Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Решение транспортной задачи методом потенциалов

Тип Реферат
Предмет Транспорт
Просмотров
1593
Размер файла
44 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Решение транспортной задачи методом потенциалов

Курсовая работа

на тему:

"Решение транспортных задач

методом потенциалов"

Содержание.

1. Линейная транспортная задача

2. Составление опорного плана

3. Метод потенциалов

3. Список использованной литературы

1. Транспортная задача.

Транспортная задача ставится следующим образом: имеется m пунктов отправления, в которых сосредоточены запасы каких-то однородных грузов. Имеется n пунктов назначения подавшие заявки соответственно на груза. Известны стоимости р ijперевозки единицы груза от каждого пункта отправления до каждого пункта назначения. Все числа р ij, образующие прямоугольную таблицу заданы. Требуется составить такой план перевозок (откуда, куда и сколько единиц поставить), чтобы все заявки были выполнены, а общая стоимость всех перевозок была минимальна.

Далее, предполагается, что

1

где bi есть количество продукции, находящееся на складе i, и aj– потребность потребителя j.

Замечание. Если то количество продукции, равное остается на складах. В этом случае мы введем "фиктивного" потребителя n +1 с потребностью и положим транспортные расходы pi,n+1 равными 0 для всех i.

Если то потребность не может быть покрыта. В этом случае начальные условия должны быть изменены таким образом, чтобы потребность в продукции могла быть обеспечена.

Обозначим через xijколичество продукции, поставляемое со склада i потребителю j. В предложении (1) нам нужно решить следующую задачу (математическая модель транспортной задачи):

2

Транспортную задачу мы можем характеризовать транспортной таблицей и таблицей издержек:

а1…аn

b1

.

.

.

bm

.
.
.
.
.
.
p11…p1n
..
..
..
pm1…pmn

Допустимый план перевозок будем представлять в виде транспортной таблицы:

а1…аn

b

.

.

.

bm

…
..
..
..
…

Cумма элементов строки i должна быть равна bi, а сумма элементов столбца j должна быть равна aj, и все должны быть неотрицательными.

Пример 1.

20510105
15
15
20
56359
64735
25318

Мы получаем следующую задачу:

х11+х12+х13+х14+х15 =15,

х21+х22+х23+х24+х55 =15,

х31+х32+х33+х34+х35 =20,

х11 +х21 +х31 =20,

х12 +х22 +х32 =5,

х13 +х23 +х33 =10,

х14 +х24 +х34 =10,

х15 +х25 +х35 =5;

хij 0 для i= 1,2,3; j = 1,2,3,4,5;

Кmin=5х11+6х12+3х13+5х14+9х15+6х21+4х22+7х23+3х24+5х25+2х31+5х32+3х33+х34+8х35;

Такие задачи целесообразно решать при помощи особого варианта симплекс-метода – так называемого метода потенциалов.

Все транспортные задачи имеют оптимальное решение. Если все значение aj и biв условиях транспортной задачи целочисленные, то переменныеxijво всех базисных решениях (а так же и в любом оптимальном базисном решении) имеют целочисленные значения.

2. Составление опорного плана.

Решение транспортной задачи начинается с нахождения опорного плана. Для этого существуют различные способы, рассмотрим простейший, так называемый способ северо-западного угла. Пояснить его проще всего будет на конкретном примере:

Условия транспортной задачи заданы транспортной таблицей.

а

b

20510105
1556359
1564735
2025318

Будем заполнять таблицу перевозками постепенно начиная с левой верхней ячейки ("северо-западного угла" таблицы). Будем рассуждать при этом следующим образом. Пункт а1 подал заявку на 20 единиц груза. Удовлетворим эту заявку за счёт запаса 15, имеющегося в пункте b 1 , и запишем перевозку 15 в клетке (1,1). После этого дополним заявку за счет заявка пункта b 2, и запишем5 в клетке (1,2), теперь заявка удовлетворена, но в пункте b 2 осталось ещё 10 единиц груза. Удовлетворим за счёт них заявку пунктов а2(5 единиц клетка 2,2) и а3 (5 единиц клетка 2,3). На складе b 3 есть запас в 20 единиц, за счет его мы удовлетворим оставшиеся заявки а3 (оставшиеся 5 единиц клетка 3,3), а3 (10 единиц клетка 3,4) и а5 (5 единиц клетка 3,5).

5
647
318

На этом распределение запасов закончено; каждый пункт назначения получил груз, согласно своей заявки. Это выражается в том, что сумма перевозок в каждой строке равна соответствующему запасу, а в столбце - заявке. Таким образом, нами сразу же составлен план перевозок, удовлетворяющий балансовым условиям. Полученное решение является опорным решением транспортной задачи.

Составленный нами план перевозок, не является оптимальным по стоимости, так как при его построении мы совсем не учитывали стоимость перевозок Сij .

