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

ЭММ и ПМ - 2009

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
13.03.2015
Размер:
358.1 Кб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО0ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЭКОНОМИКО0МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И ПРИКЛАДНЫЕ МОДЕЛИ

Методические указания по изучению курса и выполнению контрольной работы

для самостоятельной работы студентов III курса, обучающихся по направлениям

521500 (080500) «Менеджмент» (бакалавр) и 521600 (080100) «Экономика» (бакалавр)

(первое высшее образование)

Финансово0кредитный факультет Кафедра экономико0математических методов и моделей

Москва 2009

ББК 65.23

Методические указания разработали:

доктор экономических наук, профессор В.А. Половников, кандидат экономических наук, профессор И.В. Орлова, кандидат технических наук Г.А. Бесхлебнова,

кандидат экономических наук, доцент А.Н. Гармаш

Методические указания обсуждены на заседании кафедры экономико%математических методов и моделей

Зав. кафедрой доктор экономических наук, профессор В.А. Половников

Учебно%методическое издание одобрено на заседании Научно%методического совета ВЗФЭИ

Проректор, председатель НМС, профессор Д.М. Дайитбегов

Экономико0математические методы и прикладные модели. Ме% тодические указания по изучению курса и выполнению конт% рольной работы для самостоятельной работы студентов III курса, обучающихся по направлениям 521500 (080500) «Менеджмент» (бакалавр) и 521600 (080100) «Экономика» (бакалавр) (первое выс% шее образование). — М.: ВЗФЭИ, 2009.

ББК 65.23

© Всероссийский заочный финансово%экономический институт (ВЗФЭИ), 2009

3

Введение

Курс «Экономико%математические методы и прикладные моде% ли» для студентов, обучающихся по направлениям «Бакалавр ме% неджмента» и «Бакалавр экономики», предусматривает, что само% стоятельное изучение учебного материала студентами займет зна% чительную часть отведенного на курс времени по сравнению с лек% ционными и практическими занятиями.

Основная цель самостоятельной работы — приобретение навы% ков и умений работать с учебной и научной литературой, самосто% ятельно систематизировать и анализировать материал, а также ос% воение навыков работы с электронными таблицами Excel.

Всоответствии с утвержденной Программой дисциплины «Эко% номико%математические методы и прикладные модели» для бака% лавров направления 521600 «Экономика» данный курс содержит следующие разделы.

Тема 1. Введение.

Тема 2. Оптимизационные экономико%математические модели. Тема 3. Балансовые модели.

Тема 4. Методы и модели анализа и прогнозирования экономи% ческих процессов с использованием временны´ х рядов.

Тема 5. Некоторые прикладные модели планирования и управ% ления.

Вкачестве основного учебного пособия по вышеуказанным темам рекомендуется учебник: Федосеев В.В., Гармаш А.Н., Орлова И.В.,

4

Половников В.А. Экономико%математические методы и приклад% ные модели: учебное пособие для вузов. — Изд. 2%е. — М.: ЮНИТИ, 2005.

Практические занятия, на которых студенты решают конкретные задачи, проводятся на основе обзорных лекций курса, содержание лекций доступно по ссылке: http://www.vzfei.ru/rus/platforms/ amm/amm.htm. На этих занятиях вырабатываются навыки решения экономических задач с использованием математических методов и компьютерных технологий.

1. Программа самостоятельной работы студента0бакалавра над темами дисциплины

Учебной программой по дисциплине «Экономико%математичес% кие методы и прикладные модели» предусмотрена самостоятельная работа студента%бакалавра над темами данной дисциплины.

В соответствии с учебной программой дисциплины предлагают% ся следующие темы для самостоятельной работы.

Тема 1. Введение

Экономико%математические методы и модели, основные понятия и определения. Общая классификация экономико%математических методов и моделей. Основные этапы решения экономических задач с применением математических методов.

Плановое количество часов самостоятельной работы по теме не менее 5.

Тема 2. Оптимизационные экономико0математические модели

Общая задача оптимального (математического) программирова% ния, основные элементы и понятия. Классическая задача оптими% зации, метод реализации. Общая классификация задач оптимально% го программирования и методов их решения. Задача линейного программирования (ЗЛП), различные формы записи. Графическое решение задачи линейного программирования, особые случаи ре% шения ЗЛП. Основы симплекс%метода, исследование случаев не%

5

разрешимости. Двойственность в линейном программировании, правило построения двойственных задач. Экономическая интер% претация задачи, двойственной к исходной задаче об оптимальном использовании ограниченных ресурсов. Теоремы двойственности, двойственные оценки и их использование в анализе оптимального плана. Специальные задачи линейного программирования. Поста% новка и экономико%математическая модель транспортной задачи, ее модификации. Постановка и экономико%математическая модель задачи о назначениях, особые случаи задачи о назначениях. Общие сведения о задачах нелинейной и дискретной оптимизации. Техно% логия компьютерной реализации оптимизационных моделей сред% ствами Microsoft Excel.

