Инфоурок Другое ПрезентацииМатематическое и компьютерное моделирование

Математическое и компьютерное моделирование

Скачать материал
Скачать материал "Математическое и компьютерное моделирование"

Получите профессию

Няня

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Специалист по экономической безопасности

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • Математическое и компьютерное моделированиеШориков Андрей Фёдорович,
профессо...

    1 слайд

    Математическое и компьютерное моделирование
    Шориков Андрей Фёдорович,
    профессор, доктор физ.-мат. наук
    Институт математики и механики УрО РАН,
    Уральский государственный экономический университет
    Екатеринбург
    2009

  • Слайд №11. О линейных алгебраических структурах 

     Значительная часть ист...

    2 слайд

    Слайд №1
    1. О линейных алгебраических структурах

    Значительная часть истории развития естественных наук пред-ставляет собой летопись непрерывного стремления челове-чества к обобщению понятий, которые позволили бы предста-вить действительной мир в математических терминах. В исто-рии развития социальных наук (особенно экономических) в последнее время также наблюдаются определенные попытки выдвижения коли-чественно обоснованных теорий, использующих математические ме-тоды. Чтобы иллюстрировать математически некоторые законы дейст-вительного мира, необходимо создать соответствующие математи-ческие модели относительно одной или большего числа рассмат-риваемых параметров (переменных).

  • Слайд №2           Целью такой модели может быть, например, наилучшее распред...

    3 слайд

    Слайд №2

    Целью такой модели может быть, например, наилучшее распределение имеющегося объема финансовых средств банка среди нескольких объектов инвестирования, при-носящих разную доходность, с целью получения наиболь-шей суммарной прибыли, или наилучшая организация гру-зоперевозок транспортной фирмой внутри города, с целью обеспечения наименьшего пробега машин порожняком и выполнения всех заявок клиентов в срок и в полном объеме.

  • Слайд №3Следует отметить, что сформированная математическая мо-дель для конкр...

    4 слайд

    Слайд №3
    Следует отметить, что сформированная математическая мо-дель для конкретного рассматриваемого процесса или объекта может быть достаточно сложной для ее математического ана-лиза и тогда необходимы более упрощенные ее модификации. Причем, в некоторых случаях такие упрощенные модели могут с достаточно высокой степенью точности соответствовать опи-сываемому процессу или объекту. В других случаях доступные нам математические модели могут давать значения решений, отличающиеся более чем на 100% от результатов действи-тельных физических измерений.

  • Слайд №4Таким образом, фактически, мы ожидаем, что сформи-рованная математиче...

    5 слайд

    Слайд №4
    Таким образом, фактически, мы ожидаем, что сформи-рованная математическая модель будет служить для следующих основных целей: количественной оценки вы-бранных параметров для рассматриваемого процесса или объекта; предсказанию изменения их значений в будущем, т.е. для прогнозирования; влиянию на изменение значений выбранных показателей оценки качества рассматрива-емых процессов или объектов, т.е. управления ими. При этом точность, требуемая от такой модели, опреде-ляется конечной целью, для которой она создавалась.

  • Слайд №5            Линейность для различных математических структур представ...

    6 слайд

    Слайд №5

    Линейность для различных математических структур представляет собой весьма общее понятие: существуют линейные алгебраические уравнения, линейные обыкно-венные дифференциальные уравнения, т.е. уравнения от-носительно производных функций от выбранных пере-менных и т.д.
    Все линейные модели обладают свойствами адди-тивности и однородности.

  • Слайд №6     С математической точки зрения, линейные модели имеют серьезные п...

    7 слайд

    Слайд №6

    С математической точки зрения, линейные модели имеют серьезные преимущества перед всеми остальными – нелиней-ными моделями. При этом, в случае нелинейных систем при применении математических методов почти всегда возникают трудности при их аналитическом (формульном) изучении и часто возникают потребности в применении компьютеров даже при ре-шении простейших задач поставленных в рамках этих моделей, т.е. требуется разработка сложных численных (приближенных) методов и алгоритмов для решения задач, сформулированных в рамках таких моделей.

  • Слайд №7       При этом во многих случаях даже мощные компьютеры оказы-ваются...

    8 слайд

    Слайд №7

    При этом во многих случаях даже мощные компьютеры оказы-ваются бесполезными для исследования таких систем. С другой стороны, часто значительно легче работать с линейными моде-лями и получать аналитические и численные решения, пред-ставляющие интерес для рассматриваемых практических задач.

