Giải bài toán tối ưu nhập vật tư hàng hoá bằng phương pháp cận nhánh (LV01980)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ĐỖ THỊ CHUẨN GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƢU NHẬP VẬT TƢ HÀNG HÓA BẰNG PHƢƠNG PHÁP NHÁNH CẬN LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH HÀ NỘI, 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ĐỖ THỊ CHUẨN GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƢU NHẬP VẬT TƢ HÀNG HÓA BẰNG PHƢƠNG PHÁP NHÁNH CẬN Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Huy Thập HÀ NỘI, 2016 i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn thạc sỹ em nhận nhiều khích lệ, động viên, giúp đỡ từ phía thầy cô, gia đình bạn bè xung quanh Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo, PGS.TS Lê Huy Thập, người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành luận văn thạc sỹ Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô trường Đại học Sư phạm Hà Nội Em cố gắng học tập hoàn thành luận văn thạc sỹ luận văn thạc sỹ có thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy cô bạn để luận văn thạc sỹ hoàn thiện Vĩnh Phúc, ngày 10 tháng 07 năm 2016 Học viên Đỗ Thị Chuẩn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu hướng dẫn khoa học PGS TS Lê Huy Thập Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Học viên Đỗ Thị Chuẩn iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁCBẢNG .v vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Cơ sở liệu quan hệ 1.1.1.Quan hệ , khóa , phụ thuộc hàm 1.1.2 Mô hình ER 1.2 Các kiến thức toán rời rạc 1.2.1 Thuật toán 1.2.2 Bài toán liệt kê 1.2.3 Bài toán đếm 16 1.2.4 Bài toán tối ưu 23 CHƢƠNG CÁC THUẬT TOÁN 26 2.1 Giới thiệu số thuật toán tối ưu 26 2.1.1 Mô hình tối ưu tổng quát 26 2.1.2 Thuật toán duyệt toàn 27 2.1.3 Thuật toán nhánh cận 28 2.2 Phát biểu thuật toán nhánh cận toán nhập kho 35 2.2.1 Phát biểu toán 35 2.2.2 Thuật toán nhánh cận giải toán nhập kho 36 2.2.3 Các quan hệ 37 2.2.4 Mô hình ER 39 2.2.5 Kết nối liệu 39 iv 2.3 Thuật toán tồn kho 40 2.4 Thiết kế sở liệu 41 CHƢƠNG SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP NHÁNH CÂN GIẢI 46 BÀI TOÁN NHẬP KHO TỐI ƢU 46 3.1 Mô tả toán 46 3.2 Mục đích nhiệm vụ giải toán giải toán nhập kho tối ưu 47 3.3 Các giao diện kết chạy chương trình 47 3.3.1 Giao diện chương trình quản lý nhập kho tối ưu 47 3.3.2 Form nhập liệu 48 3.3.3 Form Nhập kho vât tư 49 3.3.4 Form nhập phiếu nhập kho 50 3.3.5 Form nhập phiếu xuất kho 51 3.3.6 Form nhập vật tư 51 3.3.7 Sửa thông tin kho 52 3.3.8 Sửa phiếu nhập kho 52 3.3.9 Form sửa phiếu xuất kho 53 3.3.10 Form sửa thông tin vật tư 54 3.3.11 Form tính phương án nhập kho tối ưu 55 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 v DANH MỤC CÁC BẢNG Hình 3.1: Form chương trình quản lý nhập kho tối ưu 47 Hình 3.2: Màn hình vào menu “ Nhập liệu” 48 Hình 3.3: Form nhập thông tin kho vật tư 49 Hình 3.4: Nhâp phiếu nhập kho 50 Hình 3.5: Nhập phiếu xuất kho 51 Hình 3.6: Form nhập vật tư 51 Hình 3.7: Sửa thông tin kho 52 Hình 3.8: Form sửa phiếu nhập kho 52 Hình 3.9: Form sửa phiếu xuất kho 53 Hình 3.10: Form sửa thông tin vật tư 54 Hình 3.11: Form tính phương án nhập kho tối ưu 55 vi CSDL FD :Phụ thuộc hàm mpn : Phép kết nối tự nhiên : Phép giao : Phép hợp B : Thuộc X→Y MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bất kỳ quan xí nghiệp cần đến vật tư hàng hóa Do phát triển xã hội ngày cao kéo