Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

284

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.76 Mб
Скачать

 

Таблица П2

 

 

Таблица П3

Решение по методу хорд

 

Сходимость метода хорд

Сезонная

Сезонное

 

Номер

Погрешность

 

капиталовложе-

 

 

прибыль, zk

 

итерации

метода хорд

 

 

ние, xk

 

 

 

 

 

 

1

0,02719

 

40,45957

7,07392

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0,01367

 

44,50553

7,11771

 

 

 

 

 

 

 

3

0,00037

 

48,95608

7,16517

 

 

 

 

 

 

 

4

0,00001

 

53,85169

7,21696

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59,23686

7,27403

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65,16055

7,33777

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71,6766

7,41037

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78,84433

7,49572

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86,72873

7,60218

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95,40157

7,75771

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В табл. П3 под погрешностью понимается разница между решением на данной итерации и решением на предыдущей итерации (при этом нужно помнить, что численное решение начинается с нулевой итерации, то есть с первого приближения).

Полученное выше решение уравнения (П1) можно определить при помощи табличного процессора MS Excel. Для этого составим вспомогательную таблицу (табл. П4).

191

elib.pstu.ru

 

 

 

Таблица П4

 

Таблица для поиска решения в MS Excel

Номер

Сезонное

 

Значение функции F x

капиталовложение,

xk

сезона, k

 

1

0,00000

 

–40,45957

2

0,00000

 

–44,50553

3

0,00000

 

–48,95608

4

0,00000

 

–53,85169

5

0,00000

 

–59,23686

6

0,00000

 

–65,16055

7

0,00000

 

–71,67660

8

0,00000

 

–78,84426

9

0,00000

 

–86,72869

10

0,00000

 

–95,40156

По табл. П4, созданной в MS Excel, организовываем поиск нулевого значения для каждой целевой ячейки значения функ-

ции F x при изменении соответствующей ячейки сезонного капиталовложения, на которую наложены ограничения xk 5;8 . В ячейках значений функции F x записаны форму-

лы этих функций для каждого сезона, аргументом формул является соответствующая ячейка капиталовложения xk . Поиск ре-

шения производим методом сопряженных градиентов с точностью, равной точности отыскания решения методом хорд, а точ-

нее с точностью 10 5 . После отыскания значений ячеек xk , обращающих в ноль значения ячеек F x , составляем таблицу

решений поставленной задачи (табл. П5). Для последнего 10-го сезона решение производим пошагово и составляем таблицу сходимости встроенного в MS Excel метода (табл. П6).

192

elib.pstu.ru

 

Таблица П5

 

 

Таблица П6

Решение в MS Excel

Сходимость метода MS Excel

Сезонная

Сезонное

 

Номер

Погрешность

 

прибыль, zk

капиталовложе-

 

итерации

метода

 

 

ние, xk

 

 

MS Excel

 

40,45958

7,07392

 

1

0,65000

 

 

 

 

 

 

 

44,50554

7,11771

 

2

0,35750

 

 

 

 

 

 

 

48,95608

7,16517

 

3

0,16148

 

 

 

 

 

 

 

53,85169

7,21696

 

4

0,08873

 

 

 

 

 

 

 

59,23686

7,27403

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65,16055

7,33777

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71,6766

7,41037

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78,84427

7,49572

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86,72869

7,60218

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95,40156

7,75771

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построение графиков и анализ результатов

Чтобы проанализировать полученные решения методом хорд и методом, встроенным в MS Excel, построим графики по табл. П2, П3, П5, П6. Графики изображены на рис. П4–П7.

На рис. П4, П6 и в табл. П2, П5 хорошо видно, что оба метода позволили найти решения для каждого сезона работы предприятия. Также можно заметить, что решения идентичны вплоть до пятого знака после запятой, что удовлетворяет точности, заданной при поиске решений по этим методам. Таким образом, ежесезонное повышение прибыли предприятия на 10% представляется возможным при определенных ежезесонных капиталовложениях, которые и были найдены в результате выполнения самостоятельной работы.

193

elib.pstu.ru

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

k

100

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прибыль

80

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

Сезонная

40

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

7,1

7,2

7,3

7,4

7,5

7,6

7,7

7,8

 

 

 

Сезонные капиталовложения, xk

 

 

 

 

Рис. П4. График решений по методу хорд

 

 

 

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,025

 

 

 

 

 

 

 

 

итерации

0,02

 

 

 

 

 

 

 

 

0,015

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1,5

 

2

2,5

 

3

3,5

4

 

 

 

 

 

Погрешность

 

 

 

 

 

Рис. П5. График погрешностей метода хорд

 

194

elib.pstu.ru

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

k

100

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прибыль

80

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

Сезонная

40

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

7,1

7,2

7,3

7,4

7,5

7,6

7,7

7,8

 

 

 

Сезонные капиталовложения, xk

 

 

 

 

Рис. П6. График решений по методу MS Excel

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

итерации

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1,5

 

2

2,5

 

3

3,5

4

 

 

 

 

 

Погрешность

 

 

 

 

 

 

Рис. П7. График погрешностей метода MS Excel

 

Под погрешностью решений применяемыми методами подразумевалась разница между решением на данной итерации и решением на предыдущей итерации. Рис. П5 и П7 демонстрируют достаточно быструю монотонную сходимость как метода

195

elib.pstu.ru

хорд, так и метода MS Excel. Они сходятся всего за 4 итерации, и график погрешности строго убывает. Большой угол наклона кривых также свидетельствует об их высокой сходимости. Можно отметить и ряд различий в сходимости рассмотренных методов:

метод хорд позволил получить малую погрешность с первых же итераций в отличие от начальных высоких погрешностей метода MS Excel. Это значит, что нулевое приближение по методу хорд оказалось достаточно близко к искомому решению;

при быстрой сходимости на первых итерациях метод хорд теряет эту скорость на последней итерации, в то время как метод MS Excel имеет примерно одинаковую скорость сходимости на всех итерациях;

несмотря на довольно большое значение погрешности метода MS Excel на последней 4-й итерации, уже на следующей итерации этот метод определяет решение с точностью, превы-

шающей заданную 10 5 .

Итак, оба метода дают хорошее качественное, количественное и, самое главное, сходящееся решение поставленной задачи.

196

elib.pstu.ru

Учебное издание

Горохов Александр Юрьевич, Сьянов Сергей Леонидович

ИНФОРМАТИКА

Учебное пособие

Редактор и корректор И.А. Мангасарова

Подписано в печать 29.05.13. Формат 60 90/16 Усл. печ. л. 12,75. Тираж 30 экз. Заказ № 119/2013.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33

elib.pstu.ru