Penyelesaian ))Persoalan)Program)Linierdengan)...

13
Penyelesaian Persoalan Program Linier dengan Pembatas Bertanda dan atau =

Transcript of Penyelesaian ))Persoalan)Program)Linierdengan)...

Penyelesaian    Persoalan  Program  Linier  dengan  Pembatas  Bertanda  ≥  dan  atau  =  

  Dalam  Pembicaraan  mengenai  metoda  simpleks,  kita  telah  

menggunakan  variabel  slack  sebagai  penyelesaian  basis  awal,  

sedemikian  sehingga  masing-­‐masing    penyelesaiannya    setiap  

variabel  slack  merupakan  ruas  kanan  yang  berharga  positif  

pada  masing-­‐masing  persamaan.  

 Sekarang  perhatikan  untuk  kasus  yang    pembatasnya    pembatasnya  tidak  lagi  bertanda  (≤),  tetapi  bertanda  (=)  atau  (≥).  Untuk  kasus  yang  persamaan  pembatasnya  bertanda  (=),  daerah  fisibelnya  hanya  berupa  segmen  garis  sehingga  kita  tidak  dapat  memperoleh  penyelesaian  fisibel  basis  awal  karena  tidak  ada  variabel  slack  yang  dapat  digunakan  sebagi  variabel  basis  awal.  Demikian  juga  untuk  kasus  dengan  persamaan  pembatas  bertanda  (≥),  kita  tidak  akan  memiliki  penyelesaian    fisibel  basis  awal  karena  ruas  kanannya  bernilai  negatif.  Contoh    3x1  +  2x2  ≥  18,  adalah  sama  dengan  –3x1  –2x2  ≤  -­‐18.  Dengan  menambahkan  variabel  slack  menjadi  –3x1  –  2x2  +  S1  =  -­‐18,  S1  tidak  dapat  menjadi  variabel  basis  awal  karena  harganya  negatif.  

  Untuk  menyelesaikan  kedua  kasus  tersebut,  kita  memerlukan  adanya  variabel  dummy  (variabel  palsu)  yang  disebut  variabel  artifisial,  sehingga  variabel  basis  awal  tetap  ada.  Sebagai  ilustrasi,  kita  lihat  contoh  berikut  :  

  Contoh  1  :       Maksimumkan  :  z  =  3x1  +  5x2     Dengan  Pembatas  :         x1     ≤      4           2x2   ≤    12                            3x1      +      2x2   =    18         x1  ,  x2      ≥    0     Bentuk  diatas  diubah  menjadi  :                  z  -­‐  3x1  -­‐  5x2       =        0         x1    +    S1       =        4                        2x2   +  S2     =    12                              3x1  +  2x2                    +    R3              =    18           x1,  x2,  x3,  S1,  S2,  R3    ≥    0  

 Contoh  2  :       Minimumkan  :    z  =  3x1  +  5x2       Berdasrkan  pembatas  :  

        x1     ≥      4             2x2   ≥    12                              3x1      +      2x2   =    18           x1  ,  x2      ≥    0       Bentuk  diatas  diubah  menjadi  :                  z  -­‐  3x1  -­‐  5x2         =        0         x1    -­‐    S1                    +    R1     =        4                          2x2  -­‐  S2                +  R2   =    12                              3x1  +  2x2                              +    R3  =    18         x1,  x2,  x3,  S1,  S2,  R1  ,  R2,  R3  ≥    0      

 Pada  akhirnya,  iterasi-­‐iterasi  metoda  simpleka  akan  secara  otomatis  menjadikan  variabel  artvisial  ini  tidak  muncul  lagi  (  berharga  nol),  yaitu  apabila  persoalan  semula    telah  terselesaiakan  (tercapai  optimum).  Dengan  kata  lain,  kita  gunakan    variabel  artfisial  ini  hanya  untuk  memulai  penyelesaian,  dan  harus  menhilangkannya  (menjadikanya  bernial  nol)  pada  akhir  penyelesaian.  Jika  tidak  demikian  maka  penyelesaian  yang  diperoleh  akan  tidak  fisibel.  Untuk  itu,  maka  harus  diberikan  penalty  M  (M  bilangan  positif  yang  sangat  besar)  pada  setiap  variabel  artifisial  dalam  fungsi  tujuannya  

  Dari  contoh  diatas,  fungsi  tujuannya  menjadi  :     Dari  contoh  1  :      Memaksimumkan    z  =    3x1  +  5x2  –  MR3       Atau    z  -­‐  3x1  -­‐  5x2    +  MR3    =  0     Dari  contoh  2  :        Meminimumkan    z  =    3x1  +  5x2    +  MR1  +  MR2  +  MR3       Atau        z  -­‐  3x1  -­‐  5x2    -­‐  MR1  -­‐  MR2  -­‐  MR3      =  0     Perhatikan   bahwa   untuk   kasus   memaksimumkan  Penalty   diatas   bertanda   negatif   (-­‐),   sedangkan   untuk  kasus  meminimumkan  penalty  bertanda  positif  (+).    

Perhatikan  persoalan  di  bawah  ini  :     Maksimumkan  :    z  =  3x1  +  5x2     Terhadap  pembatas  :           x1     ≤      4             2x2   ≤    12           3x1    +    2x2        =    18           x1,x2  ≥    0  

  Karena  pembatas  ketiga  bertanda  (=),  maka  untuk  mendapatkan  penyelesaian  basis  awal  harus  ditambahkan  variabel  artifisial  sehingga  diperoleh  bentuk  :  

  Maksimumkan  :  z  =  3x1  +  5x2    -­‐  MR3     Berdasrkan  pembatas  :         x1              +    S1       =        4                          2x2        +  S2     =    12                            3x1  +    2x2     +  R3   =    18           x1,  x2,  S1,  S2,  R3    ≥  0  

  Untuk  memasukkan  model  diatas  ke  dalm  bentuk  tabel,  maka  terlebih  dahulu  substitusikan  R3  dengan  cara  :    

   R3  =  18  –  3x1  –2x2     Kemudian  dimasukkan  kedalam  fungsi  tujuan  z  sebagai  berikut  :       z  =  3x1  +  5x2    -­‐  M(18  –  3x1  –2x2)     atau         z  =  (3M+3)x1  +  (2M+5)x2  –  18M       z  -­‐  (3M+3)x1  -­‐  (2M+5)x2    =  -­‐18M     Hal  ini  dilakukan  dengan  maksud  agar  dalam  pembuatan  tabel  awal  simplek,  R3  sudah  secara  otomatis  “dipaksa”  berharga  nol.  Selanjutnya  dilakukan  penyelesaian  dengan  langkah-­‐langkah  iterasi  metoda  simpleks.  

Persamaan  matematis  suatu  program  linier  adalah  sebagai  berikut  :   Minimasi  :  Z  =  7x1  +    8  x2  Dengan  pembatas  :   x1  +  x2    ≥  1000   x1  +  3x2    ≥  1800     5x1  +  x2  ≥  2000   x1  ,x2  ≥  0