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Acerca de la calculadora del método de potenciales
Resuelva problemas de transporte usando el método de potenciales en línea — encuentre un plan básico factible inicial e itere con solución detallada paso a paso. con descripción completa y detallada paso a paso de las soluciones, que resuelve problemas de programación lineal de hasta 20×20 con coeficientes de tipo: números decimales y fracciones.
Para iniciar el cálculo, primero hay que introducir las dimensiones del problema en los campos de entrada en la parte superior de la pantalla y elegir la operación deseada en el menú lateral.
Un poco más abajo encontrará una ventana de entrada donde se deben ingresar los coeficientes, las restricciones y los valores del lado derecho usando el teclado. Aquí también se encuentra el panel de control de entrada, que simplifica el trabajo con los problemas de PL y contiene los siguientes elementos de control:
- El primer elemento permite expandir la ventana de entrada. Esto puede ser especialmente útil cuando la tabla no cabe completamente en la pantalla. Si la tabla aún no es totalmente visible después de expandir la ventana, puede cambiar la escala con los botones + / -;
- El segundo elemento copia los datos de entrada del problema actual al búfer de memoria. Esto puede ser útil cuando se resuelve con frecuencia el mismo problema de PL o se necesita transferir datos entre operaciones;
- Y el último elemento pega los datos de entrada copiados anteriormente, lo que permite restaurar los datos del problema en pocos clics en lugar de volver a ingresarlos manualmente;
Y más abajo encontrará una barra de herramientas que permite personalizar la calculadora y facilitar su uso. Está dividida visualmente en tres partes, cada una de las cuales se encarga de la siguiente funcionalidad:
- La primera parte permite seleccionar el formato numérico utilizado al mostrar el resultado de la solución. También puede desactivar los comentarios paso a paso si ya conoce el método y solo necesita verificar sus propios cálculos, u ocultar la solución paso a paso por completo si solo necesita la respuesta final;
- La segunda parte contiene botones que permiten modificar las dimensiones de la tabla de entrada, borrar coeficientes individuales o toda la entrada, y el botón principal con el signo igual que lleva a la pantalla de solución. Todos estos botones tienen atajos de teclado. Pase el cursor sobre un botón para ver la tecla correspondiente en un tooltip. También puede usar las teclas de flecha para mover el cursor entre los campos de entrada;
- Y la última parte permite elegir el número de dígitos después del punto decimal para redondear resultados no enteros. Una vista previa en tiempo real muestra cómo aparecerán los valores redondeados;
¿Qué es el método de potenciales (problema de transporte)?
El método de potenciales (método MODI) resuelve el problema de transporte equilibrado, que busca transportar mercancías desde n proveedores hasta m consumidores con el costo total mínimo, sujeto a restricciones de oferta y demanda. El problema está equilibrado cuando la oferta total es igual a la demanda total. El método trabaja con una solución básica factible de exactamente n + m - 1 asignaciones no degeneradas y la mejora iterativamente encontrando y redistribuyendo a lo largo de ciclos de mejora.
¿Cómo resolver un problema de transporte con el método de potenciales?
Comience encontrando una solución básica factible inicial usando la regla de la esquina noroeste o una heurística similar. Calcule los potenciales de los proveedores u_i y de los consumidores v_j resolviendo u_i + v_j = c_ij para cada celda básica. Evalúe los costos reducidos d_ij = c_ij - u_i - v_j para todas las celdas no básicas; si todos los costos reducidos son no negativos, la solución actual es óptima. De lo contrario, seleccione el costo reducido más negativo como celda entrante, trace un ciclo cerrado a través de las celdas básicas y desplace el flujo máximo posible alrededor del ciclo para mejorar el objetivo. Repita hasta que todos los costos reducidos sean no negativos.
Ejemplo de resolución de un problema de transporte con el método de potenciales
Usando el método de la esquina noroeste, construimos el primer plan de referencia del problema de transporte:
Encontramos los potenciales para todos los consumidores y proveedores a partir de la relación Ui + Vj = Cij, donde:
Ui es el potencial del i-ésimo proveedor;
Vj - potencial del j-ésimo consumidor;
Cij - costo de transporte de mercancías en la celda básica ubicada en la i-ésima fila, j-ésima columna;
Luego calculamos las estimaciones de las celdas no básicas usando la relación Oij = Cij - (Ui + Vj), donde
Oij - costo de transporte de mercancías en la celda no básica correspondiente;
Como hay valores negativos entre las estimaciones, el plan de apoyo puede mejorarse;
Para ello, introducimos en la base la celda con la estimación negativa más baja;
Para introducir una celda en la base, se construye un ciclo relativo a ella;
El primer vértice del ciclo está en la celda que se introduce en la base;
Todos los demás vértices están en celdas básicas;
El ciclo muestra el orden de redistribución de recursos para introducir una celda en la base;
El orden de redistribución está determinado por los signos + y -, que alternan en las celdas donde se encuentran los vértices del ciclo;
En la celda que se introduce en la base siempre hay +;
Encontramos los potenciales para todos los consumidores y proveedores a partir de la relación Ui + Vj = Cij, donde:
Ui es el potencial del i-ésimo proveedor;
Vj - potencial del j-ésimo consumidor;
Cij - costo de transporte de mercancías en la celda básica ubicada en la i-ésima fila, j-ésima columna;
Luego calculamos las estimaciones de las celdas no básicas usando la relación Oij = Cij - (Ui + Vj), donde
Oij - costo de transporte de mercancías en la celda no básica correspondiente;
Como no hay valores negativos entre las estimaciones, el plan de apoyo puede considerarse óptimo;
(3 * 0) + (1 * 1) + (1 * 2) + (5 * 0) + (5 * 0) = 3
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Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza el método de los potenciales (transporte)?
Resuelve el problema de transporte: enviar mercancías desde varios proveedores a varios consumidores con el coste total mínimo, dadas las cantidades de oferta, las cantidades de demanda y los costes de envío por unidad.
¿Qué significa «equilibrado» frente a «no equilibrado»?
Un problema está equilibrado cuando la oferta total es igual a la demanda total. Cuando difieren, el método añade un proveedor o consumidor ficticio para absorber el excedente y luego resuelve la versión equilibrada.
¿Qué son los potenciales u y v?
Son variables duales, una por proveedor (u) y una por consumidor (v). Comprueban la optimalidad: si el coste de cada celda vacía menos (u + v) es no negativo, el plan de envío actual es óptimo.
¿Cómo interpreto el plan óptimo?
El resultado muestra cuántas unidades enviar en cada ruta de proveedor a consumidor y el coste total mínimo. Las rutas que no se utilizan tienen un envío de cero.