Основные виды экономико-математический моделей и особенности их составления
Составление экономико-математической модели плана производства продукции. Теория массового обслуживания. Модели управления запасами. Бездефицитная простейшая модель. Статические детерминированные модели с дефицитом. Корреляционно-регрессионный анализ.
Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.02.2013 |
Размер файла | 185,7 K |
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/
Контрольная работа
по дисциплине
"Экономико-математические методы и модели"
Преподаватель
Новикова Наталья Владимировна
Содержание
- Задания
- Задание 1. Оптимизационные модели
- Задание 2. Теория массового обслуживания
- Задачи 3. Модели управления запасами
- 3.1 Бездефицитная простейшая модель
- 3.2 Статические детерминированные модели с дефицитом
- Задание 4. Корреляционно-регрессионный анализ
Задания
Задание 1. Оптимизационные модели
Составить экономико-математическую модель задачи.
Для изготовления двух видов продукции Р1 и Р2 используют три вида ресурсов S1, S2, S3. Запасы ресурсов, число единиц ресурсов, затрачиваемых на изготовление единицы продукции, прибыль, получаемая от единицы продукции, приведены в таблице:
Вид ресурса |
Число единиц ресурсов, затрачиваемых на изготовление единицы продукции |
Запас ресурса |
||
Р1 Р1 |
Р2 |
|||
S1 |
2 |
3 |
180 |
|
S2 |
4 |
1 |
240 |
|
S3 |
6 |
7 |
426 |
|
Прибыль, получаемая от единицы продукции |
16 |
12 |
Необходимо составить такой план производства продукции, при котором прибыль от ее реализации будет максимальной.
Решение:
Задача состоит в определении такого плана производства продуктов Р1 и Р2, при котором прибыль от их реализации будет максимальной.
Обозначим:
Запас ресурсов:
Обозначим х1 - количество продукта Р1, х2 - количество продукта Р2, f - запасы.
Значения х1 и х2 должны удовлетворять ограничениям по использованию трёх видов ресурсов S1, S2, S3.
Так, использование ресурса S1 будет описываться формулой (2х1+3х2), где
2х1 - условное количество ресурса S1 в х1 единицах продукта Р1;
3х2 - условное количество ресурса S1 в х2 единицах продукта Р2.
По условию, данная сумма не должна превышать 180 ед.
Т. е:
2х1+3х2?180
Использование ресурса S2 будет описываться формулой (4х1+х2), где
4х1 - условное количество ресурса S2 в х1 единицах продукта Р1;
3х2 - условное количество ресурса S2 в х2 единицах продукта Р2.
По условию, данная сумма не должна превышать 240 ед.
Т. е:
4х1+х2?240
Использование ресурса S3 будет описываться формулой (6х1+7х2), где
6х1 - условное количество ресурса S3 в х1 единицах продукта Р1;
7х2 - условное количество ресурса S3 в х2 единицах продукта Р2.
По условию, данная сумма не должна превышать 426 ед.
Т.е.:
6х1+7х2?426
По смыслу задачи, х1 и х2 должны быть неотрицательными - х1?0 и х2?0
Составим целевую функцию. Прибыль х1 единиц продукта Р1 составит 16 ден. единиц, а прибыль х2 единиц продукта Р2 составит 12 ден. единиц.
Т.о., целевая функция, которую необходимо максимизировать записывается в виде:
f = 16х1+12х2
Математически, задача сводится к определению таких значений х1 и х2, удовлетворяющих линейным ограничениям задачи, при которых функция достигнет максимального значения.
Получаем экономико-математическую модель задачи:
minf = 16х1+12х2
2х1+3х2?180
4х1+х2?240
6х1+7х2?426
х1?0 и х2?0
экономический математический модель
Задание 2. Теория массового обслуживания
Мастерская имеет п рабочих мест для обслуживания клиентов. Поток заявок (клиентов) является простейшим потоком с плотностью Я [заявки в час]. Среднее время обслуживания одного клиента Тоб [час]. Клиент, заставший все рабочие места занятыми, становится в очередь и может ждать неограниченное время, пока его не обслужат.
Параметры п, X, Тоб даны для каждой задачи в табл.1. Предварительно определив тип системы массового обслуживания и существование установившегося режима, требуется найти вероятность наличия очереди роч и среднюю длину очереди Lm.
