Optymalizacja kosztów transportu w sferze logistyki zaopatrzenia

Podobne dokumenty
WYZNACZANIE KOSZTÓW TRANSPORTU Z WYKORZYSTANIEM OCTAVE 3.4.3

1 Problem transportowy Wstęp Metoda górnego-lewego rogu Metoda najmniejszego elementu... 11

Rozdział 3 ZADANIE TRANSPORTOWE I PROBLEM KOMIWOJAŻERA

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE

BADANIA OPERACYJNE Zagadnienie transportowe. dr Adam Sojda

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE (część 1)

BADANIA OPERACYJNE Zagadnienie transportowe

Zadanie transportowe i problem komiwojażera. Tadeusz Trzaskalik

Plan wykładu. Przykład. Przykład 3/19/2011. Przykład zagadnienia transportowego. Optymalizacja w procesach biznesowych Wykład 2 DECYZJA?

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE(ZT)

BADANIA OPERACYJNE I TEORIE OPTYMALIZACJI. Zagadnienie transportowe

OPTYMALIZACJA W LOGISTYCE

Zagadnienie transportowe

A. Kasperski, M. Kulej, Badania operacyjne, Wykład 4, Zagadnienie transportowe1

Rozwiązanie Ad 1. Model zadania jest następujący:

Spis treści. Koszalin 2006 [BADANIA OPERACYJNE PROGRAMOWANIE LINIOWE]

BADANIA OPERACYJNE pytania kontrolne

Wykład z modelowania matematycznego. Zagadnienie transportowe.

Zagadnienie transportowe (badania operacyjne) Mgr inż. Aleksandra Radziejowska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE

Rozwiązanie zadania 1. Krok Tym razem naszym celem jest, nie tak, jak w przypadku typowego zadania transportowego

KLASYCZNE ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE (KZT).

Zadanie niezbilansowane. Gliwice 1

Zadanie transportowe

Zagadnienie transportowe

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Programowanie liniowe

Metoda simpleks. Gliwice

ZAGADNIENIA TRANSPORTOWE

ECONOMIC ORDER QUANTITY (EOQ)

ZAGADNIENIE TRANSPORTOWE (część 2)

Programowanie liniowe. Tadeusz Trzaskalik

Badania Operacyjne Ćwiczenia nr 5 (Materiały)

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ZASTOSOWANIE PROGRAMOWANIA LINIOWEGO W ZAGADNIENIACH WSPOMAGANIA PROCESU PODEJMOWANIA DECYZJI

WYKORZYSTANIE NARZĘDZIA Solver DO ROZWIĄZYWANIA ZAGADNIEŃ TRANSPORTOWYCH Z KRYTERIUM KOSZTÓW

OPTYMALIZACJA W LOGISTYCE

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE

Dodatek Solver Teoria Dodatek Solver jest częścią zestawu poleceń czasami zwaną narzędziami analizy typu co-jśli (analiza typu co, jeśli?

Badania Operacyjne Ćwiczenia nr 6 (Materiały)

Notatki do tematu Metody poszukiwania rozwiązań jednokryterialnych problemów decyzyjnych metody dla zagadnień liniowego programowania matematycznego

Rozdział 6 PROGRAMOWANIE WYPUKŁE I KWADRATOWE

Programowanie liniowe całkowitoliczbowe. Tadeusz Trzaskalik

ZAGADNIENIA PROGRAMOWANIA LINIOWEGO

Rozwiązanie problemu transportowego metodą VAM. dr inż. Władysław Wornalkiewicz

Ćwiczenia laboratoryjne - 7. Zagadnienie transportowoprodukcyjne. programowanie liniowe

Klasyczne zagadnienie przydziału

celu przyjmijmy: min x 0 = n t Zadanie transportowe nazywamy zbilansowanym gdy podaż = popyt, czyli n

Elementy Modelowania Matematycznego

det[a 1,..., A i,..., A j,..., A n ] + det[a 1,..., ka j,..., A j,..., A n ] Dowód Udowodniliśmy, że: det[a 1,..., A i + ka j,..., A j,...

doc. dr Beata Pułska-Turyna Zarządzanie B506 mail: mgr Piotr J. Gadecki Zakład Badań Operacyjnych Zarządzania B 505.

