5. Проанализируем решение задачи, используя условия дополняющей нежесткости (вторую теорему двойственности).
Подставляем координаты оптимального решения двойственной задачи в систему ограничений.
Первое, третье и пятое ограничения выполняются как строгие неравенства, следовательно, их координаты оптимального решения исходной задачи равны нулю: . Учитывая это, первую, вторую и пятую координаты оптимального решения Х* находим при совместном решении уравнений-ограничений исходной задачи:
Ответ: Z(X) = 4,2 при Х* = (0;1,6; 0;4,9;0).
Задача № 3
Транспортная задача
Ниже приведены числовые данные транспортных задач. Стоимость перевозки единицы продукции записаны в клетках таблицы. Запасы указаны справа от таблиц, а потребности – снизу. Требуется построить начальный план методами: «северо-западного угла», «минимального элемента», «двойного предпочтения», методом Фогеля. Из каждого плана найти оптимальный план методом потенциалов.
24 | ||||||
34 | 30 | 39 | 29 | 18 | 82 | |
40 | 35 | 45 | 41 | 10 | 36 | |
36 | 38 | 41 | 50 | 8 | 79 | |
14 | 10 | 13 | 10 | 12 | 80 | |
77 | 60 | 22 | 68 | 50 |
Решение.
1.Метод северо-западного угла.
Исходные данные задачи сведем в таблицу (табл. 3.1).
Таблица 3.1.
Поставщики | Потребители | Запасы | ||||
34 | 30 | 39 | 29 | 18 | 82 | |
40 | 35 | 45 | 41 | 10 | 36 | |
36 | 38 | 41 | 50 | 8 | 79 | |
14 | 10 | 13 | 10 | 12 | 80 | |
Потребности | 77 | 60 | 22 | 68 | 50 |
|
Решение. Построим опорный план задачи методом северо-западного угла.
Объем перевозки и последовательность заполнения матрицы будем записывать в соответствующие клетки табл. 3.2.
Цифры, стоящие в скобках над объемами перевозок, обозначают номер шага, на котором определяются эти перевозки.
1. х11(1)=min(82,77)=77. Потребности первого потребителя удовлетворены, исключаем его. Запасы первого поставщика уменьшились на х11(1) и стали равны (82-77=5) 5.
2. х12(1)=min(5,60)=5. Запасы первого поставщика исчерпаны, исключим первую строку. Второй потребитель удовлетворил свои потребности на 5 единиц, его спрос уменьшился на величину х11(1) и стал равным 55.
3. х22(3)=min(36,55)=36. После третьего шага ресурсы поставщика А2 исчерпаны. Спрос потребителя B2 равен b2(3)=55-36=19.
4. х23(4)=min(79,19)=19. Следует исключить потребителя B2. Ресурсы поставщика А3(4) = a3 – х23(4)=79-19=60 составляет 60 единиц.
5. х33(5)=min(60,22)=22. Потребитель В3 полностью удовлетворил свой спрос, исключаем столбец 3.
6. х34(6)=min(38,68)=38. Следует исключить поставщика А3, запасы которого исчерпаны. Спрос потребителя В4 в4(6) – х34(5)=68-38=30 составляет 30 единиц.
7. х44(7)=min(80,30)=30. Спрос четвертого потребителя удовлетворен. Запасы поставщика А4 составляет
80-30=50.
8. х45(8)=min(50,50)=0. Запасы исчерпаны, потребности удовлетворены.
Опорный план построен (табл. 3.2).
Таблица 3.2.
34 | 30 | 39 | 29 | 18 | |
77(1) | 5(2) | 82 | |||
40 | 35 | 45 | 41 | 10 |
|
36(3) | 36 | ||||
36 | 38 | 41 | 50 | 8 |
|
19(4) | 22(5) | 38(6) | 79 | ||
14 | 10 | 13 | 10 | 12 |
|
30(7) | 50(8) | 80 | |||
77 | 60 | 22 | 68 | 50 |
Суммарные транспортные издержки на перевозку продукции от поставщиков к потребителю составляют
2.Метод минимального элемента.
