Транспортна задача відкритого типу

Якщо для транспортної задачі виконується одна з умов

то модель задачі називають відкритою. Щоб таке завдання мала рішення, необхідно її привести до закритого типу, тобто щоб виконувалося рівність.

Це роблять так: якщо. то додають фіктивного споживача з попитом (в розподільній таблиці з'явиться додатковий стовпець), якщо. то додають фіктивного постачальника з пропозицією (в розподільній таблиці з'явиться додатковий рядок). В обох випадках тарифи вважають рівними нулю. Далі завдання вирішується за таким же порядком, як було розглянуто раніше.

Запишемо алгоритм вирішення транспортної задачі:

1) Перевірка типу моделі ТЗ.

2) Побудова початкового опорного плану (будь-яким способом).

3) Перевірка плану на вирожденність.

4) Перевірка плану на оптимальність методом потенціалів:

а) знаходження потенціалів з системи

(Для всіх заповнених клітин);

б) перевірка другого умови оптимальності

(Для всіх порожніх клітин).

5) Перехід до нехудшему опорному плану (якщо це необхідно).

Приклад. На складах є запаси однотипного товару в кількості а (35; 40; 40; 50), який необхідно доставити споживачам. Потреби споживачів задає вектор b (31; 52; 17; 20). Матриця витрат на доставку одиниці товару від i -го постачальника j -му споживачеві:

Скласти план перевезень з мінімальними транспортними витратами.

Рішення. Визначимо тип моделі транспортної задачі. Сумарна потужність постачальників: 35 + 40 + 40 + 50 = 165 (одиниць товару); Сумарний попит споживачів: 31 + 52 + 17 + 20 = 120 (одиниць товару).

Оскільки . то маємо модель відкритого типу.

Введемо фіктивного споживача, попит якого дорівнює

165 -120 = 45 (одиниць товару).

Тарифи 0. Таким чином отримуємо модель закритого типу, m = 4 - число постачальників, n = 5 - число споживачів. Ранг матриці завдання. Побудуємо початковий опорний план методом мінімального елемента (найменшої вартості).

Число заповнених клітин розподільчої таблиці 8 одно рангу матриці завдання r = 8, отже, опорний план є невироджених.

Транспортні витрати, відповідні опорному плану:

Досліджуємо опорний план на оптимальність, використовуючи метод потенціалів.

Доповнимо таблицю 1 стовпчиком і рядком потенціалів і. Систему потенціалів знайдемо, використовуючи перша умова оптимальності: для заповнених поставками клітин.

З записаної системи знаходимо:. . . . . . . . .

Перевіримо виконання другої умови оптимальності. Для всіх порожніх клітин має виконуватися нерівність:.

(1; 1) 0 + 1 - 5 = -4 0;

(1; 2) 0 + 2 - 4 = -2 0;

(1; 5) 0 - 4 - 0 = -4 0;

(2; 3) 1 + 3 - 5 = -1 0;

(2; 4) 1 + 1 - 8 = -6 0;

(2; 5) 1 - 4 - 0 = -4 0;

(3; 1) 4 + 1 - 6 = -1 0;

(3; 2) 4 + 2 - 8 = -2 0;

(3; 3) 4 + 3 - 7 = 0 0;

(3, 4) 4 + 1 - 10 = -5 0;

(4; 1) 4 + 1 - 5 = 0 0;

(4; 4) 4 + 1 - 2 = 3 0.

Оскільки серед вільних клітин є такі, в яких друга умова оптимальності не виконується, то план не оптимальний.

Здійснимо перехід до нехудшему опорного плану. Найбільш перспективна для заповнення клітина (4; 4), тому що їй відповідає найбільша позитивна оцінка

Знайдемо цикл перерозподілу вантажу для цієї клітини.

Обраної для заповнення клітці присвоюємо знак «+», далі знаки чергуємо. Серед вершин зі знаком «-» вибираємо найменшу поставку.

Перерозподілили поставки по циклу, тим самим перейдемо до нового опорного плану.

Транспортні витрати, відповідні опорному плану:

Досліджуємо опорний план на оптимальність. Знайдемо значення потенціалів, використовуючи перша умова оптимальності. Для заповнених поставками клітин.

Перевіримо виконання другої умови оптимальності. Для всіх порожніх клітин має виконуватися нерівність:.

Випишемо клітини, в яких умова порушена:

(1; 2) 0 + 5 - 4 = 1 0.

Здійснимо перехід до нехудшему опорного плану. Найбільш перспективна для заповнення клітина (1; 2), тому що їй відповідає позитивна оцінка 1. Знайдемо цикл перерозподілу вантажу для цієї клітини.

Число заповнених клітин розподільчої таблиці 8 одно рангу матриці завдання r = 8, отже, опорний план (таб. 3) є невироджених.

Транспортні витрати, відповідні опорному плану:

Досліджуємо опорний план на оптимальність.

Знайдемо значення потенціалів, використовуючи перша умова оптимальності. Для заповнених поставками клітин.

Перевіримо виконання другої умови оптимальності. Для всіх порожніх клітин має виконуватися нерівність:.

Друга умова оптимальності виконується для всіх вільних клітин, отже план оптимальний.

Найменші транспортні витрати.

Відповідь:; оптимальний план розподілу поставок розташований в таб.3.

Завдання для самостійної роботи.

Скласти план перевезень з мінімальними транспортними витратами.

Схожі статті