Формирование экономико-математической модели.
Постановка задачи.
Пусть имеется пять предприятий-изготовителей и одиннадцать потребителейодинаковой продукции. Известны производственные мощности изготовителей ипотребности потребителей. Суммарные мощности предприятий больше потребностипотребителей.
Производственные мощности изготовителясоставляют Ai. Потребность потребителя продукции равна Bj.
На выпуск единицы продукции изготовитель i расходует Ri затрат.
Известны затраты на доставку единицы продукции изпункта i в пункт j – Cij.
Издержки транспорта значительны и должны бытьвключены в целевую функцию.
Требуется составить такой план производстваи поставок, чтобы суммарные расходы на производство и транспортировку былиминимальны.
Математическая формулировка задачи.
Удовлетворение всехпотребностей:
Xij = Bj
Неотрицательность грузовых потоков:
Xij >= 0
Соблюдение ограничений мощности:
Xij <= Ai
Целевая функция:
(Ri + Cij)*Xij -> min
От обычной транспортной задачи поставленнаязадача отличается тем, что показатель оптимальности складывается из двухсоставляющих. Однако, общие затраты на производство и транспортировкуопределяются простым суммированием.
Таким образом, поставленная задача являетсяоткрытой транспортной задачей.
Исходные данные
Предприятие | А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | |||||
Производственные мощности | 135 | 160 | 140 | 175 | 165 | |||||
Затраты на ед. продукции в рублях | 119 | 93 | 81 | 70 | 62 | |||||
Потребители | В1 | В2 | В3 | В4 | В5 | В6 | В7 | В8 | В9 | В10 |
Спрос потребителей | 30 | 45 | 60 | 50 | 45 | 65 | 79 | 87 | 44 | 30 |
Матрица транспортных затрат, руб.
(получена на основе данных по сети)
Потребители | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | B10 | |
Отправители | Номера вершин | 3 | 12 | 24 | 35 | 19 | 30 | 16 | 9 | 31 | 5 |
A1 | 2 | 41 | 34 | 45 | 64 | 41 | 46 | 31 | 38 | 41 | 18 |
A2 | 33 | 47 | 22 | 12 | 21 | 13 | 7 | 12 | 36 | 2 | 36 |
A3 | 26 | 35 | 14 | 7 | 33 | 1 | 5 | 16 | 24 | 10 | 24 |
A4 | 21 | 40 | 40 | 38 | 39 | 31 | 37 | 42 | 29 | 42 | 51 |
A5 | 13 | 21 | 16 | 19 | 47 | 13 | 19 | 18 | 10 | 24 | 19 |
Суммированием затрат напроизводство и транспортных затрат в каждой клетке матрицы получаем расчетнуюматрицу.
Расчетная матрица стоимостных затрат.
Потребители | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | B10 | |
Отправи тели | Ресурсы | ||||||||||
A1 | 135 | 160 | 153 | 164 | 183 | 160 | 165 | 150 | 157 | 160 | 137 |
A2 | 160 | 140 | 115 | 105 | 114 | 106 | 100 | 105 | 129 | 95 | 129 |
A3 | 140 | 116 | 95 | 88 | 114 | 82 | 86 | 97 | 105 | 91 | 105 |
A4 | 175 | 110 | 110 | 108 | 109 | 101 | 106 | 112 | 99 | 112 | 121 |
A5 | 165 | 83 | 78 | 81 | 109 | 75 | 81 | 80 | 72 | 86 | 81 |
Так как транспортная задача открытая, то мощностипревышают потребности. Часть поставщиков в оптимальном плане остаетсянедозагруженной. Для решения задачи в матричной форме вводится фиктивныйпотребитель – дополнительный столбец с потребностью, равной избытку ресурсовнад реальными потребностями.
Решение транспортной задачи.
Исходные данные.
Потребители | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | В10 | В11 | |
Отправи тели | Ресурсы | 30 | 45 | 60 | 50 | 45 | 65 | 79 | 87 | 44 | 30 | 240 |
A1 | 135 | 160 | 153 | 164 | 183 | 160 | 165 | 150 | 157 | 160 | 137 | 0 |
A2 | 160 | 140 | 115 | 105 | 114 | 106 | 100 | 105 | 129 | 95 | 129 | 0 |
A3 | 140 | 116 | 95 | 88 | 114 | 82 | 86 | 97 | 105 | 91 | 105 | 0 |
A4 | 175 | 110 | 110 | 108 | 109 | 101 | 106 | 112 | 99 | 112 | 121 | 0 |
A5 | 165 | 83 | 78 | 81 | 109 | 75 | 81 | 80 | 72 | 86 | 81 | 0 |
Итого 775
Решение
Потребители | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | B10 | B11 | ||
Отправи тели | Ресурсы | 30 | 45 | 60 | 50 | 45 | 65 | 79 | 87 | 44 | 30 | 240 | |
A1 | 135 | 160 | 153 | 164 | 183 | 160 | 165 | 150 | 157 | 160 | 137 | 0 | |
135 | |||||||||||||
A2 | 160 | 140 | 115 | 105 | 114 | 106 | 100 | 105 | 129 | 95 | 129 | 0 | |
49 | 44 | 67 | |||||||||||
A3 | 140 | 116 | 95 | 88 | 114 | 82 | 86 | 97 | 105 | 91 | 105 | 0 | |
45 | 65 | 30 | |||||||||||
A4 | 175 | 110 | 110 | 108 | 109 | 101 | 106 | 112 | 99 | 112 | 121 | 0 | |
20 | 87 | 30 | 38 | ||||||||||
A5 | 165 | 83 | 78 | 81 | 109 | 75 | 81 | 80 | 72 | 86 | 81 | 0 | |
30 | 45 | 60 | 30 | ||||||||||
Итого 775