第五章 图
5.2 用DijKstra方法求图5-29中从v1到各点的最短路。
2 v1v2? v41 5 v5? v63 ? 4 ? 2 4 3 ? v8 ? 8 1 ? 7 v32 2 9 ? v7图5-29
注意事项:1、题目要求求出从v1到各点的最短路,最短路包括最短链及其长度两个方面。 5.5 在如图5-31所示的网络中,每弧旁的数字是cij,fij。
(1) 确定所有的截集; (2) 求最小截集的容量; (3) 证明指出的流是最大流。
?? (2,2) vs ? v1 ? (3,3) ?v t (4,3) (3,1) (1,0) ? v2 (2,2) ? (5,2)
常见问题:本题首先通过求最小截集的方法求出最大流,证明时犯了循环论证的错误,应使用增广链的方法证明。
5.7 如图5-33,发点s1,s2分别可供应10和15个单位,收点t1,t2可以接收10和25个单位,求最大流,弧上数为cij。
图5-31 3 s1v1 7 t? 2 2 ? 3 3 ? 6 s2 4 7 t? ? v2 7 图5-33
注意:求解时需增加一个始节点和终结点,本题答案有多个解,但最大流均为21。
5-10 绘 制表5-7所示的网络图,并用表上计算法计算工作的各项时间参数,确定关键路线。 表5-7 工作 A B C D E
在绘制网络图时,还要注意以下规则:
⑴网络图只能有一个总起点事项,一个总终点事项。 ⑵网络图不能有缺口和回路。 ⑶两节点i,j之间只能有一条弧。 ⑷正确表示工作之间的前行、后继关系。 如图5-16表示a,b两工序结束后,c,d两工序才开
2 图5-16 1 工时(d) 5 8 3 6 10 紧前工序 -- A,C A C B,C 工作 F G H I J 工时(d) 4 8 2 4 5 紧前工序 B,C C F,G E,H F,G a 3 c 4 d 5 b 始。a,b为
能开工,而
c,d的紧前工序,c,d为a,b的紧后工序。
⑸虚工序的应用。
如果a,b,c,d的工序关系是:c必须在a,b均完成后才
d只要在b完成后即可开工。也就是说,a,b是c的紧前工
1 a c 4 5 序,而只有④是一个虚
b是d的紧前工序。这样必须用图5-17来表示,其中③→
工序,只表示③、④两节点的衔接关系,不需要人力、物力间。
2 b 3 d 6 等资源和时
图5-17 虚工序还可以用于正确表示平行与交叉作业。一道工序分为几道工序同时进行,称为平行作业。如图5-18(a)中市场调研需12天,如增加人力分为3组同时进行,可以画为5-18(b)。
1 2 12 市场调研 3 4 1 2 3 3 6 5 6 5 4 (a) 图5-18 强调:
1、 一张网络图中只有一个始节点,一个终结点,其余的节点都是中间结点;
2、 两个结点之间职能有一条箭线,不允许同时有两条以上的箭线,如果遇到此情况可增加结点,用虚
箭线连接; 3、 不允许出现封闭的循环线路。 绘制方法和技巧:
顺推法(已知各工序的紧后工序,画始节点,确定始节点工序,根据紧后工序一步一步往后推)和逆推法(已知各工序的紧前工序,画终节点,确定终节点工序,根据紧前工序一步一步往前推)。 1 紧前工序完全相同的多个工序开始于同一结点; 2 紧后工序完全相同的多个工序结束于同一结点;
3 某工序的紧前工序包含另一工序的紧前工序,则引入虚工序,仅属于其中一工序的紧前工序置于该工序前,其他紧前工序则置于另一工序前,引入虚工序。
4某工序的紧后工序包含另一工序的紧后工序,则引入虚工序,仅属于其中一工序的紧后工序置于该工序后,其他紧后工序则置于另一工序后,引入虚工序。 例1: 工序 紧后工序 例2: 工序 紧后工序 例3:
a d,e b d,e,f c g d h e i f i g j h - i - j - a c,d b c,d,e c f d g e g f - g - (b)
工序 紧前工序
a - b - c a,b d a,b e b f c g c h d,e,f
