Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Построение математической модели.

Поиск

Построение математической модели.

1) обозначение переменных (объемов трелевки с каждой лесосеки в каждый погрузочный пункт) - x11, x12, x22, x23, x34, x35, х36, х37 (в обозначениях первый индекс соответствует номеру лесосеки, второй – номеру погрузочного пункта).

2)Целевая функция имеет следующий вид:

y= =8,8x11+0,6x12+2,5x22+0,3x23+ 0,7х32+5x34+1,1x35+2x36

3) построение ограничений производится на основе содержания задачи, где суммарный объем трелевки в смену Q=Q1+Q2+Q3 =490м3, а вместимость погрузочных пунктов V=V1+V2+V3+V4=570 м3. В этом случае имеем несбалансированную транспортную модель (Q<V). Приведение транспортной модели к сбалансированной (с целью того, чтобы избыток транспортируемой древесины в 30 м3 оптимально распределялся между погрузочными пунктами) осуществляется введением дополнительного фиктивного погрузочного пункта Q с вместимостью 80 м3. В связи с тем, что реально такого погрузочного пункта нет (трелевка на него не производится ), считаем, что себестоимость трелевки с лесосек на этот пункт равняется 0. При этом появляется одна дополнительная переменная x46 и ограничения примут следующий вид:

 

x11+x12 =Q1,                                                                      x11 =V1,

x22+x23 =Q2,                                                                      x12+x2332 =V2,

х32343536=Q3                                                          x23 =V3,

x46=Q                                                                              х34=V4,

                                                                                х35=V5

                                                                                                                  x36+x46=V6

 

 

2.3.Алгебраическое решение задачи методом потенциалов

Алгебраическое решение поставленной задачи

В связи с тем, что модель была предварительно сбалансирована (Q=V), то отсюда следует, что одно уравнение является зависимым и транспортная модель содержит m+n-1 (4+6-1)=9 независимых уравнений и начальное базисное допустимое решение должно иметь 9 базисных переменных.

Для нахождения начального базисного допустимого решения используем процедуру, основанную на правиле северо-западного угла.

Начальное решение:

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

90 8.8

90 0.6

1.3

1.9

0.9

           2

Q2

2

10 2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

0.5

0 0.7

0.9

90 1.5  

100 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

Базисные переменные принимают значения: x11=90, x12=90, x22=10, х23=100, х32=0, х34=90, х35=100, х36=10, х46=80 -остальные небазисные переменные равняются 0. Для полученного плана затраты на трелевку составят:

Y=8,8*90+0,6*90+2.5*10+0.3*100+0,7*0+1.5*90+1.1*100+2*10+0*80 = 1166 у.е. в смену.

Оптимален ли этот план? На этот вопрос дает ответ условие оптимальности симплекс-метода (наличие положительных коэффициентов при небазисных переменных транспортной таблицы).

Первая итерация:

1)Нахождение вводимой в базис переменной (метод потенциалов):

x11=u1+v1=C11=8,8

x12=u1+v2=C12=0,6

x22=u2+v2=C22=2,5

x23=u2+v3=C23=0,3

x32=u3+v2=C32=0,7

x34=u3+v4=C34=1,5

                                               x35=u3+v5=C35=1,1

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                               x46=u4+v6=C46=0

 

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=8,8, v2=0,6, v3= -1,6, v4=1,4, v5=1 ,v6=1,9, u2=1,9, u3=0,1 , u4=-1,9.

 

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x13: C13=u1+v3-c13=0-1.6-1.3=-2.9

x14: C14= u1+v4- с 14 =0+1.4-1.9=-0.5

x15: C15= u1+v5-c15= 0+1-0.9=-0.8

x16: C16= u1+v6-c16 =0+1.9-2=-0.1

x21: C21= u2+v1-c21 =1.9+8.8-2=8.7

x24: C24= u2+v4-c24 =1.9+1.4-0.7=2.6

x25: C25= u2+v5-c25 =1.9+1-1.2=1.7

x26: C26= u2+v6-c26 =1.9+1.9-1.6=2.2

x31: C31= u3+v6-c31 =0.1+8.8-0.5=8.4

x33: C33= u3+v3-c33 =0.1-1.6-0.9=-2.4

x41: C16= u4+v1-c41 =-1.9+8.8-0=6.9

x42: C16= u4+v2-c42 =-1.9+0.6-0=-1.3

x43: C16= u4+v3-c43=-1.9-1.6-0=-3.5

x44: C16= u4+v4-c44=-1.9+1.4-0=-0.5

x45: C16= u4+v5-c45 =-1.9+1-0=-1

Небазисная переменная x21, имеющая максимальную положительную оценку С21, выбирается в качестве вводимой в базис.

2) Нахождение переменной, выводимой из базиса. Последовательность обхода следующая: x21 – x11 – x12 – x22 – х21.

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

 - 90 8.8

+ 90 0.6

1.3

1.9

0.9

           2

Q2

+            2

-102.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

0.5

0 0.7

0.9

90 1.5  

100 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Выводим из базиса x11=90, тогда значение х21=10 и транспортная задача имеет вид:

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

80 8.8

100 0.6

1.3

1.9

0.9

           2

Q2

10  2

     2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

0.5

0 0.7

0.9

90 1.5  

100 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

Для полученного плана затраты на трелевку составят: Y=8,8*80+0,6*100+2*10+0.3*100+0,7*0+1.5*90+1.1*100+2*10+0*80 = 1079 у.е. в смену. Оптимальность нового решения определяется вычислением новых потенциалов:

x11=u1+v1=C11=8,8

x12=u1+v2=C12=0,6

                                               x22=u2+v1=C22=2

x23=u2+v3=C23=0,3

x32=u3+v2=C32=0,7

x34=u3+v4=C34=1,5

                                               x35=u3+v5=C35=1,1

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                               x46=u4+v6=C46=0

 

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=8,8, v2=0,6, v3= -1,6, v4=7,1, v5=1 ,v6=1,9, u2=-6,8, u3=0,1 , u4=-1,9

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x13: C13=u1+v3-c13=5.8

x14: C14= u1+v4- с 14 =-0.5

x15: C15= u1+v5-c15 =0.1

x16: C16= u1+v6-c16 =-0.1

x21: C22= u2+v2-c22 =-8.7

x24: C24= u2+v4-c24 =-6.1

x25: C25= u2+v5-c25 =-7

x26: C26= u2+v6-c26 =-6.5

x31: C31= u3+v6-c31 =8.3

x33: C33= u3+v3-c33 =6.2

x41: C16= u4+v1-c41 =6.9

x42: C16= u4+v2-c42 =-1.3

x43: C16= u4+v3-c43=5.2

x44: C16= u4+v4-c44=-0.5

x45: C16= u4+v5-c45 =-0.9

Небазисная переменная x31, имеющая максимальную положительную оценку С31, выбирается в качестве вводимой в базис.

3) Нахождение переменной, выводимой из базиса. Последовательность обхода следующая: x31 – x11 – x12 – x32 – х31.

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

80 8.8

100 0.6

1.3

1.9

0.9

           2

Q2

10  2

     2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

0.5

0 0.7

0.9

90 1.5  

100 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Выводим из базиса x23=0, тогда значение х15=0 и транспортная задача имеет вид:

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

80 8.8

100 0.6

1.3

1.9

0.9

           2

Q2

10  2

     2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

0 0.5

   0.7

0.9

90 1.5  

100 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Для полученного плана затраты на трелевку составят: Y=8,8*80+0,6*100+2*10+0.3*100+0,5*0+1.5*90+1.1*100+2*10+0*80 = 1079 у.е.