Таблица |
||||
№ варианта |
п |
л |
Тоб (час) |
|
6 |
4 |
2 |
1,6 |
Решение:
1. Определим величины
µ = |
1 |
и |
с = |
л |
|
Тср. об. |
µ |
2. Находим м = 1/1,6 = 0,625 и с = 2/0,625 = 3,2
3. Если установившийся режим существует, определяем величину с0 - вероятность того, что все каналы являются свободными, по формуле:
с0 = 1/ (1+с/1i +с2/2i + … + сn/n! + сn+1/ (n! * (n-с))) =0,012
4. Зная с0, находим остальные характеристики системы по формулам:
соч = сn+1/ (n! * (n-с)), Lоб=с, Lоч=сn+1/ (n*n! (1-с/n) 2) *с0, Lсист=Lоч+с,
Тсист=1/л*Lсист, Точ=1/л*Lоч.
с0=3,25/ (8* (4-3,2)) *0,012=0,63
Lоб=3,2, Lоч=3,25/ (4*8* (1-3,2/4) 2) *0,012=3
Lсист=3+3,2?6 заявок
Тсист=1/2*6=3
Точ=1/2*3=1,5
Задачи 3. Модели управления запасами
3.1 Бездефицитная простейшая модель
Выбрать исходные данные в соответствии с полученным вариантом.
Найти: оптимальный размер партии поставки, оптимальный интервал между поставками, число поставок, годовые затраты, связанные с работой складской системы.
Годовая потребность комбината в пиломатериалах составляет v мі, затраты на хранение 1 м в год - s ден. ед. Затраты подготовительно-заключительных операции, не зависящие от величины поставляемой партии, связанные с каждой поставкой, равны К ден. ед.
В6 |
||
V |
3000 |
|
S |
3 |
|
К |
90 |
Решение:
Определим оптимальный размер партии поставки (g*)
g*=2v (2Кv) /S=2v (2*90*3000) /3=424 М3
Определим оптимальный интервал между поставками (ф*)
ф*= g*/V=2v (2К) / (Sv) = 2v2*90/3*3000=0,14 (года)
Определим число поставок (n*) в год
n*= [v*Т/ g*] = [3000*1/424] = [7,075] =7
Определим среднегодовые затраты, связанные с заказом, доставкой и хранение продукта (L*)
L*= (2v2КSv) *Т=*= (2v2*90*3*3000) *1=1273 ден. ед.
Вывод: Оптимальный размер партии поставки составит 424 м3, в год необходимо осуществлять 7 поставок. При этом среднегодовые расходы составят 1273 ден. ед.
3.2 Статические детерминированные модели с дефицитом
Выбрать исходные данные в соответствии с полученным вариантом.
Найти: оптимальную партию поставки, максимальную величину задолженности спроса, интервал возобновления поставки, годовые издержки функционирования системы.
Спрос на продукцию инструментального цеха составляет v единиц в год. Стоимость хранения составляет s ден. ед. за единицу в год. Издержки размещения заказа равны К ден. ед.
Неудовлетворенные требования берутся на учет. Удельные издержки дефицита составляют d ден. ед. за нехватку единицы продукции в течении года.
В6 |
||
V |
4200 |
|
S |
512 |
|
К |
4512 |
|
d |
3400 |
Решение:
Определим оптимальный размер партии поставки (g*)
g*=2v (2Кv) /S*2v (1+s/d) =2v (2*4512*4200) /512*2v (1+4512/3400) =272*1,5=408
Максимальная величина задолженности спроса:
г*=s/d*2v (2Кv) /S*2v (1+s/d) =512/3400* (2v (2*4512*4200) /512) *1/ (2v1+512/3400) =40,7
Определим оптимальный интервал между поставками (ф*)
ф*= g*/V=2v (2К) /Sv*2v (1+s/d) = 2v (2*4512/512*4200) * (2v1+512/3400) =0,068 (года) =18 дней
Определим среднегодовые затраты, связанные с заказом, доставкой и хранение продукта (L*).
L*=2v (2КvS) *2v (1+s/d) = 2v (2*4512*512*4200) *1/ (2v1+512/3400) =359028 ден. ед.
Вывод: Оптимальны размер партии поставки составит 408 ед., поставку необходимо осуществлять каждые 18 дней. При этом среднегодовые расходы составят 359028 ден. ед.
Задание 4. Корреляционно-регрессионный анализ
Выбрать исходные данные в соответствии с полученным вариантом.
По выборочным данным исследовать зависимость между показателями X, Y и построить парную линейную регрессионную модель, для чего:
установить наличие связи между исследуемыми показателями графическим методом (построить корреляционное поле);
для измерения интенсивности связи между показателями вычислить коэффициент корреляции, коэффициент детерминации;
вычислить ошибки коэффициента корреляции и параметров модели с заданной доверительной вероятностью;
оценить значимость коэффициента регрессии модели по критерию Стьюдента;
оценить адекватность модели по критерию F - отношения;
осуществить прогноз по полученной регрессионной модели.
Провести анализ данных с помощью пакета Excel, проанализировать полученные результаты.
