Решение: Экономико-математическая модель задачи




- матрица назначений автомобилям по линиям,

- матрица объемов перевозок,

- матрица эксплуатационных расходов, .

Целевая функция имеет вид:

Ограничения:

- Ограничения по числу автомобилей,

По смыслу задачи: - целые неотрицательные числа.

 

- Ограничения по объемам перевозок,

Полученную ЗЛП будем решать средствами Excel, используя надстройку Сервис \ Поиск решения.

Выполним последовательно следующие действия в среде Excel:

1. Создадим форму для ввода условий задачи и введем в нее исходные данные (рис.6).

2. Укажем адреса ячеек, в которые будет помещен результат решения (изменяемые ячейки). Оптимальные значения компонент матрицы решений будут помещены в ячейках I12:L14, оптимальное значение целевой функции – в ячейке H16.

  A B C D E F G H I J K L M
  Тип автомобиля Число автомобилей этого типа Месячный объем перевозок автомобилем одного типа по линиям   Тип автомобиля Эксплуатационные расходы на один рейс по данному маршруту, долл.  
   
                     
                           
                           
                           

Рис.6. Форма для ввода условий задачи.

3. Введем зависимость для целевой функции, для этого нужно: установить курсор в ячейку H16, на панели инструментов нажать кнопку Мастер функций. В диалоговом окне Мастер функций выбрать категорию Математические и функцию СУМПРОИЗВ;

Рис.7. Диалоговое окнофункции СУМПРОИЗВ.

 

В диалоговом окне Аргументы функций в строку «Массив 1» ввести C5:F7, в строку «Массив 2» ввести I5:L7, в строку «Массив 3» ввести I12:L14 (рис.7).

4. Введем зависимости для ограничений:

- в ячейки В10, В11, В12 нужно ввести функции СУММ(I12:L12), СУММ(I13:L13), СУММ(I14:L14) соответственно; в ячейки D 10, D 11, D 12 введем соответственно значения 30, 45, 40.

- в ячейки В13, В14, В15, В16 нужно ввести функции СУММПРОИЗВ(C5:C7;I12:I14), СУММПРОИЗВ(E5:E7;K12:K14), СУММПРОИЗВ(F5:F7;L12:L14), СУММПРОИЗВ(D5:D7;J12:J14) соответственно; в ячейки D 13, D 14, D15, D16 введем соответственно значения 300, 200, 900, 600.

В результате получим следующую форму для решения задачи (рис.8):

  A B C D E F G H I J K L M
  Тип автомобиля   Число автомобилей этого типа Месячный объем перевозок автомобилем одного типа по линиям   Тип автомобиля   Эксплуатационные расходы на один рейс по данному маршруту, долл.  
     
                     
                           
                           
                           
                           
      Ограничения     Матрица назначений автомобилей по линиям
      <=       Тип автомобиля Транспортные линии  
      <=                
      <=                    
      >=                    
      >=                    
      >=     Целевая   изменяемые ячейки  
      >=     Функция F =            
                           

Рис. 8. Форма для решения задачи.

5. Выполним команду меню Сервис \ Поиск решения. В диалоговом окне Поиск решения нужно:

- назначить целевую ячейку – в данном случае H16;

- ввести направление целевой функции – Минимальному значению;

- в строке Изменяя ячейки ввести диапазон I12:L14 (адреса искомых переменных);

- ввести ограничения, для этого нажать на кнопку Добавить и ввести данные в диалоговое окно Добавление ограничения;

В результате диалоговое окно Поиск решения выглядит следующим образом (рис. 9-10):

Рис. 9.Диалоговое окно Поиск решения Рис. 10.Диалоговое окно Параметры поиска решения

6. Введем параметры для решения ЗЛП. Для этого в диалоговом окне Поиск решения нужно нажать на кнопку Параметры и в диалоговом окне Параметры поиска решения установить флажки в окнах Линейная модель и Неотрицательные значения (рис.10). После этого нужно нажать на кнопку Выполнить.

Через некоторое время появляется диалог Результаты поиска решения и исходная таблица с заполненными ячейками I12:L14, для значений и ячейка H16 с минимальным значением целевой функции (рис.11).

  A B C D E F G H I J K L M
  Тип автомобиля Число автомобилей этого типа Месячный объем перевозок автомобилем одного типа по линиям   Тип автомобиля Эксплуатационные расходы на один рейс по данному маршруту, долл.  
     
                     
                           
                           
                           
                           
      Ограничения   Матрица назначений автомобилей по линиям  
      <=         Транспортные линии  
      <=       Тип автомобиля          
      <=                    
      >=                    
      >=                    
      >=     Целевая   изменяемые ячейки  
      >=     Функция F =            
                           

Рис.11.Исходная таблица с Результатами поиска решения

 

Матрица решений имеет вид:

транспортные линии
       
       
       
       

Полученное решение означает, что на 1-ю транспортную линию нужно назначить 12 автомобилей 1-го типа; на 2-ю транспортную линию нужно назначить 5 автомобилей 3-го типа; на 3-ю транспортную линию – по 18 автомобилей 1-го и 2-го типов соответственно; на 4-ю линию – 23 автомобиля 2-го типа.

В этом случае будут задействованы все 30 автомобилей 1-го типа и 41 автомобиль 2-го и 5 автомобилей 3-го типов соответственно. По каждой из четырех транспортных линий будет перевезено соответственно 300, 200, 900 и 600 т. груза.

Минимальные суммарные эксплуатационные расходы составят 50835 долл.

Контрольные вопросы:

  1. Чем отличается данная ТЗ от предыдущей?
  2. Объясните расчет ограничений по числу автомобилей.
  3. Как рассчитать объем перевозок конкретным типом автомобиля по конкретной линии?
  4. Объясните почему полученная матрица решений оптимальна.

Задача 3 (о назначениях). Задача о назначениях - одна из разновидностей задач распределительного типа (ЗРТ), в которой для выполнения каждой работы требуется один и только один ресурс (один работник, один станок, одна автомашина и т.д.). Другими словами, ресурсы не делимы между работами, а работы не делимы между ресурсами. Таким образом, задача о назначениях является частным случаем ТЗ, рассматривающая назначение сотрудников на должности или работы, автомашин на маршруты, водителей на автомашины и т.п.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-07-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: