Введение

Предмет, история и перспективы развития методов оптимальных решений. Основные этапы принятия оптимальных решений. Общая постановка и классификация задач оптимизации.

Тема 1. Линейное программирование

Постановка и формы записи задачи линейного программирования. Экономические приложения. Геометрическая интерпретация задачи. Симплекс-метод: основная схема алгоритма. Экономическая интерпретация итоговой симплекс-таблицы. Метод искусственного базиса.

Двойственные задачи линейного программирования. Основное неравенство теории двойственности. Теорема о существовании прямого и двойственного решений, теорема о дополняющей нежесткости. Примеры использования теорем двойственности для построения оптимального решения задачи ЛП. Анализ модели на чувствительность. Экономическая интерпретация двойственной задачи. Третья теорема двойственности (об оценках). Пример использования объективно обусловленных оценок для принятия оптимальных решений.

Тема 2. Транспортная задача линейного программирования

Общая постановка транспортной задачи. Открытая и закрытая ТЗ. Метод северо-западного угла. Метод наименьшей стоимости. Определение первоначального распределения поставок в вырожденном случае. Проверка оптимальности базисного распределения поставок. Улучшение неоптимального плана перевозок. Алгоритм распределительного метода.

Тема 3. Целочисленное программирование и дискретная оптимизация

Целочисленные переменные в задачах экономического планирования. Общая задача целочисленного программирования, общая задача целочисленного ЛП, задача частично-целочисленного программирования. Геометрическая интерпретация задачи целочисленного программирования. Алгоритм Гомори. Метод ветвей и границ. Задача о назначениях.

Тема 4. Нелинейные задачи оптимизации

Общая постановка задач конечномерной оптимизации. Выпуклые множества и их свойства. Экономическая и геометрическая интерпретации. Теорема Вейерштрасса и следствие из неё. Метод множителей Лагранжа в гладких экстремальных задачах с ограничениями типа равенств и неравенств. Задачи выпуклого программирования. Теорема Куна-Таккера.

Схемы численных методов оптимизации: градиентный метод с постоянным шагом, метод скорейшего спуска, метод Ньютона, метод проекции градиента.

Тема 5. Многокритериальная оптимизация

Постановка и методы решения задач многокритериальной оптимизации. Примеры многокритериальных задач в экономике.

Тема 6. Математическая теория оптимального управления. Динамическое программирование

Постановка задач оптимального управления. Принцип максимума для дискретных линейных задач оптимального управления. Методы нелинейного программирования в задачах оптимального управления.

Динамическое программирование. Математическая теория оптимального управления. Принцип оптимальности Р. Беллмана. Рекуррентные соотношения Беллмана. Численные методы расчета оптимальных программ. Схемы динамического программирования в задачах оптимального управления.

Тема 7. Марковские процессы; задачи систем массового обслуживания

Понятие марковского случайного процесса. Потоки событий. Уравнения Колмогорова. Процессы «рождения-гибели». Экономико-математическая постановка задач массового обслуживания. Задачи анализа замкнутых и разомкнутых систем массового обслуживания Модели систем массового обслуживания в коммерческой деятельности. СМО с отказами. СМО с ожиданием (очередью).

III. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:

1. Литература:

Базовый учебник

Исследование операций в экономике. /Под ред. Н.Ш. Кремера. М.: ЮНИТИ, 1999.

Основная:

1. Красс М.С., Чупрынов Б.П. Основы математики и её приложения в экономическом образовании. М.: Дело, 2000.

2. Кондаков В.М. Математическое программирование. Пермь. Изд.- во ПГУ, 1997.

Дополнительная:

1. Алексеев В.М., Галлеев Э.М.,Тихомиров В.М. Сборник задач по оптимизации. М.: Наука, 1984.

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

3. Ашманов С.А., Тимохов А.В. Теория оптимизации в задачах и упражнениях. М.: Наука, 1991.

4. Банди Б. Основы линейного программирования. М.: Радио и связь, 1989.

5. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1988.

6. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972.

7. Замков О.О., Черемных Ю.А., Толстопятенко А.В. Математические методы в экономике. М.: Изд.- во «Дело и сервис», 1999.

8. Интрилигатор М. Математические методы оптимизации и экономическая теория. М.: Прогресс, 1975.

9. Калихман И.Л. Сборник задач по математическому программированию. М.: Высшая школа, 1975.

10 Конюховский П.В. Математические методы исследования операций в экономике. СПб.: Питер, 2000.

11.Кузнецов А.В., Холод. Н.И., Костевич Л.С. Руководство к решению задач по математическому программированию. Минск. Вышейная школа, 1978.

12. Морозов В.В., Сухарев.А.Г., Федоров В.В. Исследование операций в задачах и упражнениях. М.: Высшая школа, 1986.

13. Томас Р. Количественные методы анализа хозяйственной деятельности. М.: Дело и сервис, 1999.

14. Фомин Г.П. Математические методы и модели в коммерческой деятельности. М.: Финансы и статистика, 2001.

15. Эддоус М., Стэнсфилд Р. Методы принятия решения. М.: ЮНИТИ, 1997.

16. Экономико-математические методы и прикладные модели. /Под ред. В.В. Федосеева. М.: ЮНИТИ, 1999.

3. Тематика заданий по различным формам текущего контроля:

Тематика контрольных работ:

Контрольная работа по теме «Графический метод и симплекс метод решения задач линейного программирования. Двойственные задачи линейного программирования. Транспортная задача. Целочисленное программирование. Задача о назначениях»,

Домашнее задание по теме «Многокритериальные задачи. Нелинейные задачи оптимизации».

Перечень вопросов для самоконтроля студентов:

Перечень вопросов для самоконтроля студентов представлен в Приложении 1 «Перечень вопросов для самоконтроля студентов по дисциплине «Методы оптимальных решений» для направления «Экономика».

Тематика практических занятий:

Перечень практических занятий с указанием темы, плана семинара, заданиями для работы на семинаре, домашним заданием и списком литературы представлены в Приложении 2 «Планы семинарских занятий по дисциплине «Методы оптимальных решений» для направления «Экономика».