  • Слайд №8      Оба эти фактора – доступность для исследования  и достаточная т...

    9 слайд

    Слайд №8

    Оба эти фактора – доступность для исследования и достаточная точность приближения к действительному миру – делают линейные модели наиболее широко приме-нимым математическим аппаратом в естественных и соци-альных науках. Причем существуют математические методы, позволяющие при математическом моделировании рассмат-ривать только наиболее значимые для рассматриваемого про-цесса параметры и использовать только линейные матема-тические структуры, которые являются достаточно адекватными рассматриваемым процессам и позволяют получать прием-лемые для практики результаты решения соответствующих кон-кретных практических задач.

  • Слайд №9       При этом, под адекватностью математической модели исходному пр...

    10 слайд

    Слайд №9

    При этом, под адекватностью математической модели исходному процессу понимают такую соответствующую ему математическую модель, что решение чисто математи-ческих задач, сформированных в рамках этой модели, поз-воляет получать приемлемые количественные резуль-таты для конкретных практических задач, связанных с данным процессом.
    Тогда возникает вопрос: «Что понимается под линейной операцией и чем она характеризуется?».

  • Слайд №10     Можно дать следующее формальное определение понятия линейной...

    11 слайд

    Слайд №10
    Можно дать следующее формальное определение понятия линейной операции.

  • Слайд №11

    12 слайд

    Слайд №11

  • Слайд №12

    13 слайд

    Слайд №12

  • Слайд №13

    14 слайд

    Слайд №13

  • Слайд №14            Можно сказать, что алгебраические структуры, порожденные...

    15 слайд

    Слайд №14

    Можно сказать, что алгебраические структуры, порожденные линейными операциями над множествами элементов, в которых определены операции сложения элементов и умножения их на действительное число, называются линейными алгебраи-ческими структурами.
    Предметом для линейных алгебраических структур является изучение таких элементов, как вектора, матрицы, опре-делители, линейные алгебраические уравнения и др., изучение связанных с ними свойств и свойств порожденных ими структур (например, систем линейных алгебраических уравнений, систем линейных алгебраических неравенств, линейных пространств и др.), а также изучение связанных с ними математических задач и методов их решения.

  • Слайд №15     Основными задачами для линейных алгебраических структур являютс...

    16 слайд

    Слайд №15
    Основными задачами для линейных алгебраических структур являются следующие:
    изучения свойств линейных алгебраических структур;
    выяснения существования решений задач, порожден-ных линейными алгебраическими структурами;
    в случае существования решений таких задач, разработка методов нахождения их решений;
    разработка и изучение алгоритмов для реализации нахождения решений таких задач, например, на компьютере и др.

  • Слайд №16Следует также отметить, что разработанный аппарат для линейных алгеб...

    17 слайд

    Слайд №16
    Следует также отметить, что разработанный аппарат для линейных алгебраических структур, т.е. элементы рассматри-ваемых в ней структур и порожденные ими объекты и свойства, имеют широкое и важное применение в математическом моде-лировании, также при разработке и реализации различных алгоритмов для решения задач в различных математических моделях, т.е. в моделировании и решении конкретных приклад-ных, в том числе и экономических задач, например, на компьютерах.

  • Слайд №17       2. Методология математического и компьютерного            мо...

    18 слайд

    Слайд №17

    2. Методология математического и компьютерного
    моделирования
    Существуют различные подходы и принципы экономико-математического и компьютерного моделирования функ-ционирования сложных экономических систем (объектов) и ниже предлагается один из таких возможных под-ходов.
    Введем в рассмотрение следующее основное опре-деление.

  • Слайд №18     Под общей многоуровневой иерархической динамической экономическ...

    19 слайд

    Слайд №18

    Под общей многоуровневой иерархической динамической экономической системой (объектом исследования), управ-ляемой основным субъектом управления, будем понимать совокупность ее внутренних частей (подсистем), состоящих из соответствующих им объектов и элементов, в которых рассматриваются процессы, управляемые соответствующими субъектами управления, имеющими собственные сферы интересов в условиях иерархической подчиненности основному субъекту управления, функционирующую в конкретной среде при наличии неопределенности, которую в целом можно раз-личать среди других систем и в своем составе она имеет:

  • Слайд №19        входные информационные устройства и средства (устройства вво...

