分析与解: A,B粮店共有大米 70+60=130(吨),甲、乙、丙三个居民点需要大米 30+40+50=120(吨),供应量与需求量不相等,这与例4不同。但是我们仍可以通过差价的大小来决定最佳方案。
观察上表各列两数之差,最大的是第二列10-7=3,因此A粮店的大米应尽可能多地供应乙,即A供应乙40吨。
在剩下的两列中,第三列的差大于第一列的差,所以A粮店剩下的30吨应全部供应丙。
因为A粮店的的大米已分配完,其余的由B粮店供应,即B供应甲30吨,供应丙20吨。
调运方案如右表。
相应的运费为:
30×3+40×7+30×3+20×5=560(元)。
例6 下图中有四个仓库(用○表示)和五个工厂(用△表示),四个仓库中存放着五个工厂需要的同一种物资,○内数字表示该仓库可调出物资的数量(单位:吨),△ 内数字表示该工厂需调入物资的数量(单位:吨),两地之间连线上的数字表示两地间的距离(单位:千米)。已知每吨千米运费5元,请设计一个调运方案,使总运费最少?
为解决这类问题,我们先介绍流向图的概念。在物资调运问题中,如果要将a吨物资从A地调往B地,那么从A沿路线右边向B画一箭头,并标上a,称为流向(见下图)。由(若干个)流向构成的图称为流向图。每一个调运方案对应一个流向图。
用数学的方法可以证明,一个调运方案是最佳的,当且仅当:(1)流向图上没有对流;(2)如果流向图中有环形路线,在每一个环形路线(叫做圈)内,顺时针和逆时针方向调动的路程都不超过半圈长度。
判断是否最佳调运方案的两条标准从直观上很容易接受。如在下图中,右边的方案就比左边的好。
在实际图上作业时,可以先采取就近分配的方法,然后再逐步调整,使流向图满足最佳方案的两个条件。
用流向图的方法可得本题的最佳调运方案如下图:
总运费为:
5×(20×8+10×13+20×14+30×9+30×12+
40×10+80×7+20×5)
=11300(元)。
练习27
1.如右图所示,工地上要把3车渣土从A运到B,把2车砖从C运到D。一辆汽车最少跑多远可完成任务?
2.A,B两个粮店分别有80吨和60吨大米,甲、乙两个居民点分别需要55吨和85吨大米。从A,B两个粮店每运1吨大米到两个居民点的运费如下表所示。运费最少是多少元?
3.A,B两化肥厂分别可以提供化肥2500吨和4000吨,甲、乙两地分别需要化肥3000吨和3500吨。从A,B两个化肥厂每运1吨化肥到甲、乙两地的运费如下表所示。
运费最少是多少?
4.有A,B两个金属仓库,分别存有铝材60吨和40吨,另有甲、乙两个工厂,分别需要铝材35吨和45吨。从A,B两仓库每运1吨铝材到这两个工厂的运费如下表所示。
运费最少是多少?
5.某学校调整教室桌椅,右图中标出了教室的位置,图中□内的数字表示该教室要搬出桌椅的数量,○内的数字表示该教室要搬入桌椅的数量。怎样搬运最省事?
6.60个同学去野营,他们搭的五顶帐蓬正好位于正五边形的五个顶点上(见左下图),图中圆圈内的数字表示各个帐蓬内的人数。现在想将五个帐蓬内的人数调整为一样多,怎样调动最简便?
7.右上图是粮店和居民点的位置示意图,○表示粮店,○内的数字表示该粮店的存粮数(单位:吨),●表示居民点,线段表示道路,线段上的数字表示距离(单位:千米)。假设运输1吨粮食每千米的运费为 1.2元,每个居民点都需要30吨粮食,应如何调运才能使运费最省?运费为多少元?
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