
- •1 Первое задание Условие задачи
- •1.2 Построение экономико-математической модели задачи
- •Построение матрицы модели
- •Решение задачи графическим методом
- •Экономический анализ полученных решений
- •1.6 Решение задачи симплексным методом вручную
- •Решение задачи методом потенциалов
- •Построение первого опорного плана методом северо – западного угла
- •2.2 Решение задачи в пакете per
- •2.3 Анализ результатов решения
- •Библиографический список
Решение задачи методом потенциалов
Проверка задачи на разрешимость.
Проверяем выполнение равенства общих запасов поставщиков общим
потребностям
потребителей:
Ai
=
Bj
.
Ai = 450+700+250=1400
Bj = 450+300+500+320=1570
Таким образом, Ai < Bj , то есть задача открытая. Открытую модель для получения решения необходимо преобразовать в закрытую. Для этого вводится фиктивный потребитель, т.е. в задаче предусматривается дополнительная строка, в которой запас груза равен разности:
Bj - Ai = 170. Тарифы всех клеток фиктивного потребителя принимаются равными нулю. Таким образом, мы преобразовали открытую модель в закрытую.
Построение первого опорного плана методом северо – западного угла
Матрица задачи Транспортная схема 1
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
450 3 |
0 6 |
2 |
3 |
450 |
0 |
II |
5 |
300 2 |
400 2 |
6 |
700 |
-4 |
III |
10 |
9 |
1 |
1 |
250 |
7 |
IV |
0 |
0 |
|
170 - 0 |
170 |
-4 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5700 |
Vj |
3 |
6 |
6 |
4 |
|
ИТЕРАЦИЯ 1.
Шаг 1.
Выписываем исходное допустимое базисное решение и соответствующее значение целевой функции.
Х
1
= 450
0 0 0
0 300 400 0
0 0 100 150
0 0 0 170
Z1 = 450*3 + 0*6 + 0*2 + 0*3 + 0*5 +300*2 + 400*2 + 0*6 + 0*10 + 0*9 +100*13 +150*11 + 0*0 + 0*0 + 0*0 + 170*0 = 5700
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7.Количество занятых клеток равно 6, то есть план вырожденный. В этом случае в одну из пустых клеток поставим нулевую поставку, и будем считать клетку С43 занятой.
Шаг 2.
П
роверяем
оптимальность полученного решения.
С13 = 2 ≥ 0 + 6 −
С 14 = 3 ≥ 0 + 4 −
С 21 = 5 ≥ 3 − 4 +
С24 = 6 ≥ 4 −(−4) −
С31 = 10 ≥ 3 + 7 +
С 32 = 9 ≥ 6 + 7 −
С 41 = 0 ≥ 3−4 +
С42 = 0 ≥ 6−4 −
С 43 = 0 ≥ 6−4 −
Вывод: Так как не для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i
j
Ui
+ Vj
, то план представленный в транспортной
схеме 1 не оптимальный. Его можно улучшить.
Шаг 3.
Процесс улучшения плана.
С43 → С44 → С34 → С33 → С43.
Шаг 4.
Строим новый план перевозок.
Транспортная схема 2
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
450 3 |
|
Х + 2 |
3 |
450 |
0 |
II |
5 |
300 + 2 |
400 - 2 |
6 |
700 |
-4 |
III |
10 |
9 |
13 |
250 11 |
250 |
5 |
IV |
0 |
0 |
100 0 |
70 0 |
170 |
-6 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5500 |
Vj |
3 |
6 |
6 |
6 |
|
ИТЕРАЦИЯ 2.
Шаг 1.
Выписываем очередное допустимое базисное решение и соответствующее значение целевой функции.
Х2 = 450 0 0 0
0 300 400 0
0 0 0 250
0 0 100 70
Z2 = 450*3 + 0*6 + 0*2 + 0*3 + 0*5 +300*2 + 400*2 + 0*6 + 0*10 + 0*9 +
+ 0*13 + 250*11 + 0*0 + 0*0 + 100*0 + 70*0 = 5500
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7. План не вырожденный.
Шаг 2.
П
роверяем
оптимальность полученного решения.
С13 = 2 ≥ 0 + 6 −
С 14 = 3 ≥ 0 + 6 −
С21 = 5 ≥ −4 + 3 +
С24 = 6 ≥ −4 + 6 +
С31 = 10 ≥ 5 + 3 +
С
32
= 9 ≥ 5 + 6
−
С33 = 13 ≥ 5 + 6 +
С41 = 0 ≥ −6 + 3 +
С42 = 0 ≥ −6 + 6 +
Вывод: Так как не для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i j Ui + Vj , то план представленный в транспортной схеме 2 не оптимальный. Его можно улучшить.
