1、某公司经销一种产品,它下设三个工厂、四个销售部。三个工厂的日产量分别为:A17吨,A24吨,A39吨;各销售部的日销量分别为:B13吨,B26吨,B35吨,B46吨。各厂到各销售部的单位产品的运价如下表。问该公司应如何调运产品,才能完成运输任务而使运费最省。,例:,产销平衡表,单位运价表,运输问题一般用表上作业法求解,需建立表格模型:,表 上 作 业 法 计 算 步 骤 框 图,分析实际问题 列出产销平衡表 及单位运价表,确定初始调运方案 (最小元素法或Vogel法),求检验数 (闭回路法或位势法),所有检验数0,找出绝对值最大的负检验数,用闭回路调整法,得出新的调运方案,得到最优方案 算出总
2、的运价,表上作业法的具体步骤和方法,1. 确定初始基可行解,运输问题必存在最优解。,确定初始基可行解的方法:最小元素法和伏格尔(Vogel)法。,初始基可行解的确定 - (1)最小元素法,基本思想:就近优先供应,即从单位运价表中的最小运价cij 开始确定调运量,然后再由次小运价确定调运量,依次下去,直到最后供完为止就给出了初始基可行解。,3,1,4,6,3,3,单位运价表,产销平衡表,3,1,4,6,3,3,数字格的个数 =3+4-1(即m+n-1),数字格:基变量,空格:非基变量,该初始方案的总运费(31)(64)(43)(12)(310)(35)86元, , , , , , ,单位运价表,
3、产销平衡表,初始基本可行解为: (x13,x14,x21,x23,x32,x34)=(4,3,3,1,6,3),相应运价为: (c13,c14,c21,c23,c32,c34)=(3,10,1,2,4,5),最小元素法中的退化情况,3,4,5,6,0,2,即数字格里为基变量的取值,空格为非基变量的取值,初始基可行解的确定 - (2)伏格尔法(Vogel):,做法:1). 分别计算出各行和各列的罚数。(罚数=次小费用-最小费用)2).找出最大的罚数,选择它所在的行或列所对应的最小费用,进行优先安排。3).重复计算步骤1和2。, 2 5 1 3,011, ,6, 2 1 3,012,3, 2 1
4、2,01, , ,3, 1 2,76, ,5,2,1,当产销地的数量不多时,伏格尔法给出的初始方案有时就是最优方案,故常用该法求运输问题最优方案的近似解,1.闭回路法; 2.位势法,2. 最优性的判别,最优性检验 - (1)闭回路法,闭回路:从某一空格出发,沿水平方向或垂直方向前进,遇到合适的数字格可以旋转90度,继续前进,若最后能回到出发点,则所构成的回路为闭回路。,结论:在任何可行方案中,以空格(i,j)为一个顶点,其余顶点全是数字格的闭回路存在且唯一.,(+1),(-1),(-1),(+1),3,3,1,2,依次求出所有空格(非基变量)的检验数,当检验数还存在负数时,说明原方案还不是最优
5、解。,作法:先从任意空格(i,j)处出发,作一闭回路 给空格(i,j)一个单位的运量,调整闭回路上其余数字格 的运量,使达到产销平衡. 则闭回路上总运费的变化值等于空格(i,j)的检验数. 当所有的检验数都为正时,则为最优解.,经调运后,运费的变化值为:3-3+2-1=1, 即空格( AI,B1)的检验数为1,3,1,3,6,3,1,4,9,2,3,10,5,4,调运后总运费的变化值为:92+3-10 +5-41 空格(2,2)的检验数为1。,检 验 数 表,检验数中有负数,说明原方案不是最优解。,该表是用最小元素法给出的初始运输方案,将初始运输方案(上表)中有数字格的地方换上对应格的单位运价
