- •Тема 1. Математические основы для решения оптимальных задач 12
- •Тема 2. Многокритериальная оптимизация 33
- •Тема 3. Совокупность взаимосвязанных отраслей экономики 38
- •Тема 4. Поиск наилучших решений под контролем ключевых вопросов развития экономики 52
- •Тема 9. Оптимизация проблемных ситуаций с использованием теории нечетких множеств 126
- •Тема 10. Поиск наилучших решений методами динамического программирования 137
- •Введение
- •Тема 1. Математические основы для решения оптимальных задач Лекция 1. Математические основы для решения оптимальных задач
- •Условия возникновения двойственности при оптимизации проблемных ситуаций, возникающих в экономике
- •Первая теорема двойственности
- •Вторая теорема двойственности
- •Третья теорема двойственности
- •Контрольные вопросы по введению и теме №1
- •Модель оценки технических возможностей экскаваторов Составление модели
- •Учет в модели дополнительных факторов
- •Основные рыночные характеристики экскаваторов
- •Тема 2. Многокритериальная оптимизация Лекция 2. Многокритериальная оптимизация
- •Контрольные вопросы к теме №2
- •Дополнительная задача
- •Тема 3. Совокупность взаимосвязанных отраслей экономики Лекция 3. Совокупность взаимосвязанных отраслей в экономике
- •Оптимизационная модель Леонтьева с учетом комплектности для выпускаемой продукции по отраслям
- •Разработка модели и анализ результатов
- •Модели динамического межотраслевого баланса Модель экономического роста
- •Оптимизационные динамические модели межотраслевого баланса
- •Динамическая оптимизационная модель накопления капитала
- •Динамическая оптимизационная модель потребления
- •Контрольные вопросы к теме №3
- •Анализ вариантов реконструкции завода
- •Составление модели
- •Тема 4. Поиск наилучших решений под контролем ключевых вопросов развития экономики Лекция 4. Поиск наилучших решений под контролем ключевых вопросов развития экономики
- •Решение
- •Решение
- •Задачи оптимизации производства
- •Функции спроса на ресурсы для долгосрочного периода
- •Функции спроса на ресурсы для краткосрочного периода
- •Динамическая модель оптимального размещения выпускаемой продукции по отраслям промышленного производства (производственно – транспортная модель)
- •Неоклассическая модель экономического роста Солоу
- •Математические основы развития экономики в модели Солоу
- •Математические основы теории трудовой стоимости Модель продаж и рынка одного товара
- •Модель производства множества товаров
- •Величина и стоимость трудовых ресурсов, необходимых для производства множества товаров
- •Контрольные вопросы по теме №4
- •Оптимизация внешнеторгового оборота
- •Оптимизация комплектования и транспортировки ресурсов для производства товаров внутри страны
- •Контрольные вопросы к теме №5
- •Тема 6. Динамические модели инвестиционной деятельности Лекция 6. Динамические модели инвестиционной деятельности
- •Модель инвестиционного менеджмента с учетом экономической конъюнктуры рынка
- •Обозначения.
- •Тема 7. Функциональная модель инвестиционного менеджмента Лекция 7. Функциональная модель инвестиционного менеджмента
- •Постановка задачи
- •Метод моделирования Условия ликвидности
- •Ограничения по производственным мощностям
- •Анализ результатов
- •Целевая функция двойственной задачи
- •Экономическая интерпретация результатов двойственной
- •Особенности модели Ферстнера
- •Тема 8. Динамическая оптимизационная модель конкурса инвестиционных проектов Лекция 8. Динамическая оптимизационная модель конкурса инвестиционных проектов
- •Постановка задачи
- •Метод моделирования
- •Анализ результатов
- •Модель инвестиционного менеджмента (по Албаху)
- •Постановка задачи
- •Условия проекта
- •Метод моделирования
- •Условия производства и сбыта продукции
- •Анализ результатов
- •Контрольные вопросы к темам № 6, 7, 8
- •Тема 9. Оптимизация проблемных ситуаций с использованием теории нечетких множеств Лекция 9. Оптимизация проблемных ситуаций с использованием теории нечетких множеств
- •Контрольные вопросы по теме №9
- •Пример практического применения нечетких чисел
- •Тема 10. Поиск наилучших решений методами динамического программирования Лекция 10. Поиск наилучших решений методами динамического программирования
- •Алгоритм решения
- •Контрольные вопросы по теме №10
- •Приложение 1 Минимальное возрастание стоимости комплекса работ
- •Указания к выполнению самостоятельной работы
- •Экзаменационные вопросы
- •Литература
- •Математические методы теории принятия решений Курс лекций
- •220007, Г. Минск, ул. Московская, 17.
Анализ результатов
Результаты оптимизации для полной функциональной модели операций инвестиционного менеджмента (по Ферстнеру) сведены в табл.24.
Таблица 24
Результаты оптимизации по модели Ферстнера
|
Экономические показатели |
Моменты времени |
Всего |
||
t=0 |
t=1 |
t=2 |
|||
1 |
Оптимальные значения количества агрегатов: 1-го типа 2-го типа 3-го типа |
7 8 8 |
6 7 7 |
6 5 8 |
19 20 23 |
2 |
Краткосрочные финансовые инвестиции |
260 |
236 |
423 |
919 |
3 |
Производство единиц продукции: 1-го вида 2-го вида 3-го вида |
121 386 0 |
29 776 0 |
127 1209 0 |
277 2371 0 |
4 |
Величина прибыли от реализации продукции в ден.ед.: 1-го вида 2-го вида |
2420 6562 |
580 13192 |
2540 20553 |
5540 40307 |
Итого, ден.ед. |
8962 |
13772 |
23093 |
45847 |
|
5 |
Значение ЦФ |
33124,957 |
По этим данным можно сделать подробные выводы, так как это делалось нами ранее. Отметим, что в случае целочисленного моделирования на первом агрегате в момент времени t = 0 есть недоиспользование мощности: 385,71 вместо 400 единиц мощности (около 4,5 %). Для всех прочих агрегатов и для последующих моментов времени мощности используются полностью.