3. Метод потенциалов.

Пусть имеется транспортная таблица, соответствующая начальному решению, хil= для базисного решения переменных, хil= 0 для свободных переменных(ячейки, соответствующие свободным переменным, остаются пустыми). Далее, нам требуется таблица расходов с заданными pij.

Отыскание симплекс множителей. Заполним таблицу расходов, оставив ячейки, соответствующие свободным переменным, пустыми. В крайний правый столбец внесем значения неизвестных u1,…,um, в нижнюю строку – значения неизвестных v1,…,vn,. Эти m + n неизвестных для всех (i, j), соответствующих базисным переменным, должны удовлетворять линейной системе уравнений ui + vj= pij.

pllpljplnul

.

…

.

.

…

.

.

.

.

pilpijpinui

.

…

.

.

…

.

.

.

.

pmlpmjpmnum
vl …vj …vn

Для всех базисных решений эта система имеет треугольный вид, ранг её матрицы равен n + m – 1. Следовательно, систему всегда можно решить следующим способом.

Полагают vn = 0. Если значения k неизвестных определены, то в системе всегда имеется уравнение, одно из неизвестных в котором уже найдено, а другое ещё нет.

Переменные ui и vj симплекс - множителями. Иногда они называются также потенциалами, а этот метод решения называют методом потенциалов.

Пример 2.

5u1
647u2
318u3
v1v2v3v4v5

v5= 0 ®u3 = 8, так как u3 + u5= p35= 8, ®v4 = -7, так как u3+ v4= p34= 1, ®v3 = -5, так как u3+ v3= 3, ®u2 = 12 ®v2 = -8, ®v1 = -6 ®u1 = 11.

Симплекс – множители нужны для того, чтобы найти свободную ячейку (i, j), которая при замене базиса переходит в базисную (это соответствует отысканию разрешающего столбца в симплекс – методе).

Для определения симплекс – множителей мы вносим на свободные места в таблице значения

p¢ij= pij – ui – vj

(коэффициенты целевой функции, пересчитанные для свободных переменных). Если все p¢ij0, то базисное решение оптимально. В противном случае мы выбираем произвольное p¢ab< 0, чаще всего наименьшее. Индексом abпомечено свободное переменное хab, которое должно войти в базис. Соответствующую ячейку транспортной таблицы мы отметим знаком +.

Пример 3.

56359
64735
25318

pij:

511
64712®
3188
-6-8-5-70
53-31-2
®647-2-7
05318

Минимальный элемент –7 ® (a, b) = (2,5).

Кроме ячейки (a, b) транспортной таблицы, мы пометим значками – и + другие занятые числами ячейки таким образом, чтобы в каждой строке и в каждом столбце транспортной таблицы число знаков + было равно числу знаков -. Это всегда можно сделать единственным образом, причем в каждой строке и в каждом столбце будет содержаться максимум по одному знаку = и по одному знаку -.

Пример 4.

15
555+®
5105
15
®555-+
5+105-

Знак + поставлен в ячейке (2,5). Соответственно в последнем столбце должен быть поставлен знак -, это можно сделать только в ячейке (3,5). Следовательно, знак + должен быть поставлен в последней строке. В ячейке с числом 10 этого сделать нельзя, так как тогда в соответствующем столбце не было бы знака -, и д.т.

Затем мы определяем минимум М из всех элементов, помеченных знаком -, и выбираем ячейку (g, d), где этот минимум достигается.

В нашем примере с М = 5 можно выбрать (g, d) = (2, 3); при этом (g, d) определяет базисное переменное, которое должно стать свободным, т.е. базисное переменное, соответствующее индексу разрешающей строки симплекс – метода.

20510105
1515
15555-+
205+105-

¯

15
5-55+
+10100-

¯

15-+
555
0+10-10

¯

510
5-5+5
10+10-

¯

510
555
155

Копт = 150

Переход к новой транспортной таблице (замена базиса) происходит следующим образом:

а). В ячейку (a, b) новой таблицызаписывается число М.

б). Ячейка (g, d) остается пустой.

в). В других ячейках помеченных знаками – или +, число М вычитается из стоящего в ячейке числа (-) или складывается с ним (+). Результат вносится в соответствующую ячейку новой таблицы.

г). Непомеченные числа переносятся в новую таблицу без изменений. Остальные ячейки новой таблицы остаются пустыми.

Пример 5.

15
555-+®
5+105-
15
®555
10100

Получается новая транспортная таблица, и повторяется ход предыдущих рассуждений. После конечного числа шагов критерий минимальности будет выполнен (если не учитывать теоретически возможного зацикливания в случае вырождения).

Пример 6. Ниже воспроизведен ход решения примера 1.