Х |
1,1 |
2,3 |
3,5 |
4,1 |
5,7 |
6,6 |
7,3 |
8,5 |
9,8 |
10,1 |
12,0 |
|
Y |
21 |
26 |
30 |
31 |
39 |
54 |
51 |
63 |
65 |
72 |
78 |
Решение:
Для определения вида зависимости построим корреляционное поле по имеющимся данным.
Расположение точек на корреляционном поле позволяет предположить линейную связь между величиной располагаемого дохода и объёмом частного потребления. Поэтому имеет смысл искать зависимость в виде линейной функции: y=в0+в1х.
При использовании МНК минимизируется следующая функция i-в0+в1х1), т.е. сумма квадратов отклонений эмпирических значений yi от расчётных значений должно быть минимальным.
80 |
||||||||||||||
. |
||||||||||||||
70 |
. |
|||||||||||||
. |
||||||||||||||
60 |
. |
|||||||||||||
. |
||||||||||||||
50 |
. |
|||||||||||||
40 |
||||||||||||||
. |
||||||||||||||
30 |
. |
. |
||||||||||||
. |
||||||||||||||
20 |
. |
|||||||||||||
х |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Рис.1. Корреляционное поле.
Согласно МНК для нашего примера воспользуемся следующими формулами расчёта:
в0= () / (11
в1=11 () /11 (
Для нахождения оценок параметров в0 и в1 составим рабочую таблицу, которая содержит исходные данные и промежуточные результаты.
I |
хi |
уi |
хi уi |
хi 2 |
yi 2 |
(хi-<х>) 2 |
(уi - <у>) 2 |
|
1 |
1,1 |
21 |
23,1 |
1,21 |
441 |
28,62 |
738,75 |
|
2 |
2,3 |
26 |
59,8 |
5,29 |
676 |
17,22 |
491,95 |
|
3 |
3,5 |
30 |
105 |
12,25 |
900 |
8,7 |
330,51 |
|
4 |
4,1 |
31 |
127,1 |
16,81 |
961 |
5,52 |
295,15 |
|
5 |
5,7 |
39 |
222,3 |
32,49 |
1521 |
0,56 |
84,27 |
|
6 |
6,6 |
54 |
356,4 |
43,56 |
2916 |
0,02 |
5,82 |
|
7 |
7,3 |
51 |
372,3 |
53,29 |
2601 |
0,72 |
7,95 |
|
8 |
8,5 |
63 |
535,5 |
72,25 |
3969 |
4,2 |
219,63 |
|
9 |
9,8 |
65 |
637 |
96,04 |
4225 |
11,22 |
282,91 |
|
10 |
10,1 |
72 |
727,2 |
102,01 |
5184 |
13,32 |
567,39 |
|
11 |
12,0 |
78 |
936 |
144 |
6084 |
30,8 |
889,23 |
|
Сумма |
71 |
530 |
4101,7 |
579,2 |
29478 |
120,9 |
3913,56 |
|
Среднее |
6,45 |
48,18 |
372,88 |
52,65 |
2679,82 |
Согласно формулам имеем:
в0= () / (11 = (530*579,2-71*4101,7) / (11*579,2-71*71) =11,844
в1=11 () /11 ( (11*4101,7-71*530) / (11*579,2-71*71) =5,630
Таким образом, регрессионная модель имеет вид: у=11,844+5,630х. По регрессионному уравнению определим расчётные значения уi=11,844+5,630хi, а также остатки еi = уi - уi.
Значение запишем в рабочую таблицу:
i |
хi |
уi |
уi |
еi |
еi2 |
|
1 |
1,1 |
21 |
18,04 |
-2,96 |
8,76 |
|
2 |
2,3 |
26 |
24,79 |
-1,21 |
1,46 |
|
3 |
3,5 |
30 |
31,55 |
-1,55 |
2,40 |
|
4 |
4,1 |
31 |
34,93 |
3,93 |
15,44 |
|
5 |
5,7 |
39 |
43,94 |
4,94 |
24,4 |
|
6 |
6,6 |
54 |
49,0 |
-5 |
25 |
|
7 |
7,3 |
51 |
52,94 |
1,94 |
3,76 |
|
8 |
8,5 |
63 |
59,7 |
-3,3 |
10,89 |
|
9 |
9,8 |
65 |
67,02 |
2,02 |
4,08 |
|
10 |
10,1 |
72 |
68,71 |
-3,29 |
10,82 |
|
11 |
12,0 |
78 |
79,4 |
1,4 |
1,96 |
|
Сумма |
71 |
530 |
108,97 |
|||
Среднее |
6,45 |
48,18 |
Для анализа силы линейной зависимости прибыли от объема производства найдем коэффициент корреляции по формуле:
Rxy==
= 0,9861
Данное значение коэффициента корреляции позволяет сделать выводы о сильной линейной зависимости между величиной располагаемого дохода и объемом частного потребления.
