ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD CON MÉTODO SIMPLEX (POSTOPTIMAL) INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES 6SA – 6SB ANÁLISIS DE SENSIBLIDAD O POSTOPTIMAL Permite flexibilizar un supuesto básico de PL, que asume que el valor de los parámetros o constantes de un modelo son conocidos, es decir, que no existe incertidumbre (modelo determinista). Luego de resolver un modelo de PL con el Método Simplex se suele analizar el impacto en los resultados de la solución óptima ante variaciones en la estimación preliminar de dichos parámetros. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD O POSTOPTIMAL CON LA TABLA FINAL DEL MÉTODO SIMPLEX Interpretación de Resultados Tabla Final del Método Simplex ¿Cuál es la solución óptima y valor óptimo de Z? Indique cuales son las variables básicas y cuales las variables no básicas. Variables Básicas, las que tienen valores diferentes e 0 Variables No Básicas, las que tienen valores iguales a 0 ¿La solución óptima es única? ¿Cuáles son las restricciones que se encuentran activas en el óptimo? EJEMPLO DE MAXIMIZACIÓN (SIMPLEX DE UNA FASE) Modelo Normalizado Max Z= -5x1+5x2+14x3+0H1+0H2 s.a. -x1+x2+2x3+h1 = 20 12x1+4x2+10x3 = 90 x1, x2 >= 0 Paso 1: Interpretación de Resultados Tabla Final del Método Simplex Paso 2: Determinar las restricciones activas en la F.O., según las variables No Básicas • • • • Base CB P0 H1 0 x3 14 Z x1 x2 x3 H1 H2 2 -17/5 1/5 0 1 -1/5 9 6/5 2/5 1 0 1/10 126 109/5 3/5 0 0 7/5 Solución óptima en términos de las variables originales del modelo es: X1=0,X2=0,X3=9 Variables Básicas: H1 = 2, X3=9 Variables No Básicas: H2 = 0, X1 = X2 = 0 El valor óptimo de Z=126. • Restricción 2 (dado que H2 es no básica) • Las restricciones de no negatividad para las variables X1 y X2. Solución Óptima X1 = X2=0 X3=9 Z = 126 VARIACIÓN EN LOS COEFICIENTES DE LA FUNCIÓN OBJETIVO Base Intervalo de Variación Coeficiente de una Variable No Básica en la Función Objetivo Encontrar el intervalo de variación para C1 (coeficiente asociado a la variable X1 en la función objetivo) que mantenga la actual solución óptima. Por simple inspección se observa que el costo reducido de la variable no básica X1=109/5. El coeficiente de la variable X1 en la función objetivo de maximización es -5. Conclusión: Para que la variable X1 pueda ingresar a la base y cambiar la solución óptima y la base óptima, el parámetro correspondiente en la función objetivo C1 debería ser al menos -5+109/5=84/5. Es decir, se conserva la solución óptima si y solo sí C1 varía en el intervalo (-∞, 84/5] en la función objetivo de maximización. CB P0 H1 0 x3 14 Z x1 x2 x3 H1 H2 2 -17/5 1/5 0 1 -1/5 9 6/5 2/5 1 0 1/10 126 109/5 3/5 0 0 7/5 Encontrar el intervalo de variación para C2 (coeficiente asociado a la variable X2 en la función objetivo) que mantenga la actual solución óptima. Por simple inspección se observa que el costo reducido de la variable no básica X2=3/5. El coeficiente de la variable X2 en la función objetivo de maximización es 5. Conclusión: Para que la variable X2 pueda ingresar a la base y cambiar la solución óptima y la base óptima, el parámetro correspondiente en la función objetivo C2 debería ser al menos 5+3/5=28/5. Es decir, se conserva la solución óptima si y solo sí C2 varía en el intervalo (-∞, 28/5] en la función objetivo de maximización. Intervalo de Variación Coeficiente de una Variable Básica en la Función Objetivo en el Método Simplex Sea rj el costo reducido correspondiente a una variable no básica En la actual solución óptima se denotan las entradas yij en la tabla final del Método Simplex correspondiente a la variable básica x3 (cuyo coeficiente cambia) y las respectivas variables no básicas x1 y X2 Límite Máximo Se conserva la solución óptima si la variación propuesta para el parámetro que pondera a una variable básica en la función objetivo se encuentra en el intervalo que provee la fórmula a continuación: • 𝑟𝑗 𝑦𝑖𝑗 <0 • Límite Mínimo 𝑟𝑗 • >0 𝑦𝑖𝑗 Existe un aumento permisible de más infinito y una reducción permisible de 3/2 (C3). Límite Max = Límite Mín {109/6; 3/2; 14} • Se concluye a través del Análisis de Sensibilidad que C3 puede variar entre 12,5 (14-3/2=25/2) e infinito y se conserva la actual solución óptima. Base CB P0 H1 0 x3 14 Z x1 x2 x3 H1 H2 2 -17/5 1/5 0 1 -1/5 9 6/5 2/5 1 0 1/10 126 109/5 3/5 0 0 7/5 VERIFICACIÓN POR SOFTWARE EJERCICIO PROPUESTO Modelo Normalizado Max Z= 2x1+7x2 -3x3+0H1+0H2 s.a. x1+3x2+4x3+h1 = 30 x1+4x2-x3 = 10 x1, x2 >= 0 Paso 1: Interpretación de Resultados Tabla Final del Método Simplex Paso 2: Determinar las restricciones activas en la F.O., según las variables No Básicas Base CB P0 H1 0 20 x1 2 Z x1 x2 x3 H1 0 -1 5 1 -1 10 1 4 -1 0 1 20 0 1 1 0 2 • Solución óptima en términos de las variables originales del modelo es: • Variables Básicas: • Variables No Básicas: • El valor óptimo de Z= • Restricción • Las restricciones de no negatividad para las variables H2 Solución Óptima X1= 10 X2 = x3 = 0 Z = 20