Лабораторные / ЛР3 Игры с природой
.docxФГБОУ ВО
Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра УИ
Отчёт
по лабораторной работе №3
по дисциплине «Организация и планирование производства»
Тема: «Игры с природой»
Выполнил: ст. гр. И-208
Исламова Р. Р.
Принял: к. э. н., доц.
Кузнецова Н. П.
Уфа 2021 г.
Цель работы: изучение специальных критериев Вальда, Сэвиджа, Гурвица и Лапласа для принятия решения в условиях неопределённости природы.
Задача 1
Решается вопрос о выпуске телевизоров при различных предположениях о ёмкости рынка. Критерием выбора стратегии выпуска является максимальная прибыль. Известны вероятности различных значений ёмкости рынка, образующих полную группу взаимоисключающих событий Pj (с вероятностью P1 = 0,1 купят А1 шт. телевизоров; с вероятностью P2 = 0,2 купят А2 шт. телевизоров; с вероятностью P3 = 0,5 купят А3 шт. телевизоров; с вероятностью P4 = 0,2 купят А4 шт. телевизоров; ). Определить, используя критерии Вальда, Сэвиджа, Гурвица и Лапласа, оптимальную стратегию предприятия (таблица 1).
Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1
№ |
А1, тыс. шт. |
А2, тыс. шт. |
А3, тыс. шт. |
А4, тыс. шт. |
Отпускная цена телевизора Ц, у. е. |
Полные затраты на производство телевизора С, у. е. |
1 |
100 |
200 |
300 |
400 |
100 |
50 |
2 |
105 |
205 |
305 |
405 |
150 |
70 |
3 |
95 |
190 |
290 |
380 |
130 |
60 |
4 |
80 |
210 |
310 |
405 |
120 |
55 |
Внесём в таблицу данные о прогнозируемой прибыли за продажу телевизоров. Данные приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Прогнозируемая прибыль
№ |
А1, тыс. у. е. |
А2, тыс. у. е. |
А3, тыс. у. е. |
А4, тыс. у. е. |
1 |
10000 |
20000 |
30000 |
40000 |
2 |
15750 |
30750 |
45750 |
60750 |
3 |
12350 |
24700 |
37700 |
49400 |
4 |
9600 |
25200 |
37200 |
48600 |
Решение
Критерий Лапласа предполагает, что все состояния природы равновероятны. Тогда при j = 4 p = 1/4 = 0,25.
Рассчитаем прибыль с учётом вероятности, тогда для стратегий 1-4 получим прибыль, равную:
1 – 25 000 у. е.;
2 – 38 250 у. е.;
3 – 31 037 у. е.;
4 – 30 150 у. е.
Как видим, по критерию Лапласа наиболее выгодной является стратегия 2, так как её реализация принесёт наибольшую прибыль.
Критерий Гурвица используем минимумы и максимумы строк. Внесём их в таблицу 3.
Таблица 3 – Данные для критерия Гурвица
Стратегия |
Минимум строк |
Максимум строк |
А (минимум строк) + (1 – α) (максимум строк) |
1 |
10000 |
40000 |
25000 |
2 |
15750 |
60750 |
38250 |
3 |
12350 |
49400 |
30875 |
4 |
9600 |
48600 |
29100 |
При α = 0,5 максимальная прибыль получается при стратегии 2.
Критерий Сэвиджа. Матрица для критерия представлена в таблице 4.
Таблица 4 – Матрица затрат для критерия Сэвиджа
Стратегия |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
Максимум строк |
1 |
400 |
0 |
0 |
0 |
400 |
2 |
6150 |
10750 |
15750 |
20750 |
20750 |
3 |
2750 |
4700 |
7700 |
9400 |
9400 |
4 |
0 |
5200 |
7200 |
8600 |
8600 |
При решении задачи по критерию Сэвиджа наименее рискованной, следовательно, наиболее оптимальной является стратегия 1.
Критерий Вальда. Используем максиминный критерий, так как результат оценивается по итоговой прибыли. Результаты решения представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Матрица для критерия Вальда
Стратегия |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
Минимум строк |
1 |
10000 |
20000 |
30000 |
40000 |
10000 |
2 |
15750 |
30750 |
45750 |
60750 |
15750 |
3 |
12350 |
24700 |
37700 |
49400 |
12350 |
4 |
9600 |
25200 |
37200 |
48600 |
9600 |
Максимином в данной задаче является стратегия 2.
