Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Января 2011 в 20:27, задача
Требуется создать оптимальный план производства всех видов продукции при условии максимально эффективного использования ресурсов и соблюдения всех описанных ограничений.
Найдем
опорный план способом
минимального элемента:
Для этого выберем в таблице элемент (Xij) с наименьшим ценовым показателем и заполним его значением, удовлетворяющим спросу соответствующего поставщика. Таким элементом может быть выбрана перевозка X45 т.к. ее стоимость = 0.
Мощности поставщиков | Спрос потребителей | ||||||||||
B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | |||||||
100 | 130 | 180 | 120 | 150 | |||||||
A1 | 200 | 5 | 4 | 3 | 3 | 4 | 6 | 0 | |||
70 | 130 | ||||||||||
A2 | 180 | M | 5 | 3 | 2 | 7 | 0 | ||||
180 | 0 | ||||||||||
A3 | 40 | M | 5 | M2 | 7 | 5 | 0 | ||||
40 | |||||||||||
A4 | 260 | 9 | 6 | 8 | 6 | 14 | 7 | 0 | 1 | ||
30 | 80 | 150 |
Следовательно, целевая функция F = 5*70 + 9*30 + 3*130 + 3*180 + 7*40 + 14*80 =
- Опорный план задачи - вырожденный, т.к. количество положительных поставок меньше суммы ширины и высоты образованной матрицы перевозок -1 или: (xij ≥ 0) < m + n -1.
Для преодоления
вырожденности поместим в клетку
X25 значение = 0. Это изменение никак
не повлияет на результат целевой функции,
однако поможет вычислить потенциалы
и произвести расчеты.
Для
выполнения расчетов
прибегнем к методу
потенциалов:
Так как все потенциалы (U и V) неизвестны, за начало расчетов возьмем строку А4, т.к. данный поставщик обладает наибольшей мощностью = 260, и присвоим U4 значение = 0. Затем рассчитаем остальные потенциалы по следующей формуле: Uj = Cij - Vj, где Cij – стоимость перевозки Xij. Соответственно: Vi = Cij - Uj.
В результате
получим:
поставщики и их мощности | Потребители | 1 | |||||||||||||
B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | Uj | ||||||||||
100 | 130 | 180 | 120 | 150 | |||||||||||
A1 | 200 | 5 | 3 | 4 | 6 | 0 | -4 | ||||||||
70 | 130 | ||||||||||||||
A2 | 180 | M | 5 | 3 | 7 | 0 | 0 | ||||||||
180 | 0 | ||||||||||||||
A3 | 40 | M | 5 | M2 | 7 | 0 | -7 | ||||||||
40 | |||||||||||||||
A4 | 260 | 9 | 8 | 6 | 14 | 0 | 0 | ||||||||
30 | 80 | 150 | |||||||||||||
Vi | 9 | 7 | 3 | 14 | 0 |
План, считается оптимальным, если сумма потенциалов для свободных клеток меньше или равна стоимости поставок в них.
При этом сумма потенциалов для клеток, содержащих значения = Cij.
Для проверки
плана на оптимальность рассчитаем
характеристики свободных клеток таблицы
по формуле: ∆ij = Cij - (Vi + Uj)
∆13 = | 5 | ∆31 = | M - 2 | ||||||||||||
∆14 = | -4 | ∆32 = | 5 | ||||||||||||
∆15 = | 4 | ∆33 = | M2 + 4 | ||||||||||||
∆21 = | M - 9 | ∆35 = | 7 | ||||||||||||
∆22 = | -2 | ∆42 = | 1 | ||||||||||||
∆24 = | -7 | ∆43 = | 3 |
Как мы видим, некоторые характеристики являются отрицательными значениями (∆ij < 0). Экономический смысл таких характеристик, заключается в том, что они выражают возможность дальнейшей оптимизации плана на содержащиеся в них значение.
Следовательно, данный план не оптимален. Для достижения F->min нам необходимо произвести еще один или несколько пересчетов таблицы, до тех пор, пока характеристики свободных клеток не будут содержать значения >= 0.
Для построения
нового (более оптимального плана) нам
необходимо произвести смещение значений
Xij в клетках таблицы. Мы должны занять
положительной поставкой
Переместим
поставку из клетки 25 в клетку 24 и
пересчитаем потенциалы.
поставщики и их мощности | Потребители | 2 | |||||||||||||||||||||||||
B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | Uj | ||||||||||||||||||||||
100 | 130 | 180 | 120 | 150 | |||||||||||||||||||||||
A1 | 200 | 5 | 3 | 4 | 6 | 0 | -4 | ||||||||||||||||||||
70 | 130 | ||||||||||||||||||||||||||
A2 | 180 | M | 5 | 3 | 7 | 0 | -7 | ||||||||||||||||||||
180 | 0 | ||||||||||||||||||||||||||
A3 | 40 | M | 5 | M2 | 7 | 0 | -7 | ||||||||||||||||||||
40 | |||||||||||||||||||||||||||
A4 | 260 | 9 | 8 | 6 | 14 | 0 | 0 | ||||||||||||||||||||
30 | 80 | 150 | |||||||||||||||||||||||||
Vi | 9 | 7 | 10 | 14 | 0 | ||||||||||||||||||||||
Проверим новый план на оптимальность: | |||||||||||||||||||||||||||
∆13 = | -2 | ∆31 = | M - 2 | ||||||||||||||||||||||||
∆14 = | -4 | ∆32 = | 5 | ||||||||||||||||||||||||
∆15 = | 4 | ∆33 = | M2 - 3 | ||||||||||||||||||||||||
∆21 = | M - 2 | ∆35 = | 7 | ||||||||||||||||||||||||
∆22 = | 5 | ∆42 = | 1 | ||||||||||||||||||||||||
∆25 = | 7 | ∆43 = | -4 |
Итак, новый
план не оптимален, об этом свидетельствует
наличие отрицательных
поставщики и их мощности | Потребители | 3 | |||||||||||||
B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | Uj | ||||||||||
100 | 130 | 180 | 120 | 150 | |||||||||||
A1 | 200 | 5 | 3 | 4 | 6 | 0 | -8 | ||||||||
130 | 70 | ||||||||||||||
A2 | 180 | M | 5 | 3 | 7 | 0 | -7 | ||||||||
180 | 0 | ||||||||||||||
A3 | 40 | M | 5 | M2 | 7 | 0 | -7 | ||||||||
40 | |||||||||||||||
A4 | 260 | 9 | 8 | 6 | 14 | 0 | 0 | ||||||||
100 | 0 | 10 | 150 | ||||||||||||
Vi | 9 | 11 | 10 | 14 | 0 | ||||||||||