一架飛機(jī)的置換問題沒有多少實(shí)際意義,但為了引進(jìn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法解決機(jī)隊(duì) 的置換計(jì)劃問題,需要從最簡單的問題入手。 單架飛機(jī)置換是一個(gè)多階段決策過程,本節(jié)采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法進(jìn)行建模和 求解。 1.有關(guān)參數(shù)的說明 設(shè)某型飛機(jī)的規(guī)劃期為n年,t為飛機(jī)機(jī)齡,m(t)是機(jī)齡為t的飛機(jī)在規(guī)劃期 的第k年所獲得的效益,w(t)是機(jī)齡為t的飛機(jī)在規(guī)劃期的第k年的運(yùn)行費(fèi)用?
p.(t)是機(jī)齡為t的飛機(jī)在規(guī)劃期第k年的殘值,p。為新飛機(jī)的購置費(fèi)用,ca(t)是 在規(guī)劃期的第k年賣掉一架機(jī)齡為t的飛機(jī),買進(jìn)一架新飛機(jī)的更新凈費(fèi)用,等于 ca(t)=po一pa(t)。 2.動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型 在運(yùn)籌學(xué)中已經(jīng)知道,應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法解決決策問題時(shí),首先應(yīng)當(dāng)正確地設(shè) 置階段、狀態(tài)變量和決策變量,然后根據(jù)解法的順序給出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和指標(biāo)函 數(shù),最后給出最優(yōu)值函數(shù)的遞推方程。 設(shè)規(guī)劃期是未來的n年,以年為階段,規(guī)劃期的第k年為階段k,即k=1,2,…, n。假設(shè)每階段的計(jì)量時(shí)刻都設(shè)在年初首日零點(diǎn)。 對(duì)于單架飛機(jī)置換問題,狀態(tài)變量S,為第k年初飛機(jī)的機(jī)齡t。決策變量x: 是第k年初飛機(jī)的更換決策,xA=R(或0)表示更新(replacement),xA=K(或1)表 示保留(keep)。 下面將采用逆序求解方法。如果在第k年初飛機(jī)處于狀態(tài)S:=t,則當(dāng)采用決 策x以=K時(shí),第+1年的狀態(tài)為S+1S,+1,即現(xiàn)有飛機(jī)的機(jī)齡增加一年;如果 采用決策xA=R,則S4=0,即新飛機(jī)的機(jī)齡為0年,而S/+1=1。
因此,飛機(jī)置換 問題的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程 現(xiàn)在求第年的生產(chǎn)凈收益。第k年的收人取決于該車初飛機(jī)的狀態(tài)和采取 的決策。第及年的凈收益用o(SA,xA)表示,當(dāng)決策為保留舊飛機(jī)(xA=K)時(shí),階段 k的凈收益0(S2,x4)*n(S)一u4(S),其中,ra(S4)、4(S)分別為第k年機(jī)齡為 SA的飛機(jī)運(yùn)行收益和運(yùn)行成本;當(dāng)決策是更新飛機(jī)(xA=R)時(shí),0(S4,x4)=r:(O) 一4(0)-c4(Sx),其中;(0)、u4(0)分別為第k年機(jī)齡為0的飛機(jī)運(yùn)行收益和運(yùn) 行成本,c4(SA)是第k年機(jī)齡為Sk的飛機(jī)的置換成本。因此,各階段的凈收益指 標(biāo)函數(shù)為 設(shè)最優(yōu)值函數(shù)f(t)為第k階段對(duì)機(jī)齡為t的飛機(jī)從第k階段到第n階段執(zhí) 行最優(yōu)決策時(shí)的總凈收益,采用逆序求解法.