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《《运筹学研究生辅导课件》动态规划例1求解下列整数规划的最优解》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、例1求解下列整数规划的最优解:maxZ=4旺+5x2+6x33兀i+4兀2+5花W10x.^0(j=l,2,3),x.为整数.解(1)建立动态规划模型:阶段变量:将给每一个变量®赋值看成一个阶段,划分为3个阶段,且阶段变量k=123.设状态变量耳表示从第£阶段到第3阶段约束右端最大值,则5.=10.设决策变量Xk表示第k阶段赋给变量无的值(k=1,2,3)•状态转移方程:$2=6-3心$3=$2一4兀2・阶段指标:终G,X,)=4xpU2(S2,兀2)=5兀2,“3(*,兀3)=6兀3・基本方程;人(》)=may{蘇(吐,无)+/如
2、(昭J}v—("321)ak丿4($4)=其中q—3,ci-)—4,=5.(1)用逆序法求解:当k=3时,厶(归)=m習_{6心+尤(为)}=map_{6兀}‘忖o吝用而j3g{0丄2,3,4,5,6,7,&9,10}・卜]表示不超过兀的最大整数。因此,当$3=0,1,2,3,4时,兀3=0;当®=5,6,7,&9时,花可取0或1;当归=1°时,心可取°,1,2,由此确定厶(*)•现将有关数据列入表4.1中表4」中.6x3+f4(s4)厶(S3)*兀301200001000200030004000506616066170661806
3、6190661100612122当k=2时,有/2C2)max()02W亍X{5x2+/;(53)}max{5七+厶(①-化)},FT而$2W{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}。所以当52=0,1,2,3时,x2=0;当s2=4,5,6,7时,当R=1时,有max{4坷+乙($
4、—3兀
5、)},max{4x,+/;(^)}=0WW—兀2=0或1;当52=8,9,10时勺=0,1,2。由此确定/;(52)o现将有关数据列入表4.2屮.5x2+厶(6-4x2)*(町)*兀3©01200+000010+000120+00023
6、0+000340+05+051050+65+060560+65+060670+65+060780+65+010+0102090+65+610+01115100+125+610+012()10表4.2•A(以)=而$
7、=10,故无
8、只能取0,1,2,3,由此确定/;(5()o现将有关数据列入表4.3中。表4.34西+Z(6-3西)/(sj*S2°123100+124+68+512+01324按计算顺序反推,由表4.3可知,当对=2时,£6)取得最大值13.又由》=4查表4.2得吃*=1,及$3=0,再由表4.1查得无3=0・因此,最
9、优解为x;=2,x;=l,兀;=0,最优解】11axZ=13・例5用动态规划方法解下列非线性规划问题maxz=兀].兀孑•兀3[X]+兀2+尤3WC[旺>0i=1,2,3解:解决这一类静态规划问题,需要人为地赋予时间概念,从而将该问题转化为多阶段决策过程。按问题的变量个数划分阶段,把它看作一个三阶段决策问题,B1,2,3设状态变量为$1,$2,$3,$4并记『We兀2,兀3为决策变量$2+兀1二$1WcOWxiWsiV3(兀3)=兀3,各指标函$3=兀3$3+兀2=$2X3=S300兀2冬$2V1(%1)=XV2(兀2)=兀2取问
10、题中的变量无1,状态转移方程为:允许决策集合为:各阶段指标函数为:数以乘积方式结合,最优指标函数加(》)表示从第£阶段初始状态以出发到第3阶段所得到的最大值,则动态规划基本方程为:jk©k)=max[坯(耳)•办+1(»+J]k=3,2,,lJ心5(»)九(”4)=1用逆序解法由后向前依次求解:□时,/;(»)=max[v3(x3)•/;(54)]=max(x3)=5-3X3WD3G3)X3F3/2(52)=max[v2(x9)-/^(53)]=max(x;・$3)=max[x;-(^2-x2)]x?g(59)-"OSxoS乃巧—_
11、令力2($2,兀2)=^22($2一兀2)用经典解析法求极值点:解得:-=2花*-3xf=0^-^=2s2-6x2dx2d2h2dxldx22=_2孔<0—$232_2所以x2=~S2是极大值点。.2兀=_s3一厶(6)=(扌吐)$(»-£吐)=寺雋/1(^1)=max[v1(x1)-/2(J2)]=max•刍成)=max[兀]•刍(旺一兀J3]“€/)](£])0"口1270“《127令伽,州)=坷—(5,-X,)3会=敖宀)+談宀)2(_1)=。解得:兀]=}1兀1=$1(舍)d2hx12912?2424荷二厉⑶-西)(-1)-
12、方(必-切+方恥7)=方d2h,dx:召=£$[=_方几<0所以兀1=—S]是极大值点。4£/、_14z1、3_1/A(5i)=—5*1(5iS])=S]11412741641由于印未知,所以对S1再求极值,踝W")賈雲监时)显然S]