Предметный указатель 2 страница

  1. Решение:

В результате проведенного исследования были собраны следующие статистические данные, характеризующие цену товара 1: {26,74; 23,69; 25,90; 19,11; 17,14; 22,26; 20,06; 28,87; 11,34; 34,63; 19,27; 25,59; 19,12; 7,93; 23,44}. Эти данные были перенесены на рабочий лист Excel. Затем с помощью пункта Описательная статистика из надстройки Анализ данных определены параметры выборки (Таблица П8):

Таблица П8. Описательная статистика

Среднее 21,6728
Стандартная ошибка 1,723347
Медиана 22,26497
Мода #Н/Д
Стандартное отклонение 6,674494
Дисперсия выборки 44,54887
Эксцесс 0,643064
Асимметричность -0,28118
Интервал 26,69477
Минимум 7,934314
Максимум 34,62908
Сумма 325,0921
Счет

Далее с помощью надстройки Поиск решения последовательно решалась задача оптимизации, причем условия ограничений не менялись, а цена товара 1 задавалась равной значению среднего (математического ожидания), минимума и максимума (Таблица П8). Результаты поиска экстремума приведены в таблицах П9, П10, П11. Анализ полученных результатов показал, что решение (количество товара каждого вида, которое надо выпустить для достижения максимальной прибыли) существенно зависит от цены товара 1.

Таблица П9. Решение задачи линейного программирования при подстановке среднего значения

Товары Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход
Количество (шт.) 10,38275 4,276096 3,066826 1,015535 20,2161 4,971969
Цена (руб.) 21,6728 994,7645

Таблица П10. Решение задачи линейного программирования при подстановке минимального значения

Товары Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход
Количество (шт.) 1,247327 5,951532 32,03849 3,635068
Цена (руб.) 7,934314 983,3927

Таблица П11. Решение задачи линейного программирования при подстановке максимального значения

Товары Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход
Количество (шт.) 35,60091 2,721088 2,947846
Цена (руб.) 34,62908 1360,264

Поскольку конкретное значение цены товара 1 на момент планирования было неизвестно, в качестве результирующего было выбрано решение, максимизирующее среднее значение прибыли. Для его отыскания на место случайного значения параметра товар 1 было подставлено математическое ожидание случайного параметра товар 1 из таблицы П8. Далее средствами надстройки Поиск решения была решена задача оптимизации (таблица П9). Полученное в этом случае решение рассматривается как основное. На основе полученного решения был проведен расчет максимального и минимального возможного дохода, который мог бы быть получен при реализации этого решения в случае, когда реальное значение случайного параметра будет минимальным или максимальным (таблицы П12 и П13).

Таблица П12. Оценка величины дохода в случае, когда параметр принимает минимальное значение

Товары Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход
Количество (шт.) 10,38275 4,276096 3,066826 1,015535 20,2161 4,971969
Цена (руб.) 7,934314 852,121324

Таблица П13. Оценка величины дохода в случае, когда параметр принимает максимальное значение

Товары Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход
Количество (шт.) 10,38275 4,276096 3,066826 1,015535 20,2161 4,971969
Цена (руб.) 34,62908 1129,28641
  1. Выводы:

Результатом решения задачи разработки управленческого решения явилась программа выпуска товаров и оценка предполагаемого дохода, представленная в таблице П14. Среднее значение дохода равно 994,76. Ожидаемое изменение величины дохода колеблется в пределах от 852,12 до 1129,29.

Таблица П14. Результат решения задачи методом сведения стохастической задачи к детерминированной

Товары Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход средний Доход минимальный Доход максимальный
Количество (шт.) 10,383 4,276 3,067 1,015 20,21 4,9719 994,76 852,12 1129,29

Пример содержания отчета по лабораторной работе №4 «Решение однокритериальной статической задачи в условиях риска алгоритмическим методом»

  1. Исходные данные:

Предприятие выпускает восемь видов товаров. Для производства указанных товаров используется 15 видов ресурсов. Рассматривалась проблема недостаточности дохода предприятия. Требуется определить программу производства товаров различного вида, обеспечивающую максимум среднего дохода предприятия. Параметры задачи представлены теми же числовыми данными, которые использовались при выполнении работы №2, в том числе используется и ранее полученная выборка случайных значений цены товара 1. Предполагается, что закон распределения цены товара 1 нормальный.

  1. Решение:

С помощью надстройки Анализ данных, получена описательная статистика рассматриваемой выборки (Таблица П8). Задались набором значений вероятностей, для которых будет строиться итоговая функция распределения {0,001; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 0,999} и принят во внимание закон распределения случайной величины.

В процессе решения обратной задачи по заданным значениям вероятностей, определена величина параметра, значение которого не будет превышено с заданной вероятностью (при заданном нормальном законе распределения это сделано с помощью встроенной статистической функции НОРМОБР()). Результаты сведены в таблицу П15.

Таблица П15. Решение задачи алгоритмическим методом

Вероят-ность цена 1 (руб.) Доход Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8
0,001 1,0471 983,3927 1,247 5,952 32,038 3,635
0,1 13,1191 983,3927 1,247 5,952 32,038 3,635
0,2 16,0554 983,3927 1,247 5,952 32,038 3,635
0,3 18,1727 983,3927 1,247 5,952 32,038 3,635
0,4 19,9818 983,3927 1,247 5,952 32,038 3,635
0,5 21,6728 994,7655 10,383 4,276 3,067 1,016 20,216 4,972
0,6 23,3638 1012,987 11,580 4,676 3,068 0,552 18,806 5,305
0,7 25,1729 1037,221 13,931 3,201 5,387 0,600 20,150
0,8 27,2902 1102,542 34,847 1,817 1,968 3,692
0,9 30,2265 1204,865 34,847 1,817 1,968 3,692
0,999 42,2985 1650,628 38,403 1,141

На рис. П1 показан график функции распределения дохода предприятия (критериальной функции) с учетом случайной цены товара 1. Итоговое решение принимается исходя из соображений максимизации среднего дохода предприятия, которое имеет место при вероятности (М‑постановка). Задавшись значением вероятности , имеем решение задачи в Р‑постановке.

  1. Выводы:

Решение задачи представлено в таблице П16.

Таблица П16. Результат решения задачи алгоритмическим методом

Вид решения Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8 Доход
М-постановка 10,383 4,276 3,067 1,016 20,216 4,972 994,7655
Р-постановка 34,847 1,817 1,968 3,692 1102,542

Рис. П1. Функция распределения дохода полученная алгоритмическим методом

Пример содержания отчета по лабораторной работе №5 «Решение однокритериальной статической задачи в условиях риска методом Монте-Карло»

  1. Исходные данные:

Предприятие выпускает восемь видов товаров. Для производства указанных товаров используется 15 видов ресурсов. Рассматривалась проблема недостаточности дохода предприятия. Требуется определить программу производства товаров различного вида, обеспечивающую максимум среднего дохода предприятия. Параметры задачи представлены теми же числовыми данными, которые использовались при выполнении работы №2, в том числе используется и ранее полученная выборка случайных значений цены товара 1. Предполагается, что закон распределения цены товара 1 нормальный.

  1. Решение:

С помощью надстройки Анализ данных, получена описательная статистика рассматриваемой выборки (Таблица П8). Используя датчик случайных чисел с нормальным законом распределения при значениях среднего 21,672667, стандартного отклонения 6,6748606 и случайного рассеивания 11111 сгенерирована выборка объемом 10000 случайных чисел. На ее основе с помощью надстройки Анализ данных пункт Гистограмма,построена гистограмма распределения случайных чисел от датчика (рис. П2):

Рис. П2 Гистограмма распределения параметра цена1 полученная на основе обработки выборки из 10 тысяч отсчетов

Далее значения границы кармана распределения были подставлены на место параметра цена товара 1 и с помощью надстройки Поиск решения были найдены соответствующее каждому значению оптимальное решение и значение показателя эффективности. Результаты решения записаны в строки таблицы П17 в виде значения критериальной функции и решения. На их основе с помощью точечной диаграммы была построена функция распределения дохода рис. П.3. Результирующее решение было найдено исходя из соображений максимизации среднего значения целевой функции (М-постановка). Задавшись значением вероятности , имеем решение задачи в Р‑постановке.

