Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методы оптимальных решений.pdf
Скачиваний:
1711
Добавлен:
13.03.2015
Размер:
1.09 Mб
Скачать

 

 

B1

B2

B3

B4

ai

 

 

B1

B2

B3

B4

ai

24.

A1

5

9

14

10

120

25.

A1

14

9

12

4

150

A2

20

15

20

20

140

A2

12

15

19

16

70

 

A3

12

8

14

17

70

 

A3

15

19

15

12

210

 

bj

80

90

70

90

 

 

bj

140

50

100

140

 

§ 2.4. Открытая модель транспортной задачи

 

Напомним, что транспорт-

 

B1

B2

 

B3

B4

ai

ная задача

m ×n называется за-

A1

1

11

 

 

3

 

13

150

дачей с неправильным балансом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а ее модель – открытой,

если

A2

12

4

 

 

8

 

2

160

m

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.е. суммарные за-

A3

 

 

 

 

 

 

 

120

ai bj ,

3

5

 

 

14

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

j=1

 

 

 

 

bj

 

 

 

 

 

 

 

 

пасы не равны суммарным по-

80

40

 

150

130

 

требностям.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.9

 

 

 

 

Открытую задачу можно свести к замкнутой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Если ai > bj , то вводят фиктивного потребителя Bn+1

с по-

 

 

 

i=1

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

B2

B3

B4

B5

ai

Разности по строкам

uj

vj

0

 

3

4

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

11

5

4

2

 

0

2

2

2

1

0

 

11

 

2

10

90

3

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

4

5

9

 

0

1

4

1

1

0

0

 

70

 

60

70

6

2

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

9

8

7

10

 

0

7

7

1

1

0

0

0

 

6

 

2

100

5

30

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

70

 

60

180

90

30

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1

1

7

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Разно-

 

1

1

7

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

7

 

 

 

 

 

 

 

 

сти по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

столб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

цам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

m

n

 

 

 

 

 

 

 

требностью

bn+1 = ai bj

и

 

 

 

 

 

 

 

B1

B2

B3

B4

ai

 

 

i=1

j=1

 

 

нулевыми тарифами перевозок в

A1

4

14

11

18

60

 

 

 

 

столбце.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

n

 

 

A2

3

17

1

10

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Если

ai

< bj , то вв о-

 

 

 

 

 

 

A3

9

16

11

18

120

 

i=1

j=1

 

 

 

 

 

 

дят фиктивного поставщика Am+1

 

 

 

 

 

 

bj

60

100

30

160

 

 

n

 

m

 

 

с запасом am+1 = bj ai и ну-

 

 

Таблица 2.11

 

 

 

j=1

i=1

 

 

 

 

 

 

 

левыми тарифами перевозок в строке.

Пример 2.4. Рассмотрим задачу примера 2.1, но с измененным

запасами,

 

заданную

таблицей

2.9.

Так как

сумма

запасов

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

150 +160 +120 = 430

больше суммы

(60)

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потребностей

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

40

 

 

 

70 +60 +180 +90 = 400,

то вводим

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фиктивного потребителя

B5

с ну-

 

 

40

 

 

 

 

+

(100)

 

 

 

 

 

 

 

 

левыми тарифами перевозок и по-

(0)

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

(100)

+

 

 

 

 

 

требностями 30 (таблица 2.10).

 

 

 

 

 

Рис. 2.3

 

 

(20)

 

Методом аппроксимации Фо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

геля

построим начальный план и

методом потенциалов проверим полученный план на оптимальность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получаем,

что

все

uj vj

3

 

 

 

8

 

1

 

10

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оценки отрицательны, по-

 

 

 

4

 

14

 

 

11

18

 

6

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

60

этому полученный план

 

5

 

 

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

10

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

17

 

 

1

10

 

 

 

0

 

 

 

 

 

130

X

 

 

 

60

70

0

 

60

 

 

 

 

 

 

30

 

40

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

100

0

 

 

 

 

9

 

16

 

 

11

18

 

 

 

8

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

2

 

 

 

40

 

 

1

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(для его записи мы отбра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

 

 

0

 

0

 

 

0

0

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

сываем столбец фиктивного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

2

 

 

9

 

 

 

 

 

потребителя B5 ) оптимален

 

 

 

 

 

 

 

bj

60

 

100

30

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и F (X * )=1580. Как следст-

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.12

 

 

 

 

вие неправильного баланса имеем, что от поставщика A3 не вывезено

30 единиц груза.

Пример 2.5. В транспортной задаче, заданной таблицей 2.11, сумма запасов равна 310, а потребностей – 350. Поэтому необходимо ввести дополнительного поставщика A4 с запасом 40 и тарифами пе-

ревозок 0 (см. таблицу 2.12).

34

Построим начальный план методом минимального тарифа и вычислим потенциалы. Легко видеть, что план не оптимален, максимальная положительная оценка равна 5, и вершинами цикла

являются клетки A1B1 , A2B1 , A2B4 , A3B4 , A3B2 и A1B2 . Получается цикл «с само-

0

 

 

+

( )

 

 

(0)

+

 

 

Рис. 2.4

100

(100)

20

(20)

пересечением», изображенный на рис. 2.3. Получаем, что ∆ = min(60,80)= 60 . Заметим, что после перестановки по циклу сразу в

uj vj

3

 

8

 

1

 

10

ai

1

4

14

11

18

60

60

 

 

5

 

 

9

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

17

1

10

130

0

 

 

9

 

30

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

9

16

11

18

120

2

 

100

 

 

 

 

20

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-10

0

0

0

0

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

7

 

 

2

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

60

100

30

160

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.13

 

 

 

 

двух клетках получается нулевая перевозка.

Замечание 2.3.

Если после перестановки по циклу больше чем в о д- ной клетке образуется нулевая перевозка, то одна из них становится свободной (желательно, с максимальным тарифом), а остальные считаются занятыми с нулевой перевозкой, чтобы число занятых клеток ос-

тавалось равным m + n 1.

Таким образом, получаем новый план, указанный в таблице 2.13. Имеется единственная клетка A2B1 с положительной оценкой, причем

в цикле, изображенном на рисунке 2.4, одна из клеток, означенных

минусом, имеет нулевую перевозку.

 

 

 

 

Замечание 2.4. Если занятая клетка с нулевой перевозкой попа-

ла в цикл и соответствует знаку

“–“ (при этом ∆ = 0 ), то перестановка

uj vj

 

1

 

8

 

1

 

10

 

ai

по циклу сводится к т

о-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му, что свободная клетка

 

 

4

14

11

 

 

 

18

 

3

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

объявляется

занятой

с

 

 

3

 

7

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нулевой перевозкой,

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

17

1

 

 

 

10

 

0

 

 

 

 

130

занятая клетка с нулевой

 

 

 

 

 

 

 

30

 

100

 

 

 

 

2

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перевозкой

становится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

16

11

 

 

 

18

 

8

 

 

 

 

120

свободной.

 

 

 

0

 

100

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

за-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

 

 

 

0

 

-10

 

40

 

40

нятая нулевая и свобод-

 

 

9

 

 

2

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная клетки

меняются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

60

100

30

160

 

местами (рис. 2.4). Про-

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.14

 

 

 

 

 

веряя план на оптималь-

35

ность (таблица 2.14), убеждаемся, что все оценки отрицательны,

 

 

 

60

0

0

0

 

 

X

 

 

0

0

30

100

 

(мы отбрасываем строку фиктивного постав-

 

=

 

 

 

 

0

100

0

20

 

 

 

 

 

 

 

щика) оптимален, и F (X * )=3230. В результате получаем, что потребности потребителя B4 удовлетворены не полностью.

Задачи для самостоятельного решения

Решить транспортные задачи методом потенциалов

 

 

B1

B2

B3

B4

 

ai

 

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

ai

26.

A1

3

7

4

7

 

100

 

27.

A1

1

 

13

 

12

 

3

 

60

 

A2

10

13

24

7

 

100

 

A2

2

 

16

 

4

 

6

 

125

 

 

A3

8

19

12

18

 

200

 

 

A3

13

 

4

 

17

 

16

 

75

 

 

bj

90

80

30

170

 

 

 

 

 

bj

100

 

100

 

50

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

B2

B3

B4

 

ai

 

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

ai

28.

A1

5

6

2

4

 

75

 

 

29.

A1

11

3

7

4

 

95

 

A2

18

22

11

3

 

185

 

 

A2

12

9

8

13

 

65

 

 

A3

18

9

6

11

 

90

 

 

 

A3

23

14

3

8

 

130

 

 

bj

40

70

90

115

 

 

 

 

 

bj

40

110

85

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

B2

B3

B4

 

ai

 

 

 

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

ai

30.

A1

14

7

2

17

100

 

 

31.

A1

6

12

7

14

120

 

A2

5

12

6

10

150

 

 

A2

12

3

18

3

80

 

 

A3

9

2

3

12

120

 

 

 

A3

23

1

3

21

70

 

 

bj

60

95

85

90

 

 

 

 

 

bj

80

110

80

50

 

 

 

§ 2.5. Определение оптимального плана транспортных задач

с дополнительными ограничениями

При решении транспортных задач методом потенциалов возможно учитывать дополнительные ограничения на перевозки. Ниже перечислены варианты различных постановок транспортных задач и

36

даны соответствующие методы сведения к закрытой транспортной задаче.

1. Если в закрытой транспортной задаче перевозки от поставщика Ai к потребителю Bj не могут быть осуществлены (блокировка), то

для определения оптимального решения задач предполагают, что тариф перевозки единицы груза от Ai к Bj равен сколь угодно большо-

му числу M .

2. Если дополнительным условием в транспортной задаче является обеспечение перевозки от поставщика Ai к потребителю Bj в

точности aij единиц груза, то в клетку Ai Bj записывают указанное число aij , а эту клетку считают свободной со сколь угодно большим

тарифом M .

3. Если от поставщика Ai к потребителю Bj должно быть перевезено не менее aij единиц груза, что запасы пункта Ai и потребности пункта Bj полагают меньше фактических на aij единиц. После нахождения оптимального плана перевозку, стоящую в клетке AiВ j , увели-

чивают на aij единиц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Если от поставщика Ai

к потребителю Bj

требуется перевезти

 

 

 

 

 

 

 

не

более aij единиц

груза, то

ui vj

2

4

8

2

 

ai

 

вводят

дополнительного потре-

-5

1

11

3

13

 

140

бителя

Bn+1 = Bij , которому запи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сывают те же тарифы, что и для

0

12

4

8

2

 

160

 

 

 

 

 

Bj

, за исключением тарифа в i -

 

 

 

 

 

 

 

1

3

5

14

6

 

100

ой

строке,

который

считают

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равным сколь угодно большому

bj

80

40

150

130

 

400

 

числу

M .

Потребности пункта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.15

 

 

 

 

 

 

 

 

Bj

считают равными

aij , а п о-

 

 

 

 

 

 

 

требности Bij полагают равными bj aij .

Пример 2.6. Найти решение транспортной задачи, заданной таблицей 2.15, если из A3 в B1 и из A2 в B3 перевозки не могут быть

осуществлены, из A1 в B2 должно быть завезено не менее 30 ед. груза, а из A2 в B4 ровно 70 ед.

37

ui

vj

 

 

1

 

7–M

 

3

 

-5

ai

 

Решение.

Так

0

 

 

 

1

 

11

 

3

 

13

110

как из A2

в B1

и из A3 в

 

 

80

 

M 4

30

 

 

18

B4 перевозки не могут

 

 

 

 

 

 

 

M–3

 

 

12

 

4

 

M

 

2

160

быть осуществлены, то

 

M 14

10

80

 

70

в клетках A3B1

и A2B3

11

 

 

M

 

5

 

14

 

6

100

тарифы

считаем

рав-

 

12 M

13M

40

 

60

ными

некоторому

bj

 

 

 

80

 

10

150

 

130

400

большому числу M . В

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.16

 

 

 

клетке A2B4

перевозку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

считаем

равной

 

70, а

тариф – равным M , и эту клетку в дальнейшем полагаем свободной.

