表示作业法
表上作业法
调整：找到新的调运方案
方法：闭回路法
➢闭回路法
基本思想：确定换入、换出变量。在闭回路上 采用“奇加偶减”调整运量xij，闭回路以外xij
不变。
方法要点：
换入变量：最小负检验数对应的非基变量； 换出变量：以换入变量为起点找到相应的闭回路，回路 上其它顶点为基变量，偶数顶点上最小的xij所对应的基变 量就是换出变量，这个最小的xij的值就是调整量； 调整方法：闭回路上，奇数顶点上xij加上调整量，偶数顶 点上xij减去调整量；闭回路以外的点对应的xij不变。
产地 销 地 B 1
A1
-4
2
3
A2
13
A3
78
销量
3
B2 95
3 -1
43
8
B3 3 10 1 4
24 4
B4
产量
7 41 9
2 25 5
35
7
6
产地
销地
A1 A2 A3 销量
B1
23
1
8
3
B2 95 3
43
8
B3 10 4 24 4
B4
71
25
5
6
产量 9 5 7
4.2 表上作业法
▪算法思想
与单纯形法一样，最优解在基本可行解中产生。 但基于模型的特征，初始基本可行解是通过分析单位运价表， 首先满足局部最优，然后通过调整（迭代）使整体达到最优。
-------单纯形法的简化方法
▪算法流程及要点
初始调运方案
检验数ij0 ? N
Y 最优解
调整：找到新的调运方案
B3 3 10 24
24 4
4-02运输问题表上作业法
用最小元素法确定例3-2初始调运方案
调 销地
运 量
B1
B2
B3
产量
产地
100 90
70 100 100 200 100
A1
X11
X12
X13
80 150 65 100 75 250 100
A2
X21
X22
X23
100
150
200
销量
100 450
得到初始调运方案为： x11=100，x13=100，x22=150，x23=100
量为该闭回路的顶点；其中 i1 , i2 ,, is 互不
相同, j1 , j2 ,, js 互不相同。
例 设m=3，n=4，决策变量xij表示从产地Ai 到销地Bj的调运量，列表如下，给出闭回路
{x11, x13 , x33 , x34 , x24 , x21} 在表中的表示法——
用折线连接起来的顶点变量。
最小元素法实施步骤口诀
《运价表》上找最小，《平衡表》上定产销； 满足销量划去“列”，修改“行产”要记
牢； （满足产量划去“行”，修改“列销”要记 牢） 划去列(行)对《运价》， 修改“行产(列销)”在《产销》； 余表再来找最小，方案很快就找到。
用西北角法确定例3-2初始调运方案
调 销地
运 量
B1
（3-6）
位势法计算非基变量xij检验数的公式
σij=cij-（ui+vj）
（3-8）
思考：试解释位势变量的含义（提示：写出运输问 题的对偶问题）
四、方案调整
当至少有一个非基变量的检验数是负值时， 说明作业表上当前的调运方案不是最优的，应 进行调整。
若检验数σij小于零，则首先在作业表上以xij 为起始变量作出闭回路，并求出调整量ε：
运输问题 表上作业法
A B C 销量（ 销量（bj）
第一步：从表4 中找出最小运价“1”， 第一步：从表4-1中找出最小运价“1”， 最小运 价所确定的供应关系为（ ），在 价所确定的供应关系为（B，甲），在（B，甲） 的交叉格处填上“3”，形成表4 的交叉格处填上“3”，形成表4-2；将运价表的 甲列运价划去得表4 甲列运价划去得表4-3.
