Экономико-математические методы в управлении
ПКЗ «Экономико-математические методы в управлении» 2009
Задание 1. Годовой абонемент в яхт-клубе стоит 100 ден.ед. Цена одной яхты равна 170 ден.ед. Аренда помещения и хранение яхт (от одной до семи штук) обходится в 530 ден.ед. Сколько стоит закупить яхт из расчета одна яхта на пять человек, если предполагаемое число членов клуба колеблется от 10 до 25 человек.
Решение.
Систематизируем данные в таблицу:
Кол-во человек |
Кол – во яхт |
Прибыль от год. абонемента |
Затраты на аренду и хранение яхт |
Чистый доход яхт-клуба |
10 |
2 |
1000 |
910 |
90 |
11 |
3 |
1100 |
1080 |
20 |
12 |
3 |
1200 |
1080 |
120 |
13 |
3 |
1300 |
1080 |
220 |
14 |
3 |
1400 |
1080 |
320 |
15 |
3 |
1500 |
1080 |
420 |
16 |
4 |
1600 |
1250 |
350 |
17 |
4 |
1700 |
1250 |
450 |
18 |
4 |
1800 |
1250 |
550 |
19 |
4 |
1900 |
1250 |
650 |
20 |
4 |
2000 |
1250 |
750 |
21 |
5 |
2100 |
1420 |
680 |
22 |
5 |
2200 |
1420 |
780 |
23 |
5 |
2300 |
1420 |
880 |
24 |
5 |
2400 |
1420 |
980 |
25 |
6 |
2500 |
1590 |
910 |
Более наглядно позволяет оценить график полученных результатов:
Наиболее выгодным является закупка 5 яхт, но следует отметить, что наблюдается некоторая цикличность развития: при покупке следующей яхты клуб теряет некоторую часть прибыли, что с экономической точки зрения вполне объяснимо дополнительными затратами.
Задание 2. Примените метод анализа иерархий в своей профессиональной деятельности.
Решение.
Я работаю старшим менеджером в фирме по поставке техники в магазин. И в преддверии открытия нашего филиала директор фирмы поручил мне отобрать двух кандидатов на должность продавцов-консультантов из пяти претендентов по следующим качествам: профессионализм, коммуникабельность, ответственность, образование, опыт работы.
Матрица приоритетов качеств продавца
Критерии |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Произв. |
Корень |
КОВ |
Профессионализм |
1 |
3 |
3 |
3 |
0,5 |
13,5 |
1,683 |
0,306 |
Коммуникабельность |
0,33 |
1 |
2 |
1 |
0,5 |
0,33 |
0,801 |
0,146 |
Опыт работы |
0,33 |
0,5 |
1 |
2 |
1 |
0,33 |
0,801 |
0,146 |
Ответственность |
0,33 |
1 |
0,5 |
1 |
1 |
0,165 |
0,697 |
0,127 |
Образование |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
8 |
1,516 |
0,276 |
Сумма по столбцам |
3,99 |
7,5 |
8,5 |
8 |
4 |
5,498 |
||
Произведение сумм на КОВ |
1,221 |
1,093 |
1,238 |
1,015 |
1,103 |
|||
λmax |
5,670 |
|||||||
М(ИО) |
1,120 |
|||||||
ИО |
0,167 |
|||||||
ОО |
0,150 |
На 15% уровне можно говорить о допустимости суждений по данной матрице.
Матрицы сравнения кандидатов по каждому качеству.
