Файл: Тихомиров В.И. Линейное программирование в организации и планировании путевого хозяйства конспект лекций для студентов специальности Стр-во ж. д., путь и путевое хоз-во учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 237
Скачиваний: 0
ходиться |
в клетке е |
нарушением оптимальности, а остальные— |
в занятых |
клетках. |
Клетка с нарушением обозначается ква |
дратом, а остальные кружками.
На рис. 14 представлен замкнутый контур, который был построен следующим образом: из клетки 3.5, где нарушены угловые оптимальности плана (см. табл. 39), мы провели пер вое звено контура, идущее вдоль третьей строки до занятой клетки 3.3 следующее звено построено между клетками 3.3 и 1.3. Третье звено построено между клетками 1.3 и 1.4, четвер тое между клетками 1.4 — 4.4, пятое — между клетками 4.4— 4.5 и, наконец, шестое—между клетками 4.5 и 3.5. При этом мы соблюдали условия, чтобы все вершины контура, кроме одной,, находились в занятых клетках, звенья располагались относительн'о друг друга под углом 90° и чтобы было четное число вершин.
+
Обход построенного контура начинаем с вершины, обозна ченной квадратом. В этой вершине ставим знак + , далее, сле дуя по направлению стрелок, в следующей вершине знак —г затем снова + и т. д. (знаки чередуются). У Каждой верши ны внизу ставим размер поставки.
Просматриваем вершины контура с отрицательными пока зателями. В нашем примере их три с размерами поставок
2,14 и 3.
Меньшую из них 2 отнимаем гот размеров поставок в от рицательных вершинах и прибавляем к размерам поставок в пМбжи'тельйкх ёе'ршинак, т. е. 0+2=ь2-, 14—2 —12, 8+ 2=10, 2—2= 0,31+2 = 33,3—2=1.
89
Новые значения поставок заносим в табл. |
39. |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 39 |
|
|
|
22 |
|
29 |
|
18 |
15 |
|
25 |
|
7 |
|
|
|
01 |
|
02 |
|
0з |
0* |
|
05 |
|
0в |
|
15 ы, |
|
32 |
|
28 |
|
3 |
10 |
|
25 |
|
18 |
10 |
|
|
|
|
|
|
1 ю |
|
|
|
|
|
|
'25 и3 |
|
27 |
|
4 |
|
И |
2 |
|
17 |
|
9 |
15 |
|
|
|
|
1 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
•17 и, |
5 |
|
|
12 |
|
1 |
22 |
8 |
|
|
16 |
25 |
|
|
1 |
9 |
1 |
2 |
1 12 |
|
|
1 2 |
|
|
|
Оut |
|
13 |
|
21 |
|
19 |
15 |
25 |
|
|
7 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
133 |
|
1 |
1 |
1 6 |
|
19 u5 |
|
20 |
|
14 |
|
29 |
26 |
6 |
|Н |
24 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||
|
|
9 |
|
17 |
|
22 |
33 |
|
14 |
6 |
|
|
Вновь |
определяем |
потенциалы строк |
и столбцов, |
решая |
||||||||
•систему уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Ьу—иг= 5 |
«4— «4= |
15, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
v2—«2= |
4 |
^5—«3= |
8 |
|
|
|
||
|
|
|
|
v 2— u3= 12 |
V3—«4= 25 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
v з— и ,= |
3 |
v5—u5= |
6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
v 3— u3— |
1 |
^6—«4= |
7. |
|
|
|
||
Потенциал строки 4 примем за 0, т. е. «4 = 0. |
|
|||||||||||
Тогда потенциалы других строк и столбцов |
определятся |
|||||||||||
