Примерная программа учебной дисциплины Исследование операций Составитель : Горелик В.А., профессор каф. ТИДМ, д.ф.-м.н., профессор
Содержание дисциплины
№п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела (дидактические единицы) | 1 | Основные понятия и математическая модель операции | Понятие операции, оперирующей стороны, цели, решения, целерационального поведения. Математическое моделирование процессов принятия решений. Оптимизационные задачи в науке, технике, экономике. Общая математическая модель операции. Понятие стратегии. Неконтролируемые факторы (фиксированные, случайные, неопределенные). Понятие целевой функции (критерия, функции полезности, функции выигрыша). Принятие решений в условиях полной информации, риска, неопределенности и многокритериальности. | 2 | Классические оптимизационные задачи | Введение в оптимизацию. Локальный и глобальный экстремум. Теоремы существования. Одномерная и многомерная оптимизация. Безусловный экстремум: необходимые и достаточные условия. Условный экстремум: функция Лагранжа, метод множителей Лагранжа, необходимые и достаточные условия. Примеры. | 3 | Нелинейное программирование | Общая постановка задачи нелинейного программирования. Выпуклое программирование, двойственность, теорема Куна-Таккера. | 4 | Линейное программирование | Постановка задачи, геометрический смысл, примеры. Симплекс-метод. Двойственные задачи и теоремы двойственности. | 5 | Матричные игры | Определение игры. Информированность и принципы поведения. Гарантированный результат. Антагонистические игры. Матричная игра. Определение понятия цены антагонистической игры. Смешанные стратегии. Существование цены игры и равновесия в смешанных стратегиях. Методы решения матричных игр и нахождения равновесных ситуаций. | 6 | Биматричные игры | Доминирующие и доминируемые стратегии. Разрешимость по доминированию. Равновесие по Нэшу. Равновесие и паретооптимальность. | 7 | Многокритериальная оптимизация | Проблема многокритериальности. Многокритериальность и неопределенность. Формализация понятия оптимальности. Задание предпочтений на множестве альтернатив. Паретооптимальность. Методы свертки, идеальной точки, лексикографии, ограничений, уступок, попарных сравнений. | 8 | Принятие решений в условиях риска | Математическое ожидание и дисперсия. Функции риска. Полезность в стохастических условиях. Статистические решения. Задача Марковича управления портфелем ценных бумаг. | 9 | Принятие решений в условиях неопределенности | Игры с природой. Матрица риска. Критерии Вальда, Лапласа, Гурвица, Сэвиджа. Целевое программирование. | ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Решение задачи безусловной оптимизации Решение задачи условной оптимизации с ограничениями-равенствами. Решение задачи математического программирования методом множителей Лагранжа. Решение задачи линейного программирования графическим методом. Построение и решение двойственной задачи линейного программирования Матричные игры. Седловая точка, максминные, минмаксные, оптимальные стратегии. Решение в чистых и смешанных стратегиях Биматричные игры. Принцип наилучшего гарантированного результата, принцип доминирования, принцип равновесия, оптимальность по Парето. Решение в чистых и смешанных стратегиях Решение задачи многокритериальной оптимизации. Метод идеальной точки. Решение задачи Марковица.
перечень вопросов к экзамену
Вопросы к зкзмену: Необходимые и достаточные условия экстремума в задаче безусловной оптимизации. Функция Лагранжа. Необходимые и достаточные условия экстремума в задаче с ограничениями типа равенств. Необходимые условия экстремума в задаче с ограничениями типа неравенств. Седловые точки. Необходимые и достаточные условия существования седловых точек. Выпуклое программирование. Теорема Куна-Таккера. Линейное программирование. Постановка задачи. Существование и свойства решения. Теорема двойственности в линейном программировании. Теорема о дополняющей нежесткости в линейном программировании. Задача векторной оптимизации и ее формализации. Оптимальность по Парето. Метод идеальной точки. Игры в нормальной форме. Равновесие по Нэшу. Основная теорема матричных игр фон Неймана. Графический метод решения матричной игры. Решение матричной игры сведением к линейному программированию. Теорема Нэша для биматричных игр. Принципы оптимальности при принятии решений в условиях стохастики (риска). Принципы оптимальности при принятии решений в условиях неопределенности.
Задачи экзамена Решение задачи на безусловный экстремум. Решение экстремальной задачи с ограничениями типа равенств. Решение экстремальной задачи с ограничениями типа неравенств. Нахождение седловой точки. Графическое решение задачи линейного программирования. Решение задачи линейного программирования с использованием двойственности. Решение матричной игры в чистых стратегиях. Решение матричной игры в смешанных стратегиях. Графическое решение матричной игры. Решение матричной игры с использованием свойства доминирования. Нахождение множества Парето. Решение биматричной игры в чистых стратегиях. Решение биматричной игры в смешанных стратегиях. Решение задачи векторной оптимизации по методу идеальной точки. Нахождение паретооптимальных решений. Решение задачи Марковица.
