
- •Тема 1. Определители. Решение систем линейных уравнений по формулам Крамера
- •Тема 2.Матрица, действия над матрицами. Обратная матрица. Применение матриц в балансовых расчетах
- •Тема 3. Решение систем линейных уравнений методом Жордана – Гаусса
- •Тема 4. Линейное n – мерное векторное пространство. Линейная зависимость и независимость векторов. Ранг матрицы и системы векторов
- •Тема 5. Неотрицательные решения систем линейных уравнений. Симплексные преобразования
- •Тема 6. Типы задач математического программирования. Экономико-математические модели задач линейного программирования. Геометрическая интерпретация злп
- •Тема 7. Симплексный метод решения злп. Основные теоремы. Двойственные злп
- •Тема 8. Транспортные задачи. Блокирование. Распределительные задачи
- •Тема 9. Сетевое планирование и управление
- •Тема 10. Метод искусственного базиса. Целочисленное и динамическое программирование
Тема 8. Транспортные задачи. Блокирование. Распределительные задачи
Если
план транспортной задачи Х=
является оптимальным, то ему соответствует
система
чисел, называемых потенциалами, для
которых выполняются следующие условия
+—
для
,
для
Модель транспортной задачи закрытая, если
+—
Цикл в транспортной задаче – это
+—замкнутая ломаная линия с горизонтальными и вертикальными звеньями, одна вершина которой в свободной клетке, а остальные в занятых клетках
План транспортной задачи называется вырожденным, если число загруженных клеток
+—меньше m+n-1
Модель транспортной задачи является открытой, если
+—
Потенциалами транспортной задачи размерности (mxn) называются m+n чисел ui и vj, для которых выполняются условия
+—ui+vj=cij для занятых клеток
Оценками
транспортной задачи размерности
называются числа гij,
которые вычисляются
+—для свободных клеток
Целевая функция транспортной задачи имеет вид
+—
При составлении первоначального плана транспортной задачи по методу минимальной стоимости в первую очередь заполняются клетки
+—с минимальными тарифами
При решении транспортной задачи значение целевой функции должно от итерации к итерации
+—уменьшаться или не меняться
В клетках распределительной таблицы транспортной задачи располагаются
+—планы перевозок xij и соответствующие тарифы cij
Если
план транспортной задачи X=(xij)mЧn
является
оптимальным, то оценки
удовлетворяют условиям
+—гij 0 для свободных клеток
Открытая модель транспортной задачи
A\B |
280 |
290 |
100 |
2 |
3 |
200 |
5 |
7 |
300 |
8 |
2 |
после приведения к закрытой должна иметь вид
A\B |
280 |
290 |
30 |
100 |
2 |
3 |
0 |
200 |
5 |
7 |
0 |
300 |
8 |
2 |
0 |
Чтобы произвести блокировку некоторой клетки транспортной задачи, в этой клетке тариф
+—изменяют на достаточно большое число
Число занятых клеток любого невырожденного плана транспортной задачи должно быть равно
+—m+n-1
Экономический смысл целевой функции транспортной задачи
+—суммарная стоимость перевозок
В
целевой функции транспортной задачи
коэффициенты
cij
– это
+—стоимость перевозки одной тонны груза от i–ого поставщика к j–ому потребителю
В целевой функции транспортной задачи переменные xij – это
+—объем груза от i–ого поставщика к j–ому потребителю
В
транспортной задаче сумма потенциалов
ui+vj
равна тарифу cij,
,
для
+—занятых клеток
В транспортной задаче оценки гij вычисляются для
