1、 1、设某工厂自国外进口一部精密机器,由机器制造厂至出口港有三个港口可供选择,而进口港又有三个可供选择,进口后可经由两个城市到达目的地,其间的运输成本如图中所标的数字,试求运费最低的路线?
把a看作终点,该问题可分为4个阶段。
fk(sk)表示从第k阶段点sk到终点a的最短距离。
f4(b1)=20,f4(b2)=40,f4(b3)=30
f3(c1)=min[d3(c1, b1)+ f4(b1), d3(c1, b2)+ f4(b2), d3(c1, b3)+ f4(b3) ]70,u3(c1)= b2 或b3
f3(c2)=40 ,u3(c2)= b3
f3(c3)=80 ,u3(c3)= b1或 b2 或b3
f2(d1)=80 ,u2(d1)= c1
f2(d2)=70 ,u2(d2)= c2
f1(e)=110 ,u1(e)= d1或d2
所以可以得到以下最短路线,e→d1→c1→b2 / b3→a
e→d2→c2→b3→a
2、 习题4-2
解:1)将问题按地区分为三个阶段,三个地区的编号分别为;
2)设sk表示为分配给第k个地区到第n个地区的销售点数,xk表示为分配给第k个地区的销售点数,sk+1=sk-xk
pk(xk)表示为xk个销售点分到第k个地区所得的利润值。
fk(sk)表示为sk个销售点分配给第k个地区到第n个地区的最大利润值。
3)递推关系式:
fk(sk)=max[ pk(xk)+ fk+1(sk-xk) ]k=3,2,1
f4(s4)=0
4)从最后一个阶段开始向前逆推计算。
第三阶段:设将s3个销售点(s3=0,1,2,3,4)全部分配给第三个地区时,最大利润值为:
f3(s3)=max[p3(x3)] 其中x3=s3=0,1,2,3,4
表1第二阶段:
设将s2个销售点(s2=0,1,2,3,4)分配给乙丙两个地区时,对每一个s2值,都有一种最优分配方案,使得最大盈利值为:
f2(s2)=max[ p2(x2)+ f3(s2-x2) ]
其中,x2=0,1,2,3,4
表2第一阶段:
设将s1个销售点(s1=4)分配给三个地区时,则最大利润值为:
f1(s1)=max[ p1(x1)+ f2(4-x1) ]
其中,x1=0,1,2,3,4
表3然后按计算**的顺序反推,可知最优分配方案有两个:最大总利润为53
1)由x1*=2,x2*=1,x3*=1。即得第一个地区分得2个销售点,第二个地区分得1个销售点,第三个地区分得1个销售点。
2)由x1*=3,x2*=1,x3*=0。即得第一个地区分得3个销售点,第二个地区分得1个销售点,第三个地区分得0个销售点。
3、 某施工单位有500台挖掘设备,在超负荷施工情况下,年产值为20万元/台,但其完好率仅为0.4,在正常负荷下,年产值为15万元/台,完好率为0.8。
在四年内合理安排两种不同负荷下施工的挖掘设备数量,使第四年年末仍有160台设备保持完好,并使产值最高。试求出四年内使得产值最高的施工方案和产值数。
解:1)该问题分成四个阶段,k表示年度,k=1,2,3,4
2)设sk表示为分配给第k年初拥有的完好挖掘设备数量,uk表示为第k年初分配在超负荷下施工的挖掘设备数量,dk (sk)=
sk-uk表示为第k年初分配在正常负荷下施工的挖掘设备数量。
状态转移方程:sk+1=0.4uk +0.8(sk-uk), s1=500台
3)设vk(sk,uk)为第k年度的产量,则。
vk=20uk +15(sk-uk)
故指标函数为v1,4=
fk(sk)表示由资源量sk出发,从第k年开始到第4年结束时所生产的产量最大。
4)递推关系式:fk(sk)=max k=1,2,3,4
5)从第4阶段开始,向前逆推计算。
当k=4时,s5=160, 0.4u4 +0.8(s4-u4)=160 2s4-u4=400 u4=2s4-400
f4(s4)=max
=max=25s4-2000
当k=3时,f3(s3)=max
= max=max
故得最大解u3*=0
所以f3(s3)=35 s3-2000
依次类推,可求得:
u2*=0,f2(s2)=43s2-2000
u1*=0,f1(s1)=49.4s1-2000
因为s1=500台,故f1(s1)=22700台
最优策略为u1*=0,u2*=0,u3*=0,u4*=112
已知s1=500,s2=0.4u1 *+0.8(s1-u1*)=0.8s1=400
s3=0.4u2 *+0.8(s2-u2*)=0.8s2=320
s4=0.4u3 *+0.8(s3-u3*)=0.8s3=256
u4=2s4-400=112 s4-u4=256-112=144
即前三年应把年初全部完好的挖掘设备投入正常负荷下施工,第四年应把年初112台全部完好的挖掘设备投入超负荷下施工,144台投入正常负荷下施工。这样最高产量为22700台。
4、 某电视机厂为生产电视机而需生产喇叭,生产以万只为单位。根据以往记录,一年的四个季度需要喇叭分别是3万、2万、3万、2万只。设每万只存放在仓库内一个季度的存储费为0.
