Файл: Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине (модулю) Методы оптимальных решений.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 179
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Следующими клетками с минимальным значением тарифа являются клетки (4, 1) и (3, 3), в которых с41 = с33 = 5. В клетку (4, 1) можно разместить поставку min (1, 14) = 1, в клетку (3, 3) – поставку min (20, 15) = 15. Максимальным среди них является значение 15. Следовательно, х33 = 15. Потребность третьего поставщика обнуляется, а в остальных клетках третьего столбца проставляется прочерк. У третьего поставщика остается еще пять единиц груза (20 – 15 = 5), которые подлежат дальнейшему распределению. Поскольку клетка (4, 1) не занята, то в нее можно разместить оставшуюся единицу груза, следовательно, х41 = 1. При этом запас четвертого поставщика обнуляется, а в оставшуюся незанятой клетку четвертой строки (4, 2) вносится прочерк. Потребность первого потребителя сокращается до 14 (14 = 15 – 1):
bj ai | 1 | 2 | 3 | 4 | |
15/14 | 16/ | 15/0 | 20/0 | ||
1 | 14/ | 6 | 10 | 7 - | 5 - |
2 | 11/ | 10 | 7 | 6 - | 9 - |
3 | 20/5/ | 13 | 14 | 5 15 | 7 - |
4 | 21/1/0 | 5 1 | 10 - | 6 - | 4 20 |
Среди незанятых клеток минимальный тариф имеет клетка (1, 1): с11 = 6. Объем возможной поставки определяется как min (14, 14) = 14. Следовательно, х11 = 14. При этом обнуляется запас первого поставщика и потребность первого потребителя, а в свободных клетках первого столбца и первой строки ставится прочерк:
bj ai | 1 | 2 | 3 | 4 | |
15/14/0 | 16/ | 15/0 | 20/0 | ||
1 | 14/0 | 6 14 | 10 - | 7 - | 5 - |
2 | 11/ | 10 - | 7 | 6 - | 9 - |
3 | 20/5/ | 13 - | 14 | 5 15 | 7 - |
4 | 21/1/0 | 5 1 | 10 - | 6 - | 4 20 |
Следующая клетка с минимальным тарифом – клетка (2, 2): с22 = 7. Объем возможной поставки определяется как min (11, 16) = 11. Следовательно, х22 = 11. При этом обнуляется запас второго поставщика. В последнюю свободную клетку (3, 2) вносится последняя поставка х32 = 5:
bj ai | 1 | 2 | 3 | 4 | |
15/14/0 | 16/5/0 | 15/0 | 20/0 | ||
1 | 14/0 | 6 14 | 10 - | 7 - | 5 - |
2 | 11/0 | 10 - | 7 11 | 6 - | 9 - |
3 | 20/5/0 | 13 - | 14 5 | 5 15 | 7 - |
4 | 21/1/0 | 5 1 | 10 - | 6 - | 4 20 |
Таким образом, все поставки распределены, получено начальное решение транспортной задачи:
.
Значение целевой функции:
ден. ед.
4. Решение транспортной задачи методом потенциалов
Метод потенциалов решения транспортной задачи для каждого получаемого решения Хk включает выполнение следующих действий:
1. проверку решения на не вырожденность;
2. проверку решения на оптимальность, в т.ч.:
2.1. расчет потенциалов на основе известных тарифов для занятых клеток;
2.2. расчет оценок свободных клеток;
2.3. проверку условия оптимальности решения.
Проверка решения Х0 на не вырожденность. Условие не вырожденности решения транспортной задачи: количество ненулевых элементов в решении транспортной задачи равно рангу матрицы.
Если количество ненулевых элементов в решении транспортной задачи (равно 6), меньшеN, а N = m + n – 1 = 4 + 4 – 1= 7, то решение вырожденное. Поскольку 6 < 7, то решение вырождено.
Проверка решения Х0 на оптимальность.
