- •Mатематика
- •Часть 2 методы оптимизации
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия (очная/очно-заочная формы обучения)
- •2.5.1.2. Практические занятия (заочная формы обучения)
- •2.5.2. Лабораторные работы (для всех форм обучения)
- •Балльно-рейтинговая система
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект лекций введение
- •Раздел 1. Линейное программирование. Основные понятия
- •Стандартная и каноническая формы задачи линейного программирования
- •Пример 1.1.1
- •Пример 1.1.2
- •Пример 1.1.3
- •1.2. Двойственная задача
- •Пример 1.2.1
- •1.3. Базисные решения
- •Пример 1.3.1
- •Раздел 2. Решение прямой задачи линейного программирования симплекс-методом
- •2.1. Теоремы двойственности. Алгоритм симплекс-метода
- •Пример 2.1.1
- •2.1.2. Анализ оптимальной симплекс-таблицы
- •2.2. Интервалы устойчивости. Ценность ресурсов
- •Пример 2.2.1
- •Пример 2.2.2
- •Пример 2.2.3
- •Раздел 3. Решение транспортной задачи. Матричные игры
- •3.1. Математическая постановка транспортной задачи
- •Пример 3.1.1
- •3.2. Матричные игры. Основные понятия
- •Пример 3.2.1
- •3.3. Решение матричных игр в смешанных стратегиях
- •Пример 3.3.1
- •3.4. Решение матричных игр симплекс-методом
- •Пример 3.4.1
- •Раздел 4. Целочисленное и нелинейное программирование
- •4.1. Задача о назначениях
- •Пример 4.1.1
- •4.2. Нелинейное программирование
- •Пример 4.2.1
- •Раздел 5. Производственные функции
- •5.1. Свойства производственных функций
- •Примеры производственных функций.
- •Пример 5.1.1
- •Пример 5.1.2
- •Пример 5.1.3
- •Пример 5.1.4
- •Пример 5.1.5
- •5.2. Характеристики производственных функций
- •Пример 5.2.1
- •Пример 5.2.2
- •Пример 5.2.3
- •Модель фирмы
- •Пример 5.3.1
- •Геометрическая иллюстрация оптимального решения
- •5.4. Функции спроса на ресурсы и функция предложения продукции
- •Пример 5.4.1
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 6. Модели потребительского спроса
- •6.1. Функции полезности
- •2. Неоклассическая мультипликативная функция
- •3. Логарифмическая функция
- •Пример 6.1.1
- •2. Свойство строгой вогнутости
- •Пример 6.1.2
- •Пример 6.1.3
- •6.2. Кривые безразличия
- •Пример 6.2.1
- •Пример 6.2.2
- •Пример 6.2.3
- •Вопросы для самопроверки
- •6.3. Задача потребительского выбора
- •Пример 6.3.1
- •Пример 6.3.2
- •Вопросы для самопроверки
- •6.4. Влияние на спрос цен товаров и дохода потребителя
- •Пример 6.4.1
- •Пример 6.4.2
- •Вопросы для самопроверки
- •6.5. Уравнение Слуцкого
- •Пример 6.5.1
- •Вопросы для самопроверки
- •Порядок выполнения работы
- •3.1. Выполнение задания 1
- •Пример 1.1
- •Решение
- •3.1.1. Построение начального базисного плана
- •Работа 2. Решение транспортной задачи и матричной игры
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3.2. Выполнение задания 2
- •Порядок выполнения работы
- •3.1. Выполнение задания 1
- •Решение
- •3.1.1. Заполнение исходных данных
- •3.2. Выполнение задания 2 Пример
- •Решение
- •3.5. Индивидуальные задания для выполнения лабораторной работы Лабораторная работа 1
- •Лабораторная работа 2
- •Вариант 1
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4.1.1. Задание на контрольную работу
- •Варианты заданий 1 и 2
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы Пример задания 1
- •Записать стандартную и каноническую формы
- •Графическое решение задачи
- •Пример задания 2. Двойственная задача
- •Найти оптимальное решение двойственной задачи
- •Пример задания 3
- •Решение
- •Пример задания 4
- •1) Вычислим равновесный спрос при заданных ценах и доходе
- •4.2. Тесты текущего контроля (по разделам) Тест № 1
- •Тест № 2
- •Тест № 3
- •Тест № 4
- •Тест № 5
- •Тест № 6
- •4.3. Итоговый тест
- •4.4. Вопросы к экзамену
- •Содержание
- •Математика. Ч. 2. Методы оптимизации
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
2. Неоклассическая мультипликативная функция
(6.1.4)
![]()
Величина ai определяет минимальное количество приобретаемого товара. Набор (a1, a2) можно рассматривать как минимальную корзину потребления.
