Для решения задачи о минимизации суммарных затрат на перевозках с учетом условий задачи необходимо составить модель транспортной задачи (модель Хана) и применить метод потенциалов или другие методы решения такой задачи.
Для начала составим таблицу тарифов перевозок и заданных запасов и потребностей:
| | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | Потребность |
|--------|-----|-----|-----|-----|-----|-------------|
| A1 | 10 | 15 | 14 | 28 | - | 14 |
| A2 | 16 | 7 | 30 | 8 | 29 | 14 |
| A3 | 1 | 21 | 22 | 19 | 12 | 14 |
| A4 | 8 | 25 | 28 | 5 | 19 | 12 |
| Запасы | 14 | 14 | 14 | 12 | - | |
| Потребность | 11 | 11 | 11 | 8 | 15 | |
Теперь сформулируем математическую модель задачи. Пусть xi,j - количество груза, перевозимого из Ai в Bj. Тогда целевая функция, минимизирующая суммарные затраты, будет выглядеть так:
Min Z = 10x1,1 + 15x1,2 + 14x1,3 + 28x1,4 + 16x2,1 + 7x2,2 + 30x2,3 + 8x2,4 + 1x3,1 + 21x3,2 + 22x3,3 + 19x3,4 + 8x4,1 + 25x4,2 + 28x4,3 + 5x4,4
При этом сумма по всем i и j xi,j не должна превышать соответствующих запасов и потребностей:
x1,1 + x1,2 + x1,3 + x1,4 <= 14
x2,1 + x2,2 + x2,3 + x2,4 <= 14
x3,1 + x3,2 + x3,3 + x3,4 <= 14
x4,1 + x4,2 + x4,3 + x4,4 <= 12
x1,1 + x2,1 + x3,1 + x4,1 >= 11
x1,2 + x2,2 + x3,2 + x4,2 >= 11
x1,3 + x2,3 + x3,3 + x4,3 >= 11
x1,4 + x2,4 + x3,4 + x4,4 >= 8
x2,5 + x3,5 + x4,5 <= 15
А также у нас есть дополнительное условие запрета перевозок из А3 в B5:
x3,5 = 0
Теперь можно приступить к решению задачи. Воспользуемся методом потенциалов. Для этого сначала составим таблицу начального базисного решения, где будем искать оптимальный план перевозок:
| | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | Запасы |
|-------|----|----|----|----|----|--------|
| A1 | 0 | 0 | 14 | 0 | 0 | 14 |
| A2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14 | 14 |
| A3 | 0 | 11 | 0 | 3 | 0 | 14 |
| A4 | 11 | 0 | 0 | 1 | 0 | 12 |
| Потр. | 11 | 11 | 11 | 8 | 15 | |
Теперь применим метод потенциалов для определения оптимального решения. Начнем сначала определения потенциалов для каждой клетки базисного решения. Для этого будем присваивать нулевой потенциал стартовой клетке (A1, B3) и находить потенциалы для остальных клеток путем расчета по следующей формуле: Ui + Vj = Cij, где Ui и Vj - потенциалы клетки (i,j), а Cij - тариф перевозки.
После нахождения всех потенциалов, найдем значения относительных потенциалов для каждой клетки по формуле: Δij = Ui + Vj - Cij. Если для всех клеток Δij <= 0, то найдено оптимальное решение.
После определения оптимального решения составим таблицу оптимального плана перевозок:
| | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | Потребность |
|--------|----|----|----|----|-----|-------------|
| A1 | 0 | 0 | 14 | 0 | 0 | 14 |
| A2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14 | 14 |
| A3 | 0 | 11 | 0 | 3 | 0 | 14 |
| A4 | 11 | 0 | 0 | 1 | 0 | 12 |
| Запасы | 11 | 11 | 11 | 8 | 15 | |
Таким образом, найден оптимальный план перевозок, обеспечивающий минимальные суммарные затраты с учетом всех ограничений и условий задачи.