基于动态规划模型的钢铁企业工程技术方案比选研究

基于动态规划模型的钢铁企业工程技术方案比选研究

周春

马钢（集团）控股有限公司技术改造部，安徽 马鞍山 243000

摘要：文章提出了一种解决钢铁企业工程技术方案比选的模型，运用动态规划模型可以很好进行工程技术方案比选，在后续的实践中不断优化模型参数，特别是解决复杂系统问题，使递推结果更贴近于实际。也为其他行业的技术方案比选提供了借鉴。

关键词：钢铁企业；动态规划模型；工程技术方案比选

一、引言

动态规划模型是求解决策过程最优化的数学方法，广泛应用在经济、生产和工程建设等领域，运用动态规划模型，可以更快更方便的供领导者进行决策。钢铁企业工程项目建设周期长，是一项复杂的系统工程，因此前期的工程技术方案比选尤为重要，项目一旦开工，再通过设计变更等补救措施，不仅增加了项目建设费用，还对项目整体可靠性造成较大影响。

本文通过将动态规划模型应用在钢铁企业工程技术方案比选中，不断在实践中优化方案，最终形成成熟可靠的工程技术方案比选模型，服务于钢铁企业的工程建设，同时也对其他行业的工程技术方案比选提供借鉴[1]。

二、动态规划模型建立

模型的建立是一个动态随机过程，通常根据时间顺序或空间顺序特征来划分阶段，以便按阶段的次序解优化问题；它应能描述过程的特征并且无后效性，即当某阶段的状态变量给定时，这个阶段以后过程的演变与该阶段以前各阶段的状态无关；通过决策变量及策略组合做出各种选择，从而演变到下一阶段的某个状态；在确定性过程中，一旦某阶段的状态和决策为已知，下阶段的状态便完全确定，用状态转移方程来表示这种演变规律，最终构成最优策略，动态规划模型的建立大致分为6个步骤[2][3]：

（1）将过程划分成恰当的阶段；

（2）正确选择状态变量，使他既能描述过程的状态，又满足无后效应，同时确定允许状态集合；

（3）选择决策变量，确定允许决策集合；

（4）写出状态转移方程；

（5）确定阶段指标及指标函数的形式（阶段指标之和，阶段指标之积，阶段指标之极大或极小等）；

（6）写出基本方程即最优值函数满足的递归方程，以及端点条件；

三、动态规划模型在钢铁企业工程技术方案比选中的应用

钢铁企业建设项目投资大，周期长，系统复杂，涉及多专业部门配合，本文以一个工程设备前期工程技术方案比选为例，介绍动态规划模型在工程技术方案比选中的应用[4][5]，具体实践过程如下：

假设目前有100台工程设备，用于某项目的A、B两项工作，若投入台工程设备进行A工作作业，实现效益为；若投入y台工程设备进行B工作作业，实现效益为；A工作工程设备的年折损率为，B工作工程设备的年折损率为，如何在5年内安排工程设备使用计划，使得效益最大化。

设年度阶段变量，令表示第年初完好工程设备数量，表示第年安排用于A种工作的工程设备数量，则为第年安排用于B种工作的工程设备数量，且，则第年初完好的工程设备数量为，令表示第年的经济效益，则表示第年初往后各年的最大经济效益之和，显然。

所以       

当时，，关于求导，可得其导数大于零，所以在处取得最大值，所以；

当时，，

所以在处取得最大值，所以；

依次递推，当时，，

当时，，则当时，反推出:,

,  ,  ,

因此最大经济效益之和为。

由递推结果判定是否高于市场平均水平，若高于市场平均结果，则表明该方案可被接受；若低于市场平均水平，则说明该方案应该被舍去。

参考文献

[1]罗胤,郝国文等.抽水蓄能电站运行工况数字化动态规划模型研究[J].自动化与仪器仪表,2022,(10):38-41.

[2]张继成,吕冰玉等.凝析气藏群开发动态规划模型与应用[J].数学的实践与认识,2018,48(14):149-155.

[3]向阳,任红等.订购和运输原材料的最优方案的研究[J].科技创新与生产力,2022,(09):23-24.

[4]赵振鑫,蒋志安等.城市副中心剧院项目幕墙工程非标吊篮技术方案比选探讨[J].建筑技术,2022,53(08):1015-1018.

[5]陆扬,张舒静.新建河道下穿城市高架桥梁工程技术难点分析及总体布置方案比选[J].水利规划与设计,2022,(05):112-117.