так: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ою1О = 25; |
|
25—и3= |
8 ; |
1О = 15; |
|
«з—17= |
1; |
18—их= |
3 ; |
v5 = 25;
и3= 17; '
v4 = 15;
03= 18;
ц , = 15;
о2—17=12;
to CD 1 |
II |
|
0 ,-1 7 = |
5; |
|
25—« 5 |
= |
6; |
о6— 0= |
7; |
«2= 29
«2= 25
«1=22
« 5 = 1 9
«е= 7
Полученные значения потенциалов |
проставлены в левой |
и верхней части таблицы. |
. . |
90
С помощью потенциалов исследуем на оптимальность каж-
.дую свободную клетку. |
|
|
|
Для клеток 1.1 V\—«1 = 22—15= |
7<32; |
|
|
2.1 |
Щ—«2= 22—25= |
- 3 < 27; |
|
4.1 |
щ—«4 = 22— 0 = |
22> 13 нарушено |
уело- |
5.1 |
щ—«5= 22—19= |
вне оптимальности |
|
3<20 |
|
||
1.2 «2—«1 = 29—15= |
14< 28 |
|
|
4.2 |
«2—«4= 29— 0= |
29>21 нарушено |
уело- |
5.2 «2—«5= 29—19= |
не оптимальности |
||
10< 14 |
|
||
2.3 |
«з—«2=18—25 = — 7< 11 |
|
|
4.3 «з— 0= 18— 0= |
. 18< 19 |
|
|
5.3 |
ц3—«5= 18—19= |
— 1 <29 |
|
1.4 «4—«1 = 15—15= |
0<10 |
|
|
2.4 |
«4—^2=15—25= |
—10< 2 |
|
3.4 |
«4—«з= 15—17= |
— 2<22 |
|
5.4 |
«4—«5= 15—19= |
— 4<26 |
|
1.5 «5—«1 = 25—15= |
10<25 |
|
|
2.5 |
«5—«2 = 25—25= |
0< 17 |
|
1.6 «6—«1= 7—15= |
— 8< 18 |
|
|
2.6 |
«6— «2 = 7—25= |
—18< 9 |
|
3.6 |
Vq—«3= 7—17= |
—10 < 16 |
|
5.6 |
v6—u5= 7—19= —12<24. |
|
Расчеты показали, что и этот план не является оптималь- 'ным: нарушено условие оптимальности в двух клетках — 4.1 и 4.2. Наиболее нарушены условия оптимальности в клетке 4.1.
Вновь строим замкнутый контур.
Причем начальную вершину контура помещаем в свобод ной клетке с наибольшим нарушением условия оптималь ности, т. е. в клетку 4.1 (рис. 15).
+
91
Новый план поставок с учетом перераспределения по кон туру представлен в табл. 40.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 40' |
|
13 |
20 |
|
9 |
15 |
|
16 |
7 |
|
|
V.j |
v 3 |
V i |
|
"5 |
Чв |
|
6 Uj |
32 |
28 |
3 |
1 ю |
10 |
|
25 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 и 2 |
27 |
4 |
11 |
2 |
|
17 |
9 |
|
|
|
115 |
I |
|
|
|
|
|
8 и2 |
5 |
12 |
1 |
112 |
22 |
8 |
1 з |
16 |
|
1 8 |
1 2 |
|
|
|
|
||
0 ut |
13 |
21 |
19 |
15 |
|
25 |
7 |
|
|
, 1 |
|
|
|
133 |
|
|
1 6 |
10 иь |
20 |
14 |
29 |
26 |
6 |
|П |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
17 |
22 |
33 |
|
14 |
6 |
|
Определяем потенциалы строк и столбцов. |
|
|||||||
Для |
этого составляем систему уравнений: |
1 |
||||||
|
|
«1—Из— 5 |
|
03—03 = |
1 |
|||
|
|
l>i—«4= 13 |
|
04— |
04 = 15 |
|
||
|
|
02— |
02= |
4 |
05— |
^3= 8 |
|
|
|
|
t>2—^з= i2 |
|
v5—us= |
6 |
|
||
|
|
03— |
ttj = |
3 |
06— |
|
«4= 7 |
|
Потенциал строки 4 принимаем за нуль, т. е. |
= О'.. |
|||||||
ТбтДа |
о6—0 = 7; |
о6= 7; |
|
|||||
|
|
|
||||||
|
|
о4—0=15; |
04=15; |
|
||||
|
|
01—0=13; |
01= 13; |
|
||||
|
|
13—«3= 5; |
03= |
8; |
|
|||
|
|
о5—8 = |
8; |
05=16; |
|
|||
|
|
16—05= 6; |
05= 10; |
|
||||
|
|
03—8 = |
1; |
03= |
9; |
|
||
|
|
9—0i =3; |
0i= |
6; |
|
|||
|
|
02— 8 = |
12; |
02= 20; |
|
|||
|
|
20— 02= |
4 ; |
02= |
16. |
|
92
Полученные потенциалы проставлены в левой и верхней частях таблицы.
