- •Методические рекомендации и задания для организации самостоятельной работы студентов при изучении математического программирования
- •Тема № 1. Теоретические основы методов линейного программирования.
- •Содержание основных понятий темы
- •Тема № 2. Графический метод решения задач линейного программирования.
- •Содержание основных понятий темы
- •Тема № 3. Симплексный метод.
- •Содержание основных понятий темы
- •Тема № 4. Двойственные задачи.
- •Содержание основных понятий темы
- •Тема № 5. Транспортная задача.
- •Содержание основных понятий темы
- •Рекомендуемая литература
Тема № 5. Транспортная задача.
Особенности экономико-математической модели транспортной задачи. Нахождение первоначального допустимого плана перевозок методами "северо-западного угла" и "минимального элемента". Поиск оптимального решения распределительным методом. Открытая модель транспортной задачи.
Содержание основных понятий темы
Формулировка транспортной задачи.
Пусть имеется m пунктов отправления (или пунктов производства) А1, А2, ..., Аm и n пунктов назначения (потребления) B1, B2, ..., Вn. Обозначим ресурсы груза в i-м пункте отправления через ai, (i=l,…,m), а потребности каждого j-ro пункта потребления через bj (j=l,…,n). Известна стоимость доставки единицы груза от каждого i-ro пункта отправления до каждого j-ro пункта назначения -сij,. Будем предполагать, что общее количество грузов, имеющихся на пунктах отправления равно потребности в нём на пунктах назначениях, т.е. имеется следующее соотношение:
Требуется определить, какое количество груза необходимо перевезти из каждого i-ro пункта отправления до каждого j-ro пункта назначения чтобы:
вывезти грузы всех поставщиков;
удовлетворить всех потребителей;
достигнуть экстремума целевой функции.
Постановка задачи и выбор критерия оптимальности.
Так как необходимо вывезти весь груз с каждого пункта отправления то должны выполняться равенства:
x11 + x12 + ... + х1n = а1
x21 + x22 + ... + x2n = a2
.........................................................
xm1 + xm2 + ... +xmn = am
В каждый пункт назначения должен быть завезен весь требуемый груз, поэтому должны выполняться равенства:
x11 + x21 + ... + xm1 = b1
x12 + x22 + ... + xm2 = b2
....................................
xm1 + xm2 + ... + xmn = bn
Построение математической модели.
Оптимизируемым функционалом в данной задаче являются суммарные приведенные затраты на доставку всего груза отправления потребителю
F = c11 х11 + c12 х12 + ... +cmn xmn → min
Таким образом, задача свелась к нахождению таких значений переменных, которые удовлетворяют двум вышеприведенным равенствам и минимизируют суммарные приведенные затраты на доставку груза от отправителя к потребителю.
Задача 1.
Построить экономико-математическую модель следующей задачи. Имеется три поставщика и четыре потребителя. Мощности поставщиков и спросы потребителей, а также затраты на перевозку единицы груза для каждой пары «поставщик-потребитель» сведены в таблицу поставок.
Поставщики
|
Мощности поставщиков
|
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
20 |
110 |
40 |
110 |
||
1 |
60 |
1 х11 |
2 х12 |
5 х13 |
3 х14 |
2 |
120 |
1 х21 |
6 х22 |
5 х23 |
2 х24 |
3 |
100 |
6 х31 |
3 х32 |
7 х33 |
4 х34 |
Решение:
Искомый объем перевозки от i-гo поставщика к j-му потребителю обозначим через хij и назовем поставкой клетки (i, j). Например, х12 - искомый объем перевозки от 1-го поставщика ко 2-му потребителю или поставка клетки (1, 2) и т.д. Заданные мощности поставщиков и спросы потребителей накладывают ограничения на значения неизвестных xij. Так, например, объем груза, забираемого от 1-го поставщика должен быть равен мощности этого поставщика - 60 ед. т.е. х11+х12+х13+х14=60 (уравнение баланса по первой строке). Таким образом, чтобы мощность каждого из поставщиков была реализована, необходимо составить уравнение баланса для каждой строки таблицы поставок, т.е.
