
- •Методы принятия оптимальных управленческих решений в экономике
- •Оглавление введение 6
- •1. Линейное программирование 9
- •2. Элементы теории игр 106
- •3. Контрольные задания 153
- •Заключение 198 Библиографический список 200 введение
- •1. Линейное программирование
- •1.1. Постановка задачи линейного программирования (злп)
- •Общая постановка задачи линейного программирования
- •Основная задача линейного программирования
- •Каноническая задача линейного программирования
- •1.2. Построение математических моделей экономических задач
- •Задачи планирования производства (задачи использования ресурсов)
- •Задачи о составлении рациона (или задачи о диете, о смесях)
- •Задачи о раскрое материалов (о минимизации отходов)
- •Задачи на использование мощностей оборудования
- •1.3. Графический метод решения злп
- •1.4. Решение злп симплексным методом
- •Опорное решение злп
- •Симплексный метод решения злп
- •Алгоритм симплекс-метода
- •Замечание об альтернативном плане
- •1.5. Метод искусственного базиса (метод больших штрафов)
- •1.6. Решение злп с помощью ms excel
- •1.7. Двойственность в линейном программировании Виды двойственных задач. Построение двойственных задач
- •Несимметричные двойственные задачи (стандартные формы)
- •Особенности составления несимметричных двойственных задач
- •Смешанные двойственные задачи
- •Теоремы двойственности. Нахождение двойственных оценок
- •Примеры составления двойственной задачи и нахождения двойственных оценок
- •Сформулируем экономико-математическую модель задачи.
- •Решим исходную задачу в ms Excel.
- •Отчет по результатам
- •Найдем оптимальный план двойственной задачи, используя теоремы двойственности.
- •Отчет по устойчивости
- •Выполним анализ на чувствительность полученного оптимального решения исходной задачи.
- •Найдем интервалы устойчивости для коэффициентов целевой функции и свободных членов системы ограничений.
- •Ответим на следующие вопросы, не прибегая к перерешиванию задачи:
- •1.8 Двойственный симплекс-метод
- •Алгоритм двойственного симплекс-метода
- •1.9 Транспортная задача линейного программирования
- •Методы составления первоначальных опорных планов
- •Проверка опорного плана на оптимальность. Метод потенциалов.
- •Переход к новому плану перевозок
- •2. Элементы теории игр
- •2.1. Основные понятия и классификация в теории игр
- •2.2. Решение матричных игр в чистых стратегиях Запись матричной игры в виде платёжной матрицы
- •Понятие о нижней и верхней цене игры. Решение игры в чистых стратегиях.
- •Уменьшение порядка платёжной матрицы
- •Пример решения матричной игры в чистых стратегиях
- •2.3. Смешанные стратегии в матричных играх Понятие о матричных играх со смешанным расширением
- •Решение игр размерности 2x2
- •Решение игр размерности 2 X n и m X 2
- •2.4. Решение матричных игр со смешанным расширением методами линейного программирования
- •2.5. Принятие решений в условиях неопределенности. Статистические игры. Понятие о статистических играх (играх с «природой»)
- •Критерии принятия решения
- •Пример решения статистической игры
- •Выручка от реализации капусты, тыс. Д.Е.
- •Определение экономического эффекта информации с использованием методов теории игр Основные факторы, определяющие величину эффекта прогноза состояний окружающей среды и значений выигрыша лпр
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •3. Контрольные задания
- •Задача 1
- •Составьте математическую модель задачи и найдите
- •Решение, используя ms Excel.
- •Задача 2 Постройте математическую модель задачи и решите её симплексным методом.
- •Задача 3
- •Задача 5
- •Задача 6 Решите транспортную задачу.
- •Задача 7 Решите игру, предварительно проверив её на наличие седловой точки и по возможности максимально уменьшив размерность матрицы игры.
- •Задача 8 Запишите игровую модель задачи и найдите её решение в смешанных стратегиях.
- •Задача 9 Решите статистическую игру.
- •Задача 10 Решите задачу определения величины экономического эффекта информации.
- •Задание для курсовой работы на тему «Использование методов линейного программирования при выборе оптимального решения в розничной торговле»
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
Отчет по устойчивости
Выполним анализ на чувствительность полученного оптимального решения исходной задачи.
Анализ использования ресурсов в оптимальном плане выполняется с помощью второй теоремы двойственности:
если
то
;
если
то
.
