理论教育 采购过程中的不确定性问题

采购过程中的不确定性问题

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:具有这种性质的多阶段决策过程就称为随机性动态规划问题。同处理确定性问题类似,用动态规划的方法也可处理这种随机性问题。例5.10某厂生产上需要在近五周内必须采购一批原料,而估计在未来五周内价格有波动,其浮动价格和概率已测得如表5.12所示。但主要涉及的是确定型的动态规划问题,其他的如不确定型、随机型等动态规划问题并未涉及。

采购过程中的不确定性问题

在实际问题中,还遇到某些多阶段决策过程,不是像前面所讨论的确定性那样状态转移是完全确定的,而是出现了随机性因素,状态转移不能完全确定,它是按照某种已知的概率分布取值。具有这种性质的多阶段决策过程就称为随机性动态规划问题。同处理确定性问题类似,用动态规划的方法也可处理这种随机性问题。

例5.10(不确定采购)某厂生产上需要在近五周内必须采购一批原料,而估计在未来五周内价格有波动,其浮动价格和概率已测得如表5.12所示。试求在哪一周以什么价格购入,可使其采购价格的数学期望值最小,并求出期望值。

表5.12 原料价格分布

解这里价格是一个随机变量,是按某种已知的概率分布取值的。用动态规划方法处理,按采购期限5周分为5个阶段,将每周的价格看做该阶段的状态。设yk状态变量,表示第k周的实际价格;设xk为决策变量,当xk=1时表示第k周决策为采购,当xk=0时表示第k周决策为不采购,决定等待;设ykE表示第k周决定等待,而在以后采取最优决策时采购价格的期望值;设fk(yk)表示第k周实际价格为yk时,从第k周至第5周采取最优决策所得的最小期望值。则问题的逆序递推关系为

其中

由ykE和fk(sk)的定义可知

并且得出最优决策为

当k=5时,因f5(s5)=y5,y5∈s5,故有

即在第5周时,若所需的原料尚未购入,则无论市场价格是多少,都必须采购,不能再等。

当k=4时,由于

于是有

所以,第4周的最优决策为

(www.daowen.com)

当k=3时,

于是

所以,第3周的最优决策为

当k=2时,

于是

所以,第2周的最优决策为

当k=1时,

于是

所以,第1周的最优决策为

由此可得最优采购策略为:在第1、第2、第3周时,若价格为500就采购,否则应该等待;在第4周时,价格为500或600时都应采购,否则就等待;在第5周时,无论什么价格都要采购。按照该最优策略进行采购时,采购价格的数学期望值为

在本章中,介绍了动态规划的基本思想与求解问题的思路,并对一些典型的动态规划问题的求解进行了分析。但主要涉及的是确定型的动态规划问题,其他的如不确定型、随机型等动态规划问题并未涉及。需要注意的是,动态规划问题的求解需要创造性的思维,针对不同问题设计求解的过程。

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