- •Методичні вказівки
- •1. Опис дисципліни Мета і завдання вивчення дисципліни
- •До виконання курсового проекту Завдання на курсовий проект
- •Методичні вказівки до виконання курсового проекту
- •Опорний план за методом мінімального вузла
- •Опорний план за методом мінімального вузла
- •Опорний план за методом мінімального вузла
- •Опорний план за методом випадкового
- •Перша ітерація тт
- •Друга ітерація тт
- •Третя ітерація тт
- •Четверта ітерація тт
- •П’ята ітерація тт
- •Шоста ітерація тт
- •Вихідна тт
- •Тт після розподілу вантажу у клітинку а1в4
- •5. Угорський метод розв’язання транспортної задачі про призначення
- •5.1. Постановка завдання
- •5.2. Розв’язання завдання
- •5.3. Приклад розв’язання задачі за допомогою угорського методу
- •Тт з оптимальним планом перевезень вантажу
- •Перша ітерація
- •6. Матрично-мережева модель управління
- •Масив відстаней між сусідніми вузлами тм
- •Матриця транспортних кореспонденцій між всіма вузлами тм
- •Матриця найкоротших відстаней на тм
- •Опорний план перевезень
- •Тт з потенціалами
- •7. Література
- •Варіанти завдань по курсового проекту
- •Обсяги поставок і замовлень продукції до структур тм з номерами варіантів від 1-го до 15-го
- •Обсяги поставок і замовлень продукції до структур тм з номерами варіантів від 16-го до 30-го
- •Вартість перевезення одиниці вантажу між сусідніми вузлами тм
- •Матриця Пij – продуктивності виконання I–м тз j–ї тр
- •Завдання на курсову роботу студента
П’ята ітерація тт
|
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
Запаси ai |
ai' | |
A1 |
4 70
|
7
|
2 –
|
5 –
|
100 |
7-4=3 |
100-70=30 |
A2 |
3 10
|
6 –
|
1 110
|
8 –
|
0 |
К |
|
A3 |
9 –
|
3 70
|
6 –
|
2 70
|
0 |
К |
|
Заявки bj |
70 |
30 |
0 |
0 |
100 |
|
|
|
4-4=0 К |
7-7=0 |
К |
К |
|
|
|
bj' |
70-70=0 |
|
|
|
|
|
|
Таблиця 44
Шоста ітерація тт
|
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
Запаси ai |
ai' | |
A1 |
4 70
|
7 30
|
2 –
|
5 –
|
30 |
7-7=0 К |
30-30=0 |
A2 |
3 10
|
6 –
|
1 110
|
8 –
|
0 |
К |
|
A3 |
9 –
|
3 70
|
6 –
|
2 70
|
0 |
К |
|
Заявки bj |
0 |
30 |
0 |
0 |
30 |
|
|
|
К |
7-7=0 К |
К |
К |
|
|
|
bj' |
|
30-30=0 |
|
|
|
|
|
В результаті одержано (m + n - 1) = 6 перевезень вантажу, отже складений опорний план не вироджений і ми можемо порахувати вартість його реалізації:
у.г.о.
4. МЕТОДИ ЗНАХОДЖЕННЯ ОПТІМАЛЬНИХ ПЛАНІВ
ПЕРЕВЕЗЕНЬ ВАНТАЖУ
4.1. Симплексний метод оптимізації транспортних перевезень
Існує безліч методів оптимізації ТЗ, а точніше приведення до оптимального плану перевезень складеного раніше опорного (базисного) плану. До основних належать розподільний метод, метод потенціалів, метод диференційних рент.
Оскільки ТЗ є окремим випадком загальної задачі ЛП (ЗЗЛП), то до неї також цілком можливо застосувати всі стандартні методи її розв’язання (зокрема найвідоміший з них – симплексний метод), попередньо привівши ТЗ до вигляду задачі ЛП і врахувавши її специфічність. Для цього необхідно провести над математичною моделлю ТЗ ряд перетворень. Ці перетворення будемо здійснювати на конкретному прикладі ТЗ, а саме для m постачальників (m=3) і n споживачів продукції (n=4) (див. табл. 1).
