- •Основы математики и ее приложения в экономическом образовании
- •Предисловие
- •Введение
- •1.2. Вещественные числа и их свойства
- •1.3. Числовая прямая (числовая ось) и множества на ней
- •1.4. Грани числовых множеств
- •1.5. Абсолютная величина числа
- •Глава 2. Предел последовательности
- •2.1. Числовые последовательности
- •2.2 Применение в экономике
- •Глава 3. Функции одной переменной
- •3.1. Понятие функции
- •3.2. Предел функции
- •3.3. Теоремы о пределах функций
- •3.4. Два замечательных предела
- •3.5. Бесконечно малые и бесконечно большие функции
- •3.6. Понятие непрерывности функции
- •3.7. Непрерывность элементарных функций
- •3.8. Понятие сложной функции
- •3.9. Элементы аналитической геометрии на плоскости
- •Глава 4. Основы дифференциального исчисления
- •4.1. Понятие производной
- •4.2. Понятие дифференциала функции
- •4.3. Правила дифференцирования суммы, произведения и частного
- •4.4. Таблица производных простейших элементарных функций
- •4.5. Дифференцирование сложной функции
- •4.6. Понятие производной n-го порядка
- •Глава 5. Применение производных в исследовании функций
- •5.L. Раскрытие неопределенностей
- •5.2. Формула Маклорена
- •5.3. Исследование функций и построение графиков
- •5.4. Применение в экономике
- •Глава 6. Неопределенный интеграл
- •6.1. Первообразная и неопределенный интеграл
- •6.2. Основные свойства неопределенного интеграла
- •6.3. Таблица основных неопределенных интегралов
- •6.4. Основные методы интегрирования
- •Глава 7. Определенный интеграл
- •7.1. Условия существования определенного интеграла
- •7.2. Основные свойства определенного интеграла
- •7.3. Основная формула интегрального исчисления
- •7.4. Основные правила интегрирования
- •7.5. Геометрические приложения определенного интеграла
- •7.6. Некоторые приложения в экономике
- •7.7. Несобственные интегралы
- •Глава 8. Функции нескольких переменных
- •8.1. Евклидово пространство Em
- •8.2. Множества точек евклидова пространства Еm
- •8.3. Частные производные функции нескольких переменных
- •8.4. Локальный экстремум функции нескольких переменных
- •8.5. Применение в задачах экономики
- •Часть 2. Элементы теории обыкновенных дифференциальных уравнений
- •Глава 9. Дифференциальные уравнения первого порядка
- •9.1. Основные понятия
- •9.2. Уравнения с разделяющимися переменными
- •9.3. Неполные уравнения
- •9.4. Линейные уравнения первого порядка
- •Глава 10. Дифференциальные уравнения второго порядка
- •10.1. Основные понятия теории
- •10.2. Уравнения, допускающие понижение порядка
- •10.3. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- •10.4. Краевая задача для дифференциального уравнения второго порядка
- •Глава 11. Аппарат дифференциальных уравнений в экономике
- •11.1. Дифференциальные уравнения первого порядка
- •11.2. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами)
- •Часть 3. Элементы линейной алгебры Глава 12. Векторы
- •12.1. Векторное пространство
- •12.2. Линейная зависимость векторов
- •12.3. Разложение вектора по базису
- •Глава 13. Матрицы
- •13.1. Матрицы и операции над ними Понятие матрицы
- •13.2. Обратная матрица
- •Глава 14. Определители
- •14.1. Операции над определителями и основные свойства
- •14.2. Ранг матрицы и системы векторов
- •Глава 15. Системы линейных алгебраических уравнений
- •15.1. Основные понятия
- •15.2. Методы решения систем линейных уравнений
- •15.3. Вычисление обратной матрицы методом Гаусса
- •15.4. Геометрическая интерпретация системы линейных уравнений
- •15.5. Однородные системы линейных уравнений
- •Глава 16. Применение элементов линейной алгебры в экономике
- •16.1. Использование алгебры матриц
- •16.2. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики
- •16.3. Линейная модель торговли
- •Часть 4. Элементы теории вероятностей Глава 17. Основные положения теории вероятностей
- •17.1. Основные понятия теории вероятностей
- •17.2. Теорема сложения вероятностей
- •17.3. Теорема умножения вероятностей
- •17.4. Обобщения теорем сложения и умножения
- •17.5. Схема независимых испытаний
- •Глава 18. Случайные величины
- •18.1. Случайные величины и законы их распределения
- •18.2. Числовые характеристики дискретных случайных величин
- •18.3. Система двух случайных величин
- •18.4. Непрерывные случайные величины
- •18.5. Основные распределения непрерывных случайных величин
- •18.6. Некоторые элементы математической статистики
- •Раздел II. Основы оптимального управления
- •Часть 5. Элементы линейного программирования
- •Глава 19. Элементы аналитической геометрии в n-мерном пространстве
- •19.1. Основные понятия и определения
- •19.2. Решение систем m линейных неравенств с двумя переменными
- •Глава 20. Графический метод
- •20.1. Постановка задачи