BADANIA OPERACYJNE i teoria optymalizacji. Prowadzący: dr Tomasz Pisula Katedra Metod Ilościowych

Rozwiązywanie problemów z użyciem Solvera programu Excel

Kolejny krok iteracji polega na tym, że przechodzimy do następnego wierzchołka, znajdującego się na jednej krawędzi z odnalezionym już punktem, w

Wprowadzenie do badań operacyjnych - wykład 2 i 3

ALGORYTM SIMPLEX. B.Gładysz Badania operacyjne 2007

Statystyka z elementami badań operacyjnych BADANIA OPERACYJNE - programowanie liniowe -programowanie sieciowe. dr Adam Sojda

Metoda graficzna może być stosowana w przypadku gdy model zawiera dwie zmienne decyzyjne. Metoda składa się z dwóch kroków (zobacz pierwszy wykład):

Wykład 6. Programowanie liniowe

O MACIERZACH I UKŁADACH RÓWNAŃ

Elementy Modelowania Matematycznego

METODA SYMPLEKS. Maciej Patan. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski

Badania Operacyjne Ćwiczenia nr 1 (Materiały)

Metody numeryczne Wykład 4

Spis treści. Koszalin 2006 [BADANIA OPERACYJNE PROGRAMOWANIE LINIOWE]

1 Przykładowe klasy zagadnień liniowych

OPTYMALIZACJA DYSKRETNA

Rozdział 2 PROGRAMOWANIE LINIOWE CAŁKOWITOLICZBOWE

Spis treści. Koszalin 2006 [BADANIA OPERACYJNE PROGRAMOWANIE LINIOWE]

OPTYMALIZACJA W LOGISTYCE

Modele i narzędzia optymalizacji w systemach informatycznych zarządzania

ZADANIE TRANSPORTOWE I PROBLEM KOMIWOJAŻERA

( 1) ( ) 16 Warunki brzegowe [WB] Funkcja celu [FC] Ograniczenia [O] b i ( 2) ( ) ( ) 14. FC max. Kompletna postać bazowa

Całkowitoliczbowe programowanie liniowe

Funkcje wymierne. Jerzy Rutkowski. Działania dodawania i mnożenia funkcji wymiernych określa się wzorami: g h + k l g h k.

Algebra liniowa. Macierze i układy równań liniowych

Programowanie celowe #1

Minimalizacja pustych przebiegów w transporcie wojskowym

Wykorzystanie nowoczesnych technik prognozowania popytu i zarządzania zapasami do optymalizacji łańcucha dostaw na przykładzie dystrybucji paliw cz.

OPTYMALIZACJA W LOGISTYCE

Programowanie liniowe

Optymalizacja procesów technologicznych przy zastosowaniu programowania liniowego

TOZ -Techniki optymalizacji w zarządzaniu

Programowanie liniowe

EKONOMETRIA I SYLABUS

ZADANIE 1 W 1 W 2 W 3 P P P P

Programowanie liniowe

=B8*E8 ( F9:F11 F12 =SUMA(F8:F11)

Układy równań i nierówności liniowych

Układy równań liniowych. Ax = b (1)

Sieć (graf skierowany)

Metody Ilościowe w Socjologii

Wielokryteriowa optymalizacja liniowa cz.2

Definicja problemu programowania matematycznego

Algorytm. Krótka historia algorytmów

Rozwiązywanie programów matematycznych

5. Rozwiązywanie układów równań liniowych

Imię, nazwisko i tytuł/stopień KOORDYNATORA przedmiotu zatwierdzającego protokoły w systemie USOS Jacek Marcinkiewicz, dr

operacje porównania, a jeśli jest to konieczne ze względu na złe uporządkowanie porównywanych liczb zmieniamy ich kolejność, czyli przestawiamy je.

Transkrypt:

SZKUTNIK Joanna 1 ZIÓŁKOWSKI Jarosław 2 Optymalizacja kosztów transportu w sferze logistyki zaopatrzenia WSTĘP Zagadnienie transportowe jest szczególnym rodzajem zadania programowania liniowego. Polega na zaplanowaniu przemieszczania towarów od dostawców do odbiorców w taki sposób aby łączne koszty transportu były jak najmniejsze. Aby zadanie miało rozwiązanie dopuszczalne, łączna podaż musi zaspokoić zagregowany popyt. [4] Duża efektywność algorytmu transportowego jest główną przyczyną jego częstych zastosowań. Ukazanie problemu transportowego z matematycznego punktu widzenia polega na sformułowaniu celu działania jako funkcji zmiennych decyzyjnych. Na podstawie rozpatrywanej sytuacji decyzyjnej należy wskazać warunki ograniczające oraz sformułować je w postaci równań. [2] W okresie ćwiczeń lub działań bojowych szybko zmieniająca się sytuacja na polu walki oraz wysokie tempo działań powodują, że odległości trasy dowozu zaopatrzenia stale się zmieniają. Utrudnia to organizację przewozów i prowadzenie racjonalnej gospodarki transportowej oraz wymaga od dowódców i sztabów wysiłku organizacyjnego. Szczególnego znaczenia nabiera umiejętność optymalizacji pracy transportu samochodowego oraz wykorzystywania teorii ekonomicznych do rozwiązywania problemów transportowych według różnych kryteriów np. kosztów. [1] 1. ZBILANSOWANE ZADANIE TRANSPORTOWE Zbilansowane zadanie transportowe odnosi się do równości pomiędzy zagregowanym popytem a zagregowaną podażą. Znane jest zapotrzebowanie każdego odbiorcy i zasoby każdego dostawcy. Dystrybucję produktu należy zaplanować tak, aby koszt transportu był jak najmniejszy. Przyjęto następujące oznaczenia: a zasób i tego dostawcy, a i 0, i 1, m, i b zapotrzebowanie j j tego odbiorcy, b i 0, j 1, n, c ij jednostkowy koszt transportu na trasie od i tego dostawcy do j tego odbiorcy, i 1, m; j 1, n. Funkcja celu przyjmuje postać c min przy warunkach: n j 1 x ij a i gdzie i 1, m oraz x ij b j gdzie m i 1 m n i 1 j 1 ij xij j 1, n, x 0 wielkość przewozu na trasie od i tego dostawcy do j tego odbiorcy. ij Z przyjętych założeń wynika, że łączny popyt jest równy łącznej podaży, zatem m i 1 m a i b 1.1. Metoda kąta północno zachodniego Zadanie polega na wyznaczeniu optymalnego rozwiązania następującego zagadnienia transportowego: Cztery Regionalne Bazy Logistyczne dysponują odpowiednio 30, 25, 40,35 skrzynkami amunicji. Natomiast pięciu odbiorców zlokalizowanych w różnych miastach Polski składa zamówienie na odpowiednio 20,15, 25,37,33 skrzynki. Należy jak najmniejszym kosztem dostarczyć wszystkie skrzynki amunicji znając koszty transportu od dostawcy do poszczególnych j 1 j. [3] 1 Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00 908, Warszawa, Polska, Tel: 886-325-089, jszkutnik@onet.eu 2 Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00 908, Warszawa, Polska, Tel: 226-837-810, jziolkowski@wat.edu.pl 6015

odbiorców. Koszty zostały obliczone na podstawie Rozkazu nr 40 Szefa Inspektoratu Wsparcia Sił Zbrojnych z dnia 28 lutego 2014 r. Przewóz ma być zrealizowany samochodem średniej ładowności wysokiej mobilności STAR 266M dla którego jednostkowy wskaźnik kosztów amortyzacji wynosi 3,93 zł., jednostkowy wskaźnik kosztów utrzymania wynosi 3,70 zł. natomiast jednostkowy wskaźnik kosztów MPS wynosi 2,37 zł.. Ogółem jednostkowy wskaźnik kosztów eksploatacji przypadający na jednostkę eksploatacji wynosi 10 zł. Dane liczbowe zostały zaprezentowane w tabeli 1. Tab. 1. Dane liczbowe dotyczące zagadnienia transportowego [Opracowanie własne] Regionalne Bazy Logistyczne Kraków Wałcz Warszawa Wrocław Ilość w magazynie 30 25 40 35 Potrzeby 1780 6600 2960 4470 I Bat. Zmech. Rzeszów 20 2730 5880 1690 4500 Bat. Dow. Wielonarodowej Brygady Lublin 15 2720 3350 1670 1860 32 Baza Lotnictwa Taktycznego Łask 25 3910 2870 5210 1380 10 Bryg. Kawalerii Pancernej Świętoszów 37 4170 1580 2640 1870 33 Baza Lotnictwa Transportowego Powidz 33 Na początku należy przygotować tabelę o wymiarze n kolumn (liczba dostawców) oraz m wierszy (liczba odbiorców). Warunki ograniczające: x11 x12 x13 x14 20 x11 x21 x31 x41 x51 30 x21 x22 x23 x24 15 x12 x22 x32 x42 x52 25 x31 x32 x33 x34 25 oraz x13 x23 x33 x43 x53 40 x41 x42 x43 x44 37 x15 x25 x35 x45 x55 35 x51 x52 x53 x54 33 Wypełnianie tabeli należy rozpocząć w pierwszej komórce lewego narożnika. Odpowiada jej pewna wartość podaży i popytu. Należy wybrać wartość mniejszą spośród nich i wpisać w pole odpowiadające pierwszej komórce co zaprezentowano w tabeli 2. Tab. 2. Tabela na wyniki [Opracowanie własne] 30 25 40 35 20 20 Wpisaną wartość należy odjąć zarówno od podaży jak i popytu. Dla pierwszej komórki podaż wynosi 30, popyt przyjmuje wartość 20. Mniejszą z nich jest 20 więc tę wartość należy wpisać do pierwszej komórki. Tą samą wartość odjęto od podaży ( 30 20 10) i popytu ( 20 20 0). Następnie należy ustalić, która z wartości popytu czy podaży osiąga wartość 0. W sytuacji gdy popyt wynosi 0 wówczas w danym wierszu w resztę komórek należy wpisać 0. Jeżeli wyzerowałaby się podaż wówczas należałoby wpisać 0 w pozostałe komórki danej kolumny. W tym przypadku popyt osiągnął wartość 0 więc pozostałe komórki pierwszego wiersza wypełniono zerami, wyniki obrazuje tabela 3. 15 25 37 33 6016

