Решение задач симплекс-методом
Модель оптимального выпуска продукции для цеха кондитерской фабрики: виды выпускаемой продукции (М), виды основного сырья (П) и его запасы, нормы расхода сырья на единицу. Минимальная по стоимости смесь сырья для изготовления пищевых концентратов.
Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.03.2008 |
Размер файла | 61,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
7
ЗАДАЧА 1
Составить модель оптимального выпуска продукции для цеха кондитер-ской фабрики. Виды выпускаемой продукции (М), виды основного сырья (П) и его запасы, нормы расхода сырья на единицу, уровни прибыли приведены в таб-лице. Рассчитать план и провести его анализ.
Виды сырья |
Расходы сырья на единицу продукции |
Общий запас сырья, ед. |
|||
М1 |
М2 |
М3 |
|||
П1 |
2 |
4 |
3 |
266 |
|
П2 |
1 |
3 |
4 |
200 |
|
П3 |
3 |
2 |
1 |
303 |
|
Уровень прибыли на ед. продукции |
20 |
24 |
28 |
Содержание задачи.
Цех кондитерской фабрики вырабатывает три ассортиментные группы конфет, условно обозначенные М1, М2, М3 /в ед./.
Для их производства используются основные виды ресурсов /сырья/ трех видов, условно названных П1, П2, П3 /в ед./.
Расход каждого ресурса на производство единицы продукции является за-данной величиной, определяется по рецептуре и обозначается символами а11, a12..., а33, где а - норма расхода, первая подстрочная 1 - номер ресурса, вторая подстрочная 1, 2, 3 - номер ассортиментной группы конфет.
Наличие каждого ресурса для производства всех, групп конфет принимает-ся как известная величина и обозначается символами в1, в2, в3.
Прибыль на продукцию также принимается как известная величина и обо-значается символами c1, c2, с3.
Перечисленные параметры являются величинами известными и выражают-ся в единых единицах измерения, кроме прибыли. Прибыль или другой какой показатель, являющийся критерием оптимальности, выражается в единицах из-мерения дохода /например, прибыли/, получаемого от производства единицы продукции в денежном или другом каком-нибудь выражении.
Поскольку решение задачи заключается в поиске такого плана производст-ва, который обеспечивал бы в принятых условиях наибольший доход, принима-ются те величины, которые являются неизвестными и обозначающими количест-ва каждой группы конфет, включаемых в план производства: x1 для M1; х2 для М2; х3 для М3.
Экономико-математическая модель в символическом виде.
Система ограничений
Целевая функция /суммарный доход/ F = с1х1 + с2х2 + с3х3 = мах
Условия неотрицательности неизвестных х1 ? 0, х2 ? 0, х3 ? 0
Символическая модель, наполненная численной информацией, будет иметь следующий вид:
2x1 + 4x2 + 3x3 ? 266
1x1 + 3x2 + 4x3 ? 200
3x1 + 2x2 + 1x3 ? 303
Прибыль от реализации выпускаемой продукции должна быть максималь-ной, то есть F = 20х1 + 24х2 + 28х3 = max;
Решение задачи.
Для решения задачи симплексным методом неравенства преобразуются в эквивалентные равенства путем добавления в каждое неравенство по одному до-полнительному неизвестному с коэффициентом + 1 и нулевым уравнением при-были. Для удобства расчетов левые и правые части уравнений меняются места-ми. В этом случае исходные неравенства примут вид симплексных уравнений:
266 = 2x1 + 4x2 + 3x3 + 1x4
200 = 1x1 + 3x2 + 4x3 + 1x5
303 = 3x1 + 2х2 + 1x3 + 1x6
F = 20х1 + 24х2 + 28х3 + 0x4 + 0x5 + 0x6
Коэффициенты при неизвестных записываются в симплексной таблице, в которой выполняются расчеты и отражаются полученные результаты.
Исходная таблица
cj |
p0 |
x0 |
20 |
24 |
28 |
0 |
0 |
0 |
|
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
||||
0 |
х4 |
266 |
2 |
4 |
3 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
х5 |
200 |
1 |
3 |
4 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
х6 |
303 |
3 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
Zj - Cj |
0 |
-20 |
-24 |
-28 |
0 |
0 |
0 |
В столбцах таблицы записывают: в первом (Cj) - прибыль единицы про-дукции, которая вводится в план выпуска; во втором (Р0) - неизвестные, вклю-чаемые в план; в третьем (Х0) - свободные величины; в остальных - коэффици-енты при неизвестных уравнений. В верхней части этих столбцов отражаются коэффициенты при неизвестных целевой функции.