    20 слайд

    Слайд №19

    входные информационные устройства и средства (устройства ввода данных), сопряженные с ее объектами или элементами;
    устройства и средства для хранения данных (запоми-нающие устройства), сопряженные с ее объектами или элементами;
    устройства и средства, позволяющие реализовать математические, логические и иные операции для анализа и обработки данных, сопряженные с ее объек-тами или элементами;
    выходные информационные устройства и средства (устройства вывода данных), сопряженные с ее объек-тами или элементами;

  • Слайд №20      устройства и средства для реализации управляющих связей между...

    21 слайд

    Слайд №20

    устройства и средства для реализации управляющих связей между ее объектами или элементами;
    устройства и средства для реализации информа-ционных связей между ее объектами или элементами;
    устройства и средства, позволяющие реализовать выбранные системы кодирования и декодирования дан-ных (например, в двоичной системе счисления), сопря-женные с ее объектами или элементами.

  • Слайд №21          Тогда основные этапы математического и компьютерного  моде...

    22 слайд

    Слайд №21

    Тогда основные этапы математического и компьютерного моделирования различных задач проектирования и организационного управления в сложных многоуровневых иерархических динами-ческих экономических системах, функционирующих в условиях неопределенности, можно представить в виде реализации следующей последовательности основ-ных этапов.

  • Слайд №22      В рассматриваемой системе выделяется основной субъект управлен...

    23 слайд

    Слайд №22

    В рассматриваемой системе выделяется основной субъект управления рассматриваемыми в ней процессами, контролирующий основной уровень управления, и выделяются ее части (подсистемы) – другие (подчиненные) уровни управления, которые могут находиться в сфере интересов других (подчиненных) управляющих субъек-тов (если таковые присутствуют), находящихся в условиях иерархической подчиненности основному субъекту управления.

  • Слайд №23В рассматриваемой системе и ее подсистемах выде-ляются наиболее знач...

    24 слайд

    Слайд №23
    В рассматриваемой системе и ее подсистемах выде-ляются наиболее значимые для их исследования соот-ветствующие им параметры состояния, характеризую-щие исследуемые в системе процессы в фиксированный момент времени (если рассматривается динамический процесс, как наиболее общий) и соответствующие им ограничения.

  • Слайд №24 Выделяются параметры управления процессами в системе в целом и подс...

    25 слайд

    Слайд №24
    Выделяются параметры управления процессами в системе в целом и подсистемах, которые могут изменяться по ходу реализации конкретного процесса в зависимости (по желанию и возможностям) от выбора соответствующего управляющего субъекта и соответ-ствующие им ограничения (физической реализуе-мости, технические, экономические и др.).

  • Слайд №25 Выделяются неуправляемые параметры для рас-сматриваемых в   системе...

    26 слайд

    Слайд №25
    Выделяются неуправляемые параметры для рас-сматриваемых в системе в целом и подсистемах процессов (неконтролируемые конкретным управля-ющим субъектом, или учитывающие влияние конкрет-ной внешней среды или описывающие погрешности моделирования процессов), которые изменяются вне зависимости от желания и возможностей конкретного управляющего субъекта и соответствующие им ограничения.

  • Слайд №26 Для каждой из подсистем и для системы в целом определяются параметр...

    27 слайд

    Слайд №26
    Для каждой из подсистем и для системы в целом определяются параметры процессов, характеризую-щие их структуру и внутренние связи между объектами или элементами системы.
    Формируются условия информационного обеспечения для каждого из управляющих субъектов, которым под-чиняются соответствующие уровни управления, информаци-онные и управляющие связи между ними и условия иерархической подчиненности при принятии управлен-ческих решений субъектами управления, а также соответ-ствующие им ограничения.

  • Слайд №27Для каждой из подсистем рассматриваемой системы формируются критерии...

    28 слайд

    Слайд №27
    Для каждой из подсистем рассматриваемой системы формируются критерии (в частном случае  один критерий), позволяющие оценивать качество функционирования этой подсистемы и формиру-ются также соответствующие критерии (или критерий), которые позволяют оценивать качество функционирования исследуемой системы в целом.

  • Слайд №28 Для каждой подсистемы, на основании выбранных соот-ветствующих крит...