Исходные данные
поставщики | потребители | Запасы | ||||
В1 | В2 | В3 | В4 | В5 | ||
А1 | 34 | 30 | 39 | 29 | 18 | 82 |
А2 | 40 | 35 | 45 | 41 | 10 | 36 |
А3 | 36 | 38 | 41 | 50 | 8 | 79 |
А4 | 14 | 10 | 13 | 10 | 12 | 80 |
потребности | 77 | 60 | 22 | 68 | 50 |
|
1. Объем запасов и потребностей после первого шага уменьшается на величину: х31(1)=50; . Запасы пятого поставщика исчерпаны, потребности первого потребителя уменьшились на 50 единиц и стали равны 29, исключаем пятый столбец.
2. . Объем запасов и потребностей после второго шага уменьшается на величину: х42(2)=60; . Потребности пункта В2 удовлетворены, исключим из рассмотрения второй столбец.
3. . Объем запасов и потребностей после третьего шага уменьшается на величину: х44(3)=20; . Запасы пункта А4 исчерпаны, исключим из рассмотрения четвертую строку.
4. . Корректируем объемы запасов и потребностей после четвертого шага: . Потребности пункта В4 удовлетворены, исключим четвертый столбец.
5. . После пятого шага запасы поставщика А1 будут исчерпаны, исключаем первую строку. Потребности В1 равны: .
6. . После шестого шага запасы третьего поставщика будут исчерпаны , потребности первого потребителя равны . Исключаем третью строку.
7. . После седьмого шага запасы второго поставщика будут равны , потребности первого потребителя удовлетворены.
8. . После восьмого шага запасы и потребности будут удовлетворены.
Потребности всех потребителей удовлетворены, запасы поставщиков исчерпаны. После седьмого шага мы получили исходный опорный план (Табл.3.3).
Х0 Таблица 3.3.
34 | 30 | 39 | 29 | 18 | |
34(5) | 48(4) | 82 | |||
40 | 35 | 45 | 41 | 10 |
|
14(7) | 22(8) | 36 | |||
36 | 38 | 41 | 50 | 8 |
|
29(6) | 50(1) | 79 | |||
14 | 10 | 13 | 10 | 12 |
|
60(2) | 20(3) | 80 | |||
|
| ||||
77 | 60 | 22 | 68 | 50 |
Также как и в предыдущем случае, номер шага помещен в скобках над объемами перевозок. Суммарные транспортные расходы, соответствующие данному плану перевозок равны
По сравнению с расчетом по методу северо-западного угла суммарные транспортные расходы уменьшились с 8452 у.е. до 6342 у.е.
Для проверки плана на оптимальность составим систему уравнений, следуя условию — для базисных переменных сумма потенциалов равна тарифу. Значение одного из потенциалов зададим произвольно (пусть ), последовательность вычисления остальных потенциалов указана ниже: 1), 2),…, 8).
Потенциалы поставщиков поместим слева от таблицы, а потенциалы потребителей – сверху над таблицей (табл.3.4).
Таблица 3.4
34 | 29 | 39 | 29 | 6 | |||||||||||||||
0 | 34 | 30 | 39 | 29 | 18 | ||||||||||||||
34(5) |
| 48(4) |
| 82 | |||||||||||||||
-1 | 0 | -12 |
|
| |||||||||||||||
6 | 40 | 35 | 45 | 41 | 10 |
| |||||||||||||
14(7) |
| 22(8) |
|
| 36 | ||||||||||||||
0 | -6 | -2 |
| ||||||||||||||||
2 | 36 | 38 | 41 | 50 | 8 |
| |||||||||||||
29(6) |
|
| 50(1) | 79 | |||||||||||||||
-7 | 0 | -19 |
| ||||||||||||||||
-19 | 14 | 10 | 13 | 10 | 12 |
| |||||||||||||
| 60(2) | 20(3) | 80 | ||||||||||||||||
1 | 7 | -25 |
| ||||||||||||||||
77 |
|
| 60 |
|
| 22 |
|
| 68 |
|
| 50 | |||||||
Для небазисных переменных вычислим оценки по формуле:
Значения оценок поместим в левом нижнем углу незанятых клеток табл. 3.4. Фиксируем наибольшую положительную оценку. В данном случае: . Разрешающей объявим коммуникацию (4,3). Строим цикл пересчета, который показан в табл. 3.4 пунктирной линией.
Величина корректировки ρ=(58,79)=58. Вносим изменение в план: перевозки отрицательного полуцикла уменьшаем на , а перевозки положительного полуцикла увеличиваем на эту же величину, остальные перевозки оставим без изменения. Переменная х11 вводится в базис со значением =58,переменная х14 выводится из базиса. Получим план (табл. 3.5).
План Таблица 3.5
34 | 29 | 39 | 29 | 6 | |||||||||||||||
0 | 34 | 30 | 39 | 29 | 18 | ||||||||||||||
34(5) |
| 48(4) |
| 82 | |||||||||||||||
-1 | 0 | -12 |
|
| |||||||||||||||
6 | 40 | 35 | 45 | 41 | 10 |
| |||||||||||||
14(7) |
| 22 |
|
| 36 | ||||||||||||||
0 | -6 | -2 |
| ||||||||||||||||
2 | 36 | 38 | 41 | 50 | 8 |
| |||||||||||||
29(6) |
|
| 50(1) | 79 | |||||||||||||||
-7 | 0 | -19 |
| ||||||||||||||||
-19 | 14 | 10 | 13 | 10 | 12 |
| |||||||||||||
| 60(2) | 20(3) | 80 | ||||||||||||||||
1 | 7 | -25 |
| ||||||||||||||||
77 |
|
| 60 |
|
| 22 |
|
| 68 |
|
| 50 | |||||||
Значение функции уменьшилось на (38*16-9*38=290) и стало:
План не оптимален. Заново вычисляем потенциалы и оценки (табл. 3.6). Наибольшая положительная оценка– это , план не оптимален. Строим цикл пересчета и определяем величину корректировки плана ρ=(48,58)=48.
Таблица 3.6
План X2
34 | 29 | 39 | 29 | 6 | |||||||||||||||
0 | 34 | 30 | 39 | 29 | 18 | ||||||||||||||
| 14 |
| 68(4) |
| 82 | ||||||||||||||
-1 | 0 | -12 |
|
| |||||||||||||||
6 | 40 | 35 | 45 | 41 | 10 |
| |||||||||||||
|
|
| 36 | 36 | |||||||||||||||
0 | -6 | -2 |
| ||||||||||||||||
2 | 36 | 38 | 41 | 50 | 8 |
| |||||||||||||
65 |
|
| 14 | 79 | |||||||||||||||
-7 | 0 | -19 |
| ||||||||||||||||
-19 | 14 | 10 | 13 | 10 | 12 |
| |||||||||||||
12 | 46(2) | 22 |
| 80 | |||||||||||||||
1 | 7 | -25 |
| ||||||||||||||||
77 |
|
| 60 |
|
| 22 |
|
| 68 |
|
| 50 | |||||||
Значение функции и соответственно транспортные расходы составили
Положительных оценок нет, план Х2 оптимален.
... Ю.Н. Математические методы в экономике: Учебник.2-е изд. – М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, Издательство «Дело и Сервис», 1999. – 368 с. 7. Монахов А.В. Математические методы анализа экономики. – Спб: Питер, 2002. – 176 с. 8. Экономико-математические методы и прикладные модели: Учеб. пособие для вузов /В.В. Федосеев, А.Н. Гармаш, Д.М. Дайитбегов и др., Под ред. В.В. Федосеева. – М.: ЮНИТИ, 1999. ...
... того чтобы получить оптимальное решение нужно перейти на лист «Расчет» через основное меню, нажав кнопку «Расчеты». На листе «Расчет» представлена математическая модель оптимизации распределения трудовых ресурсов (рис 3.3) описанная в разделе 3.2. Данная модель использует надстройку «Поиск решений» MS Excel Рис 3.3. Для запуска надстройки «Поиск решений» MS Excel, необходимо в главном меню ...
... продукции. Кроме того, т.к. объем ресурсов для оборудования дается в часах, а производительность оборудования в м¤/час, то необходимо перейти к соизмеримости. Таким образом, задача сводится к нахождению оптимального плана производства продукции каждого вида с целью получения максимальной прибыли. ЗЛП будет выглядеть так: Целевая функция: min Z = 0.51x1+0.57x2+0.13x3+0.33x4+0.38x5+0.72x6+0.23x7+0. ...
... важной составной частью как денежного рынка, так и рынка капиталов, которые в совокупности составляют финансовый рынок. Цель функционирования рынка ценных бумаг -как и всех финансовых рынков - состоит в том, чтобы обеспечивать наличие механизма для привлечения инвестиций в экономику путем установления необходимых контактов между теми, кто нуждается в средствах, и теми, кто хотел бы инвестировать ...
0 комментариев