19815

Початковий розподіл поставок

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Одним из возможных методов нахождения первоначального базисного распределения поставок является метод северозападного угла показанный в следующем примере. Найти первоначальное базисное распределение поставок для транспортной задачи. Решение. Дадим переме

Украинкский

2013-07-17

26.87 KB

5 чел.

Одним из возможных методов нахождения первоначального базисного распределения поставок является метод "северо-западного "угла, показанный в следующем примере.

^ 7.2. Найти первоначальное базисное распределение поставок для транспортной задачи 7.1.

Решение. Дадим переменной максимально возможное значение или, иными словами, максимально возможную поставку в клетку (1,1) — "северо-западный" угол таблицы поставок: = = min {60, 20} = 20. После этого спрос 1-го потребителя будет полностью удовлетворен, в результате чего первый столбец таблицы поставок выпадет из последующего рассмотрения (заполненные клетки будем перечеркивать сплошной линией (см. табл. 7.2) клетки, выпавшие из последующего рассмотрения, перечеркнуты пунктирной линией. В таблице поставок найдем новый "северозападный" угол — клетку (1,2) и дадим в нее максимально возможное значение. Учитывая, что 1-й поставщик уже отдал 20 единиц груза и у него осталось только 40 = 60—20 единиц груза, получаем, что xl2 = min {40, 110} = 40. После этого мощность 1-го поставщика полностью реализована и из рассмотрения выпадет первая строка таблицы поставок (перечеркиваем сплошной линией клетку (1,2) и пунктирной линией оставшиеся свободные клетки первой строки). В оставшейся таблице снова находим "северозападный угол" и т. д. В результате получаем следующее исходное распределение поставок (см. табл.7.2).>

Таблица 7.2

20

110

40

110

60

1

20

2

40

5

У

3 X

120

У

1

6

70

5

40

2

10

100

6

У

У

У

З х’

7 >»

У

У ‘

4

100

Число заполненных клеток в полученном распределении оказалось равным т+п~ -1 = 3+4-1 = 6, т. е. числу основных (базисных) переменных. Это, конечно, не случайно. Действительно, на каждом шаге (кроме последнего) данного метода из

5 Исследование операций в экономике

Рассмотрения выпадали либо строка, либо столбец, а на последнем шаге и столбец, и строка. Поэтому число заполненных клеток (число шагов) на единицу меньше, чем сумма числа строк и столбцов таблицы поставок, т. е. равно т+п—1. Оказывается (см. теорему 7.2), что эта особенность шагов метода "северозападного" угла служит причиной того, что полученное распределение является базисным.

Существенный недостаток метода "северо-западного" угла состоит в том, что он построен без учета значений коэффициентов затрат задачи. С другой стороны, данный метод допускает модификацию, лишенную этого недостатка: на каждом шаге максимально возможную поставку следует давать не в "северо-западную" клетку оставшейся таблицы, а в клетку с наименьшим коэффициентом затрат. При этом распределение поставок оказывается, вообще говоря, ближе к оптимуму, чем распределение, полученное методом "северозападного угла". Такой метод получения опорного плана называется методом наименьших затрат. Рассмотрим его на следующем примере. 7.3. Найти методом наименьших затрат первоначальное распределение поставок в задаче 7.1.

Таблица 7.3

20

110

40

110

60

1

2

5

3

120

1

20

6

5

2

100

6 X ^ /

3

7

4

Таблица 7.4

20

110

40

110

60

1 у

2

5

3

120

6

5

У

У

У

2

100

100

6

3

7

4

Решение. Находим в таблице поставок (см. табл. 7.1) клетки с наименьшим коэффициентом затрат. Таких клеток две — (1,1) и (2,1) с коэффициентами затрат, равными 1. Сравним максимально возможные поставки для этих клеток: для клетки (1,1) хц = = min {60, 20} = 20, для клетки (2,1) х21 = min {120, 20} = = 20. Так как они совпадают, то максимально возможную поставку даем в любую из них. Например, даем поставку, равную 20 единицам, в клетку (2,1). В результате спрос первого потребителя удовлетворен и первый столбец таблицы поставок выпадает из последующего рассмотрения (табл. 7.3).

В оставшейся таблице наименьшим коэффициентом затрат обладают две клетки: с\2 = с24= 2. Сравним максимально возможные поставки для этих клеток: для клетки (1,2) х\2 = min {60, 110} = 60; для клетки (2,4) х24 = nun {120-20, 110} = 100. Даем поставку в клетку (2,4), для которой максимально возможная поставка оказалась больше: х24 = 100. При этом из рассмотрения выпадает вторая строка таблицы поставок (табл. 7.4).

