
- •0Министерство образования Российской Федерации
- •Московская финасово-юридическая академия
- •Учебное пособие по дисциплине «Математические методы в экономике»
- •Оглавление.
- •Введение в математические методы. Моделирование в экономике и его использование в развитии и формализации экономической теории.
- •Математическая модель и ее основные элементы (экзогенные и эндогенные переменные, параметры; виды зависимостей экономических переменных и их описание; уравнения, тождества, неравенства и их системы).
- •Модель Василия Леонтьева многоотраслевой экономики (балансовый анализ).
- •Задание.
- •Предмет и задачи исследования операций. Что такое исследование операций и чем оно занимается.
- •Основные понятия и принципы исследования операций.
- •Математические модели операций.
- •Прямые и обратные задачи исследования операций. Основные задачи ио.
- •Линейное программирование. Введение.
- •Примеры задач линейного программирования.
- •1.Задача об использовании ресурсов.
- •Задача составления рациона (задача о диете, задача о смесях).
- •Задания:
- •.Общая задача линейного программирования.
- •Геометрический смысл решений неравенств и их систем.
- •Графический метод решения злп.
- •Алгоритм решения злп графическим методом.
- •Задания:
- •Особые случаи задач линейного программирования. (графический метод) Неограниченность области допустимых решений.
- •Не единственность оптимального решения.
- •Системыmлинейных уравнений сnнеизвестными.
- •Основы симплекс - метода линейного программирования
- •Задачи.
- •Особые случаи симплексного метода Не единственность оптимального решения (альтернативный оптимум).
- •Появление вырожденного базисного решения
- •Отсутствие конечного оптимума.
- •Метод искусственных переменных (м-метод).
- •Задания.
- •Двойственные задачи
- •Свойства взаимно двойственных задач.
- •Алгоритм составления двойственных задач.
- •Объективно обусловленные оценки и их смысл.
- •Задания.
- •Модели целочисленного линейного программирования.
- •Методы отсечения.
- •Метод Гомори.
- •Алгоритм метода Гомори.
- •Понятие о методе ветвей и границ.
- •Задания
- •Транспортная модель.
- •Определение транспортной модели
- •Пример транспортной модели
- •Приведение любой транспортная модель к сбалансированной.
- •Решение транспортной задачи
- •Нахождение первоначального допустимого базисного решения.
- •I. Метод северо-западного угла
- •II.Метод минимальной стоимости.
- •Критерий оптимальности и нахождение переменной вводимой в базис. Метод потенциалов.
- •Нахождение переменной, выводимой из базиса.
- •Распределительный метод (построение замкнутого цикла).
- •Примеры задач транспортной модели. Модель производства за запасами
- •Задания.
- •Элементы теории игр.
- •Платежная матрица. Верхняя и нижняя цена игры.
- •Задания.
- •Решение игр в смешанных стратегиях.
- •Задания:
- •Нелинейное программирование. Классическое определение экстремума.
- •Глобальный экстремум.
- •Условный экстремум.
- •Метод множителей Лагранжа.
- •Выпуклые множества и выпуклые функции.
- •Задача выпуклого программирования.
- •Производная по направлению и градиент.
- •Методы спуска.
- •Градиентные методы.
- •Задания.
- •Динамическое программирование.
- •Общая постановка задач динамического программирования.
- •Принцип оптимальности.
- •Уравнения Беллмана.
- •Общая схема решения задач динамического программирования.
- •Задача о распределении средств между предприятиями.
- •Задания.
- •Модели сетевого планирования и управления.
- •Порядок построения сетевых графиков.
- •Задания.
- •Ключ к тесту.
- •Вопросы для подготовки к экзамену (зачету)
- •Список литературы.
Математическая модель и ее основные элементы (экзогенные и эндогенные переменные, параметры; виды зависимостей экономических переменных и их описание; уравнения, тождества, неравенства и их системы).
Модель– условный образ объекта, построенный для упрощения его исследования. Предполагается, что изучение модели дает новые знания об объекте, либо позволяет определить наилучшие решения той или иной ситуации.
Основные типы моделей.
Математические модели, используемые в экономике, можно разделить на классы по ряду признаков, относящихся к особенностям моделируемого объекта, цели моделирования и используемого инструментария (Макро- и микроэкономические модели, теоретические и прикладные, статические и динамические).
Макроэкономические моделиописывают экономику как единое целое, связывая между собой укрупненные материальные и финансовые показатели: ВНП, потребление, инвестиции, занятость, процентную ставку, количество денег и т.д.Микроэкономические моделиописывают взаимодействие структурных и функциональных составляющих экономики либо функционирование одной структурной составляющей.
На макроуровне особое место занимают равновесные модели. Они описывают такое состояние экономики при котором результирующая всех сил, пытающихся вывести экономику из этого состояния, равна нулю. На микроуровне часто используют оптимизационные модели, т.е. модели максимизирующие прибыль или минимизирующие затраты.
Теоретические моделипозволяют изучить общие свойства экономики и ее характерных элементов дедукцией выводов из формальных предпосылок.
Прикладные моделидают возможность оценивать параметры функционирования конкретного экономического объекта и сформулировать рекомендации для принятия конкретного решения (модели, определяющиеся числовыми значениями).
Статические моделиописывают состояние объекта в конкретный момент времени.Динамические моделиотображают взаимозависимости переменных во времени.
Детерминированныемодели – жесткие функциональные связи между объектами.Стохастические– эти связи могут изменяться при наличии случайных воздействий.
Пример 3.
Пусть имеется фирма, выпускающая несколько видов продукции. В процессе производства используются 3 вида ресурсов: оборудование, рабочая сила, сырье; эти ресурсы однородны, количества их известны и в данном производственном цикле увеличены быть не могут. Задан расход каждого из ресурсов на производство единицы продукции каждого вида. Заданы цены продуктов. Нужно определить объем производства с целью максимизации стоимости произведенной продукции.
Экзогенные переменные– переменные, которые задаются вне модели, т.е заранее известны.
K– количество оборудования;
L – рабочая сила;
R – сырье.
Параметры – коэффициенты уравнений модели.
Часто экзогенные переменные и параметры в моделях не различают.
Расходы этих ресурсов на единицу продукции: ki, ,ri, рi i=1…3
Эндогенные переменные– определяются в ходе расчета модели.
xi– неизвестные объемы производства каждого вида продукции.
Найдем допустимое множество – множество всех возможных вариантов. В нашей задаче это совокупность вариантов производства, обеспеченных имеющимися ресурсами.
К этим ограничениям добавим требование неотрицательности экзогенных переменных. Если какой-то ресурс надо израсходовать полностью, то знак неравенства заменяется на =.
Т.к. модель является оптимизационной, то необходимо ввести целевую функцию (максимизируемая или минимизируемая величина, отражающая интересы принимающего решение субъекта).
Построенная математическая модель не всегда точно отображает реальность. Причины могут заключатся в следующем:
ресурсы до некоторой степени взаимозаменяемы;
затраты ресурсов не всегда пропорциональны выпуску (постоянные затраты);
объемы ресурсов не всегда фиксированы;
внутри каждого ресурса можно составляющие, функционально или качественно различные;
цены продуктов и ресурсов м. зависеть от объема продаж;
фирма м. использовать одну из конечного набора технологий, характеризующуюся определенными сочетаниями ресурсов.
различные единицы получаемой прибыли могут иметь разную ценность;
интересы фирмы не всегда ограничиваются максимизацией прибыли;
важны бывают динамические взаимосвязи;
на ситуацию могут воздействовать случайные факторы.