Динамическая модель управления с бесконечным горизонтом в односекторной экономической системе
Экономические системы, общая характеристика. Модель Солоу с непрерывным временем. Задача оптимального управления в неоклассической модели экономического роста. Постановка задачи оптимального управления. Численное моделирование переходных процессов.
Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 05.06.2012 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Московский Государственный Институт Электроники и Математики
(Технический Университет)
КУРСОВАЯ РАБОТА
По курсу «Методы оптимизации и их приложения»
На тему
«Динамическая модель управления с бесконечным горизонтом в односекторной экономической системе»
Вариант №20
Выполнила студентка
группы ЭМ-81:
Филатова Е.С..
Руководитель:
Шнурков П.В.
Москва 2011 г.
Начальное условие
Начальным условием является набор данных
1,4 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
|
Для дальнейшего выполнения курсовой работы рассмотрим общие теоретические понятия.
Экономические системы. Общая характеристика
Системой называется совокупность составляющих ее элементов и взаимосвязей между ними.
Экономическая система (в рамках национальной экономики) - совокупность национальных хозяйственных единиц (предприятий и организаций), находящихся в производственно-технологических и организационно-хозяйственных связях.
Рассмотрим систему с точки зрения функционирования и управления:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Экономические системы можно разделить на статические и динамические.
Статические системы - те, в которых входной параметр перерабатывается (преобразуется) в выходной без зависимости от времени по заданному закону или правилу.
Пример статической модели - производственная функция:
K - объем основных фондов (капитал);
L - объем трудовых ресурсов;
- объем производства.
Классический пример - функция Кобба-Дугласа.
Динамические модели - те, в которых основные параметры модели явно зависят от времени.
Динамические системы. Модель Солоу.
Дискретное время. Основные параметры модели:
Y - объем произведенного продукта (валовой внутренний продукт)
K - объем основных производственных фондов (капитал)
L - число занятых в системе (трудовой ресурс)
I - объем инвестиций
C - величина фондов потребления
Модель Солоу с дискретным временем описывается следующими соотношениями
при t = 0 задаются начальные значения .
- объем производства;
F - производственная функция;
It - инвестиции;
Ct - потребление;
- объем выбывших фондов;
- коэффициент выбытия;
It-1 - инвестиции в момент (t-1), включающиеся в основные фонды в момент t;
- объем прироста трудовых ресурсов;
В классической модели >0.
Модель Солоу с непрерывным временем
Рассмотрим моменты времени, кратные , общее число моментов .
- некоторый фиксированный момент.
Соотношения (1)-(4):
- фиксированы в интервале .
Перейдем к пределу при :
Начальные условия: K(0) = K0; L(0) = L0.
- объем выбытия из каждой единицы продукции в единицу времени;
Предположим, что It - кусочно-постоянная.
Переходные процессы в модели Солоу
Пусть
X - общий валовой продукт,
Y - валовой внутренний продукт,
Y = (1-a)X - - внутренний валовой продукт;
aX - объем продукта, используемого в процессе производства;
a - коэффициент прямых затрат (объем продукта, необходимого для производства единицы данного продукта);
Y = X - aX - чистый произведенный продукт, который можно делить на инвестиции и потребление;
- норма накопления (доля продукта используемого на инвестиции);
- коэффициент выбытия основных фондов;
- коэффициент (темп) прироста трудовых ресурсов.
Система соотношений между введенными параметрами:
Или - зависимость от времени.
Переход к относительным (удельным) показателям:
- фондовооруженность (удельный капитал);
- производительность (объем произведенного продукта на одного занятого);
Предположение на функцию F(K, L):
.
В частности, если
- функция Кобба-Дугласа
- удельный объем инвестиций;
- удельное потребление.
В дальнейшем будем предполагать, что удовлетворяет условиям:
( f(k) возрастает);
( f(k) выпукла вверх);
Преобразуем
Заметим, что :
;
Подставим в (16) и поделим на L:
Обозначим :
л = µ + н
Тогда:
- основное уравнение для (динамическое соотношение для , k(0)=).
Начальное условие
Исследование соотношения (19):
стационарное решение уравнения (19) - постоянная функция .
Тогда
;
;
.
Если , то из (19) получим:
- уравнение относительно стационарного значения .
- корень уравнения (20).
По предположению обладает свойствами:
- характер функции не изменяется;
Обозначим:
- линейная функция;
- функция, аналогичная f(k).
Уравнение (20) перепишем в виде:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.1
Условия пересечения (существования и единственности стационарного решения):
То есть, если , то существует единственное стационарное решение.
Найдем точку k1* , в которой .
- убывающая, т.к. .
При этом при .
