Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2013 в 20:43, курсовая работа
Линейное программирование — раздел математического программирования, применяемый при разработке методов отыскания экстремума линейных функций нескольких переменных при линейных дополнительных ограничениях, налагаемых на переменные. По типу решаемых задач методы делятся на универсальные и специальные.
С помощью универсальных методов могут решаться любые задачи линейного программирования (ЗЛП), а специальные методы учитывают особенности модели задачи, ее целевую функцию и систему ограничений.
Особенностью задач линейного программирования (ЗЛП) является то, что экстремума целевая функция достигает на границе области допустимых решений.
1. Линейное программирование 4
1.1. Симплекс метод решения ЗЛП 4
1.1.1.Построение опорного(начального плана 4
1.1.2.Признак оптимальности опорного плана. Симплексные таблицы 6
1.1.3.Переход к нехудшему опорному плану 7
1.1.4.Симплексные преобразования 8
1.2. Блок-схема решения задачи 10
1.3. Физическая интерпретация задачи 11
1.4. Аналитическое решение задачи 11
2. Транспортная задача линейного программирования 13
2.1. Определение транспортной задачи 13
2.1.1. Формулировка ТЗЛП 13
2.1.2. Математическая формулировка ТЗЛП 13
2.1.3. Нахождение начального плана транспортировок. Метод северо-западного угла 14
2.1.4. Оптимальный план транспортной задачи. Метод потенциалов. 15
2.1.5. Получение оптимального плана транспортной задачи с использованием метода потенциалов 15
2.2. Блок-схема решения задачи 17
2.3. Физическая интерпретация задачи 18
2.4. Аналитическое решение задачи 18
3. Дискретное программирование 26
3.1. Пример целочисленной задачи линейного программирования. Алгоритм метода Гомори 26
3.1.1. Процесс формирования правильного отсечения 27
3.2. Блок-схема решения задачи 28
3.3. Физическая интерпретация задачи 29
3.4. Аналитическое решение задачи 29
Список используемой литературы 35
Рассмотрим маршрут доставки от поставщика А2 к потребителю В4 (ячейка А2В4). Запасы поставщика А2 составляют 35 кг. Потребность потребителя В4 составляет 85 кг. От поставщика А2 к потребителю В4 будем доставлять min{35,85}=35 кг. Разместим в ячейку А2В4 значение равное 35. Мы полностью израсходовали запасы поставщика А2. Вычеркиваем строку 2 таблицы, т.е. исключаем ее из дальнейшего рассмотрения.
Табл.12
Поставщик |
Потребитель |
Запас | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
25 7 |
3 |
5 |
100 |
А2 |
1 |
55 2 |
60 5 |
35 6 |
150 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
1 |
50 |
Потребность |
75 |
80 |
60 |
85 |
Рассмотрим маршрут доставки от поставщика А3 к потребителю В4 (ячейка А3В4). Запасы поставщика А3 составляют 50 кг. Потребность потребителя В4 составляет 50 кг. От поставщика А3 к потребителю В4 будем доставлять 50 кг. Разместим в ячейку А3В4 значение равное 50. Мы полностью удовлетворили потребности потребителя В4. Вычеркиваем столбец 4 таблицы, т.е. исключаем его из дальнейшего рассмотрения.
Табл.13
Поставщик |
Потребитель |
Запас | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
25 7 |
3 |
5 |
100 |
А2 |
1 |
55 2 |
60 5 |
35 6 |
150 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
50 1 |
50 |
Потребность |
75 |
80 |
60 |
85 |
Заполненные ячейки называются базисными, остальные – свободными. Для решения задачи методом потенциалов, количество базисных ячеек должно равняться m+n-1, где m-количество строк в таблице, n- количество столбцов в таблице.
Количество базисных ячеек равно 6. Найденное начальное решение (израсходованы запасы поставщиков и удовлетворены все потребности потребителей).
S0=6*75 + 7*25 + 2*55 + 5*60 + 6*35 + 1*50 = 1295 денежных единиц.
Общие затраты на доставку всей продукции, для начального решения, составляют 1295 денежных единиц.
Шаг1. Произведем оценку полученного решения.
Каждому поставщику Ai ставим в соответствие некоторое число – ui, называемое потенциалом поставщика. Каждому потребителю Bj ставим в соответствие некоторое число – vj, называется потенциалом потребителя. Для базисной ячейки, сумма потенциалов поставщика и потребителя должна быть равна тарифу данного маршрута
(ui + vj= сij, где сij - тариф клетки AiBj). Поскольку, число базисных клеток 6, а количество потенциалов 7, то для однозначного определения потенциалов, значение одного из них можно выбрать произвольно.
Возьмем u2=0.
v1+u1=c11
v2+u1=c12
v2+u2=c22
v3+u2=c23
v4+u2=c24
v4+u3=c34
v1+u1=6
v2+u1=7
v2+u2=2
v3+u2=5
v4+u2=6
v4+u3=1
v2=2-0=2
u1=7-2=5
v1=6-5=1
v3=5-0=5
v4=6-0=6
u3=1-6=-5
Табл. 14
Поставщик |
Потребитель |
Uj | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
25 7 |
3 |
5 |
U1=5 |
А2 |
1 |
55 2 |
60 5 |
35 6 |
U2=0 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
50 1 |
U3=-5 |
Vi |
V1=1 |
V2=2 |
V3=5 |
V4=6 |
Найдем оценки свободных ячеек следующим образом:
Δ13=с13-(u1+v3)=3-(5+5)=-7
Δ14=с14-(u1+v4)=5-(5+6)=-6
Δ21=с21-(u2+v1)=1-(0+1)=0
Δ31=с31-(u3+v1)=8-(-5+1)=12
Δ32=с32-(u3+v2)=10-(-5+2)=13
Δ33=с33-(u3+v3)=20-(-5+5)=20
Табл.15
Поставщик |
Потребитель |
Uj | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
25 7 |
-7 3 |
-6 5 |
U1=5 |
А2 |
0 1 |
55 2 |
60 5 |
35 6 |
U2=0 |
А3 |
12 8 |
13 10 |
20 20 |
50 1 |
U3=-5 |
Vi |
V1=1 |
V2=2 |
V3=5 |
V4=6 |
Среди оценок свободных ячеек есть отрицательные, следовательно решение не является оптимальным. Выберем свободную ячейку - А1В3(Δ13=-7) (имеющую отрицательную оценку) и построим цикл.
