ВУЗ: Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА
Категория: Методичка
Дисциплина: Методы оптимальных решений
Добавлен: 21.10.2018
Просмотров: 3121
Скачиваний: 4
СОДЕРЖАНИЕ
Раздел 1. Содержание, оформление курсового проекта и рекомендации по его выполнению
1.1. Внешние и внутренние требования
1.2. Основные этапы курсового проектирования
1.3. Примерная тематика курсового проекта
1.4. Структура курсового проекта
1.5. Рекомендации по организации работы над курсовым проектом
1.6. Требования к написанию и оформлению курсового проекта
1.7. Порядок защиты курсового проекта
Раздел 2. Использование процедуры «Поиск решения» в среде табличного процессора MS Excel
2.1. Общие сведения о работе с процедурой «Поиск решения»
2.2. Пример выполнения вычислений в надстройке Поиск решения
3.2. Варианты индивидуальных заданий
Результат решения задачи оптимизации рациона
3.4. Пример анализа оптимального решения
Критерии оценки курсового проекта по дисциплине:
«Методы принятия управленческих решений»
на тему: «_____________________________________________»
Выполнил(а): студент(ка) 2_ группы
Таблица 22
Двойственные оценки ограничений
№ ограничения |
Название |
Ед. измерения |
Объем ограничения (Bi) |
Сумма |
Отклонение |
Двойственная оценка |
1. |
Баланс ЭКЕ (КРС) |
эке |
11,7 |
14,74 |
3,04 |
0 |
… |
|
|
|
|
|
|
4. |
Баланс переваримого протеина |
г |
1150 |
1150 |
0 |
0,01 |
… |
… |
|
|
|
|
|
15. |
Концентратов
|
кг |
2,5 |
4,2 |
1,7 |
0 |
16. |
Концентратов
|
кг |
2,5 |
4,2 |
0 |
1,29 |
7. |
Грубых не менее |
кг |
3 |
3,77 |
0,77 |
0 |
8. |
Грубых не более |
кг |
8 |
3,77 |
4,23 |
0 |
11. |
Сенаж |
кг |
8 |
8 |
0 |
0,89 |
12. |
Сенаж |
кг |
9 |
8 |
1 |
0 |
9. |
Силоса не менее |
кг |
20 |
20 |
0 |
0,53 |
10. |
Силоса не более |
кг |
23 |
20 |
3 |
0 |
13. |
Корнеклубнеплодов не менее |
кг |
5 |
6,69 |
1,69 |
0 |
14. |
Корнеклубнеплодов не более |
кг |
8 |
6,69 |
1,31 |
0 |
18. |
Доля соломы в грубых не более… |
кг |
0 |
0 |
0 |
0,2 |
… |
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
-
Как звучит постановка задачи по оптимизации рациона кормления животных?
-
Какие критерии оптимальности могут использоваться при решении задачи?
-
Назовите перечень основных переменных в задаче по оптимизации рациона кормления.
-
Какие вспомогательные переменные могут быть введены в задачу и с какой целью?
-
Назовите основные и дополнительные ограничения в задаче по оптимизации рациона кормления.
-
Какая исходная информация необходима для записи ограничений по балансам питательных веществ?
-
Какая исходная информация необходима для записи ограничений по балансам групп кормов?
-
Какая информация используется для записи целевой функции
-
Что обозначают двойственные оценки ограничений?
-
В каком направлении проводится анализ оптимального решения?
-
Из каких групп кормов может состоять рацион кормления крупного рогатого скота?
-
Какие переменные входят в группу концентрированные корма?
-
В какую группу корма входят сено и солома ?
-
В какую группу корма входят силос и корнеклубнеплоды: сочные? зеленые? грубые?
-
Какой экономический показатель целевой функции чаще всего используется в задачах оптимизации рациона кормления животных?
-
Целевая функция в задачах оптимизации рациона кормления животных стремится к максимуму или минимуму?
-
Может ли рацион кормления крупного рогатого скота состоять только из силосных кормов? из грубых кормов? из корнеклубнеплодов? из концентрированных кормов?
