- •Mатематика, ч.2 методы оптимизации
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия (очная/очно-заочная формы обучения)
- •2.5.1.2. Практические занятия (заочная формы обучения)
- •2.5.2. Лабораторные работы (для всех форм обучения)
- •Балльно-рейтинговая система
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект лекций введение
- •Раздел 1. Линейное программирование. Основные понятия
- •Стандартная и каноническая формы задачи линейного программирования
- •Пример 1.1.1
- •Пример 1.1.2
- •Пример 1.1.3
- •1.2. Двойственная задача
- •Пример 1.2.1
- •1.3. Базисные решения.
- •Пример 1.3.1
- •Раздел 2. Решение прямой задачи линейного программирования симплекс-методом
- •2.1. Теоремы двойственности. Алгоритм симплекс-метода
- •Пример 2.1.1
- •2.2. Анализ оптимальной симплекс-таблицы
- •2.3. Интервалы устойчивости. Ценность ресурсов
- •Пример 2.3.1
- •Пример 2.3.2
- •Пример 2.3.3
- •Раздел 3. Решение транспортной задачи. Матричные игры
- •3.1. Математическая постановка транспортной задачи
- •Пример 3.1.1
- •3.2. Матричные игры. Основные понятия
- •Пример 3.2.1
- •3.3. Решение матричных игр в смешанных стратегиях
- •Пример 3.3.1
- •3.4. Решение матричных игр симплекс-методом
- •Пример 4.3.1
- •Раздел 4. Целочисленное и нелинейное программирование
- •4.1. Задача о назначениях
- •Пример 4.1.1
- •4.2. Нелинейное программирование
- •Пример 4.2.1
- •Раздел 5. Производственные функции
- •5.1. Свойства производственных функций
- •Примеры производственных функций.
- •Пример 5.1.1
- •Пример 5.1.2
- •Пример 5.1.3
- •Пример 5.1.4
- •Пример 5.1.5
- •5.2. Характеристики производственных функций
- •Пример 5.2.1
- •Пример 5.2.2
- •Пример 5.2.3
- •5.3. Модель фирмы
- •Пример 5.3.1
- •Геометрическая иллюстрация оптимального решения
- •5.4. Функции спроса на ресурсы и функция предложения продукции
- •Пример 5.4.1
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 6. Модели потребителького спроса
- •6.1. Функции полезности
- •2. Неоклассическая мультипликативная функция
- •3. Логарифмическая функция
- •Пример 6.1.1
- •Пример 6.1.2
- •Пример 6.1.3
- •6.2. Кривые безразличия
- •Пример 6.2.1
- •Пример 6.2.2
- •Пример 6.2.3
- •Вопросы для самопроверки
- •6.3. Задача потребительского выбора
- •Пример 6.3.1
- •Пример 6.3.2
- •Вопросы для самопроверки
- •6.4. Влияние на спрос цен товаров и дохода потребителя.
- •Пример 6.4.1
- •Пример 6.4.2
- •Вопросы для самопроверки
- •6.5. Уравнение Слуцкого
- •Пример 6.5.3
- •3.3. Технические и программные средства обеспечения дисциплины
- •Порядок выполнения работы
- •3.1. Выполнение задания 1
- •Пример 1.1.1
- •Решение
- •3.3.1. Построение начального базисного плана
- •3.2. Выполнение задания 2
- •Работа 2. Решение транспортной задачи и матричной игры
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Порядок выполнения работы
- •3.1. Выполнение задания 1
- •Решение
- •3.1.1. Заполнение исходных данных
- •3.2. Выполнение задания 2 Пример
- •Решение
- •3.5. Глоссарий
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4.1.1. Задание на контрольную работу
- •Варианты заданий 1 и 2
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы Пример задания 1
- •Записать стандартную и каноническую формы
- •Графическое решение задачи
- •Пример задания 2. Двойственная задача
- •Найти оптимальное решение двойственной задачи
- •Пример задания 3
- •Решение
- •Пример задания 4
- •1. Вычислим равновесный спрос при заданных ценах и доходе
- •4.2. Тесты текущего контроля (по разделам) Тест № 1
- •Тест № 2
- •Тест № 3
- •Тест № 4
- •Тест № 5
- •Тест № 6
- •4.3. Итоговый тест
- •4.4. Вопросы к экзамену
- •Содержание
Пример 5.4.1
Допустим, что выпуск продукции Yзависит от затрат трудаKи основных фондовL
Пусть цены единицы выпускаемой продукции равна p рублей, стоимость аренды единицы фондов составляет wK рублей, средняя ставка заработной платы равна wL рублей.
