2.3.7 Variabel Artificial
Untuk  dapat  memecahkan  persoalan  program  linier  dengan  menggunakan  metode simpleks  harus  ada  1  variabel  -  variabel  basis  dalam  fungsi-fungsi  pembatas  untuk
memperoleh  solusi  basis  awal  yang  feasible.  Untuk  fungsi-fungsi  pembatas  dengan
tanda
, maka variabel basis dapat diperoleh dengan menambah variabel slack. Tetapi
bila  fungsi  pembatas  mempunyai  bentuk  ketidaksamaan  dengan  tanda
,  maka
variabel slack yang bersangkutan bertanda “ negatif ”.
Misalnya : diubah menjadi bentuk persamaan :
Demikian  pula  bila  fungsi  pembatas  berbentuk  persamaan,  maka  tidak  selalu  dapat diperoleh variabel basis.
Untuk  mengatasi  kesulitan  memperoleh  variabel  basis  tersebut,  dapat ditambahkan suatu variabel khayal, yang disebut variabel artifical. Variabel artificial
ini  mempunyai  suatu  koefisien  fungsi  tujuan  yang  sangat  besar.  Harga  koefisien  ini dapat positif maupun negatif, tergantung pada sifat fungsi tujuannya maksimisasi atau
minimisasi.  Bila  dinyatakan  dengan  notasi,  maka  koefisien  variabel  artifical  pada fungsi tujuan adalah :
untuk maksimisasi. untuk minimisasi.
M  adalah  bilangan  positif  sangat  besar,  dan adalah  koefisien  fungsi  tujuan  untuk
variabel artifical .
2.3.8 Metode Simpleks
Persoalan  program  linier  yang  dipecahkan  dengan  menggunakan  metode  simpleks haruslah  persoalan  yang  telah  diubah  kedalam  bentuk  standard  dan  mempunyai
variabel basis, baik sebagai variabel slack ataupun variabel artificial .
Universitas Sumatera Utara
Dalam  bentuk  matematis,  persolan  program  linier  ini  dapat  dinyatakan  sebagai berikut:
1. Fungsi Tujuan
Maksimisasi  minimisasi :
∑
2. Fungsi Pembatas
Untuk  lebih  jelasnya,  maka  fungsi  pembatas  akan  diuraikandijelaskan  dalam bentuk  perkalian  matriks.  Fungsi  pembatas  dalam  bentuk  perkalian  matriks
adalah :
[ ]
[ ]
[ ]
Keterangan : = Koefisien fungsi tujuan untuk variabel ke-j
= Koefisien fungsi tujuan pembatas ke-i untuk variabel ke-j m
= Jumlah fungsi pembatas r
= Jumlah variabel asli = Harga ruas kanan fungsi pembatas ke-i dan
[ ]
Matriks Satuan
Selanjutnya  akan  dijelaskan  prosedur  iterasi  metode  simpleks  untuk  memperoleh solusi  optimal  yang  feasible.  Untuk  memudahkan  dalam  penjelasan  ini,  maka
digunakan tabel iterasi simpleks.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Iterasi Simpleks
. .
. .
. .
Keterangan : = Variabel basis untuk fungsi pembatas ke-i
= Koefisien fungsi tujuan variabel ke = Variabel-variabel asli
= Variabel-variabel basis awal
∑ Untuk  melakukan  iterasi  metode  simpleks  ini,  ada  3  langkah  yang  perlu  dilakukan,
yaitu : 1.
Mencari variabel yang akan menjadi variabel basis yang baru.
2. Mencari variabel basis yang lama
yang akan diganti. 3.
Menyusun tabel baru dengan menghitung harga dan
yang baru.
Universitas Sumatera Utara
Ketiga langkah tersebut akan dijelaskan sebagai berikut : 1.
Mencari variabel yang akan menjadi variabel basis yang baru, dengan cara :
a. Menghitung harga
untuk j = 1, 2 , … , r + m b.
Jika  ada  satu  atau  lebih  harga ,  maka  variabel  dengan  harga
negatif terbesar adalah sebagai variabel basis yang terbaru. c.
Bila semua harga , maka iterasi telah mencapai kondisi optimal
dan perhitungan dihentikan sampai disini. d.
Bila adalah negatif terbesar, dan
untuk setiap i = 1, … ,m maka  solusi  yang  diperoleh  adalah  unbounded.  Apabila
untuk paling  sedikit  harga  1,  maka  iterasi  dilanjutkan  dengan  terlebih  dahulu
mencari variabel basis lama yang akan digantikan oleh variabel basis baru .
2. Mencari variabel basis lama yang akan digantikan oleh variabel basis baru
. a.
Hitung harga , i = 1, 2,...,m
b. Varibel basis lama  yang akan digantikan adalah variabel basis dengan
harga positif terkecil misalkan
= 1. 3.
Menyusun tabel simpleks yang baru dengan adalah variabel basis baru yang
menggantikan . Transformasi yang akan dilakukan adalah :
a. b.
c. Ketiga  langkah  ini  diulang  terus  untuk  setiap  iterasi  sampai  diperoleh  harga
semuanya positif untuk j = 1,2, … , r + m yang berarti bahwa solusi yang diperoleh telah optimum yaitu fungsi tujuan adalah maksimum.
Contoh penggunaan metode simpleks:
Maksimum
Kendala :
Universitas Sumatera Utara
Penyelesaian:
Ubah kedalam bentuk Standar : Maksimum
Kendala :
Iterasi 0 Basis  C
3 5
4 B
1 2
3 1
10 2
3 1
1 16
3 2
1 1
20 -3
-5 -4
01 Keterangan :
  Pada baris
: -5 adalah yang paling minimum, maka masuk dalam
basis.
 {
}
  Baris pivot adalah baris
dikalikan .
  Baris
yang baru adalah baris
  Baris
yang baru adalah baris
Universitas Sumatera Utara
Iterasi 1 Basis  C
3 5
4 B
5 0,5
1 1,5
0,5 5
0,5 -3,5
-1,5 1
1 2
-2 -1
1 10
-0,5 3,5
2,5 25
Keterangan :   Pada baris
: -0,5 adalah yang paling minimum, maka masuk dalam
basis.
 {
}
  Baris pivot adalah baris
dikalikan
.   Baris
yang baru adalah baris
  Baris
yang baru adalah baris
Iterasi 2 Basis  C
3 5
4 B
5 1
5 2
-1 4
3 1
-7 -3
2 2
12 5
-4 1
6 4
1 1
26
Karena baris , maka perosoalan telah optimal dengan :
Untuk
Universitas Sumatera Utara
2.4 Teori Dualitas