运筹学(胡运权版)第三章运输问题课后习题答案.doc
清华大学《运筹学教程》胡运权主编课后习题答案
st
8x1 3x1
x2 x6
4x3 0
2 x5
10
x j 0（, j 1,,6）
基可行解
x1 x2 x3 x4 x5 x6 Z 0 3 0 0 3.5 0 3
0 0 1.5 0 8 0 3
0003500
page 10
0.7 0 0 0 2 2.2 2.2 10
5 13 April 2021
5 5 School of Management
运筹学教程
第一章习题解答
min Z 5x1 2x2 3x3 2x4
(2)
st
2x1x1 22x2x23xx33
4 x4 2 x4
7 3
x j 0, ( j 1,4)
x1 0 0 2/5
page 11 13 April 2021
基可行解
6 x2 2 x2
6 4
x1, x2 0
无穷多最优解，
x1
1, x2
1,Z 3
3是一个最优解
max Z 3x1 2x2
(2)
st.32xx11
x2 2 4x2 12
x1, x2 0
该问题无解
4
School of Management
运筹学教程
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a=3, j=5, k= -1.5
page 23 13 April 2021
23
School of Management
运筹学教程
第一章习题解答
1.9 若X(1)、X(2)均为某线性规划问题的
最优解，证明在这两点连线上的所有点也是
该问题的最优解。 max Z CT X
设X (1)和X (2)满足： AX b
运筹学教程（第二版）（胡运权）课后答案（清华大学出版社）
运筹学教程（第⼆版）（胡运权）课后答案（清华⼤学出版社）运筹学教程（第⼆版）习题解答第⼀章习题解答运筹学教程1.1 ⽤图解法求解下列线性规划问题。
并指出问题具有惟⼀最优解、⽆穷多最优解、⽆界解还是⽆可⾏解。
1 2x , x ≥ 0 ? ≤ 2 2 1 ? .? 2 x 1 - x 2 ≥ 2st- 2 x + 3x (4) max Z = 5 x 1 + 6 x 2≤ 82 5 ≤ x ? 1 ? 5 ≤ x ≤ 10 .?max Z = x 1 + x 26 x 1 + 10 x 2 ≤ 120st ?(3) 1 2 x , x ≥ 0 ? 2 1 ? ? ? 4 x 1 + 6 x 2 ≥ 6st .?2 x + 2 x ≥ 4 (1) min Z = 2 x 1 +3 x 21 2 ? ≥ 12 2 1 ? x , x ≥ 0 .? ?2 x 1 + x 2 ≤ 2st ?3x + 4 x (2) max Z = 3x 1 + 2 x 2x , x ≥ 0 1 2该问题⽆解≥ 12 2 1 ? ? 2 x 1 + x 2 ≤ 2st .?3 x +4 x ( 2 ) max Z = 3 x 1 + 2 x 2第⼀章习题解答3 2 1x = 1, x = 1, Z = 3是⼀个最优解⽆穷多最优解，1 2x , x ≥ 0 ? 2 1 ? ? ? 4 x 1 + 6 x 2 ≥ 6st .?2 x + 2 x ≥ 4 (1) min Z = 2 x 1 +3 x 2该问题有⽆界解1 2x , x ≥ 0 ? ≤ 2 2 1 ? .? 2 x 1 - x 2 ≥ 2st- 2 x + 3x (4) max Z = 5x 1 + 6 x 2第⼀章习题解答唯⼀最优解， x 1 = 10, x 2 = 6, Z = 16 ≤ 82 5 ≤ x ?1 ? 5 ≤ x ≤ 10 .?max Z = x 1 + x 26 x 1 + 10 x 2 ≤ 120st ?(3)第⼀章习题解答运筹学教程1.2 将下述线性规划问题化成标准形式。
运筹学(胡运权版)第三章运输问题课后习题答案