Найти функцию предложения и функции спроса на ресурсы.
Определить ценность ресурсов.
Решение.
Найдем частные производные
Система уравнений (5.4.1) для оптимальных затрат ресурсов имеет вид
(5.4.3)
Поделив второе уравнение на первое, получаем, что норма замена основных фондов трудом равна отношению цен ресурсов
.
Отсюда
(5.4.4)
Тогда первое уравнение (5.4.3) имеет вид
Отсюда находим функцию спроса на основные фонды
(5.4.5)
Из соотношения (5.4.4) находим функцию спроса на труд
(5.4.6)
Подставляя функции спроса (5.4.5) и (5.4.6) в производственную функцию
находим функцию предложения
(5.4.7)
Функции спроса и предложения определяют зависимость издержек производства и выпуск продукции от цен на ресурсы и цены на продукцию.
Найдем частные производные по цене p от функций спроса и предложения:
Из этих формул следует, что:
Предложение продукции возрастает с ростом ее цены p.
Основные фонды и численность работников возрастают с ростом цены на продукцию p т.е. оба ресурса являются ценными.
Найдем частные производные от функций спроса по ценам за ресурсы wK и wL:
Спрос на основные фонды падает с ростом стоимости арендной платы wK т.к. частная производная .Это означает, чтоосновные фонды является нормальным ресурсом.
Спрос на фонд труда (численность работников) падает с ростом стоимос-ти средней заработной платы wL т.к. частная производная .Это озна-чает, чтофонд труда является нормальным ресурсом.
Основные фонды и численность работников падают одновременно с увеличение цены, хотя бы одного из ресурсов, т.к.
.
Это означает, чтофонд труда и численность работников является взаимнодополняемыми ресурсами.
Вопросы для самопроверки
Сформулируйте задачу о максимуме прибыли.
Запишите необходимые и достаточные условия решения задачи о максимуме прибыли.
Как связаны норма замены в оптимальной точке с ценами на ресурсы.
Дайте определения ценного и малоценного ресурсов.
Дайте определение нормального ресурса.
Какие ресурсы называются взаимозаменяемыми и взаимодополняемыми?
Раздел 6. Модели потребителького спроса
6.1. Функции полезности
Изучаемые вопросы:
Предпочтения потребителя при выборе товаров.
Функции полезности.
Свойства функции полезности.
Предпочтения потребителя при выборе товаров.
Рассмотрим общие требования, предъявляемые к функциям, которые описывают экономические отношения между спросом и предложением.
Под товаром будем понимать некоторую услугу, поступающую в продажу в определенное время и в определенном месте. Предположим, что количество каждого товара можно измерить неотрицательным числом (в штуках, кг., и т.д.).
Пусть n обозначает общее число наличных товаров, а xi – количество приобретаемого товара i, xi ≥ 0.
Вектор
X=(x1 , …, xn)
будем называть потребительским набором товаров.
Потребитель стремится выбрать ″лучший″ с его точки зрения набор товаров. Чтобы его определить, он должен уметь попарно сравнивает наборы товаров, определяя, какой из них для него предпочтительнее. Выражение «набор товаров X предпочтительнее набора товаров Y» будем записывать
.
Эта запись означает:
либо набор товаров X строго предпочтительнее набора Y:
либо эти наборы товаров для него безразличны:
Отношение предпочтения должно удовлетворять следующим основным аксиомам:
I) рефлексивность: для любого X X ;
II) транзитивность: для любых X, Y, Z таких, что , cраведливо . (6.1.1)
Функции полезности
Функция полезности потребителя строится с учетом его отношения предпочтения. Введение функции полезности позволяет заменить отношение предпочтения привычным отношениеммежду числами. Пусть потребитель некоторым образом определил отношение предпочтения .
Функцией полезности называется любая числовая функция u, которая каждому набору товаров X сопоставляет его полезность u(X) и удовлетворяет свойству
u(X) ≥ u(Y) тогда и только тогда, когда (6.1.2)
Это свойство означает, что строго предпочтительный набор товаров имеет большую полезность:
u(X) > u(Y), тогда и только тогда, когда ,
и безразличные для потребителя наборы имеют равные полезности:
u(X) = u(Y), тогда и только тогда, когда .
Приведем примеры функций полезности.
1. Линейная функция полезности для набора из двух товаров имеет вид
(6.1.3)