Точка k1* существует, причем 0 < k1* < k(0).
Исследуем нестационарное решение уравнения (19):
Заметим, что если , то , k(t) - возрастающая.
Если , то , k(t) - убывающая.
Итак, если , то при некотором t > 0, k(t) - возрастающая.
Если , то при некотором t > 0, k(t) - убывающая.
Пересечения k(t) и нет.
Рис.2
Исследуем более подробно поведение k(t). Продифференцируем (19) второй раз по t
Заметим, что если , то ;
При : , таким образом, при справедливо .
Иначе: , или при k1*. Таким образом, при 0 < k1* < k(0)
k(t) выпукла (вниз).
Если , то
Если и , то .
Таким образом, выполнено условие (22)
При k1* < k < k(0) получаем выполнение условия (22); k(t) выпукла вверх.
Аналогично можно показать, что при
Окончательные соотношения для второй производной
При выполняется , , тогда .
При k1* < k < k(0) выполняется , , тогда .
При k(0) > k выполняется , , тогда .
На основании этого анализа получаем общую картину интегральных кривых:
Рис.3
Предположим, что в исходной модели (функция Кобба-Дугласа).
Тогда
.
Условие в нуле:
Основное уравнение: .
Задача Коши:
Решение уравнения
Заменим k на . Тогда
;
Любая траектория в пределе приближается к стационарному решению.
Задача оптимального управления в неоклассической модели экономического роста
Основные параметры и характеристики модели
- объем произведенного продукта;
- объем основных производственных фондов (капитал);
- объем фонда потребления;
- объем инвестиций;
- объем рабочей силы.
Удельные (относительные) параметры:
- фондовооруженность (капиталовооруженность);
- удельные инвестиции;
- удельное потребление;
- фондовооруженность (удельный капитал).
Основные соотношения
- динамическое соотношение в модели Солоу;
, ;
;
;
;
;
.
Тогда основное уравнение:
Постановка задачи оптимального управления
Одномерная задача;
k = k(t) - состояние (аналог параметра x=x(t));
с = с(t) - управление (аналог параметра u=u(t)).
Функционал:
Задача с бесконечным горизонтом времени;
- коэффициент пересчета стоимости потребительских благ (дисконтирование).
Иногда рассматривается функционал
Основное соотношение (дифференциальная связь)
Общее соотношение в теории
Граничные условия - закрепленный левый конец;
Ограничение на управление:
- область допустимых управлений.
Математическая постановка задачи оптимального управления
(25)
Применим для решения задачи принцип максимума Понтрягина.
Множители Лагранжа , p(t) - сопряженная переменная.
В данной задаче ().
Функция Понтрягина:
.
В данной задаче
.
Сопряженное уравнение (общий вид):
.
экономический рост система солоу
В данной задаче
;
- интегрант.
;
Замена переменной
, .
,
.
Подставим соотношение для
,
(сопряженное уравнение)
Общее решение уравнения
Условие максимума функции Понтрягина:
Общий вывод
Если , , то максимум достигается при .
Если , , то максимум достигается при .
Если , , то функция Понтрягина явно не зависит от , можно выбрать любое значении из допустимой области.
Из условия максимума
c - произвольное допустимое значение управления,
с
Сопряженное уравнение (после преобразования)
,
(неизвестное)
Основное динамическое соотношение ( дифференциальная связь)
Стационарный режим в системе: основные параметры не зависят от времени t
,
,
.
Обязательное условие:
Соотношение для стационарных значений:
если , то , q=q(t)>0 (общий вид решения),
то из (9) следует:
- решение уравнения для стационарного значения
.
Подставляем :
Отметим, что за стационарное значение удобней выбрать
, удовлетворяет (31), если , .
Рассмотрим вариант .
( минимально допустимый уровень потребления),
Из (32) (уравнение для ) получаем:
Исследуем решения уравнения (35), то есть поведение .
Рассмотрим стационарные решения уравнения (35).
Уравнение для :
Условия на : , .
Рис.4
, - известная функция
Тогда уравнение (36) имеет не более двух решений.
Обозначим: - стационарные решения уравнения (35).
Тогда рассмотрим соотношение между
. Если , то
удовлетворяет неравенству:
Характер при различных соотношениях параметров:
1) Если .
Для этого
2) Если , k(t) убывает.
Для этого должно удовлетворять неравенству либо
Общая картина интегральных кривых уравнения
Рис.5
Исследование решений сопряженного уравнения.
Заметим, что по свойству функции , .
Таким образом, - неотрицательная, убывающая, (монотонная)
В некоторой точке достигается равенство =.
- стационарное значение:
1) при и тогда
, убывает.
2) при и тогда
возрастает.
Таким образом, получаем общий рисунок интегральных кривых для случая :
Рис.11
Решение данного уравнения:
1)
Тогда k(t) сохраняет значение , при этом q(t) убывает и остается меньше 1.
Рис.12
2)
Тогда k(t) сохраняет значение , при этом возрастает и может достигает уровня 1. Согласно принципу максимума
В точке
(стационарное значение)
В точке возможен переход на стационарный режим:
Численное моделирование переходных процессов
Вычислим стационарные значения .
Из уравнения (33) найдем .
Из уравнения (34) найдем .
Отметим, что за стационарное значение удобней выбрать .
Получим значения:
=0,8421
=0,6733
=1
Найдем стационарные решения уравнения (35):
Анализ основного параметра :
(общее предположение)
1) Пусть
В нашем случае k0 < 0,35
Рассмотрим k0 = 0,2:
Рассмотрим k0 = 0,1:
Рассмотрим k0 = 0,05:
Отметим, что полученные результаты подтверждают теоретическое поведение, отображенное на рисунке 11.
Выведем численное решение:
t |
k |
t |
k |
t |
k |
t |
k |
|
0 |
0.1000 |
0.26 |
0.0290 |
0.51 |
-0.0889 |
0.76 |
-0.1889 |
|
0.01 |
0.0978 |
0.27 |
0.0254 |
0.52 |
-0.0935 |
0.77 |
-0.1921 |
|
0.02 |
0.0956 |
0.28 |
0.0217 |
0.53 |
-0.0981 |
0.78 |
-0.1953 |
|
0.03 |
0.0933 |
0.29 |
0.0179 |
0.54 |
-0.1027 |
0.79 |
-0.1985 |
|
0.04 |
0.0910 |
0.3 |
0.0140 |
0.55 |
-0.1072 |
0.8 |
-0.2016 |
|
0.05 |
0.0887 |
0.31 |
0.0099 |
0.56 |
-0.1116 |
0.81 |
-0.2046 |
|
0.06 |
0.0863 |
0.32 |
0.0056 |
0.57 |
-0.1160 |
0.82 |
-0.2076 |
|
0.07 |
0.0839 |
0.33 |
0.0010 |
0.58 |
-0.1203 |
0.83 |
-0.2105 |
|
0.08 |
0.0815 |
0.34 |
-0.0040 |
0.59 |
-0.1246 |
0.84 |
-0.2133 |
|
0.09 |
0.0790 |
0.35 |
-0.0092 |
0.6 |
-0.1288 |
0.85 |
-0.2161 |
|
0.1 |
0.0765 |
0.36 |
-0.0143 |
0.61 |
-0.1330 |
0.86 |
-0.2189 |
|
0.11 |
0.0739 |
0.37 |
-0.0195 |
0.62 |
-0.1371 |
0.87 |
-0.2215 |
|
0.12 |
0.0713 |
0.38 |
-0.0246 |
0.63 |
-0.1412 |
0.88 |
-0.2242 |
|
0.13 |
0.0686 |
0.39 |
-0.0298 |
0.64 |
-0.1452 |
0.89 |
-0.2267 |
|
0.14 |
0.0659 |
0.4 |
-0.0349 |
0.65 |
-0.1492 |
0.9 |
-0.2292 |
|
0.15 |
0.0632 |
0.41 |
-0.0400 |
0.66 |
-0.1531 |
0.91 |
-0.2317 |
|
0.16 |
0.0604 |
0.42 |
-0.0450 |
0.67 |
-0.1569 |
0.92 |
-0.2341 |
|
0.17 |
0.0576 |
0.43 |
-0.0501 |
0.68 |
-0.1607 |
0.93 |
-0.2364 |
|
0.18 |
0.0546 |
0.44 |
-0.0551 |
0.69 |
-0.1644 |
0.94 |
-0.2387 |
|
0.19 |
0.0517 |
0.45 |
-0.0600 |
0.7 |
-0.1681 |
0.95 |
-0.2409 |
|
0.2 |
0.0487 |
0.46 |
-0.0649 |
0.71 |
-0.1717 |
0.96 |
-0.2431 |
|
0.21 |
0.0456 |
0.47 |
-0.0698 |
0.72 |
-0.1752 |
0.97 |
-0.2452 |
|
0.22 |
0.0424 |
0.48 |
-0.0746 |
0.73 |
-0.1787 |
0.98 |
-0.2472 |
|
0.23 |
0.0392 |
0.49 |
-0.0794 |
0.74 |
-0.1822 |
0.99 |
-0.2492 |
|
0.24 |
0.0359 |
0.5 |
-0.0842 |
0.75 |
-0.1855 |
1 |
-0.2512 |
|
0.25 |
0.0325 |
2) Пусть
В нашем случае 0,35 < k0 < 0,842
Рассмотрим k0 = 0,38:
Рассмотрим k0 = 0,5:
Рассмотрим k0 = 0,7:
Отметим, что полученные результаты подтверждают теоретическое поведение, отображенное на рисунке 11.