В нижней строке (целевой) записываются получаемые расчетным путем показатели: в столбце х0 - суммарная прибыль планового выпуска, в остальных столбцах - прибыль единицы продукции с отрицательным знаком.
В последних трех столбцах коэффициенты при дополнительных неизвест-ных, равные единице, расположены по диагонали. Эта часть таблицы, называе-мая единичной подматрицей, необходима для вычислительных и аналитических целей.
При решении задач на максимум целевой функции наличие в целевой строке отрицательных чисел указывает на возможность начала или продолжения решения задачи. Порядок решения таков: из отрицательных чисел целевой строки выбирается наибольшее по модулю. Столбец, в котором оно находится, принимается за ключевой (или разрешающий) и для удобства расчетов выделя-ется. В нашем примере таким столбцом будет Х3, имеющий в целевой строке наибольшую по модулю величину -28.
1-ая итерация
cj |
p1 |
x0 |
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
|
0 |
х4 |
116 |
1.3 |
1.75 |
0 |
1 |
-1 |
0 |
|
28 |
х3 |
50 |
0.3 |
0.75 |
1 |
0 |
0.3 |
0 |
|
0 |
х6 |
253 |
2.8 |
1.25 |
0 |
0 |
-0 |
1 |
|
Zj - Cj |
1400 |
-13 |
-3 |
0 |
0 |
7 |
0 |
Затем элементы столбца Х0 (свободные величины) делят на соответствую-щие коэффициенты ключевого столбца и полученные результаты сопоставляют между собой. Строка с наименьшим отношением принимается за ключевую и также для удобства выделяется. В нашем случае 266/3 = 88,7; 200/4 = 50; 303/1 = 303. Наименьшее отношение 50 имеет срока х5, она и будет ключевой. Ключевой элемент 4.
Далее элементы таблицы преобразуются и записываются в новую таблицу. Первоначально преобразуют элементы ключевой строки путем деления их на ключевой элемент. Преобразованные элементы записывают в том же самом месте.
В столбцах Ро и Cj занимают место вводимая в план неизвестная х3 с при-былью 28 (итерация 1-я). Остальные элементы преобразуются по следующему правилу:
- для преобразуемого элемента в его столбце находят элемент ключевой строки, а в его строке - элемент ключевого столбца;
- соответствующие элементы ключевой строки и ключевого столбца пере-множаются и полученное произведение делят на ключевой момент;
- частное от деления вычитают из значения элемента, которое он имел до преобразования, и полученный результат будет преобразованным элементом, ко-торый записывается в новую таблицу в том же самом месте. Следуя этому пра-вилу, преобразование элементов столбца х0 будет:
Включение на первой итерации в план неизвестной х3 обеспечит сумму прибыли 1400 руб.
Решение задачи продолжается, так как в целевой строке два отрицатель-ных элемента. Наибольший по модулю элемент -13. Он находится в столбце х1, который принимается за ключевой, а ключевой строкой будет х6 (116:1,3=92,8; 50:0,3=200; 253:2,8=92), ключевым элементом 2,8. Элементы таблицы преобра-зуются в том же порядке по изложенному правилу и записываются в новую таб-лицу.
2-я итерация
cj |
p2 |
x0 |
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
|
0 |
х4 |
1 |
0 |
1.18 |
0 |
1 |
-1 |
-0.5 |
|
28 |
х3 |
27 |
0 |
0.64 |
1 |
0 |
0.3 |
-0.1 |
|
13 |
х1 |
92 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Zj - Cj |
2596 |
0 |
2.91 |
0 |
0 |
5.8 |
4.7 |
В последней таблице целевая строка имеет только положительные элемен-ты. Это значит, что составленный план оптимален и дальнейшее улучшение его невозможно.
Как видно из таблицы, оптимальный план предусматривает выпуск про-дукции П1 27 ед. (х1 = 27), П3 92 ед. (х3 = 92), дополнительного неизвестного П4 1 ед. (х4 = 1). П2 и дополнительные неизвестные в план не вошли, следовательно, х2 = 0, х5 = 0 х6 = 0. Подставив значения неизвестных в уравнения, получим:
2 * 92 + 4 * 0 + 3 * 27 + 1 = 266
1 * 92 + 3 * 0 + 4 * 27 + 0 = 200
3 * 92 + 2 * 0 + 1 * 27 + 0 = 303
F = 20 * 92 + 24 * 0 + 27 * 28 = 2596
Анализ оптимального плана.
