Контрольная работа: Постановка и основные свойства транспортной задачи
Решение транспортной задачи при вырожденном опорном плане
Опорный план называется вырожденным, если число его ненулевых перевозок k меньше ранга матрицы ограничений. В процессе построения начального плана или при его улучшении очередной план может оказаться вырожденным.
Рассмотрим два случая.
1. Вырожденный план является начальным Х0. Тогда выбирают некоторые нулевые элементы матрицы Х0 в качестве базисных так, чтобы при этом не нарушалось условие базисного плана. Число этих элементов равняется . Далее данные элементы заменяют на (где – произвольное, бесконечно малое число) и рассматривают их как обычные базисные элементы плана. Задачу решают как невырожденную, а в последнем оптимальном плане Хk вместо пишут нули.
2. Вырожденный план получается при построении плана Хk+1 на базе Хk, если цепочка в плане Хk содержит не менее двух минимальных нечетных элементов. В таком случае в матрице Хk+1 полагают равным нулю только один из этих элементов, а остальные заменяют на , и далее решают задачу как невырожденную. Если на k-м шаге , то при переходе от Хk к Хk+1 значение целевой функции не изменяется, а в базис вводится элемент , для которого перевозка станет равной .
Пример 2. Решим Т-задачу со следующими условиями (см. Табл.6)
Проверим условие баланса
Предварительный этап. Методом минимального элемента строим начальный базисный план Х0 (Табл. 5)
Таблица 5
C = |
ai bj |
4 | 6 | 8 | 6 |
6 |
2(5) |
2(4) |
3(6) |
4(11) |
|
8 |
6(12) |
4(10) |
3(9) |
1(3) |
|
10 |
1(1) |
2(6) |
2(7) |
1(2) |
Так как m + n – 1 = 6; k = 4, то план х0 – вырожденный; l = m+ n -1 – k = 2.
Два нулевых элемента Х0 делаем базисными так, чтобы не нарушить условие опорности. Выберем в качестве базисных элементов , и положим их равными .
Схема перевозок для плана Х0 показана на рис. 6.
Рис. 6.
Для вычисления предварительных потенциалов выберем начальный пункт А1 и допустим, что . Потенциалы всех остальных пунктов вычисляем по формулам
,
Для проверки оптимальности плана х0 строим матрицу С1, элементы которой вычисляем по соотношению
Так как в матрице С1 элемент С23 = – 3 < 0, то план Х0 – неоптимальный.
Первая итерация. Второй этап.
* |
6* |
0 | 0 | | 6 | 0 | 0 | |||||||
X0 = |
0* |
* |
8 |
0+ |
X1 = |
0 | 0 | 6 | | |||||
4 | 0 | 0 |
6* |
1 = |
4 | 0 | 0 | 6 | ||||||
В результате построения Х1 в базис вводим. План Х1 является вырожденным (в цепочке есть два минимальных элемента). Поэтому один из этих элементов, например , в плане Х1 заменяем на .
Вторая итерация. Первый этап
0 | 2 | 2 | 0 | 0 | -1 | 2 | ||||||||
С1 = |
2 | 0 | -3 |
+3 |
С2 = |
5 | 3 | 0 | 0 | |||||
0 | 1 | 2 | 0 | 0 | 1 | -1 | 0 | |||||||
-3 |
Второй этап.
|
6 | 0 | 0 | | 6 | 0 | 0 | |||||||
X1 = |
0 | 0 |
8* |
* |
X2 = |
0 | 0 | 2 | 6 | |||||
4 | 0 |
0+ |
6* |
3 =min {8, 6}= 6 |
4 | 0 | 6 | 0 | ||||||