動態(tài)規(guī)劃與靜態(tài)規(guī)劃的關系
動態(tài)規(guī)劃與靜態(tài)規(guī)劃(線性和非線性規(guī)劃等)研究的對象本質(zhì)上都是在若干約束條件下的函數(shù)極值問題。
兩種規(guī)劃可以互換:一些靜態(tài)規(guī)劃只要適當引入階段變量、狀態(tài)许帐、決策等就可以用動態(tài)規(guī)劃方法求解娇跟。
與靜態(tài)規(guī)劃相比憎瘸,動態(tài)規(guī)劃的優(yōu)越性:
1.能夠得到全局最優(yōu)解
2.可以得到一族最優(yōu)解
3.能夠利用經(jīng)驗提高求解效率
動態(tài)規(guī)劃的主要缺點是:
1.沒有統(tǒng)一的標準模型顿锰,也沒有構造模型的通用方法,甚至還沒有判斷一個問題能否構造動態(tài)規(guī)劃模型的準則垢袱。這樣就只能對每類問題進行具體分析墓拜,構造具體的模型。
2.用數(shù)值方法求解時存在維數(shù)災:若一維狀態(tài)變量有m個取值请契,那么n維狀態(tài)變量有m的n次個值咳榜,對于每個狀態(tài)值都要計算、存儲函數(shù)Fk(xk).對于n稍大的實際問題的計算往往是不現(xiàn)實的爽锥。目前還沒有克服維數(shù)災的有效的一般方法涌韩。
動態(tài)規(guī)劃應用
1.最短線路問題
2。生產(chǎn)規(guī)劃問題
設每階段開工的固定成本費為a,生產(chǎn)單位數(shù)量產(chǎn)品的成本費為b腮考,
3.資源分配問題
一種或幾種資源(包括資金)分配給若干用戶踩蔚,或投資于幾家企業(yè)棚放,
以獲得最大的效益。資源分配問題(resource allocating Problem)
可以是多階段決策過程馅闽,也可以是靜態(tài)規(guī)劃問題飘蚯,都能構造動態(tài)規(guī)劃模型求解馍迄。
解:年度為階段變量K=1,2....n.狀態(tài)xk為第k年初完好的機器數(shù),決策
uk為第k年投入高負荷運行的臺數(shù)孝冒。當xk或uk不是整數(shù)時柬姚,將小數(shù)部分理解為一年中正常工作時間或投入高負荷運行時間的比例。
機器在高庄涡、低負荷下的年完好率分別記為a或b,則a=1-a1,b=1-b1,有a<b.因為第k年投入低負荷運行的機器臺數(shù)為xk-uk,所以狀態(tài)轉移方程是:
具體應用實例
設某工廠有1000臺機器,生產(chǎn)兩種產(chǎn)品A搬设、B穴店,若投入x臺機器生產(chǎn)A產(chǎn)品,則純收入為5x拿穴,若投入y臺機器生產(chǎn)B種產(chǎn)品泣洞,則純收入4y,