а) Запасы сырья трех видов используются не полностью, так как х4 = 1, а х5 = х6 = 0.
б) Рассмотрим элементы матрицы.
От выпуска продукции II следует отказаться.
Элементы столбца х5 показывают, что увеличение запасов сахара на I ед. (х5 = 1) позволит увеличить выпуск продукции III вида на 0,3 ед. Сумма прибыли увеличится на 5,8 руб.
Элементы столбца х6 показывают, что увеличение запасов жира на I ед. (х6 = 1) позволит уменьшить выпуск только продукции III вида на 0,1 ед. (27 - 0.1) Сумма при-были увеличится на 4,7 руб.
Снижение запасов сырья приводит к изменениям выпуска продукции и суммы прибыли в обратном порядке.
Элементы целевой строки оптимального плана называются двойственными оценками, которые определяют величину изменения прибыли при изменении за-пасов сырья на I ед.
ЗАДАЧА 2
Требуется определить минимальную по стоимости смесь сырья для изго-товления пищевых концентратов, которые должны содержать питательные ве-щества (П). Эти вещества содержаться в сырье (М) в различных сочетаниях. Со-держание питательных веществ в сырье и готовом продукте, а также цена на ка-ждый вид сырья показаны в таблице.
Питательные вещества |
Виды сырья |
Минимальное содержание (единиц) питательных веществ в готовом продукте |
|||
M1 |
М2 |
М3 |
|||
П1 |
1 |
1 |
0 |
50 |
|
П2 |
4 |
1 |
3 |
140 |
|
П3 |
1 |
4 |
1 |
127 |
|
П4 |
0 |
3 |
2 |
80 |
|
Цена за единицу сырья, руб. |
8 |
12 |
10 |
Виды используемого сырья условно обозначены через М1, М2, М3; содер-жание питательных веществ в сырье и готовом продукте обозначены П1, П2, П3, П3.
Исходные условия задачи выражаются неравенствами:
1х1 + 1х2 + 0х3 ? 50
4х1 + 1х2 + 3х3 ? 140
1х1 + 4х2 + 1х3 ? 127
0х1 + 3х2 + 2х3 ? 80
F = 8х1 + 12х2 + 10х3 = min
Умножив обе части неравенств на -1, получим систему с другим направле-нием знака неравенств:
-1х1 - 1х2 - 0х3 ? -50
-4х1 - 1х2 - 3х3 ? -140
-1х1 - 4х2 - 1х3 ? -127
0х1 - 3х2 - 2х3 ? -80
F = 8х1 + 12х2 + 10х3 = min
Преобразуем неравенства в эквивалентные равенства с помощью дополни-тельных неизвестных. Симплексные уравнения будут следующими:
-50 = -1х1 - 1х2 - 0х3 + 1х4 + 0х5 + 0х6 + 0х7
-140 = -4х1 - 1х2 - 3х3 + 0х4 + 1х5 + 0х6 + 0х7
-127 = -1х1 - 4х2 - 1х3 + 0х4 + 0х5 + 1х6 + 0х7
-80 = 0х1 - 3х2 - 2х3 + 0х4 + 0х5 + 0х6 + 1х7
F = 8х1 + 12х2 + 10х3 + 0х4 + 0х5 + 0х6 + 0х7 = min
Записанные уравнения отличаются от тех, которые нами рассматривались выше, тем, что коэффициенты при основных неизвестных и свободные члены имеют отрицательные знаки.
Решение таких задач производится двойственным симплексным методом. Система симплексных уравнений записывается в таблице.
cj |
p0 |
x0 |
8 |
12 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
||||
0 |
х4 |
-50 |
-1 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
х5 |
-140 |
-4 |
-1 |
-3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
х6 |
-127 |
-1 |
-4 |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
х7 |
-80 |
0 |
-3 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
Zj - Cj |
0 |
-8 |
-12 |
-10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Элементы целевой строки рассчитывают по обычным правилам и получа-ют отрицательные знаки.
В отличие от вычислительной процедуры основного симплексного метода решение задач двойственным методом выполняется в обратном порядке.
В итоговом столбце свободные числа имеют отрицательные знаки. Это яв-ляется свидетельством того, что данный план нельзя считать допустимым, так как он противоречит экономическому смыслу. План можно считать допустимым только тогда, когда в итоговом столбце не будет отрицательных чисел.
Ликвидация отрицательных чисел в итоговом столбце начинается с наи-большего по абсолютной величине. В нашем примере таким числом является (-140). Строка х5, в которой находится это число, принимается за ключевую и со-ответственно выделяется.
