Оптимальное управление
получается по формулам , а соответствующий максимальный доход равен .Рассмотрим, как реализуется схема ДП, учитывающая предысторию процесса, на следующей дискретной модели оптимального распределения ресурсов.
Задача 6. Средства
= 6 распределяются между тремя предприятиями, принадлежащими одному объединению и связанными одним технологическим циклом так, что продукция предприятия I служит полуфабрикатом для предприятияII, и продукция первых двух предприятий служит полуфабрикатом для предприятия III. В табл. 7 заданы функции , , , характеризующие выпуск продукции в одних и тех же единицах в зависимости от вложенных средств в предприятия I, II, III соответственно. Каждому предприятию можно выделить не более 5 ед. средств, кратных .Требуется распределить начальные средства
между тремя предприятиями так, чтобы максимизировать выпуск продукции.Запишем модель ДП задачи.
Начальное состояние
=6; номер шага k—номер предприятия (k=l, 2, 3); переменные - средства, выделенные предприятиям I, II,III соответственно,— удовлетворяют условиям . (2.18)Таблица 7
Предприятия | Продукция | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
I | 2,1 | 3,2 | 4,3 | 5,1 | 5,1 | ||
II | x1x2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
0 | 2,2 | 2,8 | 3.1 | 4,3 | 6 | ||
1 | 3,1 | 4.2 | 5,3 | 7,1 | 8 | ||
2 | 3,3 | 4,5 | 6,1 | 7,3 | - | ||
3 | 3,5 | 4,8 | 6,7 | - | - | ||
4 | 5,4 | 5,9 | - | - | - | ||
III | x3x1+x2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
0 | 3,4 | 3,8 | 4,2 | 5,0 | 5,0 | ||
1 | 3,7 | 4,1 | 4,5 | 5,3 | 5,3 | ||
2 | 3,7 | 4,1 | 4,5 | 5,4 | - | ||
3 | 4,0 | 4,5 | 4,8 | - | - | ||
4 | 4,2 | 4,8 | - | - | - | ||
5 | 4,6 | - | - | - | - | ||
6 | - | - | - | - | - |
Показатель эффективности — суммарная продукция — равен
. (2.19)Найти переменные
, удовлетворяющие условиям (2.18) и обращающие в максимум функцию (2.19).Будем характеризовать состояние процесса распределения средств в начале k-го шага двумя параметрами:
— остатком средств после выделения предыдущим k—1 предприятиям; — количеством средств, вложенных в предыдущее предприятие ( ). Уравнения состояний имеют вид (2.20)Пусть
- условный максимум продукции, выпущенной предприятиями, считая с k-го до конца. Функции при удовлетворяют уравнениям , , (2.21) ,Обозначим выражения, стоящие в фигурных скобках второго и третьего уравнений (2.21), соответственно через
и .Условная оптимизация 3-го шага сводится к решению первого уравнения из (2.21). Результат ее совпадает с разделом III табл. 7 (здесь
).Условная оптимизация 2-го шага проведена в табл. 8, при этом во втором из уравнений (2.21) состояния
и выражены через и из соотношений (2.20). Условные максимумы для всех , в таблице подчеркнуты. При заполнении табл. 8 использовались разделы II и III табл. 7.Условная оптимизация 1-го шага проведена в табл. 9 только для
=6. При использовании третьего из уравнений (2.21) и выражены через и из соотношений (2.20). При расчетах в табл. 9 использовались раздел I табл. 7 и подчеркнутые значения табл. 8.Используя результат условной оптимизации (табл. 9, 8 и раздел III табл. 7), получим оптимальное решение.
Из табл. 9 получаем Zmax=15,l; это значение достигается при
. Отсюда . Из табл. 8 находим ; следовательно, . Из раздела III табл.7 определяем .