P66： 8.某部门有3个生产同类产品的工厂（产地），生产的产品由4个销售点出售，各工厂A 1， A 2，A 3的生产量、各销售点B 1，B 2，B 3，B 4的销售量（假定单位为t ）以及各工厂到销售点的单位运价（元/t ）示于下表中，问如何调运才能使总运费最小？表解：一、该运输问题的数学模型为：可以证明：约束矩阵的秩为r (A) = 6. 从而基变量的个数为 6.34333231242322213141141312116115893102114124min x x x x x x x x x x x x x c z i j ij ij +++++++++++==∑∑==⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥=++=++=++=++=+++=+++=+++4,3,2,1;3,2,1,01412148221016342414332313322212312111343332312423222114131211j i x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ij 111213142122232431323334x x x x x x x x x x x x 712111111111111111111111111⨯⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭二、给出运输问题的初始可行解（初始调运方案）1. 最小元素法思想：优先满足运价（或运距）最小的供销业务。
其余（非基）变量全等于零。
此解满足所有约束条件，且基变量（非零变量）的个数为6（等于m+n-1=3+4-1=6).总运费为（目标函数值） ,1013=x ,821=x ,223=x ,1432=x ,834=x ,614=x ∑∑===3141i j ijij x c Z2. 伏格尔（Vogel)法伏格尔法的基本思想：运输表中各行各列的最小运价与次小运价之差值（罚数）应尽可能地小。
或者说：优先供应罚数最大行（或列）中最小运费的方格，以避免将运量分配到该行（或该列）次小运距的方格中。
运筹学基础及应用第五版 胡运权第三章
例3
设有三个化肥厂供应四个地区的农用化肥，假
定等量的化肥在这些地区使用效果相同，已知各化肥厂 年产量，各地区年需要量及从各化肥厂到各地区单位化 肥的运价表如下，试决定使总的运费最节省的化肥调拨 方案。
解：这是一个产销不平衡的运输问题，总产量为
160万t，四个地区最低需求为110万t ，最高需求为无限。 当其它地区都是满足最低需求时，第Ⅳ地区每年最多能 分配到60万t ，这样最高需求就是210万t，大于产量。 为建立产销平衡表，在表中增加一假想化肥厂D ， 其年产量为50万t 。并把各地区的最低需求和额外需求 区分开来，建立产销平衡表。
例1
现在把问题概括一下，在线性规划中我们研究这样 一类运输问题：有某种物资需要调运，这种物资的计量
单位可以是重量、包装单位或其他。已知有m个地点可以
供应该种物资（以后通称产地，用 i 1,, m 表示），有 n个地点需要该种物资（以后通称销地，用 j 1,, n 表示），又知这m个产地的可供量（以后通称产量）为 （可通写为 a i ），n个销地的需要量（以后 a1 , a2 ,, am
第三章 运输问题
§1．运输问题的典例和数学模型
§ 2．表上作业法
§ 3．产销不平衡的运输问题及其应用
§1．运输问题的典例和数学模型
某食品公司经销主要产品之一是糖果，它下面 设有三个加工厂，每天的糖果生产量分别为： A1 7t ， A3 9t。该公司把这些糖果分别运往四个地区 A2 4t ， 的门市部销售，各地区每天的销售量： B1 3t ， B2 6t， B4 6t 。已知从每个加工厂到各销售门市部每 B3 5t， 吨糖果的运价如下表： 单位：元/t
产 销 平 衡 表
当一个产地的产量不能运往某一个销地的时候，认为 运价为M(表示任意大正数)。额外需求部分的销量，由于 是否满足都可以，所以假想厂运往这些销地的运价定为 0。
运筹学胡运权第五版课件(第3章)分析
B3
B4
ai
11 ④
3 ③
10 7
1
9
2
③
①
7
4
⑥
10 ③
84 59
3
6
5
6 20
24 (8 3) (2 10) 1
表示新方案的费用要减少1元
综上，得到检验数表如下： B1 B2 B3 B4
A1 1 2 0 0 A2 0 1 0 －1 A3 10 0 12 0 注意：有数字格（基变量）的检验数为0。
则总费用为：
34
min z = cijxij i=1 j=1
x11+x12+x13+x14=7
产
x21+x22+x23+x24=4
量 限
制
x31+x32+x33+x34=9
x11+x21+x31=3
s.t.
