- •Раздел 3. Специальные методы решения транспортной задачи
- •3.1 Постановка транспортной задачи и построение математической модели
- •3.2 Открытая и закрытая модели транспортной задачи (тз)
- •3.3 Необходимость специальных методов для решения тз.
- •Практическая задача
- •Нахождение опорного и оптимального плана в тт. Количество переменных в тт и их характеристика.
- •3.5 Методы нахождения опорного плана (первоначального, допустимого, базисного)
- •3.5.1 Метод северо-западного угла
- •3.5.2 Метод минимального элемента (тарифа)
- •3.5.3 Метод двойного предпочтения (минимальных затрат, минимального тарифа с двойным предпочтением)
- •3.6 Вырожденность плана тз
- •3.7 Нахождение оптимального плана тз (оптимального решения)
- •3.7.1 Цикл пересчета тт для нахождения оптимального плана
- •3.7.2 Распределительный метод нахождения оптимального плана тз
- •Практическое решение задач распределительным методом
- •Решение открытых тз
- •Практическое решение открытых тз
- •Метод потенциалов для нахождения оптимального решения тз (метод потенциалов)
- •Экономическая интерпретация. Понятие платежей и псевдостоимостей
- •Особые случаи при решении тз
- •Неединственность решения тз
- •Раздел 4. Графовые модели. Алгоритмы на графах
- •4.1 Теория графов и ее применение
- •4.2 Основные определения графов
- •4.3 Типы графов
- •4.4 Маршруты и связность
- •4.5 Деревья
- •4.6 Сети
- •4.7 Математическое представление графов. (Методы хранения графов в памяти пк)
- •4.8 Нахождение кратчайших путей в графе
3.5.3 Метод двойного предпочтения (минимальных затрат, минимального тарифа с двойным предпочтением)
Иногда этот метод в литературе не выделяется, т.к. является разновидностью или улучшенной модификацией метода минимального элемента.
Отличается от предыдущего метода тем, что клетка выбирается, исходя из двойного предпочтения:
- минимального тарифа в этой клетке;
- сравнение максимально возможных поставок при данном минимальном тарифе, в результате чего получаем наименьшую стоимость (наименьшие затраты) для всей перевозки.
Рассмотрим этот метод на примере:
bj ai |
20 |
110 |
40 |
110 |
60 |
1
|
2 60 |
5
|
3 |
120 |
1 20 |
6
|
5
|
2 100 |
100 |
6 |
3 50 |
7 40 |
4 10 |
Находим в таблице клетки с минимальными тарифами (первое предпочтение), таких клеток две – (1,1) и (2,1).
Сравним максимально возможные поставки для этих тарифов (второе предпочтение).
x11=min(60,20)=20
x21=min(120,20)=20
Поставки совпали, поэтому можно поставить груз 20 в любую из этих клеток. Если бы они не совпали, то поставку ставят в ту из клеток, где количество груза больше, т.к. в этом случае мы перевезем больше груза по меньшей цене и, таким образом, сделаем меньше затраты. Поэтому второе название метода – метод минимальных затрат.
В оставшейся таблице минимальным тарифом равным 2, также обладают две клетки.
(1,2) и (2,4) – первое предпочтение. Найдем второе предпочтение.
x12=min(60,110)=60
x24=min(100,110)=100 !
Максимально возможная поставка заполняется в клетку (2,4), чтобы исключить минимальные затраты на перевозку 2*100=200 д.е.
x12=min(60,110)=60
x32=min(100,110-60)=50
x34=min(50,110-100)=10
x33=min(100,40)=40 – единственно возможная поставка
Посчитаем общую стоимость перевозок:
Z0min затрат=120+220+150+280+40=810 д.е.
3.6 Вырожденность плана тз
Вырожденным планом (вырожденным базисным решением) ТЗ является такой план, при котором в базисной (заполненной) клетке заполненной таблицы стоит нулевая поставка.
Рассмотрим на примере:
bj ai |
20 |
20 |
43 |
40 |
10 20 |
5 20 |
4 |
23 |
6 |
4 0 |
5 23 |
20 |
7 |
3 |
6 20 |
Расставим первоначальные поставки методом северо-западного угла.
m+n-1=5
На каждом шаге при расстановке поставок по любому методу необходимо вычеркивать либо строку, либо столбец, только в конце расчета на последнем шаге вычеркивается строка и столбец.
В данном примере на втором шаге получилась ситуация, когда надо одновременно вычеркивать и строку и столбец, если это сделать, то количество заполненных клеток опорного плана уменьшится, и не будет соответствовать соотношению m+n-1.
Для нашего примера количество клеток m+n-1=5, а будет их только 4.
Получили вырожденный план, где нулевую поставку необходимо ставить в ТТ, иначе говоря, заполнять базисную клетку нулём, чтобы в дальнейшем получить оптимальное решение, находя цикл пересчета.
В нашем примере клетка (2,2) заполняется нулём и объявляется базисной клеткой. Заполняется именно эта клетка нулём, так как это соответствует движению «по лестнице» в методе северо-западного угла.
В других методах, минимального элемента и его разновидностях, заполняется нулем и объявляется базисной любая из свободных клеток.
Посчитаем стоимость опорного плана:
Z0с-з=200+100+0+115+120=535 д.е.
b
ai |
20 |
20 |
43 |
40 |
10
|
5
|
4 40 |
23 |
6 20 |
4 0 |
5
|
2
|
7 |
3 20 |
6
|
M+N-1=5
Z0min=355 д.е.