Выполним анализ моделирования для не целочисленных значений переменных х1÷х9. В этом случае формируется важная экономическая информация в виде оcновных Vi и дополнительных UJ переменных двойственной задачи.
Используя известные правила формирования двойственной задачи и соотношения (1) (12) модели Ферстнера, получим следующее.
Целевая функция двойственной задачи
= 9 160·v1+2 284·v2+1 000·v3+400·v4+350·v5+600·v6 → min,
где v1, v2, v3 имеют размерность ден.ед. затрат/(ден.ед. собственных средств);
v4, v5, v6 имеет размерность ден.ед. затрат/(ед. мощности).
Таким образом, целевая функция двойственной задачи имеет четкий экономический смысл: минимизировать суммарные затраты собственных средств и мощности оборудования.
Ограничения двойственной задачи:
500v1 + 100v2 + 100v3 200v4 200v7 200v10 40 (1)
500v2 + 100v3 220v7 220v10 160 (2)
500v3 242v10 280 (3),
где:
v7, v10 имеют размерность: ден.ед. /единицу мощности;
200, 220, 242 размерность: единица мощности/единицу агрегата.
Подставив эти размерности в (1) – (3) получим, что их правые части (40,160, 280) имеют размерность: ден.ед. /единицу агрегата.
Соотношение (1) относится к моменту времени t = 0; соотношение (2) - к моменту времени t = 1; соотношение (3) – к моменту времени t = 3.
Аналогичные пояснения относятся к ограничениям (4) (9):
460v1 + 80v2 + 80v3 175v5 175v8 175v11 = 38 (4)
460v2 + 80v3 192,5v8 192,5v11 = 15 (5)
460v3 211,75v11 = 266 (6)
440v1 + 120v2 + 120v3 150v6 150v9 150v12 = 32 (7)
440v2 + 120v3 165v9 165v12 = 128 (8)
440v3 181,5v12 = 224 (9)
Ограничения для краткосрочных финансовых инвестиций:
v1 1,1v2 u10 = 0 (10) – для t = 0
v2 1,1v3 u11 = 0 (11) – для t = 1
v3 u12 = 0 (12) для t = 2
Остальные девять ограничений относятся к проверке баланса прибыли при производстве (и реализации) каждого вида продукции в соответствующие периоды времени (t = 0; t = 1; t = 2).
Первый вид продукции:
20V2 + 2V4 + 2V5 + 6V6 U13 = 0 (t = 0) (13)
20V3 + 2V7 + 2V8 + 6V9 U14 = 0 (t = 1) (14)
+2V10 + 2V11 + 6V12 U15 = 0 (t = 2) (15)
Второй вид продукции:
17V2 + 4V4 + 3V5 + 2V6 U16 = 0 (16)
17V3 + 4V7 + 3V8 + 2V9 U17 = 0 (17)
4V10 + 3V11 + 2V12 U18 = 0 (18)
Третий вид продукции:
14V2 + 5V4 + 2V5 + 4V6 U19 = 0 (19)
14V3 + 5V7 + 2V8 + 4V9 U20 = 0 (20)
5V10 + 2V11 + 4V12 U21 = 0 (21)
Обратите внимание, что в условиях (15), (18) и (21) получаются значения, близкие к значениям удельной прибыли каждого вида продукции: 20, 17 и 14 денежных ед./ед. продукции.
Значение целевой функции равно 33796 ден.ед.(что на 2% больше целочисленного решения).
Сопоставим результаты целочисленного и нецелочисленного решения (табл.25).
Таблица 25
Основные переменные двух типов оптимального решения
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
x7 |
x8 |
x9 |
х10 |
х11 |
x12 |
X13 |
x14 |
x15 |
х16 |
х17 |
х18 |
7 |
8 |
8 |
6 |
7 |
7 |
6 |
5 |
8 |
260 |
236 |
423 |
121 |
29 |
127 |
386 |
776 |
1209 |
8,81 |
7,11 |
9,41 |
7,27 |
6,35 |
8,08 |
3,21 |
7,16 |
6,34 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,1 |
541 |
831 |
1400 |
1. При известной цене одного агрегата первые девять переменных (x1, x9) можно сопоставить в денежных единицах. Заметим, что при нецелочисленном решении баланс мощностей всех агрегатов и для всех моментов времени выполняется точно.
2. При нецелочисленном решении значения КФИ всех моментов времени равны нулю.
3. Оптимальные значения продукции 3–го вида для обоих видов решений совпадают: для любого момента времени они равны нулю (x19, x20, x21 в табл.26 они не показаны).
4. Значения выпуска продукции 1-го и 2-го вида отличаются разительно: при нецелочисленном решении продукция первого вида в моменты t = 0 и t = 1 не должна выпускаться, а разница в выпуске продукции второго вида в соответствующие моменты составляет 1,4; 1,07 и 1,16 раза.
Сведем экономическую информацию основных и дополнительных переменных, размерности которых нами уже установлены, в табл.26.
Таблица 26