CAPÍTULO 8. MÉTODO SIMPLEX: INICIALIZAÇÃO E CICLAGEM 83O pivoteamento na Fase 1 é feito utilizando a linha <strong>de</strong> x 0 , atualizando também a linha <strong>de</strong>z pelo procedimento usual. Após o término da Fase 1, caso x 0 = 0 e as variáveis artificiaisestejam todas fora da base, eliminamos a linha <strong>de</strong> x 0 e as colunas das artificiais, e proce<strong>de</strong>mosnormalmente com a Fase 2.Exemplo 8.1.2. Consi<strong>de</strong>re o PL do Exemplo anterior após inserção <strong>de</strong> variáveis <strong>de</strong> folga eartificiais,min x 1 −2x 2s.a. x 1 +x 2 −x 3 +x 6 = 2−x 1 +x 2 −x 4 +x 7 = 1x 2 +x 5 = 3x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 , x 6 , x 7 ≥ 0A FO original é x 1 − 2x 2 , e logo c = (1, −2, 0, 0, 0) (as variáveis legítimas são x 1 , . . . , x 5 ). OQS inicial éVar. legítimas Artif.z x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 RHSz 1 0 −1 2 0 0 0 0 0 0x 0 0 1 0 2 −1 −1 0 0 0 3x 6 0 0 1 1 −1 0 0 1 0 2x 7 0 0 −1 1 0 −1 0 0 1 1x 5 0 0 0 1 0 0 1 0 0 3QS 2:QS 3:Var. legítimas Artif.z x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 RHSz 1 0 1 0 0 2 0 0 −2 −2x 0 0 1 2 0 −1 1 0 0 −2 1x 6 0 0 2 0 −1 1 0 1 −1 1x 2 0 0 −1 1 0 −1 0 0 1 1x 5 0 0 1 0 0 1 1 0 −1 2Var. legítimas Artif.z x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 RHSz 1 0 0 0 1/2 3/2 0 −1/2 −3/2 −5/2x 0 0 1 0 0 0 0 0 −1 −1 0x 1 0 0 1 0 −1/2 1/2 0 1/2 −1/2 1/2x 2 0 0 0 1 −1/2 −1/2 0 1/2 1/2 3/2x 5 0 0 0 0 1/2 1/2 1 −1/2 −1/2 3/2FASE IIQS 4:z x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 RHSz 1 0 0 1/2 3/2 0 −5/2x 1 0 1 0 −1/2 1/2 0 1/2x 2 0 0 1 −1/2 −1/2 0 3/2x 5 0 0 0 1/2 1/2 1 3/2
CAPÍTULO 8. MÉTODO SIMPLEX: INICIALIZAÇÃO E CICLAGEM 84QS 5:QS 6:z x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 RHSz 1 −3 0 2 0 0 −4x 4 0 2 0 −1 1 0 1x 2 0 1 1 −1 0 0 2x 5 0 −1 0 1 0 1 1z x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 RHSz 1 −1 0 0 0 −2 −6x 4 0 1 0 0 1 1 2x 2 0 0 1 0 0 1 3x 3 0 −1 0 1 0 1 1QS 6 é ótimo. Observe que no fim da Fase 1, a linha <strong>de</strong> z é exatamente a que obtivemos noExemplo anterior. A Fase 2 proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> maneira exatamente igual.Ativida<strong>de</strong> 23. Você po<strong>de</strong> perceber no Exemplo anterior que ao adicionarmos a linha <strong>de</strong> z logona Fase 1 e realizarmos pivoteamentos, ao fim da Fase 1 essa linha já está correta para inícioda Fase 2. Mostre que quando x 0 = 0 e todas as variáveis artificiais saem da base, a linha <strong>de</strong> zjá está correta para início da Fase 2, ou seja, após pivoteamentos, no fim da Fase 1 os valoresz j − c j estão corretos.8.2 Degeneração: ciclagem no SimplexNo Capítulo 7 discutimos o método Simplex supondo ausência <strong>de</strong> <strong>de</strong>generação. Na ocasião,o Simplex sempre termina, pois a FO diminui a cada pivoteamento. Vamos ver aqui o que a<strong>de</strong>generação <strong>de</strong> uma solução básica viável po<strong>de</strong> ocasionar no Simplex.Lembre-se que uma solução básica viável[ ] [ ]xB B=−1 b≥ 0x N 0é <strong>de</strong>generada se x Bi = 0 para algum índice básico i (Definição 7.2, página 54). Deste modo ométodo Simplex po<strong>de</strong> ciclar, ou seja, a partir <strong>de</strong> um certo QS, voltar ao mesmo QS <strong>de</strong>pois <strong>de</strong>uma sequência finita <strong>de</strong> pivoteamentos. Assim, o método realiza sempre a mesma sequência <strong>de</strong>pivoteamentos e entra num laço infinito.Mais precisamente, o processo <strong>de</strong> ciclagem po<strong>de</strong> ocorrer quando há mais <strong>de</strong> uma base para omesmo vértice. Da Ativida<strong>de</strong> 19 (página 56), isso só ocorre quando o vértice (ou, pelo Teorema7.3 da página 55, a solução básica viável) é <strong>de</strong>generada. Quando o vértice é não <strong>de</strong>generado,há somente uma base associada.Ativida<strong>de</strong> 24. Mostre que se x é vértice não <strong>de</strong>generado <strong>de</strong> {x; Ax = b, x ≥ 0} então existesomente uma base associada a x.O exemplo a seguir ilustra o processo <strong>de</strong> ciclagem.Exemplo 8.2.1. [1] Consi<strong>de</strong>re o PL, <strong>de</strong>vido a Beale,min −3/4x 4 +20x 5 −1/2x 6 +6x 7s.a. x 1 +1/4x 4 −8x 5 −x 6 +9x 7 = 0x 2 +1/2x 4 −12x 5 −1/2x 6 +3x 7 = 0x 3 +x 6 = 1x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 , x 6 , x 7 ≥ 0