Определив ключевую строку, находим ключевой столбец. Для этого нужно элементы целевой строки разделить на элементы ключевой строки и из получен-ных отношений выбрать наименьшее. Столбец, имеющий наименьшее отноше-ние, принимается за ключевой и так же как ключевая строка, выделяется.
Столбцы х1, х2, х3 будут иметь следующие отно-шения:
Наименьшее отношение имеет столбец х1, он и будет являться ключевым.
Определив ключевую строку, ключевой столбец и ключевое число, по обычным правилам преобразуются все элементы матрицы и записываются в но-вой таблице.
1-я итерация
cj |
p0 |
x0 |
18 |
15 |
24 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
||||
0 |
х4 |
-15 |
0 |
-0.75 |
0.75 |
1 |
-0.25 |
0 |
0 |
|
8 |
х1 |
35 |
1 |
0.25 |
0.75 |
0 |
-0.25 |
0 |
0 |
|
0 |
х6 |
-92 |
0 |
-3.75 |
-0.25 |
0 |
-0.25 |
1 |
0 |
|
0 |
х7 |
-80 |
0 |
-3 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
Zj - Cj |
280 |
0 |
-10 |
-4 |
0 |
-2 |
0 |
0 |
После преобразования элементов в итоговом столбце осталось еще три от-рицательных числа в строке х4, х6 и х7. Наибольшим по абсолютной величине яв-ляется число в строке х6. Эта строка будет принята за ключевую для последую-щего расчета. Ключевой столбец определяется по наименьшему отношению эле-ментов целевой строки к элементам ключевой строки. Им будет столбец х2. Вво-дим этот вид сырья в программу вместо неизвестного х6. По общим правилам преобразуем элементы матрицы.
2-я итерация
cj |
p0 |
x0 |
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
|
0 |
х4 |
3.4 |
0 |
0 |
0.8 |
1 |
-0.2 |
-0.2 |
0 |
|
8 |
х1 |
28.9 |
1.0 |
0.0 |
0.7 |
0.0 |
-0.3 |
0.1 |
0.0 |
|
15 |
х2 |
24.5 |
0.0 |
1.0 |
0.1 |
0.0 |
0.1 |
-0.3 |
0.0 |
|
0 |
х7 |
-6.4 |
0.0 |
0.0 |
-1.8 |
0.0 |
0.2 |
-0.8 |
1.0 |
|
Zj - Cj |
525.3 |
0.0 |
0.0 |
-3.3 |
0.0 |
-1.3 |
-2.7 |
0.0 |
После преобразования элементов в итоговом столбце осталось еще одно отрицательное число в строке х7. Эта строка будет принята за ключевую для по-следующего расчета. Ключевой столбец определяется по наименьшему отноше-нию элементов целевой строки к элементам ключевой строки. Им будет столбец х3. Вводим этот вид сырья в программу вместо неизвестного х7. По общим пра-вилам преобразуем элементы матрицы.
В таблице записаны преобразованные числа, полученные на 3-й итерации. В итоговом столбце все отрицательные числа исчезли, значит полученный план является допустимым и одновременно оптимальным. Вывод о том, что план по-лучен оптимальный, позволяют сделать элементы целевой строки. Все они отри-цательны или равны нулю, что свидетельствует об оптимальности результата при решении задач на минимум целевой функции.
3-я итерация
cj |
p0 |
x0 |
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
|
0 |
х4 |
0.6 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
1.0 |
-0.1 |
-0.6 |
0.4 |
|
8 |
х1 |
26.3 |
1.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
-0.2 |
-0.3 |
0.4 |
|
15 |
х2 |
24.3 |
0.0 |
1.0 |
0.0 |
0.0 |
0.1 |
-0.3 |
0.0 |
|
10 |
х3 |
3.6 |
0.0 |
0.0 |
1.0 |
0.0 |
-0.1 |
0.4 |
-0.6 |
|
Zj - Cj |
537.2 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
-1.7 |
-1.2 |
-1.9 |
Подставив значения неизвестных в исходные неравенства, получаем:
1 * 26,3 + 1 * 24,3 + 0 * 3,6 ? 50
4 * 26,3 + 1 * 24,3 + 3 * 3,6 ? 140
1 * 26,3 + 4 * 24,3 + 1 * 3,6 ? 127
0 * 26,3 + 3 * 24,3 + 2 * 3,6 ? 80
Стоимость сырья при этом будет минимальной и составит:
F = 8 * 26,3 + 12 * 24,3 + 12 * 3,6 = 537,2
ЗАДАЧА 3
Составить оптимальный план перевозок пищевых продуктов от 4-х по-ставщиков к 6-ти потребителям. Поставщики (П), потребители (М), объемы вы-воза и завоза, кратчайшие расстояния между пунктами вывоза и завоз приведены в таблице.
