Побудова оптимального плану транспортної задачі розподільчим методом в середовищі програмування delphi

Програма призначена для знаходження розв'язку транспортної задачі використовуючи для цього розподільчий метод. Алгоритм даного методу, як і методу потенціалів складається з двох етепів: побудова опорного плану та ітераційного процесу. Відмітимо, що побудова опорного плану в даному випадку здійснюється метод подвійної переваги, а ітераційний процес  полягає у послідовному покращенні отриманого на першому етапі плану і продовжується до тих пір, поки на деякому кроці не отримаємо план, алгебраїчна сума витрат кожної вільної комірки якого являється додатнім числом (умова оптимальності розподільчого методу). Після того, як основна ідея використовуваного методу відма, перейдемо до розгляду елементів головної форми delphi-проекту, та спробуємо, з його допомогою, знайти оптимальний план конкретної транспортної задачі.

Читати повністю

Розв'язок транспортної задачі розподільчим методом

Алгоритм побудови оптимального плану транспорної задачі за розподільчим методом відрізняється від алгоритму методу потенціалів деякими змінами обчислювального процесу та іншим критерієм оптимальності. Описувати критерій оптимальності плану перевезень згідно методу потенціалів не будемо, його можна знайти за посиланням Рішення транспортної задачі методом потенціалів, а перейдемо до розгляду критерію оптимальності розподільчого методу. Отже, якщо для деякого опорного плану перевезень оцінка вільної комірки  (також відома як алгебраїчна сума витрат) більша або рівна нулю для циклу перерахунку всіх вільних клітин цього плану, то цей план оптимальний ( де кожен доданок даної суми взятий зі знаком відповідної комірки циклу). Далі, скориставшись даним признаком оптимальності, запишемо наступний алгоритм рішення транспортної задачі:

Читати повністю

Використання методу диференціальних рент для знаходження оптимального плану транспортної задачі

Для уникнення незручностей пов'язаних з виродженістю плану перевезень, які виникають при побудові оптимального плану транспортної задачі за методом потенціалів, зазвичай застосовується метод з більш простішою логічну структуру, а саме метод диференціальних рент. Алгоритм даного методу складається з двох етапів: початковий розподіл частини продукту між пунктами призначення найкращим чином (побудова умовно оптимального розподілу); зменшення на наступних кроках величини нерозподілених поставок (перехід до оптимального плану перевезень). Розглянемо алгоритм методу диференціальних рент більш детально:

  1. У кожному стовпчику транспортної таблиці знаходимо мінімальний тариф. Знайдені тарифи позначаємо колами, що їх оточують, і заповнюємо відповідні комірки максимально можливими перевезеннями. Таким чином, отримуємо розподіл, що в загальному може не задовільняти обмеженням транспортної задачі (якщо отриманий таким чином розподіл задовільняє обмеженням задачі, то він вважається оптимальним, і алгоритм методу диференціальних рент на цьому закінчується).
  2. Скорочуємо нерозподілені поставки продукту так, щоб при цьому загальна вартість перевезень залишалась мінімальною. Для цього виконуємо наступні кроки:
    1. визначаємо надлишкові та недостатні рядки (рядок є недостатнім (від'ємним), якщо запаси відповідного пункту відправлення розподілені повністю, а потреби пунктів призначення не задоволені; рядок є надлишковим (додатним), якщо потреби задоволені і при цьому залишився товар у відповідному пункті відправлення);
    2. для кожного стовпчика знаходимо різницю між тарифами у колі та найближчим до нього тарифом, який записаний в надлишковому рядку. Якщо тариф у колі знаходиться в позитивному (надлишковому) рядк, то  різницю не визначаємо; серед різниць знаходимо найменшу — проміжну ренту;
    3. переходимо до нової таблиці — додаємо до відповідних тарифів, які знаходяться у від'ємних (недостатніх) рядках, проміжну ренту. Інші елементи не змінюємо.

Читати повністю

Програмна реалізація методу подвійної переваги в середовищі програмування delphi

Delphi-проект реалізує процес знаходження опорного плану транспортної задачі використовуючи при цьому алгоритм методу подвійної переваги. Основна ідея даного методу полягає в тому, що перед початком заповнення таблиці необхідно позначити комірки, які мають найменшу вартість у рядках і стовпцях. Після цього, транспортну таблицю починають заповнювати з комірок, позначених двічі (як мінімальні і у рядку, і у стовпці). Далі заповнюють комірки, позначені один раз (як мінімальні або в рядку, або в стовпці), а вже потім — за методом мінімального елемента. Більш детальну інформацію про метод подвійної переваги можна знайти за посиланням Побудова опорного плану транспортної задачі методом подвійної переваги.