theo lớn mạnh công ty, xí nghiệp tổ chức, nhu cầu xuất nhập vật tư hàng hóa rơi tầm kiểm soát (Cũng không cá nhân, quan xí nghiệp lợi dụng vào nhân tố để can thiệp xấu công tác quản lý này) Để làm tốt công tác quản lý vật tư / hàng hóa cần có hỗ trợ môn khác: thống kê, dự báo, hạch toán,…đặc biệt mô hình tối ưu cần phải đưa vào ứng dụng cho công tác quản lý vật tư/hàng hóa Thực tế nhiều doanh nghiệp lớn quản lý vật tư / hàng hóa phương pháp thủ công bán thủ công Như vậy, có chương trình quy trình quản lý tốt vật tư / hàng hóa hỗ trợ tối cần thiết cho phát triển quan xí nghiệp nói riêng đất nước nói chung Với mong muốn bổ sung hỗ trợ vào công tác quản lý xuất nhập hàng xác, nhanh chóng, hiệu thuận lợi chọn đề tài luận văn “Giải toán tối ưu nhập vật tư hàng hóa phương pháp nhánh cận” để nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Áp dụng phương pháp nhánh cận để tìm phương án tối ưu cho việc nhập vật tư hàng hóa Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểumột số thuật toán tối ưutrong toán rời rạc Sử dụng phương pháp nhánh cận tìm phương án nhập kho tối ưu ứng Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Bài toán nhánh cận Phạm vi nghiên cứu Bài toán nhập kho/hàng hóa Toán rời rạc Phƣơng pháp nghiên cứu Kết hợp lý thuyết với đánh giá thực nghiệm Thu thập tài liệu, phân tích, suy luận, tổng hợp, đánh giá Từ đề xuất nghiên cứu tìm hiểu đề tài, Phân tích toán ứng dụng thuật toán thử nghiệm Dự kiến kết đề tài Hỗ trợ quản lý vật tư phương pháp nhánh cận 43 NhaCungCap: Bảng Nhà Cung Cấp Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú MaNCC Text Mã nhà cung cấp_Khóa TenNCC Text Tên nhà cung cấp DiaChi Text Địa ĐienThoai Number Điện thoại SoTaiKhoan Number Số tài khoản Fax Number Fax VatTu: Bảng Vật Tƣ Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú MaVT Text Mã vật tư_Khóa TenVT Text Tên vât tư DonViTinh Text Đơn vị tính Kho: Bảng kho Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú MaKho Text Mã kho_Khóa TenKho Text Tên kho DiaChiKho Text Địa chi kho HinhThucTT: Bảng Hình Thức Thanh Toán Tên trƣờng MaHTTT Kiểu liệu Text Ghi Chú Mã hình thức toán_Khóa TenHTTT Text Tên hình thức toán 44 10 Nhân viên: Bảng Nhân Viên Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú MaNV Text Mã nhân viên_Khóa TenNV Text Tên nhân viên DiaChi Text Địa DienThoai Number Điện Thoại 11 HoaDonBan: Bảng Hóa Đơn Bán Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú SoHDBan Text Số hóa đơn bán _Khóa NgayLap Date/Time Ngày lập hóa đơn MaKH Text Mã khách hàng _Khóa Ngoại MaNV Text Mã nhân viên_Khóa Ngoại MaVT Text Mã vật tư SoLuong Number Số lượng DonGia Currency Đơn giá 12 DongHoaDonBan: Bảng Dòng Hóa Đơn Bán Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi SoHDBan Text Số hóa đơn bán_Khóa ngoại Ma VT Text Mã vật tư_Khóa ngoại SoLuong Number Số lượng DonGia Currency Đơn giá ThanhTien Currency Thành Tiền 45 13 HoaDonMua: Bảng Hóa Đơn Mua Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú SoHDMua Text Số hóa đơn mua_Khóa NgayLap Date/ Time Ngày lâp hóa đơn MaNCC Text Mã nhà cung cấp_Khóa ngoại MaVT Text Mã vật tư_Khóa ngoại SoLuong Number Số lượng Dongia Currency Đơn giá MaNV Text Mã nhân viên_Khóa ngoại 14 DongHoaDonMua: Bảng Dòng Hóa Đơn Mua Tên trƣờng Kiểu liệu Ghi Chú SoHDmua Text Số hóa đơn mua_Khóa Ngoại MaVT Text Mã vật tư _Khóa Ngoại SoLuong Number Số lượng DonGia Currency Đơn giá ThanhTien Currency