
- •Математические модели оптимизации
- •Цели изучения теории оптимальных решений (исследования операций).
- •2. Понятие математической модели. Ее основные элементы
- •Основные элементы модели:
- •3. Классификация математических моделей
- •Математические модели, используемые в экономике, можно разделить на следующие классы:
- •4. Этапы математического моделирования
Основные элементы модели:
1) Исходные данные:
детерминированные,
случайные.
2) Искомые переменные:
непрерывные,
дискретные.
3) Зависимости:
линейные (переменные входят в первой степени и нет их произведения),
нелинейные (переменные входят в степени выше первой или есть произведение переменных).
Сочетание разнообразных элементов модели приводит к различным классам задач оптимизации (тема 2), требующим разных методов решения.
При решении конкретной экономической задачи применение методов оптимальных решений предполагает:
построение математических моделей для задач принятия решения в сложных ситуациях или в условиях неопределенности,
изучение взаимосвязей, определяющих впоследствии принятие решений, и установление критериев оптимальности, позволяющих оценивать преимущество того или иного варианта действия.
К основным методам принятия оптимальных решений можно отнести следующие:
1) Методы математического программирования:
линейное программирование,
нелинейное программирование,
целочисленное программирование,
динамическое программирование,
выпуклое программирование,
геометрическое программирование,
параметрическое программирование
стохастическое программирование,
эвристическое программирование.
2) Методы теории массового обслуживания.
3) Методы теории игр.
4) Классические методы оптимизации (метод Лагранжа, градиентный метод).
5) Сетевые методы планирования и управления.
и др.
3. Классификация математических моделей
Если попытаться классифицировать математические модели, используемые в экономике, то можно выделить свыше десяти различных признаков. Основными из них являются следующие.
Математические модели, используемые в экономике, можно разделить на следующие классы:
1) по особенностям моделируемого объекта на
макроэкономические (описывают экономику страны как единое целое, связывая между собой укрупненные материальные и финансовые показатели: ВВП, потребление, бюджет, занятость, инфляцию и т.д.)
микроэкономические (описывают взаимодействие структурных и функциональных составляющих экономики, т.е. предприятий, фирм и т.д.).
2) по целям моделирования на:
теоретические (отображают общие свойства экономики и ее компонентов)
прикладные (обеспечивают возможность оценки параметров функционирования конкретного экономического объекта и сформулировать рекомендации для принятия практических решений (например, это эконометрические модели, оперирующие числовыми значениями экономических переменных и позволяющие статистически значимо оценивать их на основе имеющихся наблюдений)),
3) по назначению на
оптимизационные (основываются на математическом программировании, т.е. разделе математики, связанном с изучением и разработкой методов решения экстремальных задач, с отысканием экстремальных значений функций, т.е. с выбором оптимальных вариантов. Связаны с выбором наилучшего варианта из множества вариантов производства, распределения или потребления. Связаны в основном с микроуровнем, например, оптимизация и распределение ресурсов, максимизация прибыли предприятия и т.д.),
равновесные или балансовые (описывают поведение субъектов хозяйствования в стабильных устойчивых состояниях, требование соответствия наличия ресурсов и их использования),
имитационные (используется машинная имитация изучаемых систем и процессов)
трендовые (описывают развитие моделируемой системы через длительную тенденцию ее основных показателей).
4) по способу учёта изменения процесса по времени на:
статические (описывают состояние экономического объекта в конкретный текущий момент или период времени)
динамические (отражают весь экономический процесс, т.е. переход из исходного состояния в конечное. Здесь учитывается фактор времени. Они включают взаимосвязи переменных во времени. Динамические модели делятся на краткосрочные и долгосрочные.)
5) по учёту фактора неопределённости на
детерминированные (предполагают жесткие функциональные связи между переменными модели),
стохастические (допускают наличие случайных воздействий на исследуемые показатели, используя в качестве инструментария методы теории вероятностей и математической статистики для их описания).
6) по характеру математических объектов или используемому математическому аппарату на: матричные, линейные, нелинейные, корреляционно-регрессионные, теории игр, сетевого планирования и управления, массового обслуживания и др.