مدل‌های برنامه‌ریزی پویا ابزاری مناسب برای تعیین سیاست‌های بهینه بهره‌برداری از مخزن‌های سدها،‏ به‌خصوص در مواجه با محدودیت و عدم قطعیت در منابع آبی هستند. در این مقاله،‏ عملکرد طیف متنوعی از این مدل‌ها شامل برنامه‌ریزی پویای قطعی (DP)‎،‏ برنامه‌ریزی پویای احتمالاتی با کلاسه‌بندی جریان (SDP_Class)‎،‏ برنامه‌ریزی پویای احتمالاتی مبتنی بر سناریوهای تاریخی جریان (SDP_Scenario)‎ و برنامه‌ریزی پویای احتمالاتی با نمونه‌گیری (SSDP)‎ در سیستم چند‌منظوره سد زاینده‌رود ارزیابی و مقایسه شده است. ابتدا سیاست‌های بهینه بهره‌برداری در شرایط نیاز ثابت کشاورزی و سپس ملاحظه همزمان نیازهای کشاورزی و برقابی در کنار تأمین نیازهای شرب،‏ صنعت و زیست‌محیطی،‏ درنظر گرفته شد و در نهایت عملکرد مدل‌های بهینه‌سازی با استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی و معیارهای کارایی همانند اعتمادپذیری زمانی و کمی،‏ بیشینه و میانگین کمبود و نیز زمان اجرای مدل‌ها ارزیابی شد. نتایج برتری محسوس مدل‌های SDP و SSDP را در مقایسه با مدل‌های DP نشان داد. این برتری عملکرد برای مدل SSDP و نیز شرایط حدی کم‌آبی‌ها بارزتر بود. با وجود عملکرد بهتر مدل SSDP،‏ بار محاسباتی و زمان اجرای آن بیشتر بود که روش‌های پیش‌تخصیص‌دهی متغیرها و برنامه‌نویسی برداری شده،‏ توانست تأثیر زیادی در کاهش زمان اجرای تمامی مدل‌ها و به‌خصوص SSDP داشته باشد.