- •Экономико-математические методы и модели
- •Содержание
- •Лекция 1. Теоретические основы экономико-математического моделирования
- •1 Объекты изучения и методы исследования курса «Экономико-математические методы и модели»
- •2 Понятие экономико-математической модели и моделирования
- •3 Классификация экономико-математических моделей
- •4 Основные этапы экономико-математического моделирования
- •5 Программное обеспечение экономико-математического моделирования
- •Лекция 2. Система экономико-математических моделей оптимального планирования и управления
- •1 Понятие оптимизационных задач и оптимизационных моделей
- •2 Методика построения оптимизационной модели
- •3 Основные типы линейных экономико-математических моделей
- •1.3 Модели рационального распределения материальных ресурсов. В общем виде данная задача может быть сформулирована следующим образом:
- •Лекция 3. Экономико-статистическое моделирование и прогнозирование
- •1 Понятие экономико-статистической модели
- •2 Основные инструменты анализа экономических данных1
- •3 Применение корреляционного анализа для решения экономических задач1
- •4 Применение регрессионного анализа для решения экономических задач1
- •5 Трендовые модели прогнозирования экономических процессов
- •Лекция 4. Модели оптимального управления товарными запасами
- •1 Основные понятия экономико-математических моделей управления запасами
- •2 Модели управления однономенклатурными запасами1
- •3 Модели управления многономенклатурными запасами2
- •Лекция 5. Модели систем массового обслуживания
- •1 Понятие о системах массового обслуживания (смо)
- •2 Основные характеристики смо1
- •3 Классификация смо
- •4 Экономико-математическая постановка задач массового обслуживания
- •Лекция 6. Методы и модели сетевого планирования и управления
- •1 Особенности и назначение систем сетевого планирования и управления
- •2 Основные понятия, определения и графические обозначения спу
- •3 Правила построения сетевых графиков
- •4 Основные параметры сетевых моделей и методы их расчета
- •5 Постановка задач для решения методами спу
- •6 Виды и сущность оптимизации сетевых моделей
- •Лекция 7. Экономико-математические методы и модели теории игр
- •1 Предмет и задачи теории игр
- •2 Матричные игры с нулевой суммой
- •3 Решение матричных игр в чистых стратегиях
- •4 Решение матричных игр в смешанных стратегиях
- •5 Решение статистических игр по различным критериям
- •Лекция 8. Модели межотраслевого баланса
- •1 Общие понятия балансового метода
- •2 Принципиальная схема межотраслевого баланса
- •3 Экономико-математическая модель межотраслевого баланса
- •Литература
4 Экономико-математическая постановка задач массового обслуживания
Правильная экономико-математическая постановка задачи в значительной степени определяет эффективность рекомендаций по совершенствованию массового обслуживания в торговле, в сфере услуг и т.д. В связи с этим необходимо наблюдать за обслуживанием, выявлять существенные связи проблемы, формировать цели и определять экономические критерии оценки работы СМО. В качестве общего, интегрального критерия могут выступать затраты, с одной стороны, СМО как обслуживающей системы, а с другой — заявок, которые могут иметь разную базу. Например, для товаров, поступающих в торговую сеть, этот критерий связан со временем и скоростью их обращения и интенсивностью поступления денежных средств в банк.
Рассмотрим моделирование СМО в торговле. Оно должно включать анализ затрат времени в процессе обслуживания, например продавцов или населения в актах продажи-покупки товаров. Затем с помощью соответствующих методов и приемов необходимо строить модели связи с другими показателями СМО торговли.
Например, особенностью показателей для СМО с отказами является то, что время ожидания заявок в очереди Точ = 0. Поскольку в этом случае существование очереди невозможно, то lоч = 0 и, следовательно, вероятность ее образования роч = 0. По числу заявок k определяются режим работы системы, ее состояние: при k = 0 — простой каналов, при 1<k<n — обслуживание заявок, при k>n — обслуживание и отказ. Показателями таких СМО являются: вероятность отказа в обслуживании ротк, вероятность обслуживания робс, среднее время простоя канала Tпp, среднее число соответственно занятых и свободных каналов Nз и Nсв, среднее время обслуживания Тобс, абсолютная пропускная способность А.