Поставщики |
Потребители |
Объемы вывоза, т |
||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
|||
П1 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
144 |
|
П2 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
148 |
|
П3 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
76 |
|
П4 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
132 |
|
Объемы завоза, т |
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
Решение задачи начинается с распределения у имеющихся у поставщиков объемов вывоза между потребителями с учетом объемов завоза. Для первоначального распределения используются способы: северо-западного угла, наименьшего элемента по строке, наименьшего элемента по столбцу, наименьшего элемента матрицы.
Способ северо-западного угла состоит в том, что распре-деление объемов вывоза производится, начиная с верхнего лево-го угла таблицы и кончая нижним углом ее. Результаты распреде-ления показаны в таблице.
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
92 |
52 |
|
|
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
-6 |
|
|
32 |
80 |
36 |
|
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
6 |
|
|
|
|
76 |
0 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
15 |
|
|
|
|
|
96 |
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
24 |
30 |
36 |
39 |
15 |
-7 |
|
Проверка плана на оптимальность. Когда исходный план получен и рассчитана соответствующая ему суммарная тонно-километровая работа, определяют, является ли этот план оптимальным. Для проверки плана на оптимальность применяется метод потенциалов.
Сущность метода потенциалов состоит в том, что для каж-дой строки и каждого столбца таблицы (матрицы) определяют спе-циальные числа, называемые потенциалами. С помощью этих потен-циалов можно установить, нужно ли заполнять свободную клетку матрицы или ее нужно оставить незаполненной.
Для решения задач методом потенциалов исходный план дол-жен иметь количество заполненных клеток m + n - 1 (m - число строк, n - число столбцов). Если план не отвечает этим требованиям, то не для всех строк и столбцов можно рассчи-тать потенциалы, а без них нельзя проверить план на оптималь-ность.
Потенциалы строк и столбцов определяются по заполненным клеткам, находящимся на их пересечении.
Элемент заполненной клетки должен равняться сумме потен-циалов строки и столбца, на пересечении которых находится эта заполненная клетка.
Для начала вычислений первый потенциал для строки или столбца принимается условно равным нулю, все остальные потенциалы определяются с помощью элементов заполненных клеток.
Обозначив потенциалы строк ui, потенциалы столбцов Vj, элементы заполнения клеток , можно записать порядок расчета потенциалов для общего случая.
Из основного требования = ui + Vj вытекает:
ui = - Vj; Vj = - ui
Из этих выражений видно, что для расчета потенциала строки необходимо иметь заполненную клетку, в столбце которой потенциал уже определен, а для расчета потенциала столбца нужна заполненная клетка, имеющая потенциал в строке.
Потенциалы показаны в таблице.
После того, как по строкам и столбцам определены потенциа-лы, с их помощью выясняется, является ли план оптимальным, и если нет, то как его можно улучшить. С этой целью для каждой свободной клетки вычисляется сумма потенциалов строк и столбцов, на пересечении которых находится эта клетка.
Сравнение суммы потенциалов с величиной элемента в свобод-ных клетках позволяет определить, нужно ли заполнять эту клетку или ее нужно оставить свободной.
При решении задач на минимум функционала (в нашем случае на минимум тонно-километровой работы) не заполняются те свобод-ные клетки, в которых сумма потенциалов меньше величины эле-мента (в нашем случае - расстояния).
Иными словами, если характеристика, значение которой равно разности - (ui + Vj), положительная, то свободная мет-ка не заполняется при решении задачи на минимум функции.
Свободные клетки, имеющие нулевое значение характеристики, показывают на то, что их заполнение приведет к перераспределению поставок, но объем работ (значение функционала) останется неиз-менным.
Суммы потенциалов, значения элементов и характеристики для незаполненных клеток приведены в таблице.