Аналогично, продолжая заполнение таблицы поставок шаг за шагом, получаем ~хп — min{60, 110} = 60,= min{100, 110-60} = 50, х34 = min {100-50, 110-100} = 10, х33 = min {100-60, 40} = 40 (табл. 7.5)>

Сравним найденное распределение поставок с распределением, полученным для той же задачи по методу "северо-западного" угла (см. задачу 7.2, табл. 7.2). Вычислим для каждого из этих распределений суммарные затраты в денежных единицах:

В задаче 7.2:

F0 = 1 • 20 + 2 • 40 + 6 • 70 + 5 ¦ 40 + 2 • 10 + 4 ¦ 100 = 1140 ;

В задаче 7.3:

Таблица 7.5

20

110

40

110

60

1

2

60

5

У

3

120

1

20

6

У

?

5

X

У

2

// 100

100

6

?

/

3

50

7

40

4 ^^ 10

F0 = 1 ¦ 20 + 2 • 60 + 3 • 50 + 2 -100 + 7 ¦ 40 + 4 ¦ 10 = 810.

Как и ожидалось, при использовании метода "северо-западного" угла суммарные затраты больше, чем при применении метода наименьших затрат. Таким образом, во втором случае мы находимся ближе (по числу необходимых шагов) к оптимуму, чем в первом. Докажем, что распределения, получаемые с помощью указанных методов, являются базисными, и рассмотрим те особые случаи, которые могут встретиться при использовании этих методов.[19]

Теорема 7.2. Пусть на каждом шаге заполнения таблицы поставок возникает одна заполненная клетка, причем из рассмотрения на каждом (кроме последнего) шаге выпадает либо одна строка, либо один столбец. Тогда переменные, соответствующие заполненным клеткам, можно принять за базисные.

? Из линейной алгебры известно, что если ранг системы линейных уравнений равен г и некоторые г переменных системы выражены через остальные переменные, то эти г переменных можно взять за основные (базисные). Из условия данной теоремы следует, что число заполненных клеток равно т+п—1, т. е. равно рангу системы (7.4), (7.5) (см. пояснения к методу "северо-западного" угла). Поэтому теорема будет доказана, если показать, что переменные, соответствующие заполненным клеткам, могут быть выражены через переменные, соответствующие свободным клеткам.

Предположим, что переменные заполненных клеток, возникшие на первых t шагах метода, где Г = 1, 2, …, т+п—2, можно выразить через переменные, соответствующие свободным клеткам тех строк и столбцов, которые были вычеркнуты (выпали из рассмотрения) на первых? шагах. Пусть на (Г +1)-м шаге метода заполнена (р, д)-я клетка и из рассмотрения выпала, например, р-я строка. Выразим переменную х™ из уравнения баланса по р-й строке:

Л

М

}*Ч

Пусть среди переменных правой части последнего равенства есть переменные клеток, заполненных на одном из первых t шагов. Тогда по предположению их можно выразить через переменные свободных клеток тех строк и столбцов, которые были вычеркнуты на первых Г шагах. В случае, если на (Н-1)-м шаге из рассмотрения выпал q-й столбец, хрч следует выразить из уравнения баланса по столбцу. Подобные рассуждения следует последовательно провести для каждого из шагов заполнения таблицы поставок. ¦

Из теоремы 7.2 следует, что методы "северо-западного" угла и наименьших затрат приводят к базисным распределениям поставок, если на каждом (кроме последнего) шаге из рассмотрения выпадают либо одна строка, либо один столбец.

Рассмотрим теперь те особые случаи, когда на некотором шаге заполнения из рассмотрения выпадают одновременно и строка и столбец. Укажем, как следует поступать, чтобы метод заполнения по-прежнему удовлетворял условиям теоремы 7.2 и получаемое распределение поставок было базисным.

7.4. Найти первоначальное базисное распределение поставок для следующей транспортной задачи (табл. 7.6).

Решение. Воспользуемся методом "северо-за — падного" угла. На первом шаге следует дать поставку, равную 20 единицам, в клетку (1,1). В результате будет удовлетворен спрос 1- го потребителя и из рассмотрения выпадет первый столбец. На втором шаге поставку в 10 единиц следует дать в клетку (1,2). При этом из последующего рассмотрения выпадет и 1-й поставщик (который реализовал остатки своего груза), и 2-й потребитель, полностью удовлетворивший свой спрос. Продолжая использовать метод "северо-западного" угла, мы получим, конечно, заполнение таблицы поставок, но число заполненных клеток окажется меньше, чем число основных (базисных) переменных, равное т+п—1=3+3— —1=5. Такое распределение не будет базисным, и для продолжения решения распределительный метод будет неприемлем. Избежать этого можно, используя следующий искусственный прием.

Разобьем второй шаг на два шага. Допустим, что после поставки в клетку (1,2) из рассмотрения выпадает, например, только первая строка. Для того чтобы вывести из рассмотрения второй столбец, делаем еще один шаг: даем нулевую (фиктивную) поставку в произвольную, но не вычеркнутую клетку второго столбца, например, в клетку (2,2). После таких трех шагов имеем табл. 7.7.

20

10

40

30

1

3

5

30

3

3

2

10

4

1

2

Аналогично можно было допустить, что после второго шага из рассмотрения выпал только второй столбец. Тогда на третьем шаге нулевую поставку следует дать в произвольную, но не вычеркнутую клетку первой строки.