-
Как влияют двойственные оценки на значение целевой функции?
-
Зачем используется вспомогательная переменная?
-
Имеет ли вспомогательная переменная экономический смысл?
-
Имеет ли искусственная переменная экономический смысл?
-
Имеет ли дополнительная переменная экономический смысл?
Глоссарий основных понятий
А |
Абстракция - форма познания, основанная на мысленном выделении существенных свойств и связей объекта-оригинала и отвлечения от других частных его свойств и связей Адекватность модели - требование к модели, состоящее в ее способности воспроизводить свойства, состояние и поведение исследуемого объекта с достаточной для поставленных целей точностью и а достаточно широком диапазоне изменения ее состояния и состояния ее среды. Достаточным условием адекватности модели является ее гомоморфизм исследуемому объекту. Алгоритм симплекс-метода - алгоритм последовательного улучшения плана, позволяющий осуществлять переход от одного допустимого базисного решения к другому таким образом, что значение целевой функции непрерывно возрастает (при решении на максимум) и за конечное число шагов находится оптимальное решение. Алгоритм улучшения плана транспортной задачи - алгоритм перехода к новому опорному плану транспортной задачи, дающему меньшее значение функции потерь, до обнаружения оптимального плана. Альтернативный оптимум - если задача имеет несколько оптимальных решений с разным значением переменных, но с одинаковым значением целевой функции, то она имеет альтернативные оптимальные решения (альтернативный оптимум). Аналогия - сходство, соответствие |
Б |
Базисная переменная - переменная, коэффициенты которой образуют единичный столбец. Базисное решение - система ограничений приведена к единичному базису, а все свободные переменные равны нулю. |
В |
Вектор коэффициентов - вектор, компонентами которого являются коэффициенты целевой функции задачи линейного программирования. Вектор ограничений - вектор, компонентами которого являются ограничения выражений, определяющих допустимую область задачи линейного программирования. Вершина выпуклого многогранника - это любая точка выпуклого многогранника, которая не является внутренней ни для какого отрезка целиком принадлежащего этому многограннику. Возможное решение - решение, удовлетворяющее системе ограничений задачи. Выпуклая комбинация точек - точка, компоненты которой представлены суммой произведений неотрицательных коэффициентов не больших единицы и соответствующих компонент данных точек, при этом сумма всех коэффициентов равна единице. Вспомогательная переменная - переменная, которую используют для облегчения математической формулировки условий, определения расчетных величин. Выпуклое множество - множество, которое вместе с двумя принадлежащими ему точками обязательно содержит отрезок, соединяющий эти точки. Вырожденный опорный план - опорный план, число ненулевых компонент которого меньше числа ограничений. |
Г |
Геометрическая интерпретация задачи линейного программирования - интерпретация зависимостей, имеющих место в задаче линейного программирования в виде геометрических фигур (точек, прямых, полуплоскостей, многоугольников) в декартовой системе координат. Гомоморфные модели - модели, упрощающие оригинал, сохраняющие подобие лишь в самом существенном. По модели невозможно воспроизвести полностью оригинал, но она позволяет исследовать наиболее существенные его свойства. |
Д |
Двойственные задачи линейного программирования - задачи линейного программирования, которые могут быть составлены из исходных задач линейного программирования. Двойственные оценки (объективно-обусловленные оценки, теневые цены) - являются оптимальным базисом двойственной задачи. Открыты академиком Л.В. Канторовичем. Используются при анализе оптимального решения. Двойственная оценка ограничения - величина, характеризующая прирост значения целевой функции задачи линейного программирования при малом изменении свободного члена ограничения. Измеряется в единицах измерения целевой функции в расчете на единицу измерения ограничения. Дельта-метод - один из методов проверки опорного плана транспортной задачи на оптимальность. Допустимая область задачи линейного программирования - множество опорных планов задачи линейного программирования. Допустимое решение - допустимым решением называется совокупность значений n переменных, удовлетворяющая системе ограничений и условиям неотрицательности. |
Е |
Единичный базис системы - базисные переменные образуют единичный базис системы. |
З |
Задача линейного программирования - характеризуется тем, что целевая функция является линейной функцией переменных, а область допустимых значений определяется системой линейных равенств или неравенств. Задача математического программирования В общей постановке задачи этого раздела выглядят следующим образом. Имеются какие-то переменные и функция этих переменных , которая носит название целевой функции. Ставится задача: найти экстремум (максимум или минимум) целевой функции при условии, что переменные x принадлежат некоторой области G. Задача математического программирования (МП) состоит из системы ограничений, условий неотрицательности переменных и целевой функции. Задача о составлении плана производства - возникает при необходимости максимизации дохода от реализации продукции, производимой некоторой организацией, при этом производство ограничено имеющимися сырьевыми ресурсами. |