Выведем численное решение:
t |
k |
t |
k |
t |
k |
t |
k |
|
0 |
0.5 |
2.6000 |
0.80871 |
5.1000 |
1.31640 |
7.6000 |
1.90030 |
|
0.1000 |
0.50752 |
2.7000 |
0.82554 |
5.2000 |
1.33940 |
7.7000 |
1.923 |
|
0.2000 |
0.51534 |
2.8000 |
0.84271 |
5.3000 |
1.36250 |
7.8000 |
1.94560 |
|
0.3000 |
0.52348 |
2.9000 |
0.86023 |
5.4000 |
1.38580 |
7.9000 |
1.96810 |
|
0.4000 |
0.53195 |
3.0000 |
0.87809 |
5.5000 |
1.40910 |
8.0000 |
1.99040 |
|
0.5000 |
0.54074 |
3.1000 |
0.89629 |
5.6000 |
1.43250 |
8.1000 |
2.0126 |
|
0.6000 |
0.54986 |
3.2000 |
0.91481 |
5.7000 |
1.45590 |
8.2000 |
2.0346 |
|
0.7000 |
0.55933 |
3.3000 |
0.93364 |
5.8000 |
1.47940 |
8.3000 |
2.0565 |
|
0.8000 |
0.56915 |
3.4000 |
0.95279 |
5.9000 |
1.503 |
8.4000 |
2.0783 |
|
0.9000 |
0.57931 |
3.5000 |
0.97224 |
6.0000 |
1.52650 |
8.5000 |
2.0999 |
|
1.0000 |
0.58984 |
3.6000 |
0.99199 |
6.1000 |
1.55010 |
8.6000 |
2.1213 |
|
1.1000 |
0.60072 |
3.7000 |
1.012 |
6.2000 |
1.57370 |
8.7000 |
2.1425 |
|
1.2000 |
0.61197 |
3.8000 |
1.0323 |
6.3000 |
1.59740 |
8.8000 |
2.1636 |
|
1.3000 |
0.62359 |
3.9000 |
1.0529 |
6.4000 |
1.621 |
8.9000 |
2.1845 |
|
1.4000 |
0.63558 |
4.0000 |
1.0737 |
6.5000 |
1.64460 |
9.0000 |
2.20530 |
|
1.5000 |
0.64795 |
4.1000 |
1.0948 |
6.6000 |
1.66810 |
9.1000 |
2.22580 |
|
1.6000 |
0.66069 |
4.2000 |
1.1161 |
6.7000 |
1.69160 |
9.2000 |
2.24620 |
|
1.7000 |
0.6738 |
4.3000 |
1.1376 |
6.8000 |
1.71510 |
9.3000 |
2.26640 |
|
1.8000 |
0.6873 |
4.4000 |
1.1593 |
6.9000 |
1.73850 |
9.4000 |
2.28640 |
|
1.9000 |
0.70117 |
4.5000 |
1.1812 |
7.0000 |
1.76190 |
9.5000 |
2.30620 |
|
2.0000 |
0.71541 |
4.6000 |
1.20340 |
7.1000 |
1.78520 |
9.6000 |
2.32580 |
|
2.1000 |
0.73004 |
4.7000 |
1.22570 |
7.2000 |
1.80840 |
9.7000 |
2.34520 |
|
2.2000 |
0.74504 |
4.8000 |
1.24810 |
7.3000 |
1.83150 |
9.8000 |
2.36440 |
|
2.3000 |
0.76041 |
4.9000 |
1.27070 |
7.4000 |
1.85460 |
9.9000 |
2.38340 |
|
2.4000 |
0.77614 |
5.0000 |
1.29350 |
7.5000 |
1.87750 |
10.0000 |
2.40220 |
|
2.5000 |
0.79225 |
3) Пусть
В нашем случае 0,84 < k0 < 3,56
Рассмотрим k0 = 1,3:
Рассмотрим k0 = 2:
Рассмотрим k0 = 3:
Отметим, что полученные результаты подтверждают теоретическое поведение, отображенное на рисунке 11.
Выведем численное решение:
t |
k |
t |
k |
t |
k |
t |
k |
|
0 |
2 |
2.6000 |
2.51830 |
5.1000 |
2.88890 |
7.6000 |
3.1445 |
|
0.1000 |
2.0221 |
2.7000 |
2.53560 |
5.2000 |
2.90120 |
7.7000 |
3.1527 |
|
0.2000 |
2.0441 |
2.8000 |
2.55260 |
5.3000 |
2.91330 |
7.8000 |
3.1608 |
|
0.3000 |
2.0659 |
2.9000 |
2.56950 |
5.4000 |
2.92520 |
7.9000 |
3.1687 |
|
0.4000 |
2.0876 |
3.0000 |
2.58620 |
5.5000 |
2.93690 |
8.0000 |
3.1765 |
|
0.5000 |
2.1091 |
3.1000 |
2.60260 |
5.6000 |
2.94850 |
8.1000 |
3.1842 |
|
0.6000 |
2.1305 |
3.2000 |
2.61880 |
5.7000 |
2.95980 |
8.2000 |
3.19170 |
|
0.7000 |
2.1517 |
3.3000 |
2.63490 |
5.8000 |
2.971 |
8.3000 |
3.19910 |
|
0.8000 |
2.1727 |
3.4000 |
2.65070 |
5.9000 |
2.982 |
8.4000 |
3.20640 |
|
0.9000 |
2.19350 |
3.5000 |
2.66630 |
6.0000 |
2.99290 |
8.5000 |
3.21360 |
|
1.0000 |
2.21420 |
3.6000 |
2.68170 |
6.1000 |
3.0036 |
8.6000 |
3.22060 |
|
1.1000 |
2.23460 |
3.7000 |
2.69690 |
6.2000 |
3.0141 |
8.7000 |
3.22750 |
|
1.2000 |
2.25490 |
3.8000 |
2.712 |
6.3000 |
3.0244 |
8.8000 |
3.23430 |
|
1.3000 |
2.275 |
3.9000 |
2.72680 |
6.4000 |
3.0346 |
8.9000 |
3.241 |
|
1.4000 |
2.29490 |
4.0000 |
2.74140 |
6.5000 |
3.0446 |
9.0000 |
3.24760 |
|
1.5000 |
2.31470 |
4.1000 |
2.75580 |
6.6000 |
3.0544 |
9.1000 |
3.254 |
|
1.6000 |
2.33420 |
4.2000 |
2.19770 |
6.7000 |
3.0641 |
9.2000 |
3.26030 |
|
1.7000 |
2.35350 |
4.3000 |
2.78390 |
6.8000 |
3.0737 |
9.3000 |
3.26660 |
|
1.8000 |
2.37260 |
4.4000 |
2.79780 |
6.9000 |
3.083 |
9.4000 |
3.27270 |
|
1.9000 |
2.39150 |
4.5000 |
2.81140 |
7.0000 |
3.0923 |
9.5000 |
3.27870 |
|
2.0000 |
2.41030 |
4.6000 |
2.82480 |
7.1000 |
3.1013 |
9.6000 |
3.28460 |
|
2.1000 |
2.42880 |
4.7000 |
2.838 |
7.2000 |
3.1103 |
9.7000 |
3.29040 |
|
2.2000 |
2.44710 |
4.8000 |
2.851 |
7.3000 |
3.119 |
9.8000 |
3.29610 |
|
2.3000 |
2.46520 |
4.9000 |
2.86380 |
7.4000 |
3.1277 |
9.9000 |
3.30170 |
|
2.4000 |
2.48310 |
5.0000 |
2.87650 |
7.5000 |
3.1362 |
10.0000 |
3.30720 |
|
2.5000 |
2.50080 |
4) Пусть
В нашем случае k0 > 3,56
Рассмотрим k0 = 3,6:
Рассмотрим k0 = 7:
Рассмотрим k0 = 30:
Отметим, что полученные результаты подтверждают теоретическое поведение, отображенное на рисунке 11.
Выведем численное решение:
t |
k |
t |
k |
t |
k |
t |
k |
|
0 |
7 |
2.6000 |
5.3739 |
5.1000 |
4.5996 |
7.6000 |
4.1807 |
|
0.1000 |
6.9114 |
2.7000 |
5.3323 |
5.2000 |
4.5777 |
7.7000 |
4.1685 |
|
0.2000 |
6.8255 |
2.8000 |
5.2918 |
5.3000 |
4.5563 |
7.8000 |
4.1565 |
|
0.3000 |
6.7422 |
2.9000 |
5.2523 |
5.4000 |
4.5353 |
7.9000 |
4.1448 |
|
0.4000 |
6.6614 |
3.0000 |
5.2139 |
5.5000 |
4.5149 |
8.0000 |
4.1334 |
|
0.5000 |
6.5831 |
3.1000 |
5.1765 |
5.6000 |
4.495 |
8.1000 |
4.1222 |
|
0.6000 |
6.5072 |
3.2000 |
5.1401 |
5.7000 |
4.4755 |
8.2000 |
4.1113 |
|
0.7000 |
6.4335 |
3.3000 |
5.1046 |
5.8000 |
4.4565 |
8.3000 |
4.1006 |
|
0.8000 |
6.362 |
3.4000 |
5.0701 |
5.9000 |
4.438 |
8.4000 |
4.0901 |
|
0.9000 |
6.2926 |
3.5000 |
5.0364 |
6.0000 |
4.4199 |
8.5000 |
4.0799 |
|
1.0000 |
6.2252 |
3.6000 |
5.0036 |
6.1000 |
4.4022 |
8.6000 |
4.0699 |
|
1.1000 |
6.1598 |
3.7000 |
4.9716 |
6.2000 |
4.3849 |
8.7000 |
4.0601 |
|
1.2000 |
6.0963 |
3.8000 |
4.9405 |
6.3000 |
4.368 |
8.8000 |
4.0505 |
|
1.3000 |
6.0346 |
3.9000 |
4.9101 |
6.4000 |
4.3515 |
8.9000 |
4.0411 |
|
1.4000 |
5.9747 |
4.0000 |
4.8805 |
6.5000 |
4.3354 |
9.0000 |
4.032 |
|
1.5000 |
5.9165 |
4.1000 |
4.8517 |
6.6000 |
4.3197 |
9.1000 |
4.023 |
|
1.6000 |
5.1986 |
4.2000 |
4.8235 |
6.7000 |
4.3043 |
9.2000 |
4.0142 |
|
1.7000 |
5.805 |
4.3000 |
4.7961 |
6.8000 |
4.2893 |
9.3000 |
4.0057 |
|
1.8000 |
5.7516 |
4.4000 |
4.7694 |
6.9000 |
4.2746 |
9.4000 |
3.9973 |
|
1.9000 |
5.6996 |
4.5000 |
4.7433 |
7.0000 |
4.2602 |
9.5000 |
3.989 |
|
2.0000 |
5.6492 |
4.6000 |
4.7178 |
7.1000 |
4.2462 |
9.6000 |
3.981 |
|
2.1000 |
5.6001 |
4.7000 |
4.693 |
7.2000 |
4.2325 |
9.7000 |
3.9731 |
|
2.2000 |
5.5523 |
4.8000 |
4.6688 |
7.3000 |
4.2191 |
9.8000 |
3.9654 |
|
2.3000 |
5.5059 |
4.9000 |
4.6452 |
7.4000 |
4.206 |
9.9000 |
3.9579 |
|
2.4000 |
5.4607 |
5.0000 |
4.6221 |
7.5000 |
4.1932 |
10.0000 |
3.9505 |
|
2.5000 |
5.4167 |
В итоге получаем общую картину интегральных кривых для нашего уравнения
В большем масштабе
Все полученные результаты подтверждают рассмотренное нами ранее теоретическое поведение, что свидетельствует о правильности проделанной работы, а также о полнейшем согласии представленной в этой работе теории и реальной практики.
Пусть теперь
Получим уравнение (38), решение которого имеет вид .
1) Пусть
Рассмотрим 0,25:
Рассмотрим 0,1:
Выведем численное решение:
t |
k |
t |
k |
t |
k |
t |
k |
|
0 |
0.25 |
2.6000 |
0.040514 |
5.1000 |
0.0070402 |
7.6000 |
0.001224 |
|
0.1000 |
0.2331 |
2.7000 |
0.037774 |
5.2000 |
0.0065644 |
7.7000 |
0.0011412 |
|
0.2000 |
0.21734 |
2.8000 |
0.035218 |
5.3000 |
0.006121 |
7.8000 |
0.001064 |
|
0.3000 |
0.20265 |
2.9000 |
0.032835 |
5.4000 |
0.0057077 |
7.9000 |
0.00099202 |
|
0.4000 |
0.18895 |
3.0000 |
0.030614 |
5.5000 |
0.0053223 |
8.0000 |
0.00092491 |
|
0.5000 |
0.17617 |
3.1000 |
0.028544 |
5.6000 |
0.0049627 |
8.1000 |
0.00086236 |
|
0.6000 |
0.16426 |
3.2000 |
0.026615 |
5.7000 |
0.004627 |
8.2000 |
0.00080408 |
|
0.7000 |
0.15315 |
3.3000 |
0.024817 |
5.8000 |
0.004314 |
8.3000 |
0.00074977 |
|
0.8000 |
0.14279 |
3.4000 |
0.023141 |
5.9000 |
0.0040221 |
8.4000 |
0.00069914 |
|
0.9000 |
0.13313 |
3.5000 |
0.021579 |
6.0000 |
0.00375 |
8.5000 |
0.00065193 |
|
1.0000 |
0.12412 |
3.6000 |
0.020121 |
6.1000 |
0.0034964 |
8.6000 |
0.00060788 |
|
1.1000 |
0.11573 |
3.7000 |
0.01876 |
6.2000 |
0.0032601 |
8.7000 |
0.00056677 |
|
1.2000 |
0.10791 |
3.8000 |
0.017491 |
6.3000 |
0.0030399 |
8.8000 |
0.00052842 |
|
1.3000 |
0.10062 |
3.9000 |
0.016307 |
6.4000 |
0.0028346 |
8.9000 |
0.00049267 |
|
1.4000 |
0.093825 |
4.0000 |
0.015204 |
6.5000 |
0.0026432 |
9.0000 |
0.00045934 |
|
1.5000 |
0.087489 |
4.1000 |
0.014176 |
6.6000 |
0.0024646 |
9.1000 |
0.00042828 |
|
1.6000 |
0.081578 |
4.2000 |
0.013218 |
6.7000 |
0.0022979 |
9.2000 |
0.00039933 |
|
1.7000 |
0.076061 |
4.3000 |
0.012325 |
6.8000 |
0.0021425 |
9.3000 |
0.00037236 |
|
1.8000 |
0.070914 |
4.4000 |
0.011493 |
6.9000 |
0.0019975 |
9.4000 |
0.00034722 |
|
1.9000 |
0.066116 |
4.5000 |
0.010717 |
7.0000 |
0.0018624 |
9.5000 |
0.00032377 |
|
2.0000 |
0.061643 |
4.6000 |
0.0099926 |
7.1000 |
0.0017364 |
9.6000 |
0.0003019 |
|
2.1000 |
0.057475 |
4.7000 |
0.0093168 |
7.2000 |
0.0016191 |
9.7000 |
0.00028149 |
|
2.2000 |
0.053591 |
4.8000 |
0.0086864 |
7.3000 |
0.0015097 |
9.8000 |
0.00026246 |
|
2.3000 |
0.049971 |
4.9000 |
0.0080986 |
7.4000 |
0.0014078 |
9.9000 |
0.00024471 |
|
2.4000 |
0.046597 |
5.0000 |
0.0075508 |
7.5000 |
0.0013127 |
10.0000 |
0.00022817 |
|
2.5000 |
0.04345 |
Пусть
Рассмотрим 2
Рассмотрим 10:
Выведем численное решение:
t |
k |
t |
k |
t |
k |
t |
k |
|
0 |
10 |
2.6000 |
1.6206 |
5.1000 |
0.28161 |
7.6000 |
0.04896 |
|
0.1000 |
9.3239 |
2.7000 |
1.511 |
5.2000 |
0.26258 |
7.7000 |
0.045649 |
|
0.2000 |
8.6936 |
2.8000 |
1.4087 |
5.3000 |
0.24484 |
7.8000 |
0.042561 |
|
0.3000 |
8.1058 |
2.9000 |
1.3134 |
5.4000 |
0.22831 |
7.9000 |
0.039681 |
|
0.4000 |
7.5578 |
3.0000 |
1.2246 |
5.5000 |
0.21289 |
8.0000 |
0.036996 |
|
0.5000 |
7.0469 |
3.1000 |
1.1418 |
5.6000 |
0.19851 |
8.1000 |
0.034495 |
|
0.6000 |
6.5705 |
3.2000 |
1.0646 |
5.7000 |
0.18508 |
8.2000 |
0.032163 |
|
0.7000 |
6.1261 |
3.3000 |
0.99268 |
5.8000 |
0.17256 |
8.3000 |
0.029991 |
|
0.8000 |
5.7116 |
3.4000 |
0.92565 |
5.9000 |
0.16088 |
8.4000 |
0.027966 |
|
0.9000 |
5.3251 |
3.5000 |
0.86315 |
6.0000 |
0.15 |
8.5000 |
0.026077 |
|
1.0000 |
4.9649 |
3.6000 |
0.80483 |
6.1000 |
0.13986 |
8.6000 |
0.024315 |
|
1.1000 |
4.6292 |
3.7000 |
0.7504 |
6.2000 |
0.1304 |
8.7000 |
0.022671 |
|
1.2000 |
4.3163 |
3.8000 |
0.69962 |
6.3000 |
0.1216 |
8.8000 |
0.021137 |
|
1.3000 |
4.0248 |
3.9000 |
0.65228 |
6.4000 |
0.11339 |
8.9000 |
0.019707 |
|
1.4000 |
3.753 |
4.0000 |
0.60816 |
6.5000 |
0.10573 |
9.0000 |
0.018374 |
|
1.5000 |
3.4996 |
4.1000 |
0.56703 |
6.6000 |
0.098585 |
9.1000 |
0.017131 |
|
1.6000 |
3.2631 |
4.2000 |
0.52871 |
6.7000 |
0.091917 |
9.2000 |
0.015973 |
|
1.7000 |
3.0424 |
4.3000 |
0.493 |
6.8000 |
0.085698 |
9.3000 |
0.014894 |
|
1.8000 |
2.8366 |
4.4000 |
0.45971 |
6.9000 |
0.079899 |
9.4000 |
0.013889 |
|
1.9000 |
2.6446 |
4.5000 |
0.42867 |
7.0000 |
0.074494 |
9.5000 |
0.012951 |
|
2.0000 |
2.4657 |
4.6000 |
0.3997 |
7.1000 |
0.069457 |
9.6000 |
0.012076 |
|
2.1000 |
2.299 |
4.7000 |
0.37267 |
7.2000 |
0.064763 |
9.7000 |
0.011259 |
|
2.2000 |
2.1436 |
4.8000 |
0.34746 |
7.3000 |
0.060388 |
9.8000 |
0.010498 |
|
2.3000 |
1.9988 |
4.9000 |
0.32395 |
7.4000 |
0.056311 |
9.9000 |
0.0097885 |
|
2.4000 |
1.8639 |
5.0000 |
0.30203 |
7.5000 |
0.052508 |
10.0000 |
0.0091267 |
|
2.5000 |
1.738 |
Полученные результаты подтверждают теоретическое поведение, отображенное на рисунке 12.
Вывод