Аналогично, чтобы спрос каждого из потребителей был удовлетворен, подобные уравнения баланса составляем для каждого столбца таблицы поставок:
Очевидно, что объем перевозимого груза не может быть отрицательным, поэтому следует дополнительно предположить, что
Суммарные затраты F на перевозку выражаются через коэффициенты затрат и поставки следующим образом:
F=1x11+2x12+5x13+1x21+6x22+5x23+2x24+6x31+3x32+7x33+4x34.
Итак, математическая формулировка задачи: на множестве неотрицательных решений системы ограничении, составленным по строкам и столбцам, найти такое решение X=(x11, x12, …, x33, x34) при котором линейная функция F принимает минимальное значение.
Исследование математической модели.
Исследование и решение транспортной задачи, как правило, проводят в два этапа. На первом этапе находят какое-нибудь (хотя бы неудачное) решение, далекое от оптимального, но удовлетворяющее совокупности линейных неравенств (ограничений), или убеждаются, что этого решения нет. Этот этап называется отысканием опорного (начального) плана.
На втором этапе производится последовательное улучшение этого плана по определенным правилам до тех пор, пока дальнейшее улучшение станет невозможным. От того, каким будет опорный план, зависит время решения транспортной задачи на втором этапе решения.
Задача 2.
Найти первоначальное базисное распределение поставок для транспортной задачи 1. методом «северо-западного» угла.
Решение. Дадим переменной х11 максимально возможное значение или, иными словами; максимально возможную поставку в клетку (1,1) - «северо-западный» угол таблицы поставок х11= min {60; 20} = 20. После этого спрос 1-го потребителя будет полностью удовлетворен, в результате чего первый столбец таблицы поставок выпадет из последующего рассмотрения. В оставшейся таблице найдем новый «северо-западный» угол - клетку (1, 2) и дадим в нее максимально возможную поставку. Учитывая, что 1-й поставщик уже отдал 20 ед. груза и у него осталось только 40 = 60 - 20 ед. груза, получаем х12 = min{40; 110} = 40.
После этого мощность первого поставщика полностью реализована, из рассмотрения выпадает первая строка таблицы поставок.
В оставшейся таблице снова находим «северо-западный» угол и т.д. В результате приходим к распределению поставок, приведенному в таблице.
|
20 |
110 |
40 |
110 |
60 |
1 20 |
2 40 |
5 |
3 |
120 |
1
|
6 70 |
5 40 |
2 10 |
100 |
6
|
3 |
7 |
4 100 |
Существенный недостаток метода «ceвepo-западного» угла состоит в том, что он построен без учета значений коэффициентов затрат задачи. Однако данный метод допускает модификацию, лишенную этого недостатка. Такой метод получения опорного плана называется методом наименьших затрат.
Метод наименьших затрат.
Сущность метода минимального элемента и состоит в выборе клетки с наименьшим коэффициентом затрат. На каждом шаге максимально возможную поставку следует давать не в «севеpo-западную» клетку оставшейся таблицы, а в клетку с наименьшим коэффициентом затрат. Следует отметить, что этот метод, как правило, позволяет найти опорный план транспортной задачи, при котором общая стоимость перевозок груза меньше, чем общая стоимость перевозок при плане, найденном для данной задачи с помощью метода северо-западного угла. Поэтому наиболее целесообразно опорный план транспортной задачи находить методом наименьших затрат.
Задача3.
Методом наименьших затрат найти первоначальное распределение поставок в транспортной задаче 1.
Решение. В таблице поставок имеются две клетки с наименьшим коэффициентом затрат: (1, 1) и (2, 1). Более того, совпадают максимально возможные поставки для этих клеток: х11= min {60; 20}= 20, х21= min {120; 20} = 20. Поэтому поставку можно дать в любую из этих клеток, например, в клетку (2, 1): х21= 20. В результате первый столбец таблицы поставок выпадает из последующего рассмотрения. В оставшейся таблице вновь две клетки имеют наименьший коэффициент затрат: (1, 2) и (2, 4). Заполняем ту из них, которая допускает наибольшую поставку: х24= min {120 - 20; 110} = 100 (х12 = min {60; 110} = 60). При этом из рассмотрения выпадает вторая строка таблицы поставок Аналогично продолжая заполнение таблицы поставок шаг за шагом, получаем x12=min{60; 110}=60, хЗ2 = min{100; 110 - 60}=50, , х34= min{110-50; 110 - 100} = 10, х33= min {100-60; 40}=40.
|
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 |
Критерии оптимальности базисного распределения поставок.
Каждому базисному распределению поставок соответствует разбиение переменных задачи на свободные (они соответствуют свободным клеткам и только им) и базисные. Коэффициент βij при свободной переменной xij в выражении целевой функции F через свободные переменные называется оценкой свободной клетки (i,j). Транспортная задача - задача на минимум. Критерий оптимальности транспортной задачи: базисное распределение поставок оптимально тогда и только тогда, когда оценки всех свободных клеток неотрицательны.
Экономический смысл оценки свободной клетки: Оценка βij свободной клетки (i,j) равна приращению ∆F суммарных затрат на перевозку при переводе в клетку (i,j) единичной поставки.
Оценка свободной клетки нe изменится, если к коэффициентам затрат некоторой строки (столбца) таблицы поставок прибавитъ некоторое число.
Число, прибавляемое к коэффициентам затрат выделенной строки (столбца) называется поmенциалом данной строки (столбца). Поэтому приведенная теорема называется также теоремой о потенциалах.
Правило нахождения оценок свободных клеток: к коэффициентам затрат таблицы поставок в каждой строке и столбце надо прибавить такие числа (потенциалы), чтобы коэффициенты затрат во всех заполненных клетках стали равными нулю. Полученные при этом коэффициенты затрат свободных клеток равны оценкам этих клеток.
Задача 4.
Найти оценки свободных клеток базисного распределения поставок, приведенные в таблице.
|
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 |
Решение.
Изменение коэффициентов затрат можно начинать с любого столбца (строки). Потенциал столбца (строки), избранного для начала, может быть произвольным, но можно доказать, что после его фиксации потенциалы остальных строк и столбцов будут определены однозначно.
Начнем с первого столбца. Пусть его потенциал равен нулю. Рядом с потенциалом в скобках записываем номер шага (поставки опускаем).
-
1
2
5
3
1
6
5
2
6
3
7
4
0(1) 0(6) -4(5) -1(3)
После прибавления этого потенциала к коэффициентам затрат первого столбца коэффициент затрат заполненой клетки (2, 1) не изменится. Чтобы полученный после сложения коэффициент затрат этой клетки стал равен нулю, потенциал второй строки таблицы должен быть равен -1. Для обнуления коэффициента затрат клетки (2, 4) потенциал четвертого столбца должен быть равен -1 т.д.
Измененные коэффициенты затрат удобно выписать в виде отдельной матрицы оценок
.
Элементы матрицы оценок, соответствующие свободным клеткам таблицы поставок, равны оценкам этих свободных клеток. Так как среди элементов матрицы оценок есть отрицательные, то распределение поставок не оптимально. Набор потенциалов, с помощью которых находится матрица оценок, не единственен. Для каждого базисного распределения матрица оценок определен однозначно.
Распределительный метод решения транспортной задачи.
Пусть исходное распределение поставок не оптимально. Тогда осуществляется переход к новому распределению поставок так, что одна из свободных клеток становится заполненной, а одна из заполненных - свободной.
Задача 5.
В распределении поставок, приведенном в таблице передать единичную поставку в клетку (1, 3).
|
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 |
Решение.
Давая единичную поставку в клетку (1,3), следует изменить поставки в заполненных клетках так, чтобы сохранился баланс по строкам и столбцам. (Будем полагать, что во всех свободных клетках, отличных от клетки (1, 3), поставка останется нулевой.) Тогда для того чтобы 3-й поставщик отправил по-прежнему 100 ед. груза, поставку в клетку (3, 2) увеличиваем на единицу; 2-му потребителю нужно только 110 ед. груза, поэтому поставку в клетку (1, 2) придется уменьшить на единицу. Полученное распределение поставок представлено в таблице.
|
20 |
110 |
40 |
110 |
60 |
1
|
2 59 |
5 1 |
3 |
120 |
1 20 |
6
|
5
|
2 100 |
100 |
6
|
3 51 |
7 39 |
4 10 |
(1,2)
-
2 -
(1,3)
5 +
( 3,2)
-
3 +
(3,3)
7 -
(Заметим, что найденный вариант перераспределения поставок, единствен). Что касается самой передачи поставки, то она производится по циклу (дополнительно в клетках цикла расставлены знаки «+» или «-« в зависимости от того, увеличивается или уменьшается величина поставки клетки).
