运筹学案例

发布 2022-09-15 14:49:28 阅读 4861

资源分配问题。

某工业部门根据国家计划的安排,拟将某种高效率的设备5台,分配给所属的甲、乙、丙三个工厂,各工厂若获得这种设备之后,可以为国家提供的利益如下表:

问这五台设备如何让分配给各工厂,才能使国家得到的利益最大。

解。将问题按照工厂分为三个阶段,甲乙丙三个工厂编号分别为

设sk表示分配给第k各工厂至第n个工厂设备的台数。

xk表示为分配给第k个工厂的设备台数。

则sk+1=sk—xk为分配给第k+1个工厂至第n个工厂的设备台数。

pk(xk)表示为xk台设备分配到第k个工厂所得的利益值。

fk(sk)表示为sk台设备分配给第k各工厂至第n个工厂时所得的最大营业值。

所以可得逆推关系式。

fk(sk)=max[pk(xk)+ fk+1(sk—xk)],k=3,2,1

0<= xk<= sk

f4(s4)=0

下面从最后一个阶段开始向前逆推计算。

第三阶段:设将s3台设备(s3=0,1,2,3,4,5)全部分配给工厂丙时,则最大盈利值为f3(s3)= max[ p3(x3)]

数值计算表如图所示。

其中x3*表示使f3(s3)取最大值时的最优决策。

第二阶段:设将s2台设备(s2=0,1,2,3,4,5)分配给工厂丙和工厂乙时,有一种最优分配方案,使最大盈利值为。

f2(s2)=max[p2(x2)+ f3 (s2—x2)]

x2其中x2=0,1,2,3,4,5

其中给乙工厂x2台,剩下的就给丙工厂,先要选择x2的值,使。

p2(x2)+ f3 (s2—x2)的值最大,计算结果如下图。

第一阶段:设把s1台(s1=5)设备分配给甲乙丙三个工厂时,则最大利益值为。

f1(5 )=max[p1(x1)+ f2 (5 —x1)]

x1其中x1=0,1,2,3,4,5,其中给甲工厂x1台,盈利为p1(x1)剩下的(5 —x1)台分配给乙和丙工厂,利益最大值为f2 (5 —x1)

其最大利益计算值如下图。

然后按计算**的顺序反计算,可知最优方案有两个:

1) 由于x1*=0,根据s2=5 —x1=5-0=5,查表2可知x2*=2,由。

s3=s2—x2*=5-2=3,于是x3*= s3=3,即甲乙丙分别分配0,2,3台。

2)由于x1*=2,根据s2=5 —x1=5-2=3,查表2可知x2*=2,由。

s3=s2—x2*=3-2=1,于是x3*= s3=1,即甲乙丙分别分配2,2,1台。

以上两种分配方案中所得到的总盈利均为21万元。

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