Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Марта 2013 в 11:59, курсовая работа
Одна из наиболее распространенных задач математического программирования — транспортная задача. Транспортная задача (задача Монжа —Канторовича) —математическая задача линейного программирования специального вида о поиске оптимального распределения однородных объектов из аккумулятора к приемникам с минимизацией затрат на перемещение. Для простоты понимания рассматривается как задача об оптимальном плане перевозок грузов из пунктов отправления в пункты потребления, с минимальными затратами на перевозки. Транспортная задача является по теории сложности вычислений NP-сложной и входит в класс сложности NP. Когда суммарный объём предложений (грузов, имеющихся в пунктах отправления) не равен общему объёму спроса на товары (грузы), запрашиваемые пунктами потребления, транспортная задача называется несбалансированной (открытой).
В результате получен первый
опорный план, который является допустимым,
так как все грузы из баз
вывезены, потребность магазинов
удовлетворена, а план соответствует
системе ограничений
Подсчитаем число занятых клеток таблицы, их 8, а должно быть m + n - 1 = 8. Следовательно, опорный план является невырожденным.
Проверим оптимальность опорного плана. Найдем предварительные потенциалы ui, vi. по занятым клеткам таблицы, в которых ui + vi = cij, полагая, что u1 = 0.
v1=20 |
v2=21 |
v3=24 |
v4=33 |
v5=33 | |
u1=0 |
20[50] |
21[20] |
22 |
23 |
24 |
u2=7 |
22 |
28[45] |
31[20] |
40 |
15 |
u3=10 |
23 |
27 |
34[45] |
43[15] |
18 |
Опорный план не является оптимальным, так как существуют оценки свободных клеток, для которых ui + vi > cij
Выбираем максимальную оценку свободной клетки : 15
Для этого в перспективную клетку поставим знак «+», а в остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20[50] |
21[20] |
22 |
23 |
24 |
65 |
22 |
28[45] |
31[20] [-] |
40 |
15 [+] |
90 |
23 |
27 |
34[45] [+] |
43[45] [-] |
18 |
Из грузов хij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е. у = min (2, 3) = 20. Прибавляем 20 к объемам грузов, стоящих в плюсовых клетках и вычитаем 20 из Хij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20[50] |
21[20] |
22 |
23 |
24 |
65 |
22 |
28[45] |
31 |
40 |
15[20] |
90 |
23 |
27 |
34[65] |
43[25] |
18 |
Проверим оптимальность опорного плана. Найдем предварительные потенциалы ui, vi. по занятым клеткам таблицы, в которых ui + vi = cij, полагая, что u1 = 0.
v1=20 |
v2=21 |
v3=-1 |
v4=8 |
v5=8 | |
u1=0 |
20[50] |
21[20] |
22 |
23 |
24 |
u2=7 |
22 |
28[45] |
31 |
40 |
15[20] |
u3=35 |
23 |
27 |
34[65] |
43[25] |
18 |
Опорный план не является оптимальным, так как существуют оценки свободных клеток, для которых ui + vi > cij
Аналогично выполняя все действия, находим оптимальный опорный план:
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20 |
21 |
22[55] |
23[15] |
24 |
65 |
22 |
28[25] |
31[10] |
40 |
15[30] |
90 |
23[50] |
27[40] |
34 |
43 |
18 |
Проверим оптимальность опорного плана. Найдем предварительные потенциалы ui, vi. по занятым клеткам таблицы, в которых ui + vi = cij, полагая, что u1 = 0.
