ВЫРОЖДЕННЫЕ ПЛАНЫ И ДЕКОМПОЗИЦИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ

  • Виктор Николаевич Ассаул Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения https://orcid/org/0009-0009-8403-6441
  • Игорь Евгеньевич Погодин Военно-морской политехнический институт ВУНЦ ВМФ ВМА https://orcid/org/0009-0009-9790-9408
Ключевые слова: транспортная задача, замкнутая задача, целевая функция, штрафы, метод потенциалов, циклическая перевозка, итерационный метод, базисное решение, оптимальный план, вырожденный план

Аннотация

Классическая транспортная задача является одной из ключевых задач линейного программирования, хорошо изучена и имеет массу практических приложений. В транспортной логистике различные постановки транспортной задачи с учетом динамики, стохастических факторов, элементов нелинейности и неопределенности используются для построения математических моделей применительно к рассматриваемой практической задаче. При большой размерности задачи предпринимаются попытки использования эвристических методов исследования, методов теории графов и комбинаторики. Поэтому при решении транспортных задач, отличных от классической, могут возникать принципиальные трудности с поиском оптимального решения. Так, при введении в задачу дополнительного платежа, непропорционального перевозимому грузу (так называемая задача с «экологическим» критерием) задача становится нелинейной, а эффективность итерационных методов связана с удачным начальным приближением.  В качестве такового может выступать вырожденный план, включающий меньшее число слагаемых, чем обычный базисный план. С увеличением размерности задачи вероятность появления вырожденных планов и их число возрастают. В статье рассмотрены условия формирования вырожденных планов в транспортной задаче, оценка их числа, а также алгоритм их поиска, проанализированы свойства множества вырожденных планов. На конкретных примерах показано, каким большим может быть их число. Проанализировано, как эта информация может помочь в поиске оптимального решения задачи, и как это влияет на работу итерационного алгоритма поиска решения задачи, предложенного авторами в предыдущих публикациях.

Литература

Kantorovich L.V. On the movement of masses. Reports of the USSR Academy of Sciences. 1942. Vol. 37. P.227-229. (in Russian).

Balinski M.L. Fixed charge transportation problem. Naval magazine. 1961. 8 N1. P.41-54. (in Russian).

Polyak R.A. On one heterogeneous transportation problem. In the collection: "Mathematical models and methods of optimal planning". Novosibirsk: Nauka. 1966. P.109-111. (in Russian).

Sedova S.V., Lebedev S.S. Solution of one placement problem using nodal vectors of resolving factors. Economics and mathematical methods. 1999. Vol. 35. N 3. P.116-121. (in Russian).

Sedova S.V., Lebedev S.S. The method of nodal vectors of integer programming. 2. Tasks of a special type. CEMI preprint. WP/2000/094. 2001. 88 p. (in Russian).

Frolkis V.A. Introduction to the theory and methods of optimization for economies. St. Petersburg: "Peter". 2002. 320 p. (in Russian).

Taha H.A. Introduction to operations research. Moscow: WILLIAMS. 2007. 901 p. (in Russian).

Segal I.H., Ivanova A.P. Introduction to applied and discrete programming: models and calculations. Moscow: Fizmatlit. 2007. P.45-49. (in Russian).

Assaul V.N., Voitishek Ya.V. Transportation problem with limited capacity. Mathematics and its applications in economics, engineering and physics. 2015. 133 p. (in Russian).

Panasenko E.V. Logistics. Moscow: Infra-engineering. 2015. 260 p. (in Russian).

Chernyshova G.D., Chigodaev A.S. Transportation type problems with discontinuous target functions. Bulletin of the VSU. Series: System analysis and Information Technologies. 2016. N 2. P. 65-69 (in Russian).

Nerush Yu.M., Sarkisov S.V. Transport logistics. Moscow: Yurait. 2016. 351 р. (in Russian).

Assaul V.N., Pogodin I.E. On the fixed charge transportation problem. Economics and Mathematical Methods. 2019. Vol. 55. Issue 2. P.58-64. (in Russian).

Pogodin I.E. On ways to estimate the number of solutions to the transportation problem. Economics and Mathematical Methods. 2020. Vol. 54, Issue 4. P.116-120. DOI: 10.31857/ S042473880012408-7. (in Russian).

Mallia B., Das M., Das S. The basics of the transportation problem. International Journal of Engineering and Advanced Technologies (IJEAT). 2021. Vol. 10, Issue 5. Р. 90-103.

Moraes L.R.S., Baricello L.B., Barros R.S., Vasquez R. Optimal transportation problems regularized by universal con-vex functions: a geometric and algorithmic approach. Journal of Computational Physics. DOI: 10.1016/j.jcp.2022.110982.

Bharati Divya S., Ramya M. Comparison of the transportаtion problem in the study of exploitation. Ijraset Journal of Applied Science and Engineering Technology Research. DOI: 10.22214/ijraset.2022.40310.

Ksenofontova O.L., Valinurova A.A. Adapting the transport problem for bank liquidity management. Ivecofin. 2022. N02(52). P.99-105. DOI: 10.6060/ivecofin.2022522.606. (in Russian).

Assaul V.N. Pogodin I.E. About one practical way to solve a fixed charge transportation problem. Bulletin of the Buryat State University. Mathematics and computer science. 2022. N3. P.3–13. DOI: 10.18101/2304-5728-2022-3-3-13. (in Russian).

Assaul V.N., Pogodin I.E. On simplifications of solving a fixed charge transportation problem. Economics and Mathematical Methods. 2023. Vol. 59. Issue 2. P.122-127. DOI: 10.31857/S042473880025864-9. (in Russian).

Опубликован
2024-04-01
Выпуск
Раздел
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИ В ЭКОНОМИКЕ