И |
Исследование операций - наука, занимающаяся разработкой и практическим применением методов наиболее оптимального управления организационными системами. |
К |
Каноническая форма задачи линейного программирования - форма задачи линейного программирования, в которой все ограничения имеют тип "="и переменные неотрицательные. Коэффициенты пропорциональности - коэффициенты при переменных в тех ограничениях, которые предусматривают определенные пропорции (соотношения) между зависимыми переменными. Коэффициент связи - коэффициент, с помощью которого записывается зависимость переменной от объема ограничения. Критерий оптимальности - показатель, количественно определяющий цель решения модели. |
Л |
Линейное программирование - часть математического программирования, задачами которой является нахождение экстремума линейной целевой функции на допустимом множестве значений аргументов. Линейная экономико-математическая модель - связи и зависимости моделируемого процесса носят линейный характер и их можно описать в терминах линейного программирования |
М |
Математическое моделирование - формализованное представление закономерностей поведения реальных экономических систем в виде абстрактных математических аналогов - системы уравнений и неравенств. Математическое программирование - раздел современной математики, задачами которого является нахождение экстремума функции при условии принадлежности переменных определенному множеству. Матрица коэффициентов - матрица, элементами которой являются коэффициенты системы линейных равенств или неравенств определенного типа. Матричная форма задачи линейного программирования - форма задачи линейного программирования, когда все элементы задачи представлены в матричных и векторных обозначениях. Метод искусственного базиса (М-метод) - один из методов, упрощающий определение исходного опорного плана задачи линейного программирования и симплекс-таблицы. Метод минимального элемента - один из группы методов определения первоначального опорного плана транспортной задачи. Метод потенциалов - один из методов проверки опорного плана транспортной задачи на оптимальность. Метод северо-западного угла - один из группы методов определения первоначального опорного плана транспортной задачи. Многокритериальные задачи - задачи выбора такого варианта решения, который был бы относительно одинаково эффективным для ряда наиболее предпочтительных критериев. Это связано как с формальными трудностями выбора и обоснования единственного критерия, так и с многоцелевым характером развития исследуемых систем. Модель - условный образ какого-либо объекта, процесса или явления, используемый в качестве его заместителя. Средство познания. Моделирование - научный метод исследования систем, рассматриваемых как оригиналы, на их аналогах - моделях. |
Н |
Невырожденный опорный план - план, соответствующий вершине допустимой области, который имеет m отличных от нуля компонент, где m есть количество ограничений задачи линейного программирования. Неопределенная система -совместная система называется неопределенной, если она имеет более одного решения. Несовместная система ограничений - система ограничений называется несовместной, если она не имеет ни одного решения. |
О |
Общее решение - решение называется общим, если базисные переменные выражены через свободные члены и свободные переменные. Объем ограничения - некоторая постоянная для данной конкретной модели величина, определяющая правую часть ограничения (свободный член ограничения). Ограничения - условия, отражающие организационно-экономические и технологические условия производства. Представляют собой математические выражения в виде равенств и неравенств. Опорное решение - опорным решением называется базисное решение, в котором базисные переменные неотрицательные или - решение называется опорным, если система ограничений приведена к единичному базису, все свободные переменные равны нулю, а базисные переменные неотрицательные. Определенная совместная система -совместная система называется определенной, если она имеет только одно решение. Оптимальный план ЗЛП - решение задачи линейного программирования, т. е. такой план, который входит в допустимую область и доставляет экстремум целевой функции. Основная теорема линейного программирования - если целевая функция принимает максимальное значение в некоторой точке допустимой области, то она принимает это же значение в крайней точке допустимой области. Если целевая функция принимает максимальное значение более, чем в одной крайней точке, то она принимает это же значение в любой их выпуклой комбинации. Открытая транспортная задача - несбалансированная транспортная задача.Отрезок - множество точек, которые могут быть представлены в виде выпуклой комбинации данных двух точек. |
П |
План - набор чисел, удовлетворяющий ограничениям задачи линейного программирования. Признак вершины допустимой области Если система из k ненулевых векторов-столбцов, образованных соответствующими столбцами матрицы ограничений является линейно независимой и ненулевые координаты точки X, удовлетворяют ограничениям, то эта точка является вершиной допустимой области. Принцип последовательного «улучшения» опорных решений
|
Р |
Ранг совместной системы -рангом совместной системы линейных ограничений называется ранг её матрицы. Решение задачи линейного программирования - это план, доставляющий экстремальное значение целевой функции. |
С |
Свободные переменные -переменные, не входящие в единичный базис системы. Сбалансированная транспортная задача -транспортная задача, в которой сумма ресурсов равняется сумме потребностей Симплекс-метод - последовательное улучшение плана задачи линейного программирования, позволяющее осуществлять переход от одного допустимого базисного решения к другому, причем так, что значения целевой функции непрерывно возрастают, и за конечное число шагов находится оптимальное решение. Система - относительно обособленная и упорядоченная совокупность обладающих особой связностью и целесообразно взаимодействующих элементов, способных реализовать определенные функции. Совместная система ограничений - система ограничений называется совместной, если она имеет хотя бы одно решение. |
Т |
Теневые цены - см. двойственные оценки Теорема двойственности Первая теорема двойственности: Если одна из взаимно двойственных задач имеет оптимальное решение, то его имеет и другая, причем оптимальные значения их линейных функций равны, т.е. max Z = min F. Если линейная функция одной из задач не ограничена, то условия другой задачи противоречивы. Вторая теорема двойственности: Положительным (ненулевым) компонентам оптимального решения одной из взаимно двойственных задач соответствуют нулевые компоненты оптимального решения другой задачи, т.е. для любых i= 1,2,…, m и j=1,2,…,n: если Xj*>0, то ym+j*=0; если Xn+I*>0, то yi*=0. Теорема о выпуклом множестве и выпуклой комбинации этого множества Пусть G - выпуклое множество. Тогда любая выпуклая комбинация точек, принадлежащих этому множеству, также принадлежит этому множеству. Теорема о выпуклости допустимого множества ЗЛП Допустимая область задачи линейного программирования является выпуклым множеством. Теорема о выпуклости оптимальных планов ЗЛП Множество оптимальных планов задачи линейного программирования выпукло (если оно не пусто). Теорема о том, что любая точка выпуклого многогранника является выпуклой комбинацией вершин Любая точка выпуклого многогранника является выпуклой комбинацией его вершин. Технико-экономические коэффициенты модели - коэффициенты при переменных в ограничениях (например, коэффициенты затрат на единицу переменной, выхода продукции с единицы переменной) Транспортная задача. Пусть имеется однородный продукт, распределенный в определенных количествах (не обязательно одинаковых) в m складах. Этот продукт необходимо доставить в n пунктов потребления, причем в каждый пункт установленное количество. Запасы и потребности сбалансированы. Стоимость перевозки из конкретного склада в конкретный пункт индивидуальна. Товар должен быть вывезен из всех складов и доставлен в требуемом количестве в каждый пункт. Задача заключается в минимизации транспортных расходов. |
Ц |
Целевая функция - функция в математическом программировании, для которой требуется найти экстремум. Математическое выражение критерия оптимальности. |
Ч |
Частное решение - решение называется частным, если в общем решении свободные переменные принимают любые значения. Число базисных решений Число базисных решений не превышает числа сочетаний из n по m, где n - число переменных, а m - число линейно независимых ограничений Число опорных решений - число опорных решений не превышает числа базисных решений. |
Э |
Экономико-математическая модель - концентрированное выражение наиболее существенных взаимосвязей и закономерностей поведения управляемой системы в математической форме (В.С. Немчинов). Этапы моделирования - определенная последовательность разработки экономико-математической модели. |
Заключение
Применение математических методов в принятии управленческих решений подразумевает не просто выполнение различного рода экономических расчетов, а использование способов и приемов для облегчения принятия научно обоснованных решений, изучения тенденций и закономерностей, получения новых теоретических выводов. Приобретение экономических и математических знаний, развитие компьютерных технологий расширяет границы математической формализации и решения проблем принятия хозяйственных решений.
