Пример3.1.Построениеопорногопланаметодом«северо-западногоугла». Дана транспортная таблица (табл. 3.2). При построении опорного
плана данным способом транспортная таблица заполняется перевозками постепенно, начиная с верхней клетки №1 («северо-западного угла» таблицы).
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПН |
В1 |
|
|
В2 |
|
В3 |
|
В4 |
|
Запасы |
|
|
ПО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ai |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
1 |
3 |
|
|
8 |
|
|
|||
|
А1 |
100 |
2 |
|
|
|
|
100 |
|
|||
|
|
№1 |
|
№2 |
|
|
№3 |
|
№4 |
|
|
|
|
А2 |
20 |
3 |
130 |
4 |
8 |
|
|
5 |
150 |
|
|
|
|
бА |
|
№8 |
|
|
|
|||||
|
|
№5 |
|
№6 |
|
|
№7 |
|
|
|
|
|
|
А3 |
|
6 |
|
30 |
9 |
12 |
|
90 |
15 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|||
|
|
№9 |
|
№10 |
|
|
№11 |
|
№12 |
|
|
|
|
Заявки |
120 |
|
160 |
|
80 |
|
90 |
|
=450 |
|
|
|
bj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассуждения ведут следующим образом. Пункт В1 подал заявку на 120 единиц груза. Удовлетворим эту заявку за счет запаса, имеющегося в
полностью. Пункту В2 требуетсяД160 единиц груза. Запишем в клетку №6 перевозку 130, т.к. запасы А2 150 исчерпаны.ИОставшиеся 30 единиц груза для пункта В2 удовлетворим из А3, записав перевозку 30 в клетку №10.
пункте А1 – 100 единиц груза, записав перевозку 100 в клетку №1. После
этого запасы в А1 исчерпаны, а заявка в пункте В1 осталась
неудовлетворенной. Удовлетворим ее, взяв из пункта А2 20 единиц груза,
и запишем эту перевозку в клетку №5. Теперь заявка В1 выполнена
Заявку В3 полностью перекроим из оставшихся запасов А3 и запишем в клетку №11 80 единиц груза. Заявку пункта В4 удовлетворим из А3, запасы которого будут полностью исчерпаны, а в клетку №12 запишем перевозку 90 единиц груза.
На этом распределение запасов закончено: каждый пункт назначения получилгрузсогласносвоейзаявке.Этовыражаетсявтом,чтосуммаперевозок вкаждойстрокеравнасоответствующемузапасу,австолбце–заявке.
Клетки таблицы, в которых стоят перевозки, являются базисными, их число удовлетворяет условию r=m+n-1=6. Следовательно, опорный план построен верно.
24
После проверки правильности построения опорного плана считаются затраты на перевозку по формуле (3.8):
S1 2 100 3 20 4 130 9 30 12 80 15 90 3360..
Пример 3.2. Построение опорного плана методом нахождения
|
минимального элемента. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В названии этого способа заключена его суть. Находится наименьший |
||||||||||
|
(минимальный) элемент, т.е. наименьший показатель критерия оптимальности |
||||||||||
|
втранспортнойтабл це, |
туданазначаетсянаибольшаяпоставка. |
|
|
|
||||||
|
Рассмотр м построение опорного плана методом нахождения |
||||||||||
|
минимального |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
элемента по строкам на примере. Решим предыдущую |
|||||||||
|
задачу (см. табл.3.3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
|
|
ПН |
бА |
В4 |
Запасы |
|
||||||
|
В1 |
|
|
В2 |
|
В3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ai |
|
|
ПО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
2 |
|
|
|
1 |
3 |
8 |
|
100 |
|
|
|
№1 |
№2 |
100 |
№3 |
№4 |
|
|
|||
|
А2 |
3 |
|
|
30 |
4 |
8 |
5 |
|
150 |
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
№5 |
№6 |
|
|
|
№7 |
№8 |
|
|
|
|
А3 |
6 |
|
|
|
9 |
12 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
Д |
|
200 |
|
||
|
|
|
|
|
|
80 |
90 |
|
|
||
|
|
№9 |
№10 |
|
|
№11 |
№12 |
|
|
|
|
|
Заявки bj |
120 |
|
160 |
80 |
90 |
=450 |
|
|||
Начинаем распределять поставки с 1-йИстроки (пункт отправления А1,табл. (3.3). Минимальная стоимость перевозок единицы груза, равная 1, в клетке №2. В нее записывается максимальное количество груза – 100, которое есть в А1. Переходим к строке 2, пункт отправления А2, наименьшая стоимость – 3 в клетке №5. Заявка В1 – 120 удовлетворена полностью (запасы А2 – 150 позволяют). Следующая клетка в этой строке с минимальной стоимостью – клетка №6. В ней мы можем поставить перевозку 30, и запасы А2 на этом будут исчерпаны. Последняя, третья строка, имеет минимальную стоимость перевозки груза в клетке №10. Перекроем оставшиеся 30 единиц груза из запасов А3, заявка В2, таким образом, будет полностью удовлетворена. Оставшиеся заявки В3 и В4 в клетках №11 и 12 будут удовлетворены за счет запаса А3. Распределяя поставки подобными рассуждениями, получили опорный план. Число
25
базисных клеток соответствует условию правильности построения опорного плана (r=m+n-1=6).
Аналогичным образом можно построить опорный план, определяя минимальную стоимость как по столбцам, так и по таблице в целом.
Цель работы: науч ться оптимизировать транспортную задачу. Цель метода состо т в том, что с помощью потенциалов можно
просто |
точно определить характеристики незагруженных клеток. |
Перераспределен е осуществляется также построением циклов, но в |
|
С |
|
е |
предыдущего метода не нужно определять циклы ко всем |
отлич Потенцстолбцуалы – это система чисел, присвоенных каждой строке и
свободным клеткам, а только к тем, где характеристика клеток таблицы отрицательная.
каждому транспортной таблицы. Потенциал такой-то строки или
такого-то столбца – это цифры у этой строки или этого столбца. Суть
метода потенц алов - в специальном подходе при назначении этих чисел – |
|
потенциалов. |
А |
|
|
Обозначим ui – потенциалы столбцов, а vj – потенциалы строк транспортной та лицы. Тогда сумма потенциалов в базисных клетках должна быть равна стоимости перевозок (условие 1), а для свободных
|
|
|
|
|
Д |
|
|
клеток эта сумма должна быть меньше или равна стоимости перевозок |
|||||||
(условие 2): |
|
|
|
|
|
|
|
u |
v |
j |
C |
ij |
базисныеклетки |
( ) |
|
i |
|
|
|
|
(3.9) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
v |
|
C |
|
И |
||
i |
|
j |
|
ij |
|
|
|
По условию (1) назначаются потенциалы, а по условию (2) проверяется оптимальность плана.
Пример 3.2. Пусть дана транспортная задача (табл. 3.4).
1.Составление опорного плана
Опорный план составлен методом нахождения минимального элемента по всей таблице.
2.Определение значений потенциалов
Начинаем расставлять значение потенциалов с базисных клеток. Для удобства назначим v1=0. Тогда для того чтобы в клетке №1 выполнялось равенство (1), значение u1 должно быть равно 2. Стоимость перевозки
26
единицы груза в клетке №3 равно 5, тогда значение потенциала U3 тоже |
||||||||||
должно быть равно 5 (0+5=5). В клетке №6, если значение u3=5, а |
||||||||||
стоимость перевозки составляет 6, то нетрудно определить значение |
||||||||||
потенциала v2=1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.4 |
ПН |
|
В1 |
|
В2 |
|
В3 |
Запасы |
Потенциалы |
||
|
|
|
|
|
|
|
аi |
|
|
строк |
ПО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
|
70 |
2 |
|
9 |
15 |
5 |
85 |
|
V1=0 |
|
|
|
№2 |
|
|
|
||||
|
|
№1 |
|
|
№3 |
|
|
|
|
|
С |
4 |
|
10 |
|
6 |
|
|
|
||
А2 |
|
|
25 |
80 |
105 |
|
V2=1 |
|||
|
|
№4 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
№5 |
|
№6 |
|
|
|
|
|
А3 |
|
|
8 |
120 |
7 |
12 |
120 |
|
V3=-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
и |
|
№9 |
|
|
|
|
||||
|
|
№7 |
|
№8 |
|
|
|
|
|
|
Заявки bj |
|
70 |
|
145 |
|
95 |
=310 |
|
|
|
Потенциалы |
|
U1=2 |
|
U2=9 |
|
U3=5 |
|
|
|
|
столбцв |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
S 2 70 5 15 10 25 6 80 7 120 1785. |
|
|
||||||
Рассуждая подобным образом, определяют значение потенциалов для |
||||||||||
|
бА |
|
|
|
||||||
оставшихся строк и столбцов. |
|
|
|
|
|
|
||||
3.Проверка условия оптимальности. |
|
|
|
|
||||||
Проверяем оптимальность плана – условие (2): |
|
|
|
|||||||
Клетка №2 |
9 + 0 |
9; клетка №4 |
2 + 1 |
4; клетка №7 |
2 + 2 8; |
|||||
клетка №9 -2 + 5 12. |
|
Д |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
Следовательно, предложенный план оптимальный. |
|
|
|
|||||||
4.Перераспределение поставок. |
|
|
|
|