а) спочатку запишемо вихідну систему рівнянь ТЗ у такому вигляді:
|| || || ||
b1 b2 b3 b4
де: xij – кількість продукції, відправленої від і-го постачальника до j-го споживача;
аi – обсяг продукції наявної у і-го постачальника ( i=1, 2, 3);
bj – обсяг продукції необхідної j-ому споживачу (j=1, 2, 3, 4).
б) подамо її у вигляді системи (т + n) лінійних рівнянь таким чином:
в) замінимо x11 на x1, x12 на x2, x13 на x3, . . ., x34 на x12. Маємо:
г) додамо, як того вимагає симплексний метод, до всіх рівнянь додаткові перемінні, які становитимуть початковий базисний розв’язок ТЗ:
У результаті цих перетворень ми утворили систему (т + п) лінійних рівнянь з (mп + т+ n) позитивними перемінними, розв’язати яку можна за допомогою симплекс-методу. Оскільки сума рівнянь системи в рядках дорівнює сумі рівнянь системи в стовпцях, то ми одержали лінійно-залежну систему рівнянь. Щоб привести її до нормального (лінійно-незалежного) виду, одне з рівнянь системи (переважно останнє) можна без шкоди для кінцевого результату розв’язку ТЗ відкинути. Тоді ми матимемо (т + п – 1) лінійних рівнянь і (mп + т+ n - 1) перемінних.
Необхідно також відзначити те, що у класичній ТЗ перевезти продукцію від усіх постачальників (аi) потрібно так, щоб усі замовлення були виконані (bj), а загальна вартість (L) транспортних перевезень була б мінімальною, тобто:
,
де: с1 , с2, ... сk – вартість перевезення одиниці продукції від кожного постачальника до кожного споживача (k = 1,т п).
Розглянемо розв'язання ТЗ на конкретному прикладі, умови якого дані у вигляді ТТ (табл. 45) , де т = 3 , n = 4. Відповідно, кількість рівнянь становитиме (m + n – 1 ) = 6, кількість вихідних перемінних – (m × n) = 12 і кількість додаткових перемінних – (т + п – 1) = 6.
Таблиця 45
Дані ТЗ у вигляді ТТ
|
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
Запаси ai |
A1 |
c1 = 4 x1
|
c2 = 7 x2
|
c3 = 2 x3
|
c4 = 5 x4
|
100 |
A2 |
c5 = 3 x5
|
c6 = 6 x6
|
c7 = 1 x7
|
c8 = 8 x8
|
120 |
A3 |
c9 = 9 x9
|
c10 = 3 x10
|
c11 = 6 x11
|
c12 = 2 x12
|
140 |
Заявки bj |
80 |
100 |
110 |
70 |
360 |
Запишемо умову нашої ТЗ у термінах ЗЗЛП.
Необхідно мінімізувати цільову функцію L = 4× x1 +7 × x2 +2 × x3 +5 × x4 +3 × x5 + 6 × x6 +1×x7+8 × x8 +9 × x9 +3 × x10 + 6 × x11 +2×x12,
за таких обмежень:
тобто кількість рівнянь становить 6, а кількість вихідних перемінних дорівнює 12.
Вводимо до обмежень нові змінні x13, x14, x15, x16, x17, x18. Значення відповідних коефіцієнтів впливу вибираємо набагато більші ніж існують. У нашому випадку приймемо за цю величину суму всіх коефіцієнтів при невідомих у початковій цільовій функції, тобто 56. Завдяки цьому перемінні x13, x14, x15, x16, x17, x18 з базисних поступово будуть переведені у вільні, що забезпечує тим самим мінімум цільової функції. Після введення нових перемінних маємо:
L = 4× x1 +7 × x2 +2 × x3 +5 × x4 +3 × x5 + 6 × x6 +1×x7+8 × x8 +9 × x9 +3 × x10 + 6 × x11 +2×x12+56 × x13 +56 × x14 +56 × x15 + 56 × x16 +56×x17+56 × x18, → min,
за обмежень
Остаточна кількість рівнянь k = 6; кількість перемінних l = 18.
За базисні обираємо x13, x14, x15, x16, x17, x18 і отримуємо перше базисне рішення X = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 100, 120, 140, 80, 100, 110}, що забезпечує L = 56 × 100 + 56 × 120 +56 × 140 + 56 × 80 + 56 × 100 +56 × 110 = 36400 у.г.о.
