Исходные данные транспортной задачи приведены схематически: внутри прямоугольника заданы удельные транспортные затраты на перевозку единицы груза, слева указаны мощности поставщиков, а сверху - мощности потребителей. Сформулировать экономико-математическую модель исходной транспортной задачи, найти оптимальный план перевозок груза от поставщиков к потребителям, при известных стоимостях перевозок единицы товара, суммарных потребностях потребителей товара. Суммарных производственных мощностях производителей. Стоимость всех перевозок при этом должна быть минимальной. Дать экономическую интерпретацию результатов.
110 50 30 80 100 90
130 2 3 6 8 2 10
90 8 1 2 3 5 6
100 7 4 4 1 4 8
140 2 8 5 1 3 6
Решение
Продукция определенного типа производится на заводах А1, А2, А3, A4 и потребляется на объектах В1, В2, В3, В4, В5 и В6.
Производители Потребители Объём производства
B1 B2 B3 B4 B5 B6
A1 2 3 6 8 2 10 130
A2 8 1 2 3 5 6 90
A3 7 4 4 1 4 8 100
A4 2 8 5 1 3 6 140
Спрос 110 50 30 80 100 90
Общий объем поставок производителей ai=130+90+100+140=460. Суммарные потребности производителей
bi=110+50+30+80+100+90=460,
т.е. имеем закрытую модель транспортной задачи.
Математическая модель задачи:
Обозначим запасы грузов, которые будут перевозиться из пункта i в пункт j как Xij (i=1,2,3,4; j=1,2,3,4,5,6)
. Это переменные задачи, значения которых должны быть определены в процессе решения. Например, X12 – это число грузов, которое должно быть перевезено из пункта А1 в пункт В2. В задаче содержится 4*6=24 переменных.
Очевидно, что все переменные задачи не отрицательные и целые числа, т.е.
Xij 0,
Xij – целые числа,
где i=1,2,3,4; j=1,2,3,4,5,6.
Кроме этого, должны быть удовлетворяться следующие условия. Число грузов, вывозимых с пункта А1 равно 100, поэтому:
X11 + X12 + X13 + X14 + X15 + X16 = = 130
Аналогично
= 90; = 100; = 140;
По условию задачи в пункте В1 потребность грузов равна 110, поэтому:
= 110
Аналогично:
= 50; = 30; = 80; = 100; = 90;
Транспортные расходы на перевозку товаров заказчикам вычисляются по формуле:
Нужно найти такие значения переменных Xij (i=1,2,3,4; j=1,2,3,4,5,6) при которых целевая функция, будет иметь минимальное значение и будут выполнены ограничения задачи.
Решаем в Excel:
В ячейку для вычисления целевой функции вводим: =СУММПРОИЗВ(B2:G5;B9:G12)
Используем «Поиск решения» для вычисления минимального значения целевой функции.
В режиме показа формул:
Получаем:
В итоге получаем значение целевой функции (минимальные затраты на перевозку):
Zmin = 1190 ден