Кроме этого, запасы A1 и потребности B2 уменьшаем на 30.

 

 

 

Получаем таблицу 2.16,

строим начальный опорный план методом

80

 

 

 

 

 

 

30

 

минимального тарифа, находим по-

 

 

 

 

+

 

тенциалы и оценки свободных кле-

(0)

 

 

 

 

 

 

(110)

ток (см. таблицу 2.16). Имеем един-

 

 

 

 

 

 

 

 

(80) +

 

 

 

 

80

 

ственную

положительную

оценку

 

 

 

 

12 = M 14

и строим цикл,

соеди-

 

 

 

 

Рис. 2.5

 

( )

 

няющий клетки

A1B1 , A1B3 ,

A2B3 и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2B1 (рис. 2.5). В клетках, означен-

ных минусом, перевозки одинаковы, поэтому в соответствии с

 

 

ui

vj

 

 

1

 

-7

 

3

 

-5

ai

замечанием 2.3,

клетку

 

 

 

 

 

A1B1

считаем занятой с

 

 

 

 

1

 

11

 

3

 

13

 

0

 

 

 

 

 

 

110

нулевой

перевозкой, а

 

 

0

 

 

18

110

 

18

 

 

 

 

 

 

 

A2B3

свободной.

 

 

 

 

12

 

4

 

M

 

2

 

11

 

 

 

 

 

160

После перестановки по

 

80

 

10

14 M

70

 

 

 

 

 

циклу получаем новый

 

 

 

 

M

 

5

 

14

 

6

 

11

 

 

 

40

 

100

план

(таблица

 

2.17).

 

12 M

 

1

 

60

 

 

 

 

 

 

 

Так как все оценки от-

bj

 

 

 

80

 

10

150

 

130

400

 

 

 

 

 

рицательны, то

данная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.17

 

 

 

таблица

заключи-

тельная. Увеличиваем перевозку в клетке A1B2 на 30, получим опти-

мальный план перевозок, удовлетворяющий всем ограничениям зада-

 

 

 

 

0

30

110

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чи:

X

 

 

80

10

0

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

40

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (X * )=3 110 +12 80 + 4 10 + 2 70 +14 40 + 6 60 = 2390.

 

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

 

 

 

2.7.

u

v

j

1

 

 

-1

 

 

3

 

-3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

a

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

Найти

 

решение

0

 

 

1

 

11

 

3

13

 

 

 

1

100

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

транспортной задачи,

 

 

 

12

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заданной

таблицей

5

 

 

12

 

4

 

8

 

 

 

2

 

 

 

M

160

 

 

 

 

 

40

 

 

30

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.15, если из

A

в B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

M

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перевозки

запреще-

M–3

 

7

 

5

M

6

 

 

 

7

100

 

 

 

M 9

 

 

M 9

 

100

 

 

 

 

M 9

 

 

 

ны, а

из

A2

 

в

B1

 

 

 

 

 

 

M 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

должно быть завезе-

bj

 

50

 

 

40

 

 

150

 

90

 

 

 

 

 

30

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но

не

более

50

 

ед.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

груза,

а из

A1

в

 

B4

не менее 40 ед. груза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Так как из A3

в B3

перевоз-

50

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

+

 

ки запрещены, то тариф в A3B3

считаем рав-

( )

 

 

 

 

 

 

 

100

ным

 

 

M . Запасы

A

и

 

потребности

B

 

 

 

+

 

 

 

 

уменьшаем на 40,

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

(50)

 

 

 

 

 

 

 

(50)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а также вводим дополнительного потребите-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ля

B5

 

с потребностями

80 50 =30 . Соответственно,

в клетке

 

 

A3B5

стоимость перевозок считаем равной M , а потребности B1 приравни-

ваем к 50.

