• 运输问题
  1. 以产销平衡问题为例解释运输问题:

在运算中,我们会涉及到两个表:运费表和产销平衡表

  1. 运输问题的特点:
        1. 运输问题存在可行解,也一定存在最优解
        2. 当供应量和需求量都是整数时,则一定存在整数最优解,但也可能存在非整数最优解
        3. 有m+n个约束,mn个变量
        4. 运输问题系数矩阵的秩为m+n-1;运输问题基变量的个数为m+n-1

  1. 求解运输问题的方法(表上作业法):

  1. 第一步个人推荐使用元素差额法
    求最小运价(成本)时优先选择差额最大的列(或行)的最小值运送;求最大利润时,优先选择差额最小的那列(或行)的最大值运送
  2. 第二步闭合回路法和位势法看着用吧,都差不多:
  • 闭回路法:

以确定了初始调运方案的作业表为基础,以一个非基变量作为起始顶点,寻求闭回路。

该闭回路的特点是:除了起始顶点是非基变量外,其他顶点均为基变量(对应着填上数值的格)。

可以证明,如果对闭回路的方向不加区别,对于每一个非基变量而言, 以其为起点的闭回路存在且唯一

  • 闭回路的特点

每一个顶点都是转角点,与之相邻的两个顶点,分别在它的水平和铅直方向;

每一行(列)如果有闭回路的顶点,则必出现一对,顶点总个数是偶数;

从任何一个顶点出发,沿任何一个方向到它的位于同一行或同一列的相邻顶点,如此继续下去,经过闭回路的所有顶点和边,最后又回到开始的顶点, 但每一顶点和边在闭回路中只经过一次。

σij =(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)

对调运方案中每一空格按闭回路法求出检验数

若所有检验数大于等于零,则此方案为最优方案;

若存在检验数小于零,则需对此方案进行调整

Ep:

          1. 位势法(别问,就按照下面这样写,问就是我也不知道):

  1. 解的改进,闭回路调整法

对σij<0的地方进行调整,找到一个以此格子为起点的闭回路,令θ=min{ 偶数顶点的最小值(最小运量) }

偶数顶点“减去调整量”,奇数顶点“加上调整量”

  1. 重新计算检验数查看是否需要再次调整,若检验数均不为负数(因为求的是最小值)则得到最优解,否则循环上述步骤。
  2. 若运输问题的某一基可行解有多个非基变量的检验数为负,但通常取σij<0中最小者对应的变量为换入变量。

当迭代到运输问题的最优解时,如果某个非基变量的检验数为0,说明该问题有无穷多最优解。以此格为调入格,作闭回路,经调整后得另一最优解。

用表上作业法求解运输问题出现退化时,在相应的格中一定要填一个0,以表示此格为数字格。

建议写几题试试P113-124

  1. 运输问题的其他形式
  • 有时目标函数求最大(这个简单,随便写)
  • 当某些运输线路上的能力有限制时(在模型中直接加入约束条件)
  • 产销不平衡时:产大于销;销大于产(求解方法是将不平衡问题化为平衡问题再按平衡问题求解)

对于产大于销的问题,我们可以设定一个虚拟的销地,这样就可以化为产销平衡问题(送往虚拟销地的运费为0)

对于销大于的产问题,我们可以设定一个虚拟的产地,这样就可以化为产销平衡问题(虚拟产地送往任意销地的运费为0)注意虚拟产地不可送往刚性需求

对于某产地不可送达某销地的问题,只需要将对应的运费设置为一个足够大的数大M即可

销地的需求如果出现区间表示如150~210,看上界(当然也要看题目有没有说明)

开放的区间就转化为有边界的区间(算这个时区间自己看着办,如下)

产地的产量出现区间也取上界(同样也要先看题目有没有额外说明)

  1. (港口)调度问题:看PPT吧,没整明白
  2. 转运问题
    • 求解思路:把问题中所有的产地、中转站和销地都既看作产地,又都看作销地,把“转运问题”变成扩大后的产销平衡的运输问题处理。
    • 求解转运问题的步骤:
      1. 将产地、转运点、销地重新编排,转运点既作为产地又作销地;
      2. 各地之间的运价在原问题运价表基础上扩展:自身运往自身的单位运价记为零,不存在运输线路的则记为M(一个足够大的正数);
      3. 由于经过转运点的物资量既是该点作为销地的需求量,又是该点作为产地时的供应量,但事先又无法获取该数量的确切值,因此通常将调运总量作为该数值的上界

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