正文:多目标最优化问题的数学模型的一般形式为:
,
………
………
s.t.
5.4 动态规划模型
例 4. 设有某种资源总数量为
a ,用于生产
n 种产品,如果分配数量
xk 用于生产第
k 种
产品,其效益为g
k(x
k) ,问如何分配资源使生产
n种产品的总效益最大?
解:设状态变量
表示分配用于生产第
k 种产品至第
n 种产品的资源数量,决策变量
xk表示分配给生产第
k 种产品的资源数量,状态转移方程为
,允许决策集合为
。最优值函数
表示以
数量的资
源分配给第
k 种产品至第
n 种产品所得的最大效益,则问题的基本方程为:
这是一个最简单的动态规划模型,不过其他的动态模型与他仅仅只是变量与方程个数的
差别。
6.小结
数学建模是数学知识的综合应用,与最优化方法联系尤其紧密。任何一个数学模型都有
最优化思想蕴含其中,而最优化理论与算法都是通过某一具体的数学模型来实现的。
可以得出这样的结论:最优化方法是数学建模的灵魂,数学模型是最优化方法的载体。
90%以上的数学建模都可以归结为最优化问题,而不建立数学模型,就不可能有最优化方法
的实现。
在优化问题中,如果能够正确的建立数学模型,确实能达到事半功倍的效果。因为它能
够为建立、分析算法奠定基础,为设计程序提供一个清晰的思路,同时也为检验算法提供了
实验内容。
但并不是所有的优化问题都能建立数学模型,如依赖域问题、非光滑最优化问题等。另
外,就是建立了数学模型也有可能得不到该问题的解决方案,这是所有数学建模学习者所共
知的。
参考文献
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