- •20.2. Алгоритм решения задач
- •20.3. Выбор оптимального варианта выпуска изделий
- •20.4. Экономический анализ задач с использованием графического метода
- •Глава 21. Симплексный метод
- •21.1. Общая постановка задачи
- •21.2. Алгоритм симплексного метода
- •21.3. Анализ эффективности использования производственного потенциала предприятия
- •21.4. Альтернативный оптимум
- •Глава 22. Двойственность в линейном программировании
- •22.1. Виды двойственных задач и составление их математических моделей
- •22.2. Основные теоремы двойственности
- •22.3. Решение двойственных задач
- •22.4. Экономический анализ задач с использованием теории двойственности
- •22.5. Стратегическое планирование выпуска изделий с учетом имеющихся ресурсов
- •Глава 23. Транспортная задача
- •23.1. Общая постановка задачи
- •23.2. Нахождение исходного опорного решения
- •23.3. Определение эффективного варианта доставки изделий к потребителю
- •23.4. Проверка найденного опорного решения на оптимальность
- •23.5. Переход от одного опорного решения к другому
- •23.6. Альтернативный оптимум в транспортных задачах
- •23.7. Вырожденность в транспортных задачах
- •23.8. Открытая транспортная задача
- •23.9. Определение оптимального варианта перевозки грузов с учетом трансформации спроса и предложений
- •23.10. Экономический анализ транспортных задач
- •23.11. Приложение транспортных моделей к решению некоторых экономических задач
- •23.12. Выбор оптимального варианта использования производственного оборудования
- •Глава 24. Целочисленное программирование
- •24.1. Общая формулировка задачи
- •24.2. Графический метод решения задач
- •24.3. Прогнозирование эффективного использования производственных площадей
- •24.4. Метод Гомори
- •Глава 25. Параметрическое линейное программирование
- •25.1. Постановка задачи
- •25.2. Линейное программирование с параметром в целевой функции
- •25.3. Определение диапазона оптимального решения выпуска продукции при изменении условий реализации
- •25.4. Транспортная параметрическая задача
- •25.5. Нахождение оптимальных путей транспортировки грузов при нестабильной загрузке дорог
- •Глава 26. Задача о назначениях
- •26.1. Постановка задачи
- •26.2. Алгоритм решения задачи
- •26.3. Планирование загрузки оборудования с учетом максимальной производительности станков
- •26.4. Выбор инвестиционных проектов в условиях ограниченности финансовых ресурсов
- •Глава 27. Задачи с несколькими целевыми функциями
- •27.1. Формулировка задачи
- •27.2. Математическая модель нахождения компромиссного решения
- •27.3. Определение оптимального выпуска продукции при многокритериальных экономических показателях
- •Часть 6. Элементы оптимального управления Глава 28. Нелинейное программирование
- •28.1. Общая постановка задачи
- •28.2. Графический метод
- •28.3. Дробно-линейное программирование
- •28.4. Метод множителей Лагранжа
- •Глава 29. Динамическое программирование
- •29.1. Постановка задачи
- •29.2. Некоторые экономические задачи, решаемые методами динамического программирования
- •Глава 30. Сетевые модели
- •30.1. Основные понятия сетевой модели
- •30.2. Минимизация сети
- •Часть 7. Принятие решений и элементы планирования Глава 31. Основные понятия теории игр
- •31.1. Графическое решение игр вида (2 X n) и (m X 2)
- •31.2. Решение игр (aij)mxn с помощью линейного программирования
- •31.3. Применение матричных игр в маркетинговых исследованиях
- •31.4. Сведение матричной игры к модели линейного программирования
- •31.5. Игры с "природой"
- •31.6. Определение производственной программы предприятия в условиях риска и неопределенности с использованием матричных игр
- •31.7. "Дерево" решений
- •Глава 32. Элементы системы массового обслуживания (смо)
- •32.1. Формулировка задачи и характеристики смо
- •32.2. Смо с отказами
- •32.3. Смо с неограниченным ожиданием
- •32.4. Смо с ожиданием и с ограниченной длиной очереди
- •32.5. Определение эффективности использования трудовых и производственных ресурсов в системах массового обслуживания
- •Глава 33. Некоторые модели управления запасами
- •33.1. Общая постановка задачи
- •33.2. Основная модель управления запасами
- •33.3. Модель производственных запасов
- •33.4. Модель запасов, включающая штрафы
- •33.5. Решение экономических задач с использованием моделей управления запасами
- •Часть 8. Практикум
- •2. Задачи на случайные величины
- •Ответы к упражнениям
- •Приложение
- •Литература
- •Глава 32. Элементы системы массового обслуживания (смо) 382
- •Глава 33. Некоторые модели управления запасами 391
- •Часть 8. Практикум 399
33.5. Решение экономических задач с использованием моделей управления запасами
Решим задачу с применением основной модели управления запасами.
