1409
.pdf3. Решение задачи с помощью окна Поиск решения:
- подготовка рабочего листа для задачи (рис. 14). Формулы для расчета приведены в табл. 5;
Рис. 14. Исходные данные для решения транспортной задачи
Таблица 5
Формулы для расчета в транспортной задаче
Описание |
Ячейка |
Формула |
Ограничения_1 |
G11 |
=CУMM(B11:F11) |
|
G12 |
=СУММ(В12:F2) |
|
G13 |
=СУММ(В13:F.З) |
|
G14 |
=СУММ(В14:F4) |
Ограничения_2 |
В15 |
=СУММ(В11:В14) |
|
С15 |
=СУММ(С11:С14) |
|
D15 |
=CУMM(D11:D14) |
|
Е15 |
=СУММ(Е11:Е14) |
|
F15 |
=CУMM(F11:F14) |
Целевая функция |
В19 |
=СУММПР0ИЗВ (B5:F8;B11:F14) |
- ввод данных в окно Поиск решения (рис. 15);
21
Рис. 15. Ввод данных в окно Поиск решения для транспортной задачи
- результат решения представлен на рис. 16.
Рис. 16. Оптимальное решение для транспортной задачи
22
Задания для самостоятельного решения задач линейного программирования на транспорте
Имеются п пунктов производства и m пунктов распределения продукции. Стоимость перевозки единицы продукции из i-го пункта производства в j-й центр потребления cij приведена в таблицах, где под строкой понимается пункт производства, а под столбцом – пункт потребления. Кроме того, в таблицах в i-й строке указан объем производства в i-м пункте, а в j-м столбце указан спрос в j-м центре потребления. Хранение продукции на предприятии обходится в 1,6 у.е. в день, а штраф за просроченную поставку единицы продукции, заказанной в пункте потребления, но там не хранящейся, равен 34 у.е. в сутки. Составить план перевозок по доставке требуемой продукции в пункты потребления, минимизирующий суммарные транспортные расходы. Необходимые данные для решения задач взять из соответствующих таблиц по вариантам.
Вариант 1
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
5 |
|
1,8 |
6 |
|
6 |
30 |
В |
1 |
|
5,1 |
8 |
|
2 |
42 |
С |
3,5 |
|
6 |
3 |
|
3,1 |
10 |
D |
2,2 |
|
4,9 |
1,3 |
|
4 |
16 |
Е |
3 |
|
7 |
8,95 |
|
1 |
10 |
Объемы |
20 |
|
38 |
30 |
|
22 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2
|
Стоимость перевозки единицы |
|
||||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
|||
|
Пункты потребления |
|
производства |
|||||
|
|
|
||||||
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
А |
2,3 |
|
7 |
|
6 |
|
8 |
15 |
В |
2 |
|
1,3 |
|
1 |
|
2,5 |
55 |
С |
4,9 |
|
4 |
|
4 |
|
1 |
12 |
D |
2 |
|
8 |
|
1 |
|
4 |
18 |
Е |
3 |
|
2,1 |
|
1,2 |
|
5 |
17 |
Объемы |
35 |
|
35 |
|
15 |
|
25 |
|
потребления |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
Вариант 3
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4 |
|
2 |
4,1 |
|
6 |
17 |
В |
5 |
|
2,5 |
2 |
|
3 |
73 |
С |
3 |
|
4 |
3 |
|
4,2 |
52 |
D |
5,1 |
|
3 |
2 |
|
7 |
38 |
Объемы |
20 |
|
25 |
80 |
|
20 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 4
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
1,7 |
|
3 |
4 |
|
6 |
23 |
В |
5,2 |
|
2,6 |
9,8 |
|
3 |
27 |
С |
3 |
|
2 |
1 |
|
4 |
52 |
D |
6 |
|
5 |
2,5 |
|
7 |
18 |
Объемы |
32 |
|
18 |
60 |
|
15 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 5
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
производства |
|||||
|
|
||||||
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
|
А |
6 |
2 |
|
4,8 |
|
3 |
20 |
В |
8 |
4 |
|
5 |
|
8 |
30 |
С |
5,5 |
2 |
|
3 |
|
7 |
14 |
D |
5 |
6 |
|
8,2 |
|
4 |
23 |
Е |
1,8 |
9 |
|
7 |
|
6 |
30 |
Объемы |
40 |
30 |
|
48 |
|
12 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
24
Вариант 6
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
6,2 |
|
1 |
4,2 |
|
5 |
17 |
В |
2 |
|
4 |
5,1 |
|
8 |
30 |
С |
5 |
|
8 |
3 |
|
4 |
17 |
D |
2 |
|
4 |
9 |
|
2 |
20 |
Е |
4 |
|
2,75 |
2 |
|
1 |
23 |
Объемы |
45 |
|
30 |
25 |
|
20 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 7
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4 |
|
9 |
1 |
|
3 |
38 |
В |
2 |
|
5 |
5 |
|
6 |
20 |
С |
2 |
|
5 |
10 |
|
4 |
30 |
D |
3 |
|
7 |
2 |
|
6 |
32 |
Объемы |
18 |
|
50 |
22 |
|
35 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 8
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4 |
|
9 |
4 |
|
7,4 |
20 |
В |
2 |
|
8 |
5 |
|
1 |
10 |
С |
7 |
|
2,2 |
1 |
|
4 |
30 |
D |
2,5 |
|
6 |
10 |
|
6 |
40 |
Объемы |
48 |
|
10 |
35 |
|
12 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
25
Вариант 9
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
6,3 |
|
8,6 |
1 |
|
5 |
15 |
В |
2,5 |
|
7 |
5 |
|
7 |
30 |
С |
4 |
|
5 |
11 |
|
8 |
40 |
D |
1 |
|
5 |
4 |
|
5 |
35 |
Объемы |
44 |
|
30 |
26 |
|
42 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 10
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
7,3 |
|
9 |
3 |
|
10 |
14 |
В |
3 |
|
10 |
5 |
|
9 |
30 |
С |
7 |
|
11 |