Tab. 3. Minimum (30, 20) = 20 [Opracowanie własne] 10 25 40 35 20 0 0 0 0 Postępując analogicznie w kolejnych krokach można uzyskać rozwiązanie dopuszczalne przedstawione w tabeli 4. Tab. 4. Tabela ukazująca rozwiązanie dopuszczalne [Opracowanie własne] 0 0 0 0 15 25 37 33 20 0 0 0 0 10 5 0 0 0 0 20 5 0 0 0 0 35 2 0 0 0 0 33 0 Elementy zerowe nazywa się elementami niebazowymi. Natomiast elementami bazowymi nazywa się wszystkie elementy niezerowe. Ponadto elementów bazowych powinno być m n 1 czyli 5 4 1 8 wówczas rozwiązanie jest zdegenerowane. W przeciwnym wypadku rozwiązanie będzie niezdegenerowane co uniemożliwi sprawdzenie optymalności metodą potencjałów. W celu wyznaczenia kosztu uzyskanego metodą kąta północno zachodniego należy wyznaczyć sumę iloczynów elementów bazowych i odpowiadających im kosztów wynikających z treści zadania. Funkcja celu przyjmuje postać: m n i 1 j 1 c ij x ij x11 1780 x21 2730 x22 5880 x32 3350 x33 1670 x43 5210 x44 1380 x54 1870 Uwzględniając wyznaczone rozwiązanie bazowe otrzymano: 20 1780 10 2730 5 5880 20 3350 5 1670 35 5210 2 1380 33 1870 414470 Uzyskano koszt transportu równy 414470. 1.2. Metoda najmniejszego elementu Pierwsza tabela będzie zawierała wyniki natomiast druga koszty wynikające z treści zadania. Należy przygotować dwie tabele o wymiarze n kolumn i m wierszy (tabela 5). Tab. 5. Tabela na wyniki oraz tabela kosztów wynikających z treści zadania [Opracowanie własne] 30 25 40 35 30 25 40 35 20 1780 6600 2960 4470 20 15 2730 5880 1690 4500 15 25 2720 3350 1670 1860 25 37 3910 2870 5210 1380 37 33 4170 1580 2640 1870 33 W pierwszym wierszu wskazano komórkę o najmniejszym koszcie transportu. Odpowiada jej pewna wartość popytu oraz podaży. Wybrano wartość mniejszą spośród nich a następnie pomniejszono o tę wartość popyt i podaż. Najniższym kosztem w pierwszym wierszu jest 1780 o popycie wynoszącym 20 i podaży 30. Wartością mniejszą jest 20. Należy sprawdzić, która wartość podaży czy popytu po przekształceniu będzie równa 0. W rozpatrywanym zagadnieniu popyt wynosi 0 więc pozostałe komórki w danym wierszu należy uzupełnić zerami. Tabela 6 przedstawia wyniki uzyskane po zastosowaniu przedstawionego schematu. 6017

