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

Эконометрия. Методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
711 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭКОНОМЕТРИЯ

Пример 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить транспортную задачу методом потенциалов.

 

пункт назначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запасы

Пла-

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

B5

пункт отправления

 

 

 

 

ai

теж ai

10

10 8

8

6

9

5

6

4

5

 

 

A1

17

 

8

 

 

 

 

 

 

25

0

 

-

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

8

5

6

6

4

4

3

3

2

8

 

 

A2

+

 

-13

 

19

 

 

 

 

32

-2

9

9

7

7

5

5

4

4

3

3

 

 

A3

 

 

 

 

22

 

14

 

4

40

-1

14

14 12

10 10

8

9

8

8

8

 

 

A4

 

 

 

 

 

 

 

 

20

20

4

Заявка b

17

 

21

 

41

 

14

 

24

117

 

Платеж bj

10

 

8

 

6

 

5

 

4

 

 

Построив опорный план методом «северо-западного угла», добавим к транспортной таблице снизу строку для платежей bj, а справа столбец платежей ai.~

Псевдостоимости c ij=ai+bj запишем в левом верхнем углу каждой клетки. Один из платежей, например ai, выбираем произвольно, скажем, равным нулю. Для каждой базисной клетки псевдостои-

мость должна равняться истинной стоимости:

~

cij=c ij=ai+bj

Полагая a1=0, находим все остальные платежи из условий:

α

 

+ β = 10

0 + β = 10

β

 

= 10

 

1

1

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

α1 + β2 = 8

0

+ β2 = 8

 

β2 = 8

α

 

+ β = 6

α

 

+ 8 = 6

 

 

α = −2

 

2

2

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

α

2 + β3 = 4

2 + β3 = 4

β3 = 6

 

 

+ β3 = 5

 

 

+ 6 = 5

 

 

α3 = −1

α3

α3

 

 

α

 

+ β = 4

1

+ β

 

=

4

β

 

= 5

 

3

4

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

α3 + β5 = 3

1

+ β5 = 3

 

β5 = 4

 

 

+ β5 = 8

 

 

+ 4 = 8

 

 

α4

= 4

α4

α4

 

 

Полученный план не является оптимальным, так как существуют свободные клетки, в которых псевдостоимости больше стоимостей. Улучшим план перевозок с помощью циклов с отрицательной це-

31

О.В.БРАИЛОВА

~

ной. Возьмем клетку, в которой c ij>cij, например, (2,1). Цена цикла,

~

соответствующего этой клетке, и будет равняться c ij–cij. В нашем случае v1=5-8=-3 Перенесем по этому циклу min{17,13}=13 еди-

ниц товара. Тогда общая стоимость плана перевозок уменьшится на 13.3=39 ден. единиц.

Перейдем к следующей таблице:

пункт назначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запасы

Пла-

 

 

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

B5

 

пункт отправления

 

 

 

 

ai

теж a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

8

9

9

8

6

7

5

 

 

 

A1

4

 

21

 

 

 

+

 

 

25

0

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

6

 

4

3

3

2

8

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

A2

13 +

 

 

 

19-

 

 

 

 

32

-5

 

A

6

9

4

7

 

5

 

4

 

3

40

-4

 

 

 

 

 

 

22

 

14

 

4

 

 

3

 

 

 

 

+

 

-

 

 

 

 

 

 

11

14 9

10 10

8

9

8

 

8

 

 

 

A4

 

 

 

 

 

 

 

 

20

20

1

 

Заявка bj

17

 

21

 

41

 

14

 

24

117

 

 

Платеж bj

10

 

8

 

9

 

8

 

7

 

 

 

Посчитаем новые платежи и псевдостоимости для свободных кле-

~

ток. В клетке (1,4) c 14>c14, то есть ей соответствует цикл с отрицательной ценой v2=6-8=-2. Перенесем по этому циклу min{4,19,14}=4

единицы товара. Перейдем к следующей таблице:

пункт назначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запасы

Пла-

 

 

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

B5

 

пункт отправления

 

 

 

 

ai

теж a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

10

 

8

7

9

 

6

5

5

 

 

 

A1

 

 

21

 

 

 

4

 

 

25

0

 

 

 

5

5

6

 

4

3

3

2

8

 

 

 

A2

17

 

 

 

15

 

 

 

 

32

-3

 

A

6

9

6

7

 

5

4

10

 

3

40

-2

 

3

 

 

 

 

26

 

 

4

 

 

 

 

 

 

-

 

 

+

 

 

 

 

 

11

14 11

10 10

8

9

8

 

8

 

 

 

A4

 

 

 

 

+

 

 

-

20

20

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заявка bj

17

 

21

 

41

 

14

 

24

117

 

 

Платеж bj

8

 

8

 

7

 

6

 

5

 

 

 

32

ЭКОНОМЕТРИЯ

Полученный план дешевле предыдущего на 8 ден. единиц, но еще

~

не оптимален, так как c 43>c43. Клетке (4,3) соответствует цикл ценой v3=8-10=-2 ден. единиц. По нему перенесем min{26,20}=20

единиц товара. Получим новую таблицу:

пункт назначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запасы

Пла-

 

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

B5

 

пункт отправления

 

 

 

 

ai

теж a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

10 8

8

7

9

5

6

4

5

 

 

 

A1

 

 

21

 

 

 

4

 

 

25

0

 

 

5

5

6

 

 

3

3

2

8

 

 

 

A2

17

 

 

 

15

 

 

 

 

32

-3

 

6

9

6

7

 

5

 

4

 

3

 

 

 

A3

 

 

 

 

6

 

10

 

24

40

-2

 

9

14 9

10

 

8

7

8

6

6

 

 

 

A4

 

 

 

 

20

 

 

 

 

20

1

 

Заявка bj

17

 

21

 

41

 

14

 

24

117

 

 

Платеж bj

8

 

8

 

7

 

6

 

5

 

 

 

Посчитав платежи и псевдостоимости свободных клеток, убедимся, что полученный план является оптимальным, так как во всех свободных клетках псевдостоимости не превосходят истинных стоимостей.

Посчитаем общую стоимость наименьшего плана перевозок:

Lmin=21.8+4.6+17.5+15.20+6.5+10.4+24.3+20.8=639 де-

нежных единиц.

Тема 8. Двойственная задача к ОЗЛП

Постановка двойственной задачи. Теорема минимакса. Экономическая интерпретация двойственных переменных.

Постановка двойственной задачи

Пусть задана основная задача линейного программирования.

Найти такой неотрицательный n-мерный вектор неизвестных

x=(x1,x2,...,xn)>0,что

a

1x1 a12 x2 ... a1n xn

 

b1

 

123am1x1

am2 x2 ... amn xn

bm .

a

1x1

a22 x2 ... a2n xn

b2

...

33

F c0 c1x1 c2 x2 ... cn xn

О.В.БРАИЛОВА

min .

В матричном виде задача записывается так:

Ax b

c0 (c, x) min .

Двойственная задача ставится таким образом.

Найти такой неотрицательный m-мерный вектор неизвестных

y=(y1,y2,...,ym )>0, что

a11 y1 a21 y2 ... am1 ym

 

c1

 

1231n 1

2n

 

2

mn

 

m

 

n .

a12 y1 a22 y2

... am2 ym

 

c2

...

 

 

 

 

 

 

 

 

a y a

y

 

... a

y

 

 

c

Ф c0

b1 y1

b2 y2 ... bm ym max .

В матричном виде двойственная задача записывается так:

AT yc

c0 (b, y) max .

Теорема минимакса

Если одна из пары двойственных задач имеет решение, то и другая имеет решение, причем оптимальные значения их целевых функций равны:

Fmin Фmax .

Пример 13

Задана задача линейного программирования.

F 1 3x1 2x2 min

.

123

1

 

2

 

 

7x1

2x2

 

 

14

 

4x1

5x2

 

 

20

 

x1 x2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

x (x , x )

 

0

 

Тогда двойственная ставится следующим образом.

Ф 1 14 y1

20 y2 5y3 max

.

123

 

1

2

3

 

 

7 y1

4 y2

y3

3

 

 

y1

5y2 y3

2

 

 

 

y ( y , y , y )

 

0

 

 

 

34

ЭКОНОМЕТРИЯ

35

О.В.БРАИЛОВА

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Студент должен выполнить одну контрольную работу по курсу «Эконометрия», которая предусмотрена учебным планом. Вариант контрольного задания выбирается из таблицы:

№ последней цифры

 

Номера задач для

Вариант

контрольного выпол-

Зачетной книжки

 

нения

 

 

1,2

1

1,6,11,16,21

3,4

2

2,7,12,17,22

5,6

3

3,8,13,18,23

7,8

4

4,9,14,19,24

9,0

5

5,10,15,20,25

При выполнении контрольной работы надо строго соблюдать указанные ниже правила:

1.Работу следует выполнять в отдельной тетради синими или черными чернилами, оставляя поля.

2.В заголовке контрольной работы должны быть написаны фамилия и инициалы студента, номер зачетной книжки, вариант.

3.Решение задач следует располагать в порядке номеров, указанных в задании.

4.Перед решением каждой задачи надо полностью выписать ее условие.

5.Решения задач излагать подробно, аккуратно, объясняя все действия.

6.Контрольные работы, выполненные не по своему варианту, не зачитываются.

7.После получения рецензированной работы (как зачтенной, так

инезачтенной) студент должен исправить в ней все ошибки и недочеты.

В случае незачета работы и отсутствия прямого указания рецензента на то, что студент может ограничиться повторным представлением поправленных решений отдельных задач, вся контрольная работа должна выполняться заново.

На экзамен студент допускается только с зачтенной контрольной работой.

36

ЭКОНОМЕТРИЯ

ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

1-5. Решить систему уравнений по правилу Крамера:

 

123

1

2

4x3 9

 

 

1

2

3

1.

 

x1

3x2

 

 

 

 

 

4x

11x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

2.

7x 5x 1

 

4x x 3x 1

x 2x x 8

4.

123

 

 

 

 

123

x1 5x2 3x3 46

 

 

1

2

3

 

 

 

x1 x2 x3 1

 

1

2

 

3

 

 

 

 

x1 4x2 2x3 = 0

 

x1 7x2 2x3 5

 

 

2x1 x2 +

5x3 = 27

5.

3x1 5x2 6x3 = −21

 

 

 

 

 

 

3. 5x1 + 2x2 +13x3 = 70

 

3x1

+ x2

+ x43 = −4

 

 

 

x3 = −2

 

 

 

 

 

 

3x1

 

 

 

 

 

6-10. Пользуясь методом исключения неизвестных, решить систему линейных уравнений:

 

4x1 17x2 6x35x4 17

 

5x1 6x2 4x3 x4 13

 

123x1 x2 1

3x4 28

 

 

43x1 24x2 x3

 

 

 

 

 

6. x2 2x3 x4 9

 

 

5x1 5x2 2x3 1

 

8x1 5x2 10x3

3x4 37

9.

1234x1

14x2

2x4 16

 

123x1 2x2 2x3 x4

 

7x1

24x2

x3 3x4 22

 

2

10.

4x1 9x2 10x3 3x4 12

7.

x1 5x2 3x3

2x4

13

 

123

x1 10x2 4x4 26

x1 x2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 9x2 4x3

3x4 6

 

 

x1 7x2 x4 14

 

 

 

 

 

 

 

123

 

 

 

x1 5x2 2x3 9

8.

x1 7x2 2x3x4 4

 

 

 

 

 

7x1 6x2 2x3 2

 

 

 

 

 

 

7x1 17x2 x3 2x4 14

37

О.В.БРАИЛОВА

11-15. Найти матрицу, обратную данной

a11

a12

a13

A a21

a22

a23

a31

a32

a33

Проверить результат, используя определение обратной матрицы.

 

6

7

3

 

 

 

 

 

11. A

3

1

0

 

 

3

3

1

 

2

2

1

 

 

 

14.

A

7

6

2

 

9

9

5

 

 

 

7

9

2

12. A

4

1

5

 

 

 

 

2

3

4

 

14

13

7

 

 

 

15.

A

0

–1

2

 

2

3

4

 

 

 

5

2

–2

13. A

3

1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

2

 

 

 

 

 

16-20. Построить на плоскости область решения системы линейных неравенств

123

1

2

 

 

 

a11x1

a12 x2

 

b1

a21x1 a22 x2

 

b2

a31x1 a32 x2

 

b3

 

x (x , x )

 

0

 

и геометрически найти наименьшее значение линейной функции f(x1,x2)=c1x1+c2x2 в этой области.

Построить к этой задаче линейного программирования двойственную задачу и решить ее симплекс-методом.

38

ЭКОНОМЕТРИЯ

 

x1 x2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

5x1

3x2

 

 

 

97

 

 

123

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x1 7x2

 

 

77

 

 

6x1

5x2

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

3x1 4x2

min

19.

x1 2x2

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 9x

 

 

 

17

 

123

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

x1 x2

 

 

9

 

 

f 5x1

3x2

 

min

17.

 

x1 3x2

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x 14x

 

 

78

 

x 4x

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

x

5x

min

20.

5x1

6x2

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x 4x

 

 

 

 

 

26

 

 

x

 

4x2

 

 

 

53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 5x1 7x2

 

min

18.

x x2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7x 3x

 

 

71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

9x1 2x2

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21-25. На трех базах A1,A2,A3 находится соответственно a1,a2,a3 единиц некоторого однородного товара. Его нужно перевезти в пять пунктов назначения B1,B2,B3,B4,B5, которым требуется соответственно b1,b2,b3,b4,b5 единиц товара. Стоимость перевозок единицы товара из пунктов отправления (базы) в пункты назначения указаны в таблице (матрица стоимостей):

пункт назначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запасы

 

B1

 

B2

 

B3

 

B4

 

B5

 

пункт отправления

 

 

 

 

 

ai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

c11

 

c12

 

c13

 

c14

 

c15

 

a1

A2

c21

 

c22

 

c23

 

c24

 

c25

 

a2

A3

c31

 

c32

 

c33

 

c34

 

c35

 

a3

Заявки bj

b

1

b

2

b

3

b

4

b

5

 

Спланировать перевозки так, чтобы общая их стоимость была минимальной.

39

О.В.БРАИЛОВА

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

пункт назначения

 

 

 

 

 

Запасы

 

B1

B2

B3

B4

B5

пункт отправления

ai

 

 

 

 

 

A1

9

6

17

11

8

200

A2

13

4

9

5

7

250

A3

6

7

14

10

6

150

Заявки bj

120

180

105

90

105

 

 

 

22

 

 

 

 

пункт назначения

 

 

 

 

 

Запасы

 

B1

B2

B3

B4

B5

пункт отправления

ai

A1

5

13

18

17

8

350

A2

6

10

15

6

3

400

A3

24

21

9

16

17

250

Заявки bj

175

225

230

170

200

 

 

 

23

 

 

 

 

пункт назначения

 

 

 

 

 

Запасы

 

B1

B2

B3

B4

B5

пункт отправления

ai

 

 

 

 

 

A1

13

7

16

4

11

250

A2

20

9

6

10

9

250

A3

2

4

7

3

6

200

Заявки bj

120

110

85

195

190

 

 

 

24

 

 

 

 

пункт назначения

 

 

 

 

 

Запасы

 

B1

B2

B3

B4

B5

пункт отправления

ai

 

 

 

 

 

A1

14

11

9

13

18

250

A2

6

5

14

4

14

180

A3

7

19

11

6

13

270

Заявки bj

160

120

100

150

170

 

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]