x12+x22+x32=6
销 量
限
x13+x23+x33=5
制
x14+x24+x34=6 xij0,(i=1,2, 3；j=1,2,3,4)
最优性判别准则： 当所有ij 0时，运输问题达到最优解。
（1）若有负检验数，则该方案需要改进；
（2）若空格的检验数全为正数，则该问题有唯 一最优方案；
（3）若检验数全非负，且有空格的检验数为0， 则该问题有无穷多最优解。
4、改进方案的方法------闭回路法
在检验数表中，确定绝对值最大的负检验 数对应的空格，利用该空格的闭回路在满足供 需关系下调整各顶点的运量，得到费用更小的 调运方案。
5、运输问题解的情况
清华大学《运筹学教程》胡运权主编课后习题答案
3 x1 x2 x5 3
st
4 x1 3 x2 x3 x6
x1
2 x2
x4
4
6
x j 0（, j 1,,4）
cj
CB
xB
b
-M x5 3
-M
x6
6
0
x4
4
cj zj
-4 x1 1
-M x6 2
0
x4
3
cj zj
-4
-1 0
x1
x2
x3
3
1
0
4
3 -1
1
20
7M-4 4M-1 -M
小于0 ,因此已经得到唯一最优解，最优解为：
X * 2 5 ,9 / 5,1,0T
max Z 10x1 15x2 12x3
5x1 3x2 x3 9
(4)
st
5x1 2x1
6x2 x2 x3
15x3 5
15
x j 0（, j 1,,3）
39
1.8 已知某线性规划问题的初始单纯形
表和用单纯形法迭代后得到下面表格,试求括
弧中未知数a∼l值。
项目
X1 X2 X3 X4 X5
X4 6 (b) (c) (d) 1 0
X5 1 -1 3 (e) 0 1
Cj－Zj
a -1 2 0 0
X1 (f) (g) 2 -1 1/2 0
X5 4 (h) (i) 1 1/2 1
Cj－Zj
0 -7 (j) (k) (l)
6 4
x1 , x2 0
无穷多最优解
(蓝 色 线 段 上 的 点 都 是 最优 解 ）
x1
6 5
,
x2
运筹学基础及应用第3章-运输问题(胡运权)
产量<销量
1.运输规划问题的典例和数学模型 特征：
1、平衡运输问题必有可行解，也必有最优解； 2、运输问题的基本可行解中应包括 m+n－1 个 基变量。
运筹学基础及应用
Operations Research
运 筹 帷 幄 之 中
第三章
运输问题
决 胜 千 里 之
Transportation Problem
外
目
1
运输规划问题的典例和数学模型 表上作业法 运输问题的应用
录
CONTENTS
2
3
1.运输规划问题的典例和数学模型
例3.1 某公司从两个产地A1、A2将物品运往三个销地B1, B2, B3，各产地的产量、各销地的销量和各产地运往各销地每件 物品的运费如下表所示，问：应如何调运可使总运输费用最 小？
48
列差额
例3.4 某运输资料如下表所示：
销地 产地 A1 2 10
2.表上作业法
B2 B3
12 4
B1
4
B4
11
产量
行差额
16 3 9
0
A2
10
1
8 A3
5
11
6 22 2
14
销量 8 2 14 12 1
8
14 3 48
列差额
2.表上作业法
例3.4 某运输资料如下表所示：
销地 产地 A1 2 10 3 9 B1 4 B2 12 B3 4 B4 11 16 0 产量
二三版兼用《运筹学教程》胡运权主编课后习题答案(第三章)
城市
电站
1
2
3
Ⅰ
15
18
22
Ⅱ
21
25
16
第三章习题解答
习题3.12的解答
城市 城市
电站
1-1
城市 1-2
城市2
城市 3-1
城市 3-2
产量
Ⅰ
150 15
15 250 18
22
22 400
Ⅱ
140 21
第三章习题解答
表3-35
食品厂
面粉厂
1
2
3
产量
Ⅰ
3 10
2 20
Ⅱ
4 11
8 30
Ⅲ
8 11
4 20
销量
15 25 20
第三章习题解答
习题3.10的解答
食品厂 面粉厂
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 销量
1
3 15 4
8 15
2
10 5 11 20 11 25
3
20 2 8 4
20
4
0 10 0
0 10
产量
20 30 20
B3
B4 产量
A1 A2 A3 销量
3
7
6
45
2
4
3
22
4
3
8
56
3
3
2
2
第三章习题解答
习题3.9的解答
销地
产地
B1 B2 B3 B4 B5 产量A1源自33 7 6 24 0 5
A2
2 4 23 2 0 2
A3 销量
4 33 8 5 30 6 33223
第三章习题解答
3.10 某市有三个面粉厂，它们供给三个面食加工 厂所需的面粉。各面粉厂的产量、各面食加工厂加工 面粉的能力、各面食加工厂和各面粉厂之间的单位运 价，均表示于表3-35中。假定在第1，2和3面食加工厂 制作单位面粉食品的利润分别为12元、16元和11元， 试确定使总效益最大的面粉分配计划(假定面粉厂和面 食加工厂都属于同一个主管单位)。
