表上作业法演示课件
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运输问题的求解方法——表上作业法产销平衡表与单位运价表表上作业法一、产销平衡表与单位运价表运输问题还可用产销平衡表与单位运价表进行描述。
假设某种物资有m个生产地点Ai(i=1,2,…,m),其产量(供应量)分别为ai(i=1,2,…,m),有n个销地Bj(j=1,2,…,n),其销量(需求量)分别为bj(j=1,2,…,n)。
从Ai到Bj运输单位物资的运价(单价)为Cij。
将这些数据汇总可以得到产销平衡表和单位运价表5.3.1。
表5.3.1 产销平衡表与单位运价表二、表上作业法运输这一类特殊问题可用更加简便的求解方法———表上作业法求解,实质仍是单纯形法,步骤如下:(1)确定初始调运方案,即找出初始基可行解,在产销平衡表上给出m+n-1个数字格。
(2)求非基变量的检验数,即在表上计算空格的检验数,判别是否达到最优解:是否存在负的检验数?如果存在负的检验数,则初始调运方案不是最优方案;如果所有检验数都非负,则初始调运方案已经是最优方案了。
如果已经得到最优调运方案,则停止计算,否则转入下一步。
(3)确定换入变量和换出变量,找出新的调运方案(新的基可行解),即在表上用闭回路法进行调整。
(4)重复(1)~(2),直到求出最优解为止。
(一)确定初始可行基的方法⏹最小元素法从单位运价表中最小的运价开始确定供销关系,然后考虑运价次小的,一直到给出初始基可行解为止。
⏹伏格尔法采用最小元素法可能造成其他处的更多浪费,伏格尔法考虑最小运费与次小运费之间的差额,差额越大,就按次小运费调运。
(二)最优解的判别计算非基变量(空格)的检验数,当所有的检验数时,为最优解。
求空格检验数的方法有:⏹闭回路法以某一空格为起点找一条闭回路,用水平或垂直线向前划,每碰到一数字格转900后,继续前进,直到回到起始空格为止。
闭回路如图5.3.1的(a)、(b)、(c)等所示。
从每一个空格出发一定存在并且可以找到唯一的闭回路。
因为,m+n-1个数字格(基变量)对应的系数向量是一个基,任一空格(非基变量)对应的系数向量是这个基的线性组合。
第三章 运输问题的解法运输问题是一类特殊的线性规划问题,最早是从物质调运工作中提出的,后来又有许多其它问题也归结到这一类问题中。
正是由于它的特殊结构,我们不是采用线性规划的单纯方法求解,而是根据单纯形方法的基本原理结合运输问题的具体特性须用表上作业的方法求解。
§1 运输问题的数学模型及其特性1.1 运输问题的数学模型设有 个地点(称为产地或发地) 的某种物资调至 个地点(称为销地或收地),各个发点需要调出的物资量分别为个单位,各个收点需要调进的物资量分别为 个单位。
已知每个发点到每个收点的物资每单位运价为 ,现问如何调运,才能使总的运费最小。
我们把它列在一张表上(称为运价表)。
设 表示从产地运往销地的运价( =1,2,…, ; =1,2,…, )。
表3-1如果(总发量)(总收量),我们有如下线性规划问题:m mA A A ,,,21 n nB B B ,,,21 ma a a ,,,21 nb b b ,,,21 iA jB ijc ijx iA jB i m jn(3.1)(3.1)式称为产销平衡运输问题的数学模型。
当(总发量)(总收量)时。
即当产大于销()时,其数学模型为(3.2)当销大于产()时,其数学模型为(3.3)因为产销不平衡的运输问题可以转化为产销平衡的运输问题。
所以我们先讨论产销平衡的运输问题的求解。
运输问题有个未知量,个约束方程。
例如当≈40,=70时(3.1)式就有2800个未知量,110个方程,若用前面的单纯形法求解,计算工作量是相当大的。
我们必须寻找特殊解法。
1.2 运输问题的特性∑∑===m i nj ijij x c z 11min ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥====∑∑==),,2,1;,2,1(0),,2,1(),,2,1(11n j m i x n j b x m I a x ij j mi ij i nj ij ∑∑==≠nj jm i i ba 11∑∑==>nj jm i i ba 11∑∑===mi nj ijij x c z 11min ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥===≤∑∑==),,2,1;,2,1(0),,2,1(),,2,1(11n j m i x n j b x m I a x ij j mi ij i nj ij ∑∑==<nj jm i i ba 11∑∑===m i nj ijij x c z 11min ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥=≤==∑∑==),,2,1;,2,1(0),,2,1(),,2,1(11n j m i x n j b x m I a x ij j mi ij i nj ij mn n m +m n由于运输问题也是线性规划问题,根据线性规划的一般原理,如果它的最优解存在,一定可以在基可行解中找到。