3 |
|
2 |
20 |
D |
8 |
|
5 |
9 |
|
2 |
32 |
Е |
4,8 |
|
9 |
10 |
|
5 |
16 |
Объемы |
60 |
|
10 |
20 |
|
10 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 11
|
Стоимость перевозки единицы |
|
||||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
|||
|
Пункты потребления |
|
производства |
|||||
|
|
|
||||||
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
А |
6,3 |
|
8 |
|
5 |
|
11 |
12 |
В |
4 |
|
11 |
|
7 |
|
9 |
24 |
С |
7 |
|
3 |
|
5 |
|
8 |
32 |
D |
9 |
|
5,5 |
|
10 |
|
1 |
32 |
Е |
5 |
|
8 |
|
11 |
|
5 |
30 |
Объемы |
60 |
|
10 |
|
30 |
|
10 |
|
потребления |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
Вариант 12
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятия |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4,2 |
|
10 |
5 |
|
9 |
17 |
В |
5 |
|
8 |
5 |
|
9 |
33 |
С |
6 |
|
4 |
4 |
|
7,3 |
20 |
D |
7 |
|
5 |
11 |
|
4 |
12 |
Е |
3 |
|
11 |
8 |
|
5 |
20 |
Объемы |
35 |
|
20 |
30 |
|
15 |
|
потребления |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
3.РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ДИСКРЕТНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА ТРАНСПОРТЕ
Дискретное программирование изучает экстремальные задачи, в которых на искомые переменные накладывается условие дискретности, а область допустимых решений конечна. Это, прежде всего, задачи с физической неделимостью многих факторов и объектов расчета. К дискретному программированию относят также ряд задач целочисленного программирования, в которых искомые переменные принимают только целочисленные значения (например, задача о планировании) или логические, булевы, значения – нуль или единица. Рассмотрим решение задачи дискретного программирования на транспорте.
В автотранспортном предприятии для перевозок пассажиров используются автобусы различной вместимости. Каждый из автобусов, работая по заданному маршруту, может перевести определенное количество пассажиров. Почасовая оплата сij i-му водителю по j-му виду перевозок приведена в табл. 6. Составить план работы водителей таким образом, чтобы все плановые перевозки были выполнены, каждый водитель работал только по одному маршруту, а суммарная стоимость почасовой оплаты была минимальной.
27
|
Стоимость выполнения работ |
Таблица 6 |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Водитель |
|
|
|
Оплата |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
350 |
420 |
610 |
|
200 |
|
2 |
|
890 |
130 |
650 |
|
900 |
|
3 |
|
430 |
520 |
600 |
|
720 |
|
4 |
|
830 |
610 |
780 |
|
470 |
|
Решение задачи сводится к реализации следующих этапов:
1.Проверка задачи на сбалансированность.
2.Построение математической модели задачи. Пусть хij = 1 в случае работы i-м водителем по j-му маршруту и xij = 0 в случае
отсутствия перевозок по маршруту. Тогда математическая модель
|
4 |
4 |
|
||
задачи примет вид: целевая функция f cijxij |
min при |
||||
|
|
|
i 1 j 1 |
|
|
ограничениях |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
xij |
1,i 1,4; |
|
|
||
j 1 |
|
|
|
|
|
4
i 1xij 1, j 1,4;
xij 0,1 ,i 1,4 , j 1,4.
3. Решение задачи с помощью надстройки Поиск решения:
- подготовка рабочего листа (рис. 17), формулы для расчета представлены в табл. 7;
Таблица 7
Формулы для расчета в задаче о назначениях
Описание |
Ячейка |
|
Формула |
Ограничения |
G11 |
|
=СУММ(С11:F11) |
|
G12 |
|
=СУММ(С12:F12) |
|
G13 |
|
=СУММ(С13:F1З) |
|
G14 |
|
=СУММ(С14:F14) |
Ограничения |
С15 |
|
=СУММ(С11:С14) |
|
D15 |
|
=CyMM(D11:D14) |
|
Е15 |
|
=СУММ(Е11:Е14) |
|
F15 |
|
=СУММ(F1:F14) |
Функционал качества |
G17 |
|
=СУММПРОИЗВ(С5:F8;С11:F14) |
(стоимость всех занятий) |
|
||
|
|
|
|
|
|
28 |
Рис. 17. Подготовка рабочего листа для решения задач
- установка ограничения в окне Поиск решения, как показано на рис. 18. Решение задачи представлено на рис. 19.
Рис. 18. Установка параметров в окне Поиск решения длязадачидискретного программирования
29
Рис. 19. Решение задачи о назначениях
Задания для самостоятельного решения задач дискретного программирования на транспорте
Имеется n водителей и m маршрутов движения автобусов. Стоимость сij работы i-м водителем по j-му маршруту приведена в таблицах вариантов. Составить план выполнения перевозок таким образом, чтобы все перевозки были выполнены, каждый водитель работал только на одном маршруте, а суммарная стоимость перевозок была минимальной. Задания представлены в соответствующих таблицах по вариантам [4].
Вариант 1
Водитель |
|
|
Стоимость |
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
320 |
360 |
210 |
650 |
1100 |
2 |
100 |
200 |
670 |
780 |
340 |
3 |
510 |
120 |
110 |
900 |
210 |
4 |
270 |
540 |
200 |
950 |
500 |
|
|
30 |
|
|
|