Проверка на оптимальность каждой свободной клетки по казала, что нарушения условия оптимальности нет. Отсюда ■следует, что получен оптимальный план поставок, по которо му суммарная стоимость перевозок составляетД=5• 8+13 • 1+ + 4 -15+12 • 2 + 3 •10+1 ■12+15" 33 + 8-3+ 6" 11 + 7 • 6= 806 еди ниц стоимости, что на 29 единиц стоимости меньше, чем по опор ному плану перевозок.
На рис. 16 представлена блок-схема алгоритма оптимиза ции плана перевозок по методу потенциалов.
Рис. 1G
Нам остается пояснить, что же такое потециал, какова его экономическая интерпретация.
Для каждой занятой клетки мы имеем ul + сtj = vL.
Это означает, что цена продукта в пункте производства и, плюс стоимость перевозки с,у- равна цене продукта в пункте потребления Vj. Это аналогично потенциалам в электротех нике, механике и гидравлике, так что можно построить элек
93
трическую, механическую или гидравлическую модель, кото рая будет полностью соответствовать транспортной задаче.
Метод коэффициентов
Метод коэффициентов (в литературе часто называется ме тод МОДИ, или модифицированный распределительныйметод).
Этот метод аналогичен методу потенциалов, однако вместо
расчета потенциалов строк и столбцов |
определяют |
коэффи |
||||||
циенты строк и столбцов. |
|
|
|
|
|
|||
Поясним идею этого метода на примере. |
|
|
||||||
Исходную матрицу задачи возьмем из табл. 33, элементы |
||||||||
этой матрицы будем называть показателями |
критерия опти |
|||||||
мальности. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Поставщики |
|
Потребители |
и их спрос |
|
Коэффици |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
и их |
|
|
|
|
|
|
||
Б, |
Б., |
Бз |
Б, |
Б6 |
Бс |
енты строк. |
||
производственная |
||||||||
9 |
17 |
22 |
33 |
U |
6 |
Астр |
||
мощность |
А, |
10 |
32 |
28 |
00 |
| |
|
|
|
|
: |
О о |
|
|
|
|
|
10 |
25 |
18 |
0 |
|
|2 |
|
|
А2 |
15 |
27 |
4 |
11 1 2 |
17 |
|
9 |
- 1 0 |
|
|
|
|
i 15j |
|
I |
|
|
|
|
A3 |
25 |
5 |
12 |
1 |
22 |
8 |
|
16 |
—2 |
|
|
19 |
: 2 |
114 |
|
|
|
|
|
Ач |
40 |
13 |
21 |
19 |
15 |
25 |
1 7 |
> |
5 |
|
|
|
|
|
131- |3 |
| |
|6 |
|
|
А6 | |
11 |
20 |
14 |
29 |
26 |
6 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
HI |
|
|
|
Коэффициенты |
7 |
14 |
3 |
10 |
20 |
|
2 |
|
|
столбцов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АСтГ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Первоначальный план перевозок устанавливаем одним из; известных нам методов. В данном случае этот план установ лен по минимальному элементу столбца.
Для проверки полученного плана на оптимальность опре деляем коэффициенты строк и столбцов.
Определение коэффициентов можно начинать с любойстроки или столбца, принимая в качестве начального коэффи циента любое произвольно выбранное число. Для упрощения рекомендуется вести расчет, начиная с первой строки, приняв; коэффициент этой строки равным нулю.
В дальнейшем, при определении коэффициентов, следует
94