В общем случае циклом в матрице называется ломаная с вершинами в клетках и звеньями, лежащими вдоль строк и столбцов матрицы, удовлетворяющая условиям:
- ломаная должна быть связной, т.е. из любой ее вершины можно попасть в любую другую вершину по звеньям ломаной;
- в каждой вершине ломаной встречаются два звена, одно из которых располагается по строке, другое – по столбцу.
Циклом пересчета называется такой цикл в таблице с базисным распределением поставок, одна из вершин которого лежит в свободной клетке, остальные - в заполненных. Цикл пересчета называется означенным, если в его вершинах расставлены знаки «+» или «-« так, что в свободной клетке состоит знак «+», а соседние вершины имеют противоположные знаки.
Для каждой свободной клетки базисного распределения поставок существует единственный цикл пересчета.
Алгоритм распределительного метода решения транспортной задачи.
1. Для данного базисного распределения поставок находим матрицу оценок
2. Если оценки всех свободных клеток неотрицательны найденное распределение оптимально - решение закончено. Если среди оценок свободных клеток есть отрицательные, то выбираем одну из них для передачи в нее поставки (для определенности можно брать, например, одну из клеток с наименьшей оценкой).
3. Для избранной свободной клетки строится означенный цикл пересчета. Поставка z, передаваемая по циклу, определяется как минимум среди Поставок клеток построенного цикла со знаком «-«. Найденная поставка передвигается по циклу. При этом поставка в клетках цикла со знаком «+» увеличивается на z, а в клетках со знаком «-« уменьшается на z. Клетка, поставка в которой при этом станет равной нулю, будет считаться свободной; остальные клетки цикла - заполненными. Таким образом, получено новое базисное распределение поставок.
4. Переходим к п. 1 алгоритма.
Задача 6.
Решить транспортную задачу 1, применив распределительный метод.
Решение.
В качестве исходного, возьмем базисное распределение поставок, полученное методом наименьших затрат, приведенное в таблице.
|
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 |
Это распределение не оптимально. Перейдем к новому базисному распределению, передавая поставку в одну из клеток с отрицательной оценкой, например в клетку (1,3).
Размер этой поставки равен минимуму Поставок клеток со знаком «-« цикла (т.е. клеток (1, 2) и (3, 3)): Х1З = min{60; 40} = 40. В результате передвижения этой поставки по циклу (см. таблицу ниже) клетка.(3,3) становится свободной.
|
20 |
110 |
40 |
110 |
60 |
1
|
2 59 |
5 1 |
3 |
120 |
1 20 |
6
|
5
|
2 100 |
100 |
6
|
3 51 |
7 39 |
4 10 |
(1,2)
-
2 -
(1,3)
5 +
( 3,2)
-
3 +
(3,3)
7 -
Поставка клетки (3, 2) (клетки цикла со знаком «+») увеличивается на 40 ед., а клетки (1,2) (клетки со знаком «-«) уменьшается на 40 ед. Новое распределение поставок приведём в таблице.
-
1
20
5
40
3
1
20
6
5
2
100
6
3
90
7
4
100
0 0 -3 -1
Найдем матрицу оценок распределения поставок для этого, подберем потенциалы так, чтобы коэффициенты затрат заполненных клеток стали равными нулю. Тогда матрица оценок примет вид .
Так как среди свободных клеток есть клетка (1, 1) с отрицательной, оценкой, то найденное распределение не оптимально и передача поставки в клетку (1, 1) ведет к уменьшению суммарных затрат на перевозку. Означенный цикл пересчета для клетки (1,1) приведем ниже.
(1,1)
-
+
(1,2)
-
20
( 2,1)
-
-
20
(2,4)
+
100
(3,2)
-
+
90
( 3,4)
-
10
Поставка, передаваемая по этому циклу, Х11 = min{20; 20; 10} = 10. Новое распределение поставок приведем в таблице.
-
1
10
2
10
5
40
3
1
10
6
5
2
110
6
3
110
7
4
Матрица оценок этого распределения не имеет отрицательных элементов, поэтому данное распределение оптимально.