Пример 1. Интенсивность равномерного спроса составляет 2000 телевизоров в год. Организационные издержки для одной партии составляют 20 тыс. р. Цена единицы товара равна 1 тыс. р., а издержки содержания телевизоров составляют 0,1 тыс. р. за один телевизор в год.
Найти оптимальный размер партии, число поставок и продолжительность цикла.
Решение. По условию задачи g = 2000, b = 20, s = 1, h = 0,1.
Общие издержки в течение года:
Ответ. Оптимальный размер партии составляет 894 телевизора, число поставок — 2,24, продолжительность цикла — 163 дня.
Рассмотрим задачу с применением модели производственных поставок.
Пример 2. Интенсивность равномерного спроса выпускаемых фирмой видеомагнитофонов составляет 2000 шт. в год. Организационные издержки равны 20 тыс. р. Цена видеомагнитофона составляет 1 тыс. р., издержки хранения равны 0,1 тыс. р. в расчете на один видеомагнитофон в год. Запасы на складе пополняются со скоростью 4000 видеомагнитофонов в год. Производственная линия начинает действовать, как только уровень запасов на складе становится равным нулю, и продолжает работу до тех пор, пока не будет произведено q видеомагнитофонов.
Найти размер партии, который минимизирует все затраты. Определить число поставок в течение года, время, в течение которого продолжается поставка, продолжительность цикла, максимальный уровень запасов и средний уровень запасов при условии, что размер поставки оптимален.
Решение. Данная модель задачи является моделью производственных поставок со следующими параметрами:
График изменения запасов представлен на рис. 33.6.
Число партий в течение года:
Продолжительность поставки:
Продолжительность цикла:
Максимальный уровень запасов:
Средний уровень запасов:
Уравнение издержек:
Решив уравнение
dC/dq
= 0, получим
qопт
=
=
1265 видеомагнитофонов.
Найдем оптимальные значения поставок, продолжительность поставки, продолжительность цикла:
Ответ. За каждую поставку необходимо доставлять на склад 1265 видеомагнитофонов, оптимальное число поставок составляет 1,6, продолжительность поставки — 115 дней, продолжительность цикла — 230 дней.
УПРАЖНЕНИЯ
33.1. В течение 10 дней наблюдалось следующее изменение запасов:
первоначальный запас равен нулю, в следующие двое суток товары поступали на склад непрерывно и равномерно по 500 шт. в день, расходования запасов не происходило;
в следующие четыре дня спрос на имеющиеся в запасе товары был непрерывным и равномерным и равнялся 250 шт. в день, пополнения запасов не происходило;
в следующие четыре дня потребность в товарах изменилась до 200 шт. в день, с целью удовлетворения спроса и пополнения запасов ежедневно на склад доставлялось 300 шт. (поставки на склад и со склада происходили равномерно и непрерывно).
Нарисуйте график изменения запасов для 10-дневного периода, определите величину запасов на складе к концу периода. Вычислите средний уровень запасов для всего периода.