3. Логарифмическая функция
![]()
Пример 6.1.1
Пусть потребитель определил отношение предпочтения для наборов из двух товаров X = (x1, x2), состоящего из x1 кг. яблок и x2 кг. конфет. Допустим, что для него строго предпочтительнее набор, в котором одновременно больше и яблок и конфет.
Допустим, что потребителю безразличны наборы
X = (1,1) (из 1 кг яблок и 1 кг конфет),
Y=(2, 2/3) (из 2 кг яблок и 2/3 кг конфет)
т.е.
.
Набор Y=(2, 2/3) строго предпочтительнее набора Z = (1, 1/2) т.е. для потребителя приобрести 2 кг яблок и 2/3 кг конфет строго предпочтительнее, чем приобрести 1 кг яблок и 1/2 кг конфет. Тогда аксиома транзитивности означает, что для потребителя набор товаров X строго предпочтительнее набора товаров Z:
![]()
т.е. приобрести 1 кг яблок и 1 кг конфет, строго предпочтительнее, чем приобрести 1 кг яблок и 1/2 кг конфет.
Функцию полезности для данного примера можно построить, например, следующим образом. Обозначим b1 = 50 ден. ед. стоимость 1 кг. яблок, а – b2 = 150 ден. ед. стоимость 1 кг. конфет. Допустим, что полезность набора товаров целиком определяется его стоимостью. В этом случае в качестве функции полезности набора X = (x1, x2) можно принять стоимость товаров, входящих в этот набор:
u(x1, x2) =50 x1 + 150 x2.
Вычислим полезность всех рассмотренных выше наборов:
ден.ед.
ден.ед.
ден.ед.
Следует заметить, что полезность набора товаров не всегда совпадает с его стоимостью. Например, для потребителя с повышенным сахаром полезность яблок несомненно выше полезности конфет.
Свойства функции полезности
Свойство монотонности. Предельная полезность товара
Функция полезности удовлетворяет свойству монотонности, если из неравенств
![]()
следует
(6.1.5)
Пусть функция полезности u(x1, x2) дифференцируема. В этом случае свойс-тво монотонности означает, что частные производные функции полезности положительны:
.
(6.1.6)
Свойство
монотонности означает, что рост
потребления хотя бы одного товара
приводит
к увеличению полезности
u(x1,
x2)
всего
набора товаров. Частная производная
называетсяпредельной
полезностью
товара
j.
Предельная полезность
товара
измеряется в ед. полезности за ед. товара
(в ед. полезн./ед. товара).
Пусть
потребления товара 1 изменяется на
величину
,
а потреблении товара 2–
на величину
.
Тогда величина
![]()
определяет
приращение полезности при замене набора
(x1,
x2)
на набор
Приращение полезности можно приблизительно
вычислить по формуле
(6.1.7)
В
частности, если потребления
товара 1 изменяется на величину
,
а потреблении товара 2 не изменяется
,
то
,
(6.1.8)
если
потребления
товара 1 не изменяется
=
0, а потребление товара 2 изменяется на
величину
,
то
(6.1.9)
2. Свойство строгой вогнутости
Функция полезности удовлетворяет свойству строгой вогнутости, если справедливо
(6.1.10)
для любых
![]()
Если функция полезности дважды дифференцируема по всем аргументам, то свойство строгой вогнутости означает, что ее частные производные второго порядка являются отрицательными
,
(6.1.11)
т.е. ростом потребления товара j скорость роста полезности замедляется.