Tab. 6. Tabela przedstawiająca wartość najmniejszą w wierszu pierwszym oraz zmiany wartości popytu i podaży [Opracowanie własne] 30 25 40 35 10 25 40 35 1780 20 20 0 0 0 0 15 15 25 25 37 37 33 33 Postępując analogicznie pomijając pola wypełnione 0 w kolejnych krokach można otrzymać rozwiązanie dopuszczalne. Tabela 7 prezentuje konsekwencje stosowanych przekształceń oraz tabelę kosztów. Tab. 7. Rozwiązanie dopuszczalne oraz tabela kosztów [Opracowanie własne] 0 0 0 0 30 25 40 35 20 0 0 0 0 1780 6600 2960 4470 20 0 0 15 0 0 2730 5880 1690 4500 15 0 0 25 0 0 2720 3350 1670 1860 25 0 2 0 35 0 3910 2870 5210 1380 37 10 23 0 0 0 4170 1580 2640 1870 33 W ten sposób wyznaczono rozwiązanie dopuszczalne, lecz nie jest ono zdegenerowane. Uwzględniając wyznaczone rozwiązanie bazowe otrzymano: 20 1780 15 1690 25 1670 35 1380 2 2870 10 4170 23 1580 234780 Uzyskano koszt transportu równy 234780. 1.3. Metoda VAM Metoda VAM uwzględnia macierz kosztów dzięki czemu umożliwia uzyskanie niskiego kosztu rozwiązania. Podobnie jak w metodzie najmniejszego elementu należy przygotować dwie tabele o wymiarze n kolumn i m wierszy, gdzie: m oznacza liczbę odbiorców, n oznacza liczbę dostawców. Tabela 8 zawiera komórki na wyniki oraz koszty transportu wynikające z treści zadania. Tab. 8. Tabela na wyniki oraz tabela kosztów [Opracowanie własne] 30 25 40 35 30 25 40 35 20 1780 6600 2960 4470 20 15 2730 5880 1690 4500 15 25 2720 3350 1670 1860 25 37 3910 2870 5210 1380 37 33 4170 1580 2640 1870 33 W każdej kolumnie należy wskazać dwie najmniejsze wartości, następnie obliczyć różnicę pomiędzy nimi odejmując mniejszą od większej. Otrzymane w ten sposób wyniki (wskaźniki) należy wpisać w puste komórki tabeli wiersza pierwszego. To samo należy uczynić dla wierszy zaś otrzymane wyniki wpisać w puste pola kolumny 5. Następnie wskazać najwyższą spośród obliczonych wartości. W sytuacji gdy najwyższy wskaźnik odpowiada wierszowi należy w tym wierszu wskazać najmniejszy koszt. Jeśli najwyższym wskaźnikiem byłaby liczba zawarta w kolumnie wówczas należy odszukać najniższą wartość kosztu w odpowiadającej jej kolumnie. Uzyskane wyniki zostały zobrazowane w tabeli 9. 6018

Tab. 9. Tabela przedstawiająca wartości liczbowe otrzymane po wykorzystaniu opisanego schematu [Opracowanie własne] 940 1290 20 480 1780 6600 2960 4470 1180 2730 5880 1690 4500 1040 2720 3350 1670 1860 190 3910 2870 5210 1380 1490 4170 1580 2640 1870 290 W analizowanym zagadnieniu najwyższym wskaźnikiem jest 1490. W tabeli na wyniki należy odnaleźć komórkę odpowiadającą pozycji minimalnego kosztu. Jest to pole dla którego popyt wynosi 37 zaś podaż 35. Należy wybrać mniejszą spośród nich i wpisać w miejsce odpowiadające wartości kosztu 1380 po czym o wartość 35 pomniejszyć popyt i podaż. W rozpatrywanym problemie osiągnięto wartość 0 w podaży zatem pozostałe komórki w kolumnie przyjmują wartość 0. Wykonane przekształcenia przedstawia tabela 10. Tab. 10. Tabela ukazująca zmiany wartości popytu oraz podaży [Opracowanie własne] 30 25 40 35 30 25 40 0 20 0 20 15 0 15 25 0 25 35 37 35 2 33 0 33 Po wykreśleniu z tabeli kosztów kolumn lub wierszy uzupełnionych zerami i ponownym obliczeniu wskaźników zgodnie z przedstawionym schematem w kolejnych krokach uzyskano następujące rozwiązanie dopuszczalne, które zaprezentowano w tabeli 11. Tab. 11. Tabela zawierająca rozwiązanie dopuszczalne oraz koszty transportu wynikające z treści zadania [Opracowanie własne] 0 0 0 0 30 25 40 35 20 0 0 0 0 1780 6600 2960 4470 20 8 0 7 0 0 2730 5880 1690 4500 15 0 0 25 0 0 2720 3350 1670 1860 25 2 0 0 35 0 3910 2870 5210 1380 37 0 25 8 0 0 4170 1580 2640 1870 33 Wyznaczone rozwiązanie jest zdegenerowane. Koszt transportu wynosi: 20 1780 8 2730 7 1690 25 1670 35 1380 25 1580 8 2640 227760. 2. METODA E - PERTURBACJI Tabela 12 przedstawia rozwiązania dopuszczalne otrzymane trzema metodami. Tab. 12. Rozwiązania dopuszczalne otrzymane trzema metodami [Opracowanie własne] 1) met. kąta pn. zach. 2) met. najmn. elementu 3) met. VAM 30 25 40 35 30 25 40 35 30 25 40 35 20 0 0 0 20 20 0 0 0 20 20 0 0 0 20 10 5 0 0 15 0 0 15 0 15 8 0 7 0 15 0 20 5 0 25 0 0 25 0 25 0 0 25 0 25 0 0 35 2 37 0 2 0 35 37 2 0 0 35 37 0 0 0 33 33 10 23 0 0 33 0 25 8 0 33 6019