第六章 排队论
6. 1 .3排队系统模型的分类
X/Y/Z/N/m
其中X指顾客相继到达间隔时间的分布,Y为服务时间的分布,Z为并列的服务台的数目。而N用以表示系统的容量限制,m则表示顾客源的数目。当N和m为无穷大,即系统容量和顾客源无限制时,可以把这两项略去。
6. 1. 4 衡量排队系统运行效率的工作指标 1. 平均队长Ls和平均排队长Lq 2. 平均逗留时间Ws和平均等待时间Wq
常用的数量指标。
(1)平均到达率?:指单位时间内到达服务系统的平均顾客数。
由?的定义可知, 1/?为相邻两个顾客到达系统的平均间隔时间,比如??2人/分钟为平均到达率。那么相邻两个顾客到达的平均间隔时间1/?=1/2分钟。
(2)平均服务率?:单位时间内被服务完毕后离开系统的平均顾客数。
同理,1/?表示每个顾客的平均服务时间。
(3)服务强度?:指每个服务台单位时间内的平均服务时间。
一般有?=?,其中c为系统中并列服务台的数目。 c?(4)Pn=P(N=n):指系统的状态N(即系统中的顾客数)为n的概率。 (5)有效到达率?e:指单位时间内进入服务系统的平均顾客数。
至今为止,研究较多且取得较好结果的排队系统是:顾客的输入过程服从泊松分布,而服务时间服从负指数分布的排队系统。
习题:
8, 某小型家电维修部声称对家电一般维修做到1小时内完成,并保证若顾客停留超过1小时,修理免费。已知每项修理收费10元,而修理成本为5.5元。如送达修理的家电服从泊松分布,平均每小时6件。修理每件的时间服从负指数分布,平均每件7.5分钟。该维修部有一名维修工,问:(1)该维修部能否做到盈利;(2)当维修时间不变,则维修家电送达率为何值时,该维修部的收支达到盈亏平衡。
解答:可以证明,在M/M/1情形下,顾客在系统中的逗留时间W服从参数为???的负指数分布。其分布函数
?1?e?(???)t t?0 FW(t)?P(W?t)??0 t <0?
注意:盈利的概率大于50%,并不一定代表能盈利。
9,某医生的私人诊所平均每20分钟有一位病人前来就诊。医生给每位病人诊断平均需要15分钟。现把它看作一个标准M/M/1排队模型,医生希望有足够的座位给来就诊的病人坐,具体地说,病人到达诊所时,没有座位的概率不能超过0.01,试问至少应为病人准备多少个座位? 典型问题:对问题的理解存在偏差。
若为病人准备了n个座位,病人到达诊所时,没有座位的概率应为Pn+1+ Pn+2+…,而不是Pn
所以正确解法为:P1+ P2+…+Pn?0.99,解得n?16 就诊病人的座位算不算?
10,汽车按泊松分布到达某高速公路收费口,平均每小时90辆,每辆车通过收费口平均需时35秒,服从负指数分布。由于一些司机抱怨等待交费时间太长,管理部门拟采用自动收费装置使收费时间缩短到30秒。但条件是原收费口平均等待车辆超过6辆,且新装置的利用率不低于75%才采用。问在上述条件下,新装置应否被采用?
关键:求出平均排队长,及新装置的利用率。
13,某停车场有10的停车位置。汽车到达服从泊松分布,平均每小时10辆,每辆汽车停留时间服从负指数分布,平均10分钟,试求: 停车位置的平均空闲数; (E???10?n?P)
nn?010到达汽车能找到一个空位停车的概率; (
?Pn?09n?1?P10)
在该场地停车的汽车占总到达数的比例;
(当系统状态等于N时,新来的顾客会自动离去,因此,真正进入服务系统的顾客平均输入率是小于顾客平均到达率?的有效到达率?e。显然
?e??(1?PN) 。
在该场地停车的汽车占总到达数的比例应为?e/?)
每天(24小时)在该停车场找不到空闲位置停放的汽车的平均数。 (24???P10)
16,汽车按泊松分布到达一台专用于洗车的设备前,λ=5辆/小时,分别计算以下服务时间分布情况时,要洗车的车辆从到达到洗完离开总计需要的时间
Ws。(1)从5~10min的均匀分布;(2)正态分布N(9min,