|
|||||
В случае если план не является оптимальным, применяют правило |
||||||||||
перераспределения поставок так, как описано в лабораторной работе №2. |
||||||||||
Клеткой, перспективной для перераспределенияИпоставок, будет та, в |
||||||||||
которой условие (2) не выполняется на большее число единиц. |
||||||||||
27
Задача 3.1. Построить опорный план методом нахождения минимального элемента по столбцам на примере задачи (см. табл. 3.2).
|
Задача 3.2. Построить опорный план методом нахождения |
||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
минимальногоэлементаповсейтаблице напримере задачи (см.табл.3.2). |
|||||||||||||||||
|
Задача |
3.3. Построить |
опорный |
план |
тремя |
способами для |
|||||||||||
индив дуальных задач з прил. 4. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Задача 3.4. По |
|
ндивидуальным заданиям из прил. 2 подсчитать |
||||||||||||||
ячейки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
оптимальный план перевозок методом потенциалов. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Задача 3.5. Проверить полученные результаты в ПП MODY. |
||||||||||||||||
Описан |
|
работы программы: в нижней строке вводятся числа, которые |
|||||||||||||||
соответствуют кол честву единиц груза, хранящихся в ПО. В крайнем |
|||||||||||||||||
правом |
столбце |
|
|
|
|
единиц |
груза, |
||||||||||
|
|
ч сла, |
соответствующие количеству |
|
|||||||||||||
поданных в заявках |
з ПН. Стоимость указывается в верхнем правом углу |
||||||||||||||||
каждой |
|
. После нескольких нажатий клавиши Enter (программа |
|||||||||||||||
составляет опорный план методом «северо-западного угла»), на экране |
|||||||||||||||||
высвеч вается опт мальный план. В это время появляется табличка с |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
||||||||
надписью: «Оптимальный план». В верхнем правом углу указывается |
|||||||||||||||||
цель работы: минимальная суммарная стоимость. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Задача 3.6. Рассчитать рейтинг видов транспорта по различным факторам, |
||||||||||||||||
заполнить таблицу 3.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оценка различных видов транспорта |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Факторы , влияющие на выбор вида транспорта |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Соблюден |
|
Способность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота |
|
ие графика |
Способность |
доставить груз |
|
|
|
Средний |
|
||
|
|
|
|
Время |
|
отправлен |
доставки |
перевозить |
в любую точку |
стоимость |
|
Энергозатраты |
|
||||
|
Вид транспорта |
доставки |
|
ий |
|
груза |
|
разные грузы |
территории |
|
перевозки |
|
перевозки |
ранг |
Место |
||
|
Железнодорожный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Водный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||
|
Автомобильный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Трубопроводный |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||
|
Воздушный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Контрольные вопросы
1. Что является «потенциалом»?
2. Какие условия должны выполняться при нахождении оптимального плана?
3. В каком месте ставится первый потенциал?
4. В чем состоит смысл метода потенциалов?
5. Что называется опорным планом перевозок? Чем он отличается от других допустимых планов?
28