Коэффициент детерминации в нашем случае рассчитывается по формуле:
R2=1-=0,97
Проверим гипотезу о статистической значимости коэффициента корреляции на основе критерия Стьюдента.
Тнабл = =0,9861*v (11-2) /v (1-0,9861) =25,07
Определим критическое значение tкр при числе степеней свободы n-2=9 и уровень значимости б=0,05, tкр=tб,n-2=t0,05, 9=2,26
Так как Т=25,07>tкр=2,26, то гипотеза о равенстве нулю коэффициента детерминации должна быть отвергнута.
Проверим адекватность модели на основе критерия Фишера.
F=
Определим критическое значение FКР при числе степеней свободы n-2=9 и уровень значимости б=0,05. FКР= Fб,n-2= F0,05, 9=5,12. Так как F=312,3> FКР=5,12, то модель адекватна.
Стандартная ошибка регрессии характеризует уровень необъяснённой дисперсии для однофакторной линейной регрессии (m=1) рассчитывается по формуле:
S=3,480
Стандартная ошибка параметра в1 уравнения регрессии находится по формуле:
Sв1=====0,3164
Стандартная ошибка параметра в0 определяется:
Sв0=====2,2957
На основе стандартных ошибок параметров регрессии проверим значимость каждого коэффициента регрессии путем расчета t-статистик и их сравнении с критическим значением при уровне значимости б=0.05 и числом степеней свободы (11-m-1) =9, tкр=tб/2, 10-1-1=t0,025, 9=2,31
tв1= ==17,79
tв0===5,2
Поскольку | tв1|=17,79>2,31, подтверждается статистическая значимость коэффициента регрессии в1.
Поскольку | tв0|=5,2>2,31, подтверждается статистическая значимость коэффициента регрессии в0.
Так как все характеристики модели удовлетворительные, то для прогноза может быть использовано следующее уравнение:
у=11,844+5,630х
Например, если х=17
у=11,844+5,630*17=107,554
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Роль экономико-математических методов в оптимизации экономических решений. Этапы построения математической модели и решение общей задачи симплекс-методом. Составление экономико-математической модели предприятия по производству хлебобулочных изделий.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.07.2015Сущность корреляционно-регрессионного анализа и экономико-математической модели. Обеспечение объема и случайного состава выборки. Измерение степени тесноты связи между переменными. Составление уравнений регрессии, их экономико-статистический анализ.
курсовая работа [440,3 K], добавлен 27.07.2015Типовые модели менеджмента: примеры экономико-математических моделей и их практического использования. Процесс интеграции моделей разных типов в более сложные модельные конструкции. Определение оптимального плана производства продуктов каждого вида.
контрольная работа [536,2 K], добавлен 14.01.2015Задачи, функции и этапы построения экономико-математических моделей. Аналитические, анионные, численные и алгоритмические модели. Экономическая модель спортивных сооружений. Модели временных рядов: тенденции и сезонности. Теории массового обслуживания.
реферат [167,6 K], добавлен 22.07.2009Построение экономико-математической модели задачи, комментарии к ней и получение решения графическим методом. Использование аппарата теории двойственности для экономико-математического анализа оптимального плана задачи линейного программирования.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 27.03.2008Особенности и методики моделирования специализации отраслей сельскохозяйственного предприятия. Обоснование эффективности использования ресурсов в CПК "Яглевичи". Структурная экономико-математическая модель, исходная информация. Анализ результатов решения.
курсовая работа [154,4 K], добавлен 18.01.2016Технико-экономическая характеристика тракторов, сельскохозяйственных машин. Построение экономико-математической модели. Согласование объемов предпосевной культивации, посева зерновых культур. Составление плана материально-технического снабжения хозяйства.
лабораторная работа [156,0 K], добавлен 15.06.2015Сущность и содержание метода моделирования, понятие модели. Применение математических методов для прогноза и анализа экономических явлений, создания теоретических моделей. Принципиальные черты, характерные для построения экономико-математической модели.
контрольная работа [141,5 K], добавлен 02.02.2013Технико-экономические показатели производства продукции и потребления материальных ресурсов. Производительность и годовые фонды реакторов. Технологические способы изготовления эмалей. Составление экономико-математической модели задачи, анализ результатов.
контрольная работа [32,6 K], добавлен 06.01.2011Основные понятия и типы моделей, их классификация и цели создания. Особенности применяемых экономико-математических методов. Общая характеристика основных этапов экономико-математического моделирования. Применение стохастических моделей в экономике.
реферат [91,1 K], добавлен 16.05.2012