33.2. Фирме по строительству судов требуется 20000 заклепок в год, расходуемых с постоянной интенсивностью. Организационные издержки составляют 0,5 тыс. р. за партию, цена одной заклепки — 10 р. Издержки на хранение одной заклепки оценены в 12,5% ее стоимости.
Найти оптимальный размер партии поставки, оптимальную продолжительность цикла и оптимальное число поставок за год.
33.3. Известно, что издержки выполнения заказа — 2 ден. ед., количество товара, реализованного за год, — 1000 шт., закупочная цена единицы товара — 5 ден. ед., издержки хранения — 20% от закупочной цены.
Определить наиболее оптимальный размер заказа.
33.4. Система управления запасами некоторого товара подчиняется основной модели. Каждый год с постоянной интенсивностью спрос составляет 15000 ед. товара, издержки на организацию поставки составляют 10 р. на партию, цена единицы товара — 30 р., а издержки на ее хранение — 7,5 р. в год.
Найти оптимальный размер партии, число поставок, продолжительность цикла.
33.5. Интенсивность равномерного спроса — 2000 ед. товара в год. Организационные издержки для одной партии — 20 тыс. р., цена единицы товара — 1 тыс. р., издержки содержания запаса — 100 р. за единицу товара в год.
Найти оптимальный размер партии, предполагая, что система описывается основной моделью.
33.6. Предприниматель имеет стабильный месячный спрос на товар в количестве 50 ед. Товар он покупает у поставщика по цене 6 ден. ед. за штуку, причем издержки на оформление поставки и другие подготовительные операции составляют в каждом случае 10 ден. ед.
Как часто предприниматель должен пополнять свой запас товаров, если затраты на хранение равны 20% цены товара?
33.7. Фирма вместо оптимального значения партии товара q в основной модели поставок заказала на 50% больше.
На сколько изменятся общие издержки на содержание запасов и организацию поставок по сравнению с оптимальным вариантом поставок товара?
33.8. Фирма вместо оптимального значения партии товара q в основной модели поставок заказала на 50% меньше.
На сколько изменятся общие издержки на содержание запасов и организацию поставок по сравнению с оптимальным вариантом поставок товара?
33.9. Известно, что издержки выполнения заказа равны 10 ден. ед., годовой спрос на товар — 1470 т, оптимальный размер партии поставки — 35 т. Определить годовые затраты на выполнение заказа.
33.10. Пользующийся спросом товар продается со средней скоростью 45 ед. в день, а производится со скоростью 450 ед. в день. Затраты на организацию и доставку товара составляют 5 тыс. р. за партию, издержки хранения запасов равны 20% стоимости товара. Стоимость товара складывается следующим образом: заработная плата обслуживающего персонала составляет 0,4, расходы на материалы — 0,5, накладные расходы — 0,6 (р. за единицу товара, для каждой единицы товара эти значения суммируются).
Найти оптимальный размер партии и минимальные общие затраты, связанные с образованием запаса (в расчете на единицу товара в течение года).
В году — 300 рабочих дней.
33.11. Интенсивность спроса в модели производственных поставок составляет четверть скорости производства, которая равна 20000 ед. товара в год. Организационные издержки для одной партии равны 150 р., а издержки хранения единицы товара в течение года — 5р.
Определить оптимальный размер партии.
33.12. Система управления запасами описывается моделью производственных запасов. Спрос товара — 1500 шт. в год, цена — 200 р., издержки товара в течение года — 20 р., организационные издержки — 1000 р. В течение года может быть произведено 4500 шт. товара при полной загрузке производственной линии.
Нарисуйте график изменения запасов, вычислите оптимальный размер партии, продолжительность поставки, продолжительность цикла и средний уровень запасов.
33.13. Фирма, выступающая в качестве посредника, обязуется поставлять заводу по производству двигателей 5 коленчатых валов в день. Руководство фирмы решает доставлять коленчатые валы на свой склад партиями, причем в каждой содержится 150 шт. и они рассчитаны на 30-дневный срок. За один просроченный день в поставке коленчатого вала заводу фирма выплачивает штраф 200 р. Издержки хранения одного коленчатого вала были оценены в 250 р. за неделю, организационными затратами можно пренебречь.
Найти оптимальный уровень запасов и продолжительность соответствующего ему периода дефицита. Вычислите уменьшение затрат при оптимальной политике управления запасами по сравнению с политикой, когда в начале каждого периода на склад поступает 150 коленчатых валов.