Metoda e perturbacji jest stosowana w celu pozbycia się niezdegenerowania rozwiązania dopuszczalnego i polega na: Krok 1. Dodaniu do każdego odbiorcy pomijalnie małej liczby. Krok 2. Dodaniu do ostatniego dostawcy pomijalnie małej liczby pomnożonej przez ilość odbiorców. Krok 3. Rozwiązaniu zadania transportowego dowolną metodą. Tabela 13 przedstawia zmiany wartości popytu oraz podaży po zastosowaniu kroku 1 i 2. Tab. 13. Zbiór danych wejściowych z uwzględnieniem liczby [Opracowanie własne] 30 25 40 35 +5 1780 6600 2960 4470 20 + 2730 5880 1690 4500 15 + 2720 3350 1670 1860 25 + 3910 2870 5210 1380 37 + 4170 1580 2640 1870 33 + W celu pozbycia się niezdegenerowania rozwiązania otrzymanego metodą najmniejszego elementu zastosowano metodę e perturbacji. Tabela 14 zawiera ostateczne rozwiązanie. Tab. 14. Tabela zawierająca rozwiązanie dopuszczalne [Opracowanie własne] 0 0 0 0 20 + 0 0 0 0 0 0 15 + 0 0 0 0 25-2 0 0 2-2 0 35 +3 0 10-23 + 2 0 0 0 Metoda e perturbacji umożliwiła uzyskanie rozwiązania zdegenerowanego ponieważ elementów bazowych jest 8, zgodnie z założeniem został spełniony warunek konieczny. Rozwiązanie uzyskane metodą e perturbacji ma nadal taką samą wartość kosztów transportu równą 234780. 3. SPRAWDZANIE OPTYMALNOŚCI ROZWIĄZANIA DOPUSZCZALNEGO Metoda potencjałów ma na celu sprawdzenie optymalności rozwiązania dopuszczalnego zdegenerowanego otrzymanego metodą: kąta północno zachodniego, najmniejszego elementu, VAM. a) SPRAWDZENIE OPTYMALNOŚCI ROZWIĄZANIA UZYSKANEGO METODĄ KĄTA PÓŁNOCNO ZACHODNIEGO Bazując na zestawie danych wejściowych oraz rozwiązaniu dopuszczalnym uzyskanym metodą kąta północno zachodniego w pierwszej kolejności przygotowano tabelę na wyniki w taki sposób aby komórki odpowiadające wartościom podaży i popytu pozostały puste. Uzupełniono koszty transportu w polach stanowiących elementy bazowe. Przyjęto, że wartość potencjału Y 1 0. Należy odnaleźć koszt odpowiadający temu potencjałowi. Następnie obliczyć potencjał X 1 będący różnicą kosztu i potencjału Y 1. W zadaniu otrzymano X 1 1780 Y1 1780. Należy odszukać w kolumnie odpowiadającej X 1 kolejnego kosztu oraz wyznaczyć wartość Y 2. Potencjał Y 2 odpowiadający wyznaczonemu kosztowi należy obliczyć jako różnicę kosztu 2730 i potencjału X 1. W celu wyznaczenia pozostałych potencjałów powtórzono procedurę. Pozostałe pola należy wypełnić sumami potencjałów X Y gdzie i 1,2, n natomiast j 1,2, m, pamiętając, że i j 6020

