- •«Системи та методи прийняття рішень»
- •Перелік практичних занять практичне заняття 1
- •Короткі теоретичні відомості
- •1 Постановка задачі прийняття рішень
- •2 Приклади задач прийняття рішень
- •3 Класифікація задач прийняття рішень
- •Розв’язування задач
- •1.3 Контрольні питання
- •2.3 Контрольні питання
- •2.2 Розв’язування задач
- •3.2 Розв’язування задач
- •Контрольні питання
- •Література: [2, 119-123; 4, 40-45]. Практичне заняття 4
- •4.1 Короткі теоретичні відомості
- •1 Розв’язання задач багатокритеріальної оптимізації
- •2 Принцип головного критерію
- •3 Функціонально-вартісний аналіз
- •4 Принцип послідовної оптимізації ( лексикографічного впорядкування)
- •4.2 Контрольні питання
- •2 Вимірювання та шкалування частинних критеріїв
- •3 Формування функції корисності частинних критеріїв
- •4 Перетворення дихотомічного якісного фактора
- •5 Перетворення багатозначного якісного фактора
- •5.2 Контрольні питання
- •2 Універсальна математична модель багатокритеріального оцінювання й оптимізації
- •3 Реалізація адитивної оцінки
- •4 Реалізація моделі послідовної оптимізації
- •5 Реалізація мінімаксної та максимінної оцінок
- •6.2 Розв’язування задач
- •6.3 Контрольні питання
- •Література: [14, 119-123; 17, 140-145].
- •7.1.2 Аналіз рішень в екстенсивній (узагальненій) формі
- •7.1.3 Аналіз рішень у нормальній формі
- •7.1.2 Критерії прийняття рішень в умовах стохастичної невизначеності
- •7.2 Розв’язування задач
- •7.3 Контрольні питання
- •8.2 Розв’язування задач
- •8.3 Контрольні питання
- •Література: [14, 119-123; 17, 140-145]. Практичне заняття 9
- •9.2 Розв’язування задач.
- •9.2 Розв'язування задач
- •9.3 Контрольні питання
- •Практичне заняття 10
- •10.2 Розв’язування задач.
- •10.1 Короткі теоретичні відомості
- •3 Критерій мінімаксного ризику Севіджа
- •10.2 Розв’язування задач
- •10.3 Контрольні питання
- •11.2 Розв’язування задач
- •11.3 Контрольні питання
- •Принцип оптимальности Беллмана
- •Задача о наборе высоты и скорости летательного аппарата.
- •Функциональное уравнение Беллмана.
- •Задача распределения ресурсов.
- •Распределение по неоднородным этапам.
- •Распределение ресурсов между тремя и более отраслями.
- •Распределение ресурсов с резервированием.
- •Распределение ресурсов «с вложением доходов в производство».
- •Учёт предыстории процесса.
- •Задача с мультипликативным критерием.
- •Література: [14, 119-123; 17, 140-145].
- •13.2 Розв’язування задач.
- •4.11. Применение метода динамического программирования для решения задачи управления запасами
- •13.3 Контрольні питання Література: [8, 119-123; 17, 140-145]. Список літератури
- •39614,М.Кременчук, вул. Першотравнева, 20
Задача распределения ресурсов.
Это едва ли не самая распространённая операция. Под ресурсом в общем случае понимают физическую или абстрактную величину, которую система использует для производства полезного продукта. Например: горючее, деньги, время, объём склада. Как правило – ресурс ограничен, поэтому встаёт задача так распределить ресурс между отдельными элементами системы, чтобы суммарный эффект был максимальным. Рассмотрим классическую задачу распределения ресурсов.
Имеется
начальное количество ресурсов
,
которые необходимо распределить
между двумя отраслями. Каждая отрасль
работает в течении
лет. Если в первую отрасль в
ый
год вкладываются средства
,
то доход
,
если же во вторую вкладываются
,
тогда доход
.
Средства тратятся, принося доход, а
новых средств не поступает и полученный
доход не вкладывается.
Н
ас
интересует суммарный доход:
.
Суммарный выигрыш равен сумме выигрышей
на каждом шаге. Состоянием системы
является количество средств перед
ым
шагом. Так как новых средств не
поступает, то ресурсы «тают».
Управление
может быть записано как
.
После
го
шага в первой отрасли остаются
средства
,
а во второй
.
Эти функции называютсяфункциями
траты. Мы
можем составить уравнение Беллмана.
В этой задаче на i-ом
шаге одно управление
и одно состояние![]()

Исследуя
функции траты, получим количество
средств после
го
шага:
![]()
Задача о распределении ресурсов допускает геометрическую интерпретацию.
![]()
Распределение на первом шаге – указание точки на гипотенузе. После этого средства тратятся. Распределение средств – движение внутрь треугольника. Рассмотрим частные случаи задач о распределении ресурсов.
Распределение по неоднородным этапам.
Выше
мы считали, что все функции одинаковы
на всех этапах. Во многих задачах функции
меняются от этапа к этапу:
.
Покажем, что процедура динамического
программирования принципиально не
меняется. Запишем уравнение Беллмана:
![]()
Распределение ресурсов между тремя и более отраслями.
В
этом случае на каждом шаге будет уже
управлений, но одно из них может быть
выражено как:
.
В этом случае, в правой части уравнения
Беллмана будет две и более переменных,
по которым ищется максимум, и задача
усложняется.
Распределение ресурсов с резервированием.
В
такой модели если средства распределяются
между двумя отраслями, то какое-то
количество средств можно оставить до
последующего распределения. В этом
случае задача имеет смысл даже для
одной отрасли. Начальное количество
средств разделяется на первом этапе на
и на
(резерв), на втором этапе подлежат
разделению средства из резерва. Такую
задачу можно представить как с одной
отраслью реальной, а другой фиктивной
(не приносящей доход и не расходующей
средства). Решение такой задачи сводится
к классической, задав функции дохода и
трат.
![]()
Подставив их в уравнение Беллмана, можно решить задачу как классическую. Задача может быть упрощена до следующей:

Задача линейного программирования с одной переменной.
Пусть
вид функции
не убывающий в этом случае недоиспользовать
средства не выгодно. В этом случае
решение допускают теоремы, обосновывающие,
если:
неубывающая
и выпуклая вверх, оптимальное распределение
ресурсов равномерное.
возрастающая
и выпуклая вниз, оптимальное решение
– вложить все средства в один этап, и
ничего не зарезервировать.
Таким образом приходим к классической задаче.

Трата || оси Х.
Задача с резервированием в одной отрасли при параллельных функциях траты.
Все
функции траты
.

В этом случае задача сводится к более простой.
![]()
![]()
![]()
Рассмотрим более частный случай: все функции одинаковые на всех шагах .
![]()
Эти функции неубывающие.
(1)
(2)
(2) – равенство, т.к. функция неубывающая и недоиспользование средств невыгодно. Это имеет теоретическое обоснование:
если функция неубывающая и выпуклая вверх, то оптимальным распределением является равномерное распределение.
Если функция неубывающая и выпуклая вниз, то оптимальным распределением является такое: все распределение в один этап (элемент) и ничего в другие.
