Приклад розв’язання транспортної задачi лiнiйного програмування

Розв’язати ТЗЛП, наведену в табл. 5.11.

Таблиця 5.11

         
               
         
               
         
               
 

Покажемо, що якщо на деякому етапі побудови ДБР будемо мати альтернативу: "що викреслити – стовпчик чи рядок?" (випадок отримання виродженого базисного розв’язку), то не має значення, яку альтернативу обирати. На значення оптимального розв’язку це не вплине.

У цій задачі умова балансу виконується, тому вводити фіктивні пункти не треба.

Оскільки у вихідній задачі , то при знаходженні початкового розв’язку методом північно-західного кута одержимо вироджений розв’язок. Тобто на ітерації 3 побудови ДБР будемо мати альтернативу: "що викреслити – стовпчик чи рядок?"

У табл. 5.12 подано початковий розв’язок, що відповідає випадку, коли після визначення значення змінної викреслюється другий рядок.

Таблиця 5.12

               
      ѕ    
                       
               
    ѕ  
                       
               
  ѕ
                   
   
ѕ ѕ    
ѕ ѕ        

Сумарні витрати за таким планом перевезень складають:

У табл. 5.13 наведено початковий розв’язок, що відповідає випадку, коли після визначення значення змінної викреслюється другий стовпчик.

Таблиця 5.13

               
      ѕ    
                       
               
  ѕ
                       
               
    ѕ  
                       
   
       
ѕ ѕ ѕ ѕ    

Сумарні витрати за таким планом перевезень складають:

Спочатку знайдемо оптимальний розв’язок вихідної задачі, відштовхуючись від початкового розв’язку (табл. 5.11). Для нього шукаємо потенціали і за ними – відносні оцінки небазисних змінних (табл. 5.14).

Таблиця 5.14

  v1=4 v2=10 v3=16 Я v4=9  
Ь          
u1=0   x13  
    ѕ   +14 Е    
           
u2=-2 4    
    Е   ѕ      
           
u3=-7   0
  -10     Е   ѕ      
   
                       

Небазисна змінна x13, що має найбільшу додатну оцінку d13=14, увійде до складу базисних. З аналізу компенсаторного циклу, що відповідає x13, , випливає, що з базису повинна бути вилучена одна з трьох змінних, бо . У цьому випадку все одно, яку змінну виводити з базису. Хай це буде змінна .

У табл. 5.15 представлено черговий базисний розв’язок. Сумарні витрати складають: . Оскільки , то розв’язок не оптимальний. Відповідну змінну будемо вводити до базису.

Таблиця 5.15

  v1=-10 Ýv2=-4 v3=2 v4=-5  
           
u1=0      
  -14   -7       -5    
           
u2=12 0 x23  
Ü       ѕ +13 Е    
           
u3=7  
  -10     Е   ѕ      
   
                       

Для змінної, що вводиться до базису x23, побудуємо компенсаторний цикл: . З аналізу циклу випливає, що з базису може бути вилучена одна з двох змінних. Нехай це буде змінна

У табл. 5.16 подано новий базисний розв’язок. Сумарні витрати на перевезення складають ті самі90од. вартості.

Таблиця 5.16

  v1=3 v2=-4 v3=2 v4=-5  
           
u1=0      
  -1   -7       -5    
           
u2=-1    
    ѕ -13     Е -11    
           
u3=7 X31
  +3 Е       ѕ      
  14 Э 10 ß  
                       

Оскільки , то розв’язок не оптимальний. Для змінної, що вводиться до базису x31, побудуємо компенсаторний цикл: . Оскільки , то з базису вилучається змінна .

У табл. 5.17 наведено новий базисний розв’язок. Сумарні витрати складають:

Таблиця 5.17

  v1=3 v2=-1 v3=2 v4=-2  
           
u1=0      
  -1   -4       -2    
           
u2=-1    
      -10       -8    
           
u3=4  
          -3        
   
                     

Оскільки відносні оцінки всіх небазисних змінних недодатні, розв’язок опти­мальний.

Тепер знайдемо оптимальний розв’язок вихідної задачі, спираючись на початковий розв’язок з табл. 5.12. Для нього шукаємо потенціали і за ними – відносні оцінки небазисних змінних (табл. 5.18).

Таблиця 5.18

  v1=4 Ý v2=10 v3=3 v4=-4  
           
u1=0      
          -4    
           
u2=-2  
Ü       ѕ   Е -11    
           
u3=6   x32
    +13 Е   ѕ      
  10 Э  
                       

Оскільки , то розв’язок не оптимальний. Для змінноїx32, що вводиться до базису, побудуємо компенсаторний цикл: . З аналізу циклу випливає, що з базису може бути вилучена одна з двох змінних. Нехай це буде змінна :

Табл. 5.19 містить базисний розв’язок. Сумарні витрати на перевезення складають: Оскільки , то розв’язок не оптимальний. Для змінної x31 , що вводиться до базису, побудуємо компенсаторний цикл: Замкнений цикл вказує на те, що з базису вилучається змінна

Таблиця 5.19

  v1=4 v2=-3 v3=3 v4=-4  
           
u1=0      
      -6     -4    
           
u2=-2    
    ѕ -13     Е -11    
           
u3=6 x31
  +3 Е       ѕ      
  14 Э 10 ß  
                       

Табл. 5.20 містить черговий базисний розв’язок, сумарні витрати якого дорівнюють:

Таблиця 5.20

  Ý v1=4 v2=0 Я v3=3 v4=-1  
           
u1=0   x13  
    ѕ -3   +1 Е -1    
           
u2=-2    
    Е -10     ѕ -8    
           
u3=3  
          -3        
   
                     

Оскільки , то розв’язок не оптимальний. Для змінної x13, що вводиться до базису, побудуємо компенсаторний цикл: З аналізу циклу випливає, що з базису може бути вилучена одна з двох змінних. Нехай це буде змінна :

Табл. 5.18 містить черговий базисний розв’язок. Йому відповідають сумарні транспортні витрати:

Таблиця 5.21

  v1=3 v2=-1 v3=2 v4=-2  
           
u1=0      
  -1   -4       -2    
           
u2=-1    
      -10       -8    
           
u3=4  
          -3        
   
                     

Оскільки відносні оцінки всіх небазисних змінних недодатні, розв’язок оптимальний. Відзначимо, що цей розв’язок збігається з розв’язком табл. 5.16.

Отже, оптимальний план перевезень буде таким, як наведено в табл. 5.22.

Таблиця 5.22