
- •Методы оптимальных решений курс лекций
- •Введение
- •Тема 1. Основы исследования операций
- •Основные определения
- •Типичные задачи исследования операций
- •Общая постановка задачи исследования операции.
- •Классификация задач исследования операций
- •Тема 2. Задачи линейного программирования
- •Общая задача линейного программирования
- •Допустимые базисные решения и многогранник решений
- •Симплексный метод
- •Решение задачи отыскания максимума линейной функции
- •Отыскание минимума линейной функции
- •Определение первоначального допустимого базисного решения
- •Особые случаи симплексного метода
- •Неединственность оптимального решения
- •Вырожденное базисное решение
- •Отсутствие конечного оптимального решения
- •Метод искусственного базиса (м-метод)
- •Двойственные задачи
- •Симметричная пара
- •Несимметричная пара
- •Смешанная пара
- •Экономическая интерпретация двойственной задачи
- •Решение двойственной задачи и определение интервалов устойчивости двойственных оценок оптимального решения.
- •Задачи целочисленного программирования
- •Тема 3. Транспортная задача
- •Экономико-математическая модель транспортной задачи
- •Первоначальное распределение поставок методом наименьших затрат
- •Метод «северо-западного угла»
- •Проверка плана на оптимальность. Метод потенциалов
- •Тема 4. Задачи динамического программирования
- •Общая постановка задачи
- •Принцип оптимальности и уравнения Беллмана
- •Пример выбора оптимального маршрута
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
- •Тема 1. Основы исследования операций 3
- •1.1. Основные определения 3
- •Тема 2. Задачи линейного программирования 9
- •Тема 3. Транспортная задача 35
- •Тема 4. Задачи динамического программирования 49
Первоначальное распределение поставок методом наименьших затрат
Пример 13. Пусть необходимо организовать перевозку продукции от нескольких поставщиков, например, молока с 3 ферм некоторому количеству потребителей, например, на 3 молокозавода (МЗ). Условия и решение транспортной задачи принято записывать в табличной форме:
|
Потребители |
МЗ 1 |
МЗ 2 |
МЗ 3 |
Поставщики |
Мощности |
90 |
80 |
130 |
Ферма 1 |
100 |
6
|
5 |
4 |
Ферма 2 |
75 |
3
|
7 |
5 |
Ферма 3 |
125 |
5
|
6 |
4 |
Во втором столбце таблицы заданы мощности (запасы) поставщиков – количество продукции, которое каждый из них может отправить потребителям за некоторый период времени. Во второй строке заданы мощности (спрос) потребителей – их возможности по переработке продукции за тот же период времени. В верхнем левом углу клеток области, выделенной утолщенной линией, задана удельная стоимость поставки единицы продукции (cij) по маршруту i-j (от поставщика i к потребителю j).
Определим тип задачи. Суммарная мощность поставщиков равна 300. Суммарная мощность потребителей равна 300. Т.е. задача является закрытой.
Заполним нижние правые углы клеток таблицы количеством продукции, которые можно перевезти по соответствующему маршруту.
Находим клетку (маршрут) с минимальной удельной стоимостью.
Если таких клеток несколько, можно начать с любой из них. Минимальная стоимость c21=3. По маршруту 2 – 1 (с фермы 2 на завод 1) можно перевезти 75 единиц продукции. Ставим в нижний правый угол клетки 75 и перечеркиваем клетку сплошной линией. Клетка называется заполненной. При этом на ферме 2 нет остатка продукции, поэтому остальные клетки строки перечеркиваем пунктирной диагональной линией («вычеркиваем строку»). На завод 1 остается привезти 90 – 75 = 15 ед.продукции.
|
Потребители |
МЗ 1 |
МЗ 2 |
МЗ 3 |
Поставщики |
Мощности |
90 |
80 |
130 |
Ферма 1 |
100 |
6
|
5 |
4 |
Ферма 2 |
75 |
3 75 |
7 |
5 |
Ферма 3 |
125 |
5
|
6 |
4 |
В незачеркнутых клетках таблицы находим клетку с минимальной удельной стоимостью: c13=4. По соответствующему маршруту 1 – 3 можно перевезти 100 единиц продукции. Ставим в нижний правый угол клетки 100 и перечеркиваем клетку. При этом на ферме 2 нет остатка продукции, поэтому остальные клетки строки перечеркиваем пунктирной линией. На завод 3 остается привезти 130 – 100 = 30 ед.продукции.
|
Потребители |
МЗ 1 |
МЗ 2 |
МЗ 3 |
Поставщики |
Мощности |
90 |
80 |
130 |
Ферма 1 |
100 |
6 |
5 |
4 100 |
Ферма 2 |
75 |
3 75 |
7 |
5 |
Ферма 3 |
125 |
5
|
6 |
4 |
В незачеркнутых клетках таблицы находим клетку с минимальной удельной стоимостью: c33=4. По соответствующему маршруту 3 – 3 можно перевезти 30 единиц продукции, при этом запросы завода 3 будут удовлетворены полностью. На ферме 3 остатки продукции составят 95 ед. Ставим в нижний правый угол клетки 30 и перечеркиваем клетку.
|
Потребители |
МЗ 1 |
МЗ 2 |
МЗ 3 |
Поставщики |
Мощности |
90 |
80 |
130 |
Ферма 1 |
100 |
6
|
5
|
4 100 |
Ферма 2 |
75 |
3 75 |
7
|
5
|
Ферма 3 |
125 |
5
|
6
|
4 30 |
В незачеркнутых клетках таблицы находим клетку с минимальной удельной стоимостью: c31=5. По соответствующему маршруту 3 – 1 можно перевезти 15 единиц продукции, при этом запросы завода 1 будут удовлетворены полностью. На ферме 3 остатки продукции составят 80 ед. Ставим в нижний правый угол клетки 15 и перечеркиваем клетку.
|
Потребители |
МЗ 1 |
МЗ 2 |
МЗ 3 |
Поставщики |
Мощности |
90 |
80 |
130 |
Ферма 1 |
100 |
6
|
5
|
4 100 |
Ферма 2 |
75 |
3 75 |
7
|
5
|
Ферма 3 |
125 |
5 15 |
6
|
4 30 |
Последняя свободная клетка соответствует перевозке продукции с фермы 3 на завод 2. Поставка 80 ед. продукции по этому маршруту удовлетворяет полностью запросы завода 2 и исчерпывает запасы фермы 3.
Ставим в эту клетку 80 и перечеркиваем её.
|
Потребители |
МЗ 1 |
МЗ 2 |
МЗ 3 |
Поставщики |
Мощности |
90 |
80 |
130 |
Ферма 1 |
100 |
6
|
5
|
4 100 |
Ферма 2 |
75 |
3 75 |
7
|
5
|
Ферма 3 |
125 |
5 15 |
6 80 |
4 30 |
Таблица первоначального распределения поставок заполнена. Вычислим суммарные затраты на перевозку по всем маршрутам:
F=4*100+3*75+5*15+6*80+4*30=1300.