Профессионализм |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
Произв. |
Корень |
КОВ |
Кандидат 1 (К1) |
1 |
3 |
4 |
2 |
0,5 |
12 |
1,644 |
0,307 |
Кандидат 2 (К2) |
0,33 |
1 |
3 |
0,5 |
0,5 |
0,2475 |
0,756 |
0,141 |
Кандидат 3 (К3) |
0,25 |
0,33 |
1 |
2 |
3 |
0,495 |
0,869 |
0,162 |
Кандидат 4 (К4) |
0,5 |
2 |
0,5 |
1 |
1 |
0,5 |
0,871 |
0,163 |
Кандидат 5 (К5) |
2 |
2 |
2 |
0,33 |
1 |
2,64 |
1,214 |
0,227 |
Сумма по столбцам |
4,08 |
8,33 |
10,5 |
5,83 |
6 |
5,354 |
||
Произведение сумм на КОВ |
1,253 |
1,177 |
1,704 |
0,948 |
1,361 |
|||
λmax |
6,442 |
|||||||
М(ИО) |
1,120 |
|||||||
ИО |
0,361 |
|||||||
ОО |
0,322 |
Коммуникабельность |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
Произв. |
Корень |
КОВ |
Кандидат 1 (К1) |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
48 |
2,169 |
0,369 |
Кандидат 2 (К2) |
0,5 |
1 |
0,33 |
0,5 |
2 |
0,165 |
0,697 |
0,119 |
Кандидат 3 (К3) |
0,33 |
3 |
1 |
2 |
0,33 |
0,6534 |
0,918 |
0,156 |
Кандидат 4 (К4) |
0,5 |
2 |
2 |
1 |
3 |
6 |
1,431 |
0,244 |
Кандидат 5 (К5) |
0,25 |
0,5 |
3 |
0,33 |
1 |
0,12375 |
0,658 |
0,112 |
Сумма по столбцам |
2,58 |
8,5 |
9,33 |
5,83 |
10,33 |
5,874 |
||
Произведение сумм на КОВ |
0,953 |
1,009 |
1,459 |
1,420 |
1,158 |
|||
λmax |
5,999 |
|||||||
М(ИО) |
1,120 |
|||||||
ИО |
0,250 |
|||||||
ОО |
0,223 |
Опыт работы |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
Произв. |
Корень |
КОВ |
Кандидат 1 (К1) |
1 |
0,25 |
0,33 |
2 |
1 |
0,165 |
0,697 |
0,125 |
Кандидат 2 (К2) |
4 |
1 |
0,33 |
0,5 |
2 |
1,32 |
1,057 |
0,190 |
Кандидат 3 (К3) |
3 |
3 |
1 |
1 |
4 |
36 |
2,048 |
0,367 |
Кандидат 4 (К4) |
0,5 |
2 |
1 |
1 |
3 |
3 |
1,246 |
0,223 |
Кандидат 5 (К5) |
1 |
0,5 |
0,25 |
0,33 |
1 |
0,04125 |
0,529 |
0,095 |
Сумма по столбцам |
9,5 |
6,75 |
2,91 |
4,83 |
11 |
5,576 |
||
Произведение сумм на КОВ |
1,188 |
1,280 |
1,069 |
1,079 |
1,043 |
|||
λmax |
5,658 |
|||||||
М(ИО) |
1,120 |
|||||||
ИО |
0,164 |
|||||||
ОО |
0,147 |
Ответственность |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
Произв. |
Корень |
КОВ |
Кандидат 1 (К1) |
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
24 |
1,888 |
0,346 |
Кандидат 2 (К2) |
0,25 |
1 |
1 |
4 |
2 |
2 |
1,149 |
0,211 |
Кандидат 3 (К3) |
0,33 |
1 |
1 |
1 |
0,25 |
0,0825 |
0,607 |
0,111 |
Кандидат 4 (К4) |
0,5 |
0,25 |
1 |
1 |
1 |
0,125 |
0,660 |
0,121 |
Кандидат 5 (К5) |
1 |
0,5 |
4 |
1 |
1 |
2 |
1,149 |
0,211 |
Сумма по столбцам |
3,08 |
6,75 |
10 |
9 |
5,25 |
5,452 |
||
Произведение сумм на КОВ |
1,067 |
1,422 |
1,114 |
1,089 |
1,106 |
|||
λmax |
5,797 |
|||||||
М(ИО) |
1,120 |
|||||||
ИО |
0,199 |
|||||||
ОО |
0,178 |
Образование |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
Произв. |
Корень |
КОВ |
Кандидат 1 (К1) |
1 |
0,5 |
0,5 |
2 |
1 |
0,5 |
0,871 |
0,170 |
Кандидат 2 (К2) |
2 |
1 |
0,5 |
0,25 |
4 |
1 |
1,000 |
0,196 |
Кандидат 3 (К3) |
2 |
2 |
1 |
1 |
0,33 |
1,32 |
1,057 |
0,207 |
Кандидат 4 (К4) |
0,5 |
4 |
1 |
1 |
3 |
6 |
1,431 |
0,280 |
Кандидат 5 (К5) |
1 |
0,25 |
3 |
0,33 |
1 |
0,2475 |
0,756 |
0,148 |
Сумма по столбцам |
6,5 |
7,75 |
6 |
4,58 |
9,33 |
5,115 |
||
Произведение сумм на КОВ |
1,106 |
1,515 |
1,240 |
1,281 |
1,380 |
|||
λmax |
6,522 |
|||||||
М(ИО) |
1,120 |
|||||||
ИО |
0,381 |
|||||||
ОО |
0,340 |
Сводная таблица:
Профессионализм |
Коммуникабельность |
Опыт работы |
Ответственность |
Образование |
Глобальные приоритеты | |
КОВ критериев качества |
0,306 |
0,146 |
0,146 |
0,127 |
0,276 |
|
Кандидат 1 |
0,307 |
0,369 |
0,125 |
0,346 |
0,170 |
0,257 |
Кандидат 2 |
0,141 |
0,119 |
0,190 |
0,211 |
0,196 |
0,169 |
Кандидат 3 |
0,162 |
0,156 |
0,367 |
0,111 |
0,207 |
0,197 |
Кандидат 4 |
0,163 |
0,244 |
0,223 |
0,121 |
0,280 |
0,211 |
Кандидат 5 |
0,227 |
0,112 |
0,095 |
0,211 |
0,148 |
0,167 |
Таким образом, получили, что наиболее предпочтительны кандидаты под номерами 1, 4, 3 (в порядке убывания).
