Файл: Линейная оптимизация.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 46

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(2) заменим на u1, u2, ui,.., um, а переменные xij в условия (3) на v1, v2, vj,.., vn.

Поскольку каждая переменная xij входит в условия (2,3) и целевую функцию (1) по одному разу, то двойственную задачу по отношению к прямой транспортной задаче можно сформулировать следующим образом.

Требуется найти не отрицательные числа ui (при i = 1,2,…,m) и vj (при j = 1,2,..,n), обращающие в максимум целевую функцию:

G = ∑aiui + ∑bjvj

при условии:

ui + vj ≤ cij, i = 1,2,..,m; j = 1,2,..,n (4)

В систему условий (4) будет mxn неравенств. По теории двойственности для оптимальных планов прямой и двойственной задачи для всех i,j должно быть:

ui + vj ≤ cij, если xij = 0,

ui + vj = cij, если xij ≥ 0,

Эти условия являются необходимыми и достаточными признаками оптимальности плана транспортной задачи.

Числа ui , vj называются потенциалами. Причем число ui называется потенциалом поставщика, а число vj – потенциалом потребителя.

По первой теореме двойственности в оптимальном решении значения целевых функций прямой и двойственных задач совпадают: F = G.

Математическая модель двойственной задачи:

U – переменные для поставщиков, поставщиков;

V - переменные для магазинов, потребителей.

U1 + V1≤7

U1 + V2≤4

U1 + V3≤9

U1 + V4≤3

U2 + V1≤2

U2 + V2≤11

U2 + V3≤8

U2 + V4≤4

U3 + V1≤3

U3 + V2≤8

U3 + V3≤6

U3 + V4≤5

G(y)=450U1 + 250U2 + 200U3 + 350U4 + 400V1 + 550V2 + 300V3 → max

Стоимость доставки единицы груза из каждого пункта отправления в соответствующие пункты назначения задана матрицей тарифов





B1

B2

B3

B4

Запасы

A1

7

4

9

3

400

A2

2

11

8

4

550

A3

3

8

6

5

300

Потребности

450

250

200

350







Проверим необходимое и достаточное условие разрешимости задачи.

∑a = 400 + 550 + 300 = 1250

∑b = 450 + 250 + 200 + 350 = 1250

Условие баланса соблюдается. Запасы равны потребностям. Следовательно, модель транспортной задачи является закрытой.

Занесем исходные данные в распределительную таблицу.





B1

B2

B3

B4

Запасы

A1

7

4

9

3

400

A2

2

11

8

4

550

A3

3

8

6

5

300

Потребности

450

250

200

350






Этап I. Поиск первого опорного плана.
1. Используя метод наименьшей стоимости, построим первый опорный план транспортной задачи.

Суть метода заключается в том, что из всей таблицы стоимостей выбирают наименьшую, и в клетку, которая ей соответствует, помещают меньшее из чисел ai, или bj.

Затем, из рассмотрения исключают либо строку, соответствующую поставщику, запасы которого полностью израсходованы, либо столбец, соответствующий потребителю, потребности которого полностью удовлетворены, либо и строку и столбец, если израсходованы запасы поставщика и удовлетворены потребности потребителя.

Из оставшейся части таблицы стоимостей снова выбирают наименьшую стоимость, и процесс распределения запасов продолжают

, пока все запасы не будут распределены, а потребности удовлетворены.

Искомый элемент равен c21=2. Для этого элемента запасы равны 550, потребности 450. Поскольку минимальным является 450, то вычитаем его.

x21 = min(550,450) = 450.


x

4

9

3

400

2

11

8

4

550 - 450 = 100

x

8

6

5

300

450 - 450 = 0

250

200

350




Искомый элемент равен c14=3. Для этого элемента запасы равны 400, потребности 350. Поскольку минимальным является 350, то вычитаем его.

x14 = min(400,350) = 350.


x

4

9

3

400 - 350 = 50

2

11

8

x

100

x

8

6

x

300

0

250

200

350 - 350 = 0




Искомый элемент равен c12=4. Для этого элемента запасы равны 50, потребности 250. Поскольку минимальным является 50, то вычитаем его.

x12 = min(50,250) = 50.


x

4

x

3

50 - 50 = 0

2

11

8

x

100

x

8

6

x

300

0

250 - 50 = 200

200

0





Искомый элемент равен c33=6. Для этого элемента запасы равны 300, потребности 200. Поскольку минимальным является 200, то вычитаем его.

x33 = min(300,200) = 200.


x

4

x

3

0

2

11

x

x

100

x

8

6

x

300 - 200 = 100

0

200

200 - 200 = 0

0



Искомый элемент равен c32=8. Для этого элемента запасы равны 100, потребности 200. Поскольку минимальным является 100, то вычитаем его.

x32 = min(100,200) = 100.


x

4

x

3

0

2

11

x

x

100

x

8

6

x

100 - 100 = 0

0

200 - 100 = 100

0

0




Искомый элемент равен c22=11. Для этого элемента запасы равны 100, потребности 100. Поскольку минимальным является 100, то вычитаем его.

x22 = min(100,100) = 100.


x

4

x

3

0

2

11

x

x

100 - 100 = 0

x

8

6

x

0

0

100 - 100 = 0

0

0









B1

B2

B3

B4

Запасы

A1

7

4[50]

9

3[350]

400

A2

2[450]

11[100]

8

4

550

A3

3

8[100]

6[200]

5

300

Потребности

450

250

200

350






В результате получен первый опорный план, который является допустимым, так как все грузы из баз вывезены, потребность потребителей удовлетворена, а план соответствует системе ограничений транспортной задачи.
2. Подсчитаем число занятых клеток таблицы, их 6, а должно быть m + n - 1 = 6. Следовательно, опорный план является