1、运筹学习题答案注释第3章第3章 运输问题注意:本章习题解法不唯一,有的题目,最优解也可能不唯一。3.8 表3-32和表3-33分别给出了各产地和各销地的产量和销量,以及各产地至各销地的单位运价,试用表上作业法求最优解。表3-32销地产地B1B2B3B4产量A141468A212508A337514销量656320解:由最小元素法求得上述运输问题的初始基可行解,其过程如下:表3.8-1销地产地B1B2B3B4产量A141468A212508A337514销量656320由于0为最小,所以,取3与8的最小值放在x24位置上,划去B4列,得表3.8-2表3.8-2销地产地B1B2B3B4产量A141
2、468A2125053A337514销量6560在没画线的表格中,由于1最小,所以取6与5的最小值放在x21位置上,划去A2行,得表3.8-3在表3.8-3中的没画线的表格中,由于1最小,所以取8与5的最小值放在x12位置上,划去B2列,得表3.8-4在表3.8-4中没画线的表格中,由于3最小,所以取4与1的最小值放在x31位置上,划去B1列,得表3.8-5表3.8-3销地产地B1B2B3B4产量A141468A21250053A337514销量1560表3.8-4销地产地B1B2B3B4产量A1414635A21250053A337514销量1060表3.8-5销地产地B1B2B3B4产量A
3、1414635A21250053A3375131销量0060在表3.8-5中没画线的表格中,由于4最小,所以取3与6的最小值放在x13位置上,划去A1行,得表3.8-6在表3.8-6中没画线的表格中,由于5最小,所以取3与3的最小值放在x33位置上,划去A3行和B3列,得表3.8-7,这样就得到了一个初始基可行解,如表3.8-8所示。在表3.8-8中,使用闭回路法计算非基变量的检验数(括弧内的数),得表3.8-9:11 = c11- c13 + c33 - c31 = 4-4+5-3 = 2 14 = c14- c13 + c33 - c31 + c21 - c24 = 6-4+5-3+1-0
4、 = 5得表3.8-6销地产地B1B2B3B4产量A14146353A21250053A3375131销量0030表3.8-7销地产地B1B2B3B4产量A14146053A21250053A33751013销量0000表3.8-8销地产地B1B2B3B4产量A14146853A21250853A33751413销量65632022 = c22 - c12 + c13 - c33 + c31 - c21 = 2-1+4-5+3-1 = 223 = c23 - c33 + c31 - c21 = 5-5+3-1 = 232 = c32 - c33 + c13 c12 = 7-5+4-1 = 53
5、4 = c34 - c24 + c21 c13 = 1-0+1-3 = -1在表3.8-9中,由于检验数34 = -10 ,所以表3.8-9中的解不是最优解。选x34为换入变量,找到闭回路为:x34 x24 x21 x31 ,由于3与1的最小数为1,故调整量为1,选x31为换出变量,调整后的解如表3.8-10所示表3.8-9销地产地B1B2B3B4产量A141468(2)53(5)A2125085(2)(2)3A3375141(5)3(-1)销量656320表3.8-10销地产地B1B2B3B4产量A14146853A21250862A33751431销量656320在表3.8-10中,使用闭
6、回路法计算各非基变量的检验数,得表3.8-11:表3.8-11销地产地B1B2B3B4产量A141468(3)53(6)A2125086(1)(1)2A337514(1)(5)31销量656320在表3.8-11中,由于所有检验数均大于等于 0 ,所以表3.8-11中的解就是最优解,其最小运价为39 。解:由最小元素法求得上述运输问题的初始基可行解,如下表3.8-21:在表3.8-21中,使用闭回路法计算非基变量的检验数(括号内的数),得表3.8-22:在表3.8-22中,由于所有检验数均大于等于 0 ,所以表3.8-22中的解就是最优解,其最小运价为 31 。表3-33销地产地B1B2B3B
7、4产量A193873A249453A357625销量132511表3.8-21销地产地B1B2B3B4产量A1938733A24945312A357625005销量132511表3.8-22销地产地B1B2B3B4产量A193873(8)3(7)(2)A2494531(3)2(4)A35762500(1)5销量1325113.9 试求表3-34给出的产销不平衡运输问题的最优解。表3-34销地产地B1B2B3B4产量A137645A224322A343856销量3322解:由于该运输问题的产量大于销量,产销不平衡,可增加一个假想的销地B5,其销量为:(5+2+6)-(3+3+2+2)=3,运费为
8、0 ,使之变为产销平衡问题,如表3.9-1所示:表3.9-1销地产地B1B2B3B4B5产量A1376405A2243202A3438506销量3322313由最小元素法求得上述运输问题的初始基可行解,如下表3.9-2 。表3.9-2销地产地B1B2B3B4B5产量A1376405302A224320202A343850633销量3322313表3.9-3销地产地B1B2B3B4B5产量A1376405302(1)(-4)A22432020(-2)(-2)2(-3)A3438506(5)3(6)(6)3销量3322313在表3.9-2中,使用闭回路法计算非基变量的检验数(括号内的数),得表3.
