Пример решения транспортной задачи (закрытая модель). Исследование операций презентация

Содержание

Задача Составить оптимальный план перевозок груза из трех пунктов отправления с запасами 30, 48, 24 т в четыре пункта назначения с потребностями 18, 27, 42, 15 т. Тарифы перевозок сij (в

Слайд 1Исследование операций
Пример решения транспортной задачи (закрытая модель)


Слайд 2Задача
Составить оптимальный план перевозок груза из трех пунктов отправления с запасами

30, 48, 24 т в четыре пункта назначения с потребностями 18, 27, 42, 15 т. Тарифы перевозок сij (в ден/ед.) из (i= 1,2,3) в (j=l,..,4) приведены в матрице


Слайд 3Рассмотрим методы построения опорных планов (опорного решения) ТЗ


Слайд 4Метод северо-западного угла
Заполняют клетку A1B1, (левый верхний угол), поставив в него

min(a1b1). Если min совпадает с A1, то запасы пункта A1 считают исчерпанными и переходят к удовлетворению потребностей b1 начиная с ячейки А2В1.
Затем переходят к заполнению клетки А2В2. Перемещаясь так по диагонали, доходят до последней клетки АmВn. При этом все грузы будут исчерпаны, и потребности пунктов удовлетворены.
Замечание: если на некотором шаге исчерпаны запасы, то переходим к удовлетворению потребностей как это было описано выше. Если же были удовлетворены потребности, то приступают к исчерпыванию запасов аналогичным способом.

Слайд 5Решение задачи методом
северо-западного угла
102
18
1шаг
12
2 шаг
15
3 шаг
33
4 шаг
9
5 шаг
15
6 шаг
Х
Х
Х
Х
Х
Х
12
15
33
9
15


Слайд 6Опорное решение задачи


Слайд 7Метод аппроксимации Фогеля
1. На каждом шаге находят разности между двумя наименьшими

тарифами (даже если они одинаковые) во всех строках и столбцах, записывая их в дополнительные столбец и строку таблицы;
2. Из найденных разностей выбирают максимальную и заполняют клетку, которой соответствует данная разность.
Процесс продолжается до тех пор, пока все грузы не будут развезены по потребителям.


Слайд 8Решение задачи методом аппроксимации Фогеля
102
Х
Х
Х
Х
Х
Х
15
6 шаг
15
2 шаг
27
3 шаг
21
4 шаг
18
1 шаг
6
5 шаг
5
1
1
2
2
1
3
6
В
2
1
1




15
В
4
5
2
В


21
В
В
В
В



11
13
12


Слайд 9Опорное решение задачи


Слайд 10Метод минимальной стоимости для нахождения опорного плана
Предполагает заполнение на каждом шаге

клеток с минимальным тарифом, что даст, очевидно, меньшие суммарные затраты на перевозку груза.

Слайд 11Решение задачи методом наименьшей стоимости
102
15
3 шаг
12
4 шаг
36
6 шаг
6
5 шаг
Х
Х
Х
Х
Х
18
2 шаг
15
1 шаг
Х
15
6
12
36
36







Слайд 12Опорное решение задачи


Слайд 13Метод потенциалов
базируется на следующей теореме (признак оптимальности решения):
Для заполненных ячеек таблицы должно

выполняться условие:

Для незаполненных ячеек условие:

(причем количество заполненных ячеек в опорном плане должно быть равно n+m-1, где m – число поставщиков, n – число потребителей)


Слайд 14Проверим план, полученный с помощью метода наименьшей стоимости, на оптимальность
n+m-1=4+3-1=6
Должно быть

заполнено 6 ячеек.

Реально заполненных ячеек тоже 6.


Слайд 15Составим систему уравнений для заполненных ячеек:
u1 + v2 = 7
u1 + v4

= 5
u2 + v2 = 8
u2 + v3 = 13
u3 + v1 = 6
u3 + v3 = 12

Полагая u1 = 0, найдем:

Так как v2 = 7, то

v2 = 7

v4 = 5

u2 = 1

Так как u2 = 1, то

v3 = 12

Так как v3 = 12, то

u3 = 0

Так как u3 = 0, то

v1 = 6

Итак, u1 = 0, u2 = 1, u3 = 0, v1 = 6, v2 = 7, v3 = 12, v4 = 5


Слайд 16Проверим второе условие теоремы для незаполненных ячеек
u1 + v1 = 6 ≤

C11 = 13 +

План X1 не оптимальный, поэтому необходимо перераспределение грузов

u1 = 0, u2 = 1, u3 = 0,
v1 = 6, v2 = 7, v3 = 12, v4 = 5

u1 + v3 = 12 > C13 = 11 (−1)

u2 + v1 = 7 ≤ C21 = 11 +

u2 + v4 = 6 ≤ C24 = 7 +

u3 + v2 = 7 ≤ C32 = 10 +

u3 + v4 = 5 ≤ C34 = 9 +


Слайд 17осуществляется с помощью циклического сдвига
Перераспределение грузов
Цикл - ломанная, вершины которой находятся

в заполненных ячейках, кроме одной. Это одна вершина должна находиться в незаполненной ячейке, для которой ui + vj > Cij.

При этом звенья ломанной должны удовлетворять следующим условиям:
Параллельность строкам и столбцам
В каждой строке и каждом столбце не более двух вершин


Слайд 18Построим цикл:
Построение цикла



u1 + v3 = 12 > C13 = 11
Всем

вершинам ломанной припишем + или –, начиная с проблемной ячейки:

Слайд 19В свободную клетку помещаем груз величиной α, равной минимальному значению из

всех чисел в отрицательных клетках цикла.

Циклический сдвиг

Min (15,36)=15

Новый план:

Сдвиг по циклу: Во все положительные клетки прибавляем α, из отрицательных – вычитаем α.

Проверим новый план на оптимальность


Слайд 20Составим систему уравнений для заполненных ячеек:
u1 + v3 = 11
u1 + v4

= 5
u2 + v2 = 8
u2 + v3 = 13
u3 + v1 = 6
u3 + v3 = 12

Полагая u1 = 0, найдем:

Так как v3 = 11, то

v3 = 11

v4 = 5

u2 = 2

Так как u2 = 2, то

v2 = 6

Так как v3 = 11, то

u3 = 1

Так как u3 = 1, то

v1 = 5

Итак, u1 = 0, u2 = 2, u3 = 1, v1 = 5, v2 = 6, v3 = 11, v4 = 5


Слайд 21Проверим второе условие теоремы для незаполненных ячеек
u1 + v1 = 5 ≤

C11 = 13 +

План X2 оптимальный

u1 = 0, u2 = 2, u3 = 1,
v1 = 5, v2 = 6, v3 = 11, v4 = 5

u1 + v2 = 6 ≤ C12 = 7 +

u2 + v1 = 7 ≤ C21 = 11 +

u2 + v4 = 7 ≤ C24 = 7 +

u3 + v2 = 7 ≤ C32 = 10 +

u3 + v4 = 6 ≤ C34 = 9 +


Слайд 22Оптимальное решение:
Zmin=15*11+15*5+27*8+21*13+18*6+6*12=909


Слайд 23Используемая литература:
Борзунова Т.Л., Барыкин М.П. , Данилов Е.А. Соловьева О.Ю. -

Математическое моделирование: учебное пособие/ВолгГТУ, - Волгоград, 2008.
Конюховский П.В. Математические методы исследования операций в экономике – СПб: Питер, 2000.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика