Слайд 1ОПТИМІЗАЦІЙНІ ЕКОНОМІКО-МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ
Лекції 3-4
Слайд 2План
Основні відомості про оптимізацію
Математичні моделі економічних задач. Оптимізаційні моделі
Приклади оптимізаційних
задач
Теорія двоїстості
Розв’язок оптимізаційних задач
Слайд 3Основні відомості про оптимізацію
Слайд 4Теорія оптимізації є математичною дисципліною, що займається вивченням та дослідженням екстремальних
задач та розробкою методів їх розв'язку.
Слайд 5Математично формалізована задача оптимізації в загальному вигляді має вигляд
Змінна Q
- критерій оптимізації
є кількісною характеристикою результатів, що отримуються.
Керовані змінні
х1 х2 ...хn
характеризують умови, на які можна впливати з метою отримання найкращих результатів
Некеровані змінні ai βi
характеризують умови, на які не можна вплинути і які визначаються зовнішніми факторами
Слайд 6Дослідженням та розв’язком оптимізаційних задач займається спеціальна дисципліна, що носить
назву математичного програмування
В залежності від властивостей функції F та a
задачі математичного програмування
поділяються на задачі лінійного і нелінійного (опуклого, квадратичного) програмування
окремими класами задач є задачі цілочислового, параметричного, дискретного, комбінаторного і дробово - лінійного програмування.
В залежності від властивостей змінних
вирізняють класи задач стохастичного та динамічного програмування
задачі, змінні яких змінюються у часі і процес розв'язку яких є багатоетапним відноситься до задач динамічного програмування
в задачах стохастичного програмування змінні є випадковими величинами
Слайд 7Математична модель будь-якої задачі лінійного програмування містить:
Цільову функцію (функцію мети),
максимум або мінімум (оптимум) якої потрібно знайти за умовою;
обмеження
у вигляді системи лінійних рівнянь (нерівностей);
умову невід'ємності змінних.
Слайд 8В загальному вигляді модель задачі лінійного програмування зводиться до наступного:
Слайд 10Матрична форма запису
Знайти оптимум функції F=CX за умов AX=B
Слайд 11Приклади задач лінійного програмування
Задачі планування виробництва
Задачі складання раціону(сумішей)
Транспортні задачі
Слайд 13Для виробництва певних товарів використовується деяка кількість різного роду ресурсів
(сировина, знаряддя, праця тощо).
Відомо:
скільки одиниць кожного ресурсу використовується для
виробництва одиниці кожного товару,
запас кожного ресурсу
також прибуток від реалізації одиниці кожного товару.
З економічної точки зору задача полягає в наступному:
треба так запланувати виробництво товарів, щоб при використанні наявних ресурсів загальний прибуток від виробництва був найбільшим.
Слайд 15Математична модель задачі планування виробництва:
Слайд 16де:
m – кількість ресурсів, що використовуються у виробництві;
n – кількість
товарів, що можуть вироблятись з наявних ресурсів;
aij – кількість одиниць
і-го ресурсу, що використовується для виробництва одиниці j-го товару;
bj-максимальна кількість одиниць і-го ресурсу, що можна використати у виробництві (запас одиниць і-го ресурсу);
cj-прибуток від реалізації одиниці j-го товару;
xj-кількість одиниці j-го товару, що планується виробити (шукані величини).
Слайд 17Приклад задачі планування виробництва
Кондитерська фабрика для виготовлення трьох видів карамелі
«Му-му», «Слива», «Ягідка» використовує три види сировини.
Норми витрат
сировини кожного виду на виробництво 1 Т карамелі даного виду, запас сировини, прибуток від реалізації 1т карамелі даного виду наведені у таблиці.
Слайд 20Для підтримки нормальної життєдіяльності людини використовуються продукти харчування, що містять
у певній кількості поживні речовини.
Відомо:
скільки одиниць кожної поживної речовини
міститься в одиниці кожного продукту
мінімальна добова потреба в кожній поживній речовині
вартість одиниці кожного продукту.
З економічної точки зору задача полягає в наступному: треба так скласти добовий раціон, щоб задовольнити мінімальну добову потребу в поживних речовинах і загальна вартість раціону була б мінімальною.
Слайд 22де:
m – число поживних речовин, що містяться в продуктах ;
n
– кількість продуктів, що використовуються для харчування ;
aij – кількість
одиниць і-ої поживної речовини, що міститься в одиниці j-го продукту ;
bj -мінімальна добова потреба в і-ій поживній речовині при харчуванні; ;
cj- ціна j-го продукту ;
кількість одиниць j-го продукту, що планується використати в добовому раціоні (шукані величини)
Слайд 23Приклад задачі складання раціону
Для підтримки нормальної життєдіяльності людині кожного дня
необхідно споживати не менше 118г білків, 56г жирів, 500г вуглеводів,
8г мінеральних солей.
Кількість харчових речовин, що знаходяться в 1кг кожного виду продуктів, а також ціна кожного з цих продуктів наведені в таблиці.
Слайд 26У пунктах постачання А1,А2,...Аm міститься однорідний товар, що потрібно перевести
в пункти споживання В1,В2,...Вn.
Відомо:
скільки одиниць товару є в кожному
пункті постачання
скільки одиниць товару потребує кожний пункт споживання
вартість переведення одиниці товару з з кожного пункту постачання в пункт споживання.
Припустимо, що виконується умова балансу
загальна кількість одиниці товару, що містять пункти постачання збігається з загальною кількістю одиниць товару, що потребують пункти споживання.
Тоді з економічної точки зору задача полягає в наступному: потрібно так запланувати перевезення товарів з пунктів постачання в пункти споживання, щоб весь товар був вивезений, всі потреби були задоволені і водночас загальна вартість усіх перевезень була б мінімальною.
Слайд 28m - кількість пунктів постачання ;
n - кількість пунктів споживання;
ai
- кількість одиниць товару, що міститься в і-му пункті постачання;
bj
- кількість одиниць товару, що потребує j-ий пункт споживання;
cij - вартість перевезення одиниці товару з і-го пункту постачання в j-ий пункт споживання;
xij - кількість одиниць товару, що планується перевезти з і-го пункту постачання в j-ий пункт споживання (шукані величини).