Складемо першу симплекс-таблицю (СТ) – табл. 46. У першому рядку цієї таблиці знаходяться значення коефіцієнтів cj при невідомих цільової функції; у першій графі СТ розташовані значення коефіцієнтів cбі при базових невідомих цільової функції; друга графа містить самі базові невідомі хбі; третя – значення базових невідомих bбi (у першій СТ це значення правих частин останньої системи рівнянь) і частина СТ, що залишилася, крім останнього рядка, зайнята коефіцієнтами aij при невідомих також останньої системи рівнянь.
Останній рядок (індексний ряд) служить для розрахунків індексів ∆j , що є характеристиками оптимальності отриманого плану. Індекси розраховуються за допомогою наступних формул:
Таблиця 46
Перша СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
56 |
х13 |
100 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
56 |
х14 |
120 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
56 |
х15 |
140 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
56 |
х16 |
80 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
56 |
х17 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
56 |
х18 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 36400 |
∆1= 108 |
∆2=105 |
∆3=110 |
∆4=51 |
∆5=109 |
∆6=106 |
∆7=111 |
∆8=48 |
∆9=103 |
∆10=109 |
∆11= 106 |
∆12=54 |
∆13=0 |
∆14=0 |
∆15=0 |
∆16=0 |
∆17=0 |
∆18=0 |
Вважається, що отримане рішення хбі є оптимальним, якщо.
Порахуємо значення індексів для першої СТ:
∆0 = 56 × 100 + 56 × 120 +56 × 140 + 56 × 80 +56 × 100 + 56 × 110 = 36400 у.г.о.
∆1 = 56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 – 4 = 108
∆2 = 56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 – 7 = 105
∆3 = 56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 1 – 2 = 110
∆4 = 56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 – 5 = 51
∆5 = 56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 – 3 = 109
∆6 = 56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 – 6 = 106
∆7 = 56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 1 – 1 = 111
∆8 = 56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 – 8= 48
∆9 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 – 9 = 103
∆10 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 – 3 = 109
∆11 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 1 – 6 = 106
∆12 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 – 2 = 54
∆13 = 56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 – 56 = 0
∆14 = 56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 – 56 = 0
∆15 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 – 56 = 0
∆16 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 1 +56 × 0 + 56 × 0 – 56 = 0
∆17 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 1 + 56 × 0 – 56 = 0
∆18 = 56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 0 +56 × 0 + 56 × 1 – 56 = 0
Очевидно, що базове рішення не є оптимальним, тому що усі індекси від ∆1 до ∆18 позитивні, тому продовжимо поліпшення (оптимізацію) базового плану далі.
У якості ключового стовпця, який містить внесену в базу вільну змінну, вибираємо стовпець х7, що має максимальне позитивне значення ∆7 = 111. Для визначення ключового рядка рахуємо відповідні відношення значень базових невідомих bбi на не нульові значення елементів обраного ключового стовпця, а саме:
; і вибираємо з них мінімальне, тобто друге.
Тоді ключовим рядком буде шостий і він містить базову змінну х18 , що виводиться з базису. Тобто змінна ключового шостого рядка базису х18 має бути замінена на вільну змінну ключового стовпця х7 , при цьому ключове число a67 = 1 (це число відмічено у СТ більшим розміром). Складаємо нову СТ (див. табл. 47).
Спочатку введемо в базис замість змінної х18 змінну х7 зі значенням її коефіцієнта c7 = 1 і розділимо всі елементи цього рядка на ключове число a67 = 1. Після цього перерахуємо значення частини елементів таблиці, що залишилася, таким способом:
,
де: НЕ і СЕ – відповідно будь-який новий елемент (aijн або biн) з не ключового рядка і той же старий елемент (aij або bi) СТ, що перетворюється;
ЕКр і ЕКст – відповідно елементи ключового рядка і ключового стовпчику СТ, що перетворюється;
К – ключовий елемент СТ, що перетворюється (у нашому випадку для першої СТ це a67).
Порахуємо як приклад по цій формулі нові значення b2 , a23 і a27:
.
Інші елементи перенесемо в нову СТ без демонстрації аналогічних детальних розрахунків.