Шифры клеток |
П1-М3 |
П1-М4 |
П1-М5 |
П1-M6 |
П2-М1 |
П2-М5 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М2 |
П3-М3 |
П3-М6 |
П4-М1 |
П4-М2 |
П4-М3 |
П4-М4 |
|
Суммы потенциалов |
36 |
39 |
15 |
-7 |
18 |
9 |
-13 |
30 |
36 |
42 |
-1 |
39 |
45 |
51 |
54 |
|
Значение элементов |
42 |
15 |
39 |
21 |
9 |
27 |
29 |
24 |
22 |
20 |
23 |
11 |
36 |
27 |
40 |
|
Характеристики |
6 |
-24 |
24 |
28 |
-9 |
18 |
42 |
-6 |
-14 |
-22 |
24 |
-28 |
-9 |
-24 |
-14 |
В первоначальном плане шесть клеток имеют положительные характеристики, в девяти клетках характеристики отрицательные.
Так как задача решается на минимум целевой функции, то именно эти отрицательные клетки должны быть заполнены поставщиками. Но заполнение свободной клетки и связанное с ним пере-распределение поставок производится не изолированно, а в связи с несколькими заполненными клетками. Эта связь выявляется путем построения замкнутых многоугольников, вершинами которых явля-ются клетки таблицы. Одна вершина многоугольника находится в свободной клетке, а все остальные - в заполненных клетках. Многоугольник, или как его называют цепь, имеет прямые углы и четное число вершин.
В результате перераспределения в каждой вершине (клетке) цепи происходит изменение величины поставок: в одних клетках они увеличиваются, в других - уменьшаются.
Те клетки цепи, у которых поставки увеличиваются, называ-ются положительными, а те, у которых поставки уменьшаются - отрицательными. Каждая цепь имеет одинаковое число положитель-ных и отрицательных вершин (клеток). Положительные и отрица-тельные вершины чередуются. Если свободную клетку, в которую предполагается произвести запись, принять как положительную (поскольку изменение произойдет в сторону увеличения), то сле-дующая клетка будет отрицательной, затем опять положительной, снова отрицательной, и т.д.
Из свободных клеток для заполнения выбирают обычно клетку, которая имеет наибольшую отрицательную характеристику. В нее записывают самую наименьшую величину из отрицательных вершин цепи.
+П4М1 -П1М1 +П1М2 -П2М2 +П2М4 -П3М4 +П3М5 -П4М5
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
60 |
84 |
|
|
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
-6 |
|
|
|
80 |
68 |
|
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
6 |
|
|
|
|
44 |
32 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
15 |
|
32 |
|
|
|
64 |
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
24 |
30 |
36 |
39 |
15 |
-7 |
|
Шифры клеток |
П1-М3 |
П1-М4 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М1 |
П2-М2 |
П2-М5 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М2 |
П3-М3 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М3 |
П4-М4 |
|
Суммы потенциалов |
36 |
39 |
15 |
-7 |
18 |
24 |
9 |
-13 |
30 |
36 |
42 |
-1 |
45 |
51 |
54 |
|
Значение элементов |
42 |
15 |
39 |
21 |
9 |
24 |
27 |
29 |
24 |
22 |
20 |
23 |
36 |
27 |
40 |
|
Характеристики |
6 |
-24 |
24 |
28 |
-9 |
0 |
18 |
42 |
-6 |
-14 |
-22 |
24 |
-9 |
-24 |
-14 |
+П2М5 -П4М5 +П4М1 -П1М1 +П1М4 -П2М4
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
16 |
84 |
|
44 |
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
18 |
|
|
|
80 |
68 |
|
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
-22 |
|
|
|
|
|
76 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
-13 |
|
76 |
|
|
|
20 |
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
24 |
30 |
12 |
15 |
43 |
21 |
|
Шифры клеток |
П1-М3 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М1 |
П2-М2 |
П2-М5 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М2 |
П3-М3 |
П3-М4 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М3 |
П4-М4 |
|
Суммы потенциалов |
12 |
43 |
21 |
42 |
48 |
61 |
39 |
2 |
8 |
-10 |
-7 |
-1 |
17 |
-1 |
2 |
|
Значение элементов |
42 |
39 |
21 |
9 |
24 |
27 |
29 |
24 |
22 |
20 |
45 |
23 |
36 |
27 |
40 |
|
Характеристики |
30 |
-4 |
0 |
-33 |
-24 |
-34 |
-10 |
22 |
14 |
30 |
52 |
24 |
19 |
28 |
38 |
+П2М5 -П4М5 +П4М1 -П1М1 +П1М4 -П2М4
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
|