Плановое количество часов самостоятельной работы по теме не менее 30.

Тема 3. Балансовые модели*

Балансовый метод планирования, матричные модели. Экономи% ко%математическая модель межотраслевого стоимостного баланса, определение объемов валовой и конечной продукции. Матрица коэффициентов прямых материальных затрат, ее продуктивность. Матрица коэффициентов полных материальных затрат, способы ее определения. Межпродуктовый баланс. Динамическая модель ме% жотраслевого баланса. Примеры использования матричных моде% лей, сведения о компьютерной реализации с применением элект% ронных таблиц.

Плановое количество часов самостоятельной работы по теме не менее 10.

Тема 4. Методы и модели анализа и прогнозирования экономических процессов с использованием временны´ х рядов*

Структура и особенности временны´ х рядов экономических пока% зателей. Основные понятия и определения. Требования к исходной

* Тему 3 не изучают студенты, обучающиеся по направлению 521500 (080500) «Бакалавр менеджмента».

** Тему 4 не изучают студенты, обучающиеся по направлению 521600 (080100) «Бакалавр экономики».

6

информации, предварительный анализ данных. Выявление и устра% нение аномальных наблюдений во временны´ х рядах. Методы выяв% ления тенденций во временны´ х рядах. Классификация методов экономического прогнозирования. Основные этапы построения прогноза по временны´ м рядам. Выбор формы кривой роста (апп% роксимирующей функции) и оценка ее параметров методом наи% меньших квадратов. Оценка адекватности и точности модели (кри% вой роста). Прогнозирование на основе кривой роста, точечный и интервальный прогнозы. Адаптивные методы прогнозирования. Адаптивная модель Брауна: алгоритм разработки, оценка качества и использование для целей прогнозирования.

Плановое количество часов самостоятельной работы по теме не менее 35.

Тема 5. Некоторые прикладные модели планирования и управления

Модели оптимизации в инвестиционном анализе (задачи об ин% вестициях, об оптимальном портфеле). Модели управления мате% риальными потоками (многоэтапная транспортная задача, задачи управления запасами материальных ресурсов). Модели технологи% ческой подготовки производства (задачи о раскрое, о смесях) и формирования производственной программы (задача Л.В. Канто% ровича, оптимизация загрузки производственных мощностей).

Плановое количество часов самостоятельной работы по теме не менее 10.

Общее плановое количество часов самостоятельной работы не менее 55*.

Одна из форм контроля проделанной самостоятельной работы представление и защита студентом бакалавром контрольной работы.

* Общее плановое количество часов самостоятельной работы для студентов, обучающихся по направлению 521500 (080500) «Бакалавр менеджмента», — не менее 80 часов.

7

2. Методические указания по изучению тем дисциплины

Тема 1. Введение

При изучении темы 1, являющейся введением в дисциплину, сту% денты должны уяснить существо метода моделирования, широко применяемого при исследовании социально%экономических систем; усвоить основные, базовые понятия и определения, используемые в дисциплине: экономико%математическая модель (ЭММ) и экономи% ко%математические методы, общая классификация экономико%мате% матических методов; цели и основные этапы построения ЭММ.

Теоретические положения по теме необходимо проиллюстриро% вать примерами. Основной литературный источник [1], полезно привлечь литературу [2, 8, 9, 15–18, 20].

Тема 2. Оптимизационные экономико0математические модели

При изучении данной темы следует в первую очередь понять суть принципа оптимальности в планировании и управлении, знать эко% номически содержательные типы задач линейного программирова% ния: задача об использовании ресурсов, задача о диете, транспорт% но%распределительная задача и др. [1].

Оптимизационные модели отражают в математической форме смысл экономической задачи, и отличительной особенностью этих моделей является наличие условия нахождения оптимального ре% шения (критерия оптимальности), которое записывается в виде функционала. Эти модели при определенных исходных данных задачи позволяют получить множество решений, удовлетворяющих условиям задачи, и обеспечивают выбор оптимального решения, отвечающего критерию оптимальности.

В общем виде математическая постановка задачи условной опти мизации состоит в определении наибольшего или наименьшего зна%

чения функции f(х1, х2, ..., хn) при условиях gi(х1, х2, ..., хn) bi; (i =1, 2, …, m), где f и gi — заданные функции, а bi — некоторые действи%

тельные числа.