Суммарные затраты на перевозку в данном случае составляют
F min = 1* 10 + 2 * 10 + 5*40 + 1 * 10 + 2 * 110 + 3* 100 = 760 (ден. ед.).
Открытая транспортная задача решается сведением к закрытой с помощью фиктивного поставщика (потребителя).
Задача 7.
Привести открытую транспортную задачу, представленную в таблице, к закрытой.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
100 |
250 |
50 |
10 |
||
1 |
200 |
5 |
8 |
9 |
1 |
2 |
190 |
3 |
7 |
9 |
2 |
3 |
100 |
5 |
8 |
3 |
9 |
Решение.
1. Найти суммарную мощность поставщиков .
2. Найти суммарный спрос потребителей .
=100+250+50+10=410.
3. Сравнить полученные суммы. > (490>410).
4. Если мощности поставщиков больше спроса потребителей, то вычислить разность:
R=490-410=80.
5. Ввести «фиктивного потребителя» с потребностью, равной R.
Вводим «фиктивного потребителя» с номером 4 и потребностью, равной 80.
6. Ввести дополнительный столбец в таблицу. Вводим дополнительный пятый столбец.
7. Коэффициенты затрат в новом столбце принять равными нулю (cij=0).
Полагаем все ci5=0, i=1,2,3.
8. Составить новую таблицу.
Результаты представлены в таблице.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
100 |
250 |
50 |
10 |
80 |
||
1 |
200 |
5 |
8 |
9 |
1 |
0 |
2 |
190 |
3 |
7 |
9 |
2 |
0 |
3 |
100 |
5 |
8 |
3 |
9 |
0 |
Задача 8.
Привести открытую транспортную задачу, представленную в таблице, к закрытой.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
50 |
50 |
40 |
60 |
||
1 |
30 |
5 |
4 |
6 |
4 |
2 |
70 |
4 |
5 |
5 |
8 |
3 |
70 |
7 |
3 |
4 |
7 |
Решение.
1. Найти суммарную мощность поставщиков .
2. Найти суммарный спрос потребителей .
=50+50+40+60=200.
3. Сравнить полученные суммы. < (170<200).
4. Если мощности поставщиков больше спроса потребителей, то вычислить разность:
R=200-170=30.
5. Ввести «фиктивного потребителя» с потребностью, равной R.
Вводим «фиктивного потребителя» с номером 4 и потребностью, равной 30.
6. Ввести дополнительный столбец в таблицу. Вводим дополнительный пятый столбец.
7. Коэффициенты затрат в новом столбце принять равными нулю (cij=0).
Полагаем все cj4=0, j=1,2,3.
8. Составить новую таблицу.
Результаты представлены в таблице.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
50 |
50 |
40 |
60 |
||
1 |
30
|
5 |
4 |
6 |
4 |
2 |
70 |
4
|
5 |
5 |
8 |
3 |
70 |
7
|
3 |
4 |
7 |
4 |
70 |
0
|
0 |
0 |
0 |
Самостоятельно решите следующие задачи:
5.1. Найти первоначальное базисное распределение поставок методом «северо-западного» угла.
1)
Пункты отправле ния |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
2 5 11 6 |
4 1 6 5 |
7 8 4 12 |
9 12 3 8 |
200 270 130 200 |
Потребности |
220 |
180 |
240 |
160 |
800 |
2)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
18 3 4 7 |
2 4 5 1 |
3 8 6 5 |
12 7 12 6 |
180 160 140 220 |
Потребности |
150 |
250 |
120 |
180 |
700 |
3)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
18 3 4 7 |
2 4 5 1 |
3 8 6 5 |
12 7 12 6 |
380 160 240 220 |
Потребности |
350 |
250 |
220 |
180 |
1000 |
4)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
18 3 4 7 |
2 4 5 1 |
3 8 6 5 |
12 7 12 6 |
280 160 240 220 |
Потребности |
250 |
250 |
220 |
180 |
900 |
5)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
18 3 4 7 |
2 4 5 1 |
3 8 6 5 |
12 7 12 6 |
380 360 140 220 |
Потребности |
150 |
350 |
320 |
280 |
1100 |
5.2. Найти первоначальное базисное распределение поставок методом наименьших затрат.