    29 слайд

    Слайд №28
    Для каждой подсистемы, на основании выбранных соот-ветствующих критериев качества функционирования соответ-ствующих ей процессов, формируются цели, достижение которых является наилучшим или приемлемым для соответ-ствующего управляющего субъекта, и аналогично формиру-ются соответствующие цели и для субъекта, управ-ляющего рассматриваемыми процессами в системе в целом, которые в совокупности соответствуют сформиро-ванным критериям качества для рассматриваемых процессов.

  • Слайд №29На основании предыдущих этапов определяется матема-тический  и техни...

    30 слайд

    Слайд №29
    На основании предыдущих этапов определяется матема-тический и технический инструментарий моделирова-ния и формируются математические модели для каждой из подсистем и рассматриваемой системы в целом, учиты-вающие соответствующие им процессы, которые в какой-то мере адекватны реальным процессам и позволяют анализировать и исследовать их имеющимися сред-ствами и в приемлемое время.

  • Слайд №30  Для сформированных задач разрабатываются математические методы их...

    31 слайд

    Слайд №30
    Для сформированных задач разрабатываются математические методы их решения в форме реализации соответствующих последовательнос-тей логических, математических и иных операций.
    В математических моделях процессов, исследуемых в подсистемах и рассматриваемой системе в целом, фор-мируются математические задачи, соответству-ющие набору имеющихся реальных задач и процессов.

  • Слайд №31 Для каждого из математических методов решения задач разрабатываются...

    32 слайд

    Слайд №31
    Для каждого из математических методов решения задач разрабатываются соответствующие им численные алгоритмы (также в форме логических, математических и иных операций), позволяющие реализовать моделиро-вание решения этих задач (например, на компьютере) с целью получения приемлемых результатов.
    С помощью программных и технических средств, на базе разработанных численных алгоритмов, осуществляется реализация математического и компьютерного моде-лирования исследуемых процессов в подсистемах и в рассматриваемой системе в целом.

  • Слайд №32     Рассматриваемая методология математического и компьютерного  мо...

    33 слайд

    Слайд №32
    Рассматриваемая методология математического и компьютерного моделирования различных экономических систем и процессов в них может применяться как в целом, состоящая из всех этапов (для достаточно сложных экономических систем и процессов), так и частично  в зависимости от основных целей моделирования и струк-туры конкретного исследуемого экономического процесса.
    Сделаем важное замечание – с помощью такого подхода можно реализовать математическое и компьютерное мо-делирование различных процессов в технике, экономике, медицине и в др. предметных областях деятельности человека.

  • Слайд №33     Отметим, что реальная исследуемая экономическая система может и...

    34 слайд

    Слайд №33
    Отметим, что реальная исследуемая экономическая система может иметь достаточно большое количество значимых пара-метров (состояния, управляемых, неуправляемых и др.), ха-рактеризующих ее функционирование. Тогда для анализа и исследо-вания соответствующих ей процессов, выделяют только наиболее существенные (с точки зрения выбранных критериев качества процессов) параметры, описывающие ее подсистемы и систе-му в целом, т.е. снижают размерность соответствующих ма-тематических моделей, формируя упрощенный образ рас-сматриваемой системы. Затем разрабатывают математичес-кие модели подсистем и системы в целом, которые являются определенной абстракцией, приемлемой для исследования соответствующих им реальных процессов.

  • Слайд №34     Образно, сформированные математические модели по отно-шению к р...

    35 слайд

    Слайд №34
    Образно, сформированные математические модели по отно-шению к реальной экономической системе и ее подсистемам, учитывающие соответствующие им процессы, можно изобразить следующим образом.
    Реальная экономическая система
    Упрощенный образ системы
    Экономико-математическая модель системы

  • Слайд №35     При этом математическая модель системы находится «вне реальной...

    36 слайд

    Слайд №35
    При этом математическая модель системы находится «вне реальной системы», а не содержится в ней, т.к. она может быть использована и для исследования других реальных систем и соответствующих им процессов. Так, например, математические модели могут быть такими мате-матическими структурами, которые могут применяться для моде-лирования и исследования реальных систем и соответствующих им практических задач, как в области экономики, так и в области медицины.

  • Слайд №363. Реализация методологии математического 
и компьютерного моделиров...

    37 слайд

    Слайд №36
    3. Реализация методологии математического
    и компьютерного моделирования
    Приведенную выше последовательность основных этапов экономико-математического и компьютерного моделирования на практике можно реализовать в форме следующих основных блоков.
    I. Для выделенных значимых параметров состояния системы, структурных параметров, управляемых и неуправляемых па-раметров, в рамках выбранного математического инстру-ментария, формируется математическая модель, описы-вающая стационарные или динамические процессы, соответ-ствующие исследуемым процессам для подсистем и системы в целом в форме:

  • Слайд №371) алгебраических или операторных соотношений (детерми-нированных ил...