Як видно з таблиці 47 нове значення цільової функції дорівнює 24190 у.г.о., що значно менше попереднього її значення і, що, у свою чергу, свідчить про нормальний плин процесу оптимізації. Індексний рядок нової СТ містить позитивні елементи – це означає, що отримане значення не є оптимальним і план перевезень вимагає поліпшення. Відзначимо в СТ ключовий елемент a25 і опускаючи всі розрахунки перейдемо до наступної СТ (див. табл. 48).
Таблиця 47
Друга СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
56 |
х13 |
100 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
56 |
х14 |
10 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
56 |
х15 |
140 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
56 |
х16 |
80 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
56 |
х17 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х7 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 24190 |
∆1= 108 |
∆2=105 |
∆3= -1 |
∆4=51 |
∆5=109 |
∆6=106 |
∆7=0 |
∆8=48 |
∆9=103 |
∆10=109 |
∆11= -5 |
∆12=54 |
∆13=0 |
∆14=0 |
∆15=0 |
∆16=0 |
∆17=0 |
∆18= -111 |
Із цієї СТ також видно, що процес оптимізації триває (нове значення цільової функції дорівнює 23100), але в індексному рядку ще присутні позитивні елементи – це означає, що план перевезень вимагає подальшого поліпшення. Відзначимо також у СТ ключовий елемент a5,10 і перейдемо до наступної СТ (див. табл. 49).
Таблиця 48
Третя СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
56 |
х13 |
100 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
х5 |
10 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
56 |
х15 |
140 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
56 |
х16 |
70 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
56 |
х17 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х7 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 23100 |
∆1= 108 |
∆2=105 |
∆3= 108 |
∆4=51 |
∆5=0 |
∆6= -3 |
∆7=0 |
∆8= -61 |
∆9=103 |
∆10=109 |
∆11= 104 |
∆12=54 |
∆13=0 |
∆14= -109 |
∆15=0 |
∆16=0 |
∆17=0 |
∆18= -2 |
У цій таблиці також присутні позитивні елементи в індексному рядку, тому переходимо до нового СТ із новим ключовим елементом – a41 (див. табл. 50).
Таблиця 49
Четверта СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
56 |
х13 |
100 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
х5 |
10 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
56 |
х15 |
40 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
56 |
х16 |
70 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
3 |
х10 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х7 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 12200 |
∆1= 108 |
∆2= -4 |
∆3= 108 |
∆4=51 |
∆5=0 |
∆6= -112 |
∆7=0 |
∆8= -61 |
∆9=103 |
∆10=0 |
∆11= 104 |
∆12=54 |
∆13=0 |
∆14=-109 |
∆15=0 |
∆16=0 |
∆17= -109 |
∆18= -2 |
У цій таблиці також присутні позитивні елементи в індексному рядку, тому переходимо до нового СТ із новим ключовим елементом – a3,12 (див. табл. 51).
Таблиця 50
П’ята СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
56 |
х13 |
30 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
3 |
х5 |
10 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
56 |
х15 |
40 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
4 |
х1 |
70 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
3 |
х10 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х7 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 4640 |
∆1= 0 |
∆2= -4 |
∆3= 0 |
∆4=51 |
∆5=0 |
∆6= -4 |
∆7=0 |
∆8= 47 |
∆9= -5 |
∆10=0 |
∆11= -4 |
∆12=54 |
∆13=0 |
∆14= -1 |
∆15=0 |
∆16= -108 |
∆17= -109 |
∆18= -110 |
У цій таблиці також присутні позитивні елементи в індексному рядку, тому переходимо до нового СТ із новим ключовим елементом – a1,4 (див. табл. 52).
Отримана симплекс-таблиця містить усі , завдяки чому можна стверджувати, що отримане рішення є оптимальним, тобто:х1 = 70; х2 = 0; х3 = 0; х4 = 30; х5 = 10; х6 = 0; х7 = 110; х8 = 0; х9 = 0; х10 = 100; х11 = 0; х12 = 40; х13 = 0; х14 = 0; …; х18 = 0,що забезпечує Lopt = 950 у.г.о. (У додатку 5 наведений розрахунок цього ж самого прикладу у матричному процесорі Excel).
Представимо одержаний оптимальний план перевезень вантажу для нашого прикладу у вигляді ТТ (табл. 53).