m oznacza liczbę odbiorców, zaś n liczbę dostawców. Wyniki zastosowanych przekształceń przedstawia tabela 15. Tab. 15. Zestawienie kosztów pośrednich oraz kosztów wynikających z treści zadania [Opracowanie własne] X1 = 1780 X2 = 4930 X3 = 3250 X4 = - 580 X Y 30 25 40 35 1780 4930 3250-580 Y1 = 0 1780 6600 2960 4470 20 2730 5880 4200 370 Y2 = 950 2730 5880 1690 4500 15 200 3350 1670-2160 Y3 = - 1580 2720 3350 1670 1860 25 3740 6890 5210 1380 Y4 = 1960 3910 2870 5210 1380 37 4230 7380 5700 1870 Y5 = 2450 4170 1580 2640 1870 33 Kolejnym etapem jest wyznaczenie wskaźników optymalności rozumianych jako różnica pomiędzy kosztami pośrednimi a kosztami. Wyniki zobrazowano w tabeli 16. Tab. 16. Wartości wskaźników optymalności dla rozwiązania uzyskanego metodą kąta północno zachodniego [Opracowanie własne] 1780 4930 3250-580 0-1670 290-5050 0 0 0 2510-4130 950-2520 0 0-4020 - 1580-170 4020 0 0 1960 60 5800 3060 0 2450 Wśród wyznaczonych wskaźników występują liczby dodatnie, co oznacza, że rozwiązanie nie jest optymalne. Budowa cyklu prowadzi do uzyskania rozwiązania dopuszczalnego o niższym koszcie. Pierwszy element cyklu dodatniego odpowiada maksymalnemu wskaźnikowi optymalności. W wierszu zawierającym element cyklu dodatniego należy wskazać taki element, który będzie miał odpowiednik w kolumnie. Procedurę należy powtórzyć do momentu zamknięcia cyklu. Następnie należy wskazać najmniejszą wartość spośród elementów cyklu ujemnego i odjąć tę wartość od wszystkich elementów cyklu ujemnego oraz dodać do wszystkich elementów cyklu dodatniego. Tabela 17 przedstawia zbudowany cykl oraz nowe rozwiązanie dopuszczalne. Tab. 17. Budowa cyklu oraz nowe rozwiązanie dopuszczalne [Opracowanie własne] 30 25 40 35 30 25 40 35 20 0 0 0 20 20 0 0 0 20 10 5 0 0 15 10 5 0 0 15 0 20-5 + 0 25 0 0 25 0 25 0 0 35-2 + 37 0 0 15 22 37 0 0 + 0 33-33 0 20 0 13 33 Koszt obecnego rozwiązania wynosi 298470. Otrzymany koszt jest niższy, zatem rozwiązanie jest lepsze. Powtarzając trzykrotnie procedurę uzyskano nowe rozwiązanie. Tabela 18 zawiera rozwiązanie dopuszczalne oraz ostateczne wskaźniki optymalności. Tab. 18. Nowe rozwiązanie dopuszczalne oraz wskaźniki optymalności [Opracowanie własne] 30 25 40 35 1780-320 740-750 X Y 20 0 0 0 20 0-6920 - 2220-5220 0 8 0 7 0 15 0-5250 0-4300 950 0 0 25 0 25-10 - 2740 0-1680 930 2 0 0 35 37 0-1060 - 2340 0 2130 0 25 8 0 33-490 0 0-720 1900 6021

Wszystkie wartości wskaźników optymalności są niedodatnie więc otrzymane rozwiązanie jest optymalne. Koszt rozwiązania wynosi 227760. b) SPRAWDZENIE OPTYMALNOŚCI ROZWIĄZANIA UZYSKANEGO METODĄ NAJMNIEJSZEGO ELEMENTU Tabela 19 przedstawia rozwiązanie dopuszczalne uzyskane metodą najmniejszego elementu po zastosowaniu metody e perturbacji oraz wyliczone wartości potencjałów. Tab. 19. Rozwiązanie uzyskane w wyniku zastosowania metody e perturbacji oraz wartości potencjałów [Opracowanie własne] 30 25 40 35 1780-810 - 2490-2300 20 0 0 0 20 1780-810 - 2490-2300 0 0 0 15 0 15 5960 3370 1690 1880 4180 0 0 25 0 25 5940 3350 1670 1860 4160 0 2 0 35 37 5460 2870 1190 1380 3680 10 23 0 0 33 4170 1580-100 90 2390 Wykorzystując trzykrotnie zaprezentowany schemat postępowania otrzymano nowe rozwiązanie dopuszczalne co zobrazowano w tabeli 20. Tab. 20. Tabela ukazująca cykl oraz nowe rozwiązanie dopuszczalne [Opracowanie własne] 30 25 40 35 30 25 40 35 20 0 0 0 20 20 0 0 0 20 0 + 0 15-0 15 8 0 7 0 15 0 0 25 0 25 0 0 25 0 25 2 0 0 35 37 2 0 0 35 37 8-25 0 + 0 33 0 25 8 0 33 Koszt nowego rozwiązania wynosi 227760. Wyliczone potencjały oraz wskaźniki optymalności przedstawia tabela 21. Tab. 21. Wyliczone potencjały oraz wskaźniki optymalności [Opracowanie własne] 1780-320 740-750 1780-810 740-750 1780-320 740-750 0 0-6920 - 2220-5220 0 2730 630 1690 200 950 0-5250 0-4300 950 2710 610 1670 180 930-10 - 2740 0-1680 930 3910 1810 2870 1380 2130 0-1060 - 2340 0 2130 3680 1580 2640 1150 1900-490 0 0-720 1900 Wszystkie wartości współczynników optymalności są niedodatnie zatem otrzymane rozwiązanie jest optymalne. c) SPRAWDZENIE OPTYMALNOŚCI ROZWIĄZANIA UZYSKANEGO METODĄ VAM Tabela 22 prezentuje rozwiązanie dopuszczalne uzyskane metodą VAM. Tab. 22. Rozwiązanie dopuszczalne otrzymane w wyniku zastosowania metody VAM [Opracowanie własne] 30 25 40 35 20 0 0 0 20 8 0 7 0 15 0 0 25 0 25 2 0 0 35 37 0 25 8 0 33 6022

