《运筹学》复习参考资料知识点及习题
-540 -450 -720 0 0 -M -M CB XB -M -M -M -540 -720 -540 -720 -450 b 70 30 y1 3 (9) -12M y2 5 5 -10M y3 9 3 -12M y4 -1 0 y5 0 -1 y6 1 0 -M 0 1 0 -M 0 1/8 -1/24 y7 0 1 -M 0 θL 70/3 30/9=10/3 y6 y7 M M -M 1/3 -1/9 12M-540↑ 10M-450 12M-720 -M 60 10/3 15/2 5/6 0 1 0 0 1 -540 0 -1 12/5 -360 10/3 5/9 (8) 1/3 -1 0 y6 y1 -1/3 60/8=2.5 1/9 M/3-60 -M/3+60 10/3/1/3 =10 15/2/5/12 =18 5/6/5/12 =2 -300+10/3M -8M-180 -M -M/3+60 -150+10/3M 8M-540↑ M -1/8 1/24 M/3-60 y3 y1 5/12 (5/12) -572 125↑ 0 1 -450 0 1 0 1/24 -1/8 -1/24 1/8 20/3 2 -720 -135/2 475/12 -135/2 -75/2 0 1 0 -720 0 *
135/2 -475/12 135/2-M 75/2-M 1/6 1/6 1/6 -1/6 3/10 -15 15-M y3 y2 1/10 -3/10 -1/10 75 -75 15 -15 -75 75-M -5700 -180 20∴该对偶问题的最优解是y=(0,2,,0,0)T
3最优目标函数值min w =-(-5700)=5700
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五、运输规划问题:
运输规划问题的特殊解法——“表上作业法”解题步骤:
1、找出初始调运方案。即在(m×n)产销平衡表上给出m+n-1个数字格。(最小元素法) 2、(对空格)求检验数。判别是否达到最优解。如已是最优解,则停止计算,否则转到下一步。(闭回路法)
3、对方案进行改善,找出新的调运方案。(根据检验结果选择入基变量,用表上闭回路法调整——即迭代计算,得新的基本可行解)
4、重复2、3,再检验、再迭代,直到求得最优调运方案。
类型一:供求平衡的运输规划问题(又称“供需平衡”、“产销平衡”)
引例:某钢铁公司有三个铁矿和四个炼铁厂,铁矿的年产矿石量分别为100万吨、80万吨和50万吨,炼铁厂年需矿石量分别为50万吨、70万吨、80万吨和30万吨,这三个铁矿与四个炼铁厂的距离如下:
距 炼 铁 厂 B1 B2 B3 B4 铁 矿 离 A1 A2 A3 15 20 3 30 70 8 14 20 12 3 20 15 问:该公司应如何组织运输,既满足各炼铁厂需要,又使总的运输费用为最小(按吨.公里计)?
解:用“表上作业法”求解。
⑴先用最低费用法(最小元素法)求此问题的初始基础可行解:
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费 用 产 地 销 地 产量 B1 15 70 12 50 20 30 20 B2 -67 × 20 50 70 3 B3 80 44 × 33 × 80 30 20 25 B4 -65 Si 100 A1 A2 A3 销量 8 3 14 20 × 80 30 -10 50 × 30 53 × dj ∴初始方案: A1
80 20
230 230 B1
A2
B3
30 20 30
B1 B2 B3
A3
50
B2
Z=15×20+3×80+70×30+8×20+20×30+3×50=3550(吨.公里) ⑵对⑴的初始可行解进行迭代(表上闭回路法),求最优解:
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费 用 产 地 销 地 产量 B1 15 70 12 50 20 -53 20 B2 -14 × 3 B3 80 -9 × -20 × 80 30 20 25 B4 -12 Si 100 A1 A2 A3 销量 8 3 70 14 20 × 80 30 -10 50 × 30 × 50 30 20 dj 230 230 用表上闭回路法调整后,从上表可看出,所有检验数σ<0,已得最优解。 ∴最优方案: A1
80 20
B1
A2
B3
50
B2
A3
30
B1
30
B4
20
B2
Z=15×20+3×80+8×50+20×30+12×30+3×20=1960(吨.公里)
解法分析:①如何求检验数并由此确定入基变量?有数字的空格称为“基格”、打×的空格称为“空格”,标号为偶数的顶点称为偶点、标号为奇数的顶点称为奇点,出发点算0故为偶点。找出所有空格的闭回路后计算它们的检验数?ij??c??cij奇点偶点ij,必须?ij≤0,才得到最优解。否则,应选所有?中正的最大者对应的变量xj为入基变量进行迭代(调整)。②检验后调整运输方案的办法是:在空格的闭回路中所有的偶点均加上奇点中的最小运量,所有的奇点均减去奇点中的最小运量。③重复以上两步,再检验、再调整,直到求得最优运输方案。
类型二:供求不平衡的运输规划问题
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若?si??dj,则是供大于求(供过于求)问题,可设一虚销地Bn+1,令
i?1j?1mnci,n+1=0,dn+1=?si??dj,转化为产销平衡问题。若?si??dj,则是供小
i?1j?1i?1j?1mnmn于求(供不应求)问题,可设一虚产地Am+1,令cm+1,j=0,sm+1=?dj??si,
j?1i?1nm转化为产销平衡问题。
(,2,…,m;,2,…,n) 六、工作指派问题:
工作指派问题的数学模型——假定有n项工作需要完成,恰好有n个人每人可
去完成其中一项工作,效果要好。
工作指派问题的特殊解法——“匈牙利法”(考!!)解题步骤:
1、使系数矩阵(效率矩阵)各行、各列出现零元素。
作法:①行约简—系数矩阵各行元素减去所在行的最小元素,②列约简—再从所得矩阵的各列减去所在列最小元素。
2、试求最优解。如能找出n个位于不同行不同列的零元素,令对应的xij= 1,其余xij = 0,得最优解,结束;否则下一步。
作法:由独立0元素的行(列)开始,独立0元素处画( )标记 ,在有( )的行列中划去(也可打*)其它0元素;再在剩余的0元素中重复此做法,直至不能标记( )为止。 3、作能覆盖所有0元素的最少数直线集合。
作法:① 对没有( )的行打√号;②对已打√号的行中所有0元素的所在列打√号;③再对打有√号的列中0元素的所在行打√号;④重复②、③直到得不出新的打√号的行(列)为止;⑤对没有打√号的行画一横线,对打√号的列画一纵线,这就得到覆盖所有0元素的最少直线数。⑥未被直线覆盖的最小元素为cij,在未被直线覆盖处减去cij,在直线交叉处加上
cij。
4、重复2、3,直到求得最优解。
类型一:求极小值的匈牙利法:(重点掌握这种基本问题)
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