Контрольная работа
По дисциплине «Математические методы и модели»
Провести моделирование процесса выбора товара на основе следующих данных. Рассмотрим задачу выбора автомобиля. Составим таблицу множества показателей, по которым можно провести сравнение автомашин.
Таблица 1
Модель автомобиля |
Снаряженная масса, кг |
Длина, мм |
Мощность двигателя, л.с. | Максимальная скорость, км/ч | Рабочий объем двигателя,см3 | Расход топлива по смешанному циклу,л/100 км | Емкость топливного бака, л. | Цена, $. |
HYUNDAI Accent |
1 080 | 4 260 | 102 | 181 | 1 495 | 7,5 | 45 | 12 920 |
HYUNDAI Getz |
1 108 | 3 825 | 106 | 180 | 1 599 | 6,0 | 45 | 15 990 |
HYUNDAI Elantra |
1 340 | 4 520 | 105 | 182 | 1 599 | 7,4 | 55 | 18 690 |
HYUNDAI Sonata |
1 590 | 4 747 | 133 | 200 | 1 997 | 9,0 | 65 | 26 650 |
HYUNDAI Matrix |
1 223 | 4 025 | 103 | 170 | 1 599 | 8,0 | 55 | 19 190 |
HYUNDAI Trajet |
1 731 | 4 695 | 140 | 179 | 1 975 | 9,1 | 65 | 25 690 |
Теперь необходимо сформулировать множество показателей, по которым можно провести сравнение автомобилей. Выпишем из руководства по эксплуатации автомобилей наиболее существенные показатели ( табл. 2)
Таблица 2
Показатели | Обозначение | Ед.измерения |
Снаряженная масса | М | кг |
Длина | Дл | мм |
Мощность двигателя | МД | л.с |
Максимальная скорость | Vmax | км/ч |
Раб.объем двигателя | Ро | см3 |
Расход топлива по смеш. циклу на 100 км | РТ | л |
Емкость топливного бака | Еб | л |
Цена | Ц | $ |
Сопоставим эти показатели с помощью метода парных сравнений, а результаты запишем в табл. 3, элемент которой определяется таким образом:
После заполнения матрицы элементами сравнения найдем по строкам суммы балов по каждому показателю:
где n – количество показателей, n=8
Правильность заполнения матрицы определяется равенством
Затем определяем коэффициенты весомости по формуле
Следует заметить, что
Таблица 3
Показатель | М | Дл | МД | Vmax | Pо | РТ | Еб | Ц | Сумма | Мi | Ri |
М | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 2 | 0 | 6 | 0,094 | 6 |
Дл | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0,031 | 8 |
МД | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 0 | 1 | 0 | 9 | 0,141 | 3 |
Vmax | 1 | 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 | 0 | 6 | 0,094 | 5 |
Ро | 1 | 2 | 0 | 2 | 1 | 0 | 2 | 0 | 8 | 0,125 | 4 |
РТ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 0 | 13 | 0,203 | 2 |
Еб | 0 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 5 | 0,078 | 7 |
Ц | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 15 | 0,234 | 1 |
64 | 1 |
Распределим коэффициент показателей по рангу Ri. На этом основании перечень потребительских характеристик будет иметь вид:
Ц – цена, $;
Рт – расход топлива на 100 км
МД – мощность двигателя, л.с.;
Ро – рабочий объем двигателя, л.;
V мах – максимальная скорость, км/ч.;
М – снаряженная масса, кг
Еб – емкость топливного бака, л.;
Дл – длина, мм
На основании полученных результатов составим таблицу бальных оценок первых четырех показателей.
Таблица 4
Показатель | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Mi |
Ц | 26 650 | 25 690 | 19 190 | 18 690 | 15 990 | 0,234 |
Рт | 9,1 | 9,0 | 8,0 | 7,4 | 6,0 | 0,203 |
МД | 103 | 105 | 106 | 133 | 140 | 0,141 |
Ро | 1 599 | 1 599 | 1 599 | 1 975 | 1 997 | 0,125 |
На основании данных табл. 4 определим значения интегральных оценок для выбранных двух более нам подходящих автомобилей:
HYUNDAI Sonata и HYUNDAI Trajet
F (HYUNDAI Sonata) = 0,234·1+0,203·2+0,141·4+0,125·5=1,83
F (HYUNDAI Trajet) =0,234·2+0,203·1+0,141·5+0,125·4=1,88
Поскольку F (HYUNDAI Trajet)> F (HYUNDAI Sonata), следует покупать автомобиль HYUNDAI Trajet.
Вывод: Сравнив множество показателей по которым мы сравнивали автомашины, получили, что F (HYUNDAI Trajet)> F (HYUNDAI Sonata), следует покупать автомобиль HYUNDAI Trajet.
