Метод рекурентних співвідношень. Використання принципу Беллмана і алгоритму Джонсона.



Фірма планує нарощувати виробничі потужності на чотирьох підприємствах, маючи для цього 4 млн грн. Для кожного з підприємств розроблено інвестиційні проекти, які відбивають прогнозовані сумарні витрати С та доходи D, пов'язані з реалізацією кожного проекту. Зміст цих проектів ілюструє таблиця:

 

Проєект

Підприємство

1

2

3

4

1 0 0 0 0 0 0 0 0
2 1 3 1 4 2 4 1 2
3 2 5 2 6 3 9 2 8
4 3 7 3 8 4 12 3 5

 

Перший проект передбачає відмовитися від розширення підприємства, а тому має нульові витрати і доходи. Розробити план І інвестування виділених коштів у зазначені підприємства так, щоб одержати максимальний прибуток.

Розв'язування. Спрощеним і найменш ефективним способом розв'язування таких задач є перебір усіх можливих варіантів. Проте на практиці їх так багато, що проаналізувати всі і вибрати серед них найефективніший неможливо. Головними недоліками такого способу розв'язування є великий обсяг обчислень, відсутність апріорної інформації про неприпустимі розв'язки, а також немо жливість скористатися проміжними результатами аналізу для відкидання неоптимальних комбінацій проектів.

Розв'яжемо цю задачу за алгоритмом (методом) зворотного прогону. Кроками задачі вважатимемо кожне з чотирьох підпри ємств, оскільки для кожного з них маємо вибрати оптимальний інвестиційний проект за обмежених грошових ресурсів.

Зауважимо, що в цьому разі нединамічний процес розглядаємо як динамічний, аби скористатися методами динамічного програ мування для знаходження оптимального розв'язку. Зв'язок між зазначеними кроками забезпечується обмеженнями на загальний обсяг виділених коштів — 4 млн грн.

Змінні задачі візьмемо так, щоб послідовно керувати процесом розподілу коштів:

— обсяг капіталовкладень, виділених на кроках 1—4;

— те саме на кроках 2—4;

— те саме на кроках 3 і 4;

— те саме на кроці 4.

— обсяги інвестицій на г'-му підприємстві .

— оптимальні обсяги інвестицій на і - му підприємстві.

Рекурентне співвідношення для зворотного прогону від кроку 4-го до 1-го (від четвертого підприємства до першого) подається у вигляді:

де — сумарна ефективність інвестицій з і - го кроку до останнього.

Тут , оскільки п'ятого підприємства не існує. Виконаємо поетапні розрахунки за цією моделлю.

 

           Етап 4.

           Результати розрахунків подамо табицею:

 

Дохід

Оптимальний розв’язок

0 0 0       0 0
1 0 2       2 1
2 0 2 8     8 2
3 0 2 8 5   8 2
4 0 2 8 5   8 2

 

           Етап 3.

за умов

           Результати розрахунків відбиває таблиця:

 

Дохід

Оптимальний розв’язок

0      

0

0
1      

2

0
2    

8

0
3  

9

3
4

12

2 або 4
               

 

           Розрахунки виконуються так. Нехай потрібно знайти .

Обчислюємо

.

           Отже,

           Запишемо, що , оскільки для третього підприємства не існує проекту з інвестиціями в 1 млн грн. Значення беремо з попередньої таблиці. Далі маємо:

 

           Етап 2.

за умов

           Результати розрахунків подаємо таблицею:

Дохід

Оптимальний розв’язок

0 0         0 0
1 4 4       4 1
2 8 6 6     8 0
3 9 12 8 8   12 1
4 12 13 14 10   14 2

           Етап 1.

           за умов

           Виконуємо розрахунки лише для , подаючи їх у вигляді таблиці:

Дохід

Оптимальний розв’язок

4   15 1

Знайдемо оптимальний план. Із таблиці першого кроку випливає, що , тобто для першого підприємства реалізується другий проект, який використовує 1 млн грн. інвестицій з ефективністю 3 млн грн. Отже,  для другого, третього і четвертого підприємств залишається 4-1=3 млн грн. інвестицій. Із таблиці другого кроку маємо, що за умов  максимальний ефект настає в разі реалізації для другого підприємства першого проекту  ефективність становить 4 млн грн. Отже, , тобто для третього і чет вертого підприємств слід використати 2 млн грн. інвестицій. Із таблиці третього кроку за умов  маємо, що . Отже, , а йому відповідають капітальні вкладення , ефективність яких 8 млн грн. Остаточно маємо: ефективність 4 млн грн. інвестицій становить 3+4 + 8=15 (млн грн.).

 

 


Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!