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P66： 8.某部门有3个生产同类产品的工厂（产地），生产的产品由4个销售点出售，各工厂A 1， A 2，A 3的生产量、各销售点B 1，B 2，B 3，B 4的销售量（假定单位为t ）以及各工厂到销售点的单位运价（元/t ）示于下表中，问如何调运才能使总运费最小？表解：一、该运输问题的数学模型为：可以证明：约束矩阵的秩为r (A) = 6. 从而基变量的个数为 6.34333231242322213141141312116115893102114124min x x x x x x x x x x x x x c z i j ij ij +++++++++++==∑∑==⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥=++=++=++=++=+++=+++=+++4,3,2,1;3,2,1,01412148221016342414332313322212312111343332312423222114131211j i x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ij 111213142122232431323334x x x x x x x x x x x x 712111111111111111111111111⨯⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭二、给出运输问题的初始可行解（初始调运方案）1. 最小元素法思想：优先满足运价（或运距）最小的供销业务。
其余（非基）变量全等于零。
此解满足所有约束条件，且基变量（非零变量）的个数为6（等于m+n-1=3+4-1=6).总运费为（目标函数值） ,1013=x ,821=x ,223=x ,1432=x ,834=x ,614=x ∑∑===3141i j ijij x c Z2. 伏格尔（Vogel)法伏格尔法的基本思想：运输表中各行各列的最小运价与次小运价之差值（罚数）应尽可能地小。
或者说：优先供应罚数最大行（或列）中最小运费的方格，以避免将运量分配到该行（或该列）次小运距的方格中。
246685143228116410=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=131421243234其余（非基）变量全等于零。
此解满足所有约束条件，且基变量（非零变量）的个数为6（等于m+n-1=3+4-1=6)。
总运费为（目标函数值）： ∑∑===3141i j ij ij x c Z 244685149228114412=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=三、解的最优性检验⒈ 闭回路法（以下的闭回路都是顺时针方向）看非基变量的检验数是否满足：（1）首先对用最小元素法所确定的初始基本可行解进行检验。
参见前面的计算结果，可知非基变量分别为：x 11，x 12，x 22，x 24，x 31，x 33。
σ11 = C 11 + C 23 - (C 13 + C 21) = 4 + 3 –( 4 + 2 ) =1σ12 = C 12 + C 34 - (C 14 + C 32) = 12 + 6 –( 11 + 5 ) =2σ22= C 22 + C 13 + C 34 - (C 23 + C 14 + C 32) = 10 + 4 + 6 – ( 3 + 11 + 5 ) = 20 – 19 =1.0≥ij σσ24 = C24 + C13 - (C14 + C23) = 9 + 4 –( 11 + 3 ) = -1σ31= C31 + C14 + C23 - (C34 + C13 + C21) = 8 + 11 + 3 – ( 6 + 4 + 2 ) = 22 – 12 = 10σ33 = C33 + C14 - (C13 + C34) = 11 + 11 –( 4 + 6 ) =12由于σ24 = C24 + C13 - (C14 + C23) = 9 + 4 –( 11 + 3 ) = -1 < 0，所以当前方案不是最优方案。
（2）然后对用伏格尔法所确定的初始基本可行解进行检验。
参见前面的计算结果，可知非= C23 + C14 - (C13 + C24) = 3 + 11– ( 4 + 9 ) = 14-13=123= C33 + C14 - (C13 + C34) = 11 + 11– ( 4 + 6 ) = 22-10 = 1233由于所有非基变量的检验数都大于零，说明当前方案是最优方案，最优解为：x11=12，x14=4，x21=8，x24=2，x32=14，x34=8。
2位势法（1）首先对用最小元素法所确定的初始基本可行解进行检验。
参见前面的计算结果，可知基变量分别为：x构造方程组：+ v3 = c13 = 4uu1 + v4 = c14 = 11u2 + v1 = c21 = 2u2 + v3 = c23 = 3u3 + v2 = c32 = 5u3 + v4 = c34 = 6令自由变量u1 = 0 ，将其代入方程组，得：u1 = 0，v3 = 4，v4 = 11，u3 = -5，v2 = 10，u2 = -1，v1 = 3，将其代入非基变量检验数：σij=C ij - (u i+ v j)，得：σ11=C11 - (u1 + v1) = 4 – ( 0 + 3 ) = 1σ12=C12 - (u1 + v2) = 12 – ( 0 + 10 ) = 2σ22=C22 - (u2 + v2) = 10 – ( -1 + 10 ) = 1σ24=C24 - (u2 + v4) = 9 – ( -1 + 11 ) = -1σ31=C31 - (u3 + v1) = 8 – ( -5 + 3 ) = 10σ33=C33 - (u3 + v3) = 11 – ( -5 + 4 ) = 12与闭回路法计算的结果相同。