    38 слайд

    Слайд №37
    1) алгебраических или операторных соотношений (детерми-нированных или стохастических, в случае, если объект стационарный);
    2) алгебраических рекуррентных соотношений, дифферен-циальных или операторных динамических соотношений (детер-минированных или стохастических, в случае, если процесс ди-намический) и др.
    При этом соотношения будут стохастическими, если присут-ствуют неопределенные параметры, для которых известны их вероятностные характеристики.

  • Слайд №38II. Для математических моделей подсистем и системы в целом, формирую...

    39 слайд

    Слайд №38
    II. Для математических моделей подсистем и системы в целом, формируются имеющиеся управляющие связи, условия иерархической подчиненности и информационного обеспе-чения для соответствующих субъектов, управляющих подсисте-мами и для субъекта, управляющего системой в целом, в сле-дующем виде:
     информационных сигналов, являющихся «выходными данными» или значениями функционального (операторного) преобразования (соотношения), определенного на «входных данных» – параметрах состояния, структурных параметрах, управляемых или неуправляемых параметрах, при наличии погрешностей (ошибок) измерений (эти преобразования мо-гут иметь вид, например, действительных функций многих переменных, дифференциальных или операторных соотно-шений, описывающих уравнение измерений информацион-ных сигналов).

  • Слайд №39III. Для каждой из подсистем рассматриваемой системы и для системы в...

    40 слайд

    Слайд №39
    III. Для каждой из подсистем рассматриваемой системы и для системы в целом формируются критерии качества функци-онирования соответствующих им процессов, которые в случае наличия, например, одного критерия, имеют вид дей-ствительной функции одной или нескольких действительных переменных, а в случае наличия нескольких критериев (наибо-лее общий случай)  критерием качества является набор функций (или векторная функция), состоящий из набора дей-ствительных функций нескольких действительных переменных (в таких случаях говорят, что имеется векторный критерий качества или векторный показатель функционирования процес-са в конкретной подсистеме или в системе в целом – наиболее сложный показатель).

  • Слайд №40IV. Для выделенных подсистем и системы в целом, а также для сформиро...

    41 слайд

    Слайд №40
    IV. Для выделенных подсистем и системы в целом, а также для сформированных критериев качества функционирования под-систем и системы в целом, формируются цели, которые прес-ледуют соответствующие управляющие субъекты, имеющие обычно форму достижения максимальных или ми-нимальных значений соответствующих критериев (причем, для векторных критериев необходимо использовать аналогичные им понятия, с учетом специфики задачи).

  • Слайд №41V. Для параметров состояния, структурных параметров, управляемых и н...

    42 слайд

    Слайд №41
    V. Для параметров состояния, структурных параметров, управляемых и неуправляемых параметров, всех априори неопределенных параметров системы (погрешностей модели-рования подсистем и системы в целом, ошибок измерений информационных сигналов, неопределенностей моделирования критериев качества рассматриваемых процессов и др.) форми-руются ограничения на их изменения, отражающие имеющие-ся реальные ограничения (физические, химические, биологи-ческие, экономические и др.) в форме:

  • Слайд №421) алгебраических уравнений или неравенств (детерми-нированных или с...

    43 слайд

    Слайд №42
    1) алгебраических уравнений или неравенств (детерми-нированных или стохастических);
    2) дифференциальных уравнений или неравенств (детерми-нированных или стохастических);
    3) операторных уравнений или неравенств (детерминированных или стохастических) или др.
    При этом важна достаточная адекватность ограни-чений в математической модели, имеющимся реальным ограничениям.

  • Слайд №43VI. Для сформированных в блоках I – V математических моделей, образу...

    44 слайд

    Слайд №43
    VI. Для сформированных в блоках I – V математических моделей, образующих в комплексе математическую модель ис-следуемых процессов в рассматриваемой системе, формулиру-ются, например, математические задачи оптимизации гарантированного результата (позволяющие учитывать наличие неопределенности или конфликта в рассматриваемой системе), соответствующие реальным практическим задачам и для сформулированных задач разрабатываются математи-ческие методы их решения [см., например, 1,2], а также численные алгоритмы (например, в форме реализации конеч-ных последовательностей логических, математических и иных операций), позволяющие организовать и реализовать модели-рование решения этих задач, например, на компьютере.

