- •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
- •3.2. Выполнение задания 2
- •Работа 2. Решение транспортной задачи и матричной игры
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •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
Пример 6.2.2
Пусть функция полезности двух товаров задается равенством
.
Кривая безразличия определяется уравнением .
Из этого уравнения следует
,
т.е. множество кривых безразличия образуют на плоскости семейство гипербол (рис. 6.2.1).
Свойства кривых безразличия
Через любую точку пространства товаров можно провести кривую безразличия.
Две любые кривые безразличия не пересекаются.
Пусть уравнение кривой безразличия имеет вид
.
Тогда производная
,
т.е. кривые безразличия убывают.
Рис. 6.2.1
Отсюда следует, что для сохранения полезности набора уменьшение одного товара должно быть заменено (компенсировано) увеличением другого товара.
Предельная норма замены
Для потребителя наличие товаров, обладающих одинаковой полезностью, означает возможность замены одного набора товаров другим равноценным набором. Количественной мерой такой замены служит предельная норма замены.
Предельной нормой замены первого товара вторым называют величину
(6.2.3)
т.е. предельная норма замены равна отношению предельных полезностей этих товаров. Предельная норма замены S12 показывает, на сколько единиц нужно уменьшить (увеличить) количество второго товара при увеличении (уменьшении) первого товара на единицу, чтобы полезность осталась неизменной.
Допустим, что потребитель принимает решение заменить набор товаров X = (x1, x2) на равноценный ему набор, в котором количество первого товара будет x1+ Δx1. Количества второго товара приблизительно изменится на величину
Δ x2 - S12 ∙Δ x1 (6.2.4)
Тогда количество второго товара в новом наборе будет приблизительно равно
x2 - S12 ∙Δ x1 (6.2.5)
Отсюда следует, что при увеличении первого товара количество второго товара уменьшается.
Предельной нормой замены второго товара первым называют величину
. (6.2.6)
Предельная норма замены S21 показывает, на сколько единиц нужно уменьшить (увеличить) количество первого товара при увеличении (уменьшении) второго товара на единицу, чтобы полезность осталась неизменной. Допустим, что потребитель принимает решение заменить набор товаров X = (x1, x2) на равноценный ему набор, в котором количество второго товара будет x2+Δx2. Количества первого товара приблизительно изменится на величину
Δ x1 - S21 ∙Δ x2 (6.2.7)
Тогда количество второго товара в новом наборе будет приблизительно равно
X1 - S21 Δ x2 (6.2.8)
Отсюда следует, что при увеличении второго товара количество первого товара уменьшается .
Пример 6.2.3
Допустим, что полезность набора X = (x1, x2), состоящего из x1 кг. яблок и x2 кг. конфет, равна стоимости товаров, входящих в этот набор т.е.
Здесь b1 = 50 – стоимость 1 кг. яблок, а b2 = 100 – стоимость 1 кг. конфет.
Предельная полезность яблок равна
т.е. стоимости 1 кг яблок.
Предельная полезность конфет равна
т.е. стоимости 1 кг конфет.
Предельная норма замены конфет яблоками равна отношению их предельных полезностей
Это означает, что для сохранения общей стоимости набора уменьшение яблок на 1 кг. требует увеличение конфет на 1/3 кг. Например, для сохранения общей стоимости набора 200 уменьшение яблок на 1 кг. в наборе X1=(2, 2/3) приводит к увеличению конфет на 1/3 кг. т.е. к набору X2 = (1, 1). Графически это означает переход от точки С к точке D (рис. 6.2.2).
Рис. 6.2.2