
8.1 Транспортна задача
Одним із завдань маркетингової політики розподілення є переміщення продукції від постачальника (виробника) до споживача. Якщо продукція є однорідною і зосереджена в декількох пунктах (складах), то план оптимального перевезення визначається за допомогою транспортної задачі.
Транспортна задача (ТЗ) – це специфічна задача лінійного програмування, що застосовується для визначення найекономнішого плану перевезення однорідної продукції від постачальників до споживачів.
Розглянемо постановку ТЗ. У деяких пунктах А1, А2, ..., Аі, ..., Ат, що називаються постачальниками, зосереджено товар у кількості відповідно а1, а2, ..., аі, ..., ат. Пункти В1, В2, ..., Bj, …, Вn, що називаються споживачами, мають потребу в цьому товарі в кількості відповідно b1, b2, ..., bj, …, bn. Числа ai називатимемо потужностями (пропозиціями) постачальників, a bj – попитами споживачів. Відома вартість сij перевезення одиниці продукції від i-го пункту j-го споживача. Треба скласти такий план перевезень, який дає можливість вивезти всю продукцію, повністю задовольнити потреби споживачів і має мінімальну вартість.
Кількість одиниць продукції, запланованих для перевезення з i-го пункту j-го споживача, позначимо хij. Тоді умову задачі можна записати у вигляді наступної таблиці, яку називають матрицею планування(табл.8.1).
Таблиця 8.1
Матриця планування транспортної задачі
Пункти |
Споживачі |
Запаси |
|||
B1 |
B2 |
… |
Bn |
||
A1 |
c11 x11 |
c12 x12 |
… |
c1n x1n |
a1 |
A2 |
c21 x21 |
c22 x22 |
… |
c2n x2n |
a2 |
Продовження табл. 8.1
… |
…
|
… |
… |
… |
… |
Am |
cm1 xm1 |
cm2 xm2 |
… |
cmn xmn |
am |
Потреби |
b1 |
b2 |
… |
bn |
|
Складемо математичну модель задачі.
Оскільки з i-го пункту j-го споживача для перевезення заплановано хij одиниць продукції, то вартість перевезення становить сij хij. Тоді вартість усього перевезення можна подати у вигляді цільової функції
F = c11x11 + c12x12 + … + c1nx1n + … + cm1xm1 + … + cmnxmn. (8.1)
Систему обмежень отримаємо з таких умов задачі:
а) вся продукція повинна бути вивезена, тобто
, (8.2)
б) всі потреби мають бути задоволені, тобто
. (8.3)
Таким чином, математична модель транспортної задачі набуває такого вигляду: знайти найменше значення лінійної функції (8.1) при обмеженнях (8.2)-(8.3) і при
. (8.4)
ТЗ називається закритою або збалансованою, якщо сумарний попит дорівнює сумарній пропозиції:
=
. (8.5)
У противному разі ТЗ називається відкритою або незбалансованою.
Планом ТЗ називають будь-який невід’ємний розв’язок системи обмежень (8.2)-(8.4), який позначають матрицею х = (хij) (i = 1…m, j = 1…n).
Оптимальним планом ТЗ називають матрицю х = (хij) (i = 1…m, j = 1…n), яка задовольняє системі обмежень (8.2)-(8.4) і для якої функція (8.1) набуває найменшого значення.
Опорний план називається невиродженим, якщо в матриці планування додатних хij є m + n – 1, а решта дорівнюють нулю.
Якщо у матриці планування заповнених клітинок менше, як m + n – 1, то опорний план називають виродженим.
Розглянемо маркетингове тлумачення відкритої транспортної задачі.
Нехай
сумарний попит перевищує пропозицію,
тобто
.
В цьому
разі
неможливо задовольнити попит усіх
споживачів, тому економічна постановка
задачі така: скласти план перевезень,
за якого весь товар від усіх постачальників
вивозиться, попит споживачів по можливості
задовольняється (споживачі одержують
товари в кількостях,
які
не перевищують їх попиту) і сумарні
транспортні витрати мінімальні.
Розглянемо математичну модель такої задачі.
Увесь товар, який мають постачальники, вивозиться:
. (8.6)
Споживачі одержують товар у кількостях, які менші або дорівнюють попиту на нього:
. (8.7)
Умова невід’ємності (8.4) і цільова функція (8.1) не змінюються
Якщо
сумарна пропозиція перевищує сумарний
попит
,
задоволення попиту споживачів не
супроводжується повним вивезенням
товару від постачальників. Отже,
економічна постановка задачі така:
скласти план перевезень, за якого потреби
всіх споживачі задовольняються, від
постачальників вивозяться товари в
кількості, яка не перевищує їх потужності,
й сумарна вартість перевезень мінімальна.
Першу умову задачі можна записати у вигляді
; (8.8)
друга умова
. (8.9)
Окрім того, зберігаються умови невід’ємності (8.4) і цільова функція (8.1).