Задание 3. Дан временной ряд, характеризующий месячную динамику прибыли в сфере услуг фирмы.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
40 |
43 |
39 |
44 |
52 |
55 |
59 |
65 |
67 |
73 |
92 |
86 |
105 |
93 |
110 |
Определить оптимальный тренд, проверить его адекватность и автокорреляцию и рассчитать точечный прогноз на последующие пять месяцев.
Решение.
Задачи данного типа удобно решать с помощью MS Excel, т.к. с помощью пакета анализа данным можно легко построить линию тренда. В этой задаче по условию дана линейная зависимость.
При оценке используют коэффициент детерминации R2 = 0,9383 (выводится в области диаграммы при построении линии тренда) – значит, уравнение тренда отражает тесную зависимость двух параметров (динамику прибыли фирмы в сфере услуг в течение 15 месяцев) с достоверностью 94%. Следовательно, можно говорить о прогнозе на ближайшие 5 месяцев.
Чтобы оценить адекватность полученного тренда, можно воспользоваться Пакетом анализа в MS Excel:
Регрессионная статистика |
|||||
Множественный R |
0,969 |
||||
R-квадрат |
0,938 |
||||
Нормированный R-квадрат |
-1,154 |
||||
Стандартная ошибка |
6,169 |
||||
Наблюдения |
1 |
||||
Дисперсионный анализ |
|||||
df |
SS |
MS |
F | ||
Регрессия |
15 |
7529,657 |
501,977 |
197,851 | |
Остаток |
13 |
494,743 |
38,057 |
||
Итого |
28 |
8024,400 |
|||
Нормированный R-квадрат численно равен модулю коэффициента парной корреляции ryt. Полученное численное значение практически равно 1, значит, можно говорить о тесной линейной зависимости.
Множественный R показывает уровень корреляции. В данном случае он достаточно высок, значит, полученные сведения достоверны.
Для оценки автокорреляции построим кореллограмму. Выборочный коэффициент корреляции rτ определяется по формуле коэффициента корреляции, которой xi = yt, yi = yt+τ, n = n – τ:
Рассмотрим два лага τ=1 и τ=2.
