
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
- •1.1. Пояснительный материал
- •1.2. Задачи
- •Контрольные вопросы и задания
- •3.1. Пояснительный материал
- •3.3. Задачи
- •Контрольные вопросы
- •4.2. Методы составления первого допустимого плана перевозок (метод двойного предпочтения, метод аппроксимации Фогеля и статистический метод)
- •4.4. Решение транспортной задачи с помощью MS Excel
- •4.5. Задачи
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. МАРШРУТИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗОК
- •5.1. Нахождение кратчайших расстояний (метод потенциалов)
- •5.4. Задачи
- •Контрольные вопросы и задания
- •Библиографический список

|
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
Рис. 3.4. Установка необходимых параметров задачи |
|||
|
планирования производства материалов в окне ПоискИрешения |
|||
|
|
б |
|
|
|
Рис |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
. 3.5. Результат работы надстройки Поиск решения |
|||
|
|
3.3. Задачи
Решить задачи, представленные в разделе 1.1 – 1.8 с помощью симплекс-метода и с использованием надстройки Поиск решения, а задачи 1.9 – 1.11 – только с использованием надстройки Поиск решения.
20
Контрольные вопросы
1. Как строится симплексная таблица и как называются ее основные части?
2. Каким образом определяют разрешающие столбец, строку и
элемент? |
|
И |
3. Что такое главная строка и как определить числа, которые должны |
||
быть в клетках этой строки? |
|
|
4. Как определяются производные числа? |
|
|
5. Как определить, что получено оптимальное значение и дальше |
||
продолжать расчеты не нужно? |
Д |
|
6. Что показывают получаемые в результате расчетов числа в |
||
столбце свободных членов и в индексной строке? |
|
|
4. ТРАНСПОРТНАЯ ЗА АЧА Л НЕЙНОГО |
||
А |
|
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
4.1. Методы составления первого допустимого плана перевозок (метод северо-западного угла, метод минимума по строке
В основе математических методов, применяемых при решении транспортных задач, лежит принцип последовательного улучшения плана, когда наипервом этапе определяется первоначальное допустимое решение, т.е. план, удовлетворяющий условиям задачи, а затем этот план проверяется на опт мальность, если необходимо, улучшается; полученный новый план снова проверяется на оптимальность и т.д. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет получено оптимальное
Срешен е [6].
би метод минимума по столбцу)
От того, насколько эффективно составлено распределение перевозок в начальном плане, насколько близко начальное решение к оптимальному, зав с т кол чество промежуточных итераций, необходимых для достижения опт мального решения.
Первоначальное распределение перевозок может быть получено несколькими способами.
Рассмотрим на конкретном примере сущность и эффективность некоторых из них.
Исходные данные задачи приведены в табл. 4.1.
21
|
|
Исходные данные задачи |
|
|
Таблица 4.1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГП |
|
|
|
ГО |
|
|
Объем |
|||
А1 |
А2 |
А3 |
|
А4 |
|
А5 |
А6 |
спроса, т |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Б1 |
7,9 |
6,1 |
4,7 |
|
10,4 |
|
3,0 |
4,4 |
140 |
|
Б2 |
4,5 |
123 |
9,5 |
|
6,2 |
|
3,5 |
16,0 |
190 |
|
Б3 |
5,0 |
14,5 |
7,2 |
|
9,5 |
|
5,8 |
12,6 |
120 |
|
Б4 |
2,3 |
7,5 |
7,3 |
|
2,2 |
|
7,2 |
11,3 |
220 |
|
Б5 |
10,0 |
2,3 |
5,0 |
|
9,8 |
|
6,7 |
6,9 |
145 |
|
Б6 |
6,2 |
11,4 |
11,2 |
|
6,1 |
|
11,6 |
15,2 |
100 |
|
Б7 |
1,4 |
10,9 |
3,6 |
|
5,9 |
|
3,5 |
10,9 |
150 |
|
Б8 |
7,5 |
2,3 |
9,6 |
|
7,4 |
|
11,3 |
6,1 |
120 |
|
Наличие |
140 |
190 |
340 |
|
165 |
|
150 |
200 |
1185 |
|
груза, т |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способом начинается с верхней левой клетки и заканчивается в нижней правой клетке матрицы. В клетки заносят максимально возможную
Метод северо-западного угла. Построение допустимого плана этим |
|
|
И |
Д |
|
А |
|
поставку, учитывая соотношение ресурсов поставщика и спрос потребителя. Груз первого поставщика распределяется так, что вначале удовлетворяются потребности первого потребителя, затем второго и так до полного распределения всего о ъема грузов данного поставщика. Затем переходят к распределению грузов второго поставщика и так до полного распределения о ъема грузов всех поставщиков. Если спрос какого-либо потребителя превышает наличие груза у поставщика, то недостающий спрос удовлетворяется за счет следующего поставщика, т.е. расчет в этом случае ведется по стол цу [6].