Рис. П3. Функция распределения дохода полученная методом Монте-Карло

Таблица П17. Решение задачи методом Монте-Карло

Граница кармана Частота Интегральный % Среднее кармана ЦФ Товар 1 Товар 2 Товар 3 Товар 4 Товар 5 Товар 6 Товар 7 Товар 8
-2,43 0,01% -2,17329 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
-1,916 0,01% -1,65952 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
-1,403 0,01% -1,14575 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
-0,889 0,02% -0,63198 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
-0,375 0,02% -0,11821 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
0,1387 0,05% 0,395565 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
0,6525 0,07% 0,909336 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
1,1662 0,11% 1,423108 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
1,68 0,11% 1,936879 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
2,1938 0,17% 2,45065 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
2,7075 0,25% 2,964421 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
3,2213 0,33% 3,478192 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
3,7351 0,44% 3,991963 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
4,2488 0,53% 4,505734 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
4,7626 0,65% 5,019505 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
5,2764 0,80% 5,533276 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
5,7902 0,92% 6,047048 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
6,3039 1,12% 6,560819 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
6,8177 1,40% 7,07459 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
7,3315 1,75% 7,588361 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
7,8452 2,03% 8,102132 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
8,359 2,42% 8,615903 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
8,8728 3,00% 9,129674 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
9,3866 3,44% 9,643445 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
9,9003 4,00% 10,15722 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
10,414 4,72% 10,67099 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
10,928 5,47% 11,18476 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
11,442 6,17% 11,69853 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
11,955 7,14% 12,2123 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
12,469 8,26% 12,72607 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
12,983 9,58% 13,23984 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
13,497 11,04% 13,75361 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
14,01 12,75% 14,26739 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
14,524 14,35% 14,78116 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
15,038 16,10% 15,29493 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
15,552 18,20% 15,8087 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
16,066 20,27% 16,32247 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
16,579 22,81% 16,83624 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
17,093 25,29% 17,35001 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
17,607 27,64% 17,86378 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
18,121 30,17% 18,37755 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
18,634 32,91% 18,89133 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
19,148 35,58% 19,4051 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
19,662 38,29% 19,91887 983,393 1,247 5,952 32,038 3,635
20,176 41,07% 20,43264 983,856 1,995 0,836 4,618 31,572 3,919
20,69 43,67% 20,94641 987,224 10,383 4,276 3,067 1,016 20,216 4,972
21,203 46,59% 21,46018 992,558 10,383 4,276 3,067 1,016 20,216 4,972
21,717 49,92% 21,97395 997,892 10,383 4,276 3,067 1,016 20,216 4,972
22,231 53,18% 22,48772 1003,23 10,383 4,276 3,067 1,016 20,216 4,972
22,745 56,14% 23,00149 1008,79 11,58 4,676 3,068 0,552 18,806 5,305
23,258 59,11% 23,51527 1014,74 11,58 4,676 3,068 0,552 18,806 5,305
23,772 61,90% 24,02904 1021,29 13,931 3,201 5,387 0,6 20,15
24,286 64,44% 24,54281 1028,44 13,931 3,201 5,387 0,6 20,15
24,8 67,19% 25,05658 1035,6 13,931 3,201 5,387 0,6 20,15
25,313 69,97% 25,57035 1042,76 13,931 3,201 5,387 0,6 20,15
25,827 72,81% 26,08412 1060,51 34,847 1,817 1,968 3,692
26,341 75,44% 26,59789 1078,42 34,847 1,817 1,968 3,692
26,855 77,90% 27,11166 1096,32 34,847 1,817 1,968 3,692
27,369 80,17% 27,62543 1114,22 34,847 1,817 1,968 3,692
27,882 81,98% 28,13921 1132,13 34,847 1,817 1,968 3,692
28,396 84,19% 28,65298 1150,03 34,847 1,817 1,968 3,692
28,91 86,07% 29,16675 1167,94 34,847 1,817 1,968 3,692
29,424 87,79% 29,68052 1185,84 34,847 1,817 1,968 3,692
29,937 89,36% 30,19429 1203,74 34,847 1,817 1,968 3,692
30,451 90,66% 30,70806 1221,65 34,847 1,817 1,968 3,692
30,965 91,85% 31,22183 1239,55 34,847 1,817 1,968 3,692
31,479 93,00% 31,7356 1257,45 34,847 1,817 1,968 3,692
31,992 93,94% 32,24937 1275,36 34,847 1,817 1,968 3,692
32,506 94,72% 32,76315 1293,26 34,847 1,817 1,968 3,692
33,02 95,54% 33,27692 1312,13 35,601 2,721 2,948
33,534 96,17% 33,79069 1330,42 35,601 2,721 2,948
34,048 96,89% 34,30446 1348,71 35,601 2,721 2,948
34,561 97,52% 34,81823 35,601 2,721 2,948
35,075 97,87% 35,332 1385,29 35,601 2,721 2,948
35,589 98,21% 35,84577 1403,58 35,601 2,721 2,948
36,103 98,64% 36,35954 1422,55 38,403 1,141
36,616 98,89% 36,87331 1442,28 38,403 1,141
37,13 99,09% 37,38709 1462,01 38,403 1,141
37,644 99,25% 37,90086 1481,74 38,403 1,141
38,158 99,37% 38,41463 1501,47 38,403 1,141
38,672 99,50% 38,9284 1521,2 38,403 1,141
39,185 99,59% 39,44217 1540,94 38,403 1,141
39,699 99,67% 39,95594 1560,67 38,403 1,141
40,213 99,72% 40,46971 1580,4 38,403 1,141
40,727 99,77% 40,98348 1600,13 38,403 1,141
41,24 99,80% 41,49725 1619,86 38,403 1,141
41,754 99,84% 42,01103 1639,59 38,403 1,141
42,268 99,87% 42,5248 1659,32 38,403 1,141
42,782 99,90% 43,03857 1679,05 38,403 1,141
43,295 99,91% 43,55234 1698,78 38,403 1,141
43,809 99,92% 44,06611 1718,51 38,403 1,141
44,323 99,93% 44,57988 1738,24 38,403 1,141
44,837 99,94% 45,09365 1757,97 38,403 1,141
45,351 99,96% 45,60742 1777,7 38,403 1,141
45,864 99,98% 46,12119 1797,43 38,403 1,141
46,378 99,98% 46,63497 1817,16 38,403 1,141
46,892 99,99% 47,14874 1836,89 38,403 1,141
47,406 99,99% 47,66251 1856,62 38,403 1,141
47,919 99,99% 48,17628 1876,35 38,403 1,141
  1. Выводы:

Решение задачи представлено в таблице П18. Отметим, что сами решения, полученные алгоритмическим методом и методом Монте-Карло, совпали. Отклонение расчетной величины ожидаемого дохода, полученное при расчете разными методами, связано с погрешностями задания параметров, поскольку при использовании метода Монте-Карло в качестве значения бралось ближайшее значение середины кармана гистограммы.