[摘 要] 本文對(duì)運(yùn)輸問題的傳統(tǒng)解法(表上作業(yè)法)做了改進(jìn),提出跳過計(jì)算“檢驗(yàn)數(shù)”,直接采用“閉回路法”和“對(duì)角相加法”可以簡(jiǎn)化運(yùn)輸問題的求解過程。
[關(guān)鍵詞] 運(yùn)輸問題 檢驗(yàn)數(shù) 位勢(shì)法 閉回路法 對(duì)角相加法
多數(shù)運(yùn)籌學(xué)或物流管理教科書對(duì)運(yùn)輸問題(表上作業(yè)法)一般先采用最小元素法找出一個(gè)可行解,然后采用閉回路法或位勢(shì)法計(jì)算“檢驗(yàn)數(shù)”,驗(yàn)證這個(gè)可行解是否最優(yōu)解。如果不是最優(yōu)解,再用閉回路法調(diào)整。調(diào)整后還要用閉回路法或位勢(shì)法計(jì)算“檢驗(yàn)數(shù)”,直到驗(yàn)證表明調(diào)整后的方案是最優(yōu)解才算完成。解法可用如下程序圖所示:
注:不平衡的要虛設(shè)需方或產(chǎn)地,已有成熟方法,本文對(duì)此不加討論
在上述程序中,“采用閉回路法或位勢(shì)法計(jì)算‘檢驗(yàn)數(shù)’,驗(yàn)證這個(gè)可行解是否最優(yōu)解”是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。當(dāng)產(chǎn)地和銷地?cái)?shù)量較大時(shí),閉回路尋找比較復(fù)雜。多數(shù)運(yùn)籌學(xué)或物流管理教科書采用位勢(shì)法計(jì)算檢驗(yàn)數(shù),這要先分解運(yùn)價(jià),列出并求解一個(gè)聯(lián)立方程(有時(shí)列出的聯(lián)立方程還可能未知數(shù)與方程數(shù)不等,還要做技術(shù)處理), 再計(jì)算每一個(gè)未使用的運(yùn)價(jià)(空格)的檢驗(yàn)數(shù),要所有檢驗(yàn)數(shù)不小于零才表明所得方案是最優(yōu)解。這個(gè)過程有時(shí)要重復(fù)多次,比較繁瑣,能否簡(jiǎn)化呢?
筆者從后面的閉回路法得到啟示,是否可以這么認(rèn)為:只要還存在可以用閉回路法調(diào)整優(yōu)化的“回路”,原方案就不是最優(yōu)解,一直到所有的“回路”都不能再調(diào)整優(yōu)化時(shí),該方案就是最優(yōu)解。并且筆者認(rèn)為閉回路的尋找也可以從已采用的最大運(yùn)價(jià)開始著手,便于使不合理的運(yùn)價(jià)及時(shí)得到調(diào)整,這樣上述程序圖就可修改如下:
在上述程序中,“判斷所在運(yùn)量閉回路是否可調(diào)整”可以用一個(gè)比較簡(jiǎn)單的“對(duì)角相加法”來加以判斷,下面用一個(gè)例子來加以說明:設(shè)有5個(gè)產(chǎn)地A1,A2,A3,A4,A5和4個(gè)銷地B1,B2,B3,B4的運(yùn)輸問題,它們的供應(yīng)量與需求量及單位運(yùn)費(fèi)表如下:
求解這個(gè)問題的第一步:按“最小元素法”根據(jù)運(yùn)價(jià)從小到大滿足需求得一可行解:
注:在此用“P/M”表示以P運(yùn)價(jià)運(yùn)輸量M,未打“/”的運(yùn)價(jià)暫不采用
第二步:找到所采用的最大運(yùn)價(jià)20,找其所在的“運(yùn)量閉回路”。所謂的“運(yùn)量閉回路”應(yīng)滿足以下條件:
(1)“運(yùn)量閉回路”是由水平線和垂線及其角上元素組成的矩形。
(2)該矩形包含角上的4個(gè)元素(運(yùn)價(jià))。
(3)4個(gè)運(yùn)價(jià)中有3個(gè)是采用的,一個(gè)是暫不采用的。
最大運(yùn)價(jià)20所在的這樣的“運(yùn)量閉回路”有兩個(gè):
第三步:任選一個(gè)回路,采用“對(duì)角相加法”判斷:將對(duì)角的兩個(gè)運(yùn)價(jià)相加。針對(duì)回路一有:20+1=21,7+5=12;可以看出,兩個(gè)均采用的對(duì)角運(yùn)價(jià)之和大于另外兩個(gè)對(duì)角運(yùn)價(jià)(其中一個(gè)暫不采用)之和,20+1>7+5,說明可以調(diào)整優(yōu)化,采用“閉回路法”調(diào)整為:
此時(shí),7+5<20+1;兩個(gè)均采用的對(duì)角運(yùn)價(jià)之和小于另外兩個(gè)對(duì)角運(yùn)價(jià)(其中一個(gè)暫不采用)之和,說明該回路已經(jīng)優(yōu)化(不能再調(diào)整優(yōu)化)。并且得到第二個(gè)可行解。
然后再找到現(xiàn)方案中的最大運(yùn)價(jià)15,再找相應(yīng)回路進(jìn)行判斷和調(diào)整。這樣調(diào)整4次以后得到最優(yōu)解:
最小運(yùn)費(fèi)=5×10+9×20+4×30+7×30+0×10+3×30+12×10+5×10=820,可以判斷在這個(gè)方案中已不存在可以調(diào)整優(yōu)化的回路。該方案確為最優(yōu)解。
由此可以看出,跳過計(jì)算“檢驗(yàn)數(shù)”,直接采用“閉回路法”和“對(duì)角相加法”可以簡(jiǎn)化運(yùn)輸問題(表上作業(yè)法)的求解過程。也許這對(duì)于當(dāng)今使用計(jì)算機(jī)軟件解決該問題幫助不大,但是對(duì)于初學(xué)者用手工解決問題時(shí)是有幫助的。與“位勢(shì)法”相比,上述“閉回路法”和“對(duì)角相加法”都比較容易理解和運(yùn)用。
參考文獻(xiàn):
[1]王自勤:現(xiàn)代物流管理.電子工業(yè)出版社,2007.6
[2]盧向南:應(yīng)用運(yùn)籌學(xué).浙江大學(xué)出版社,2005.2
[3]韓伯棠:管理運(yùn)籌學(xué).高等教育出版社,2005.7
[4]李維錚等:運(yùn)籌學(xué).清華大學(xué)出版社,1982.2