v1=15 |
v2=19 |
v3=22 |
v4=23 |
v5=6 | |
u1=0 |
20 |
21 |
22[55] |
23[15] |
24 |
u2=9 |
22 |
28[25] |
31[10] |
40 |
15[30] |
u3=8 |
23[50] |
27[40] |
34 |
43 |
18 |
Опорный план не является оптимальным, так как существуют оценки свободных клеток, для которых ui + vi > cij
Выбираем максимальную оценку свободной клетки (2;1): 22
Для этого в перспективную клетку (2;1) поставим знак «+», а в остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20 |
21 |
22[55] |
23[15] |
24 |
65 |
22 [+] |
28[25] [-] |
31[10] |
40 |
15[30] |
90 |
23[50] [-] |
27[40] [+] |
34 |
43 |
18 |
Из грузов хij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е. у = min (2, 2) = 25. Прибавляем 25 к объемам грузов, стоящих в плюсовых клетках и вычитаем 25 из Хij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20 |
21 |
22[55] |
23[15] |
24 |
65 |
22[25] |
28 |
31[10] |
40 |
15[30] |
90 |
23[25] |
27[65] |
34 |
43 |
18 |
Проверим оптимальность опорного плана. Найдем предварительные потенциалы ui, vi. по занятым клеткам таблицы, в которых ui + vi = cij, полагая, что u1 = 0.
v1=13 |
v2=17 |
v3=22 |
v4=23 |
v5=6 | |
u1=0 |
20 |
21 |
22[55] |
23[15] |
24 |
u2=9 |
22[25] |
28 |
31[10] |
40 |
15[30] |
u3=10 |
23[25] |
27[65] |
34 |
43 |
18 |
Опорный план является оптимальным, так все оценки свободных клеток удовлетворяют условию ui + vi <= cij.
Минимальные затраты составят:
F(x) = 22*55 + 23*15 + 22*25 + 31*10 + 15*30 + 23*25 + 27*65 = 5195
МЕТОД МИНИМАЛЬНОЙ СТОИМОСТИ
Стоимость доставки единицы груза из каждого пункта отправления в соответствующие пункты назначения задана матрицей тарифов
Проверим необходимое
и достаточное условие
∑ a = 70 + 65 + 90 = 225
∑ b = 50 + 65 + 65 + 55 + 30 = 265
Занесем исходные данные в распределительную таблицу.
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
65 |
22 |
28 |
31 |
40 |
15 |
90 |
23 |
27 |
34 |
43 |
18 |
Построим первый опорный план транспортной задачи.
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20[50] |
21[20] |
22 |
23 |
24 |
65 |
22 |
28 |
31[35] |
40 |
15[30] |
90 |
23 |
27[45] |
34[30] |
43[15] |
18 |
В результате получен первый
опорный план, который является допустимым,
так как все грузы из баз
вывезены, потребность магазинов
удовлетворена, а план соответствует
системе ограничений
Подсчитаем число занятых клеток таблицы, их 8, а должно быть m + n - 1 = 8. Следовательно, опорный план является невырожденным.
Определяем оценку для каждой свободной клетки.
В свободную клетку (1;3) поставим знак «+», а в остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20[50] |
21[20] [-] |
22 [+] |
23 |
24 |
65 |
22 |
28 |
31[35] |
40 |
15[30] |
90 |
23 |
27[45] [+] |
34[30] [-] |
43[15] |
18 |
Оценка свободной клетки равна Δ13 = -6
Аналогично выполняем оценку для каждой свободной клетки:
Оценка свободной клетки равна Δ14 = -14
Оценка свободной клетки равна Δ15 = 12
Оценка свободной клетки равна Δ21 = -1
Оценка свободной клетки равна Δ22 = 4
Оценка свободной клетки равна Δ24 = 0
Оценка свободной клетки равна Δ31 = -3
Оценка свободной клетки равна Δ35 = 0
Оценка свободной клетки равна Δ41 = 17
Оценка свободной клетки равна Δ42 = 16
Оценка свободной клетки равна Δ43 = 9
Оценка свободной клетки равна Δ45 = 25
Опорный план является неоптимальным, поскольку имеются отрицательны оценки клеток (1,4;) равные: (-14).
Из грузов хij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е. у = min (3, 4) = 15. Прибавляем 15 к объемам грузов, стоящих в плюсовых клетках и вычитаем 15 из Хij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.
50 |
65 |
65 |
55 |
30 | |
70 |
20[50] |
21[5] |
22 |
23[15] |
24 |
65 |
22 |
28 |
31[35] |
40 |
15[30] |
90 |
23 |
27[60] |
34[30] |
43 |
18 |