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

Бережная_Матметоды моделирования эк cистем

.pdf
Скачиваний:
238
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
8.86 Mб
Скачать

Пример. Найти опорный план задачи линейного программирова­

ния.

. ^

 

mm L = jci + 2x2 + З^з + 4^4

 

Xi +Х2 -2Х3+Х4 =2

 

Xi -2x2 +^3 +2x4 =4

 

Xj + 2x2 + 2x3 + 2x4 = 8,

 

xy>0; У = 1,4.

Решение

1. Строим первую жордановскую таблицу, последняя строка кото­ рой является строкой целевой функции ( табл. П. 12.1)

Таблица П.12.1

^1

Х2

^3

Х4

СЧ

 

(1)

1

-2

1

2

1

1

-2

1

2

4

 

1

2

2

2

8

 

-1

-2

-3

-4

0

 

2. Табл. П. 12.1 и все последующие таблицы преобразуем шагами жордановских преобразований. При этом на каждом шаге (табл. П. 12.1, табл. П. 12.2, табл. П. 12.3) разрешающим выбираем любой столбец, со­ держащий хотя бы один положительный элемент. Разрешающая строка выбирается по наименьшему положительному отношению свободных членов к элементам разрешающего столбца. На пересечении разреша­ ющего столбца и разрешающей строки находится разрешающий эле­ мент: в табл. П. 12.1 он равен 1, в табл. П. 12.2 - 1, в табл. П. 12.3 - 5.

3. Переходим к следующей таблице (табл. П. 12.2), в которой стол­ бец, соответствующий разрешающему столбцу табл. П. 12.1, является нулевым, а элементы строки, соответствующие элементы разрешаю­ щей строки табл. П. 12.1, получаются путем деления соответствующих элементов табл. П. 12.1 на разрешающий элемент. Остальные элементы табл. П. 12.2 вычисляются по правилу прямоугольника: искомый эле­ мент из табл. П. 12.2 будет равен соответствующему элементу табл. П. 12.1 минус дробь, в числителе которой стоит произведение элемен­ тов из двух противоположных вершин прямоугольника, а в знаменате­ ле — разрешающий элемент.

В одной и той же строке дважды выбирать разрешающий элемент нельзя.

4. Когда после ряда преобразований будет получено столько же ну­ левых столбцов, сколько и уравнений в системе ограничений, преоб-

420

разования необходимо закончить. В нашем случае преобразования за­ канчиваются на 4-м шаге (табл. П. 12.4), так как число нулевых столб­ цов в последней таблице равно 3, и число уравнений в системе огра­ ничений равно 3.

1 ^

 

 

 

Таблица П.12.2

^2

^3

Х4

сч

 

1

1

1

-2

1

2

 

 

0

-3

3

(1)

2

 

 

0

1

4

1

6

 

1 ^

-1

-5

-3

2

 

 

 

 

1 ^

ч

 

 

Таблица П.12.3

^3

Х4

СЧ

1

1

1

4

-1

0

0

1

 

0

-3

3

1

2

 

 

0

4

(5)

0

4

1

1 ^

-10

-8

0

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П.12.4

 

^1

^2

^3

Х4

СЧ

1

 

1

24/5

0

0

4/5

 

 

0

-11/5

0

1

14/5

 

 

0

4/5

1

0

4/5

 

1

0

-18/5

0

0

72/5

1

Из табл. П.12.4 получим начальный опорный план:

18

72

Lmin = —— JC2 + — ;

24

4

11

14

—j-X2+X4=-j .

4 4 JX2-HX3=-.

Приняв xi == о, получили первое допустимое решение:

. . 72

4

^

4

14

Lmm^—

прих1=~;

Х2=0;

хз=у;

Х4=у.

Дополнительная литература

Айвазян С. А., Мхитарян В. С. Прикладная статистика и основы эконометрики: Учебник. - М.: ЮНИТИ, 1998.

Акулич И, Л, Математическое программирование в примерах и задачах. — М.: Высшая школа, 1993.

Бережной В. Я. Методы и модели логистического подхода к уп­ равлению автотранспортным предприятием. — Ставрополь: Интел­ лект-сервис, 1997.

Бережной В, И,, Бережная Е. В. Методы и модели управления материальными потоками микрологистической системы автопред­ приятия. - Ставрополь: Интеллект-сервис, 1996.