При последующем заполнении таблицы поставок используем метод "северо-западного" угла обычным способом. В результате получаем распределение поставок (табл. 7.8).^

Таблица 7.7 Таблица 7.8

20

10

40

30

1 У""

// 20

3

10

3 X

У

30

3

У

У

У

3

0

2 у"" 30

10

4

У

1 X

У

2 у^ 10

Перечеркнутые сплошной чертой клетки, отвечающие базисным переменным, в дальнейшем будем называть заполненными, несмотря на то, что среди них возможны клетки с нулевыми поставками.

Рассмотренный искусственный прием применяется также при методе наименьших затрат, если при использовании этого метода на некотором шаге из рассмотрения выпадают одновременно и строка, и столбец.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53144. Сценарий внеклассного мероприятия «Путешествие на планету «Гимназия» 50 KB
  Ученик: Мы на планете нашей Всех соберём друзей. Ученик: Педагоги в ней прекрасны Каждый чем – то да хорош. Для нас потом в науку Откроются пути Прославим мы гимназию – И он и я и ты Ученик: Гимназии нашей Пусть парус плывёт Ведь алым зовётся по праву. Может бать откроешь что – то Неизвестное пока Но добьёшься ты чего – то Это уж наверняка Многопрофильность даёт нам Сразу право выбирать Может даже президентом Гимназисты смогут стать Ученик: Нам в гимназии славно живется Многопрофильной стала она.
53145. Сценарій проведення виховного заходу з учнями 5 класу “Посвята в гімназисти” 41 KB
  Місце проведення: актова зала гімназії Обладнання: державні символи атрибути навчального закладу емблема 5Б класу мультимедійний проектор музичний центр.1: У гімназії Слов’янській Всі ми діти всі єдині Вчителі як ті батьки Нас навчають залюбки.1: Сьогодні у 5Б Слов’янської гімназії свято. А чи знаєте ви що гімназії завжди були в історії культури України символом освіченості чистоти та гідності.
53146. Интегрированный урок по русскому языку, природоведению, внеклассному чтению в 4 классе на тему: «Главного глазами не увидишь….» 59 KB
  Цель: Расширить представление учащихся о частях речи, о роли прилагательных в поэтической речи, совершенствование навыков быстрого выразительного чтения. Развитие воображения, наблюдательности, памяти, образного мышления, речи, умения слушать учителя, самостоятельно работать в группах, точно высказывать свою мысль, делать анализ прочитанного. Воспитывать чувство дружбы, отзывчивости.
53148. Глобальні проблеми людства 38 KB
  Річ у тім що паралельно з ним виникає і загострюється ряд проблем які безпосередньо зачіпають інтереси усього людства. Проблеми ці отримали назву глобальних тобто таких що охоплюють не якусь одну країну або групу країн а планету в цілому. Виникла навіть самостійна галузь знань – глобалістика яка вивчає найзагальніші планетарні проблеми сучасного і майбутнього розвитку людської цивілізації.
53150. Веселі гномики 38.5 KB
  Тема: Веселі гномики Автор: Шевченко Марина Михайлівна вихователь ДНЗ №23 Дзвіночок м. Вихователь: Гномикиви дуже гарний настрій подарували нашим гостям. Гномики вас ліс вітає Снігуроньку відшукаєм Вихователь: Ось ми і прийшли на лісову галявину. вихователь індивідуально активізує кожну дитинузапитує про колір Молодціпогляньте яка красива в нас ялинка Давайте поплескаємо в долоні Ялинка запалюється вогниками Вихователь: Йдемо далі.
53151. Година спілкування «Наше дозвілля або Не перемикайте канал!» 69 KB
  Обладнання: анкета програми телебачення фішки вислови мікрофон Зміст роботи І. Кореспондент – Це я зараз запитаю в Можливі відповіді: дізнатись про активне змістовне цікаве дозвілля; як впливає телебачення на здоров’я учнів; продемонструвати своє захоплення і т. Спецрозслідування Ведучий – Доброго дня наші глядачі якщо його можна назвати добрим На нас чекає розслідування: Скільки часу вбиває телебачення робота в групах: 1 у програмі телебачення підкреслити передачі що допомагають розвитку дітей; 2 у програмі...
53152. Як не захворіти на грип та застуду 52 KB
  Обладнання: плакат зараження грипом повітрянокрапельним шляхом малюнки Віруси марлева пов'язка мікроскоп костюм лікаря костюм Зайчика до інсценізації казки Зайчик застудився фотоілюстрації лікарських рослин магнітола телевізор. Поради лікаря А зараз до вашої уваги члени гуртка У світі казки чарівної пропонують казочку Зайчик застудився Зайчик застудився Ведучий: Ось в цій хатці під сосною І улітку і зимою Жив собі маленький Зайчик Жвавий сірий побігайчик з'являється Зайчик чхаєкашляє ойкає Дівчинка: Зайчик...