Задачи математического программирования делятся на задачи линейного и нелинейного программирования. Если все функции f

8

и gi линейные, то соответствующая задача является задачей линей% ного программирования. Если же хотя бы одна из указанных фун% кций нелинейная, то соответствующая задача является задачей не% линейного программирования.

Общая задача линейного программирования (ЗЛП) состоит в нахождении такого вектора X (x1, x2 , ..., xn ), при котором линей% ная функция от n переменных (x1, x2, …, xn) достигает своего экстре% мального значения (максимума или минимума)

f (X) c1x1 c2 x2 cn xn

при ограничениях:

a11x1 a12 x2 a1 j x j a1n xn , b1

a21x1 a22 x2 a2 j x j a2n xn , b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai2 x2

aij x j

ain xn , bi

 

ai1x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

amn xn ,

bm ,

am1x1

am2 x2

amj x j

(1)

(2)

x j 0 ( j 1, 2, , n),

(3)

где aij, bi, cj — заданные постоянные величины.

Линейную функцию (1), для которой ищется экстремальное значение, принято называть целевой функцией. Условия (2) называются функциональными, а (3) — прямыми ограничениями задачи.

Вектор X (x1, x2 , ..., xn ), компоненты которого удовлетворяют функциональным и прямым ограничениям задачи, будем называть

планом, или допустимым решением ЗЛП.

Все допустимые решения образуют область определения задачи линейного программирования, или область допустимых решений. Допустимое решение, которое доставляет максимум или минимум

целевой функции f (X), называется оптимальным планом задачи f (X* ), где X* (x1* , x2* , ..., xn* ) — оптимальное решение ЗЛП.

9

Общая задача линейного программирования имеет несколько форм записи [1]:

векторная;

матричная;

каноническая;

стандартная.

Необходимо понимать, в каких случаях ЗЛП может не иметь ре% шения и почему. Для изучения методов решения (методов получе% ния оптимальных решений) задачи (1)–(3) необходимо знание ряда разделов высшей математики:

матрицы, действия над матрицами. Обратная матрица, ее вы% числение. Ранг матрицы и его вычисление;

определители, их свойства. Вычисление определителей. Мино% ры и алгебраические дополнения, их вычисление;

системы линейных уравнений, решение методом обратной мат% рицы. Исследование систем линейных уравнений методом Жорда% на–Гаусса;

векторы и простейшие действия над ними. Линейная зависи% мость и независимость системы векторов, базис системы векторов. Линейные векторные пространства. Базис пространства, естествен% ный базис, переход от одного базиса к другому;

выпуклые множества, выпуклые и вогнутые функции, их свой% ства.

Необходимый минимум материала по приведенным вопросам содержится, например, в учебном пособии [1].

Наиболее простым и наглядным методом решения задачи линей% ного программирования (ЗЛП) является графический метод. Гра% фический метод основан на геометрической интерпретации задачи линейного программирования и применяется при решении ЗЛП с двумя неизвестными:

f (x1, x2 ) с1x1 c2 x2 max(min),

ai1x1 ai2 x2 ( , ) bi ,

i 1,2,...,m,

x1,2 0.

 

Подробное изложение и обоснование использования графическо% го метода решения ЗЛП можно найти в [1, 2, 16].

x j 0 ( j 1, 2, , n).

10

Универсальным методом решения ЗЛП является симплекс%ме% тод (метод последовательного улучшения плана). Он использует% ся и в программном обеспечении для получения решений ЗЛП на компьютере.

Выделяют следующие основные элементы симплексного метода:

1)определение какого%либо первоначального допустимого базис% ного решения задачи;

2)правило перехода к нехудшему решению;

3)проверка оптимальности допустимого решения. Предварительно исходная ЗЛП должна быть приведена к кано%

ническому виду (КЗЛП):

f (X) c1x1 c2 x2 cn xn max,

a11x1 a12 x2 a1 j x j a1n xn b1

a21x1 a22 x2 a2 j x j a2n xn b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai2 x2

aij x j

ain xn bi

ai1x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

am2 x2

amj x j

amn xn

bm ,

am1x1

(4)

(5)

(6)

При изучении симплексного метода [1, 2, 8, 15–18] надо обратить внимание на особые случаи симплексного метода (признаки нераз% решимости, неединственности оптимального решения).

С каждой задачей линейного программирования тесно связана другая линейная задача, называемая двойственной или сопряженной по отношению к исходной или прямой задаче линейного програм%

мирования, состоящей в нахождении вектора X (x1, x2 , ..., xn ), для которого достигается максимальное значение функции

F c1 x1 c2 x2 cn xn

(7)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]