- •Циклова комісія „математики, інформатики та комп’ютерної техніки”
- •Для студентів економічних спеціальностей.
- •Тема 1:Поняття двоїстості
- •Тема 2:Динамічне програмування (дп)
- •Тема 3: Транспортна задача за крітерієм часу
- •Тема 1:Поняття двоїстості Задача оптимального використання сировини через побудову двоїстої задачі
- •З цих відходів можна налагодити випуск п типів неосновної продукції. Позначимо через
- •Підприємство відмовиться від випуску продукції першого типу, якщо
- •Основні теореми двоїстості та їх економічний зміст Теорема 1
- •Теорема 3
- •Замінемо в рівності (9) диференціали приростами. Отримуємо
- •Зауваження
- •Тема 2:Динамічне програмування (дп) Основні поняття
- •Задача перспективного планування
- •Особливості задач динамічного програмування
- •Функціональні рівняння Беллмана
- •Задача розподілу ресурсів
- •Тема 3: Транспортна задача за крітерієм часу
- •Варіанти завдань Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Література
Тема 3: Транспортна задача за крітерієм часу
Якість плану ТЗ можна оцінювати за різними критеріями. Розглянемо задачу ТЗ за критерієм часу.
Нехай
відомі запаси вантажу
у
постачальників А
,
попит
споживачів В
і час доставки вантажу /нежалежно від
об’єму/
по маршруту
.
Треба скласти такий план перевезень, який реалізується за мінімальний час і при цьому повністю задовольняє попит.
Якщо
сумарний запас вантажу збігається з
сумарним попитом, тобто
,
таку задачу називають закритою,
в
протилежному випадку – відкритою.
Складемо математичну модель задачі.
Нехай
кількість
вантажу планується перевезти із і-того
пункту постачання в j-ий
пунтк споживання, через “t”-час
найбільш тривалого перевезення.
Оптимальним
будемо вважати план (
),
для якого триваліше перевезення
мінімізується.
Модель
закритої задачі має вигляд:
(1)
xij>0
; (2)
; (3)
(4)
У даному випадку цільова функція (1) виявляється нелінійною.
Рівняння
(2) – обмеження по запасах (сума всіх
постачань, які переміщуються із пункту
“і”, дорівнює запасу і-го вантажу);
рівняння (3) – обмеження по потребам
(сума всіх постачань, які потупають в
пункт “j”,
дорівнює його попиту
).
Умови (4) означають, що обернені перевезення
(повернення вантажів) не відбуваються.
Розв’язання задачі (1) – (4) зводиться до задачі про максимальний потік наступним чином: будується сітка з m+n+2 вершинами, “m” з яких відповідають джерелу I та стоку S.
Пропускні спроможності ребер вважають рівними
Біля ребер (Ai,Bj) записують час tij доставки вантажу. Час доставки по ребрах (I,Ai) та (Bj,S) вважають рівним нулю, тобто tIai=0 = tBjS.
Після цього відшукується потік заданої потужності
,
при якому
посягає
мінімальної величини.
В процесі цих пошуків, при наявності альтернативи, виключаються з розгляду маршрути з більш тривалими поставками.
Розв’язання закінчується, коли заміна більш тривалих маршрутів менш тривалими виявляється неможливою.
Побудуємо, в якості прикладу, сітку для ТЗ, вважаючи, що тарифи перевезень збігаються з тривалістю перевезень, тобто tij=cij , і відшукаємо принаймні один з планів ТЗ за критерієм часу, наближений до оптимального.
Аналізуючи
тривалість поставки вантажів споживачу
В1
(він найвіддальніший), помічаємо, що
і
тому в потік вантажів потужності
F=280+300+220=800, повинен входити вантаж, який переміщується із пункту А1 до пункту В1.
Один з таких потоків відмічяємо як Х0.
Х0 = (х11, х14,х22,х25,х33,х34) = (170,110,120,180,80,140)
За часом поставки Х0 такий (30, 9,16,5,12,27).
Вважаючи час поставки пропорційним тарифу, можна обчислити вартість перевезень за таким маршрутом.
Z = 170*30 + 110*9 + 120*16 + 180*5 + 80*12 + 140*27 = 13670,
А загальний час перевезень дорівнює
30 + 9 + 16 + 5 + 12 + 27 = 99
Розглянемо ще і такий план перевезень
Х1 = (х11, х13,х15, х21,х25,х32,х33) = (70,90,20,140,160,120,100).
Для нього розподіл часу поставок такий (30,9,9,17,5,18,12),
тобто загальний час перевезень дорівнює
30+9+9+17+5+18+12=100,
а вартість перевезень
Z=170*30+90*9+20*9+140*17+160*5+120*18+100*12=12630
З точки зору критерію часу план Х0 кращий за план Х1, а за вартістю навпаки.
Розглянемо ще оптимальний план, отриманий методом потенціалів, а саме:
Х*= (х12,х13,х14,х24,х25,х31,х33) = (120,140,20,120,180,170,50).
Для нього вартість найменша і складає 12320, але неє оптимальним за критерієм часу. Дійсно, розподіл часу поставки за цим планом такий:
(14,9,20,17,5,32,12)
і загальний час перевезень дорівнює 14+9+20+17+5+32+12=109.
Зауваження Можна побудувати багато різних планів і порівнювати їх за критерієм часу, обираючи з них найкращий.
У нашому прикладі найкращим за критерієм часу буде план Х0, за вартістю перевезень - план Х1, але Х* не буде оптимальним за критерієм часу тому, що найтриваліше за часом перевезення х21 не буде найменшим за часом (37)
ai |
170 |
120 |
190 |
140 |
180 |
280 |
30 |
14 |
9 |
20 |
9 |
300 |
37 |
16 |
14 |
17 |
5 |
220 |
32 |
18 |
12 |
27 |
17 |
До змісту
До змісту

вj