Таким образом, по трём из четырёх критериев наиболее оптимальной стратегией является стратегия 2.
Задача 2
На вновь организованную выставку требуется набрать экскурсоводов. Каждый экскурсовод может провести 4 экскурсии в день (каждая экскурсия по 25 человек). Известны затраты на содержание выставки в день, зарплата экскурсовода в день, цена билета. Ежедневно выставку могут посетить 50, 100, 150, 200, 250, 300 человек. Найти оптимальное число экскурсоводов для работы на выставке, используя критерии Вальда, Сэвиджа, Гурвица и Лапласа (таблица 2).
Таблица 6 – Исходные данные к задаче 2
№ варианта |
Затраты на содержание выставки, руб/день |
З/п экскурсовода, руб/день |
Цена билета, руб |
1 |
80 |
40 |
2 |
2 |
85 |
45 |
7 |
3 |
90 |
50 |
10 |
4 |
95 |
55 |
15 |
Решение
Максимально возможное число экскурсоводов – 3. Будем считать, что оплату каждый получает за день, т. е. вне зависимости от количества проведённых экскурсий. Тогда матрица прибыли в каждом случае примет вид, как в таблице 7.
Таблица 7 – Матрица прибыли к задаче 2
Стратегия |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
1 (1 экс.) |
-20 |
80 |
20 |
-80 |
-140 |
-240 |
2 (1 экс.) |
220 |
570 |
265 |
-85 |
-390 |
-740 |
3 (1 экс.) |
360 |
860 |
410 |
-90 |
-540 |
-1040 |
4 (1 экс.) |
600 |
1350 |
655 |
-95 |
-790 |
-1540 |
1 (2 экс.) |
-60 |
40 |
140 |
240 |
180 |
0 |
2 (2 экс.) |
175 |
525 |
875 |
1225 |
920 |
480 |
3 (2 экс.) |
310 |
810 |
1310 |
1810 |
1360 |
760 |
4 (2 экс.) |
545 |
1295 |
2045 |
2795 |
2100 |
1240 |
1 (3 экс.) |
-100 |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
2 (3 экс.) |
130 |
480 |
830 |
1180 |
1530 |
1880 |
3 (3 экс.) |
260 |
760 |
1260 |
1760 |
2260 |
2760 |
4 (4 экс.) |
490 |
1240 |
1990 |
2740 |
3490 |
4240 |
Критерий Лапласа. Для шести вариантов состояния природы p = 0,17. Тогда матрица примет вид, как в таблице 8.
Таблица 8 – Матрица для критерия Лапласа
Стратегия |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
Прибыль |
1 (1 экс.) |
-20 |
80 |
20 |
-80 |
-140 |
-240 |
-63,33 |
2 (1 экс.) |
220 |
570 |
265 |
-85 |
-390 |
-740 |
-26,67 |
3 (1 экс.) |
360 |
860 |
410 |
-90 |
-540 |
-1040 |
-6,67 |
4 (1 экс.) |
600 |
1350 |
655 |
-95 |
-790 |
-1540 |
30,00 |
1 (2 экс.) |
-60 |
40 |
140 |
240 |
180 |
0 |
90,00 |
2 (2 экс.) |
175 |
525 |
875 |
1225 |
920 |
480 |
700,00 |
3 (2 экс.) |
310 |
810 |
1310 |
1810 |
1360 |
760 |
1060,00 |
4 (2 экс.) |
545 |
1295 |
2045 |
2795 |
2100 |
1240 |
1670,00 |
1 (3 экс.) |
-100 |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
150,00 |
2 (3 экс.) |
130 |
480 |
830 |
1180 |
1530 |
1880 |
1005,00 |
3 (3 экс.) |
260 |
760 |
1260 |
1760 |
2260 |
2760 |
1510,00 |
4 (4 экс.) |
490 |
1240 |
1990 |
2740 |
3490 |
4240 |
2365,00 |
Как видно из матрицы, в большинстве стратегий с наймом одного экскурсовода итогом являются убытки, следовательно, уже на этом этапе считаем, что один экскурсовод невыгоден. Максимальная прибыль наблюдается при использовании стратегии 4 с наймом троих экскурсоводов.