Головне вікно розглядуваного delphi-проекту ділиться на три частини: панелі інструментів (складається з двох компонентів типу TSpinEdit та двох кнопок типу TButton), робочої області (містить транспортну таблицю) та статусного рядка, основним призначенням якого є вивід загальної вартості перевезень згідно побудованого опорного плану. Розглянемо призначення кожного з цих елементів більш детально:

  1. Поля вибору "Пункти призначення" та "Пункти відправлення" відповідають за кількість пунктів які беруть участь в перевезенні, а також розмірність транспортної таблиці.
  2. Кнопки "Знайти опорний план методом подвійної переваги" та "Очистити" відповідають за побудову початкового плану транспортної задачі та підготовку програми до нового прикладу відповідно.
  3. Нарисована на канві форми транспортна таблиця у комірки якої, способом введення з клавіатури, записуються тарифи на перевезення одиниці продукції, загальні потреби у товарі кожного з пунктів призначення і загальна кількість запасів кожного з пунктів відправлення.

Читати повністю

Побудова опорного плану транспортної задачі методом подвійної переваги

Метод подвійної переваги при знаходженні опорного плану транспортної задачі зазвичай використовується в тому випадку коли таблиця вартостей ТЗ достатньо велика і перебір всіх її елементів є досить трудоємкою процедурою. Також слід відмітити, що у багатьох випадках рішення транспортної задачі методом потенціалів з використання методу подвійної переваги виявляється більш простим, зручним і швидким, в порівнянні з іншими методами. Далі, розглянемо алгоритм даного методу більш детально, після чого спробуємо застосувати його для конкретного прикладу:

  1. На першому кроці, у кожному стовпці транспортної таблиці відзначають знаком "V" комірку з найменшою вартістю.
  2. Потім те ж проробляють в кожному рядку. В результаті виконання другого кроку, деякі комірки транспортнї таблиці будуть містити відмітку "VV".
  3. На останньму кроці, у комірки з подвійними відмітками (подвійна перевага) поміщають максимально можливі обсяги перевезень, щоразу виключаючи з розгляду відповідні стовпці або рядки. Потім розподіляють перевезення по комірках з одиничною відміткою. Решта перевезення розподіляють згідно  алгоритму методу мінімального елемента.

Читати повністю

Рішення транспортної задачі методом Фогеля в середовищі програмування delphi

Delphi-проект реалізує процес знаходження опорного плану транспортної задачі використовуючи при цьому алгоритм методу Фогеля. Основна ідея даного методу полягає в знаходженні різниці (по модулю) між парою мінімальних тарифів в кожному рядку і стовпці. Потім рядок або стовпець з найбільшою різницею заповнюється в напрямку від клітини з мінімальним тарифом до клітки з максимальним. Більш детальну інформацію про метод Фогеля можна знайти за посиланням Побудова опорного плану транспортної задачі методом Фогеля.

Головне вікно розглядуваного delphi-проекту ділиться на три частини: панелі інструментів (складається з двох компонентів типу TSpinEdit та двох кнопок типу TButton), робочої області (містить транспортну таблицю) та статусного рядка, основним призначенням якого є вивід загальної вартості перевезень згідно побудованого опорного плану. Розглянемо призначення кожного з цих елементів більш детально:

  1. Поля вибору "Пункти призначення" та "Пункти відправлення" відповідають за кількість пунктів які беруть участь в перевезенні, а також розмірність транспортної таблиці.
  2. Кнопки "Знайти опорний план методом Фогеля" та "Очистити" відповідають за побудову початкового плану транспортної задачі та підготовку програми до нового прикладу відповідно.
  3. Нарисована на канві форми транспортна таблиця у комірки якої, способом введення з клавіатури, записуються тарифи на перевезення одиниці продукції, загальні потреби у товарі кожного з пунктів призначення і загальна кількість запасів кожного з пунктів відправлення.

Читати повністю

Побудова опорного плану транспортної задачі методом Фогеля

Серед розглядуваних на даному сайті методів побудови опорного плану в транспортній задачі, найчастіше застосовуються на практиці метод Фогеля. Послідовність дій при його використанні зовсім інша, ніж при заповненні транспортної таблиці методом північно-західного кута чи методом мінімального елемента. На перший погляд метод Фогеля видається набагато складнішим, проте це лише помилкове враження. Метод простий і дозволяє отримати опорний план більш наближений до оптимального рішення, ніж у випадку застосування інших методів (за винятком хіба що методу подвійної переваги). Отже, розглянемо алгоритм даного методу більш детально:

  1. На довільному кроці методу, для кожного рядка та стовпця обчислюється різниця ("штраф") між значеннями найменшої вартості та вартості, наступної за величиною. Якщо ж виявиться, що в рядку чи стовпці містятся дві комірки з однаковими мінімальними значеннями тарифів, то беремо саме їх. В такому випадку різниця буде дорівнює нулю.
  2. Обчислені штрафи записуються у додаткові рядки та стовпі транспортоної таблиці.
  3. Виокремлюємо рядок чи стовпець з найбільшим "штрафом" (якщо їх є декілька, то обираємо довільний з них).
  4. У виокремленому на попередньому кроці рядку чи стовпці, обираємо комірку з найменшою вартістю.
  5. Для обраної комірки встановлюємо величину перевезунь, аналогічно методу мінімального елемента, після чого, повторюємо всі вищеописані дії знову, тільки вже не враховуючи заповнені клітини.

Читати повністю