Kennedy, John O. S. Dynamic Programming Applications to Agriculture and Natural Resources. London: Elsevier Applied Science Publishers, 1986, xv + 341 pp., $76.00
Kennedy, John O. S. Dynamic Programming Applications to Agriculture and Natural Resources. London: Elsevier Applied Science Publishers, 1986, xv + 341 pp., $76.00
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DOI：
10.2307/1242214
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发表时间：
1987-11
影响因子：
4.2
通讯作者：
J. Conrad
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Conrad
我的介绍。- 1农业和自然资源系统管理。- 1.1农业和自然资源问题的性质。- 1.2应用于资源问题的管理技术- 1.2.1农场管理。- 1.2.2林业管理。- 1.2.3渔业管理。—1.3资源管理中的控制变量。- 1.3.1输入决策。- 1.3.2输出决策。- 1.3.3定时和更换决定。- 1.4跨期最优性条件的简单推导。- 1.4.1无更换的一般资源问题。- 1.4.2更换的一般资源问题。- 1.5数值动态规划。- 1.5.1资源问题的类型。—1.5.2带仿真的链接。—1.5.3解决步骤。- 1.5.4动态规划问题的类型。—1.6参考文献。- 1。附录：离散极大值原理的拉格朗日推导。- 1。B附录：关于控制理论中使用的哈密顿量的注释。动态规划的方法。- 2动态规划入门。- 2.1应用于一般资源问题的反向递归。- 2.2最优原则。- 2.3动态规划问题的结构。- 2.4一个数值例子。- 2.5正向递归和阶段编号。- 2.6一个简单的农作物灌溉问题。- 2.6.1问题的表述。—2.6.2解决步骤。- 2.7解决动态规划问题的通用计算机程序。- 2.7.1 GPDP程序介绍。- 2.7.2使用DPD输入数据。—2.7.3使用GPDP解决网络开销最小的问题。- 2.7.4利用GPDP解决作物灌溉问题。—2.8参考文献。- 3随机与无限阶段动态规划。- 3.1随机动态规划。- 3.1.1随机问题的表述。- 3.1.2随机作物灌溉问题。- 3.2带折扣问题的无限阶段动态规划。—3.2.1问题的表述。- 3.2.2值迭代求解。- 3.2.3策略迭代求解。- 3.3无折扣问题的无限阶段动态规划。- 3.3.1问题的表述。- 3.3.2值迭代求解。- 3.3.3策略迭代求解。- 3.4解决实践中的无限阶段问题。- 3.4.1农业和自然资源方面的应用。- 3.4.2无限级作物灌溉问题。- 3.4.3采用贴现方式解决作物灌溉问题。- 3.4.4解决作物灌溉问题，不打折扣。- 3.5用GPDP求解随机和无限阶段问题。- 3.5.1随机问题。- 3.5.2无限阶段问题。—3.6参考文献。- 4个基本公式的扩展。- 4.1求解随机、无限阶段问题的线性规划。- 4.1.1带贴现问题的线性规划公式。- 4.1.2无折扣问题的线性规划公式。- 4.2自适应动态规划。- 4.3分析动态规划。- 4.3.1确定性、二次回归、线性变换问题。- 4.3.2随机、二次回归、线性变换问题。- 4.3.3其他可以分析解决的问题。- 4.4近似最优无限阶段解。- 4.5多目标。—4.5.1多属性实用程序。—4.5.2风险。4.5.3玩家目标冲突的问题- 4.6替代计算方法。- 4.6.1以连续形式逼近值函数。- 4.6.2备选动态规划结构。- 4.6.3围绕标称控制政策的连续逼近。- 4.6.4解决一系列降维问题。- 4.6.5拉格朗日乘数法。- 4.7本地生产总值的进一步资料。—4.7.1用户写入数据文件的格式。- 4.7.2 FDP和IDP中数组的尺寸调整。- 4.8。引用。- 4。A附录：最优回归函数Vi{xi}的斜率和曲率。动态规划在农业中的应用。调度，更换和库存管理。—5.1关键路径分析。5.1.1一个农场的例子。—5.1.2 GPDP解决方案。—5.1.3已选应用。- 5.2农场投资决策。- 5.2.1最佳拖拉机更换。- 5.2.2不含税问题的表述。- 5.2.3税务问题的表述。—5.2.4讨论。—5.2.5已选应用。- 5.3缓冲库存策略。- 5.3.1随机产量：计划生产和需求不变。- 5.3.2随机产量和需求：计划生产常数。- 5.3.3计划生产作为决策变量。—5.3.4已选应用。—5.4参考文献。- 6作物管理。- 6.1作物决策问题。- 6.1.1状态。- 6.1.2阶段。- 6.1.3返回。- 6.1.4决策。- 6.2用水管理的应用。- 6.3应用于除害剂管理。- 6.4作物选择的应用。- 6.5肥料管理的应用。—6.5.1单周期结转功能的最优规则。—6.5.2多周期结转功能的最优规则。- 6.5.3一个数值例子。—6.5.4扩展。—6.6参考文献。- 7牲畜管理。- 7.1牲畜决策问题。- 7.2牲畜替代决策。- 7.2.1问题类型。- 7.2.2奶牛的应用。- 7.2.3估计产量潜力的定期修订。- 7.3联合饲喂和更换决定。—7.3.1最优配给顺序：举例。- 7.3.2最大化单位时间的净收益。- 7.3.3更换决策选项。- 7.4对联合进料和更换问题的延伸。- 7.4.1牲畜数量。- 7.4.2牲畜价格变动。- 7.4.3牲畜随机价格。- 7.4.4定量配制系统。—7.5参考文献。- 7所示。A附录：产量可重复性和自适应动态规划。- 7. .产量可重复性的概念。- 7. a平均产量的重复性。- 7. a平均单产和群产的预期产量。- 7.各收益率概率以记录的平均收益率为条件。动态规划在自然资源中的应用。- 8土地管理。- 8.1可耗尽资源理论。- 8.1.1矿井的简单理论。- 8.1.2风险占有和风险规避。- 8.1.3探索。- 8.2污染问题。- 8.2.1污染作为存量变量。- 8.2.2一个数值例子。- 8.3在不确定情况下做出不可逆决策的规则。- 8.3.1不可逆决策和准期权价值。- 8.3.2一个数值例子。- 8.3.3贴现程序。—8.4参考文献。- 9林业管理。- 9.1林业管理中的问题。- 9.2最佳轮换周期。- 9.2.1确定性问题。- 9.2.2随机问题。- 9.2.3旋转和保护问题的一个数值例子。- 9.3最优轮换和细化问题。- 9.3.1阶段间隔。- 9.3.2状态变量。- 9.3.3决策变量。- 9.3.4目标函数。—9.4扩展。- 9.4.1考虑树木大小和树龄的分布。- 9.4.2备选目标。—9.5参考文献。- 10渔业管理。—10.1管理问题。- 10.2建模方法。- 10.2.1股票动态。- 10.2.2阶段返回。- 10.2.3分析模型的发展。- 10.3分析动态规划方法。- 10.3.1确定性结果。- 10.3.2随机结果。- 10.4数值动态规划应用。- 10.4.1南方蓝鳍金枪鱼渔业的应用。- 10.4.2申请审查。- 10.5参考文献。——V结论。- 11动态规划在资源管理中的应用范围。- 11.1动态规划作为一种概念化资源问题的方法。- 11.2作为解决方案的动态规划技术。- 11.3截止申请。- 11.4预期发展。- 11.5参考文献。——附录。- A1使用DPD输入数据的编码表。- A2程序列表。- A2.1 DPD清单。- A2.2 FDP清单。- A2.3 IDP清单。- A2.4 dim列表。-作者索引。
I Introduction.- 1 The Management of Agricultural and Natural Resource Systems.- 1.1 The Nature of Agricultural and Natural Resource Problems.- 1.2 Management Techniques Applied to Resource Problems.- 1.2.1 Farm management.- 1.2.2 Forestry management.- 1.2.3 Fisheries management.- 1.3 Control Variables in Resource Management.- 1.3.1 Input decisions.- 1.3.2 Output decisions.- 1.3.3 Timing and replacement decisions.- 1.4 A Simple Derivation of the Conditions for Intertemporal Optimality.- 1.4.1 The general resource problem without replacement.- 1.4.2 The general resource problem with replacement.- 1.5 Numerical Dynamic Programming.- 1.5.1 Types of resource problem.- 1.5.2 Links with simulation.- 1.5.3 Solution procedures.- 1.5.4 Types of dynamic programming problem.- 1.6 References.- 1.A Appendix: A Lagrangian Derivation of the Discrete Maximum Principle.- 1.B Appendix: A Note on the Hamiltonian Used in Control Theory.- II The Methods of Dynamic Programming.- 2 Introduction to Dynamic Programming.- 2.1 Backward Recursion Applied to the General Resource Problem.- 2.2 The Principle of Optimality.- 2.3 The Structure of Dynamic Programming Problems.- 2.4 A Numerical Example.- 2.5 Forward Recursion and Stage Numbering.- 2.6 A Simple Crop-irrigation Problem.- 2.6.1 The formulation of the problem.- 2.6.2 The solution procedure.- 2.7 A General-Purpose Computer Program for Solving Dynamic Programming Problems.- 2.7.1 An introduction to the GPDP programs.- 2.7.2 Data entry using DPD.- 2.7.3 Using GPDP to solve the least-cost network problem.- 2.7.4 Using GPDP to solve the crop-irrigation problem.- 2.8 References.- 3 Stochastic and Infinite-Stage Dynamic Programming.- 3.1 Stochastic Dynamic Programming.- 3.1.1 Formulation of the stochastic problem.- 3.1.2 A stochastic crop-irrigation problem.- 3.2 Infinite-stage Dynamic Programming for Problems With Discounting.- 3.2.1 Formulation of the problem.- 3.2.2 Solution by value iteration.- 3.2.3 Solution by policy iteration.- 3.3 Infinite-stage Dynamic Programming for Problems Without Discounting.- 3.3.1 Formulation of the problem.- 3.3.2 Solution by value iteration.- 3.3.3 Solution by policy iteration.- 3.4 Solving Infinite-stage Problems in Practice.- 3.4.1 Applications to agriculture and natural resources.- 3.4.2 The infinite-stage crop-irrigation problem.- 3.4.3 Solution to the crop-irrigation problem with discounting.- 3.4.4 Solution to the crop-irrigation problem without discounting.- 3.5 Using GPDP to Solve Stochastic and Infinite-stage Problems.- 3.5.1 Stochastic problems.- 3.5.2 Infinite-stage problems.- 3.6 References.- 4 Extensions to the Basic Formulation.- 4.1 Linear Programming for Solving Stochastic, Infinite-stage Problems.- 4.1.1 Linear programming formulations of problems with discounting.- 4.1.2 Linear programming formulations of problems without discounting.- 4.2 Adaptive Dynamic Programming.- 4.3 Analytical Dynamic Programming.- 4.3.1 Deterministic, quadratic return, linear transformation problems.- 4.3.2 Stochastic, quadratic return, linear transformation problems.- 4.3.3 Other problems which can be solved analytically.- 4.4 Approximately Optimal Infinite-stage Solutions.- 4.5 Multiple Objectives.- 4.5.1 Multi-attribute utility.- 4.5.2 Risk.- 4.5.3 Problems involving players with conflicting objectives.- 4.6 Alternative Computational Methods.- 4.6.1 Approximating the value function in continuous form.- 4.6.2 Alternative dynamic programming structures.- 4.6.3 Successive approximations around a nominal control policy.- 4.6.4 Solving a sequence of problems of reduced dimension.- 4.6.5 The Lagrange multiplier method.- 4.7 Further Information on GPDP.- 4.7.1 The format for user-written data files.- 4.7.2 Redimensioning arrays in FDP and IDP.- 4.8. References.- 4.A Appendix: The Slope and Curvature of the Optimal Return Function Vi{xi}.- III Dynamic Programming Applications to Agriculture.- 5 Scheduling, Replacement and Inventory Management.- 5.1 Critical Path Analysis.- 5.1.1 A farm example.- 5.1.2 Solution using GPDP.- 5.1.3 Selected applications.- 5.2 Farm Investment Decisions.- 5.2.1 Optimal tractor replacement.- 5.2.2 Formulation of the problem without tax.- 5.2.3 Formulation of the problem with tax.- 5.2.4 Discussion.- 5.2.5 Selected applications.- 5.3 Buffer Stock Policies.- 5.3.1 Stochastic yields: planned production and demand constant.- 5.3.2 Stochastic yields and demand: planned production constant.- 5.3.3 Planned production a decision variable.- 5.3.4 Selected applications.- 5.4 References.- 6 Crop Management.- 6.1 The Crop Decision Problem.- 6.1.1 States.- 6.1.2 Stages.- 6.1.3 Returns.- 6.1.4 Decisions.- 6.2 Applications to Water Management.- 6.3 Applications to Pesticide Management.- 6.4 Applications to Crop Selection.- 6.5 Applications to Fertilizer Management.- 6.5.1 Optimal rules for single-period carryover functions.- 6.5.2 Optimal rules for a multiperiod carryover function.- 6.5.3 A numerical example.- 6.5.4 Extensions.- 6.6 References.- 7 Livestock Management.