
- •Математическое программирование введение
- •Общая постановка злп
- •1. 1. Математическая модель
- •Примеры злп
- •Общая формулировка злп. Основные определения.
- •Основные методы решения злп
- •2. 1. Графический способ решения злп
- •2.2. Симплекс-метод решения злп.
- •Блок-схема симплекс-метода.
- •3. Двойственность в линейном программировании.
- •3.1. Постановка двойственных задач.
- •3.2. Основные теоремы двойственности.
- •4. Транспортная задача по критерию стоимости и ее решение.
- •4.1. Постановка тз.
- •4.2. Нахождение исходного допустимого базисного решения.
- •Метод северо-западного угла (сзу) или диагональный метод.
- •Метод наименьшей стоимости (мнс) или метод наименьших затрат.
- •4.3. Циклы таблицы перевозок и их свойства.
- •Оценка распределения поставок по критерию стоимости.
- •4.4.1. Первый критерий оптимальности распределения поставок.
- •2.4.2. Распределительный метод решения тз
- •Замечания о выборе числа , на которое производится сдвиг по циклу пересчета свободной клетки
- •4.4.4. Второй критерий оптимальности распределения поставок.
- •4.4. 5. Решение тз методом потенциалов.
- •4.5. Тз по критерию стоимости с неправильным балансом
- •Раздел 3. Контрольные задания Контрольная работа №1. Линейная алгебра. Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 2
- •Контрольная работа №2. Математическое программирование. Задание 4
- •Задание 5
- •Задание 6
- •Задание 7
- •Задание 8
- •Задание 9
- •Содержание
- •Общая постановка злп
4.2. Нахождение исходного допустимого базисного решения.
Как и в других ЗЛП,
итерационный процесс отыскания
оптимального плана ТЗ начинается с
какого-либо исходного допустимого
базисного решения. Опорный план
строим в виде матрицы размером m*n.
Заполненные позиции матрицы, то есть
такие, в которых
,
соответствуют базисным неизвестным.
Заносим эти значения в соответствующую
клетку таблицы перевозок в правый нижний
угол. Отметим, что математическая модель
Т3 (22) – (25) обладает следующими
особенностями: система ограничений
(23), (24) является совместной, неопределённой
и следовательно, имеет бесчисленное
множество решений; число линейно-независимых
уравнений системы всегда на одно мельше
общего количества уравниний в системе.
Следовательно, ранг матрицы системы
уравнений не более m+n-1;
элементами матрицы системы (23), (24)
являются только единицы и нули.
Таким образом опорный план ТЗ может иметь не более m+n-1 отличных от нуля неизвесных. Если в опорном плане число отличных от нуля компонент равно m+n-1, то план считается невырожденным, а если меньше, то вырожденным. Считаем, для определённости, что на каждом этапе решения транспортной задачи число базисных переменных ровно m+n-1, причём в случае вырожденного решения какие-то переменные xij = 0 полагаем базисными переменными.
Метод северо-западного угла (сзу) или диагональный метод.
Заполнение таблицы перевозок начинается с левого верхнего (северо-западного) угла. На каждом шаге заполнения стараемся наиболее полно удовлетворить потребность в грузе за счёт имеющихся запасов, продвигаясь по таблице вниз по столбцу или вправо по строке, т.е. по диагонали.
Пример. Найти первоначальное базисное распределение поставок для ТЗ, заданной таблицей 4:
Пункт отправления |
Пункт назначения |
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
запасы |
A1 |
5 |
2 |
5 |
6 |
60 |
|
A2 |
3 |
1 |
3 |
7 |
80 |
|
A3 |
4 |
5 |
4 |
6 |
70 |
|
потребности |
40 |
80 |
50 |
40 |
210 |
Таблица 4
Решение. Дадим переменной x1 1 максимально возможное значение, что тоже максимально возможную поставку в клетку (1,1) таблицы поставок: x1 1=min (60,40)=40. Таким образом, спрос первого потребителя полностью удовлетворён, а поэтому первый столбец таблицы выпадает из последующего рассмотрения. Заполненную клетку штрихуем. В оставшейся таблице опять находим северо-западный угол. В нашем случае это клетка (1,2) и дадим туда максимально возможную поставку, учитывая, что первый поставщик уже отдал 40 единиц груза, то есть x1 2 = min(60-40,80)=20. После этого мощность первого поставщика полностью реализована, и из рассмотрения выпадает первая строка таблицы поставок. В оставшейся таблице снова находим северо-западный угол и т.д. Построенное исходное допустимое базисное решение представлено в таблице 5.
Пункт отправления |
Пункт назначения |
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
запасы |
A1 |
5 40 |
2 20 |
5
|
6
|
60 |
|
A2 |
3 |
1 60 |
3 20 |
7
|
80 |
|
A3 |
4 |
5 |
4 30 |
6 40 |
70 |
|
потребности |
40 |
80 |
50 |
40 |
210 |
Таблица 5
Ответ:
f0=5*40+2*20+1*60+3*20+4*30+6*40=720.
Число заполненных клеток оказалось равным 6, т.е. числу базисных переменных m+n-1.
Метод северо-западного угла имеет существенный недостаток: он построен без учёта коэффициентов затрат задачи, и поэтому, как правило, построенное этим методом решение «дальше» от оптимального, чем построенное методом наименьшей сложности.