ппп. Метод указ по мат методам. Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине Математические методы

• Название: Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине Математические методы
• Дата: 19.09.2022
• Размер: 1.97 Mb.
• Имя файла: Метод указ по мат методам.doc
• Тип: Методические указания; #685112
• страница: 8 из 14

Замечание. Опорный план должен быть невырожденным.

Алгоритм решения транспортной задачи:

1. 
   Строим начальные планы методом северо-западного угла и наи­меньшей стоимости, из них выбираем лучший.
   
2. 
   Находим потенциалы поставщиков и потребителей, используя первое условие оптимальности плана:
   
3. 
   Проверяем второе условие оптимальности плана для свободных клеток . Если оно выполнено, то план оптимален. Если не выполнено, то улучшаем план.
   

4. Улучшение плана.

a) при невыполнении второго условия оптимальности плана в клетку заносим нарушение сo знаком "+". Такие клетки называются потенциальными;

2. 
   среди всех потенциальных клеток выбираем клетку с наибольшим нарушением;
   
3. 
   строим для выбранной клетки замкнутый контур, состоя­щий из вертикальных и горизонтальных отрезков прямой, причем вершины контура лежат в занятых клетках, за исключением той клетки, для которой строится контур. Виды контуров приведены на рисунке 1;
   

2. 
   вершины контура поочередно помечаем, знаками "+","-", начиная с клетки, для которой построен контур;
   

е) среди клеток, помеченных знаком "-", выбираем наименьшую перевозку. На эту величину увеличиваем перевозки в клетках, помеченных знаком "+", и уменьшаем вклетках, помеченных знаком "-". В результате переназначения перевозок освобождается одна клётка.

5.Вновь полученный план проверяем на оптимальность.

Порядок выполнения заданий

Задание. Имеются три пункта поставки однородного груза А1, А2, А3 и пять пунктов В1, В2, В3, В4, В5 потребления этого груза. На пунктах А1, А2 и А3 находится груз соответственно в количестве а1, а2 и а3 тонн. В пункты В1, В2, В3, В4, В5 требуется доставить соответственно b1, b2, b3, b4, b5 тонн груза. Расстояние между пунктами поставки и пунктами потребления приведено в таблице:

Пункты поставки	Пункты потребления
	В1	В2	В3	В4	В5
А1	D11	D12	D13	D14	D15
А2	D21	D22	D23	D24	D25
А3	D31	D32	D33	D34	D35

Найти такой план закрепления потребителей за поставщиками однородного груза, чтобы общие затраты по перевозкам были минимальными.

а1=200, а2=250, а3=200, b1=190, b2=100, b3=120, b4=110, b5=130.

Решение.

1. Построим начальный план двумя методами: методом северо-западного угла и методом наименьшей стоимости, и выберем тот план, который будет наилучшим, то есть получим минимальные затраты за перевозку однородного груза.

А) Строим начальный план методом северо-западного угла. Составим таблицу значений:

Потребители Поставщики	В1	В2	В3	В4	В5	Запасы
А1	28 190	27 10	18	27	24	200, 10, к
А2	18	26 90	27 120	32 40	21	250, 160, 40, к
А3	27	33	23	31 70	34 130	200, 130, к
Потребности	190, к	100, 90, к	120, к	110, 70, к	130, к	650=650

Число назначенных перевозок m+n-1=3+5-1=7, то есть начальный план

невырожденный.

При таком плане суммарные транспортные издержки равны:



Б) Строим начальный план методом наименьшей стоимости. Составим таблицу значений:

Потребители Поставщики	В1	В2	В3	В4	В5	Запасы
А1	28	27 10	18 120	27	24 70	200, 80, 10, к
А2	18 190	26	27	32	21 60	250, 60, к
А3	27	33 90	23	31 110	34	200, 90, к
Потребности	190, к	100, 90, к	120, к	110, к	130, 70, к	650=650

Начальный план:



При таком плане транспортные издержки



Сравнивая транспортные издержки, видим, что план, построенный методом наименьшей стоимости, лучший.

2. Выбираем лучший план и находим потенциалы поставщиков и потребителей, используя первое условие оптимальности плана:

Потребители, Поставщики,		21	27	18	25	24
		В1	В2	В3	В4	В5
0	А1	28	27 10	18 120	27	24 70
-3	А2	18 190	26	27	32	21 60
6	А3	27	33 90	23 +1	31 110	34

Используя первое условие оптимальности плана, составим систему ли­нейных уравнений для определения потенциалов:



Система линейных уравнений содержит 7 уравнений и 8 неизвестных, т.е. она имеет множество решений. Так как нужно одно решение, то любой из неизвестных задаем значение и вычисляем остальные неизвестные.


■
Пусть , тогда

2. 
   Проверяем второе условие оптимальности плана для свободных клеток . Если есть нарушения, то заносим их со знаком «+». В результате проверки получили одну потенциальную клетку. Таким образом, начальный план не оптимален.
   
3. 
   Улучшение плана. Выбираем клетку с максимальным нарушением и для нее строим замкнутый контур.
   

Потребители, Поставщики,
		В1	В2	В3	В4	В5
	А1	28	27 + 10	18 - 1 20	27	24 70
	А2	18 190	26	27	32	21 60
	А3	27	33 - 90	23 +1	31 110	34

Среди клеток, помеченных знаком «-», выбираем наименьшую перевозку:



На эту величину увеличиваем перевозки в клетках, помеченных знаком «+», и уменьшаем в клетках, помеченных знаком «-». В результате переназначения перевозок имеем план:

Потребители, Поставщики,		21	27	18	26	24
		В1	В2	В3	В4	В5
0	А1	28	27 100	18 30	27	24 70
-3	А2	18 190	26	27	32	21 60
5	А3	27	33	23 90	31 110	34

Используя первое условие оптимальности плана, составим систему ли­нейных уравнений для определения потенциалов:



Система линейных уравнений содержит 7 уравнений и 8 неизвестных, т.е. она имеет множество решений. Так как нужно одно решение, то любой из неизвестных задаем значение и вычисляем остальные неизвестные.


■
Пусть , тогда



Проверяем второе условие оптимальности плана для свободных клеток . Условие оптимальности выполнены, следовательно, план, соответствующий таблице, оптимален.





Ответ: Сравнивая три метода нахождения оптимального плана, делаем вывод, что метод потенциалов находит оптимальный план решения транспортной задачи, так как получили минимальные транспортные издержки равные 15080 единиц.