Ресурсы «труд» и «оборудование» имеют отличные от нуля оценки 4/3 и 1/3 — эти ресурсы полностью используются в оптимальном плане и являются дефицитными, т.е. сдерживающими рост целевой функции. Правые части этих ограничений равны левым частям:
Ресурс «сырье» используется не полностью (280 < 480), поэтому имеет нулевую двойственную оценку (y2 = 0).
Этот ресурс не влияет на план выпуска продукции.
Общая стоимость используемых ресурсов при выпуске 30 ковров второго вида и 10 ковров третьего вида составит 150 тыс. руб.:
Согласно
четвертому ограничению задачи не
использованный полностью в оптимальном
плане ресурс получает нулевую оценку.
Нулевая оценка ресурса свидетельствует
о его недефицитности. Недефицитность
ресурса возникает не из-за его
неограниченных запасов (в задаче они
ограничены величиной
),
а из-за невозможности его полного
использования в оптимальном плане. Так
как суммарный расход недефицитного
ресурса меньше его общего количества,
то план производства им не лимитируется.
Данный ресурс не препятствует и дальше
максимизировать целевую функцию
.
Заметим, что ценность различных видов ресурсов нельзя отождествлять с действительными ценами, по которым осуществляется его закупка. В данном случае речь идет о некоторой мере, имеющей экономическую природу, которая характеризует ценность ресурса только относительно полученного оптимального решения.
• Анализ эффективности отдельных изделий выполняется на основе соотношений из второй теоремы двойственности:
если
то
;
если
то
.
Поясним равенство нулю x*1 и x*4. Если изделие вошло в оптимальный план (x*j > 0), то в двойственных оценках оно не убыточно, т.е. стоимость ресурсов, затраченных на производство единицы изделия, равна его цене. Такие изделия эффективны, выгодны с точки зрения принятого критерия оптимальности. В нашей задаче — это ковры второго и третьего видов.
Если стоимость ресурсов, затраченных на производство одного изделия, больше его цены, то это изделие не войдет в оптимальный план из-за его убыточности. В нашей задаче в план выпуска не вошли ковры первого и четвертого видов, потому что затраты по ним превышают цену на 7 (10 — 3 = 7) тыс. руб. и 9,666 (10,666 — 1 = 9,666) тыс. руб. соответственно. Этот факт можно подтвердить, подставив в ограничения двойственной задачи оптимальные значения вектора y:
7 4/3 + 5 0 + 2 1/3 = 30/3 = 10 > 3,
2 4/3 + 8 0 + 4 1/3= 12/3 = 4 = 4,
2 4/3 + 4 0+1 1/3 = 9/3 = 3 = 3,
6 4/3 + 3 0 + 8 1/3 = 32/3 = 10,666 > 1.
Разницу между правыми и левыми частями ограничений двойственной задачи можно найти в Отчете по устойчивости в столбце Нормированная стоимость.
Найдем интервалы устойчивости для коэффициентов целевой функции и свободных членов системы ограничений.
Интервалы устойчивости для коэффициентов целевой функции можно выписать по первой таблице Отчета по устойчивости, используя столбцы Допустимое увеличение и Допустимое уменьшение:
3 - ∞ ≤ c1 ≤ 3 + 7 0 ≤ c1 ≤ 10
4 - 1 ≤ c2 ≤ 4 + 8 или 3 ≤ c2 ≤ 12
3 - 1 3/4 ≤ c3 ≤ 3 + 1 1 1/4 ≤ c3 ≤ 4
1 - ∞ ≤ c4 ≤ 1 + 9 2/3 0 ≤ c4 ≤ 10 2/3
Изменение целевых коэффициентов в пределах данных интервалов не изменит оптимальное решение исходной задачи, т.е. план выпуска продукции.
Интервалы устойчивости для свободных членов системы ограничений выписать по второй таблице Отчета по устойчивости, используя столбцы Допустимое увеличение и Допустимое уменьшение:
80 - 15 ≤ b1 ≤ 80 + 150 65 ≤ b1 ≤ 230
480 - 200 ≤ b2 ≤ 480 + ∞ или 280 ≤ b2 ≤ ∞
130 - 90 ≤ b3 ≤ 130 + 30 40 ≤ b3 ≤ 160
Изменение свободных членов системы ограничений в пределах данных интервалов не изменит оптимальное решение двойственной задачи, т.е. ценность ресурсов не изменится.