53-31-211
647-2-712
053188
-6-8-5-70
534854
647555
-7-23188
-1-1200
53-3154
640-255
253171
1-1200
533154
643-255
253171
1-1-100
513136
245355
233153
-1-1-3-20

Первая транспортная таблица была получена в 1 главе (составление вспомогательной таблицы и второй транспортной таблицы описано выше). Затем по очередно находятся новая вспомогательная таблица и новая транспортная таблица до тех пор, пока (после четырех замен базисов) не будет достигнут минимум.

В вырожденном случае, как и в симплекс – методе, особый метод для предотвращения зацикливания применяется только тогда, когда после нескольких последовательных шагов М становится равным 0.

Если дана вырожденная транспортная таблица (её можно узнать по имеющемуся 0, то заменив am на am+ neи все bj на bj + e, где e> 0 подразумевается очень малым, исправим значения базисных переменныхтак, что бы для новых aiи bj получилось базисное решение. Это всегда можно сделать единственным способом (как и при отыскании симплекс – множителей).

15
555
10100
20 + e5 + e10 + e10 + e5 + e
15
15
20 + e
15 + 2e
5 - e5 + e5 - 2e
10 + e10 + e3e

Если полученный таким образом элемент окажется отрицательным, то в этой же строке должен найтись положительный (ещё до изменения) элемент и в этом же столбце – положительный элемент . Тогда ячейка (s, r) свободна, отмечаем её знаком + и проводим замену базиса. Так можно избавиться от всех отрицательных значений*[1].

Затем при помощи метода потенциалов расчеты продолжают дальше (вырождение уже никогда больше не встретится). Устремляя e® 0, приходим к оптимальному решению исходной задачи.

Список использованной литературы:

1. Еремин И.И., Астафьев Н.Н. Введение в теорию линейного и выпуклого программирования М.; Наука, 1976г.

2. Карманов В.Г. Математическое программирование. – М.; Наука, 1986г.

3. Моисеев Н.Н., Иванов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. – М.; Наука, 1978г.

4. Иванов Ю.П., Лотов А.В. Математические модели в экономике. – М.; Наука, 1979г.

5. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. – М.; Наука, 1986г.


[1] Часто бывает достаточно везде заменить e на -e.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
157252
рейтинг
icon
6081
работ сдано
icon
2741
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
67 462 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
Коломенский политехнический институт (филиал Московского политехнического университета)
Спасибо большое Алексею за досрочное выполнение заказа. Просто супер. Обращайтесь к нему, ...
star star star star star
СамГМУ
Все сделано быстро, без замечаний Попросил добавить пару деталий, без споров все было сделано
star star star star star
МУИВ
Работа замечательная! Все требования соблюдены. Рекомендую Исполнителя!
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Работа с массивами данных

Практическая работа, Информатика

Срок сдачи к 5 окт.

1 минуту назад

Сделать 6 лабораторных работ и 2 контрольные и 1 Контрольный опрос

Лабораторная, Электротехника и электроника

Срок сдачи к 6 окт.

1 минуту назад

Курсовая

Курсовая, Эконом без

Срок сдачи к 9 окт.

3 минуты назад

Многопролетные балки

Решение задач, Строительные материалы

Срок сдачи к 5 окт.

3 минуты назад

Сделать ргр 1.1 Код шифра 01.10.10

Контрольная, Прикладная механика

Срок сдачи к 3 окт.

4 минуты назад

Написать дипломную работу

Диплом, Дизайн

Срок сдачи к 9 окт.

6 минут назад

выполнить 1 вариант (10 заданий)

Ответы на вопросы, Латинский язык

Срок сдачи к 11 окт.

8 минут назад

Выполнить семинары

Другое, Основы проектного менеджмента

Срок сдачи к 12 окт.

8 минут назад

Курсовая работа

Курсовая, Корпоративные финансы

Срок сдачи к 30 окт.

9 минут назад

КР по предмету: Экономическая оценка городских территорий

Контрольная, Земельный кадастр

Срок сдачи к 9 окт.

11 минут назад

Практика

Дневник по практике, Педагогика

Срок сдачи к 4 окт.

11 минут назад

Здравствуйте. Пока только выбираю темы. В файле весь перечень

ВКР, Организационная психология

Срок сдачи к 25 февр.

11 минут назад

Ответы на вопросы

Другое, Основы управления в правоохранительных органах

Срок сдачи к 3 окт.

11 минут назад

Необходимо выполнить технологический процесс изготовления фланца Ду100 Ру16

Контрольная, Технология газонефтяного машиностроения

Срок сдачи к 5 окт.

11 минут назад

Здравствуйте! можете пожалуйста написать 2 статьи и опубликовать в ринц..

Статья, Экономика предприятия

Срок сдачи к 31 окт.

11 минут назад

Здравствуйте , мне нужно решить 23 схему

Самостоятельная работа, электротехника и электроника

Срок сдачи к 6 окт.

11 минут назад

Статья по предмету «Административное право»

Статья, Административное право

Срок сдачи к 18 окт.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно