运筹学之4.2不平衡运输问题概要
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管理运筹学论文---产销不平衡运输摘要运输问题是运筹学中的一个重要问题,也是物流系统优化中常见的问题,同时也是一种特殊的线性规划问题。
怎么样尽可能的在产地与销地之间减少运输成本和降低运输费用是很多运输公司热切关注的话题。
本文涉及的是一个总产量大于总销量的产销不平衡运输问题,通过对产地与销售地车辆运输的建立模型,在运用表上作业迭代法(最小元素法)求解后,再根据模型用lingo软件编写程序进行求解。
然后对结果进行分析,以及运输问题的延伸。
最后证明用lingo 解决车辆运输的可行性。
关键字:运输问题,产销不平衡,表上作业法,lingo目录一、问题的提出与分析 .................................................. 错误!未定义书签。
1.1问题提出 (3)1.2问题分析 (3)二、模型的建立与基本假设 ............... . (1)2.1模型的建立 (4)2.2基本假设....................................................................... 错误!未定义书签。
三、定义符号说明与表上作业法 (6)四、问题求解..................................................................... 错误!未定义书签。
4.1、Lingo求解模型......................................................... 错误!未定义书签。
4.2、Lingo结果 (9)五、模型结果分析与改进 (10)参考文献............................................................................. 错误!未定义书签。
一、问题的提出与分析1.1问题提出重庆有三家电子厂分别是新普,隆宇和恒华,生产的笔记本电脑将要运向北京,天津,广东,上海四个城市销售,其产量和销售量见下表:(单位:万台)表:1-1北京天津广东上海产量新普 6 2 6 7 30隆宇 4 9 5 3 25恒华8 8 1 5 21销量15 17 22 12 -问:哪种销售方案将会取得最少的运输费用,费用为多少?1.2问题分析图表数据显示产量总和为30+25+21=76万台,销量的总和为15+17+22+12=66万台,说明了此问题是一个总产量大于总销量的运输问题(76>66)。
第四章运输问题4.1 运输问题的数学模型4.1.1 运输问题的模型本章研究物资的运输调度问题,其典型情况是:设某种物品有m个产地,A1,A2,…,A m;各产地的产量分别是a1,a2,…,a m;有n个销地B1,B2,…,B n;各销地的销量分别是b1,b2,…,b n;假定从产地向销地运输单位物品的运价是c ij;问:怎样调运这些物品才能使总运费最小?设变量ij x为第i个产地运往第j个销地的产品数量。
为直观起见,可将产品产地、销地的产销量以及运输物品的单价为一个汇总表,如表4-1所示。
表4-11A2A1B2BmAnB"#11c12c1n c2ncmnc2mc1mc21c22c11x12x1n x21x22x2n x1mx2m x mn x1a2ama1b2b n b"#如果运输问题的总产量等于其总销量,即有∑∑===njjmiiba11(4-1)则称该运输问题为产销平衡运输问题;反之,称为产销不平衡运输问题。
产销平衡运输问题的数学模型可表示如下:m nij iji1i1nij ij1mij ji1ijmin z c xx a,i1,2,,mx b,j1,2,,nx0,i1,2,,m,j1,2,,n=====⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩≥==∑∑∑∑""""目标函数约束条件决策变量(4-2)其中,约束条件右侧常数a i,和b j,满足总量平衡条件。
在模型(4-2)中,目标函数表示运输总费用极小化;约束条件前m个约束条件的意义是:由某一产地运往各个销地的物品数量之和等于该产地的产量;中间n个约束条件是指由各产地运往某一销地的物品数量之和等于该销地的销量;后m×n个约束条件为变量非负条件。
运输问题模型是线性规划问题特例。
因而可用单纯形法求解,但是,需要引进很多个人工变量,计算量大而复杂。
应该寻求更简便的、更好的解法。
例4.1某公司经销甲产品。
运输问题运输问题(transportation problem)一般是研究把某种商品从若干个产地运至若干个销地而使总运费最小的一类问题。
然而从更广义上讲,运输问题是具有一定模型特征的线性规划问题。
它不仅可以用来求解商品的调运问题,还可以解决诸多非商品调运问题。
运输问题是一种特殊的线性规划问题,由于其技术系数矩阵具有特殊的结构,这就有可能找到比一般单纯形法更简便高效的求解方法,这正是单独研究运输问题的目的所在。
§1运输问题的数学模型[例4-1] 某公司经营某种产品,该公司下设A、B、C三个生产厂,甲、乙、丙、丁四个销售点。
公司每天把三个工厂生产的产品分别运往四个销售点,由于各工厂到各销售点的路程不同,所以单位产品的运费也就不同案。
各工厂每日的产量、各销售点每日的销量,以及从各工厂到各销售点单位产品的运价如表4-1所示。
问该公司应如何调运产品,在满足各销售点需要的前提下,使总运费最小。
表4-1设代表从第个产地到第个销地的运输量(;),用代表从第个产地到第个销地的运价,于是可构造如下数学模型:(;运出的商品总量等于其产量)(;运来的商品总量等于其销量)通过该引例的数学模型,我们可以得出运输问题是一种特殊的线性规划问题的结论,其特殊性就在于技术系数矩阵是由“1”和“0”两个元素构成的。
将该引例的数学模型做一般性推广,即可得到有个产地、个销地的运输问题的一般模型。
注意:在此仅限于探讨总产量等于总销量的产销平衡运输问题,而产销不平衡运输问题将在本章的后续内容中探讨。
(;运出的商品总量等于其产量)(;运来的商品总量等于其销量)供应约束确保从任何一个产地运出的商品等于其产量,需求约束保证运至任何一个销地的商品等于其需求。
除非负约束外,运输问题约束条件的个数是产地与销地的数量和,即;而决策变量个数是二者的积,即。
由于在这个约束条件中,隐含着一个总产量等于总销量的关系式,所以相互独立的约束条件的个数是个。