6、得下表,单位运价表,最优性检验(2)位势法(对偶变量法),产销平衡表,确定各行各列的一组位势:使基变量中的 cij=ui+vj 其中ui和vj即i行和列的位势,单位运价表cij,1 0 -4,1,8,2,9,ij=Cij-(Ui+Vj),Ui+Vj,Cij,当表中空格处出现负检验数时,表明当前平衡表给出的调运方案不是最优的,需调整调运量,改进原调运方案,使总运费减少。,改进的方法闭回路调整法,以(2,4)格为调入格,以此格为出发点, 作一闭环回路。,(+1),(1),(+1),(1),2。在最小负检验数所在的闭回路上,取偶点中运量最小的,(以保证调整之后各分量仍是正值,即仍是基可行解),它即为
7、出基变量,3。最小运量即为调整量:闭回路上,奇点加调整量,偶点减调整量,得到新的方案.,1。最小负检验数所对应的空格(非基变量),即为进基变量,运量调整后,必然使某个数字格变成零。把一个 变成零的数字格抹去,得新的调运方案。,经检验,所有ij0 得到最优解, 最小运费为85元。,0,ij=Cij-(ui+vj),3,0,7,0,例 、将下表按闭回路调整法进行调整,在需要减少运量的地方有多个相等的最小数,则调整后原先空格处填上这个最小数,而原最小数的位置都变为空格. 继续计算中,要把最小数格之一变为空格,其余均补添0,并看作数字格,使数字格数=m+n-1,产销平衡的运输问题 :产销不平衡的运输问
8、题:,产销不平衡的运输问题的求解方法,产大于销,销大于产,由于总产量大于总销量,就要考虑多余的物资在哪些产地 就地储存的问题。在产销平衡表中,将各产地的仓库存有多余物资并运往一个假想销地Bn+1,在单位运价表中令各产地到假想销地Bn+1的单位运费 Ci,n+1 =0 (i=1,2m).则在表中增加一列,可理解为各产地的单位运价ci,n+1及库存量bn+1,则该问题转为产销平衡问题。,设 x i,n+1 是产地 Ai 的库存量,即产地A i 到假想销地 Bn+1 的运量,于是有,其销量为:,最优解中,产地A i 到假想销地Bn+1的运量实际上是产地A i 就地储存的多余物资的数量。,在产销平衡表
9、中虚设一个假想产地Am+1, 其产量为再令假想产地Am+1到各销地的单位运价C m+I,j =0 (j=1n) , 则运价表中增加一行,可理解为到各销地的单位运价及缺货量。则该问题同样转为产销平衡问题。 在最优解中,虚设产地到销地Bj的运量实际上就是最后分配方案中销地的缺货量。,销大于产,例 (产大于销)设有A1、A2、A3三个产地生产某种物资,其产量分别为7t、5t、7t,B1、B2、B3、B4四个销地需要该种物资,销量分别为2t、3t、4t、6t,又知各产销地之间的单位运价见表1,试决定总运费最小的调运方案.,表1 单位运价表 单位:元/t,表2 产销平衡表,表3 单位运价表,表4 最优解
10、,例2,(销大于产) 设有三个化肥厂供应四个地区的农用化肥。各化肥厂年产量,各地区年需要量及从各化肥厂到各地区运送化肥的单位运价如表:,试决定总运费最节省的化肥调运方案。,解: 这是一个产销不平衡的运输问题,总产量为160万吨,四个地区的最低需求为110万吨, 最高需求为无限。根据现有产量,第个地区每年最多能分配到60万吨,这样最高需求为210万吨,销量大于产量。为了求得平衡,在产销平衡表中增加一个假想的化肥厂D,其年产量为50万吨。由于各地区的需要量包含两部分,如地区,其中30万吨是最低需求,故不能由假想化肥厂D供给,令相应运价为M(任意大正数),而另一部分20万吨满足或不满足均可以,因此可以由假想化肥厂D供给,按前面讲的,令相应运价为0。对凡是需求分两种情况的地区,实际上可按照两个地区看待。这样可以写出这个问题的产销平衡表和单位运价表。,5020 10 30 30 20 0 30 20,