9、9-3 。在表3.9-3中,由于有多个检验数均小于 0 ,选最小的检验数15 = -4 ,其位置上的变量x15为换入变量,找到闭回路为:x15 x35 x32 x12 ,由于3与0的最小数为0,故调整量为0,选x12为换出变量,调整后的解如表3.9-4所示 。在表3.9-4中,使用闭回路法计算各非基变量的检验数(括号内的数)。在表3.9-4中,只有检验数23小于 0 ,选其位置上的变量x23为换入变量,找闭回路为:x23 x13 x11 x21 ,由于2与0的最小数为0,故调整量为0,选x21为换出变量,调整后的解如表3.9-5所示 ,使用闭回路法计算各非基变量的检验数(括号内的数)。表3.9
10、-4销地产地B1B2B3B4B5产量A13764053(4)2(1)0A22432020(2)(-2)2(1)A3438506(1)3(2)(2)3销量3322313表3.9-5销地产地B1B2B3B4B5产量A13764053(4)2(-1)0A2243202(2)(4)02(3)A3438506(1)3(2)(0)3销量3322313在表3.9-5中,由于只有检验数14小于 0 ,选其位置上的变量x14为换入变量,找到闭回路为:x14 x24 x23 x13 ,由于2与2的最小数为2,故调整量为2,选x13为换出变量,调整后的解如表3.9-6所示 。在表3.9-6中,使用闭回路法计算各非基
11、变量的检验数(括号内的数)。表3.9-6销地产地B1B2B3B4B5产量A13764053(4)(1)20A2243202(2)(3)20(2)A3438506(1)3(3)(1)3销量3322313在表3.9-6中,由于所有检验数均大于等于 0 ,所以表3.9-6中的解就是最优解,其最小运价为 32 。3.10 某市有三个面粉厂,它们供给三个面食加工厂所需面粉。各面粉厂的产量、各面食加工厂加工面粉的能力、各面食加工厂和各面粉厂之间的单位运价,均示于表3-35中。假定在第1,2和3面食加工厂制作单位面粉食品的利润分别为12元、16元和11元,试确定使总效益最大的面粉分配计划(假定面粉厂和面食加
12、工厂都属于同一个主管单位)。表3-35食品厂面粉厂123面粉厂产量310220411830811420食品厂需量152520解:由题意知:该问题为产量大于需量的不平衡问题,可以假想一个虚拟的面食加工厂4,其需量为(20+30+20)-(15+25+20)= 10 ,从而变为平衡问题。又该题求总效益最大的面粉分配方案,可以转化为下面运输问题,运往虚拟的面食加工厂4的运费为 0 ,如下表。表3.10-1食品厂面粉厂1234面粉厂产量-9-6-9020-8-5-3030-4-5-7020食品厂需量1525201070则容易得知,其总效益就是总运费的相反数。由最小元素法求得上述运输问题的初始基可行解,
13、并使用闭回路法计算非基变量的检验数(括号内),得表3.10-2 。表3.10-2食品厂面粉厂1234面粉厂产量-9-6-90200(0)20(1)-8-5-30301515(5)(0)-4-5-7020(4)10(1)10食品厂需量1525201070在表3.10-2中,由于所有检验数均大于等于 0 ,所以表3.10-2中的解就是最优解,其最小运费为 425 。即面粉分配计划为:面粉厂的面粉20单位运往面食加工厂3,面粉厂的面粉15单位运往面食加工厂1,面粉厂的面粉15单位运往面食加工厂2,面粉厂的面粉10单位运往面食加工厂2,面粉厂的面粉10单位不向外运输,其总效益最大,为425元 。3.1