верхнюю клетку Атабл1Б1 ( . 3.2). Возможность поставщика и потребность потреб теля полностью удовлетворены. Далее груз 190 т от второго
возможностьпоставщика и требования потребителя. У следующего грузоотправителя возможности больше, чем потребность соответствующего грузополучателя 340 т, поэтому полностью
Пр мер. Макс мально возможную загрузку 140 т заносим в левую
Судовлетворяется спрос потребителя 120 т (клетка А3Б3), а оставшийся в наличии груз 220 т заносится в А3Б4, так как потребность этого грузополучателя равняется остатку у данного грузоотправителя, и т.д.
грузоотправ теля занос м в клетку А2Б2 и опять исчерпываем
22

|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
|
Опорный план, построенный методом северо-западного угла |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГП |
|
|
|
|
|
ГО |
|
|
|
|
|
|
|
Объем |
||
А1 |
А2 |
А3 |
|
А4 |
А5 |
А6 |
спроса, т |
|
||||||||
|
|
|
||||||||||||||
Б1 |
|
7,9 |
|
6,1 |
|
4,7 |
|
|
10,4 |
|
3,0 |
|
4,4 |
140 |
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Б2 |
|
4,5 |
|
12,3 |
|
9,5 |
|
|
|
6,2 |
|
3,5 |
|
16,0 |
190 |
|
|
|
190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Б3 |
|
5,0 |
|
14,5 |
|
7,2 |
|
|
|
9,5 |
|
5,8 |
|
12,6 |
120 |
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Б4 |
|
2,3 |
|
7,5 |
|
7,3 |
|
|
|
2,2 |
|
7,2 |
|
11,3 |
220 |
|
|
|
|
|
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Б5 |
|
10,0 |
|
2,3 |
|
5,0 |
|
|
|
9,8 |
|
6,7 |
|
6,9 |
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
145 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Б6 |
|
6,2 |
|
11,4 |
|
11,2 |
|
|
|
6,1 |
|
11,6 |
|
15,2 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
80 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||||
Б7 |
|
1,4 |
|
10,9 |
|
3,6 |
|
|
|
5,9 |
|
3,5 |
|
10,9 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
80 |
|
|
||
Б8 |
|
7,5 |
|
2,3 |
|
9,6 |
|
|
|
7,4 |
|
11,3 |
|
6,1 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Наличие |
140 |
190 |
340 |
|
165 |
150 |
200 |
1185 |
|
|||||||
груза, т |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
Р1 = 10 469 т·км. А
идет механ ческибез учета расстояний.
При применении данного метода была получена схема первого допустимого плана распределения, суммарная транспортная работа равна
ресурсовпоставщикаспроса потребителя. Если потребность полностью удовлетворена, а ресурс полностью не исчерпан, то остаток заносится в
Этот способ прост, однако первоначальное допустимое решение, как
прав ло, далеко от опт мального, поскольку заполнение клеток матрицы
Склетку с наименьшим из оставшихся расстояний, и так, пока ресурс поставщика не будет исчерпан. Потребитель с полностью удовлетворенной потребностью вычеркивается из дальнейшего рассмотрения. В случае, если поставщику не хватило ресурсов для удовлетворения нужд потребителя, его продолжают рассматривать с другими поставщиками. Затем переходят к следующей строке. Операции
Метод «М н мум по строке». Построение допустимого плана этим
способом нач нается нахождения минимального расстояния в первой
строке. В нее заносится максимально возможная поставка с учетом
23

повторяются до тех пор, пока не будут удовлетворены все потребности и не исчерпаны ресурсы [6].
Пример. В данном методе максимально возможная загрузка 140 т заносится в клетку Б1А5, так как она имеет минимальное расстояние в данной строке 3,0 км. Требования потребителя удовлетворены, поэтому повторяется операция в следующей строке. Во второй строке наименьшее расстояние, равное 3,5 км, имеет клетка Б1А5, поэтому в неё вносится максимально возможная поставка с учетом оставшихся у поставщика ресурсов 10 т. Ресурс поставщика исчерпан, но потребность грузополучателя полностью не удовлетворена, поэтому определяется следующая клетка с наименьшим расстоянием в этой же строке – клетка Б2А1, для нее наличие груза составляет 140 т, оставшийся спрос – 180 т, следовательно, в клетку вносится значение 140 т.
Поскольку и после этого спрос не удовлетворен полностью, то находится следующая клетка с наименьшим расстоянием в данной строке –
клетка Б2А4, |
в нее заносятся оставшиеся 40 т, после чего спрос потребителя |
||
удовлетворен полностью. Теперь |
можно |
перейти к третьей строке. |
|
Описанные |
действия выполняются |
до тех |
И |
пор, пока потребности всех |
грузополучателей не будут удовлетворены. Полученный опорный план представлен в табл. 4.3.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.3 |
|
|
|
Опорный план, построенный методом «Минимум по строке» |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||
|
ГП |
|
|
|
|
|
|
|
|
ГО |
|
|
|
|
|
|
|
Объем |
|
|
|
|
А1 |
|
|
А2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
А6 |
спроса, т |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Б1 |
|
|
|
7,9 |
|
6,1 |
|
4,7 |
|
|
10,4 |
|
|
3,0 |
|
4,4 |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
140 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Б2 |
|
|
|
4,5 |
|
12,3 |
|
9,5 |
|
|
6,2 |
|
|
3,5 |
|
16,0 |
190 |
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
10 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Б3 |
|
|
|
5,0 |
|
14,5 |
|
7,2 |
|
|
9,5 |
|
|
5,8 |
|
12,6 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Б4 |
|
|
|
2,3 |
|
7,5 |
|
7,3 |
|
|
2,2 |
|
|
7,2 |
|
11,3 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
95 |
|
125 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Б5 |
|
|
10,0 |
|
2,3 |
|
5,0 |
|
|
9,8 |
|
|
6,7 |
|
6,9 |
145 |
|
||
|
|
|
|
|
|
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Б6 |
|
|
|
6,2 |
|
11,4 |
|
11,2 |
|
|
6,1 |
|
|
11,6 |
|
15,2 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
125 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Б7 |
|
|
|
1,4 |
|
10,9 |
|
3,6 |
|
|
5,9 |
|
|
3,5 |
|
10,9 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Б8 |
|
|
|
7,5 |
|
2,3 |
|
9,6 |
|
|
7,4 |
|
|
11,3 |
|
6,1 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Наличие |
140 |
|
190 |
340 |
|
165 |
|
150 |
200 |
1185 |
|
||||||||
|
груза, т |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24

При применении данного метода была получена схема первого допустимого плана распределения, суммарная транспортная работа равна
Р2 = 6632,5 т·км.
Метод «Минимум по столбцу». Этот способ очень похож на
предыдущий, только все операции, перечисленные в прошлом пункте, |
|
применяются к столбцам. |
И |
|
Пример. В первом столбце наименьшее расстояние имеет клетка Б2А1 с расстоянием 1,4 км, в нее вносится максимально возможная поставка 140 т. Переход к следующему столбцу и в клетку с расстоянием 2,3 км Б5А2 вносится загрузка 145 т, но так как потребность грузополучателя не выполнена, то в ячейку Б8А2 вносится необходимая для полной загрузки поставщика часть 45 т и т.д., полученный опорный план представлен в табл. 4.4 [6].
При применении данного метода была получена схема первого допустимого плана распределения, суммарная транспортная работа равна Р3 = 6038 т·км. В нашем случае она почти не отличается от предыдущей.
Разница между ними равна |
= 260 т·км. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 |
|
|
|
Опорный план, построенный методом «Минимум по столбцу» |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||
|
ГП |
|
|
|
|
|
|
|
ГО |
|
|
|
|
|
|
|
Объем |
|
|
|
|
А1 |
|
А2 |
3 |
|
|
4 |
|
5 |
А6 |
спроса, т |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Б1 |
|
|
|
7,9 |
|
6,1 |
|
4,7 |
|
|
10,4 |
|
|
3,0 |
|
4,4 |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
4,5 |
|
12,3 |
|
9,5 |
|
|
6,2 |
|
|
3,5 |
|
16,0 |
|
|
|
Б2 |
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
190 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
40 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Б3 |
|
|
|
5,0 |
|
14,5 |
|
7,2 |
|
|
9,5 |
|
|
5,8 |
|
12,6 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2,3 |
|
7,5 |
|
7,3 |
|
|
2,2 |
|
|
7,2 |
|
11,3 |
|
|
|
Б4 |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
220 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
150 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Б5 |
|
|
10,0 |
|
2,3 |
|
5,0 |
|
|
9,8 |
|
|
6,7 |
|
6,9 |
145 |
|
|
|
|
|
|
|
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
6,2 |
|
11,4 |
|
11,2 |
|
|
6,1 |
|
|
11,6 |
|
15,2 |
|
|
|
Б6 |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
85 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Б7 |
|
|
|
1,4 |
|
10,9 |
|
3,6 |
|
|
5,9 |
|
|
3,5 |
|
10,9 |
150 |
|
|
|
140 |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Б8 |
|
|
|
7,5 |
|
2,3 |
|
9,6 |
|
|
7,4 |
|
|
11,3 |
|
6,1 |
120 |
|
|
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
|
|||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Наличие |
140 |
190 |
340 |
|
165 |
|
150 |
200 |
1185 |
|
||||||||
|
груза, т |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25