Thành tiền 46 CHƢƠNG SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP NHÁNH CÂN GIẢI BÀI TOÁN NHẬP KHO TỐI ƢU 3.1 Mô tả toán Một doanh nghiệp cần xây dựng hệ thống thông tin quản lý việc xuất nhập hàng hóa kho hàng số thống kê định kỳ,các thuộc tính cần quản lý cho mặt hàng bao gồm “mã số hàng”, “tên hàng”, “đơn vị tính” Mỗi mặt hàng thuộc loại hàng hóa Khi có hàng hóa nhập về,nhân viên quản lý kho lập phiếu nhập kho Trên phiếu nhập kho có ghi rõ chi tiết: mã số phiếu,ngày lập phiếu, mã số nhà cung cấp,hình thức toán, tỷ lệ thuế giá trị gia tăng tổng số tiền mua hàng Trên phiếu nhập nhập nhiều thiết bị, ứng với thiết bị số lượng thiết bị đơn giá thiết bị Ngoài ra, số thông tin nhà cung cấp cần lưu trữ mã số nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ, số điện thoại, mã số thuế, số tài khoản Khi có yêu cầu xuất hàng kho, nhân viên quản lý kho lập phiếu xuất kho Phiếu xuất kho tương tự phiếu nhập kho, thông tin cần quản lý gồm có: Hệ thống quản lý xuất nhập hàng hóa cho phép người dùng: Cập nhật thông tin biến động thông tin hàng hóa, danh mục hàng, nhà cung cấp, Quản lý phiếu nhập/xuất kho: lập phiếu, cập nhật phiếu Thống kê báo cáo:lập bảng biểu thống kê số lượng hàng tồn kho hàng tháng, tổng số hàng nhập về/xuất tháng Tìm kiếm,tra cứu thông tin tên hàng hóa,họ tên nhà cung cấp, mã số phiếu nhập, xuất, ngày nhập/xuất hàng 47 3.2 Mục đích nhiệm vụ giải toán giải toán nhập kho tối ƣu Nhằm quản lý tất vật tư có doanh nghiệp đồng thời quản lý trình nhập, xuất vật tư thiết bị hoạt động kinh doanh doanh nghiệp Nhiệm vụ giải toán nhập kho 3.3 Các giao diện kết chạy chƣơng trình 3.3.1 Giao diện chƣơng trình quản lý nhập kho tối ƣu Khi người dùng bắt đầu có chương trình thi Form chương trình có giao diện sau Hình 3.1: Form chương trình quản lý nhập kho tối ưu 48 3.3.2.Form nhập liệu Menu Nhập liệu chứa chức “Nhập số liệu kho, Nhập phiếu kho, Nhập phiếu xuất kho” Khi nhấn vào menu chức sổ để bạn lựa chọn Hình 3.2: Màn hình vào menu “Nhập liệu” 49 3.3.3.Form Nhập kho vât tƣ Hình 3.3: Form nhập thông tin kho vật tư Các thao tác xử lý Chọn mã kho từ hộp danh sách , thông tin hàng xuất khung nhập liệu lại Nếu muốn sửa thông tin mã kho ta kích vào ô “mã kho”, muốn sửa mã vật tư kích vào “mã vật tư”, sửa tên kho ta kích vào ô “ tên kho” sau đến địa kho tồn kho * Thêm thông tin Ấn nút “Add” ta thấy ô text bị xóa trắng Nhập thông tin cần thêm vào ô text Khi ấn nút “Add ” tự động nút đổi thành “ lưu” Sau nhập đủ thông tin ta ấn nút “Lưu”, chương trình báo cho ta biết thông tin lưu Chú ý: Phải nhập đủ thông tin vào ô text, nhập sai thiếu chương trình thông báo thông tin nhập chưa đầy đủ thông tin lại không lưu 50 Nếu ấn nút “ Add” ma không muốn thêm thông tin ta ấn nút “Delete” * Xóa thông tin Muốn xóa thông tin sở liệu , ta ấn thông tin danh sách Thông tin cần xóa vào ô text Sau khí xóa thông tin ấn nút “Refresh” để làm thông tin, sau ấn nút “ Update” để cập nhập thông tin Cuối ấn nút “Close” để đóng form chương trình 3.3.4.Form nhập phiếu nhập kho Hình 3.4: Form nhâp phiếu nhập kho 51 3.3.5 Form nhập phiếu xuất kho Hình 3.5: Form Nhập phiếu xuất kho 3.3.6 Form nhập vật tƣ Hình 3.6: Form nhập vật tư 52 3.3.7.Sửa thông tin kho Hình 3.7: Form sửa thông tin kho 3.3.8 Sửa phiếu nhập kho Hình 3.8:Form sửa phiếu nhập kho 53 3.3.9 Form sửa phiếu xuất kho Form cho phép người dùng chỉnh sửa thông tin mã phiếu xuất , mã vật tư , mã kho , ngày xuất , số lượng Giao diện form sau: Hình 9: Form sửa phiếu xuất kho 54 3.3.10 Form sửa thông tin vật tƣ Form cho phép người dùng chỉnh sửa thông tin , mã vật tư, mã kho, đơn giá, nhập thêm Giao diện form sau: Hình 3.10: Form sửa thông tin vật tư 55 3.3.11.Form tính phƣơng án nhập kho tối ƣu Form cho người sử dụng nhập giá nhập vật tư xuất vật tư tính kết tối ưu Hình 11: Form tính phương án nhập kho tối ưu 56 KẾT LUẬN Kết đạt đƣợc Trong thời gian nghiên cứu thuật toán giải toán nhập kho vật tư hàng hóa, luận văn đạt kết sau: Kết mặt lý thuyết: Lý thuyết đồ thị, nghiên cứu tìm hiểu nội dung, lịch sử, mô tả toán nhập vật tư hàng hóa Nghiên cứu tìm hiểu phương pháp giải toán nhập vật tư hàng: thuật toán duyệt toàn bộ, thuật toán nhánh cận, thuật toán tối ưu Kết thực nghiệm: Mô hình giải toán đơn giản, dễ cài đặt thích hợp, không cần đòi hỏi nhiều phần cứng Lập trình đơn giản, ngắn gọn, kết xác Thực nghiệm tìm toán tối ưu áp dụng cho nhiều nguồn liệu khác nhau: liệu ngẫu nhiên Kết thử nghiệm phương án nhập kho tối ưu thuật toán tối ưu cho thấy kết gần so với kết tối ưu tìm thấy thời điểm Tuy nhiên chương trình tồn hạn chế thời gian thực thuật toán tối ưu, thuật toán chưa áp dụng số kỹ thuật Hƣớng phát triển Từ kết nghiên cứu lý thuyết thực tiển, luận văn đề vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện, phát triển nghiên cứu sau: Nghiên cứu cài đặt thuật toán nhánh cận, tối ưu Từ rút nhận xét đánh giá tính hiệu việc kết hợp thuật toán Đặc biệt hoàn chỉnh chương trình Đề mô để ứng dụng máy đơn mạng 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [PDF]chương trình quản lý vật tư - Công Ty Phần Mềm Hoàn Hảo [2] Bùi Minh Trí, Quy hoạch toán học, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2001 [3] Kenneth H Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications; [4] Đề tài Quản lý kho vật tư công ty TNHH thương mại công doc.edu.vn/ /de-tai-quan-ly-kho-vat-tu-cong-ty-tnhh-thuong-mai-vaco [5] F.GMS - Phần mềm quản lý vật tư hàng hoá - FBsoft Việt Nam [6] Lê Văn Phùng , Kỹ thuật phân tích thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc , tái lần ,năm 2015,NXB thông tin truyền thông [7] Lê Huy Thập, Algorithms, Bài giảng Genetic – Singapore Computer Science School từ 2006 [8] Nguyễn Đức Nghĩa – Nguyễn Tô Thành, Toán Rời Rạc NXB ĐH Quốc Gia HN , 2003 [9] Lê Huy Thập, Giáo trình kỹ thuật lập trình, Tập 1, NXB Khoa học tự nhiên công nghệ, 2008 [10] Quy trình Mua quản lý Vật tư, Hàng hóa - Việt Nam www.hameco.com.vn//index /quy-trinh-mua-va-quan-ly-vat-tu-hanghoa [11] Quy trình quản lý kho, vật tư hàng hóa | Giải pháp ERP www.itgvietnam.com/san /3s /quy-trinh-quan-ly-kho-hang-hoa [...]... trình liệt kê lời giải ta cần tận dụng các thông tin đã tìm được để loại bỏ các phương án chắc chắn không phải là tối ưu Trong mục tiếp theo chúng ta sẽ xét một sơ đồ tiềm kiếm như vậy để giải các bài toán tối ưu tổ hợp mà trong tài liệu tham khảo được biến đến với tên gọi: thuật toán nhánh cận 28 2.1.3 Thuật toán nhánh cận Ta sẽ mô tả tư tưởng của thuật toán trên mô hình bài toán tối ưu tổ hợp tổng... tính chất của bài toán tối tổ hợp cụ thể Nhờ những nguyên cứu như vậy, trong một số trường hợp cụ thể ta có thể xây dựng những thuật toán hiệu quả để giải bài toán đặt ra Tuy nhiên phải nhấn mạnh nhiều trong mọi trường hợp (ví dụ trong các bài toán du lịch , bài toán cái túi , bài toán cho thuê máy nêu