4y1 + 2y3 ³ 25
5y1 + 2y2 + 5y3 ³ 50
причем оценки ресурсов не могут быть отрицательными
y1
Решение полученной задачи легко найти с помощью второй основной теоремы двойственности, согласно которой для оптимальных решений
| |
x 1 (4y1 + 2y2 + 3y3 - 36) = 0 y1 (4x1 +3x2 + 4x3 + 5x4 - 208) = 0
x 2 (3y1 + 5y2 + y3 - 14) = 0 y2 (2x1 +5x2 + 2x4 - 107) = 0
x 3 (4y1 + 2y3 - 25) = 0 y3 (3x1 + x2 + 2x3 + 5x4 - 181) = 0 .
x 4(5y1 + 2y2 + 5y3 - 50) = 0
Ранее было найдено, что в решении исходной задачи х1>0, x4>0. Поэтому
|
4y1 + 2y2 + 3y3 - 36 = 0
5y1 + 2y2 + 5y3 - 50 = 0
Если же учесть, что второй ресурс был избыточным и, согласно той же теореме двойственности, ее двойственная оценка равна нулю
у2=0,
то приходим к системе уравнений
5y1 + 5y3 - 50 = 0
откуда следует
у1=6, у3=4.
Таким образом, получили двойственные оценки ресурсов
у1=6; у2=0; у3=4, (4)
причем общая оценка всех ресурсов равна 1972.
§6. Задача о "расшивке узких мест производства"
При выполнении оптимальной производственной программы первый и третий ресурсы используются полностью, т.е. образуют ²узкие места производства². Будем их заказывать дополнительно. Пусть T(t1,t2,t3)- вектор дополнительных объемов ресурсов. Так как мы будем использовать найденные двойственные оценки ресурсов, то должно выполняться условие
H + Q-1T
Задача состоит в том, чтобы найти вектор
T (t1, 0, t3),
максимизирующий суммарный прирост прибыли
W = 6t1 + 4t3 (1)
при условии сохранения двойственных оценок ресурсов (и, следовательно, структуры производственной программы)
предполагая, что можно надеяться получить дополнительно не более 1/3 первоначального объема ресурса каждого вида
причем по смыслу задачи
t1
|
приходим к задаче ЛП: максимизировать (1) при условиях (5), (6) и (4).
Эту задачу легко решить графически: см. рис. 1. Программа ²расшивки² имеет вид
t1=
Сводка результатов приведена в таблице
Таблица 1
сj | 36 | 14 | 25 | 50 | b | x4+i | yi | ti |
4 | 3 | 4 | 5 | 208 | 0 | 6 | 46 5/12 | |
aij | 2 | 5 | 0 | 2 | 107 | 13 | 0 | 0 |
3 | 1 | 2 | 5 | 181 | 0 | 4 | 60 1/3 | |
xj | 27 | 0 | 0 | 20 | 1972 | 519 2/3 | ||
Dj | 0 | 8 | 7 | 0 |
§7. Транспортная задача линейного программирования
Транспортная задача формулируется следующим образом. Однородный продукт, сосредоточенный в mпунктах производства (хранения) в количествах а1, а2,..., аm единиц, необходимо распределить между n пунктами потребления, которым необходимо соответственно b1, b2,..., bnединиц. Стоимость перевозки единицы продукта из i-го пункта отправления в j-ый пункт назначения равна сijи известна для всех маршрутов. Необходимо составить план перевозок, при котором запросы всех пунктов потребления были бы удовлетворены за счет имеющихся продуктов в пунктах производства и общие транспортные расходы по доставке продуктов были минимальными.
Обозначим через хij количество груза, планируемого к перевозке от i-го поставщика j-му потребителю. При наличии баланса производства и потребления
математическая модель транспортной задачи будет выглядеть так:
найти план перевозок
минимизирующий общую стоимость всех перевозок
при условии, что из любого пункта производства вывозится весь продукт
и любому потребителю доставляется необходимое количество груза
причем по смыслу задачи
х11> 0 ,. . . ., xmn > 0. (5)
А(а1, а2, а3) = (54; 60; 63); В(b1, b2, b3, b4) = (41; 50; 44; 30); С =
Общий объем производства åаi = 55+60+63 = 178 больше, требуется всем потребителям åbi = 42+50+44+30 = 166, т.е. имеем открытую модель транспортной задачи. Для превращения ее в закрытую вводим фиктивный пункт потребления с объемом потребления 178-166 = 12 единиц, причем тарифы на перевозку в этот пункт условимся считать равными нулю, помня, что переменные, добавляемые к левым частям неравенств для превращения их в уравнения, входят в функцию цели с нулевыми коэффициентами.
Первое базисное допустимое решение легко построить по правилу ²северо-западного угла².
| b1 =41 | b2 =50 | b3 =44 | b4 =30 | b5 =12 |
| |||||
а1 =54 | 41 | 13 | p1 =0 | ||
a2 =60 | 37 | 23 | p2 = | ||
a3 =63 | * | 21 | 30 | 12 | p3 = |
q1 = | q2 = | q3 = | q4 = | q5 = |
Следует иметь в виду, что по любой транспортной таблице можно восстановить соответствующий предпочитаемый эквивалент системы уравнений (3), (4), а в таблице записаны лишь правые части уравнений, причем номер клетки показывает, какая неизвестная в соответствующем уравнении является базисной. Так как в системе (3), (4) ровно m + n - 1 линейно независимых уравнений, то в любой транспортной таблице должно быть m + n - 1 занятых клеток.