Смекни!
smekni.com

Транспортная задача линейного программирования (стр. 2 из 10)

ПунктыОтправления Пункты назначения Запасы
Потребности
или

Условие

или
означает, с какой задачей мы имеем дело, с закрытой моделью или открытой моделью транспортной задачи. Перемен­ное
означает количество груза, перевозимого с базы
потреби­телю
: совокупность этих величин образует матрицу (матрицу перевозок).

Очевидно, переменные

должны удовлетворять условиям:

Система (2.1) содержит

уравнений с
неизвестными. Её особенность состоит в том, что коэффициенты при неизвестных всюду равны единице. Кроме того, все уравнения системы (2.1) могут быть разделены на две группы: первая группа из т первых уравне­ний (“горизонтальные” уравнения) и вторая группа из п остальных уравнений (“вертикальные” уравнения). В каждом из горизонталь­ных уравнений содержатся неизвестные с одним и тем же первым индексом (они образуют одну строку матрицы перевозок), в каждом из вертикальных уравнений содержатся неизвестные с одним и тем же вторым индексом (они образуют один столбец матрицы пере­возок). Таким образом, каждая неизвестная встречается в системе (2.1) дважды: в одном и только одном горизонтальном и в одном и только одном вертикальном уравнениях.

Такая структура системы (2.1) позволяет легко установить ее ранг. Действительно, покажем, что совокупность неизвестных, образующих первую строку и первый столбец матрицы перевозок, можно принять в качестве базиса. При таком выборе базиса, по крайней мере, один из двух их индексов равен единице, а, следо­вательно, свободные неизвестные определяются условием
,
.Перепишем систему (2.1) в виде

где символы

и
означают суммирование по соответствующему индексу. Так, например,

При этом легко заметить, что под символами такого суммирования объединяются только свободные неизвестные (здесь

,
).

В рассматриваемой нами системе только два уравнения, а имен­но первое горизонтальное и первое вертикальное, содержат более одного неизвестного из числа выбранных нами для построения базиса. Исключив из первого горизонтального уравнения базисные неизвестные

с помощью вертикальных уравнений, мы получаем уравнение

или короче

где символ

означает сумму всех свободных неизвестных. Аналогично, исключив из первого вертикального уравнения базисные неизвестные
с помощью горизонтальных уравнений, мы получаем уравнение

Так как для закрытой модели транспортной задачи

, то полученные нами уравнения (2.2) и (2.2’) одинаковы и, исключив из одного из них неизвестное
, мы получим уравнение-тождество 0=0, которое из системы вычеркивается.

Итак, преобразование системы (2.1) свелось к замене двух урав­нений (первого горизонтального и первого вертикального) уравне­нием (2.2). Остальные уравнения остаются неизменными. Система приняла вид

В системе (2.3) выделен указанный выше базис: базисные неиз­вестные из первых т уравнений образуют первый столбец матрицы перевозок, а базисные неизвестные остальных уравнений образуют первую строку матрицы перевозок без первого неизвестного

[она входит в первое уравнение системы (2.3)]. В системе (2.3) имеется
уравнений, выделенный базис содержит
неизвест­ных, а, следовательно, и ранг системы (2.1)
.

Для решения транспортной задачи необходимо кроме запасов и потребностей знать также и тарифы

, т. е. стоимость перевозки единицы груза с базы
потребителю
.

Совокупность тарифов

также образует матрицу, которую можно объединить с матрицей перевозок и данными о запасах и потребностях в одну таблицу:
ПунктыОтправления Пункты назначения Запасы
Потребности
или

Сумма всех затрат, т. е. стоимость реализации данного плана перевозок, является линейной функцией переменных

: