有资金4万元,投资A、B、C三个项目,每个项目的投资效益与投入该项目的资金有关。三个项目A、B、C的投资效益(万吨)和投入资金(万元)的关系见下表:
项目 投入资金 | A | B | C |
1万元 | 15万吨 | 13万吨 | 11万吨 |
2万元 | 28万吨 | 29万吨 | 30万吨 |
3万元 | 40万吨 | 43万吨 | 45万吨 |
4万元 | 51万吨 | 55万吨 | 58万吨 |
求对三个项目的最优投资分配,使总投资效益最大。
阶段k:每投资一个项目作为一个阶段;
状态变量xk:投资第k个项目前的资金数;
决策变量dk:第k个项目的投资;
决策允许集合:0≤dk≤xk
状态转移方程:xk+1=xk-dk
阶段指标:vk(xk,dk)见表中所示;
递推方程:fk(xk)=max{vk(xk,dk)+fk+1(xk+1)}
终端条件:f4(x4)=0
k=4,f4(x4)=0
k=3,0≤d3≤x3,x4=x3-d3
x3 | D3(x3) | x4 | v3(x3,d3) | v3(x3,d3)+f4(x4) | f3(x3) | d3* |
0 | 0 | 0 | 0 | 0+0=0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0+0=0 | 11 | 1 |
1 | 0 | 11 | 11+0=11* | |||
2 | 0 | 2 | 0 | 0+0=0 | 30 | 2 |
1 | 1 | 11 | 11+0=11 | |||
2 | 0 | 30 | 30+0=30* | |||
3 | 0 | 3 | 0 | 0+0=0 | 45 | 3 |
1 | 2 | 11 | 11+0=11 | |||
2 | 1 | 30 | 30+0=30 | |||
3 | 0 | 45 | 45+0=45* | |||
4 | 0 | 4 | 0 | 0+0=0 | 58 | 4 |
1 | 3 | 11 | 11+0=11 | |||
2 | 2 | 30 | 30+0=30 | |||
3 | 1 | 45 | 45+0=45 | |||
4 | 0 | 58 | 58+0=58* |
k=2,0≤d2≤x2,x3=x2-d2
x2 | D2(x2) | x3 | v2(x2,d2) | v2(x2,d2)+f3(x3) | f2(x2) | d2* |
0 | 0 | 0 | 0 | 0+0=0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0+11=11 | 13 | 1 |
1 | 0 | 13 | 13+0=13* | |||
2 | 0 | 2 | 0 | 0+30=30* | 30 | 0 |
1 | 1 | 13 | 13+11=24 | |||
2 | 0 | 29 | 29+0=29 | |||
3 | 0 | 3 | 0 | 0+45=45* | 45 | 0 |
1 | 2 | 13 | 13+30=43 | |||
2 | 1 | 29 | 29+11=40 | |||
3 | 0 | 43 | 43+0=43 | |||
4 | 0 | 4 | 0 | 0+58=58 | 59 | 2 |
1 | 3 | 13 | 13+45=58 | |||
2 | 2 | 29 | 29+30=59* | |||
3 | 1 | 43 | 43+11=54 | |||
4 | 0 | 55 | 55+0=55 |
k=1,0≤d1≤x1,x2=x1-d1
x1 | D1(x1) | x2 | v1(x1,d1) | v1(x1,d1)+f2(x2) | f1(x1) | d1* |
4 | 0 | 4 | 0 | 0+59=59 | 60 | 1 |
1 | 3 | 15 | 15+45=60* | |||
2 | 2 | 28 | 28+30=58 | |||
3 | 1 | 40 | 40+13=53 | |||
4 | 0 | 51 | 51+0=51 |
最优解为x1=4, d1*=1, x2=x1-d1=3, d2*=0, x3=x2-d2*=3, d3=3, x4=x3-d3=0,
即项目A投资1万元,项目B投资0万元,项目C投资3万元,最大效益为60万吨。