（2）然后对用伏格尔法所确定的初始基本可行解进行检验。
参见前面的计算结果，可知基变量分别为：x13，x14，x21，x24，x32，x34。
构造方程组：+ v3 = c13 = 4uu1 + v4 = c14 = 11u2 + v1 = c21 = 2u2 + v4 = c24 = 9u3 + v2 = c32 = 5u3 + v4 = c34 = 6令自由变量u1 = 0 ，将其代入方程组，得：u1 = 0，v3 = 4，v4 = 11，u3 = -5，v2 = 10，u2 = -2，v1 = 4，将其代入非基变量检验数：σij=C ij - (u i+ v j)，得：σ11=C11 - (u1 + v1) = 4 – ( 0 + 4 ) = 0σ12=C12 - (u1 + v2) = 12 – ( 0 + 10 ) = 2σ22=C22 - (u2 + v2) = 10 – ( -2 + 10 ) = 2σ23=C23 - (u2 + v3) = 3 – ( -2 + 4 ) = -1σ31=C31 - (u3 + v1) = 8 – ( -5 + 4 ) = 9σ33=C33 - (u3 + v3) = 11 – ( -5 + 4 ) = 12与闭回路法计算的结果相同。
四、解的改进（用闭回路法调整）在使用最小元素法求得的初始方案中，由于σ24<0，说明当前方案不是最优，需要改进或调整。
见表1中非基变量x 24所在的闭回路，调整量为ε = min{2,6} = 2。
调整过程见表2：调整后的结果如表3所示，此结果正好与使用伏格尔法求得的结果相同，因此最优性检验过程同前，由于非基变量的检验系数都大于等于零，因此该方案是最优方案，最优解为： x 13=12，x 14=4，x 21=8，x 24=2，x 32=14，x 34=8。
将最优解代入到目标函数中，得总运费为（目标函数值）：∑∑===3141max i j ij ij x c Z 244685149228114412=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=P66： 9.解：首先列出这一问题的产销平衡表，见表1。
表1一、该运输问题的数学模型为：可以证明：约束矩阵的秩为r (A) = 6. 从而基变量的个数为 6.二、给出运输问题的初始可行解（初始调运方案） 1. 最小元素法343332312423222131411413121151047829103113min x x x x x x x x x x x x x c z i j ij ij +++++++++++==∑∑==⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥=++=++=++=++=+++=+++=+++4,3,2,1;3,2,1,06563947342414332313322212312111343332312423222114131211j i x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ij 111213142122232431323334x x x x x x x x x x x x 712111111111111111111111111⨯⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭第1步，从表1中找出最小运价为1，表示应先将A2的产品供应B1。
在表中A2和B1的交叉格处填上3，得表2。
将表2中的B1列运价划去，得表3第2步，2 1 t物资供应B3。
得表4。
将表4的A2行运价划去，得表5第31B3。
得表6。
将表6的B3列运价划去，得表7。
第4步，在表7未划去的元素中再找出最小运价为4，确定A3的6 t物资供应B2。
得表8。
将表8的B2列运价划去，得表9。
第5步，在表9未划去的元素中再找出最小运价为5，确定A3的3 t物资供应B4。
得表10。
将表10的A3行运价划去，得表11。
第6步，在表11未划去的元素中再找出最小运价为10，确定A1的3 t物资供应B4。
得表12。
将表12的A3行运价划去，得表13。
在表13中，所有元素都被划去，说明在产销平衡表上已得到一个调运方案，即初始基可行解，x13 = 4, x14 = 3, x21 = 3,x23 = 1, x32 = 6, x34 = 5。
（基变量个数：3 + 4―1 = 6）基变量对应的运输量为零，非基变量对应的运输量为零。
运输费用为：Z = 3×4 + 10×3 +1×3 +2×1 +4×6 +5×3 = 12+30+3+2+24+15 = 862. 伏格尔（Vogel)法第1步：在表1中分别计算出各行、各列的最小运费和次最小运费的差额，并填入该表的最右列和最下行，见表2。
表1表2第2步：从行或列差额中选出最大者，选择它所在行或列中的最小元素。
在表2中，可确定A3的产品应首先供应B2，得表3。
将单位运价表中的列的数字划去，得表4。