84 |
|
60 |
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
18 |
|
|
|
80 |
52 |
16 |
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
12 |
|
|
|
|
|
76 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
21 |
|
92 |
|
|
|
4 |
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
-10 |
30 |
12 |
15 |
9 |
-13 |
|
Шифры клеток |
П1-М1 |
П1-М3 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М1 |
П2-М2 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М2 |
П3-М3 |
П3-М4 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М3 |
П4-М4 |
|
Суммы потенциалов |
-10 |
12 |
9 |
-13 |
8 |
30 |
5 |
2 |
42 |
24 |
27 |
-1 |
51 |
33 |
36 |
|
Значение элементов |
24 |
42 |
39 |
21 |
9 |
24 |
29 |
24 |
22 |
20 |
45 |
23 |
36 |
27 |
40 |
|
Характеристики |
34 |
30 |
30 |
34 |
1 |
-6 |
24 |
22 |
-20 |
-4 |
18 |
24 |
-15 |
-6 |
4 |
+П3М2 -П1М2 +П1М4 -П2М4 +П2М5 -П3М5
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
|
32 |
|
112 |
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
-2 |
|
|
|
80 |
|
68 |
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
-8 |
|
|
52 |
|
|
24 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
1 |
|
92 |
|
|
|
4 |
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
10 |
30 |
32 |
15 |
29 |
7 |
|
Шифры клеток |
П1-М1 |
П1-М3 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М1 |
П2-М2 |
П2-М4 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М3 |
П3-М4 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М3 |
П4-М4 |
|
Суммы потенциалов |
10 |
32 |
29 |
7 |
8 |
28 |
13 |
5 |
2 |
24 |
7 |
-1 |
31 |
33 |
16 |
|
Значение элементов |
24 |
42 |
39 |
21 |
9 |
24 |
33 |
29 |
24 |
20 |
45 |
23 |
36 |
27 |
40 |
|
Характеристики |
14 |
10 |
10 |
14 |
1 |
-4 |
20 |
24 |
22 |
-4 |
38 |
24 |
5 |
-6 |
24 |
+П4М3 -П2М3 +П2М5 -П4М5
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
|
32 |
|
112 |
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
-2 |
|
|
|
76 |
|
72 |
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
-8 |
|
|
52 |
|
|
24 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
-5 |
|
92 |
|
4 |
|
|
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
16 |
30 |
32 |
15 |
29 |
13 |
|
Шифры клеток |
П1-М1 |
П1-М3 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М1 |
П2-М2 |
П2-М4 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М3 |
П3-М4 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М4 |
П4-М5 |
|
Суммы потенциалов |
16 |
32 |
29 |
13 |
14 |
28 |
13 |
11 |
8 |
24 |
7 |
5 |
25 |
10 |
24 |
|
Значение элементов |
24 |
42 |
39 |
21 |
9 |
24 |
33 |
29 |
24 |
20 |
45 |
23 |
36 |
40 |
30 |
|
Характеристики |
8 |
10 |
10 |
8 |
-5 |
-4 |
20 |
18 |
16 |
-4 |
38 |
18 |
11 |
30 |
6 |
+П2М1 -П2М3 +П4М3 -П4М1
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
|
32 |
|
112 |
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
-2 |
|
76 |
|
|
|
72 |
|
||||
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
-8 |
|
|
52 |
|
|
24 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
0 |
|
16 |
|
80 |
|
|
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
11 |
30 |
27 |
15 |
29 |
8 |
|
Шифры клеток |
П1-М1 |
П1-М3 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М2 |
П2-М3 |
П2-М4 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М3 |
П3-М4 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М4 |
П4-М5 |
|
Суммы потенциалов |
11 |
27 |
29 |
8 |
28 |
25 |
13 |
6 |
3 |
19 |
7 |
0 |
30 |
15 |
29 |
|
Значение элементов |
24 |
42 |
39 |
21 |
24 |
30 |
33 |
29 |
24 |
20 |
45 |
23 |
36 |
40 |
30 |
|
Характеристики |
13 |
15 |
10 |
13 |
-4 |
5 |
20 |
23 |
21 |
1 |
38 |
23 |
6 |
25 |
1 |
+П2М2 -П2М5 +П3М5 -П3М2
Поставщики и объемы вывоза, т |
Потребители и объемы завоза |
Потенциалы строк |
|||||||
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
||||
92 |
84 |
80 |
112 |
96 |
36 |
||||
П1 |
144 |
24 |
30 |
42 |
15 |
39 |
21 |
0 |
|
|
32 |
|
112 |
|
|
||||
П2 |
148 |
9 |
24 |
30 |
33 |
27 |
29 |
-6 |
|
76 |
52 |
|
|
20 |
|
П3 |
76 |
24 |
22 |
20 |
45 |
21 |
23 |
-12 |
|
|
|
|
|
76 |
|
||||
П4 |
132 |
11 |
36 |
27 |
40 |
30 |
8 |
-4 |
|
16 |
|
80 |
|
|
36 |
||||
Потенциалы столбцов |
15 |
30 |
31 |
15 |
33 |
12 |
|
Шифры клеток |
П1-М1 |
П1-М3 |
П1-М5 |
П1-М6 |
П2-М3 |
П2-М4 |
П2-М6 |
П3-М1 |
П3-М2 |
П3-М3 |
П3-М4 |
П3-М6 |
П4-М2 |
П4-М4 |
П4-М5 |
|
Суммы потенциалов |
15 |
31 |
33 |
12 |
25 |
9 |
6 |
3 |
18 |
19 |
3 |
0 |
26 |
11 |
29 |
|
Значение элементов |
24 |
42 |
39 |
21 |
30 |
33 |
29 |
24 |
22 |
20 |
45 |
23 |
36 |
40 |
30 |
|
Характеристики |
9 |
11 |
6 |
9 |
5 |
24 |
23 |
21 |
4 |
1 |
42 |
23 |
10 |
29 |
1 |
Все свободные клетки имеют положительные характеристики, которые свидетельствуют о том, что дальнейшее улучшение плана невозможно и полученный план является оптимальным.
Объем работ составит: 32 * 30 + 112 * 15 + 76 * 9 + 52 * 24 + 20 * 27 + 76 * 21 + 16 * 11 + 80 * 27 + 36 * 8 = 9332 ткм.
Подобные документы
Составление компьютерной модели, позволяющей производить расчет расхода сырья для производства светлого пива. Максимизация дохода от произведенной продукции, установление оптимального объема выпуска ассортимента пива. Рецептура и качественные показатели.
курсовая работа [24,3 K], добавлен 05.07.2008Исследование методом Жордана-Гаусса системы линейных уравнений. Решение графическим и симплексным методом задач линейного программирования. Экономико-математическая модель задачи на максимум прибыли и нахождение оптимального плана выпуска продукции.
контрольная работа [177,8 K], добавлен 02.02.2010Составление математической модели, целевой функции, построение системы ограничений и симплекс-таблиц для решения задач линейного программирования. Решение транспортной задачи: определение опорного и оптимального плана, проверка методом потенциалов.
курсовая работа [54,1 K], добавлен 05.03.2010- Примеры использования графического и симплексного методов в решении задач линейного программирования
Экономико-математическая модель получения максимальной прибыли, её решение графическим методом. Алгоритм решения задачи линейного программирования симплекс-методом. Составление двойственной задачи и её графическое решение. Решение платёжной матрицы.
контрольная работа [367,5 K], добавлен 11.05.2014 Экономико-математическая модель оптимального плана выпуска продукции. Оптимальная организация рекламной компании. Решение транспортной задачи: нахождение суммарных затрат на перевозку. Задача об оптимальном назначении (линейного программирования).
контрольная работа [812,0 K], добавлен 29.09.2010Решение задачи линейного программирования графическим и симплекс-методом. Решение задачи двойственной к исходной. Определение оптимального плана закрепления потребителей за поставщиками однородного груза при условии минимизации общего пробега автомобилей.
контрольная работа [398,2 K], добавлен 15.08.2012Основное пивоваренное сырье – это пивоваренный солод с добавкой несоложенных материалов, вода, хмель или хмелевые препараты. Оптимизация затрат, производство и моделирование расхода сырья. Рецептура, качественные и технологические показатели продукции.
курсовая работа [28,0 K], добавлен 04.07.2008Загальна і основна задачі лінійного програмування. Приклади їх розв’язання задач симплекс-методом. Визначення максимального/мінімального значення функції. Етапи знаходження оптимального плану. Миттєвий попит при відсутності витрат на оформлення замовлень.
курсовая работа [325,4 K], добавлен 25.04.2019Математическая теория оптимального принятия решений. Табличный симплекс-метод. Составление и решение двойственной задачи линейного программирования. Математическая модель транспортной задачи. Анализ целесообразности производства продукции на предприятии.
контрольная работа [467,8 K], добавлен 13.06.2012Составление математической модели и решение задачи планирования выпуска продукции, обеспечивающего получение максимальной прибыли. Нахождение оптимального решения двойственной задачи с указанием дефицитной продукции при помощи теорем двойственности.
контрольная работа [232,3 K], добавлен 02.01.2012