Изменение характера экономики, усиление направленности ее на инновационные методы развития предъявляют к специалистам управленческой деятельности требования широкого использования формальных и неформальных методов, повышающих качество управленческих решений.
Усложнение современного социально-экономического развития нашей страны предполагает глубокий анализ всех факторов развития в настоящее время и на перспективу. Важное значение имеет как оперативное планирование и управление, так и перспективное. Принятие управленческих решений невозможно без применения экономико-математических методов и моделей, получения оптимальных решений. Эти оптимальные решения необходимо принять за промежуточные, использовать весь аппарат анализа и только затем человек разрабатывает количественное и качественное обоснование принимаемых решений по организации управления.
Написание студентом курсового проекта с использованием методов принятия управленческих решений способствует развитию навыков научно-исследовательской работы и умению логически излагать материал для раскрытия содержания конкретной темы, внесет определенную лепту в получение ими высокой квалификации.
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное Бюджетное образовательное учреждение высшего образования «российский государственный аграрный университет –
МСха
имени
К.А. Тимирязева»
|
Институт экономики и управления АПК
Кафедра экономической кибернетики
Учебная дисциплина: «Методы принятия управленческих решений»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: «_________________»
Выполнил (а)
студент (ка) …
курса…группы
__________________факультета
____________________________
ФИО подпись
Номер и дата регистрации КП
_____________(подпись)
Допущен(а) к защите
Руководитель:
__________________________
ученая степень, ученое звание, ФИО подпись
Члены комиссии:
______________________ _______
ученая степень, ученое звание, ФИО подпись
______________________ _______
ученая степень, ученое звание, ФИО подпись
______________________ _______
ученая степень, ученое звание, ФИО подпись
Оценка ___________________
Дата защиты_______________
Москва, 20____
Приложение 2
Примерная форма задания
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Российский государственный аграрный университет – МСха
имени К.А. Тимирязева
Институт
экономики и управления АПК
Кафедра экономической кибернетики
ЗАДАНИЕ
НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (КП)
Студент_____________________________________________________________________
Тема КП _______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Исходные данные к работе__________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Перечень подлежащих разработке в работе вопросов:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Перечень дополнительного материала_______________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Дата выдачи задания «___»_________________201__г.
Руководитель (подпись, ФИО) __________________
Задание принял к исполнению (подпись студента) __________________
«___»_________________201__г.
Приложение 3
Примерная форма рецензии на курсовой проект
на курсовой проект студента
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»
Студент_____________________________________________________________________
Учебная дисциплина________________________________________________
Тема курсового проекта __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Полнота раскрытия темы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Оформление:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Замечания:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Курсовой проект отвечает предъявляемым к ним требованиям и заслуживает__________________________________ оценки.
(отличной, хорошей, удовлетворительной, не удовлетворительной)
Рецензент ___________________________________________________________
(фамилия, имя, отчество, уч.степень, уч.звание, должность, место работы)