Проверка решения транспортной задачи на оптимальность
Найденное опорное решение проверяется на оптимальность методом потенциалов по следующему критерию: если опорное решение транспортной задачи является оптимальным, то ему соответствует система m + n действительных чисел ui и vj, удовлетворяющих условиям ui + vj = cij для занятых клеток и ui + vj – cij 0 для свободных клеток.
Числа ui и vj называют потенциалами. В распределительную таблицу добавляют строку vj и столбец ui.
Потенциалы ui и vj находят из равенства ui + vj = cij, справедливого для занятых клеток. Одному из потенциалов дается произвольное значение, например, u1 = 0, тогда остальные потенциалы определяются однозначно. Так, если известен потенциал ui, то vj = cij ui, если известен потенциал vj, то ui, = cij vj.
Величина ij = ui + vj cij называется оценкой свободных клеток. Если все оценки свободных клеток ij 0, то опорное решение является оптимальным. Если хотя бы одна из оценок
ij ≥ 0, то опорное решение не является оптимальным и его можно улучшить, перейдя от одного опорного решения к другому.
Проверим найденное опорное решение на оптимальность, добавив в распределительную таблицу столбец ui и строку vj: Полагаем u1 = 0, запишем это значение в последнем столбце первой строки таблицы.
Рассмотрим занятую клетку первой строки, которая расположена в первом столбце (1, 1), для нее выполняется условие u1 + v1= c11. Откуда v1 = c11 – u1 = 6 – 0 = 6, это значение запишем в последней строке таблицы:
bj ai | 1 | 2 | 3 | 4 | ui | |
15 | 16 | 15 | 20 | |||
1 | 14 | 6 14 | 10 - | 7 - | 5 - | 0 |
2 | 11 | 10 - | 7 11 | 6 - | 9 - | |
3 | 20 | 13 - | 14 5 | 5 15 | 7 - | |
4 | 21 | 5 1 | 10 - | 6 - | 4 20 | |
vj | 6 | | | | |
Далее рассматривают ту из занятых клеток таблицы, для которых один из потенциалов известен.
Рассмотрим занятую клетку (4, 1): u4 + v1 = c41, откуда u4 = c41 – v1 = 5 – 6 = 1:
bj ai | 1 | 2 | 3 | 4 | ui | |
15 | 16 | 15 | 20 | |||
1 | 14 | 6 14 | 10 - | 7 - | 5 - | 0 |
2 | 11 | 10 - | 7 11 | 6 - | 9 - | |
3 | 20 | 13 - | 14 5 | 5 15 | 7 - | |
4 | 21 | 5 1 | 10 - | 6 - | 4 20 | 1 |
vj | 6 | | | | |
Для клетки (4, 4): u4 + v4 = c44, откуда v4 = c44 – u4 = 4 – (–1) = 5:
bj ai | 1 | 2 | 3 | 4 | ui | |
15 | 16 | 15 | 20 | |||
1 | 14 | 6 14 | 10 - | 7 - | 5 - | 0 |
2 | 11 | 10 - | 7 11 | 6 - | 9 - | |
3 | 20 | 13 - | 14 5 | 5 15 | 7 - | |
4 | 21 | 5 1 | 10 - | 6 - | 4 20 | 1 |
vj | 6 | | | 5 | |
На данном этапе возникла ситуация, когда для оставшихся занятых клеток не известно ни одного из потенциалов. Это результат вырожденности решения. Для его преодоления в одну из клеток нужно внести нулевую поставку, таким образом, такая клетка станет условно занятой.
Методика преодоления вырожденности решения
Для преодоления вырожденности решения в одну из клеток нужно внести нулевую поставку. Нуль помещают в такую клетку, чтобы в каждой строке и столбце было не менее одной занятой клетки, и для данной клетки был известен один из потенциалов. Такая клетка становится условно занятой, она должна иметь наименьший тариф по сравнению с другими клетками, которые могут быть условно занятыми.
Рассмотрим, в какие клетки можно разместить нулевую поставку. Для неизвестного потенциала u2 нулевую поставку можно разместить в клетках (2, 1) и (2, 4), для которых известны потенциалы