Таблиця 51
Шоста СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
56 |
х13 |
30 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
3 |
х5 |
10 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
2 |
х12 |
40 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
4 |
х1 |
70 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
3 |
х10 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х7 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 2480 |
∆1= 0 |
∆2= 50 |
∆3= 0 |
∆4=51 |
∆5=0 |
∆6= 50 |
∆7=0 |
∆8= 47 |
∆9= -59 |
∆10=0 |
∆11= -58 |
∆12=0 |
∆13=0 |
∆14= -1 |
∆15=-54 |
∆16= -108 |
∆17= -55 |
∆18= -110 |
Таблиця 52
Сьома СТ
|
4 |
7 |
2 |
5 |
3 |
6 |
1 |
8 |
9 |
3 |
6 |
2 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 |
56 | ||
cбі |
хбі |
bбі |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
х12 |
х13 |
х14 |
х15 |
х16 |
х17 |
х18 |
5 |
х4 |
30 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
-1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
3 |
х5 |
10 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
2 |
х12 |
40 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
4 |
х1 |
70 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
-1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
3 |
х10 |
100 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
х7 |
110 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
∆0 = 950 |
∆1= 0 |
∆2= -1 |
∆3= 0 |
∆4= 0 |
∆5=0 |
∆6= -1 |
∆7=0 |
∆8= -4 |
∆9= -8 |
∆10=0 |
∆11= -7 |
∆12=0 |
∆13=-51 |
∆14= -52 |
∆15=-54 |
∆16= -57 |
∆17= -55 |
∆18= -59 |
Таблиця 53
Оптимальний план перевезень вантажу у вигляді ТТ
|
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
Запаси ai |
A1 |
c1 = 4 x1=70
|
c2 = 7 x2=0
|
c3 = 2 x3=0
|
c4 = 5 x4=30
|
100 |
A2 |
c5 = 3 x5=10
|
c6 = 6 x6=0
|
c7 = 1 x7=110
|
c8 = 8 x8=0
|
120 |
A3 |
c9 = 9 x9=0
|
c10 = 3 x10=100 |
c11 = 6 x11=0
|
c12 = 2 x12=40
|
140 |
Заявки bj |
80 |
100 |
110 |
70 |
360 |
4.2. Метод потенціалів оптимізації транспортних перевезень
Більш простим методом оптимізації плану перевезень є метод потенціалів, суть якого полягає у наступному.
1. Приймаємо будь-яке значення початкового потенціалу дляi-го ряду транспортної таблиці; шукаємо заповнену клітку (ij), для якої і визначаємо відповідний потенціал по наступній формулі: Робимо аналогічні розрахунки для решти рядів і колонок таблиці, спираючись на вже розраховані транспортні потенціали.
2. Після визначення всіх i(;) перевіряємо нерівністьдля всіх (ij) незайнятих кліток таблиці (тобто для ). Якщо ця нерівність має місце для усіх без виключення незайнятих кліток, план перевезень є оптимальним.
3. Якщо у будь якій незайнятій клітці, то складений план перевезень не є оптимальним і підлягає корегуванню. Корегування полягає в заповненні незайнятих кліток, що мають, згідно правил перерозподілу вантажу по клітках, що вже застосовувалась раніше, при розгляданні розподільчого методу оптимізації плану перевезень. У тому випадку, коли таких незайнятих кліток виявиться декілька, то перевага віддається тієї з них, у якої добуток перевищеннянадна величину вантажу, що перерозподіляється по контуру, у цю клітку виявиться більшим.
При умові для незайнятої клітинки () означає, що перерозподіл вантажу в цю клітинку можливий, але це не поліпшує, ні погіршує план перевезень. Це означає, що є ще один план, еквівалентний по вартості перевезень. Тому в подальшому домовимось вважати, що клітинка залишається незайнятою при.
Наприклад, є певний опорний план перевезень (табл. 54). Відмітимо, що для отриманого плану маємо L1 = 30×7 + 70×2 + 80×3 + 40×1 + 70×3 + 70×2 = 980 у.г.о.
Розрахуємо потенціали і, використовуючи саме зайняті клітинки, і занесемо їх в додаткові стовпчик і рядок.
Приймаємо , тоді;. Використовуючи вже отримані потенціали, визначаємо решту потенціалів:
; ;
; .
Перевіряємо опорний план на оптимальність, використовуючи отримані потенціали. Для цього перевіряємо умову оптимальності для всіх незайнятих клітинок плану, тобто :
; ;;
; ;.
Таблиця 54