Оптимальность нового решения определяется вычислением новых потенциалов:

x11=u1+v1=C11=8,8

x12=u1+v2=C12=0,6

                                               x22=u2+v1=C22=2

x23=u2+v3=C23=0,3

x32=u3+v1=C32=0,5

x34=u3+v4=C34=1,5

                                               x35=u3+v5=C35=1,1

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                                          x46=u4+v6=C46=0

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=8,8 v2=0,6, v3=7,2, v4= 9,8, v5= 9,4,  v6=10,3,        u2=-6,8, u3=-8,3 , u4=-10,3.

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x13: C13=u1+v3-c13=5.9

x14: C14= u1+v4- с 14 =7,9

x15: C15= u1+v5-c15 =8,5

x16: C16= u1+v6-c16 =-8,3

x22: C22= u2+v2-c22 =-8.7

x24: C24= u2+v4-c24 =2,3

x25: C25= u2+v5-c25 =1,4

x26: C26= u2+v6-c26 =1,9

x32: C32= u3+v2-c32 =-8.4

x33: C33= u3+v3-c33 =-2

x41: C16= u4+v1-c41 =-1,5

x42: C16= u4+v2-c42 =-9,7

x43: C16= u4+v3-c43=-3,1

x44: C16= u4+v4-c44=-0.5

x45: C16= u4+v5-c45 =-0.9

 

Небазисная переменная x15, имеющая максимальную положительную оценку С15, выбирается в качестве вводимой в базис.

 

4) Нахождение переменной, выводимой из базиса. Последовательность обхода следующая: x15 – x35 – x31 – x11 – х15.

 

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

80 8.8

100 0.6

1.3

1.9

+ 0.9

           2

Q2

10  2

     2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

0 + 0.5

   0.7

0.9

90 1.5  

100 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Выводим из базиса x35=100, тогда значение х15=80 и транспортная задача имеет вид:

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

100 0.6

1.3

1.9

 80 0.9

           2

Q2

10  2

     2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

80 0.5

   0.7

0.9

90 1.5  

20 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Для полученного плана затраты на трелевку составят: Y=8,8*80+0,6*100+2*10+0.3*100+0,5*0+1.5*90+1.1*100+2*10+0*80 = 399 у.е.

Оптимальность нового решения определяется вычислением новых потенциалов:

x12=u1+v2=C12=0,6

x15=u1+v5=C12=0,9

                                               x21=u2+v1=C21=2

x23=u2+v3=C23=0,3

x31=u3+v1=C31=0,5

x34=u3+v4=C34=1,5

                                               x35=u3+v5=C35=1,1

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                                          x46=u4+v6=C46=0

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=0,3, v2=0,6, v3=-1,4, v4= 1,3, v5= 0,9, v6=1,8,        u2=1,7, u3=0,2 , u4=-1,8.

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x11: C11=u1+v1-c11=-8,5

x13: C13=u1+v3-c13=-2,7

x14: C14= u1+v4- с 14 =-0,6

x16: C16= u1+v6-c16 =-0,2

x22: C22= u2+v2-c22 -0,2

x24: C24= u2+v4-c24 =2,3

x25: C25= u2+v5-c25 =1,4

x26: C26= u2+v6-c26 =0,9

x32: C32= u3+v2-c32 =-0,1

x33: C33= u3+v3-c33 =-2,1

x41: C16= u4+v1-c41 =-1,5

x42: C16= u4+v2-c42 =-1,2

x43: C16= u4+v3-c43=-0,2

x44: C16= u4+v4-c44=-0,5

x45: C16= u4+v5-c45 =-0,8

 

Небазисная переменная x24, имеющая максимальную положительную оценку С24, выбирается в качестве вводимой в базис.

 

 

5) Нахождение переменной, выводимой из базиса. Последовательность обхода следующая: x24 – x34 – x31 – x21 – х24.