Для СМО с неограниченным ожиданием характерно, что вероятность обслуживания заявки робс = 1, поскольку длина очереди и время ожидания начала обслуживания не ограничены, т. е. формально и. В таких системах возможны следующие режимы работы: приk = 0 наблюдается простой каналов обслуживания, при 1<k<n — обслуживание и при k>n — обслуживание и очередь. Показателями эффективности таких СМО являются: среднее число заявок в очереди lоч, среднее число заявок в системе Nсист, среднее время пребывания заявки в системе Tсис, абсолютная пропускная способность А.
В СМО с ожиданием с ограничением на длину очереди mах lоч = m; если число заявок в системе k = 0, то наблюдается простой каналов. При 1<k<n — обслуживание, при n<k<n+m — обслуживание и очередь и при k > n+m — обслуживание, очередь и отказ в обслуживании. Показателями эффективности таких СМО являются вероятность отказа в обслуживании ротк, вероятность обслуживания робс, среднее число заявок в очереди lоч, среднее число заявок в системе Nсист, среднее время пребывания заявки в системе Tсис, абсолютная пропускная способность А.
В процессе постановки задачи необходимо раскрыть взаимосвязи показателей эффективности СМО, которые по своей базовой принадлежности можно разделить на две группы, которые образуют две совокупности.
Первая группа показателей связана с издержками обращения торговли Сио, которые определяются числом занятых обслуживанием каналов, затратами на содержание СМО, интенсивностью обслуживания, степенью загрузки каналов, эффективностью их использования, пропускной способностью СМО и т.п.
Вторая группа показателей определяется издержками собственно заявок Сиз, поступающих на обслуживание, которые образуют входящий поток и связаны с такими показателями, как длина очереди, время ожидания обслуживания, вероятность отказа в обслуживании, время пребывания заявки в СМО и др.
Обобщенным показателем эффективности СМО, включающим требования и возможности обеих групп, может быть критерий экономической эффективности, включающий как издержки обращения Сио, так и издержки заявок Сиз, которые будут иметь оптимальное значение при минимуме общих затрат С. На этом основании целевую функцию задачи можно записать так: С = (Сио + Сиз) → min.
Поскольку издержки обращения включают затраты, связанные с эксплуатацией СМО (Сэкс) и простоем каналов обслуживания (Спр), а издержки заявок включают потери, связанные с уходом необслуженных заявок (Снз) и с пребыванием в очереди (Соч), то целевую функцию можно переписать с учетом общих показателей таким образом:
. (5.9)
В зависимости от поставленной задачи управляемыми показателями могут быть: количество каналов обслуживания, организация каналов обслуживания (параллельно, последовательно, смешанным образом), дисциплина очереди, приоритет в обслуживании заявок, взаимопомощь между каналами и др. Часть показателей в задаче фигурирует в качестве неуправляемых, они обычно являются исходными данными. Следует заметить, что в качестве критерия эффективности в целевой функции может быть товарооборот торгового предприятия или, например, рентабельность. Тогда, очевидно, оптимальные значения управляемых показателей СМО находятся уже при их максимальном значении и необходимо соответствующим образом провести преобразования целевой функции.
После построения целевой функции необходимо определить условия решения задачи, т. е. найти ограничения, установить исходные значения показателей, выделить неуправляемые показатели и построить или подобрать совокупность моделей взаимосвязи всех показателей для анализируемого типа СМО, чтобы в конечном итоге найти оптимальные значения управляемых показателей, например, количество продавцов, кассиров, грузчиков, фасовщиков, объемы складских помещений, размещение товаров в торговом зале и др.