Шаг 3.
Процесс улучшения плана.
С13 → С23 → С22 → С12 → С13.
Шаг 4.
Строим новый план перевозок.
Транспортная схема 3
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
|
6 |
|
3 |
450 |
0 |
II |
5 |
300 2 |
400 2 |
6 |
700 |
0 |
III |
10 |
9 |
13 |
250 11 |
250 |
9 |
IV |
Х + 0 |
0 |
100 - 0 |
70 0 |
170 |
−2 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5500 |
Vj |
3 |
2 |
2 |
2 |
|
ИТЕРАЦИЯ 3.
Шаг 1.
В
ыписываем
очередное допустимое базисное решение
и соответствующее значение целевой
функции.
Х3 = 450 0 0 0
0 300 400 0
0 0 0 250
0 0 100 70
Z3 = 450*3 + 0*6 + 0*2 + 0*3 + 0*5 + 300*2 + 400*2 + 0*6 + 0*10 + 0*9 +
+ 0*13 + 250*11 + 0*0 + 0*0 + 100*0 + 70*0 = 1350+600+800+2750=5500
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7. План не вырожденный.
Шаг 2.
Проверяем оптимальность полученного решения.
С12 = 6 ≥ 0 + 2 +
С14 = 3 ≥ 0 + 2 +
С21 = 5 ≥ 0 + 3 +
С 24 = 6 ≥ 0 + 2 +
С31 = 10 ≥ 9 + 3 -
С 32 = 9 ≥ 9 + 2 -
С 33 = 13 ≥ 9 + 2 +
С41 = 0 ≥ − 2 + 3 -
С42 = 0 ≥ − 2 + 2 +
Вывод: Так как не для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i j Ui + Vj , то план представленный в транспортной схеме 3 не оптимальный. Его можно улучшить.
Шаг 3.
Процесс улучшения плана.
С41→ С43 → С13 → С11 → С41.
Шаг 4.
Строим новый план перевозок.
Транспортная схема 4
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
|
6 |
|
3 |
450 |
0 |
II |
5 |
3 |
400 + 2 |
6 |
700 |
0 |
III |
10 |
+ Х 9 |
13 |
250 -11 |
250 |
8 |
IV |
|
0 |
0 |
70 + 0 |
170 |
− 3 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5400 |
Vj |
3 |
2 |
2 |
3 |
|
ИТЕРАЦИЯ 4.
Шаг 1.
В ыписываем очередное допустимое базисное решение и соответствующее значение целевой функции.
Х
4
= 350
0 100 0
0 300 400 0
0 0 0 250
100 0 0 70
Z4 = 350*3 + 0*6 + 100*2 + 0*3 + 0*5 +300*2 + 400*2 + 0*6 + 0*10 + 0*9 +
+ 0*13 + 250*11 + 100*0 + 0*0 + 0*0 + 70*0 = 5400
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7. План не вырожденный.
Шаг 2.
Проверяем оптимальность полученного решения.
С12 = 6 ≥ 0 + 2 +
С14 = 3 ≥ 0 + 3 +
С21 = 5 ≥ 0 + 3 +
С
24
= 6 ≥ 0
+ 3 +
С31 = 10 ≥ 8 + 3 -
С
32
= 9 ≥ 8
+ 2 -
С 33 = 13 ≥ 8 + 2 +
С42 = 0 ≥ − 3 + 2
С43 = 0 ≥ − 3 +2 +
Вывод: Так как не для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i j Ui + Vj , то план представленный в транспортной схеме 4 не оптимальный. Его можно улучшить.
Шаг 3.
Процесс улучшения плана.
С32 → С34 → С44 → С41 → С11 → С13 → С23 → С22 → С32
Шаг 4.
Строим новый план перевозок.
Транспортная схема 5
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
450 3 |
6 |
|
|
450 |
0 |
II |
5 |
|
500 + 2 |
6 |
700 |
0 |
III |
10 |
100 + 9 |
13 |
150 - 11 |
250 |
7 |
IV |
0 |
0 |
0 |
170 0 |
170 |
− 4 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5300 |
Vj |
3 |
2 |
2 |
4 |
|
ИТЕРАЦИЯ 5.
Шаг 1.
В
ыписываем
очередное допустимое базисное решение
и соответствующее значение целевой
функции.
Х5 = 450 0 0 0
0 200 500 0
0 100 0 150
0 0 0 170
Z5 = 450*3 + 0*6 + 0*2 + 0*3 + 0*5 + 200*2 + 500*2 + 0*6 + 0*10 + 100*9 +
+ 0*13 + 150*11 + 105*0 + 0*0 + 0*0 + 170*0 = 1350+400+1000+900+1650=5300
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7. План не вырожденный.