+—для незанятых клеток
В транспортной задаче
+—минимизируется общая стоимость перевозок
Элементы
матрицы производительностей
в
- задаче имеют размерность
+—шт/час
Элементы
матрицы затрат
в
- задаче имеют размерности
+—руб/шт
В таблице задачи о загрузке оборудования каждая клетка содержит
+—производительность станка, затраты на один час работы станка, время работы над j-ым изделием
В
задаче о загрузке оборудования
– это
+—фонды рабочего времени станков
В задаче о загрузке оборудования b1, b2,…,bn – это
+—заказ по выпуску изделий в штуках
В задаче о загрузке оборудования
+—
В
задаче о загрузке оборудования
называется
+—индексом i–ого станка
В задаче о загрузке оборудования
(
)называются
+—приведенными к стандартным часам потребностями
В задаче о загрузке оборудования
(
)
называются
+—приведенными к стандартным часам затратами
В
задаче о загрузке оборудования
называются
+—приведенным к стандартным часам фондом рабочего времени станков
В
- задаче
- это
+—приведенное
время работы i
– го станка по производству
-
го вида изделий
Дан план транспортной задачи
-
ai\bj
250
130
70
ui
100
-1
200
-4
150
0
vj
5
2
0
Неоптимальной будет клетка
+—(1,1)
Дан план транспортной задачи
-
ai\bj
200
130
170
250
130
120
Этот план
+—вырожденный
Дан план транспортной задачи
-
ai\bj
180
220
100
ui
100
4
250
0
150
3
vj
-2
1
3
Неоптимальной будет клетка
+—(3,3)
Дана транспортная задача
-
ai\bj
180
220
100
100
250
150
Первоначальный план, найденный методом минимальной стоимости, имеет вид
ai\bj |
180 |
220 |
100 |
100 |
|
|
|
250 |
|
|
|
150 |
|
|
|
Дан план транспортной задачи
ai\bj |
250 |
130 |
70 |
100 |
|
|
|
250 |
|
|
|
100 |
|
|
|
Значение целевой функции равно +—750
Дан план транспортной задачи
ai\bj |
150 |
250 |
100 |
100 |
220 |
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
этот план
+—невырожденный
Дан план транспортной задачи
-
ai\bj
250
120
80
ui
100
-1
200
-4
150
0
vj
5
2
0
Цикл нужно строить для клетки +—(1,1)
Дана транспортная задача
-
ai\bj
100
200
150
250
120
80
План, найденный методом минимальной стоимости, имеет вид
ai\bj |
100 |
200 |
150 |
250 |
|
|
|
120 |
|
|
|
80 |
|
|
|
Дана транспортная задача и дополнительное условие: третий поставщик должен полностью отправить свой груз.
-
ai\bj
250
130
70
100
200
150
Необходимо заблокировать клетку +—(3,3)
Дана транспортная задача c дополнительным условием, что перевозки от второго поставщика к третьему потребителю запрещены.
-
ai\bj
180
220
200
200
300
100
Необходимо заблокировать клетку +—(2,3)
Дана транспортная задача c дополнительным условием, что первый потребитель должен получить груз полностью.
-
ai\bj
280
220
200
200
300
100
100
Необходимо заблокировать клетку +—(4,1)
В
задаче по загрузке оборудования индекс
-
го станка
определяется по формуле
+—
В
задаче по загрузке оборудования элементы
матрицы
-
это
+—производительность - го станка при производстве - го изделия
Оптимальный план транспортной задачи будет единственным, если для свободных клеток оценки удовлетворяют условиям
+—
—
Дана транспортная задача
-
ai\bj
80
120
200
130
100
170
Первоначальный план, найденный методом минимальной стоимости, имеет вид
ai\bj |
80 |
120 |
200 |
130 |
|
|
|
100 |
|
|
|
170 |
|
|
|
Дан план транспортной задачи
-
ai\bj
110
160
140
ui
180
100
130
vj
Потенциалы
поставщиков и потребителей
