Aby zatem zminimalizować łączne koszty produkcji i transportu masła, należy zbudować zakłady w miejscowościach P i S1, przy czym tylko zakład w miejscowości P będzie w pełni wykorzystywał swą zdolność produkcyjną. Oczywiście, zbudowane zakłady powinny przede wszystkim zaspokajać potrzeby swoich miejscowości. Zakład P będzie ponadto dostarczał 2000 kg masła do miejscowości R, a zakład S - 1000 kg do miejscowości T.
Przykład 19. Zminimalizować puste przebiegi wagonów o ładowności 50 t, przewożących drobnicę pomiędzy siedmioma miastami: L, M, N, O, P, R i S, stanowiącymi układ zamknięty. Dzienne przywozy p(i) i wywozy w(i) drobnicy do i z poszczególnych miast (w tonach) oraz odległości pomiędzy tymi miejscowościami zawiera tabl. 86.
Tablica 86
du |
L |
M |
N |
O |
P |
R |
S |
H-W |
L |
0 |
20 |
50 |
100 |
150 |
200 |
100 |
1000 |
M |
0 |
40 |
20 |
30 |
50 |
20 |
2000 | |
N |
0 |
100 |
150 |
200 |
100 |
1000 | ||
O |
0 |
40 |
30 |
150 |
100 | |||
P |
0 |
80 |
70 |
200 | ||||
R |
0 |
60 |
1000 | |||||
S |
0 |
500 | ||||||
P(i) |
500 |
1000 |
2000 |
1000 |
1000 |
300 |
0 |
5800 |
Rozwiązanie. Jest to przykład zagadnienia minimalizacji pustych przebiegów. Na wstępie miejscowości L,...,S należy podzielić na dostawców i odbiorców pustych samochodów, obliczając różnice pomiędzy przywozem i wywozem, tj. p(i)—w(i). Dostawcami będą miasta, dla których p(i) — w{i) > 0, a odbiorcami - miasta, dla których p(i) — w(i)< 0. Miasta, dla których p(i) — w(i) = 0, eliminujemy z dalszych rozważań, bo nie występuje w ich przypadku opisywany problem decyzyjny. I tak, dla poszczególnych miast
R: 300:50-1000:50= -14.
S: 0- 500:50= -10.
A zatem miasta N, O i P będą dostawcami pustych wagonów, a miasta L, M, R i S - odbiorcami. Otrzymujemy więc zagadnienie transportowe zamknięte, z trzema dostawcami i czterema odbiorcami. Obrazuje to tabl. 87.
Tablica 87
Dostawcy |
Odbiorcy |
A, | |||
Miasto L |
Miasto M |
Miasto R |
Miasto S | ||
Miasto N |
50 |
40 |
200 |
100 |
20 |
Miasto O |
100 |
20 |
30 |
150 |
18 |
Miasto P |
150 |
30 |
80 |
70 |
16 |
BJ |
10 |
20 |
14 |
10 |
54 |
Zmienne decyzyjne xtj oznaczać będą liczbę pustych wagonów, które powinien przesłać i-ty dostawca j-emu odbiorcy. Model matematyczny zagadnienia ma więc postać:
l warunki dla miast dostawców
j=i
1*218,
j=i
Z *3j = 16,
J=1
i = 1
warunki dla miast odbiorców;
/ ZXi3=l4-
v i= 1
Xtj 5* o,
K(jc(j.) = 50jcu+40x12 + 200jc13 + 100x14 +
+ 100x21 + 20x22 + 30x23 + 150x24 +
+ 150jc31 + 30x32+ 80x33 + 70x34 -* min (funkcja celu minimalizuje sumę wagonokilometrów pustych przebiegów).
mamy2: | ||
L: |
500:50-1000:50 = |
-io, |
M: |
1000:50-2000:50 = |
-20, |
N: |
2000:50—1000:50 = |
20, |
O: |
1000:50- 100:50 = |
18, |
P: |
1000:50- 200:50 = |
16, |
103
Nietrudno zauważyć, iż nadwyżka zdolności produkcyjnych zakładów ponad zapotrzebowanie odbiorców jest na tyle duża, że można w ogóle nie budować zakładu w miejscowości R lub S.
W niniejszym przykładzie wielkości przywozu i wywozu należy dodatkowo podzielić przez ładowność jednego wagonu (50 t), gdyż zarówno podaż jak i zapotrzebowanie muszą być wyrażone w wagonach.