Алгоритм перестроения базисного решения
Шаг 1. Выбираем
,
Шаг 2. Полагаем
,
Шаг 3. К транспортной таблице, со всеми выделенными базисными
и добавленными к ним
, применяется правило вычеркивания. Оставшиеся невычеркнутыми элементы образуют цикл.
Шаг 4. При движении по циклу от
расставляются знаки минус и плюс поочередно,
Шаг 5. Полагаем
,
Шаг 6. Перестраивается базисное решение по формулам:
, (8)
, (9)
, (10)
, (11)
для невычеркнутых элементов,
Шаг 7. Один из элементов помеченный знаком минус, который после преобразования стал или был равным нулю, исключается из базиса,
Шаг 8. Переход к этапу 1.
Замечание 1. Если после преобразования образовалось два или несколько
, то можно убрать любой из этих элементов, однако так как мы ищем минимальное значение целевой функции, исключить можно тот элемент, которому соответствует максимальное значение
.
Утверждение 3. Если в транспортной задаче все
и
являются целыми числами, то любое допустимое базисное решение также целое.
Доказательство. При построении начального базисного решения
вычисляется по формуле
,
так как начальное базисное решение имеет только целые компоненты (
и
– целые числа), то
также целое.
При перестроении начального базисного решения
из чего следует, что
целое число. Остальные базисные компоненты, вычисляемые по формулам (8)-(11), также целые.
Из всего выше сказанного следует, что начальное базисное решение целочисленное и при перестроении целочисленность сохраняется.
Пример 4.4.1.
Имеем транспортную задачу.
| ||||||
| Bj |
Рис.6.
Матрица Х – начальное базисное решение, найденное с помощью произвольного выбора
.
| ||||||||||
| 7(1) | 7 | |||||||||
| 7(2) | 1(3) | | 1 | |||||||
| 8(4) | 2(5) | | 2 | |||||||
| 10(6) | 4(7) | 6(8) | | | 6 | |||||
| Bj | | | | | | |||||
| 4 | | |||||||||
| 6 | ||||||||||
Рис. 7.
Вычисление потенциалов:
U1+ V4 =1, U3+ V5 = 1, U1 = 0 , V1 = 3,
U2+ V3 = 2, U4+ V2 = 2, U2 = 1, V2 = -1,
U2+ V5 = 3, U4+ V4 = 4, U3 = -1, V3 = 1,
U3+ V1 = 2, U4+ V5= 5, U4 = 3 , V4 = 1,
V5 = 2.
| Vj Ui | -1 | ||||
| -1 | |||||
Рис. 8.
Для небазисных мест
(вычисление оценок и проверка на оптимальность).
| Vj Ui | -1 | ||||
| -2 | -5 | -2 | |||
| -6 | |||||
| -1 | -6 | -5 | -3 | ||
Рис. 9.
Для введения в базис выбираем клетку (4;1) т.к.
(решение неоптимальное) и поставим
.
Определяется цикл, связывающий
с базисными элементами по правилу вычеркивания.
| (1) | ||||||
|
| 7
|
| (5) | |||
| 8- | 2+ | ||||||
| 6- | ||||||
| (2) | (3) | (4) | |||||
Рис. 10.
Расставим знаки при элементах цикла.
.
Продолжаем перестраивать базисное решение.
| Vj Ui | -2 | -1 | -4 | -3 | |
| -7 | -5 | -7 | -5 | ||
| -1 |
| 1- | |||
| 2- | -1 | -5 | 8+ | ||
| 6+ | -4 | 4- | -5 |
Рис. 11.
Новое базисное решение и новые оценки представлены на рис. 12.
|
|
| ||
| 1- | |||
| 2- | 8+ | |||
| 6+ | 4- | |||
|
Рис. 12.
| Vj Ui | -2 | -1 | -1 | -3 | |
| -7 | -5 | -4 | -5 | ||
| -2 | -4 | -3 | |||
| 1- | -1 | -2 |
| ||
| 7+ | -1 | 3- | -5 |
Рис. 13.
|
|
|
| |
| 1- |
| 9 | ||
| 7+ | 3- | |||
|
Рис. 14.
| Vj Ui | -2 | -1 | -1 | -1 | |
| -7 | -5 | -4 | -3 | ||
| -2 | -4 | -1 | |||
| -2 | -3 | -4 | |||
| -1 | -3 |
Рис. 15.
Все оценки
, значит решение оптимальное.
Вычисляем значение целевой функции
.
Транспортные задачи, имеющие усложнения в постановке