Переход от неоптимального решения к лучшему. Для перехода к лучшему решению в перспективную клетку, т. е. клетку, имеющую минимальную характеристику цепи, необходимо занести возможно большую поставку. Для этого в цепи перспективной клетки определяются вершины с отрицательными знаками. Среди этих вершин находят такую, которая имеет наименьшую по величине, поставку. Эту поставку прибавляют к поставкам положительных вершин и вычитают из поставок отрицательных вершин, получая таким образом новое распределение поставок или новое решение. Поскольку в нашем примере перспективной является клетка А2В4, находим среди отрицательных вершин этой цепи наименьшую по величине поставку – 50 (табл.1.5). Вычитаем эту поставку из отрицательных вершин, прибавляем к положительным и переписываем поставки остальных клеток без изменений. В результате получим новое решение, представленное в табл. 1.6. Величина функции цели равна: R = 10*300 + 4*450 +7*100 +8*50 + 8*300 +5*200 = 9300 тыс. руб. Это решение лучше начального на 150 тыс. руб. Это можно было установить, умножив характеристику цепи на поставку, внесенную в перспективную клетку -3*50 = -150 тыс. руб. Таблица 1.6. Результат решения после первой итерации. Поставщики и их мощности, тыс.куб. м. | Потребители и их спрос, тыс.куб.м. | В1 | В2 | В3 | В4 | | | | | А1 | | | | | | А2 | | | | | | А3 | | | | | | Хотя полученное решение лучше начального, это не значит, что оно оптимальное. Для решения задачи необходимо вернуться к предыдущему этапу (рис 1.1.) — проверить является ли план распределения поставок оптимальным. А1В1 А1В2 А1В2 ∑С11 =0 ∑С12 =-1 ∑С13 =+1 А2В3 А3В1 А3В4 ∑С23 =+2 ∑С31 =+4 ∑С34 =+3 Рис. 1.4. Цепи свободных клеток и их характеристики на второй итерации. Не повторяя полностью приведенные выше рассуждения, приведем цепи и характеристики цепей свободных клеток на рис.1.4. Перспективной на втором этапе решения задачи оказалась клетка А1В2 с характеристикой - 1. Выполнив перераспределение поставок по методу, описанному выше, получим новое решение, приведенное в табл.1.7. Величина функции цели при этом распределении поставок равна 9200 тыс. руб. ∑С11 =0 ∑С13 =+2 ∑С22 =+1 ∑С23 =+3 ∑С31 =+3 ∑С33 =+2 Рис.1.5. Цепи свободных клеток и их характеристики на третьей итерации Для того, чтобы определить является ли полученное решение оптимальным, строим цепи для свободных клеток (рис.1.5.) полученного решения и вычисляем их характеристики. Как видно из рис.1.5. все характеристики цепей положительны, т. е. решение является оптимальным. Таблица 1.7. Результат решения после второй итерации. Поставщики и их мощности, тыс.куб. м. | Потребители и их спрос, тыс.куб.м. | В1 | В2 | В3 | В4 | | | | | А1 | | | | | | А2 | | | | | | А3 | | | | | | Оптимальное решение отличается от начального решения, полученного методом минимального элемента на 250 тыс. руб., или на 2,7%, а от решения, полученного методом северо-западного угла — на 12%. Следует заметить, что полученное оптимальное решение не является единственным. Величина функции цели не изменится, если в клетку A1B1 будет поставлена поставка, равная 200, и соответственно изменены поставки в других клетках. Это решение приведено в табл.1.8. и является альтернативным. Выбор между альтернативными решениями может быть сделан с учетом каких-то других дополнительных критериев. Таблица 1.8. Альтернативное решение. Поставщики и их мощности, тыс.куб. м. | Потребители и их спрос, тыс.куб.м. | В1 | В2 | В3 | В4 | | | | | А1 | | | | | | А2 | | | | | | А3 | | | | | | 1.6. Решение транспортной задачи на ЭВМ. Для решения данной задачи используем программу Excel. Создаем в Excel две матрицы рис. 1.6. В первой таблице введены единичные стоимости транспорта, а также формула для определения целевой функции. Во второй таблице записываем мощности поставщиков и спрос потребителей.  Рис. 1.6. Исходные матрицы для решения транспортной задачи. Целевая функция определяется по формуле: (1.16) Для решения транспортной задачи в таблице определения объемов перевозок, необходимо задать условия (рис.1.7.): 1. Сумма объемов перевозок продукции, каждого поставщика, должна быть равна мощности этого поставщика. 2. Сумма объемов перевозок продукции, каждого потребителя, должна быть равна спросу потребителя. Для решения транспортной задачи в Microsoft Excel воспользуемся функцией «Поиск решений». В меню «Сервис», переходим в пункт «Надстройки», в доступных надстройках выбираем «Поиск решения». При выполнении функции «Поиск решения» необходимо установить целевую ячейку, равной минимальному значению. Целевая ячейка задается в ячейке, где определяется целевая функция. Далее, указываем диапазон ячеек, где подбирается возможный вариант решений ($C$16: $F$18). Задаем ограничения, согласно условиям транспортной задачи (рис.1.8.).  Рис.1.7. Исходные матрицы для решения транспортной задачи с формулами.  Рис.1.8. Поиск решения транспортной задачи. Выполнив функцию «Поиск решения», получаем оптимальное решение транспортной задачи (рис.1.9).  Рис.1.9. Результаты решения транспортной задачи. Варианты заданий. Задача: В лесопромышленном холдинге, представляющем собой вертикально-интегрированную структуру имеются «m» лесозаготовительных и «n» деревообрабатывающих предприятий. Мощность каждого предприятия по заготовке и переработке древесины и стоимости доставки от каждого заготовительного предприятия к каждому перерабатывающему предприятию приведены в таблице. Выполнить: Найти оптимальный план перевозок, обеспечивающий минимальные транспортные затраты в целом по холдингу. 1. Сформулировать задачу. Привести математическую постановку задачи. 2. Решить задачу с краткими пояснениями. 3. Решить задачу на ЭВМ. 4. Сделать выводы по полученному результату. Задание выбирается по последним цифрам зачетной книжки. По последней цифре зачетной книжки берутся данные в таблице 1.9., по предпоследней - в таблице 1.10. Таблица 1.9. Контрольное задание №11 |