Koszt rozwiązania uzyskany metodą VAM wynosi 227760. Należy dokonać sprawdzenia wartości wskaźników optymalności. Wartości liczbowe przeprowadzonych obliczeń zobrazowano w tabeli 23. Tab. 23. Wyliczone potencjały oraz wskaźniki optymalności [Opracowanie własne] 1780-320 740-750 1780-810 740-750 1780-320 740-750 0 0-6920 - 2220-5220 0 2730 630 1690 200 950 0-5250 0-4300 950 2710 610 1670 180 930-10 - 2740 0-1680 930 3910 1810 2870 1380 2130 0-1060 - 2340 0 2130 3680 1580 2640 1150 1900-490 0 0-720 1900 Wszystkie wskaźniki optymalności są niedodatnie zatem otrzymane rozwiązanie jest optymalne. Tabela 24 prezentuje zestawienie końcowych kosztów transportu oraz efekt zastosowania metody potencjałów prowadzącej do uzyskania rozwiązania optymalnego. Tab. 24. Porównanie metod i kosztów otrzymanych rozwiązań [Opracowanie własne] METODA kąta pn. zach. najmn. elementu VAM pierwsze rozwiązanie 414470 234780 227760 rozw. po e - perturbacji 234780 ROZWIĄZANIE PO ZASTOSOWANIU METODY POTENCJAŁÓW 1 poprawa rozwiązania 298470 234780 2 poprawa rozwiązania 256920 231680 3 poprawa rozwiązania 232440 227760 4 poprawa rozwiązania 227760 WNIOSKI Celem niniejszego artykułu było zaprezentowanie efektywności oraz złożoności obliczeniowej różnych metod optymalizacji kosztów transportu samochodowego w przewozach krajowych. W pracy przedstawiono różne sposoby wyznaczania optymalnych rozwiązań zagadnienia transportowego prowadzące do osiągnięcia minimalnej wartości funkcji celu. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że najbardziej czasochłonną metodą jest metoda kąta północno zachodniego. Aby uzyskać rozwiązanie optymalne należało czterokrotnie optymalizować rozwiązanie dopuszczalne. Optymalny koszt transportu wynosi 227760. Najmniejszą złożonością obliczeniową charakteryzuje się metoda VAM dla której optymalną wartość kosztów transportu otrzymano w pierwszym kroku. Streszczenie W artykule opisano przykład rozwiązania problemu transportowego różnymi metodami. W oparciu o dane liczbowe przedstawiono sposób postępowania prowadzący do uzyskania rozwiązania i optymalizacji kosztów transportu w sferze logistyki zaopatrzenia. Cel pracy, jakim było zaprezentowanie efektywności metod: kąta północno zachodniego, najmniejszego elementu oraz VAM z ekonomicznego punku widzenia został osiągnięty. Słowa kluczowe: zagadnienie transportowe, optymalizacja, metoda e perturbacji, metoda potencjałów Title of the paper Optimization of transport costs inbound logistics sphere Abstract Examples of soluting the transportation problems by using several methods were presented in the article. In accordance to collected datas, some algorithms enabling the user to reach the solutions were described. These were the solutions that performed costs connected with transport of inbound logistics sphere. The aim of this article was to present effectiveness of such methods as: north west angle, the least element and VAM, solutions made by all of them were examined and finally the aim was accomplished. Keywords: transport issue, optimization, e perturbation method, potential method 6023

BIBLIOGRAFIA 1. Cygan Z., Podstawy ekonomiki transportu samochodowego w wojsku, Wydawnictwo MON, Warszawa 1978. 2. Grabowski W., Programowanie matematyczne, PWE, Warszawa 1980. 3. Gruszczyński M., Kuszewski T., Podgórska M., Ekonometria i badania operacyjne, PWN, Warszawa 2009. 4. Stadnicki J., Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji z przykładami zastosowań technicznych, WNT, Warszawa 2006. 5. Rozkaz Nr 40 Szefa Inspektoratu Wsparcia Sił Zbrojnych z dnia 28 lutego 2014 r. 6024