- •Содержание и предмет “Теории оптимального управления”
- •Экономическая задача решается в трёх измерениях:
- •Тема 1. Характерные особенности теории и практики оптимального управления.
- •1. Управление – наука и искусство.
- •2. Сложность и актуальность теории эффективного управления.
- •Тема 2. Управление как система.
- •Таким образом, для выделения системы требуется наличие:
- •Тема 7. Основы моделирования экономических процессов.
- •Система, модель, моделирование.
- •Системные признаки:
- •Управление. Обратная связь. Замкнутая система.
- •В структуре системы управления можно выделить:
- •Экономическая система как объект управления.
- •В целом можно представить себе одну из двух альтернатив:
- •Тема 8. Оптимизационные модели экономической динамики.
- •Однопродуктовая динамическая макроэкономическая модель.
- •Р ис.1. Принципиальная схема производства и распределения продукции
- •Однопродуктовая оптимизационная динамическая макроэкономическая модель.
- •Модель примет следующий вид:
- •Тема 9. Исследование однопродуктовой макромодели оптимального развития экономики.
- •1. Моделирование производства на макроуровне.
- •2. Модель развития экономики.
- •Тема 10. Задача управления.
- •1. Задача управления и её формулировка.
- •Переменные величины – управляющие параметры. Множество функций – множество управления времени.
- •2. Виды управления. Управление по разомкнутому контуру.
- •Управление по замкнутому контуру (с обратной связью)
- •Тема 11. Достаточные условия оптимальности.
- •Тема 12. Метод Лагранжа – Понтрягина для непрерывных управляемых процессов.
- •1. Уравнение метода.
- •2. Принцип максимума Понтрягина.
- •Тема 13. Задача Эйлера вариационного исчисления.
- •Случаи:
- •Тема 14. Уравнение Беллмана.
- •1. Идея, основные элементы уравнения Беллмана.
- •2. Синтез оптимального управления.
- •Тема 16. Оптимальное управление
- •Тема 17. Динамическое программирование.
- •Выделим особенности модели динамического программирования:
Р ис.1. Принципиальная схема производства и распределения продукции
Рис.2. Взаимодействие производственных факторов
На рисунке 2 выделены факторы, характеризующие производство: живой труд (L), средства труда (основные производственные фонды, капитал (K)), предметы труда (WS) – ресурсы. Результатом производственной деятельности является валовой продукт (X), распределяемый в блоке Px на производственное потребление (W) и конечный продукт (Y). Конечный продукт (Y) делится в блоке распределения Py на валовые капитальные вложения (I) и на непроизводственное потребление (C).
Валовые капитальные вложения (I), входящие в блок Pi, делятся на амортизационные отчисления (A) и чистые инвестиции идущие на расширение производственных фондов.
Одним из подходов к решению проблемы изучения взаимосвязей между показателями верхнего уровня экономической иерархии является построение однопродуктовой макроэкономической модели. С помощью этой модели изучают свойства и тенденции изменения взаимосвязанных агрегированных показателей, таких, как валовой и конечный продукты, трудовые ресурсы, производственные фонды (капитал), инвестиции, потребление и т.д.
Так, на макроуровне блок распределения Px показывает взаимосвязь между валовым продуктом (X), производственным потреблением (W) и конечным продуктом (Y):
X = W + Y (1)
Блок Py делит конечный продукт на две составляющие: валовые капитальные вложения1 (I) и непроизводственное потребление (C), т.е.:
Y = I + C (2)
Инвестиции составляют материальную основу наращивания и перевооружения2 производства. За их счет осуществляется ввод в действие основных производственных фондов. Этот процесс сопряжен с определенными трудностями, одной из которых является учет распределенного запаздывания прироста основных фондов от реализации капитальных вложений.
В однопродуктовой модели делается предположение, что валовые инвестиции полностью расходуются на прирост основных производственных фондов в том же году и на амортизационные отчисления:
а) в дискретном варианте эта взаимосвязь имеет вид:
I = g K1 + A K1 = Kt+1 – Kt A = Kt (3)
K – прирост основных производственных фондов в году t
g – параметр модели
A – амортизационные отчисления
- коэффициент амортизации
Kt – основные производственные фонды в году t
б) аналогом уравнения (а) в непрерывном варианте является:
(4)
отсюда можно получить дифференциальное уравнение динамики фондов:
(5)
Объединяя уравнения связи (1-5) получим однопродуктовую динамическую макромодель в дискретном варианте:
Если считать производственные затраты
(W) пропорциональными
выпуску продукции (X),
т.е.
,
то в дискретном варианте однопродуктовая
динамическая модель примет вид:
откуда можно получить:
и соответственно в непрерывном варианте:
