- •Н. В. Алексенко р. И. Воробьева
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Основные методы решения задач линейного программирования
- •1.1. Введение в линейное программирование
- •1.1.1. Общая задача оптимизации
- •1.1.2. Задачи линейного программирования
- •1.1.3. Стандартная и каноническая задачи линейного программирования
- •1.2. Графический метод решения задачи линейного программирования
- •1.3. Симплекс-метод
- •1.3.1. Идея симплекс-метода
- •1.3.2. Алгоритм симплекс-метода
- •Алгоритм симплекс-метода
- •Алгоритм поиска первоначального опорного плана
- •1.4. Двойственность в линейном программировании
- •1.4.1. Постановка двойственной задачи
- •1.4.2. Теоремы двойственности
- •1.4.3. Двойственный симплекс-метод
- •1.4.4. Экономическая интерпретация задачи, двойственной задаче об использовании ресурсов
- •Исходная задача
- •Двойственная задача
- •1.5. Вопросы для самопроверки
- •2.1. Постановка задачи
- •2.2. Построение первоначального опорного плана транспортной задачи методом наименьших затрат
- •2.3. Проверка найденного опорного плана на оптимальность
- •2.4. Переход от одного опорного плана транспортной задачи к другому
- •2.5. Альтернативный оптимум
- •2.6. Открытая модель транспортной задачи
- •2.7. Приложение транспортной задачи к решению некоторых экономических задач
- •2.8. Вопросы для самопроверки
- •3. Целочисленное программирование
- •3.1. Общая постановка задачи
- •3.2. Метод отсечения Гомори
- •3.3. Графический метод решения задачи целочисленного программирования
- •3.4. Вопросы для самопроверки
- •4. Теория игр
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Решение игр 2 х 2 в смешанных стратегиях графическим способом
- •4.3. Решение игр 2 х n графическим способом
- •4.4. Решение игры n х 2 графическим способом
- •4.5. Сведение матричной игры m X n к задаче линейного программирования (решение любой матричной игры)
- •Функции дохода
- •6.2. Способы представления графов
- •6. 3. Некоторые задачи теории графов
- •6.3.1. Поиск кратчайшего пути в графе
- •Алгоритм поиска кратчайшего пути
- •6.3.2. Поиск кратчайшего гамильтонова цикла
- •6.4. Вопросы и задачи для самопроверки
- •7. Оптимизация сетевого графика
- •7. 1. Сетевая модель. Основные понятия
- •7.2. Основные требования к сетевому графику
- •7.3. Расчет временных параметров сетевого графика
- •7.3.1. Расчет параметров событий
- •Учитывая введенное в п.7.1 определение критического пути и введенные формулы (7.1–7.3), можно записать алгоритм нахождения критического пути.
- •7.3.2. Расчет параметров работ
- •7.3.3. Сетевое планирование в условиях неопределенности
- •7.4. Вопросы и задачи для самопроверки
- •8. Решение задач на компьютере
- •8.1. Решение задач с использованием системы Mathcad
- •8.2. Решение задач линейного программирования с помощью приложения Excel
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение
- •Алексенко Наталья Владимировна
- •Воробьева Раиса Ивановна
- •Математика
- •Основные задачи
- •Математического программирования
- •И реализация их на компьютере
- •644099, Омск, ул. Красногвардейская, 9
2.2. Построение первоначального опорного плана транспортной задачи методом наименьших затрат
Существует
несколько методов построения
первоначального опорного плана: метод
северо-западного угла [5,
с. 129], метод наименьших затрат и др.
Рассмотрим один из них – метод наименьших
затрат (метод минимального тарифа).
Согласно этому методу грузы распределяются
в первую очередь в клетки с наименьшим
тарифом: в клетку таблицы с наименьшей
стоимостью
ставят максимально возможную перевозку
равную
.