Для лага 1 получим:
yτ |
40 |
43 |
39 |
44 |
52 |
55 |
59 |
65 |
67 |
73 |
92 |
86 |
105 |
93 |
yτ+1 |
43 |
39 |
44 |
52 |
55 |
59 |
65 |
67 |
73 |
92 |
86 |
105 |
93 |
110 |
Вспомогательная таблица
yτ |
yτ+1 |
yτ yτ+1 |
|||
40 |
43 |
1720 |
1600 |
1849 | |
43 |
39 |
1677 |
1849 |
1521 | |
39 |
44 |
1716 |
1521 |
1936 | |
44 |
52 |
2288 |
1936 |
2704 | |
52 |
55 |
2860 |
2704 |
3025 | |
55 |
59 |
3245 |
3025 |
3481 | |
59 |
65 |
3835 |
3481 |
4225 | |
65 |
67 |
4355 |
4225 |
4489 | |
67 |
73 |
4891 |
4489 |
5329 | |
73 |
92 |
6716 |
5329 |
8464 | |
92 |
86 |
7912 |
8464 |
7396 | |
86 |
105 |
9030 |
7396 |
11025 | |
105 |
93 |
9765 |
11025 |
8649 | |
Сумма |
820 |
873 |
60010 |
57044 |
64093 |
Тогда получим:
Для лага 2 получим:
yτ |
40 |
43 |
39 |
44 |
52 |
55 |
59 |
65 |
67 |
73 |
92 |
86 |
105 |
yτ+1 |
39 |
44 |
52 |
55 |
59 |
65 |
67 |
73 |
92 |
86 |
105 |
93 |
110 |
Вспомогательная таблица
yτ |
yτ+1 |
yτ yτ+1 |
|||
40 |
39 |
1560 |
1600 |
1521 | |
43 |
44 |
1892 |
1849 |
1936 | |
39 |
52 |
2028 |
1521 |
2704 | |
44 |
55 |
2420 |
1936 |
3025 | |
52 |
59 |
3068 |
2704 |
3481 | |
55 |
65 |
3575 |
3025 |
4225 | |
59 |
67 |
3953 |
3481 |
4489 | |
65 |
73 |
4745 |
4225 |
5329 | |
67 |
92 |
6164 |
4489 |
8464 | |
73 |
86 |
6278 |
5329 |
7396 | |
92 |
105 |
9660 |
8464 |
11025 | |
86 |
93 |
7998 |
7396 |
8649 | |
Сумма |
715 |
830 |
53341 |
46019 |
62244 |
Тогда получим:
.
Дальнейшие расчеты для лагов τ=3 … 8 приведены в таблице
Лаг |
Коэффициента автокорреляции уровней |
1 |
0,952 |
2 |
0,977 |
3 |
0,949 |
4 |
0,972 |
5 |
0,978 |
6 |
0,975 |
7 |
0,893 |
8 |
0,962 |
Анализ значений автокорреляционной функции показывает, наличие линейной однородной зависимости.
Точечный прогноз на следующие 5 месяцев находится для t=16, …,20
t |
|
|
1 |
31,900 |
2 |
37,085 |
3 |
42,271 |
4 |
47,457 |
5 |
52,643 |
6 |
57,828 |
7 |
63,014 |
8 |
68,200 |
9 |
73,385 |
10 |
78,571 |
11 |
83,757 |
12 |
88,942 |
13 |
94,128 |
14 |
99,314 |
15 |
104,500 |
16 |
109,685 |
17 |
114,871 |
18 |
120,057 |
19 |
125,242 |
20 |
130,428 |
Задание 4. По ряду районов края определены: среднесуточное количество йода в воде и пище и пораженность населения заболеванием щитовидной железы.
Номер района |
Количество йода в воде и пище, усл. ед. |
Пораженность населения заболеванием щитовидной железы, % |
1 |
201 |
0,9 |
2 |
178 |
1,6 |
3 |
155 |
1,1 |
4 |
154 |
2,8 |
5 |
126 |
2,5 |
6 |
81 |
3,4 |
7 |
71 |
6,9 |
Для оценки тесноты связи пораженности заболеванием щитовидной железы с количеством йода в воде и пище определите коэффициент корреляции рангов Спирмена и проверьте его значимость.
Решение.
Номер района |
Количество йода в воде и пище, усл. ед. (x) |
Пораженность населения заболеванием щитовидной железы, % (y) |
V Ранг признака x |
W Ранг признака y |
V – W |
(V – W)2 |
|
1 |
201 |
0,9 |
7 |
1 |
6 |
36 |
2 |
178 |
1,6 |
6 |
3 |
3 |
9 |
3 |
155 |
1,1 |
5 |
2 |
3 |
9 |
4 |
154 |
2,8 |
4 |
5 |
-1 |
1 |
5 |
126 |
2,5 |
3 |
4 |
-1 |
1 |
6 |
81 |
3,4 |
2 |
6 |
-4 |
16 |
7 |
71 |
6,9 |
1 |
7 |
-6 |
36 |
Сумма |
0 |
108 |
Имеем .
Для проверки существования положительной корреляционной связи между количеством йода в воде и пище и пораженностью населения заболеваниями щитовидной железы используем статистику t-Стьюдента с v=n-2 степенями свободы .
Нулевая гипотеза Н0: коэффициент корреляции не является статистически значимым, гипотеза Н1: существует положительная корреляционная зависимость между данными признаками. При уровне значимости α = 0,05 имеем t кр = t 0,05;5 = 2,02, . Получили, что , значит, связь между количеством йода в воде и пище и пораженностью населения заболеваниями щитовидной железы является статистически значимой.