8.伏格尔法 8.伏格尔法
伏格尔法的基本步骤： 伏格尔法的基本步骤： 1.计算每行、列两个最小运价的差； 1.计算每行、列两个最小运价的差； 计算每行 2.找出最大差所在的行或列 找出最大差所在的行或列； 2.找出最大差所在的行或列； 3.找出该行或列的最小运价 确定供求关系， 找出该行或列的最小运价， 3.找出该行或列的最小运价，确定供求关系，最大量 的供应 ； 4.划掉已满足要求的行或 4.划掉已满足要求的行或 (和) 列，如果需要同时划 去行和列， 去行和列，必须要在该行或列的任意位置填个 0”； “0”； 5.在剩余的运价表中重复1~4步 在剩余的运价表中重复1~4 5.在剩余的运价表中重复1~4步，直到得到初始基可 行解。 行解。
2.表上作业法与单纯形法的关系 2.表上作业法与单纯形法的关系
表上作业法中的最小元素法和伏格尔法实质 上是在求单纯形表中的初始基可行解； 上是在求单纯形表中的初始基可行解； 表上作业法中的“位势法” 表上作业法中的“位势法”实质上是在求单 纯形表中的检验数； 纯形表中的检验数； 调运方案表中数字格的数实质上就是单纯形 法中基变量的值； 法中基变量的值； 调运方案表上的“闭回路法” 调运方案表上的“闭回路法”实质上是在做 单纯形表上的换基迭代。 单纯形表上的换基迭代。
甲 A B C 销量（ 销量（bj） 表4-14 A B C
两最小元素之差
《表上作业法》
《表上作业法》《表上作业法》是一种求解指派问题的优化算法。
这种算法通过在表格中进行标记和计算，找出最优解或可行解，使得分配问题得到最优质的解决方案。
以下是关于《表上作业法》的详细介绍。
1.背景和目的《表上作业法》是一种针对指派问题的优化算法，旨在寻找最优解或可行解，使得分配问题得到最优质的解决方案。
它是一种常见的数学优化方法，适用于各种类型的分配问题，如任务分配、资源分配和决策制定等。
通过使用《表上作业法》，可以在给定的一组选项中，为每个任务或资源选择最佳的分配方案，以达到最优的效果或目标。
2.方法和步骤《表上作业法》的核心思想是将指派问题转化为表格形式，通过在表格中进行标记和计算，找出最优解或可行解。
《表上作业法》可以在一个给定的任务集合中选择一个任务来完成，使得选择的每个任务的综合评估值最大。
它包括以下步骤：（1）定义问题：首先，要明确指派问题的具体目标、任务集合、每个任务的评估值和约束条件等。
（2）建立表格：根据指派问题的任务集合和评估值，建立一个合适的表格。
表格的行代表各个任务，列代表可用的资源或选择方案。
在表格中，每个单元格表示某个任务在某个资源或选择方案下的评估值。
（3）填表：根据问题的约束条件和每个任务的评估值，填写表格中的各个单元格。
填表过程中要确保表格的可行性，即满足所有约束条件。
（4）寻找最优解：在填好表格后，通过一定的搜索策略，找出使得综合评估值最大的任务分配方案。
（5）输出结果：输出找到的最优解或可行解，分析每个任务被分配的情况以及对应的评估值。
3.应用和优势《表上作业法》适用于各种类型的指派问题，如任务分配、资源分配和决策制定等。
它具有以下优势：（1）直观易懂：《表上作业法》通过表格形式展示问题，使得问题更加直观易懂。
（2）容易实现：《表上作业法》算法流程清晰明了，容易实现，不需要太多的编程技巧。
（3）可扩展性强：《表上作业法》可以扩展到处理大型复杂的问题，可以有效地处理大规模问题。
管理运筹学 第七章 运输问题之表上作业法
最优解的判断与调整
最优解的判断
比较目标函数值，如果当前基础可行解 的目标函数值最优，则该解为最优解。
VS
最优解的调整
如果当前基础可行解不是最优解，需要对 其进行调整。通过比较不同运输路线的运 输费用，对运输量进行优化分配，以降低 总运输费用。
最优解的验证与
要点一
最优解的验证
对求得的最优解进行检验，确保其满足所有约束条件且目 标函数值最优。
01
将智能优化算法（如遗传算法、模拟退火算法等）与表上作业
法相结合，以提高求解效率和精度。
发展混合算法
02
结合多种算法的优势，发展混合算法以处理更复杂的运输问题。
拓展应用范围
03
在保持简单易行的基础上，拓展表上作业法的应用范围，使其
能够处理更多类型的运筹问题。
THANKS FOR WATCHING
果达到最优解，则确定最优解；如果未达到最优解，则确定次优解。
表上作业法的应用范围
总结词
表上作业法适用于解决供销平衡的运输问题，即供应量和需求量相等的情况。
详细描述
表上作业法适用于解决供销平衡的运输问题，即供应量和需求量相等的情况。在这种情况下，可以通过在运输表 格上填入数字来求解最小运输成本。此外，表上作业法还可以用于解决其他类型的线性规划问题，如资源分配问 题、生产计划问题等。
03 表上作业法的求解过程
初始基础可行解的求解
确定初始基础可行解
根据已知的发货地和收货地的供需关系，以及运输能力限制，通 过试算和调整，求得初始的基础可行解。
初始解的检验
检查初始解是否满足非负约束条件，即所有出发地到收货地的运输 量不能为负数。
初始解的调整
如果初始解不满足非负约束条件，需要对运输量进行调整，直到满 足所有约束条件。
表上作业法
第三章 运输问题的解法运输问题是一类特殊的线性规划问题，最早是从物质调运工作中提出的，后来又有许多其它问题也归结到这一类问题中。
正是由于它的特殊结构，我们不是采用线性规划的单纯方法求解，而是根据单纯形方法的基本原理结合运输问题的具体特性须用表上作业的方法求解。
§1 运输问题的数学模型及其特性1.1 运输问题的数学模型设有 个地点（称为产地或发地） 的某种物资调至 个地点（称为销地或收地），各个发点需要调出的物资量分别为个单位，各个收点需要调进的物资量分别为 个单位。
