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輸送問題
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製品を2つの工場A1,A2で製造し3社B1,B2,B3に納入している企業がある.これら3社からの注文は表2-1の通りである.この注文に応じるため表2-2のように工場A1,A2で製品を製造する. 製造した製品を工場A1,A2からそれぞれB1,B2,B3に輸送する際の1単位当たりのコストは表2-3の通りである. 3社B1,B2,B3からの注文を充足し,かつ,輸送コストを最小にするには, 工場A1,A2から3社B1,B2,B3への輸送数をどのように配分すれば良いか. 表2-1(注文数) {| border="3" class="wikitable" style="text-align: center; " |- |B1 |65 |- |B2 |45 |- |B3 |50 |} 表2-2(注文数) {| border="3" class="wikitable" style="text-align: center; " |- |A1 |70 |- |A2 |90 |} 表2-3(輸送コスト) {| border="3" class="wikitable" style="text-align: center; " |- | |B1 |B2 |B3 |- |A1 |5 |7 |11 |- |A2 |10 |6 |3 |} 工場<math>A_i</math>から注文先<math>B_j</math>への製品の輸送量を <math>x_{i,j}\left(\ i=1,2\ j=1,2,3\right)</math> で表すと, 表2-1から工場<math>A_1,A_2</math>から注文先<math>B_1,B_2,B_3</math>への輸送について制約条件式 <math> x_{1,1}+x_{2,1}=65 \\ x_{1,2}+x_{2,2}=45 \\ x_{1,3}+x_{2,3}=50 </math> を満たす. また,表2-2から工場<math>A_1,A_2</math>の製造量について制約条件式 <math> x_{1,1}+x_{1,2}+x_{1,3}=70 \\ x_{2,1}+x_{2,2}+x_{2,3}=90 </math> を満たす.さらに製造量は非負であるから <math> {0\leqq x}_{i,j} i=1,2;j=1,2,3 </math> これらの制約条件の下で輸送コストの総和 <math> {5x}_{1,1}+{7x}_{1,2}+11x_{1,3}+{10x}_{2,1}+{6x}_{2,2}+{3x}_{2,3} </math> の最小値を求める.この問題も生産計画と同様 [https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B7%9A%E5%9E%8B%E8%A8%88%E7%94%BB%E6%B3%95 線形計画法] に属する. [[ファイル:輸送問題.pdf]]にMicrosoft Excel のソルバーを用いたこの問題の解法例を示す. 作成したデータは以下の通りである. [[ファイル:LP-Fig20 ページ 04.jpg|600px]] ソルバーのパラメータ 入力は以下の通りである. [[ファイル:LP-Fig20 ページ 06.jpg|600px]] ソルバーによる結果は以下の通りである. $x_{1,1}=65,x_{1,2}=5,x_{1,3}=0,x_{2,1}=0,x_{2,2}=40,x_{2,3}=50$ のとき輸送コストの総和 $x_{1,1}+7x_{1,2}+11x_{1,3}+10x_{2,1}+6x_{2,2}+3x_{2,3}$ が最小値750になることを示している. 表2-1,表2-2の制約条件を満たしている. [[ファイル:LP-Fig20 ページ 08.jpg|600px]] フリーソフトOpenOfficeの表計算(Calc) でも同様に解くことができる. Calcの線形計画法解析ソフトもExcelと同じ名前の「ソルバー」である. メニューの「ツール」の「ソルバー」である. Excelのソルバーと操作法は殆ど同じある. ベクトルの内積もExcelと同様にsumproductである. 行ベクトルと行ベクトルとの区切りが,ではなく;であることが異なる。 ベクトル(B3,C3,D3) と(B8,C8,D8)の内積 B3*B8+C3*C8+D3*D8 はsumproduct(B3:D3;B8:D8)で表される. また, 制約条件式 $ 0 \leq x_{1,1},0 \leq x_{1,2},0 \leq x_{1,3},0 \leq x_{2,1},0 \leq x_{2,2},0 \leq x_{2,3} $ を入力するためには,ソルバーのメニューのオプションを使う. 変数を負でない という 選択にチェックを入れる. 以下にデータの入力とソルバーの設定例を示す. [[ファイル:Open輸送.jpg|900px]]
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