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

100 0.6

1.3

1.9

 80 0.9

           2

Q2

10  2

     2.5

100 0.3

    0.7

1.2

        1.6

Q3

80 0.5

   0.7

0.9

90 1.5  

20 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

 

 


Выводим из базиса x34=90, тогда значение х24=10 и транспортная задача имеет вид:

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

100 0.6

1.3

1.9

 80 0.9

           2

Q2

2

     2.5

100 0.3

  10 0.7

1.2

        1.6

Q3

90 0.5

   0.7

0.9

80 1.5  

20 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Для полученного плана затраты на трелевку составят: Y=8,8*80+0,6*100+2*10+0.3*100+0,5*0+1.5*90+1.1*100+2*10+0*80 = 376 у.е.

Оптимальность нового решения определяется вычислением новых потенциалов:

x12=u1+v2=C12=0,6

x15=u1+v5=C12=0,9

                                               x23=u2+v3=C23=0,3

                                               x24=u2+v4=C24=0,7

x31=u3+v1=C31=0,5

x34=u3+v4=C34=1,5

                                               x35=u3+v5=C35=1,1

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                                          x46=u4+v6=C46=0

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=0,3, v2=0,6, v3=0,9, v4= 1,3, v5= 0,9, v6=1,8,         u2=-06, u3=0,2 , u4=-1,8.

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x11: C11=u1+v1-c11=-8,5

x13: C13=u1+v3-c13=-0,4

x14: C14= u1+v4- с 14 =-0,6

x16: C16= u1+v6-c16 =-0,2

x21: C21= u2+v1-c21 =-2,3

x22: C22= u2+v2-c22 -2,5

x25: C25= u2+v5-c25 =-0,9

x26: C26= u2+v6-c26 =-0,4

x32: C32= u3+v2-c32 =-0,1

x33: C33= u3+v3-c33 =0,2

x41: C16= u4+v1-c41 =-1,5

x42: C16= u4+v2-c42 =-1,2

x43: C16= u4+v3-c43=-0,9

x44: C16= u4+v4-c44=-0,5

x45: C16= u4+v5-c45 =-0,8

 

Небазисная переменная x33, имеющая максимальную положительную оценку С33, выбирается в качестве вводимой в базис

 

 

6) Нахождение переменной, выводимой из базиса. Последовательность обхода следующая: x33 – x23 – x24 – x34 – х33.

 

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

100 0.6

1.3

1.9

 80 0.9

           2

Q2

2

     2.5

100 0.3

  10 0.7

1.2

        1.6

Q3

90 0.5

   0.7

0.9

80 1.5  

20 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Выводим из базиса x34=90, тогда значение х24=10 и транспортная задача имеет вид:

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

100 0.6

1.3

1.9

 80 0.9

           2

Q2

  2

     2.5

20  0.3

 90 0.7

1.2

        1.6

Q3

90 0.5

   0.7

80 0.9

1.5  

20 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

 

 


Для полученного плана затраты на трелевку составят: Y=8,8*80+0,6*100+2*10+0.3*100+0,5*0+1.5*90+1.1*100+2*10+0*80 = 360у.е.

Оптимальность нового решения определяется вычислением новых потенциалов:

x12=u1+v2=C12=0,6

x15=u1+v5=C12=0,9

                                               x23=u2+v3=C23=0,3

                                               x24=u2+v4=C24=0,7

x31=u3+v1=C31=0,5

x33=u3+v3=C33=0,9

                                               x35=u3+v5=C35=1,1

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                                          x46=u4+v6=C46=0

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=0,3, v2=0,6, v3=0,7, v4= 0,3, v5= 0,9, v6=1,8,         u2=-0,4, u3=0,2 , u4=-1,8.

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x11: C11=u1+v1-c11=-8,5

x13: C13=u1+v3-c13=-0,6

x14: C14= u1+v4- с 14 =-1,6

x16: C16= u1+v6-c16 =-0,2

x21: C21= u2+v1-c21 =-2,1

x22: C22= u2+v2-c22 -2,3

x25: C25= u2+v5-c25 =-0,7

x26: C26= u2+v6-c26 =-0,2

x32: C32= u3+v2-c32 =-0,1

x34: C34= u3+v4-c34 =-1

x41: C16= u4+v1-c41 =-1,5

x42: C16= u4+v2-c42 =-1,2

x43: C16= u4+v3-c43=-1,1

x44: C16= u4+v4-c44=-1,5

x45: C16= u4+v5-c45 =-0,9

 

7)Нахождение переменной, выводимой из базиса. Последовательность обхода следующая: x32 – x12 – x15 – x35 – х32.

 

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

100 0.6

1.3

1.9

 80 0.9

           2

Q2

  2

     2.5

20  0.3

 90 0.7

1.2

        1.6

Q3

90 0.5

   0.7

80 0.9

1.5  

20 1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Выводим из базиса x31=100, тогда значение х24=20 и транспортная задача имеет вид:

 

 

V1

V2

V3

V4

V5

V6

∑Q

Q1

     8.8

80 0.6

1.3

1.9

 100 0.9

           2

Q2

  2

     2.5

20  0.3

 90 0.7

1.2

        1.6

Q3

90 0.5

20 0.7

80 0.9

1.5  

1.1

10 2

Q4ф

0

0

0

0

0

80 0

∑V

90

 

Для полученного плана затраты на трелевку составят: Y=80*0,6+100*0,9+20*0.3+90*0,7+90*0,5+20*0,7+80*0,9+10*2+80*0= 358 у.е.

Оптимальность нового решения определяется вычислением новых потенциалов:

x12=u1+v2=C12=0,6

x15=u1+v5=C12=0,9

                                               x23=u2+v3=C23=0,3

                                               x24=u2+v4=C24=0,7

x31=u3+v1=C31=0,5

x32=u3+v2=C32=0,7

x33=u3+v3=C33=0,9

                                               x36=u3+v6=C36=2

                                                          x46=u4+v6=C46=0

Полагаем, что u1=0, тогда: v1=0,4, v2=0,6, v3=0,8, v4= 1,2, v5= 0,9, v6=1,9,         u2=-0,5, u3=0,1 , u4=-1,9.

Оценки потенциалов небазисных переменных:

x11: C11=u1+v1-c11=-8,4

x13: C13=u1+v3-c13=-0,5

x14: C14= u1+v4- с 14 =-0,7

x16: C16= u1+v6-c16 =-0,1

x21: C21= u2+v1-c21 =-2,1

x22: C22= u2+v2-c22 -2,4

x25: C25= u2+v5-c25 =-0,8

x26: C26= u2+v6-c26 =-0,2

x34: C34= u3+v4-c34 =-0,2

x35: C35= u3+v5-c35=-0,1

x41: C16= u4+v1-c41 =-1,5

x42: C16= u4+v2-c42 =-1,4

x43: C16= u4+v3-c43=-1,1

x45: C16= u4+v5-c45 =-1,0

 

 

В соответствии с условием оптимальности можно сделать вывод о достижении оптимального решения. Полученный план трелевки обеспечит минимальные затраты. При этом сменные маршруты и соответствующие объемы трелевки примут следующий вид:

80 м3 по маршруту с первой лесосеки на второй погрузочный пункт;

100 м3 по маршруту с первой лесосеки на пятый погрузочный пункт;

20 м3 по маршруту со второй лесосеки на третий погрузочный пункт;

90 м3 по маршруту со второй лесосеки на четвертый погрузочный пункт;

20 м3 по маршруту с третьей лесосеки на второй погрузочный пункт;

80 м3 по маршруту с третьей лесосеки на третий погрузочный пункт;

10 м3 по маршруту с третьей лесосеки на шестой погрузочный пункт;

80 м3 по маршруту с четвертой лесосеки на шестой погрузочный пункт

(фиктивный);

 

Суммарные затраты (себестоимость) на трелевку при этом плане составят 358 у.е.

 




Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2024-06-27; просмотров: 3; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.213.204 (0.009 с.)