Основная литература: Теоретические основы информатики. Матросов В.Л., Горелик В.А. и др. М.: Издательский центр Академия, 2009 г. Горелик В.А., Фомина Т.П. Основы исследования операций. Липецк: МПГУ, ЛГПУ, 2004. Белолипецкий А.А., Горелик В.А. Экономико-математические методы. Университетский учебник. М.: Издательский центр «Академия», 2010. Сухарев В.Г. , Тимохов А.В., Федоров В.В. Курс методов оптимизации. - М.: Физматлит, 2008. Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений: Учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. Шикин Е.В., Шикина Г.Е. Исследование операций. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006.
Дополнительная литература:
Акулич И.Л. Математическое программирование в задачах и упражнениях. - М.: Высшая школа, 1993. Аронович А.Б., Афанасьев М.Ю., Суворов Б.П. Сборник задач по исследованию операций. - М.: Изд-во МГУ, 1997. Афанасьев М.Ю. Исследование операций в экономике: модели, задачи, решения. М.: ИНФРА-М: 2003. Ашманов С.А., Тимохов А.В. Теория оптимизации в задачах и упражнениях. М.: Наука, 1991. Вагнер Г. Основы исследования операций. Т.1-3. - М.:Мир, 1972,1973. Васильев Ф.П. Методы оптимизации. - М. : Изд-во МЦНМО, 2011. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. - М.: Наука, 1980. Васильев Ф.П., Иваницкий А.Ю. Линейное программирование. - М.: Факториал Пресс, 2008. Васин А.А., Краснощеков П.С., Морозов В.В. Исследование операций. - М.: Изд. центр «Академия», 2008. Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.: Советское радио, 1972. Вилкас Э.И. Оптимальность в играх и решениях. - М.: Наука,1990. Волков И.К., Загоруйко Е.А. Исследование операций. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. Галеев Э.М. Оптимизация: теория, примеры, задачи. М.: Едиториал УРСС, 2002. Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций. - М.: Наука, 1971. Горелик В.А., Ушаков И.А. Исследование операций. - М.: Машиностроение, 1986. Горелик В.А., Фомина Т.П. Экстремальные задачи. Липецк: МПГУ, ЛГПУ, 2001. Горелик В.А., Фомина Т.П. Элементы теории игр. Липецк: ЛГПУ, 1999. Давыдов Э.Г. Исследование операций. М.: Высшая школа, 1990. Данилов В.И. Лекции по теории игр. М.: Российская экономическая школа, 2002. Дюбин Г.Н., Суздаль В.Г. Введение в прикладную теорию игр. М.: Наука, 1981. Евтушенко Ю.Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации. - М.: Наука, 1982. Интриллигатор М. Математические методы оптимизации и экономическая теория. М.: Айрис-пресс, 2002. Карлин С. Математические методы в теории игр, программировании и экономике. М.: Мир, 1964. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.: Физматлит, 2001. Кремер Н.Ш., Путко Б.А., Тришин И.М., Фридман М.Н. Исследование операций в экономике. М.: ЮНИТИ, 2001. Кукушкин Н.С., Морозов В.В. Теория неантагонистических игр. М.: Изд-во МГУ, 1984. Курицкий Б.К. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. - Спб.: BHV, 1997. Льюс Р., Райфа Х. Игры и решения. Введение и критический обзор. М.: ИЛ, 1961. Мину М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы. - М.: Наука, 1990. Морозов В.В. Основы теории игр: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2002. Морозов В.В., Сухарев А.Г., Федоров В.В. Исследование операций в задачах и упражнениях. - М.: Высшая школа, 1986. Мулен Э. Теория игр с примерами из математической экономики. М.: Мир, 1985. Оуэн Г. Теория игр. М.: Наука, 1971. Петросян Л.А., Зенкевич Н.А., Семина Е.А. Теория игр: Учебное пособие для университетов. М.: Высшая школа, Книжный дом "Университет", 1998. Розен В.В. Математические модели принятия решений в экономике: Учебное пособие. М.: Книжный дом "Университет", Высшая школа,2002. Таха Х. Введение в исследование операций. М.: Вильямс, 2001. Шикин Е.В. Чхартишвили А.Г. Математические методы и модели в управлении: Учебник для ВУЗов. - М.: Дело, 2000. Эддоус М, Стэнсфилд Д. Методы принятия решений. М.: Аудит: ЮНИТИ, 1997.
|