Вагнер Г. Основы исследования операций. — М.: Мир, 1972.

Васильков Ю. В., Василькова И. Н, Компьютерные технологии в математическом моделировании: Учеб. пособие для вузов. — М.: Финансы и статистика, 2004.

Вентцель Н. С. Исследование операций. — М.: Советское радио, 1972.

Вентцель Е, С, Овнарова Л. А. Прикладные задачи теории веро­ ятностей. — М.: Радио и связь, 1983.

Горчаков А. А., Орлова И, В. Компьютерные экономико-матема­ тические модели. — М.: Компьютер, 1995.

Дубров А, М. и др. Моделирование рисковых ситуаций в эконо­ мике и бизнесе: Учеб. пособие для вузов. / А. М. Дубров, Б. А. Лагоша, Е. Ю. Хрусталев, Т. П. Барановская. Изд. 2-е, перераб. и доп.

— М.: Финансы и статистика, 2003.

Елисеева И. И,, Юзбашев М. Af. Общая теория статистики. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Финансы и статистика, 2004.

Калинина В. К, Панкин В. Ф. Математическая статистика. — М.: Высшая школа, 1994.

Лабскер Л, Г., Бабешко Л, О. Теория массового обслуживания в экономической сфере: Учеб. пособие. — М.: ЮНИТИ, 1998.

Лукинский В. С, Зайцев Е. И., Бережной В. И, Модели и алго­ ритмы управления обслуживанием и ремонтом автотранспортных средств. - СПб.: СПГИЭА, 1997.

422

Математические методы и модели в экономической деятельно­ сти: Учебник — М.: Финансы и статистика, 2001.

Практикум по эконометрике / Под ред. И. И. Елисеевой. — М.: Финансы и статистика, 2004.

Пьяных С. М Экономико-математические методы оптимально­ го планирования работы речного транспорта. — М.: Транспорт, 1998.

Рабочая книга по прогнозированию / Под ред. И. В. Бестуже­ ва. - М.: Мысль, 1985.

Таха X, Введение в исследование операций: В 2-х кн. - М.: Мир, 1995.

Теория статистики: Учебник / Под ред. Р. А. Шмойловой. М.: Финансы и статистика, 2004.

Федосеев В, В. Экономико-математические методы и модели в маркетинге. — М.: Финстатинформ, 1996.

Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионно­ го анализа. - М.: Финансы и статистика, 1983.

Четыркин Е. М. Статистические методы прогнозирования. -- М.: Финансы и статистика, 1979.

Чуев Ю. В., Михайлов Ю, Б., Кузьмин В. И. Прогнозирование количественных характеристик процессов. — М.: Советское радио, 1975.

Шикин Е. В., Чхартишвили А. Г. Математические методы и мо­ дели в управлении.: Учеб. пособие. — М.: Дело, 2000.

Экономико-математические методы и модели в управлении морским транспортом. — М.: Транспорт, 1998.

Экономико-математические методы и прикладные модели: Учеб. пособие / Под ред. В. В. Федосеева. - М.: ЮНИТИ, 2000.

Эконометрика: Учебник / Под ред. И. И. Елисеевой. — М.: Фи­ нансы и статистика, 2004.

Предметный указатель

Автокорреляция 180 Адекватность модели 180 Алгоритм симплекс-метода 216

отыскания опорного плана 220, 224

метода потенциалов 272 Анализ модели на чувствитель­

ность 208 Аппроксимация 156

Аппроксимирующая функция 168

Базисное решение задачи ли­ нейного программирования 215, 220

Базисные переменные 216 Биномиальное распределение 24

В

Вероятность перехода 44

события 8

состояния 43

отказа в обслуживании заяв­ ки 88

Верхняя цена ифы 330 Весовой коэффициент прогноза

186 Виды регрессий 139

— корреляции 140 Входной поток требований 83

Выравнивание 167 Выбор математической модели

прогнозирования 179

Гамма-распределение 31 Гармонический фильтр 162 Гистограмма распределения 19,

38 Граф состояний 42, 47, 61

— автомобиля 63 Границы доверительного интер­

вала 185

д

Двойственная задача 238 Двойственные оценки 247 Дисперсия случайной величины

15 Дисциплины очереди 83

Дискретные законы распределе­ ния 24

Длина очереди 85 Доминируемая строка 332 Доминируемый столбец 332 Доминирующий столбец 332 Допустимое решение 220 Достаточность оценки 149

Задача об ассортименте продук­ ции 191

— об использовании мощностей оборудования 193

424

минимизации дисбаланса на линии сборки 194

о диете 196

составление жидких смесей 197

о раскрое или минимизации обрезков 198

Задачи анализа на чувствитель­ ность оптимального решения 247

корреляционного анализа 141

регрессионного анализа 141 Закон распределения 10, 24 Заявка на обслуживание (требо­

вание) 82

И

Ифа вида mxn 335

с нулевой суммой 328

конечная 328

двух лиц 328

Интенсивность потока событий 49, 53

— перехода 48, 55 Интерполяция 141 Искусственные переменные 221

к

Качество модели 179 Классификация моделей массо­

вого обслуживания 85 Корреляция 140 Коэффициент автокорреляции

181

асимметрии 182

вариации 17

детерминации 147

корреляции 146

множественной корреляции 147

эксцесса 182

эластичности 157 Комбинированный прогноз 186 Корреляционное отношение 147 Критерий Вальда 324

Гурвица 326

Дарбина-Уотсона 180

Лапласа 322

наиболее вероятного исхода 320

ожидаемого значения 317

предельного уровня 319

«пиков» и «впадин» 181

Стьюдента 154, 183

Сэвиджа 325

Фишера 155, 156

хи-квадрат 35

—эффективности функциониро­ вания системы массового об­ служивания 85

м

Марковский процесс 42

— с дискретными состояниями 42

Марковские цепи 43, 48 Матрица переходных вероятно­

стей 44 Медиана случайной величины 15

Мера мультиколлинеарности 152 Метод динамик средних 64

Монте-Карло 118

авторегрессии 162

аддитивной оптимизации 312

наименьших квадратов 169

потенциалов 272

северо-западного угла 273

экспоненциального сглажива­ ния 170

Механизм обслуживания 84 Многоканальная система массо­

вого обслуживания с отказами 97

— с ожиданием 101 Мода случайной величины 15 Модель Брауна 1г72

замкнутой системы массового обслуживания 104

«гармонический фильтр» 162 Моделирование случайных ве­

личин 121

425

случайных событий 125

случайных функций 128

СМО с отказами 128 Мультиколлинеарность 151

н

Непрерывная цепь Маркова 48 Неопределенность 320 Непрерывные распределения

вероятностей 28 Несовместные события 6 Несмещенность оценки 149 Нижняя цена ифы 328 Нормальное распределение 28 Нормировочное условие 50 Нормализация критериев 313

О

Область допустимых решений 202

Общая дисперсия 147 Одноканальная СМО с отказа­

ми 86

— с ожиданием 89 Оптимальное решение 229 Ординарность потока событий

53 Остаточная дисперсия 147

Отбор главных факторов 151

— видов аппроксимирующей функции 168

Ошибка аппроксимации 157 Оценка точности 169

— математической модели про­ гноза 169

п

Параметр сглаживания 174 Плотность распределения 12

вероятности перехода 48

восстановления 132 Полигон распределения 19 Показательное распределение 32 Поток событий 48

Правило построения двойствен­ ной пары 238

Признаки оптимальности двой­ ственной пары 239

Простейший поток событий 53 Простейшая одноканальная мо­

дель 86 Процесс гибели и размножения

55 Пропускная способность систе­

мы 87-88 Процедура построения вариаци­

онного ряда 18 Прогноз 158 Прогнозирование 158

Пуассоновский поток событий 53

Равномерное распределение 33 Распределение Пуассона 26

— Эрланга 31 Регрессия 139

Регрессионный анализ 141 Риск 309 Решение задачи методом стати­

стического моделирования 120 RS-критерий 183

Ряд распределения 18

Свойства случайного потока со­ бытий 53

— вероятностей событий 8 Сглаживание 165 Седловая точка 331

Система дифференциальных уравнений 49, 64, 65

Симплекс-метод 215 Симплекс-таблица 216 Случайная величина 10

— функция 41 Событие 6

Состоятельность оценок 149 Средняя случайной величины 14

426

Среднее квадратическое откло­ нение 16

линейное отклонение 184 Среднее число каналов, занятых

обслуживанием 106 Статус ресурсов 230 Стратегия игры 328

смешанная 333

чистая 329

Сумма событий 6

Таблица моделей прогноза 164 Теорема двойственности 241 Тренд 159 Транспортная задача 200, 270

закрытая 271

усложненная 278 Транспортная модель 271

Управляемые факторы 152 Уравнение Колмогорова 49 Условия существования финаль­

ных вероятностей 52

неопределенности 308

неотрицательности перемен­ ных 189

риска 309

Условные вероятности 9 Установившееся состояние сис­

темы 49

Ф

Финальные вероятности состо­ яний 49, 51

Фильтрация исходного времен­ ного ряда 165

Функция распределения И

восстановления 132

гиперболическая 168

квадратическая 168

~линейная 167

регрессии 139

степенная 168

экспоненциальная 167

ц

Целевая функция 188 Ценность ресурса 230 Цена игры 329-330 Цепь Маркова 43, 48

— Маркова эргодическая 50

э

Экономическая интерпретация регрессионного анализа 157

Экстраполяция 141 Экспоненциальные средние 172 Элемент симплекс-таблицы раз­

решающий 217 Эргодический случайный про­

цесс 50 Эффективность оценок 149

Оглавление

Предисловие

3

Раздел I. Вероятностно-статистические методы

 

моделирования экономических

5

систем

Глава 1. Основы вероятностных методов анализа

и моделирования экономических систем . . 5

1.1.Элементарные понятия о случайных событиях, ве­

личинах и функциях

 

5

1.2. Числовые характеристики случайных величин

 

14

1.3. Статистическая оценка законов распределения слу­

17

чайных величин

 

1.4. Основные законы распределения случайных величин

24

1.5. Выбор теоретического закона распределения случай­

34

ной величины

 

Задачи

39

Глава 2. Моделирование экономических систем с использованием марковских случайных

процессов

 

41

2.1. Основные понятия марковских процессов

41

2.2. Марковские цепи

 

43

2.3. Непрерывные цепи Маркова

48

2.4. Моделирование работы подвижного состава с ис­

пользованием марковских случайных процессов

. . . . 62

Задачи

 

73

Глава 3. Моделирование систем массового

82

обслуживания

 

3.1. Компоненты и классификация моделей массового

обслуживания

 

82

3.2. Определение характеристик систем массового обслу­

живания

 

86

Задачи

 

112

Глава 4. Статистическое моделирование

118

экономических систем

4.1. Теоретические основы метода

118

4.2. Моделирование систем

массового обслуживания

с использованием метода

Монте-Карло

128

4.3. Моделирование потоков отказов элементов

слож­

ных технических систем

 

131

Задачи

 

136

428

Глава 5. Методы и модели корреляционно-

регрессионного анализа

138

5.1. Общие сведения

138

5.2. Исходные

предпосылки регрессионного анализа

и свойства

оценок

148

5.3. Этапы построения многофакторной

корреляцион­

но-регрессионной модели

149

Глава 6. Методы и модели прогнозирования временных рядов экономических

показателей

158

6.1. Основные положения и понятия

в прогнозировании

временных рядов

158

6.2. Характеристика методов и моделей прогнозирования

показателей работы предприятий

160

6.3. Прогнозирование с помощью методов экстраполя­

ции

165

6.4.Прогнозирование на основе временных рядов с ис­ пользованием пакета программ для персональных

ЭВМ

186

Раздел II. Оптимизационные методы

 

и модели в управлении

188

экономическими системами

Глава 7. Линейное программирование

188

7.1. Задачи линейного программирования

189

7.2. Построение экономико-математических моделей за­

191

дач линейного программирования

7.3. Г1)афическое решение задачи линейного программи­

202

рования

7.4. Анализ моделей на чувствительность

208

7.5. Симплекс-метод

215

7.6. Методы нахождения опорного решения задачи ли­

220

нейного программирования

7.7. Экономическая интерпретация решения задачи

228

линейного программирования

7.8. Двойственные задачи линейного программирования

237

7.9. Экономико-математический анализ полученных оп­

247

тимальных решений

Задачи

253

429