2万元,每生产一批的装配费为2万元,每万只的生产成本费为1万元。问应该怎样安排四个季度的生产,才能使总的费用最小?
再生产点性质,c(1,1)=c(3)+h(0)=5 c(1,2)=c(5)+h(2)=7.4
c(1,3)=c(8)+h(5)+h(3)=11.6
c(1,4)=c(10)+h(7)+h(5)+h(2)=14.8
c(2,2)=c(2)+h(0)=4 c(2,3)=c(5)+h(3)=7.6
c(2,4)=c(7)+h(5)+h(2)=10.4
c(3,3)=c(3)+h(0)=5 c(3,4)=c(5)+h(2)=7.4
c(4,4)=c(2)+h(0)=4
f0=0 f1=f0+ c(1,1)=5 j(1)=1
f2=min=min=7.4 j(2)=1
f3= min
min=11.6 j(3)=1
f4= min
min=14.8 j(4)=1,3
当j(4)=1,x1=d1+d2+d3+d4=10,x2=0,x3=0,x4=0
当j(4)=3,x3=d3+d4=5,x4=0,x1=d1+d2=5,x2=0。
5、 某工厂生产三种产品,各产品重量与利润关系如下表所示,现将此三种产品运往市场**,运输能力总重量不超过6吨。问如何安排运输使总利润最大。
解:6、某工厂在一年进行了a、b、c三种新产品试制,由于资金不足,估计在年内这三种新产品研制不成功的概率分别为.80,因而都研制不成功的概率为0.
4×0.6×0.8=为了促进三种新产品的研制,决定增援2万元的研制费,并要资金集中使用,以万元为单位进行分配。
其增援研制费与新产品不成功的概率如下表所示。试问如何分配费用,使这三秤新产品都研制不成功的概率为最小。
解:1) (1分)将问题按产品a、b、c分为三个阶段,k;
2) (6分)设sk表示第k阶段可分配给第k个产品到第n个产品的研制费,s1=2
xk设为决策变量,表示第k阶段分配给第k个产品的研制费。
状态转移方程为sk+1=sk-xk
允许决策集合:dk(sk)=
pk(xk)表示为第k个产品失败的概率。
fk(sk)表示为sk万元研制费分配给第k个产品到第n个产品的最小的失败概率。
3)(4分)递推关系式:
fk(sk)=min[ pk(xk)×fk+1(sk-xk) ]k=3,2,1
边界条件: f4(s4)=1
4)(11分)从最后一个阶段开始向前逆推计算。
第三阶段:设将s3万元研制费(s3=0,1,2)全部分配给c产品时,最小的失败概率为:
f3(s3)=min[p3(x3)] 其中x3=s3=0,1,2
x3*表示使得f3(s3)为最大值时的最优决策。
第二阶段:设将s2万元研制费(s2=0,1,2)分配给b、c产品时,最小的失败概率为:
f2(s2)=min[ p2(x2)×f3(s2-x2) ]
其中,x2=0,1,2
第一阶段:设将s1万元研制费(s1=2)分配给三个产品时,最小的失败概率为:
f1(s1)=min[ p1(x1)×f2(s1-x1) ]
其中,x1=0,1,2
5)即分配给a产品1万元,b产品0万元,c产品1万元,可使三个小组都失败的概率减小到0.060。
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