- 7.1 Livestock Decision Problems.- 7.2 Livestock Replacement Decisions.- 7.2.1 Types of problem.- 7.2.2 Applications to dairy cows.- 7.2.3 Periodic revision of estimated yield potential.- 7.3 Combined Feeding and Replacement Decisions.- 7.3.1 The optimal ration sequence: an example.- 7.3.2 Maximizing net returns per unit of time.- 7.3.3 Replacement a decision option.- 7.4 Extensions to the Combined Feeding and Replacement Problem.- 7.4.1 The number of livestock.- 7.4.2 Variable livestock prices.- 7.4.3 Stochastic livestock prices.- 7.4.4 Ration formulation systems.- 7.5 References.- 7.A Appendix: Yield Repeatability and Adaptive Dynamic Programming.- 7.A.1 The concept of yield repeatability.- 7.A.2 Repeatability of average yield.- 7.A.3 Expected yield given average individual and herd yields.- 7.A.4 Yield probabilities conditional on recorded average yields.- IV Dynamic Programming Applications to Natural Resources.- 8 Land Management.- 8.1 The Theory of Exhaustible Resources.- 8.1.1 The simple theory of the mine.- 8.1.2 Risky possession and risk aversion.- 8.1.3 Exploration.- 8.2 A Pollution Problem.- 8.2.1 Pollution as a stock variable.- 8.2.2 A numerical example.- 8.3 Rules for Making Irreversible Decisions Under Uncertainty.- 8.3.1 Irreversible decisions and quasi-option value.- 8.3.2 A numerical example.- 8.3.3 The discounting procedure.- 8.4 References.- 9 Forestry Management.- 9.1 Problems in Forestry Management.- 9.2 The Optimal Rotation Period.- 9.2.1 Deterministic problems.- 9.2.2 Stochastic problems.- 9.2.3 A numerical example of a combined rotation and protection problem.- 9.3 The Optimal Rotation and Thinning Problem.- 9.3.1 Stage intervals.- 9.3.2 State variables.- 9.3.3 Decision variables.- 9.3.4 Objective function.- 9.4 Extensions.- 9.4.1 Allowance for distributions of tree sizes and ages.- 9.4.2 Alternative objectives.- 9.5 References.- 10 Fisheries Management.- 10.1 The Management Problem.- 10.2 Modelling Approaches.- 10.2.1 Stock dynamics.- 10.2.2 Stage return.- 10.2.3 Developments in analytical modelling.- 10.3 Analytical Dynamic Programming Approaches.- 10.3.1 Deterministic results.- 10.3.2 Stochastic results.- 10.4 Numerical Dynamic Programming Applications.- 10.4.1 An application to the southern bluefin tuna fishery.- 10.4.2 A review of applications.- 10.5 References.- V Conclusion.- 11 The Scope for Dynamic Programming Applied to Resource Management.- 11.1 Dynamic Programming as a Method of Conceptualizing Resource Problems.- 11.2 Dynamic Programming as a Solution Technique.- 11.3 Applications to Date.- 11.4 Expected Developments.- 11.5 References.- Appendices.- A1 Coding Sheets for Entering Data Using DPD.- A2 Program Listings.- A2.1 Listing of DPD.- A2.2 Listing of FDP.- A2.3 Listing of IDP.- A2.4 Listing of DIM.- Author Index.