Затем из рассмотрения исключают либо
строку,
соответствующую поставщику, запасы
которого полностью исчерпаны; либо
столбец, соответствующий потребителю,
потребности которого полностью
удовлетворены; либо строку и столбец,
если
.
Из оставшейся части таблицы вновь
выбирают клетку с наименьшей стоимостью
и помещают в нее максимально возможную
перевозку с учетом оставшихся запасов
поставщиков и удовлетворения спроса
потребителей. Процесс распределения
продолжается до тех пор, пока все запасы
не будут исчерпаны, а потребности
удовлетворены.
Исходный опорный план и последующие планы находятся заполнением таблицы поставок. Так как всего базисных переменных, то опорный план будет содержать занятых клеток, остальные клетки свободные (нулевые). Как уже упоминали, в свободных клетках «0» писать не будем.
Если количество занятых клеток меньше, чем , то недостающее число клеток заполняется нулями (нулевыми поставками). Нулевые поставки помещаются в незанятые клетки c учетом наименьшего тарифа таким образом, чтобы в каждой строке и каждом столбце было не менее чем по одной занятой клетке.
Поясним этот метод на конкретном примере.
Пример
1.
На складах
имеются запасы продукции в количествах
60, 40 и 35 (т) соответственно. Потребители
должны получить эту продукцию в
количествах 40, 25, 20 и 50 (т) соответственно.
Найти такой вариант прикрепления
поставщиков к потребителям, при котором
сумма затрат на перевозки будет
минимальной. Все запасы будут вывезены,
а все потребности удовлетворены. Расходы
(в усл. ден. ед.) по перевозке 1(т) продукции
от каждого поставщика к каждому
потребителю заданы матрицей затрат
.
Решение. Проверим, является ли данная транспортная задача закрытой:
(т),
(т),
.
Следовательно, данная транспортная задача закрытая. Найдем первоначальный опорный план методом наименьших затрат.
Находим
в таблице поставок клетку с наименьшим
тарифом, это клетка (1,3) с тарифом
.
Находим для этой клетки максимально
возможную поставку
.
В результате спрос третьего потребителя
полностью удовлетворен и третий столбец
таблицы исключается из последующего
рассмотрения (табл.2.2).
Таблица 2.2
Первый шаг метода наименьших затрат
|
|
|
|
|
Запасы |
|
5 |
4
|
1 20 |
2 |
60 |
|
4 |
2
|
5 – |
3 |
40 |
|
2 |
3
|
5 – |
4 |
35 |
Потребление |
40 |
25 |
20 |
50 |
135
135 |
В
оставшейся таблице поставок
две клетки (1,4) и (2,2) имеют наименьшую
стоимость
.
Сравним
максимально возможные перевозки для
этих клеток: для клетки (1,4)
для клетки (2,2)
Помещаем
перевозку в клетку (1,4), для которой
максимально возможная перевозка
оказалась больше. При этом из рассмотрения
исключается первая строка таблицы
поставок (табл.
2.3).
Таблица 2.3 Таблица 2.4
Второй шаг Третий шаг
5 – |
4 – |
1 20 |
2 40 |
60 |
|
5 |
4 |
1 20 |
2 40 |
60 |
4
|
2
|
5 – |
3 |
40 |
4 5 |
2 25 |
5 |
3 10 |
40 |
|
7 |
3 |
5 – |
4 |
35 |
7 35 |
3 |
5 |
4 |
35 |
|
40 |
25 |
20 |
50 |
|
40 |
25 |
20 |
50 |
|
Аналогично продолжая заполнять таблицу поставок шаг за шагом, получаем:
,
,
,
(табл.
2.4).
Число
занятых клеток в табл.
2.4 равно
,
т. е. значение всех шести базисных переменных найдены.
Остальные
клетки свободны, в них подразумеваются
нулевые поставки. Получили первоначальное
опорное решение, которое запишем в виде
матрицы
.
Суммарные затраты на перевозки при первоначальном опорном плане составят
(усл.
ден. ед.).