Фирма производит два безалкогольных широко популярных напитка " Колокольчик" и "Буратино". Для производства 1 л. " Колокольчика требуется 0, 002 ч работы оборудования, а для " Буратино" – 0,04 ч, а расход специального ингредиента на них составляет 0,01 кг и 0, 04 кг на 1 л соответственно. Ежедневно в распоряжении фирмы 16 кг специального ингредиента и 24 ч работы оборудования. Доход от продажи 1 л
" Колокольчика" составляет 0,25 руб., а " Буратино" – 0,35 руб.
Определите ежедневный план производства напитков каждого вида, обеспечивающий максимальный доход от их продажи.
Решение:
Составим математическую модель данной задачи:
Пусть X1 – количество " Колокольчиков";
Х2 – количество " Буратино", тогда как необходимо определить ежедневный план производства напитков каждого вида, обеспечивающий максимальный доход от их продажи, то целевая функция:
F(Х1,Х2) = 0,25Х1+ 0,35Х2 мах
Система ограничений:
xj
Графическое решение задачи:
Представим каждое неравенство в виде равенства, т.е имеем уравнения прямых. Построим их, тогда система ограничений запишется в виде:
0,02х1+0,04х2=24
0,01х1+0,04х2=16
х1=0
х2=0
Преобразуем систему неравенств ( выразим Х2 через Х1)
Построим на плоскости ( х1,х2) область допустимых значений согласно системе неравенств
x2=24-0,5x1
х1 | 0 | 20 |
х2 | 24 | 14 |
х2=16-4х1
х1 | 0 | 4 |
х2 | 16 | 0 |
Многоугольником допустимых решений является треугольник АВС. Построим вектор N =
Перемещаем линию уровня перпендикулярно вектору N в направлении вектора N до опорного положения.
Вершина в которой целевая функция принимает максимальное значение это вершина
С (20;13). Следовательно, ежедневный план производства напитков каждого вида, обеспечивающий максимальный доход от продажи составляет:
f(х1;х2)= 0,25*20+0,35*13=9,55
Классификация математической модели:
По общему целевому назначению: прикладная модель;
По степени агрегирования объектов: микроэкономическая модель;
По конкретному предназначению: оптимизированная модель;
По типу информации: идентифицированная модель;
По учету фактора времени: статистическая модель;
По учету фактора неопределенности: детерминированная модель;
По типам математического аппарата: линейная модель;
По типу подхода к изучаемым социально- экономическим системам: нормативная модель.
Вывод: Ежедневный план производства напитков каждого вида, обеспечивающий максимальный доход от продажи составляет 9,55 л.
3. Методы и модели теории игр
Определите максимальные стратегии игроков и седловую точку игры
Игрок | В1 | В2 | В3 | В4 | В5 |
А1 | 5 | 8 | 7 | 6 | 3 |
А2 | 10 | 12 | 4 | 7 | 2 |
А3 | 15 | 10 | 8 | 7 | 4 |
А4 | 10 | 7 | 8 | 12 | 6 |
А5 | 7 | 10 | 11 | 3 | 5 |
А6 | 7 | 2 | 3 | 12 | 4 |
Решение: Строки матрицы соответствуют стратегиям Аi (i=1,2,…,m), то есть стратегиям, которые выбирает игрок А. Столбцы – стратегии Вi,то есть стратегии, которые выбирает игрок В.
Игрок А выбирает такую стратегию, чтобы максимизировать свой минимальный выигрыш :
,
где а – нижняя цена игры (гарантированный выигрыш игрока А)
Игрок В выбирает такую стратегию, при которой его максимальный проигрыш
- минимизируется:
,
где - верхняя цена игры.
Составим расчетную таблицу.
коммерческий математический моделирование линейный программирование
1 2 | В1 | В2 | В3 | В4 | В5 | |
А1 | 5 | 8 | 7 | 6 | 3 |
3 |
А2 | 10 | 12 | 4 | 7 | 2 |
2 |
А3 | 15 | 10 | 8 | 7 | 4 |
4 |
А4 | 10 | 7 | 8 | 12 |
6 |
6 |
А5 | 7 | 10 | 11 | 3 | 5 |
3 |
А6 | 7 | 2 | 3 | 12 | 4 |
2 |
12 |
11 |
12 |
6 |
6 6 |
Этот выигрыш гарантирован игроку 1, как бы ни играл второй игрок.
Нижняя цена игры составляет 6
Минимальный проигрыш второго игрока
Получили, что первый игрок (А) должен выбрать пятую (А4) стратегию, а второй игрок (В) должен выбрать четвертую (В5) стратегию.
Итак, нижняя цена игры, или максимальный выигрыш: , верхняя цена игры, или минимальный выигрыш:
Нижняя и верхняя цена игры равны и достигаются на одной и той же паре стратегий
(А4;В5). Следовательно, игра имеет седловую точку (А4;В5).
Вывод: Игрок А должен выбрать четвертую стратегию, а игрок В пятую стратегию при этом выигрыш первого игрока будет максимальным из максимальных как бы ни играл второй игрок, а второй игрок минимально проиграет. Игра имеет седловую точку (А4;В5).
Размещено на