14、1 在表3-36示出一个运输问题及它的一个解,试问:(1)表中给出的解是否为最优解?请用位势法进行检验。(2)若价值系数c24由1变为3,所给的解是否仍为最优解?若不是,请求出最优解。(3)若所有价值系数均增加1,最优解是否改变?为什么?(4)若所有价值系数均乘以2,最优解是否改变?为什么?(5)写出该运输问题的对偶问题,并给出其对偶问题的最优解。表3-36销地产地B1B2B3B4产量A14146853A212611082A33751431销量856322解:(1)设i 行的位势ui ,第i 列的位势vi ,则可以得到下列方程组:令u1 = 0,得:v2 = 1 ,v3 = 4 , u3 =
15、1 ,v4 = 0,u2 = 1 ,v1 = 0。 由公式ij = cij ( ui + vj ) ,可以计算出各非基变量的检验数(括号内)。如表3.11-1 :表3.11-1销地产地B1B2B3B4产量A141468(4)53(6)A21261108(0)(1)2A337514(2)(5)31销量856322在表3.11-1中,由于所有检验数均大于等于 0 ,所以表3.11-1中的解是最优解,其目标函数值(最小运价)为43(2)若价值系数c24由1变为3,并使用闭回路法计算非基变量的检验数(括号内),得表3.11-2 。在表3.11-2中,由于有多个检验数小于 0 ,所以该解不是最优解。选最
16、小的检验数 22 = -2 ,其位置上的变量x22为换入变量,找到闭回路为:x22 x24 x34 x33 x13 x12 ,由于2、3与5的最小数为2,故调整量为2,选x24为换出变量,调整后的解如表3.11-3所示 。在表3.11-3中,使用闭回路法计算各非基变量的检验数(括号内)。表3.11-3销地产地B1B2B3B4产量A141468(4)35(6)A212631082(1)(2)A337514(1)(5)13销量856322在表3.11-3中,由于所有检验数均大于等于 0 ,所以表3.11-3中的解是最优解。(3)若所有价值系数均增加1,最优解是否改变?为什么?若所有价值系数均增加1
17、,最优解不改变。因为若所有价值系数均增加1,使用闭回路法计算检验数时,在计算式子中,其偶数顶点增加的价值系数恰好被奇数顶点增加的价值系数抵消,因而检验数不变,故最优解不变。(4)若所有价值系数均乘以2,最优解是否改变?为什么?若所有价值系数均乘以2,最优解不改变。因为若所有价值系数均乘以2,使用闭回路法计算检验数时,在计算式子中,其偶数顶点的价值系数、奇数顶点增加的价值系数均乘以2,因而检验数变为原来的2倍,但检验数的正负没有变,故最优解不变。(5)写出该运输问题的对偶问题,并给出其对偶问题的最优解。该运输问题的对偶问题为: max st. 其对偶问题的最优解为:(0,1,1,0,1,4,0),其目标函数值为43 。u1+v2 = 1u1+v3 = 4u2+v1 = 1u2+v4 = 1u3+v3 = 5u3+v4= 1
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1