Получаем таблицу 2.18. Найдем начальное опорное решение методом минимального тарифа, потенциалы и оценки. Анализируя цик-

лы, проходящие через клетки с максимальной положительной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оценкой

M 9 ,

ui vj

 

 

15–M

 

4

 

 

8

 

2

 

 

6

 

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вибираем

цикл,

со-

-5

 

1

 

11

3

 

13

1

 

100

 

держащий

клетку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

9 M

 

 

 

 

12

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

A3B1 ,

так

как

 

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

4

8

 

2

 

M

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

160

 

этом

перевозка

в

 

 

 

 

 

 

40

 

 

30

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 M

 

 

 

 

 

 

 

 

6 M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ячейке

A3B3 макси-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М-8

 

7

 

5

M

 

6

7

 

 

 

 

 

 

 

100

 

мально уменьшается.

 

50

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 9

 

 

M 12

 

 

M 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак,

в

результате

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

50

 

 

 

40

 

 

150

 

90

 

 

30

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перестановки

 

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циклу,

соединяюще-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му клетки

A3B1 ,

A1B1 ,

A1B3

и A3B3 (см. рис. 2.6), получаем новую таблицу 2.19.

 

 

 

 

 

 

Опять получаем две ячейки с мак-

40

 

 

 

 

 

30

 

 

 

+

 

симальной

 

положительной

оценкой

 

 

 

 

 

 

 

32 = ∆34 = M 9 . Так как для цикла с нача-

( )

 

 

 

 

 

50

(40)

 

+

 

 

лом в A3B2

 

перевозка

в клетке A3B3

 

Рис. 2.7

(10)

 

 

 

 

уменьшается на 40, а для цикла с началом

 

 

 

 

 

39

в A3B4 эта же перевозка уменьшается лишь на 30, то для получения нового опорного плана выбираем цикл, содержащий ячейки A3B2 , A2B2 , A2B3 и A3B3 . Перестановка по циклу изображена на рисунке 2.7,

а новый план – в таблице 2.20.

После очередного перехода по циклу, проходящему через клетки A3B5 , A3B3 , A1B3 и A1B5 , получим таблицу 2.21. Как легко проверить,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

все

оценки

здесь не

ui vj

7

 

 

5

 

 

 

 

М

 

М–6

 

 

М–2

ai

 

 

положительны,

и

3–M

1

11

3

13

 

 

 

 

1

100

 

 

опорный план, опре-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

деляемый

таблицей

9 M

 

 

 

3M

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.21, является заклю-

8–M

12

4

8

2

 

 

 

 

M

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чительным.

Данная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 M

 

9 M

 

 

 

6 M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таблица

заключи-

0

7

5

 

M

6

 

 

 

 

7

100

 

 

50

 

 

40

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельная, и, увеличи-

 

 

 

 

M 12

 

 

M 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

50

 

 

40

 

 

 

150

 

90

 

 

 

 

30

 

 

 

400

 

 

вая перевозку в клет-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ке A1B4

на 40, а также

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объединяя перевозки,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

записанные в соответствующих клетках столбцов

B1

и

B5 ,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

0

80

40

 

 

 

 

 

оптимальный план перевозок X

 

=

 

0

0

70

90

 

удовлетворяю-

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

40

0

0

 

 

 

 

 

щий всем ограничениям задачи, и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z(X * ) =1 20 +3 80 +13 40 +8 70 + 2 90 +7 60 +5 40 = 2140.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Замечание

2.5.

По-

ui vj

7

 

 

5

 

 

 

9

 

3

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скольку решение

за-

 

1

11

3

13

 

 

 

 

1

 

 

 

-6

 

 

 

 

100

 

 

дачи связано с разде-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лением

перевозок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

4

8

2

 

 

 

 

M

 

 

 

-1

 

 

 

 

160

 

 

одному

из

потреби-

 

 

 

 

20

 

 

 

50

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

6 M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

телей

на несколько

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

5

 

M

6

 

 

 

 

7

 

 

 

0

 

 

 

 

 

100

 

 

столбцов, а затем их

50

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 M

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объединением,

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

50

 

 

40

 

 

 

150

 

90

 

 

 

 

30

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

число занятых клеток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в оптимальном плане

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

может

 

 

 

 

быть больше, чем m + n 1. Так, для задачи примера 2.7, в окончательном плане транспортной задачи 3×4, мы имеем 7 занятых клеток.