ở trên ) chúng ta chưa thể xây dựng được phương pháp hữu hiệu nào khác ngoài phương pháp duyệt toàn... lời giải Mặc khác, chính sự nỗ lực tìm kiếm những giải pháp hữu hạn cho những bài toán khó thuộc lĩnh vực này, đã thúc đẩy thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của nhiều ngành toán học 1 Thuật toán và độ phức tạp thuật toán Khái niệm thuật toán Định nghĩa Ta hiểu thuật toán giải bài toán đặt ra là một thủ tục xác định bao gồm một dãy hữu hạn các bước cần thực hiện để thu được lời giải của bài toán Thuật toán. .. cần xác định toàn bộ lời giải , các thao tác theo từng bước một cách chính xác , đơn vị và rõ ràng Thay vào đó ta chỉ cần chỉ ra một cách chuyển từ rừng bước giải i đến bước giải kế tiếp i + 1và tìm cách cắt nhỏ bài toán thành các bài toán con , đó chính là thuật toán đệ quy rất quan trọng để giải các bài toán tổng quát b Có nhiều bài toán không có cách giải đúng hoặc cách giải đúng không thể chấp... giải bài toán tối ưu tổ hợp đặt ra là: Trên cơ sở các thuật toán liệt kê tổ hợp ta tiến hành duyệt từng phương án của bài toán , đối với mỗi phương án ta đều tính giá trị hàm mục tiêu tại nó, sau đó so sánh giá trị làm mục tiêu tại nó, sau đó so sánh giá trị hàm mục tiêu tại tất cả phương án được liệt kê để tìm ra phương án tối ưu Phương xây dựng theo quy tắc như vậy có tên gọi là phương pháp duyệt... vật đem theo là n F(x) = cj x j j 1 Tổng trọng lượng đồ vật đem theo là n G(x) = aj x j j 1 Và bài toán cái túi có thể phát biểu dưới dạng bài toán tối ưu tổ hợp sau: Trong số các vectơ nhị phân độ dài n thỏa mãn điều kiện g(x) ≤ b, hãy tìm vectơ x*cho giá trị nhỏ nhất của hàm mục tiêu f(x): Min { f(x): g(x)≤ b} 27 2.1.2 Thuật toán duyệt toàn bộ Một trong những phương pháp hiển nhiên nhất để giải bài. .. nhiều cách giải đỡ phức tạp và hiệu quả hơn, đó chính là các thuật toán Heuristic để giải bài toán gần đúng 1.2.2 BÀI TOÁN LIỆT KÊ Nếu như bài toán đếm ta chỉ đòi hỏi đếm số cấu hình tổ hợp là bao nhiêu thì trong nhiều tình huống , ta còn phải cần rõ những cấu hình tổ hợp đó là những cấu hình nào đó Bài toán đưa ra danh sách đưa ra danh sách tất cả cấu hình tổ hợp có thể có được gọi là bài toán liệt... chia n đồ vật khác nhau vào trong k hộp khác nhau sao cho có ni vật được đặt vào trong hộp thứ i, với i = 1, 2, , k bằng n! n1!.n2 ! nk !.(n n1 nk )! 20 SINH CÁC HOÁN VỊ VÀ TỔ HỢP Sinh các hoán vị: Có nhiều thuật toán đã được phát triển để sinh ra n! hoán vị của tập {1,2, ,n} Ta sẽ mô tả một trong các phương pháp đó, phương pháp liệt kê các hoán vị của tập {1,2, ,n} theo thứ tự từ điển Khi đó, hoán vị... 1.2.4 BÀI TOÁN TỐI ƢU Phát biểu bài toán Trong rất nhiều ứng dụng thực tế của tổ hợp các cấu hình tổ hợp còn được gán cho một giá trị bằng số đánh giá trị sử dụng của cấu hình đối với mục đích sử dụng cụ thể nào đó Khi đó xuất hiện bài toán: Hãy lựa chọn trong số các cấu hình tổ hợp chấp nhận được cấu hình sử dụng tốt nhất Các 24 bài toán như vậy chúng ta sẽ gọi là bài toán tổ hợp Dưới dạng tổng quát bài. .. các bài toán vừa trình bày ở mục trước đều có thể mô tả bằng các bài toán trên Với giả thiết về tập D nêu trên , chúng ta có thể sử dụng thuật toán quay lui để liệt kê các các phương án của bài toán Trong quá trình liệt kê theo thuật toán quay lui , ta sẽ xây dựng dần các thành phần của phương án Một bộ gồm k thành phần ( a1 , a2,….,ak) xuất hiện trong quá trình thực hiện thuật toán sẽ gọi là phương