Ячейки, образующие цикл для свободной ячейки А1В3: А1В3, А1В2, А2В2, А2В3.Среди ячеек цикла, номера которых четные найдем ячейку, обладающую наименьшим значением min{25,60}=25 (ячейка А1В2).
Другими словами, из маршрутов доставки продукции, номера которых нечетные в данном цикле, выберем маршрут от поставщика А1 к потребителю В2, по которому доставляется всего (25) единиц продукции. Данный маршрут исключим из схемы доставки продукции. От ячеек с четными номерами отнимем 25, а к четным прибавим 25.
Табл.16
Поставщик |
Потребитель |
Запас | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
25-25 7 |
-7 25 3 |
5 |
100 |
А2 |
1 |
55+25 2 |
60-25 5 |
35 6 |
150 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
50 1 |
50 |
Потребность |
75 |
80 |
60 |
85 |
Общие затраты на доставку всей продукции, для данного решения, составляют:
S0=1295+(3*25-7*25+2*25-5*25)=
Ячейка А1В2 выйдет из базиса, а ячейка А1В3 станет базисной, вводится новый маршрут доставки от поставщика А1 к потребителю В3.
Табл.17
Поставщик |
Потребитель |
Запас | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
7 |
25 3 |
5 |
100 |
А2 |
1 |
80 2 |
35 5 |
35 6 |
150 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
50 1 |
50 |
Потребность |
75 |
80 |
60 |
85 |
Шаг2. Произведем оценку полученного решения.
Каждому поставщику Ai ставим в соответствие некоторое число – ui, называемое потенциалом поставщика. Каждому потребителю Bj ставим в соответствие некоторое число – vj, называется потенциалом потребителя. Для базисной ячейки, сумма потенциалов поставщика и потребителя должна быть равна тарифу данного маршрута
(ui + vj= сij, где сij - тариф клетки AiBj). Поскольку, число базисных клеток 6, а количество потенциалов 7, то для однозначного определения потенциалов, значение одного из них можно выбрать произвольно.
Возьмем u2=0.
v1+u1=c11
v3+u1=c13
v2+u2=c22
v3+u2=c23
v4+u2=c24
v4+u3=c34
v1+u1=6
v3+u1=3
v2+u2=2
v3+u2=5
v4+u2=6
v4+u3=1
v2=2-0=2
u1=3-5=-2
v1=6-(-2)=8
v3=5-0=5
v4=6-0=6
u3=1-6=-5
Табл.18
Поставщик |
Потребитель |
Uj | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
7 |
25 3 |
5 |
U1=-2 |
А2 |
1 |
80 2 |
35 5 |
35 6 |
U2=0 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
50 1 |
U3=-5 |
Vi |
V1=8 |
V2=2 |
V3=5 |
V4=6 |
Найдем оценки свободных ячеек следующим образом:
Δ12=с12-(u1+v2)=7-(-2+2)=7
Δ14=с14-(u1+v4)=5-(-2+6)=1
Δ21=с21-(u2+v1)=1-(0+8)=-7
Δ31=с31-(u3+v1)=8-(-5+8)=5
Δ32=с32-(u3+v2)=10-(-5+2)=13
Δ33=с33-(u3+v3)=20-(-5+5)=20
Табл.19
Поставщик |
Потребитель |
Uj | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75 6 |
7 7 |
25 3 |
1 5 |
U1=-2 |
А2 |
-7 1 |
80 2 |
35 5 |
35 6 |
U2=0 |
А3 |
5 8 |
13 10 |
20 20 |
50 1 |
U3=-5 |
Vi |
V1=8 |
V2=2 |
V3=5 |
V4=6 |
Оценка свободной ячейки А2В1 отрицательная, следовательно, решение не является оптимальным. Построим цикл для выбранной ячейки А2В1. Ячейки, образующие цикл для свободной ячейки А2В1: А2В1, А2В3, А1В3, А1В1. Среди ячеек цикла А2В3, А1В1, номера которых четные, найдем ячейку, обладающую наименьшим значением min{35,75}=35. Другими словами, из маршрутов доставки продукции, номера которых нечетные в данном цикле, выберем маршрут от поставщика А2 к потребителю В1, по которому доставляется меньше всего (35) единиц продукции. Данный маршрут исключим из схемы доставки продукции. От ячеек с четными номерами отнимем 35, а к четным прибавим 35.
Табл.20
Поставщик |
Потребитель |
Uj | |||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 | ||
А1 |
75-35 6 |
7 |
25+35 3 |
5 |
U1=-2 |
А2 |
-7 35 1 |
80 2 |
35-35 5 |
35 6 |
U2=0 |
А3 |
8 |
10 |
20 |
50 1 |
U3=-5 |
Vi |
V1=8 |
V2=2 |
V3=5 |
V4=6 |
Информация о работе Курсовая работа по «Теории принятия решения»