Замечание 2.6. Нулевая оценка одной или нескольких свободных клеток говорит о наличии альтернативных решений исходной

задачи. Так, рассмотрим цикл A2B2 , A2B3 , A1B3 , A1B5 , A3B5 и A3B2 , проходящий через ячейку A2B2 с нулевой оценкой (рис. 2.8).

40

В результате перестановки по лу с ∆ = 20, получим новую таблицу 2.22, которая дает новый оптимальный план

 

 

0

0

100

40

 

 

*

 

0

20

50

90

 

, удовлетворяю-

X1

=

 

 

 

80

20

0

0

 

 

 

 

 

 

щий всем ограничениям задачи. Как и следовало ожидать, суммарная стоимость перевозок

 

80

 

 

(100) +

(20) +

70

 

 

40

 

+

(20)Рис. 2.8

20

( )

10

(30 )

z(X1* )=3 100 +13 40 + 4 20 +8 50 + 2 90 +7 80 +5 20 = 2140

равна z(X * ).

Задачи для самостоятельного решения

 

 

 

32.

Найти

 

решение

транспортной

задачи

с

таблицей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

B2

B3

 

B4

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

3

4

7

9

 

100

 

,

если из

A1 в B2

и из A2

в B3

перевозки

 

A2

 

16

5

12

4

 

100

 

 

A3

 

8

11

12

5

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

80

110

90

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не могут быть осуществлены.

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

Найти

 

решение

транспортной

задачи

с

таблицей

 

 

 

B1

B2

B3

 

B4

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

5

14

6

21

120

,

если из A3 в B2 перевозки не могут быть

 

A2

 

20

13

17

14

90

 

A3

 

8

21

6

7

180

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

95

110

80

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осуществлены, а из A1

в B4

должно быть перевезено 70 ед. груза.

 

 

 

34.

Найти

 

решение

транспортной

задачи

с

таблицей

 

 

 

B1

B2

B3

 

B4

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

7

12

16

 

11

 

150

 

,

если из

A2 в B4

перевозки запрещены,

 

A2

 

8

2

4

 

2

 

140

 

 

A3

 

9

15

16

 

7

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

75

145

120

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из A1

в B3 должно быть доставлено не менее 40 ед. груза, а из A3 в B1

– не более 50 ед. груза.

41

 

 

 

35.

 

Найти

решение

транспортной

задачи

с

таблицей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

B2

 

B3

B4

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

3

10

 

7

10

 

140

 

 

,

если из

A2 в B1 перевозки запрещены,

 

A2

 

4

9

 

19

25

 

105

 

 

 

A3

 

6

4

 

5

2

 

115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

60

130

 

55

115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из A1

в B2 должно быть перевезено 50 ед. груза, а из A3

в B4 – не более

20 ед. груза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.

 

Найти

решение

транспортной

задачи

с

таблицей

 

 

 

B1

 

B2

 

B3

B4

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

9

6

7

11

 

70

 

,

если из

A1 в B4

должно быть перевезено

 

A2

 

3

14

25

19

 

170

 

 

A3

 

2

8

17

10

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

90

60

160

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не менее 50 ед. груза, из A3

 

в B3 должно быть перевезено не менее 30

ед. груза, а из A2 в B2 – 40 ед. груза.

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

Найти

решение

транспортной

задачи

с

таблицей

 

 

 

B1

 

B2

 

B3

B4

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

12

 

14

 

11

20

 

90

 

 

,

если из A1 в B4

должно быть перевезено

 

A2

 

3

 

4

 

5

9

 

155

 

 

 

A3

 

2

 

18

 

14

12

 

125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bj

 

100

 

75

 

75

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не менее 40 ед. груза, из A2

 

в B3 – не более 50 ед. груза, а из A3 в B1

не менее 60 ед. груза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42