
- •Курсовая работа
- •«Методы решения транспортной задачи с дополнительными условиями (ограничениями)»
- •1 Теоретическая часть
- •1.1 Транспортная задача линейного программирования.
- •1.2 Постановка транспортной задачи.
- •1.3 Математическая модель транспортной задачи.
- •1.4 Методы составления первоначальных опорных планов.
- •1.4.1 Метод северо-западного угла.
- •1.4.2 Метод наименьшего элемента в матрице
- •2 Практическая часть
- •2.1 Транспортные задачи с дополнительными условиями
- •2.1.2 Метод запрещения корреспонденции
- •2.1.3 Обязательная (директивная) корреспонденция
- •2.1.4 Открытая модель распределительного метода
2.1.3 Обязательная (директивная) корреспонденция
Директивная корреспонденция означает обязательность поставки из точки Аi; в точку Вj части или всего объема груза, имеющегося в точке Аi, В этом случае величина обязательной поставки вычитается из суммы спроса Вj и суммы ограничения Аi и при решении задачи не учитывается.
Например, из точки А2 нужно обязательно поставить 400 т груза в В3 (Таблица 6). Следовательно, при решении задачи ограничения столбца В3 и строки А2 должны быть уменьшены на 400 т, т.е. будут равны для В3 - 400 т (800 - 400 = 400) и для А2 - 200 т (600 - 400 = 200).
При подсчете окончательного грузооборота обязательный объем (400*8 = 3200 т*км) прибавляют к полученному оптимальному объему грузооборота.
2.1.4 Открытая модель распределительного метода
Открытая модель распределительного метода возникает в тех случаях, когда отсутствует какая-либо из групп ограничений — спрос bj или предложение ai. Это означает, что любой потребитель может взять всю сумму имеющихся у поставщиков материалов или, наоборот, любой из поставщиков может удовлетворить спрос всех потребителей данного материала.
Задача решается просто. Если отсутствуют ограничения по предложению, то ограничения по спросу в каждом столбце таблицы переносятся в клетки с оптимальным элементом целевой матрицы данного столбца, а при отсутствии ограничений по спросу - в клетки каждой строки. Полученное решение всегда будет оптимальным.
Рассмотрим пример. Чтобы удовлетворить потребности в строительном песке пяти потребителей В1, В2, В3, В4, В5, его можно добывать в неограниченном количестве в любой из трёх точек А1, А2, А3. Потребность в сутки: В1 - 300 т, В2 - 200 т, В3 - 400 т, В4 – 250 т, В5 - 400 т.
Расстояния (элементы целевой матрицы) между потребителями и возможными местами добычи песка указаны в правых верхних углах клеток (Таблица 7) .Сколько в каждой точке нужно добывать песка и как спланировать грузопотоки, чтобы транспортная работа была оптимальной?
Таблица 7
Возможные поставщики песка |
Потребители песка |
Запасы, т |
||||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
||
A1 |
2 |
4 |
6 |
3 |
4 |
-- |
A2 |
5 |
3 |
8 |
5 |
4 |
-- |
A3 |
3 |
1 |
4 |
5 |
3 |
-- |
Потребность, т |
300 |
200 |
400 |
250 |
400 |
1550 |
Переносим ограничения спроса по столбцам в клетки с минимальными расстояниями А1В1, А3В2, А3В3, А1В4, А3В5. Таким образом, эти клетки получают загрузку в 300 т, 200 т, 400 т, 250 т и 400 т (табл. 19).
Таблица 8
Возможные поставщики песка |
Потребители песка |
Запасы, т |
||||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
||
A1 |
2 300 |
4 |
6 |
3 250 |
4 |
550 |
A2 |
5 |
3 |
8 |
5 |
4 |
-- |
A3 |
3 |
1 200 |
4 400 |
5 |
3 400 |
1000 |
Потребность, т |
300 |
200 |
400 |
250 |
400 |
1550 |
Поскольку загружались клетки с оптимальным значением элемента целевой матрицы, то полученное решение с точки зрения транспортной работы будет оптимальным. При этом добыча песка в точках А1 и А2 должна быть соответственно 550 и 1000 т. В точке А2 добычу вести нерационально.
Открытая модель распределительного метода встречается при решении задач определения оптимального размещения и мощности АТП, закрепления маршрутов за АТП, размещения и ёмкости складов.
2.2 Решение транспортной задачи методом запрещения корреспонденции.
Грузообразующие точки (три мельницы) имеют контракт с четырьмя портами (грузопоглощающие точки), но в связи с отдаленностью некоторых объектов поставки являются невыгодными, в связи с этим прочерк между пунктами A2 и B2 ,A3 иB4 означают, что перевозки между указанными пунктами запрещены(Таблица 9).
Таблица 9
Грузопоглощающие точки (Bj)
Грузообразующие точки (Ai) |
|
|
|
|
250 |
100 |
150 |
50 |
|
80 |
6 |
6 |
1 |
4 |
320 |
12 |
- |
6 |
5 |
150 |
5 |
4 |
3 |
- |
Решение. Проверяем условие баланса:
80+320+150=550=250+100+150 +50.
Для решения задачи полагаем, что стоимости перевозки единицы груза по запрещенным маршрутам равны достаточно большому числу М>0.
Далее эта М-задача решается обычным методом потенциалов, но потенциалы будут зависеть от коэффициента М. Если оптимальный план М-задачи содержит положительные перевозки по запрещенным маршрутам, то исходная ТЗ неразрешима (множество ее планов пусто). В противном случае получаем решение исходной ТЗ.
Предварительный этап. Составляем методом ‘‘минимального
элемента’’ исходный опорный план x0 (Таблица 10)
Итерация 1. Вычисляем потенциалы и проверяем план на оптимальность
Таблица 10
В клетке (2;3) имеем
А2 + В3 = M − 2 + 1 > 6 , т.е. план x0 не является оптимальным. Проставляем в эту клеткуΘ1 и составляем замкнутый маршрут. Получаем Θ1 = 20 . Опорный план x1 (Таблица 11)
Итерация 2. Проверяем план x1 на оптимальность:
Таблица 11
Так как для всех свободных клеток:
Ai +Bj ≤ Cij,то план x1 - оптимальный и не содержит положительных перевозок по запрещенным маршрутам.
Минимальные транспортные расходы составляют 3000.
Заключение
В данной работе рассмотрена не только простейшая транспортная задача, но и методы решения транспортной задачи с дополнительными ограничениями, что наиболее приближено к реальным ситуациям определения плана снабжения, в котором суммарные производственные потребности на период планирования сбалансированы с фондами, предназначенными на тот же период. Баланс производства и потребления - необходимое условие составления планов материально-технического снабжения. В рамках же сбалансированности производства и потребления роль системы материально-технического обеспечения заключается в оказании услуг на всех уровнях управления обращением средств производства, которые состоят в размещении заказов на отгрузку конкретных видов продукции по поставщикам, прикреплении потребителей на прямые длительные связи, транзитное и складское снабжение, в установлении оптимальных уровней запасов и методов управления ими, оказании услуг по гарантированному комплексному снабжению, плановому распределению средств производства путем оптовой торговли.
Рациональное прикрепление потребителей к поставщикам в значительной степени определяет структуру хозяйственных связей, их экономическую эффективность. Под оптимальным мы понимаем такой план их прикрепления, который позволяет при минимальных издержках на поставки и содержание запасов максимально использовать производственные мощности поставщиков и бесперебойно питать потребителей.
Именно благодаря методам приведенным в курсовой работе решаются такие задачи, потому что в реальной жизни всегда присутствуют какие либо ограничения.
Список литературы
Карманов, В.Г. Математическое программирование: Учебник для вузов. - М.: Наука, 1975. – 260 с.
И.Н. Мастяева, О.Н. Семенихина. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ: /
Московский государственный университет экономики, статистики и
информатики. – М.: МЭСИ, 2003. – 135 с.
Ельдештейн Ю.М. ЛОГИСТИКА электронный учебно-методический комплекс
В. М. Тропина Методы линейного программирования для решения транспортных задач: Учебное пособие; Тул. гос. ун-т.: Тула, 1999-356 с.