  • Слайд №44VII. На основе сформированных в блоке VI алгоритмов разрабатывается...

    45 слайд

    Слайд №44
    VII. На основе сформированных в блоке VI алгоритмов разрабатывается и формируется программное и техни-ческое обеспечение или используется стандартное, по-зволяющее реализовать процесс моделирования исходной системы и решения сформулированных в рамках ее задач, соответствующих исходным реальным задачам.

  • Слайд №45VIII. С помощью сформированных программных и технических средств реа...

    46 слайд

    Слайд №45
    VIII. С помощью сформированных программных и технических средств реализуется, например, компьютерное моделиро-вание исследуемых процессов для рассматриваемой системы. При этом в случае получения приемлемых результатов модели-рования, согласующихся с известными практическими резуль-татами, моделирование считается приемлемым для решения практических задач. В случае, если отсутствуют приемлемые результаты при компьютерном моделировании, то процесс формирования математической модели системы корректируется, начиная с блока I до блока VII, и затем повторяется до получения приемлемых результатов компьютерного модели-рования, согласующихся с практическими результатами реали-зации исследуемых процессов в рассматриваемой системе.

  • Слайд №46     Следует отметить, что процесс математического и компьютерного м...

    47 слайд

    Слайд №46
    Следует отметить, что процесс математического и компьютерного моделирования (в общем случае) является циклическим. При его реализации изменяются как рассматриваемые параметры исследуемой системы, так и используемые математические и технические средства.

  • Слайд №47     Таким образом, на основании вышеизложенного, можно сделать общи...

    48 слайд

    Слайд №47
    Таким образом, на основании вышеизложенного, можно сделать общий вывод, что для реализации математического и компью-терного моделирования сложных экономических процессов в форме многоуровневых иерархических динамических систем, необходимо изучение методов формирования и анализа таких моделей, методов и алгоритмов решения различных задач, которые могут быть сформулированы в рамках таких моделей (например, задач оптимизации гарантированного результата), а также исследование различных математических операций, которые позволяют организовать реализацию этих алгорит-мов, например, с помощью компьютера и современных инфор-мационных технологий, имеющимися или сформированными техническими и программными средствами.

  • Слайд №48     Тогда можно сделать вывод (более конкретный), что предметом мат...

    49 слайд

    Слайд №48
    Тогда можно сделать вывод (более конкретный), что предметом математического и компьютерного модели-рования является изучение принципов и методов построения различных математических моделей реальных систем и со-ответствующих им процессов, анализ этих моделей, изучение методов и разработка алгоритмов решения различных задач, которые могут быть сформулированы в рамках таких моделей, а также исследование различных логических, математических и иных операций, которые позволяют организовать реализацию этих алгоритмов, например, с помощью компьютера, имею-щимися или сформированными программными и техническими средствами.

  • Слайд №494. Модели математического программирования

     Одной из наиболее о...

    50 слайд

    Слайд №49
    4. Модели математического программирования

    Одной из наиболее общих и широко используемых в математическом моделировании, в частности, в эко-номико-математическом моделировании, является модель нелинейного математического программиро-вания, которая может быть описана следующим образом.

  • Слайд №50

    51 слайд

    Слайд №50

  • Слайд №51

    52 слайд

    Слайд №51

  • Слайд №52

    53 слайд

    Слайд №52

  • Слайд №53     Задача 1 называется задачей нелинейного мате-матического програ...

    54 слайд

    Слайд №53
    Задача 1 называется задачей нелинейного мате-матического программирования (НМП).
    Следует отметить, что задача 1 является наиболее общей среди так называемых оптимизационных задач на условный экстремум, т.е. задач, в которых требуется находить максимум или минимум заданной целевой функции на заданном множестве, которые формируются из каких-то классов функций и множеств.

  • Слайд №54     К задаче 1 НМП (как математической модели) сводятся различные и...

    55 слайд

    Слайд №54
    К задаче 1 НМП (как математической модели) сводятся различные и важные практические задачи, например, в области техники, экономики, биологии, медицины и др.

  • Слайд №55

    56 слайд

    Слайд №55

  • Слайд №56     Для решения задач ЛМП разработан очень эффективный метод – симп...

    57 слайд

    Слайд №56
    Для решения задач ЛМП разработан очень эффективный метод – симплекс-метод в случае, если система линейных неравенств, порождающая ограничения (1.2), является сов-местной. В разработку этого метода и исследование раз-личных свойств задач ЛМП внесли большой вклад выда-ющиеся математики Л.В. Канторович, Дж. Б. Данциг, Т.К. Купманс, Дж. Фон Нейман, Г.У. Кун, А.У. Таккер, а Л.В. Кан-торович и Т.К. Купманс получили за свои работы в этой области Нобелевскую премию по экономике.

  • Слайд №57     При этом для задач ЛМП разработаны также другие методы решения,...

    58 слайд

    Слайд №57
    При этом для задач ЛМП разработаны также другие методы решения, которые могут быть использованы для моделирования решения различных практических задач, в том числе, и в экономике.
    Если в рассмотренных задачах математического программи-рования множество Х, ограничивающее множество всех допус-тимых состояний рассматриваемой системы или объекта является целочисленным, то такие задачи называются задача-ми целочисленного математического программирования (ЦМП). Для решения задач ЦМП также разработаны достаточно эффективные методы (например, направленного перебора, «ветвей и границ» и др.), допускающие численную реализацию на компьютере.

  • Слайд №585. Пример экономико-математического моделирования

     Пример 1....

    59 слайд

    Слайд №58
    5. Пример экономико-математического моделирования

    Пример 1.
    Пусть имеется производственное предприятие, которое выпускает два вида красок  краски типа I и II. При этом стоимость 1 т краски типа I на рынке 3000 $, а стоимость 1 т краски типа II – 5000 $. Для производства 1 т краски типа I требуется 2 т сырья вида А и 1 т сырья вида В, а для производства 1 т краски типа II требуется 1 т сырья А и 2 т сырья В. Причем для производства каждой из красок требуется только эти две компоненты сырья. На данном предприятии имеются условия для хранения суточного запаса сырья вида А в объеме не превышающем 25 т, а сырья вида В  не более 30 т.

  • Слайд №59     Тогда эти данные можно свести в следующую таблицу....

    60 слайд

    Слайд №59
    Тогда эти данные можно свести в следующую таблицу.
    Таблица 1






    Из проведенных маркетинговых исследований известно, что суточный сбыт краски типа I не превышает 10 т, а возможный суточный сбыт краски типа II может превышать сбыт краски типа I не более чем на 3 т.
    Таким образом, имеются вышеописанные данные для решения рассматриваемой технико-экономической задачи организации производства, которую словесно можно описать следующим образом.

  • Слайд №60     Руководству предприятия требуется так органи-зовать суточное пр...

    61 слайд

    Слайд №60
    Руководству предприятия требуется так органи-зовать суточное производство красок типа I и II, чтобы получить максимальный суточный доход от реализации обоих типов краски, причем требуется учитывать имеющиеся суточные складские запасы сырья и не зато-вариться готовой продукцией, т.е. учитывать суточный рыночный спрос.
    Это – словесное описание задачи производственного и организационного управления.

  • Слайд №61     В принципе эту задачу можно решать перебором возмож-ных вариант...

    62 слайд

    Слайд №61
    В принципе эту задачу можно решать перебором возмож-ных вариантов различных суточных объемов производ-ства краски обоих типов при учете имеющегося склад-ского ресурса и спроса на краску. При достаточно большой номенклатуре производства и используемого сырья, такой способ нахождения решения может привести к необозри-мому числу необходимых арифметических операций и не исключено, что мы не сможем найти в приемлемое время существующий наилучший вариант суточного производства объемов красок для получения соответствующего максимально возможного суточного дохода. При этом отметим, что сущест-вует также трудность организации перебора допусти-мых вариантов производства.

  • Слайд №62     С другой стороны, для рассматриваемой задачи сущест-вует возмож...

    63 слайд

    Слайд №62
    С другой стороны, для рассматриваемой задачи сущест-вует возможность формирования экономико-математи-ческой модели, которая достаточно адекватна условиям данного производства, хранения, сбыта и позволяет раз-работать эффективные методы решения рассматрива-емой технико-экономической задачи организации произ-водства.
    Ниже рассмотрим один из возможных вариантов экономико-математического моделирования.

  • Слайд №63     Это параметры состояния процесса, которые являются значимыми дл...

    64 слайд

    Слайд №63
    Это параметры состояния процесса, которые являются значимыми для данной задачи.

