Планируется распределение начальной суммы млн. р. Между четырьмя предприятиями некоторого объединения. Средства выделяются только в размерах кратных млн. р. Функции прироста продукции от вложенных средств на каждом предприятии заданы таблично. Требуется так распределить вложения между предприятиями, чтобы общий прирост продукции (в млн. р.) был максимальным.
Денежные средства, Х Доход от вложения средств в предприятие
I II III IV
0 10 15 13 14
80 13 20 17 16
160 16 22 21 23
240 21 25 26 25
320 25 30 28 27
400 25 32 30 32
Решение
Распределить средства инвестора между четырьмя предприятиями таким образом, чтобы доход от их вложения был бы максимальным. Данные по предприятиям указаны в таблице.
Денежные средства, Х Доход от вложения средств в предприятие
I II III IV
15 3,5 3,8 3,9 4,2
30 3,6 3,9 4,2 4,5
45 4,0 4,2 4,4 5,0
60 4,3 4,4 5,0 5,2
75 4,5 4,9 5,3 5,5
S0 = 75 ден ед (начальное состояние системы)
хk – средства, выделенные к-му предприятию (управление на к-ом шаге);
Sк – количество денежных средств, которые необходимо распределить между оставшимися к предприятиями (состояние системы после к-го шага);
n = 4 (число этапов или шагов);
- оптимальная прибыль, полученная от к-го, (к+1)-го, n – го предприятий, если между ними распределили средства Sk-1
Математическая модель задачи:
1) ограничения на выделяемы средства
,
2) уравнения состояния
Sk = Sk-1 – xk , 0 ≤ Sk-1 ≤ 75
3) целевая функция
Z =
Уравнения Беллмана
к =4 , 4 этап
к = 3, 3 этап
к = 2, 2 этап
к = 1, 1 этап
Заполним таблицу.
Этап 4:F4(c4)=g4(x4)
С4 X4=0 X4=15 X4=30 X4=45 X4=60 X4=75 F4(C4) X4*
0 0 - - - - - 0 0
15 - 4,2 - - - - 4,2 15
30 - - 4,5 - - - 4,5 30
45 - - - 5 - - 5 45
60 - - - - 5,2 - 5,2 60
75 - - - - - 5,5 5,5 75
Этап 3:F3(c3)=g3(x3)
С3 X3=0 X3=15 X3=30 X3=45 X3=60 X3=75 F3(C3) X3*
0 0+0=0 - - - - - 0 0
15 0+4,2=4,2 3,9+0=3,9 - - - - 4,2 0
30 0+4,5=4,5 3,9+4,2=8,1 4,2+0=4,2 - - - 8,1 15
45 0+5=5 3,9+4,5=8,4 4,2+4,2=8,4 4,4+0=4,4 - - 8,4 15или30
60 0+5,2=5,2 3,9+5=8,9 4,2+4,5=8,7 4,4+4,2=8,6 5+0=5 - 8,9 15
75 0+5,5=5,5 3,9+5,2=9,1 4,2+5=9,2 4,4+4,5=8,9 5+4,2=9,2 5,3+0=5,3 9,2 30или60
Этап 2:F2(c2)=g2(x2)+F3(c2-x2)
С2 X2=0 X2=15 X2=30 X2=45 X2=60 X2=75 F2(C2) X2*
0 0+0=0 - - - - - 0 0
15 0+4.2=4.2 3.8+0=3.8 - - - - 4.2 0
30 0+8.1=8.1 3.8+4.2=8 3.9+0=3.9 - - - 8.1 0
45 0+8.4=8.4 3.8+8.1=11.9 3.9+4.2=8.1 4.2+0=4.2 - - 11.9 15
60 0+8.9=8.9 3.8+8.4=12.2 3.9+8.1=12 4.2+4.2=8.4 4.4+0=4.4 - 12.2 15
75 0+9.2=9.2 3.8+8.9=12.7 3.9+8.4=12.3 4.2+8.1=12.3 4.4+4.2=8.6 4.9+0=4.9 12.7 15
Этап 1:F1(c1)=g1(x1)+F2(c1-x1)
С1 X1=0 X1=15 X1=30 X1=45 X1=60 X1=75 F1(C1) X1*
0 0+0=0 - - - - - 0 0
15 0+4.2=4.2 3.5+0=3.5 - - - - 4.2 0
30 0+8.1=8.1 3.5+4.2=7.7 3.6+0=3.6 - - - 8.1 0
45 0+11.9=11.9 3.5+8.1=11.6 3.6+4.2=7.8 4+0=4 - - 11.9 0
60 0+12.2=12.2 3.5+11.9=15.4 3.6+8.1=11.7 4+4.2=8.2 4.3+0=4.3 - 12.2 0
75 0+12.7=12.7 3.5+12.2=15.7 3.6+11.9=15.5 4+8.1=12.1 4.3+4.2=8.5 4.5+0=4.5 15.7 30
Итак, инвестиции в размере 75 необходимо распределить следующим образом: 1-му предприятию выделить 15 2-му предприятию выделить 15 3-му предприятию выделить 15 4-му предприятию выделить 30 Что обеспечит максимальный доход, равный 15.7