已知每个发点到每个收点的物资每单位运价为 ，现问如何调运，才能使总的运费最小。
我们把它列在一张表上（称为运价表）。
设 表示从产地运往销地的运价（ =1，2，…， ； =1，2，…， ）。
表3-1如果（总发量）（总收量），我们有如下线性规划问题：m mA A A ,,,21 n nB B B ,,,21 ma a a ,,,21 nb b b ,,,21 iA jB ijc ijx iA jB i m jn（3.1）（3.1）式称为产销平衡运输问题的数学模型。
当（总发量）（总收量）时。
即当产大于销（）时，其数学模型为（3.2）当销大于产（）时，其数学模型为（3.3）因为产销不平衡的运输问题可以转化为产销平衡的运输问题。
所以我们先讨论产销平衡的运输问题的求解。
运输问题有个未知量,个约束方程。
例如当≈40,=70时（3.1）式就有2800个未知量，110个方程,若用前面的单纯形法求解，计算工作量是相当大的。
我们必须寻找特殊解法。
1.2 运输问题的特性∑∑===m i nj ijij x c z 11min ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥====∑∑==),,2,1;,2,1(0),,2,1(),,2,1(11n j m i x n j b x m I a x ij j mi ij i nj ij ∑∑==≠nj jm i i ba 11∑∑==>nj jm i i ba 11∑∑===mi nj ijij x c z 11min ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥===≤∑∑==),,2,1;,2,1(0),,2,1(),,2,1(11n j m i x n j b x m I a x ij j mi ij i nj ij ∑∑==<nj jm i i ba 11∑∑===m i nj ijij x c z 11min ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==≥=≤==∑∑==),,2,1;,2,1(0),,2,1(),,2,1(11n j m i x n j b x m I a x ij j mi ij i nj ij mn n m +m n由于运输问题也是线性规划问题，根据线性规划的一般原理，如果它的最优解存在，一定可以在基可行解中找到。
运筹学。 表上作业法
销地 产地
B1
B2
B3 4+1
B4 3-1 +1 3
产量 7 4 9
A1 A2 A3 3 6
1-1
销量
销地 产地
3
B1 3
6
B2
5
B3
6
B4 产量
调整后的新调运方案如下表：
A1
A2 A3 销量 3 6 6
5
2
1 3
7
4 9
20
5
6
对调整后的调运方案再进行最优性检验
销地 产地
B1
3 (0) 1 (0) 7
的对偶变量为u1，u2，…， um;v1，v2，…，vn
ui v j cij s.t . ui , v j 无 约 束 决策变量 xij 的检验数
ij cij C B B 1 Pij
cij YPij cij ( u1 , , um , v1 , , v n ) Pij cij ( ui v j )
§2 表上作业法
• 表上作业法实质是单纯形法。可归纳为： • (1) 找出初始基可行解。即在(m×n)产销平衡表 上用西北角法或最小元素法或Vogel法给出 m+n-1 个数字，称为数字格。它们就是初始基变量的 取值。 • (2) 求各非基变量的检验数，即在表上计算空格 的检验数，判别是否达到最优解。如已是最优 解，则停止计算，否则转到下一步。 • (3) 确定换入变量和换出变量，找出新的基可行 解。在表上用闭回路法调整。 • (4) 重复(2)，(3)直到得到最优解为止。 1
例3-1 某公司经销甲产品。它下设三个加工
厂。每日的产量分别是：A1为7吨，A2为4吨， A3为9吨。该公司把这些产品分别运往四个销 售点。各销售点每日销量为：B1为3吨，B2为6 吨，B3为5吨，B4为6吨。已知从各工厂到各销 售点的单位产品的运价为表3-3所示。问该公 司应如何调运产品，在满足各销点的需要量的
五步作业法
五步作业法
五步作业法是一种有效的学习方法，包括以下五步：
1、五分钟热身：写作业前用五分钟专门去处理吃东西、喝水、上厕所等杂事，然后准备好文具书本开始写作业。
2、先复习后作业：一定要先复习当天所学的所有知识再写作业，看似浪费时间，实则提高效率。
3、限时写作业：用计时器定好时间，把写作业当作考试一样，不翻书、不看答案，遇到不会的问题先易后难，一气呵成。
4、自我检查：家长检查过后，不要急着指导孩子订正，正确的做法是先让孩子自查，比较小的孩子给小的范围，引导孩子慢慢学会自查，给孩子独立思考的过程。
5、勤用错题本：检查出来的错题，收集在错题本上，方便以后定期订正复习。
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B1
B2
B3
B4
ai
A1
7
3
11
4
4
A2
4
7
7
3
8
A3
9
1
2
10
6
bj
3
6
5
6
20
【解】
A1 A2 A3 bj
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
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B1
第二步：求检验数并判断是否得到最优解，常用求检验的方法有 闭回路法和位势法，当非基变量的检验数λij全都非负时得到最优解， 若存在检验数λlk<0，说明还没有达到最优，转第三步。
第三步：调整运量，即换基，选一个变量出基，对原运量进行调 整得到新的基可行解，转入第二步。
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
用运费差额法求得的基本可行解更接近最优解，所以也称为近似 方案。
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
2020年6月19日星期五 Page 10 of 36
【例5】用运费差额法求表3—9运输问题的初始基本可行解。
7
4
8
销量
60
30
10
100
【解】
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
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产地 销地
A1
A2
A3 未满足
量
Hale Waihona Puke B120 815 4
25 7 642005
B2
6 30
3
4 300
B3
可发量
10
7
3200
5
4105
8
205
100
100
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
2020年6月19日星期五 Page 5 of 36
【例4】求表3－7给出的运输问题的初始基本可行解。 表3－7
i=1,2,…,m；同时求出每列次小运价与最小运价之差，记为vj，j=1， 2，…，n； 第二步：找出所有行、列差额的最大值，即L=max{ui，vi}，差额L 对应行或列的最小运价处优先调运；
第三步：这时必有一列或一行调运完毕，在剩下的运价中再求最
大差额，进行第二次调运，依次进行下去，直到最后全部调运完毕， 就得到一个初始调运方案。
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
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基于以上想法，运费差额法求初始基本可行解的步骤是： 第 一 步 ： 求 出 每 行 次 小 运 价 与 最 小 运 价 之 差 ， 记 为 ui ，
表3—9
B1
B2
B3
B4
ai
A1
5
8
9
12 15
A2
6
7
2
4 25
A3
1
10
13
8 20
bj
20
10
5
25 60
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
×
3 ×
7 3
1 3
B2
0 11
7× 6
2 6
表3－8
B3
B4
ai
1
6
7
4
4
4
×4
3
8
×
×9
10
6
5
6
20
在x12、x22、x33、x34中任选一个变量作为基变量，例如选x12
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
Transportation Simplex Method
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2．运费差额法（Vogel近似法）最小元素法只考虑了局部运输费用 最小，对整个产销系统的总运输费用来说可能离最优值较远。有时 为了节省某一处的运费，而在其它处可能运费很大。运费差额法对 最小元素法进行了改进，考虑到产地到销地的最小运价和次小运价 之间的差额，如果差额很大，就选最小运价先调运，否则会增加总 运费。例如下面两种运输方案，
810 5 10
C
25
115
20
15 15
8 C 215
15
510 10
15
20
15
前一种按最小元素法求得，总运费是Z1=10×8+5×2+15×1=105， 后一种方案考虑到C11与C21之间的差额是8－2=6，如果不先调运x21， 到后来就有可能x11≠0，这样会使总运费增加较大，从而先调运x21， 再是x22，其次是x12这时总运费Z2=10×5+15×2+5×1=85<Z1。
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初始基本可行解可用下列矩阵表示
0 1 6
4
3 6
表3－8中，标有符号 的变量恰好是3+4－1=6个且不包含闭回路，
x12 , x13 , x14 , x23 , x31 , x32
是一组基变量，其余标有符号×的变量是非基变量，
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
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【例3】求表3－6所示的运输问题的初始基可行解。
销地
表3－6
产地
B1
B2
B3
产量
A1
30
8
6
7
A2
45
4
3
5
A3
25
§3.3 表上作业法 Ch3 Transportation Problem
Transportation Simplex Method
2020年6月19日星期五 Page 1 of 36
表上作业法也称为运输单纯形法，是直接在运价表上求最优解的一 种方法，它的步骤是：
第一步：求初始基行可行解（初始调运方案），常用的方法有最 小元素法、元素差额法（Vogel近似法）、左上角法。
Transportation Simplex Method
2020年6月19日星期五 Page 2 of 36
3.3.1初始基可行解
1.最小元素法 最小元素法的思想是就近优先运送，即最小运价Cij对 应的变量xij优先赋值
xij min ai ,b j
然后再在剩下的运价中取最小运价对应的变量赋值并满足约束，依 次下去，直到最后一个初始基可行解。