МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання розрахункової роботи з навчальної дисципліни “Економіко-математичні методи та моделі оптимізаційні методи та моделі”
5. Транспортна задача. Метод потенціалів. Приклад 6.
Знайти оптимальний план перевезення палива з трьох складів А1, А2, А3 в яких у наявності є відповідно 120, 160, 70 т. палива, передбаченого для трьох АЗС: В1, В2, В3, потреби палива складають відповідно 90, 120, 85 т. при наступній матриці витрат на перевезення 1 т. палива.
– кількість постачань,
– кількість споживачів.
1. Знайдемо опорний розв’язок застосовуючи метод найменшого елементу:
– визначаємо якого типу задача:
запас палива: 90+120+85=295, потреби в паливі: 120+160+70=350, отже
дана транспортна задача відноситься до відкритого типу.
Робимо задачу закритого типу: додаємо снопчик-споживач
з потребами 55 т. (різниця 350–295=55);
– в першу чергу заповнюємо ті клітинки, де вартість перевезення найменша (по рядку);
– перевіряємо чи отриманий план перевезень не вироджений:
(
(кількість споживачів),
(кількість постачальників)) 6=6, кількості заповнених клітин – поставок (табл. 11).
Таблиця 11
План перевезення палива
|
|
|
U |
|||||||||||||||
|
90 |
120 |
85 |
55 |
||||||||||||||
|
120 |
|
|
|
|
7 |
||||||||||||
|
160 |
|
|
|
|
9 |
||||||||||||
|
70 |
|
|
|
|
3 |
||||||||||||
|
V |
0 |
-4 |
-5 |
-9 |
350 |
Цільова функція F=1090.
2. Знаходимо потенціали постачальників і споживачів.
– потенціали постачальників;
– потенціали споживачів.
Для всіх базисних клітинок має виконуватися рівність:
. Кількість таких рівнянь дорівнює числу базисних клітинок (у даній задачі 6), а кількість невідомих на одиницю більше. Саме з цієї причини прийнято фіксувати
(або
). Всі інші потенціали знаходимо «ланцюжком»:
, тобто
,
і т.д.
Значення потенціалів
і
прийнято записувати в додатковому останньому стовпці та рядку таблиці розв’язку.
3. Для обчислення оцінки вільних клітинок використовуємо формулу:
. Теорема про оптимальний розв’язок транспортної задачі стверджує, що побудований опорний план перевезень є оптимальним, якщо для вільних клітинок усі оцінки
. Перевіримо цю умову:
,
,
,
,
,
.
4. Якщо є від’ємні, то обираємо найбільшу за модулем від’ємну серед оцінок вільних клітинок. Якщо ж таких оцінок декілька, то вибираємо ту клітинку, у якій вартість перевезення найменша (але не із числа фіктивних клітинок). У нашому випадку
(табл. 12).
Таблиця 12
План перевезення палива
|
|
|
U |
|||||||||||||||
|
90 |
120 |
85 |
55 |
||||||||||||||
|
120 |
|
|
|
|
7 |
||||||||||||
|
160 |
|
|
|
|
9 |
||||||||||||
|
70 |
|
|
|
|
3 |
||||||||||||
|
V |
0 |
-4 |
-5 |
-9 |
350 |
5. Будуємо цикл перерозподілу. Цикл перерозподілу – це замкнена лінія, що складається з вертикальних і горизонтальних відрізків. Одна з вершин циклу обов’язково знаходиться у вибраній точці з найбільшим по модулю від’ємним потенціалом. Всі інші вершини – у базисних клітинках. Починаючи з вершини, що була вільною розставляємо знаки «+», «–» по порядку проходжуючи всі вершини (табл. 12). Серед постановок, що записані у вершинах зі знаком «–» вибираємо мінімальну. Саме цей об’єм палива необхідно додати до поставок у вершинах циклу зі знаком «+» і відняти у тих базисних клітинках, де стоїть «–». У нас цей об’єм 20 т. Таким чином отримано новий план, що аналогічним чином перевіряється на оптимальність (табл. 13).
Таблиця 13
План перевезення палива
|
|
|
U |
|||||||||||||||
|
90 |
120 |
85 |
55 |
||||||||||||||
|
120 |
|
|
|
|
4 |
||||||||||||
|
160 |
|
|
|
|
6 |
||||||||||||
|
70 |
|
|
|
|
3 |
||||||||||||
|
V |
0 |
-1 |
-2 |
-6 |
350 |
Цільова функція F= 1030. Обчислюємо оцінки вільних клітинок:
,
,
,
,
,
.
Усі оцінки
– побудований опорний план перевезень є оптимальним.
Висновок: оптимальний план перевезень:
,
, отже підприємство понесе витрати на перевезення палива у сумі 1030 гр.од., 55 одиниць вантажу залишилося на складі А2.
12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27


