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运输问题表上作业法


三、最优性检验
根据最小元素法或西北角法求得运输问 题的初始基可行解之后,按照表上作业 法的第二步,下面需对这个解进行最优 性判别,看它是否为本运输问题的最优 解.
1、闭回路法
思路:要判定运输问题的初始基可行解是否为 最优解,可仿照一般单纯形法,检验这个解的 各非基变量(对应于运输表中的空格)的检验 数。 检验数:运输问题中非基变量(对应于空格) 的检验数定义为给某空格增加单位运量导致总 费用的增加量。 如将X果ij有变某为空基格变(量A将i使、运Bj)输的费检用减验少数为,负故当,前说这明 个解不是最优解。若所有空格的检验数全为非 负,则不管怎样变换,均不能使运输费用降低, 即目标函数值已无法改进,这个解就是最优解。
闭回路:在给出的调运方案的运输表上, 从一个空格(非基变量)出发,沿水平或 垂直方向前进,只有碰到代表基变量的数 字格才能向左或向右转90°继续前进,直 至最终回到初始空格而形成的一条回路。
从每一空格出发,一定可以找到一条且只 存在唯一一条闭回路 。
以xij空格为第一个奇数顶点,沿闭回路的顺 (或逆)时针方向前进,对闭回路上的每个 折点依次编号;
=80+100-(90+75)=15。
经济含义:在保持产销平衡的条件下,该非 基变量增加一个单位运量而成为基变量时目 标函数值的变化量。
2、对偶变量法(位势法)
检验数公式:
ij cij ui v j
ui (i 1,2,m) 分别表示前m个约束等式对应的对偶变量;
v j ( j 1,2,n) 分别表示后n个约束等式对应的对偶变量。
初始调运方案对偶变量对应表
调 销地
对偶

运 量
B1
产地
B2
B3
产 变量

ui
A1
A2
销量
100 90
X11
70 100 100 200
X12
X13
u1
80 150 65 100 75 250 u2
X21
X22
X23
100
150
200 450
对偶变量vj
v1
v2
v3
以初始调运方案为例,设置对偶变量 和 ui , v j 然后构造下面的方程组:
非基变量 xij 的检验数:
ij =(闭回路上奇数次顶点运距或运价之和) -(闭回路上偶数次顶点运距或运价之和)
现在,在用最小元素法确定例2初始调运方 案的基础上,计算非基变量X12的检验数 :
初始调运方案中以X12(X21)为起点的闭回路
调 销地
运 量
B1
B2
B3
产量
产地
100 90
70 100 100 200
确定初始方案 (初始
基本可行解)
判定是否 最 优?

是 结束
改进调整 (换基迭代)
最优方案
图 1运输问题求解思路图
二、初始基本可行解的确定
例2:甲、乙两个煤矿供应A、B、C 三个城市用煤,各煤矿产量及各城 市需煤量、各煤矿到各城市的运输 单价见表所示,求使总运输费用最 少的调运方案。
例题有关信息表
s.t.xx1121

x21 x22
100 150
需求约束
x13 x23 200 xij 0, i 1,2; j 1,2,3;
(1)最小元素法:从运价最小的格开始,在格 内的标上允许取得的最大数。然后按运价从小 到大顺序填数。若某行(列)的产量(销量) 已满足,则把该行(列)的其他格划去。如此 进行下去,直至得到一个基本可行解。
σ21=c21-(u2+v1)=80-(-25+90)=15
与前面用闭回路法求得的结果相同。
方程组的特点:
方程个数是m+n-1=2+3-1=4个,对偶变量共 有m+n=2+3=5。
初始方案的每一个基变量xij对应一个方程— —-—所在行和列对应的对偶变量之和等于该基 变量对应的运距(或运价):ui+vj=cij;
X11
X12
X13
80 50 65 200 75
A2
X21
X22
X23
100
150
200
销量
50
产量 200 100 250 200
450
得到初始调运方案为: x11=100,x12=100,x22=50,x23=200
总运价为: 90*100 70*100 50*65 200*100 39250
运距 城市 A
煤矿
日产量 B C (供应量)

90 70 100
200

80 65
75
250
日销量
(需求量) 100 150 200
450
例题 数学模型
min Z 90x11 70x12 100x13 80x21 65x22 75x23 总运输量
x11 x12 x13 200 x21 x22 x23 250 日产量约束
总运价为: 90*100 100*100 65*150 100*100 38750
(2)西北角法
不是优先考虑具有最小单位运价的供销业 务,而是优先满足运输表中西北角(左 上角)上空格的供销要求
用西北角法确定初始调运方案
调 销地
运 量
B1
B2
B3
产地
100 90 100 70
100
A1
用最小元素法确定初始调运方案
调 销地
运 量
B1
B2
B3
产量
产地
100 90
70 100 100 200 100
A1
X11
X12
X13
80 150 65 100 75 250 100
A2
X21
X22
X23
100
150
200
销量
100 450
得到初始调运方案为: x11=100,x13=100,x22=150,x23=100
方程组恰有一个自由变量,可以证明方程 组中任意一个变量均可取作自由变量。 这个时 候方程的解可以称为位势。
u1 v1 c11 90
uu12

v3 v2

c13 c22
100 65
u2 v3 c23 75
在 式 中 , 令 u1=0 , 则 可 解 得 v1=90 , v3=100 , u2=-25,v2=90,于是
σ12=c12-(u1+v2)=70-(0+90)=-20
A1
X11
X12
X13
80 150 65 100 75 250
A2
X21
X22
X23
100
150
200
销量
450
非基变量X12的检验数: 12 =(c12+c23)-(c13+c22)
=70+75-(100+65)=-20,
非基变量X21的检验数:
21 =(c21+c13)-(c11+c23)
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