Шаг 2.
Проверяем оптимальность полученного решения.
С12 = 6 ≥ 0 + 2 +
С
14
= 3 ≥ 0
+ 4 -
С21 = 5 ≥ 0 + 3 +
С24 = 6 ≥ 0 + 4 +
С31 = 10 ≥ 7 + 3 +
С33 = 13 ≥ 2 + 7 +
С41 = 0 ≥ - 4 + 3 +
С42 = 0 ≥ − 4 + 2 +
С43 = 0 ≥ − 4 +2 +
Вывод: Так как не для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i j Ui + Vj , то план представленный в транспортной схеме 5 является не оптимальным.
Шаг 3.
Процесс улучшения плана.
С31 → С34 → С14 → С11 → С31
Шаг 4.
Строим новый план перевозок
Транспортная схема 6
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
|
6 |
2 |
|
450 |
0 |
II |
5 |
200 2 |
500 2 |
6 |
700 |
1 |
III |
Х + 10 |
100 9 |
13 |
150 - 11 |
250 |
8 |
IV |
0 |
0 |
0 |
170 0 |
170 |
− 3 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5300 |
Vj |
3 |
1 |
1 |
3 |
|
ИТЕРАЦИЯ 6.
Шаг 1.
В ыписываем очередное допустимое базисное решение и соответствующее значение целевой функции.
Х5 = 450 0 0 0
0 200 500 0
0 100 0 150
0 0 0 170
Z5 = 450*3 + 0*6 + 0*2 + 0*3 + 0*5 + 200*2 + 500*2 + 0*6 + 0*10 + 100*9 +
+ 0*13 + 150*11 + 105*0 + 0*0 + 0*0 + 170*0 = 1350+400+1000+900+1650=5300
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7. План не вырожденный.
Шаг 2.
Проверяем оптимальность полученного решения.
С12 = 6 ≥ 0 + 2 +
С14 = 2 ≥ 0 + 1 +
С21 = 5 ≥ 3 + 1 +
С24 = 6 ≥ 1 + 3 +
С 31 = 10 ≥ 3 + 8 -
С33 = 13 ≥ 1 + 8 +
С41 = 0 ≥ 3 + 3 +
С42 = 0 ≥ 1 - 3 +
С43 = 0 ≥ − 3 +1 +
Вывод: Так как для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i j Ui + Vj , то план представленный в транспортной схеме 6 является оптимальным.
Шаг 3.
Процесс улучшения плана.
С31 → С34 → С14 → С11 → С31
Шаг 4.
Строим новый план перевозок
Транспортная схема 7
Поля |
Траншеи |
∑ Ai |
Ui |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
I |
300 3 |
6 |
2 |
150 3 |
450 |
0 |
II |
5 |
200 2 |
500 2 |
6 |
700 |
1 |
III |
150 10 |
100 9 |
13 |
150 11 |
250 |
8 |
IV |
0 |
0 |
0 |
170 0 |
170 |
− 3 |
∑Bj |
450 |
300 |
500 |
320 |
1570 |
5300 |
Vj |
3 |
1 |
1 |
3 |
|
ИТЕРАЦИЯ 7.
Шаг 1.
В ыписываем очередное допустимое базисное решение и соответствующее значение целевой функции.
Х5 = 300 0 0 150
0 200 500 0
150 100 0 0
0 0 0 170
Z5 = 300*3 + 0*6 + 0*2 + 150*3 + 0*5 + 200*2 + 500*2 + 0*6 + 150*10 + 100*9 +
+ 0*13 + 0*11 + 105*0 + 0*0 + 0*0 + 170*0 = 900+450+400+1000+1500+900=5150
Проверяем план на вырожденность : (m + n) -1 = 4 + 4 -1 = 7. План не вырожденный.
Шаг 2.
Проверяем оптимальность полученного решения.
С12 = 6 ≥ 0 + 2 +
С13 = 2 ≥ 2 + 0 +
С21 = 5 ≥ 0 + 3 +
С24 = 6 ≥ 0 + 3 +
С33 = 13 ≥ 7 + 2 +
С34 = 11 ≥ 7 + 3 +
С41 = 0 ≥ -3 + 3 +
С42 = 0 ≥ -3 + 2 +
С43 = 0 ≥ − 3 +2 +
Вывод: Так как для всех пустых клеток выполняется соотношение
С i j Ui + Vj , то план представленный в транспортной схеме 7 является оптимальным.