соответственно равны
|
0 |
2 |
3 |
|
2 |
-1 |
1 |
План транспортной задачи
-
ai\bj
80
70
50
ui
55
-2
85
0
60
-1
vj
6
5
4
+—оптимальный и неединственный
План транспортной задачи
-
ai\bj
95
110
75
ui
70
1
130
0
80
1
vj
5
4
2
+—оптимальный и единственный
Открытая модель транспортной задачи
A\B |
80 |
200 |
50 |
100 |
3 |
4 |
7 |
200 |
5 |
6 |
2 |
после приведения к закрытой должна иметь вид
|
A\B |
80 |
200 |
50 |
|
100 |
3 |
4 |
7 |
|
200 |
5 |
6 |
2 |
|
30 |
0 |
0 |
0 |
Экономически
отрицательная оценка
показывает что, если в клетку
перебросить 1т груза, то суммарная
стоимость перевозки
+—уменьшится
на
Оценки транспортной задачи, вычисляемые для свободных клеток, находятся по формуле
+—
Блокирование перевозок применяется для клетки , в которой
+—перевозки запрещены
Если
все оценки для свободных клеток
,
то план транспортной задачи будет
+—оптимальным
Блокирование
перевозок применяется в транспортной
задаче с открытой моделью. Если
,
то накладывается дополнительное условие,
что груз i
– го поставщика должен
+—быть вывезен полностью
Блокирование
перевозок применяется в транспортной
задаче с открытой моделью. Если
,
то вводится дополнительное условие,
что потребности j
– го потребителя должны
+—удовлетворяться полностью
Если
плану транспортной задачи
соответствует система m+n
чисел (потенциалов), для которых
выполняются условия
для
и
для
,
то план называется
+—оптимальным
В транспортной задаче для плана, приведенного в таблице
А\В |
150 |
180 |
70 |
|
100 |
|
|
|
-2 |
100 |
|
|
|
-4 |
200 |
|
|
|
0 |
|
5 |
6 |
0 |
|
неоптимальной клеткой будет +—(1,2)
В транспортной задаче для плана, приведенного в таблице
А\В |
280 |
290 |
30 |
|
100 |
|
|
|
-3 |
200 |
|
|
|
0 |
300 |
|
|
|
0 |
|
5 |
2 |
0 |
|
неоптимальной клеткой будет +—(3,1)
Если модель транспортной задачи открытая и , то вводится
+—фиктивный потребитель с тарифами, равными 0
Дан план транспортной задачи и вычислены потенциалы:
А\В |
90 |
130 |
70 |
|
150 |
|
|
|
0 |
120 |
|
|
|
-1 |
20 |
|
|
|
-3 |
|
1 |
3 |
3 |
|
Данный план является
+—оптимальным
Дана транспортная задача:
А\В |
50 |
40 |
70 |
100 |
|
|
|
50 |
|
|
|
с открытой моделью. После приведения к закрытой модели она примет вид
А\В |
50 |
40 |
70 |
100 |
|
|
|
50 |
|
|
|
10 |
|
|
|
Дана транспортная задача:
А\В |
250 |
60 |
200 |
|
|
100 |
|
|
50 |
|
|
После приведения к закрытой модели она примет вид
А\В |
250 |
60 |
40 |
200 |
|
|
|
100 |
|
|
|
50 |
|
|
|
Если в транспортной задачи , то для приведения к закрытой модели следует вводить
+—фиктивного поставщика с тарифами, равными 0
Если
в оптимальном плане транспортной задачи
хотя бы одна оценка
,
то
+—он неединственный
Дан план транспортной задачи и определены потенциалы:
А\В |
90 |
75 |
35 |
|
80 |
|
|
|
0 |
70 |
|
|
|
1 |
50 |
|
|
|
4 |
|
2 |
1 |
-4 |
|
Данный план
+—оптимальный
Чтобы данный вырожденный план транспортной задачи
А\В |
60 |
80 |
30 |
|
40 |
|
|
|
-3 |
50 |
|
|
|
0 |
70 |
|
|
|
-5 |
10 |
|
|
|
-6 |
|
4 |
6 |
3 |
|
сделать невырожденным, нельзя поместить нулевую перевозку в клетку
+—(1;3)
Данный план транспортной задачи
А\В |
80 |
70 |
50 |
90 |
|
|
|
80 |
|
|
|
30 |
|
|
|
является
+—вырожденным
Если
в плане транспортной задачи число
занятых клеток на единицу меньше
,
то
+—одну клетку занимают нулевой перевозкой