Recherche opérationnelle
La résolution graphique
- Présentation du cours
- Qu'est-ce que la recherche opérationnelle
- Modéliser un problème de décision
- Le programme linéaire et ses formes
- La résolution graphique
- Le simplexe, la méthode
- Le simplexe, les cas particuliers
- La dualité
- L'analyse de sensibilité
- Le problème de transport
- Le problème d'affectation
- Les graphes, vocabulaire et représentation
- Le plus court chemin
- Le flot maximal
- L'ordonnancement de projet
- La programmation en nombres entiers
- Gestion des stocks et files d'attente
Recherche opérationnelle
Chapitre 3 : La résolution graphique
Tracer le domaine
La méthode, en trois gestes
Pour chaque contrainte
- Remplacer \leq par = : on obtient une droite.
- La tracer par ses deux intersections avec les axes.
- Choisir le bon côté en testant l’origine.
La contrainte de découpe
2x + y = 100 coupe l’axe des x en (50, 0) et l’axe des y en (0, 100).
Test de l’origine : 2(0) + 0 = 0 \leq 100. Vrai : le domaine est du côté de l’origine.
L’intersection
La contrainte de couture
x + y = 80 coupe les axes en (80, 0) et (0, 80). L’origine vérifie aussi.
Le domaine réalisable
C’est l’intersection des deux demi-plans avec le quart de plan positif : un quadrilatère de sommets
(0,0),\quad (50,0),\quad (20,60),\quad (0,80)
Le dessin
Trouver l’optimum
Deux méthodes équivalentes
Par les sommets
Le théorème du chapitre 2 garantit que l’optimum est en un sommet. On les évalue tous et on garde le meilleur.
Par la droite de niveau
Z = 30x + 25y décrit, pour chaque valeur de Z, une droite de pente -30/25 = -1{,}2.
On la fait glisser parallèlement à elle-même vers le nord-est jusqu’au dernier point de contact.
Le calcul par les sommets
Les quatre valeurs
| Sommet | Découpe | Couture | Z = 30x + 25y |
|---|---|---|---|
| (0,0) | 0 | 0 | 0 |
| (50,0) | 100 | 50 | 1\,500 |
| (20,60) | 100 | 80 | \mathbf{2\,100} |
| (0,80) | 80 | 80 | 2\,000 |
Le résultat
Produire 20 sacs A et 60 sacs B, pour une marge de 2\,100 DH.
Les deux ressources sont saturées : 100 heures de découpe et 80 de couture sont entièrement consommées.
Comment retrouver le sommet optimal
Le point (20, 60)
Il est l’intersection des deux droites de contrainte :
\begin{cases} 2x + y = 100\\ \phantom{2}x + y = \phantom{0}80 \end{cases} \quad\Longrightarrow\quad x = 20, \; y = 60
En retranchant la seconde de la première : x = 20, d’où y = 60.
Pourquoi c’est celui-là
La pente de l’objectif, -1{,}2, est comprise entre celle de la découpe, -2, et celle de la couture, -1.
Quand la pente de l’objectif se situe entre celles de deux contraintes, l’optimum est à leur intersection. Le sommet optimal se lit sur les pentes, avant tout calcul.
Ce que le dessin apprend
La lecture économique
Pourquoi pas 50 sacs A
Le sac A rapporte 30 DH contre 25. Pourtant on n’en produit que 20.
Parce qu’il consomme deux heures de découpe : sa marge par heure de découpe est 30/2 = 15 DH, contre 25/1 = 25 DH pour le sac B.
La vraie mesure de la rentabilité
Ce n’est pas la marge à l’unité, c’est la marge par unité de ressource rare.
On produit néanmoins vingt sacs A, parce que la couture, elle aussi, est limitée : ne faire que du B laisserait 20 heures de découpe inutilisées.
Le compromis, en une phrase
Ce que l’optimum équilibre
Il ne maximise ni l’usage de la découpe seule ni celui de la couture seule : il sature les deux à la fois.
Ce que la méthode graphique ne peut pas faire
Elle s’arrête à deux variables — trois à la rigueur, en perspective.
Au-delà, le polyèdre n’est plus dessinable. Mais tout ce qu’on vient de voir reste vrai en dimension n : c’est ce qui rend le chapitre 4 lisible.
Ce qu’il faut retenir
Le résumé du chapitre
Six points
- Chaque contrainte donne une droite ; le test de l’origine donne le bon côté.
- Le domaine de l’atelier a quatre sommets : (0,0), (50,0), (20,60), (0,80).
- L’optimum est x = 20, y = 60, pour Z = 2\,100 DH.
- Les deux ressources sont saturées à l’optimum.
- Le sommet optimal se prévoit par la pente de l’objectif rapportée à celles des contraintes.
- La bonne mesure de rentabilité est la marge par unité de ressource rare.
La suite
Le chapitre 4 refait ce calcul sans dessin. Le simplexe part d’un sommet et se déplace vers un sommet voisin tant que la marge augmente — exactement ce que l’œil vient de faire.
Ressources du chapitre
- Diapositives
- Polycopié du chapitre
- Exercices corrigés
- Application interactive
- — Vidéo
- QCM (bientôt)