Критерий Гурвица. Рассчитаем значения при α = 0,5. Результаты расчётов представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Расчёты по критерию Гурвица
Стратегия |
Минимум строк |
Максимум строк |
А(минимум строк) + +(1 – α) (максимум строк) |
1 (1 экс.) |
-240 |
80 |
-80 |
2 (1 экс.) |
-740 |
570 |
-85 |
3 (1 экс.) |
-1040 |
860 |
-90 |
4 (1 экс.) |
-1540 |
1350 |
-95 |
1 (2 экс.) |
-60 |
240 |
90 |
2 (2 экс.) |
175 |
1225 |
700 |
3 (2 экс.) |
310 |
1810 |
1060 |
4 (2 экс.) |
545 |
2795 |
1670 |
1 (3 экс.) |
-100 |
400 |
150 |
2 (3 экс.) |
130 |
1880 |
1005 |
3 (3 экс.) |
260 |
2760 |
1510 |
4 (4 экс.) |
490 |
4240 |
2365 |
При α = 0,5 максимальная прибыль также наблюдается при использовании стратегии 4 с наймом троих экскурсоводов.
Критерий Сэвиджа. Рассчитаем значения для матрицы затрат. Результаты представлены в таблице 10.
Таблица 10 – Матрица для критерия Сэвиджа
Стратегия |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
Максимум строк |
1 (1 экс.) |
80 |
80 |
0 |
15 |
650 |
1300 |
1300 |
2 (1 экс.) |
320 |
570 |
245 |
10 |
400 |
800 |
800 |
3 (1 экс.) |
460 |
860 |
390 |
5 |
250 |
500 |
860 |
Продолжение таблицы 10
Стратегия |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
Максимум строк |
4 (1 экс.) |
700 |
1350 |
635 |
0 |
0 |
0 |
1350 |
1 (2 экс.) |
40 |
40 |
120 |
335 |
970 |
1540 |
1540 |
2 (2 экс.) |
275 |
525 |
855 |
1320 |
1710 |
2020 |
2020 |
3 (2 экс.) |
410 |
810 |
1290 |
1905 |
2150 |
2300 |
2300 |
4 (2 экс.) |
645 |
1295 |
2025 |
2890 |
2890 |
2780 |
2890 |
1 (3 экс.) |
0 |
0 |
80 |
295 |
1090 |
1940 |
1940 |
2 (3 экс.) |
230 |
480 |
810 |
1275 |
2320 |
3420 |
3420 |
3 (3 экс.) |
360 |
760 |
1240 |
1855 |
3050 |
4300 |
4300 |
4 (4 экс.) |
590 |
1240 |
1970 |
2835 |
4280 |
5780 |
5780 |
При решении задачи с помощью критерия Сэвиджа наименее рискованным является стратегия 2 с одним экскурсоводом.
Критерий Вальда. Используем максиминный критерий, так как результат оценивается по итоговой прибыли. Результаты решения представлены в таблице 11.
Таблица 11 – Таблица для критерия Вальда
Стратегия |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
Минимум строк |
1 (1 экс.) |
-20 |
80 |
20 |
-80 |
-140 |
-240 |
-240 |
2 (1 экс.) |
220 |
570 |
265 |
-85 |
-390 |
-740 |
-740 |
3 (1 экс.) |
360 |
860 |
410 |
-90 |
-540 |
-1040 |
-1040 |
4 (1 экс.) |
600 |
1350 |
655 |
-95 |
-790 |
-1540 |
-1540 |
1 (2 экс.) |
-60 |
40 |
140 |
240 |
180 |
0 |
-60 |
2 (2 экс.) |
175 |
525 |
875 |
1225 |
920 |
480 |
175 |
3 (2 экс.) |
310 |
810 |
1310 |
1810 |
1360 |
760 |
310 |
4 (2 экс.) |
545 |
1295 |
2045 |
2795 |
2100 |
1240 |
545 |
1 (3 экс.) |
-100 |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
-100 |
2 (3 экс.) |
130 |
480 |
830 |
1180 |
1530 |
1880 |
130 |
3 (3 экс.) |
260 |
760 |
1260 |
1760 |
2260 |
2760 |
260 |
4 (4 экс.) |
490 |
1240 |
1990 |
2740 |
3490 |
4240 |
490 |