  • Слайд №64

    65 слайд

    Слайд №64

  • Слайд №65

    66 слайд

    Слайд №65

  • Слайд №66

    67 слайд

    Слайд №66

  • Слайд №67

    68 слайд

    Слайд №67

  • Слайд №68

    69 слайд

    Слайд №68

  • Слайд №69

    70 слайд

    Слайд №69

  • Слайд №70

    71 слайд

    Слайд №70

  • Слайд №71     Для задач линейного математического программирования разработан...

    72 слайд

    Слайд №71
    Для задач линейного математического программирования разработаны эффективные методы нахождения решений – оптимальных планов и оптимальных значений целевой функции и наиболее эффективным из них, с позиции численной реализации, является так называемый симплекс-метод.
    В соответствии с этим, задачу 2 можно решать также симплекс-методом.
    Решение задачи 2 при наличии достаточно большого числа переменных (от 10 и более), например, с помощью симплекс-метода, позволяет достичь большого реального эконо-мического эффекта.

  • Слайд №72     Таким образом, в соответствии с описанной выше методологией мат...

    73 слайд

    Слайд №72
    Таким образом, в соответствии с описанной выше методологией математического моделирования, для фор-мирования экономико-математической модели рас-сматриваемой задачи были использованы только неко-торые этапы: 1) − 6), позволяющие учесть имеющиеся в данной задаче технико-экономические условия.

  • Слайд №73СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
Красовский Н.Н., Субботин А.И. Позиционные диффер...

    74 слайд

    Слайд №73
    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
    Красовский Н.Н., Субботин А.И. Позиционные дифферен-циальные игры. М.: Наука, 1974.
    Шориков А.Ф. Минимаксное оценивание и управление в дискретных динамических системах. Екатеринбург: Изд-во УрГУ, 1997.
    Канторович Л.В. Экономический расчет наилучшего использования ресурсов. М.: Изд-во АН СССР, 1959.
    Карлин С. Математические методы в теории игр, програм-мировании и экономике. М.: Мир, 1964.
    Леонтьев В.В. Исследование структуры американской экономики. М.: Госстатиздат, 1958.
    Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973.
    Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970.

  • Слайд №74   Никайдо Х. Выпуклые структуры и математическая     экономика. М....

    75 слайд

    Слайд №74
    Никайдо Х. Выпуклые структуры и математическая
    экономика. М.: Мир, 1972.
    Интрилигатор М. Математические методы оптимизации и
    экономическая теория. М.: Айрис-пресс, 2003.
    Портер У. Современные основания общей теории систем.
    М.: Наука, 1971.
    Тер-Крикоров А.М. Оптимальное управление и матема-
    тическая экономика. М.: Наука, 1977.
    Федоренко Н.П. Оптимизация экономики. М.: Наука, 1977.
    Шориков А.Ф. Методология экономико-математического
    моделирования многоуровневых иерархических динами-
    ческих систем, функционирующих в условиях неопреде-
    ленности //Известия Уральского гос. экон. ун-та. 2005. № 12.
    С. 123-130.
    Шориков А.Ф. Методология моделирования много-
    уровневых систем: иерархия и динамика // Прикладная
    информатика. Научно-практический журнал. Москва. 2006.
    № 1. С. 136-141.

Получите профессию

Экскурсовод (гид)

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 662 418 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 22.03.2020 229
    • PPTX 5 мбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Коршунова Вера Сергеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Коршунова Вера Сергеевна
    Коршунова Вера Сергеевна
    • На сайте: 3 года и 4 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 80669
    • Всего материалов: 233

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Фитнес-тренер

Фитнес-тренер

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 33 человека из 20 регионов
  • Этот курс уже прошли 153 человека

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3650 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 483 человека из 70 регионов
  • Этот курс уже прошли 2 326 человек

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива

600 ч.

9840 руб. 5600 руб.
Подать заявку О курсе
  • Этот курс уже прошли 25 человек

Мини-курс

Психология аддиктивного поведения

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 50 человек из 25 регионов
  • Этот курс уже прошли 32 человека

Мини-курс

Управление рисками и финансовое моделирование

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Психология расстройств пищевого поведения

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 158 человек из 51 региона
  • Этот курс уже прошли 93 человека
Сейчас в эфире

"С понедельника — начну!.." Практическое руководство к модификации образа жизни

Перейти к трансляции