1)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
18 3 4 7 |
2 4 5 1 |
3 8 6 5 |
12 7 12 6 |
180 360 340 220 |
Потребности |
250 |
350 |
220 |
280 |
1100 |
2)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
8 3 4 7 |
2 4 15 1 |
3 6 6 5 |
12 7 2 6 |
180 160 40 220 |
Потребности |
150 |
250 |
120 |
80 |
600 |
3)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
8 3 4 7 |
2 4 5 10 |
3 8 16 5 |
12 7 12 6 |
180 60 140 120 |
Потребности |
50 |
150 |
120 |
180 |
500 |
4)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
8 3 4 2 |
2 4 5 1 |
3 8 6 5 |
2 7 12 6 |
140 60 140 220 |
Потребности |
110 |
50 |
120 |
180 |
560 |
5)
Пункты отправления |
Пункты назначения |
Запасы |
|||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
||
A1 A2 A3 A4 |
18 3 14 7 |
12 4 5 10 |
3 8 6 5 |
12 7 12 6 |
80 110 140 180 |
Потребности |
100 |
150 |
120 |
160 |
530 |
5.3. Выполнить первоначальное распределение поставок по правилу «северо-западного угла» и правилу учета наименьших затрат в следующей задаче. Подсчитать стоимости затрат при этих распределениях поставок.
Исходные данные представлены в таблице. Стоимость перевозок указана в левых верхних углах ячеек.
Запасы поставщиков |
Спрос потребителей |
||
60 |
70 |
110 |
|
150 |
6
|
10 |
4 |
90 |
12
|
2 |
8 |
5.4. Выполнить первоначальное распределение поставок по правилу «северо-западного угла» и правилу учета наименьших затрат в следующей задаче. Подсчитать стоимости затрат при этих распределениях поставок.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
60 |
40 |
90 |
60 |
||
I |
120 |
4 |
4 |
7 |
5 |
II |
80 |
2 |
3 |
6 |
8 |
III |
50 |
5 |
1 |
5 |
9 |
5.5. Найти двумя способами (метод минимального тарифа и северо-западного угла), первый опорный план транспортной задачи, в которой запасы на трех складах равны 210, 170, 65 ед. продукции, потребности четырех магазинов равны 125, 90. 130, 100 ед. продукции, тарифы перевозки в рублях за единицу продукции следующие:
Сравните полученные опорные планы и соответствующие значения целевой функции.
Имеется три пункта поставки однородного груза А1, А2 ,А3 и пять пунктов В1, В2, В3, В4, В5 потребления этого груза. На пунктах А1, А2 ,А3 находится груз соответственно в количестве 100 т, 175 т, 225 т. В пункты В1, В2, В3, В4, В5 требуется доставить соответственно 100 т, 130 т, 80 т, 190 т и 100 т.Затраты на перевозку одной тонны груза между пунктами поставки и пунктами потребления приведены л матрице С (в руб.):
Найдите такой план перевозок, чтобы общие затраты по перевозкам были минимальными.
5.7. Имеется три поставщика Аi, i=1, 2, 3 с запасами а1 =30, а2=70, а3=70 и четыре потребителя Вj, j=1, 2, 3, 4 с потребностями b1 =50, b2 =50, b3 = 40, b= 60 . Тарифы перевозок заданы матрицей
Составьте такой план перевозки товара из пункта Аi, в пункт Вj при котором суммарные затраты на перевозку были бы минимальными.
5.8. В транспортной задаче с данным первоначальным распределением поставок построить циклы перераспределения поставок для всех свободных клеток и подсчитать оценки этих циклов.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
20 |
80 |
80 |
150 |
150 |
||
I |
50 |
7 20 |
6 30 |
10 |
11 |
12 |
II |
120 |
10
|
7 50 |
9 |
10 |
8 70 |
III |
50 |
4 |
9 |
10 |
7 50 |
10 |
IV |
260 |
12 |
12 |
7 80 |
8 100 |
7 80 |
5.9. В двух пунктах отправления А и В находится соответственно 150 и 90 т горючего. В пункты 1, 2, 3 требуется доставить соответственно 60, 70 и 110 т горючего. Стоимости перевозки тонны горючего из пункта А в пункты 1, 2, 3 составляют соответственно 6, 10 и 4 ден. ед., а из пункта В – 12, 2 и 8 ден. ед. Составить оптимальный план перевозок горючего так, чтобы общая сумма транспортных расходов была наименьшей.
5.10. На двух складах А и В находится по 90 т горючего. Перевозка одной тонны горючего со склада А в пункты 1, 2, 3 соответственно стоит 1, 3 и 5 ден. ед., а перевозка одной тонны со склада В в те же пункты - соответственно 2, 5 и 4 ден. ед. В каждый пункт надо доставить по одинаковому количеству тонн горючего. Составить такой план перевозки горючего, при котором транспортные расходы будут наименьшими.
5.11. В резерве трех железнодорожных станций А, В и С находятся соответственно 60, 80 и 100 вагонов. Составить оптимальный план перегона этих вагонов к четырем пунктам погрузки хлеба, если пункту №1 необходимо 40 вагонов, №2- 60 вагонов, №3- 80 вагонов и №4- 60 вагонов. Стоимости перегонов одного вагона со станции А в указанные пункты соответственно равны 1, 2, 3, 4 ден. ед., со станции В- 4, 3, 2, 0 ден. ед.и со станции С - 0, 2, 2, 1 ден. ед.
5.12. Завод имеет три цеха А, В, С и четыре склада №1, 2, 3, 4. Цех А производит 30 тыс. шт. изделий, цех В- 40 тыс. шт., цех С- 20 тыс. шт. Пропускная способность складов за то же время характеризуется следующими показателями: склад №1- 20 тыс. шт., склад №2- 30 тыс. шт., склад № 3- 30 тыс. шт., склад № 4- 10 тыс. шт. Стоимости перевозки 1 тыс. шт. изделий из цеха А в склады № 1, 2, 3, 4 соответственно равны 2, 3, 2, 4 ден. ед.; из цеха В- 3, 2, 5, 1 ден. ед., а из цеха С- 4, 3, 2, б ден. ед. Составить такой план перевозки изделий, при котором расходы на перевозку 90 тыс. шт. изделий были бы наименьшими.
5.13. На трех складах А, В, С находится сортовое зерно соответственно 10, 15, 25 т, которое надо доставить в четыре пункта: пункту - № 1- 5 т, № 2- 10 т, № 3- 20 т и № 4- 15 т. Стоимости доставки одной тонны со склада А в указанные пункты соответственно равны 8, 3, 5, 2 ден. ед.; со склада В- 4, 1, 6, 7 ден. ед. и со склада С - 1, 9, 4, 3 ден. ед. Составить оптимальный план перевозки зерна в четыре пункта, минимизирующий стоимость перевозок.
5.14. Привести открытую транспортную задачу, представленную в таблице, к закрытой.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
14 |
26 |
7 |
13 |
||
1
|
95
|
2
|
4 |
3 |
5 |
2
|
35
|
3
|
5 |
7 |
6 |
3
|
55
|
1
|
8 |
4 |
5 |
4
|
75
|
4
|
3 |
2 |
8 |
5.15.Привести открытую транспортную задачу, представленную в таблице, к закрытой.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
15 |
25 |
8 |
12 |
||
1
|
25
|
2
|
4 |
3 |
5 |
2
|
18
|
3
|
5 |
7 |
6 |
3
|
12
|
1
|
8 |
4 |
5 |
4
|
15
|
4
|
3 |
2 |
8 |
5.16. Привести открытую транспортную задачу, представленную в таблице, к закрытой.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
50 |
10 |
20 |
50 |
||
1
|
30
|
5 |
6 |
1 |
2 |
2
|
50
|
3 |
1 |
5 |
2 |
3
|
20
|
8 |
4 |
2 |
5 |
4 |
20
|
6 |
5 |
2 |
4 |
5.17. Привести открытую транспортную задачу, представленную в таблице, к закрытой.
Поставщики |
Мощности поставщиков |
Потребители и их спрос |
||
1 |
2 |
3 |
||
100 |
30 |
40 |
||
1 |
25 |
5 |
4 |
9 |
2 |
2 |
6 |
3 |
4 |
3 |
65 |
3 |
2 |
5 |
4 |
10 |
4 |
2 |
3 |