Мы подробно рассмотрели и проанализировали динамическую модель управления с бесконечным горизонтом в односекторной экономической системе. В проделанной работе нам удалось проверить правильность теоретических материалов на построенной нами модели и рассмотреть её поведение при различных, изначально заданных, параметрах.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные понятия математических моделей и их применение в экономике. Общая характеристика элементов экономики как объекта моделирования. Рынок и его виды. Динамическая модель Леонтьева и Кейнса. Модель Солоу с дискретным и непрерывным временем.
курсовая работа [426,0 K], добавлен 30.04.2012Модель переходной экономики. Постановка задачи оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина. Достаточное условие Эрроу. Численное решение задачи. Методы Эйлера, Рунге-Кутта III, IV порядков, Адамса-Башфорта. Концепция двухсекторной экономики.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.06.2015Задачи оптимального управления для непрерывных и дискретных процессов. Принцип максимума Понтрягина. Оптимизация управляемых процессов и оптимальный баланс инвестиций в макроэкономической модели международного туризма при террористических угрозах.
дипломная работа [865,5 K], добавлен 20.09.2015Статистический анализ в Excel. Очистка информации от засорения, проверка закона распределения, корреляционный и регрессионный анализ двумерной и трехмерной модели. Математическая модель и решение задачи оптимального управления экономическим процессом.
контрольная работа [447,2 K], добавлен 04.11.2009Графический метод решения задачи оптимизации производственных процессов. Применение симплекс-алгоритма для решения экономической оптимизированной задачи управления производством. Метод динамического программирования для выбора оптимального профиля пути.
контрольная работа [158,7 K], добавлен 15.10.2010Схема управления запасами для определения оптимального количества запасов. Потоки заказов, время отгрузки как случайные потоки с заданными интенсивностями. Определение качества предложенной системы управления. Построение модели потока управления запасами.
контрольная работа [361,3 K], добавлен 09.07.2014Математическая модель конфликтной ситуации. Принципы конфликтного взаимодействия. Понятия стабильности и эффективности. Определения стабильности и эффективности. Общая характеристика подходов к моделированию олигополии в данной работе, понятие спроса.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 23.09.2013Основные методы решения задачи оптимального закрепления операций за станками. Разработка экономико-математической модели задачи. Интерпретация результатов и выработка управленческого решения. Решение задачи "вручную", используя транспортную модель.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.01.2013Построение оптимального плана поставок для ООО "Ресурс". Влияние отклонений от оптимального объема партии. Анализ коэффициентов линейной производственной функции комплексного аргумента предприятия. Корреляционно-регрессионная модель доходов предприятия.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.06.2011Построение и обоснование математической модели решения задачи по составлению оптимального графика ремонта инструмента. Использование табличного симплекс-метода, метода искусственных переменных и проверка достоверности результата. Алгоритм решения задачи.
курсовая работа [693,1 K], добавлен 04.05.2011