- •Экономико-математические методы и модели: оптимизационные методы и модели
- •1. Введение
- •2. Общая задача математического программирования. Формы записи задач линейного программирования
- •3. Составление математических моделей простейших экономических задач
- •3. Задание целевой функции.
- •3. Задание целевой функции.
- •4. Графический метод решения задачи линейного программирования
- •4.1. Геометрическая интерпретация задачи линейного программирования
- •4.2. Алгоритм графического решения задачи линейного программирования
- •5. Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •Построение математической модели экономической задачи.
- •3. Задание целевой функции.
- •2. Построение начального опорного плана.
- •3. Построение первоначальной симплекс-таблицы.
- •4. Вычисление оценок (значений критерия оптимальности плана).
- •Критерий оптимальности опорного плана
- •Критерий единственности опорного плана
- •5. Симплекс-критерии перехода к новому опорному плану.
- •Симплекс-критерий I включения вектора в базис
- •Симплекс-критерий II исключения вектора из базиса
- •6. Алгоритм перехода к новому базису.
- •6. Алгоритм решения задачи симплексным методом
- •6. Метод искусственного базиса
- •Особенности метода искусственного базиса
- •7. Транспортная задача (тз) линейного программирования
- •7.1. Постановка и математическая модель транспортной задачи
- •7.2. Алгоритм решения транспортной задачи
- •7.3. Опорный план транспортной задачи
- •7.3.1. Метод вычеркивания проверки опорности плана (образования цикла)
- •7.4. Построение начального опорного плана транспортной задачи
- •7.4.1. Метод северо-западного угла
- •7.4.2. Метод минимальной стоимости
- •Запишем математическую модель поставленной задачи.
- •2. Построение начального опорного плана методом минимальной стоимости.
- •Метод потенциалов.
- •Вычисление потенциалов
- •Проверка оптимальности плана
- •Переход от одного опорного плана к другому
7.4.2. Метод минимальной стоимости
Метод минимальной стоимости позволяет построить опорный план, достаточно близкий к оптимальному решению, поскольку в алгоритме используется матрица тарифов .
Как и предыдущий, данный метод реализуется последовательным выполнением однотипных шагов, на каждом из которых заполняется только одна клетка таблицы, соответствующая минимальной стоимости перевозки и исключается только одна строка таблицы (поставщик) или один столбец (потребитель). Поставщик исключается из рассмотрения, если его запасы исчерпаны (равны нулю), а потребитель – если его запросы полностью удовлетворены. При этом если потребитель еще не исключен из рассмотрения (не вычеркнут), но его потребности уже удовлетворены (стали равными нулю), то на шаге, когда распределяется груз от поставщика данному потребителю, в соответствующую клетку заносится базисный ноль . Только после этого потребитель исключается из рассмотрения (вычеркиваются незанятые клетки столбца ). Аналогично поступают и в случае поставщика.
Решение транспортной задачи и построение начального опорного плана методом минимальной стоимости рассмотрим на примере следующей задачи.
Задача. Торгово-промышленная компания на трех фабриках и еженедельно изготавливает 150, 60 и 80 тысяч единиц продукции. Компания заключила договоры поставок с четырьмя заказчиками и , еженедельные потребности которых составляют 110, 40, 60 и 80 тысяч единиц продукции соответственно. Запасы, потребности и стоимость транспортировки 1000 единиц продукции заказчикам с каждой фабрики приведены в распределительной таблице 7.
Таблица 7. Матрица планирования
Поставщики |
Потребители |
Запасы |
|||
4 |
4 |
2 |
5 |
150 |
|
5 |
3 |
1 |
2 |
60 |
|
2 |
1 |
4 |
2 |
80 |
|
Потребности |
60 |
|
Определить оптимальный план поставок продукции заказчикам, обеспечивающий вывоз всей произведенной продукции, удовлетворение запросов всех потребителей при минимальных суммарных затратах на перевозку всех грузов.
Решение.
Пусть - количество продукции, которая перевозится с -ой фабрики -му потребителю.
-
Запишем математическую модель поставленной задачи.
,
Экономический смысл первых трех уравнений системы ограничений состоит в том, что вся продукция , произведенная на фабрике , будет вывезена заказчикам , то есть сумма элементов строк распределительной таблицы равна: .
Четыре следующих уравнения системы ограничений описывают то, что все потребности заказчиков будут удовлетворены производителями , то есть сумма элементов столбцов таблицы равна .
Суммарные затраты на перевозку (целевая функция), равные сумме произведений количества перевезенных товаров на соответствующую стоимость перевозки , должны быть минимальными.
По условию, данная задача является сбалансированной или закрытой
.