Глава 2
ОСНОВЫ ОБРАТНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ
2.1. Решение задач с помощью индивидуальных коэффициентов прироста аргументов
Пусть задана функция у = /(х, z). В соответствии с целевыми установками как сама функция, так и ее аргументы могут либо увеличиваться, либо уменьшаться. Вначале рассмотрим варианты, в которых учитывается лишь желание лица, принимающего решение, увеличить значение функции.
С помощью индивидуальных коэффициентов, т.е. коэффициентов, вычисляемых для каждого из аргументов функции, целевую установку можно учесть следующим образом: если прирост положительный, то индивидуальный коэффициент должен умножаться на свой аргумент, если отрицательный, то делиться. Учитывая возможные знаки приростов аргументов, можно получить четыре варианта целевых установок.
1. Целевая установка: у+ = /(дг+(а), г+(Р)).
Здесь и далее сумма КОВ всегда равна единице, т.е. а + (3 = 1. Введем индивидуальные коэффициенты, с помощью которых определяются искомые приросты аргументов:
х+Дх = кхх, z + tsz-k^z.
Это позволяет записать задачу обратных вычислений в следующем виде:
у + Ау = f(kxx,k2z)9 « кхх-х а Jc2z-z = (}
Поскольку у + Ау здесь уже рассматриваются в качестве аргумента, от которого зависят приросты Ах и Аг, следует определить диапазон исходных значений Ау, аир, при которых задача имеет смысл.
Для этого следует решить систему неравенств вида:
{*і > і' >1.
Пример. Известна зависимость прибыли П от выручки В и себестоимости продукции С, которую можно представить в виде
П^В-С.
Целевая установка состоит в следующем: необходимо повысить прибыль за счет увеличения выручки и себестоимости, причем большая часть прироста прибыли должна произойти за счет увеличения выручки, а меньшая - за счет повышения себестоимости. Такая целевая установка представляется следующим образом:
77+ = Я+(а)-С+(р),а>р.
Введем индивидуальные коэффициенты:
В + АВ = кхВ, С +АС = к2С.
Представим задачу обратных вычислений в виде системы уравнений:
77 +АЯ = к{В-к2С, < кхВ- В _ а к2С-С~ р'
Решив ее относительно к{ и кт получим:
77 +А77 + к2С ~в >
_ аС + Р(77 + АЯ) - рі?
К'у — .
Проверка (рис. 2.1). а = 0,7; р = 0,3; В = 20; С = 12; П = 8; АЯ = 4;
Л, = 1,35; к2 = 1,25; Я + АВ = 1,35 • 20 = 27;
С + ДС= 1,25- 12= 15;77 + Д77 = 27-15 = 12.
Рис. 2.2 |
Какими граничными значениями должны обладать А/7, а и (3, чтобы задача имела решение, укажет система следующих неравенств:
/7 +А/7 + к2С ,
----------------------- — >1
В
<хС + р(/7 + Д/7)-рЯ
>1.
С(а-Р)
2. Целевая установка: у4" = /(л;+(а),г (Р)).
Как и ранее, введем индивидуальные коэффициенты:
х + Ах = кхх, г-Аг = —.
Задача примет вид системы:
к2
кхх-х _ а
Система неравенств, используемая для определения приемлемых значений входных данных, та же, что и в целевой установке 1.
Пример. Известна зависимость рентабельности Р от прибыли П и себестоимости продукции С. Одна из формул расчета
о 17
Рис. 2.1 |
рентабельности имеет вид Пусть целевая установка сле
дующая: повысить рентабельность за счет увеличения прибыли и снижения себестоимости, причем большая часть прироста рентабельности должна произойти за счет наращивания прибыли, а меньшая - за счет снижения себестоимости. Такая целевая установка представляется следующим образом:
Введем индивидуальные коэффициенты:
П + АП = к{П, г
С-ДС = —. к2
кхП |
Составим систему уравнений:
Р+АР =
кхП-П _ а
а + рР |
' і к2 — |
аР |
с-* =Р'
Решив ее относительно кх и кг получим:
Р + АР
КР
РР+-
Р + АР
Проверка (рис. 2.2). а = 0,7; р = 0,3; П = 24; С = 4; Р = 6; ДР = 4; = 1,126; к2 = 1,48; Я + ДЯ = 1,126 • 24 = 27,024;
4 27 024
С-ДС =------------ = 2,703; Р + ДР = —2 = 9,9978«10.
1,48 2,703
Возможный диапазон исходных данных а, Р, АР определяется на основе решения следующей системы неравенств:
>1, а + р Р |
р Р + |
Р+АР
кхР
аР Р + АР
3. Целевая установка: у+ = /(х (а), г+(р)).
Как и ранее, введем индивидуальные коэффициенты:
А х
х-Ах- —,
к
Задача обратных вычислений примет вид:
у + Ау = /(—» /с,
X
х-----------------------------------
_ а
Система неравенств, используемая для поиска приемлемых значений входных данных, та же.
Пример (рис. 2.3). Среднегодовая стоимость основных производственных фондов Ф рассчитывается по формуле
Ф = АФ + ПФ,
где АФ - среднегодовая стоимость активной части основных производственных фондов;
ПФ - среднегодовая стоимость пассивной части основных производственных фондов.
|
Согласно рассматриваемой целевой установке необходимо повысить среднегодовую стоимость основных производственных фондов за счет снижения АФ и повышения ПФ. Прирост следует добиться большей частью за счет увеличения ПФ.
|
Это отражается в формуле расчета следующим образом:
Ф+ = ЛФ~(а) + ЯФ+(р),р>а. Введем индивидуальные коэффициенты:
АФ
АФ-ААФ =------------------------- ;
ПФ + ДЯФ = к2 ПФ. Составим систему уравнений:
АФ
АФ- |
Ф + ДФ =------------------------- + к2ПФ,
АФ
Решив ее, получим: |
К
к2ПФ-ПФ р
АФф-а) Р^Ф + аЯФ - а(Ф + АФ)'
ПФ |
АФ
(Ф + ДФ)-
к2=-
Проверка. Ф = 25; АФ = 5; АФ = 20; ПФ = 5; а = 0,3; (3 = 0, = 1,54; А:2 = 3,4;
АФ-ААФ = — = — = 12,99; ПФ + АПФ = к2ПФ = 3,4-5 = 17; Л, 1,54 2
Ф + ДФ = 12,99 + 17 = 29,99 «30.
4. Целевая установка: = /(*~~(а),г~(р)).
Как и ранее, введем индивидуальные коэффициенты:
Задача обратных вычислений примет вид системы:
кх _ а
Ограничения те же.
Пример (рис. 2.4). Обратимся к примеру, рассмотренному в целевой установке 2. Однако зададимся целью повышения рентабельности, но уже за счет понижения как прибыли, так и себестоимости. Большая часть прироста должна быть обеспечена за счет снижения прибыли. Такая целевая установка запишется следующим образом:
Я" (а) п
Р =----------------------- — ,а>В.
СГ(Р)
Это достаточно редкая установка, но и она может встретиться в практике управления.
Введем индивидуальные коэффициенты приростов:
Я
с
С-АС = —. к2
Система уравнений примет вид:
Я-АЯ =
Я
а р' |
Р + АР = ^,
П
П-
с-С
аСР -рЯ
кї = Р±АР
аС-рЯ *,(Р+АР)
к2 =
Проверка. Р =5; АР = 3; Я = 25; С = 5; а = 0,7; (3 = 0,3; А:, = 1,33; к2 = 2,128;
Я - АЯ = — = — = 18,797;
1,33
Г 5
С-АС = — =--------------------------- = 2,35;
к2 2,128
Р + АР = 1^ = 7,99*8.
2,35
В приведенных примерах рассмотрены целевые установки, требующие положительного прироста функции. Нередки случаи, когда необходимо уменьшить значение функции за счет изменения одного или обоих аргументов. Такого рода задачи возникают в процессе управления затратами, себестоимостью, фондоемкостью и т.д. Рассмотрим некоторые целевые установки, имеющие в практике наибольшее распространение. Ограничения на область исходных данных те же, что и ранее.
5. Целевая установка: у~ = /(*+(а),г+(Р)).
Как и ранее, введем индивидуальные коэффициенты, с помощью которых определяются искомые приросты аргументов:
х + Ах = к{х, г + А2-кг2.
Отсюда получим: |
Это позволяет записать задачу обратных вычислений в следующем виде:
у-Ау = /(к]х,к2г), кхх-х _ а
ук22-2 р
Пример (рис. 2.5). Воспользуемся примером из целевой установки 1, с той лишь разницей, что заменим в ней знак прироста функции на противоположный. Получим
Я~=Я+(а)-С+(Р).
Для того чтобы задача имела решение, соотношение у КОВ должно быть следующее: (3 > а.
Л =5(2) |
© |
а = 0,3/ |
\Р = 0,7 |
/© |
®\ |
В= 15 |
С= 10 |
Ф = 25(20) |
© |
а = 0,3/ |
\р = 0,7 |
/© |
©\ |
АФ = 20 |
ПФ = 5 |
Р = 5(2) |
© |
а = 0,7/ |
\р = 0,3 |
/© |
©\ |
Л =25 |
С = 5 |
Рис. 2.5 |
Рис. 2.6 |
Рис. 2.7
Введем, как и ранее, индивидуальные коэффициенты:
В + АВ = к}В, С + ДС = £2С.
Представим задачу в виде системы уравнений:
П-АП = клВ-к2С, кВ-В а
^к2С-С Р
Решив ее относительно кх и кг получим:
+ а(Я - АП) - аС
К-
В®-а) к{В-(П-АП)
к2 =
Проверка. а = 0,3; (3 = 0,7; В = 15; С = 10; П = 5; ДП = 3; кх = 1,15; к2 = 1,53; В + АВ = 1,15 • 15 = 17,25;
С + ДС = 1,53 • 10= 15,3; Я-ДЯ = 17,25- 15,3 = 1,95 = 2.
6. Целевая установка: у = /(х (а), г+(Р)).
Как и ранее, используя индивидуальные коэффициенты при роста, запишем задачу обратных вычислений:
К
х
х-------------------------------
к{ _ а
к2г-2 (3
Система неравенств, используемая для поиска приемлемых значений входных данных, та же.
Пример (рис. 2.6). Воспользуемся исходными данными из целевой установки 3, однако изменим задачу в соответствии с целевой установкой 6. Будем считать, что объем производственных фондов необходимо понизить за счет снижения А Ф, но одновременного повышения ПФ\ изменения производить большей частью за счет ПФ. Согласно такой целевой установке получим:
ф~ =АФ~(а) + ЯФ+ (р), р > а. Введем индивидуальные коэффициенты:
АФ-ААФ =----------------------------- ;
К
ЛФ + &ПФ = к2ПФ. Составим систему уравнений:
Ф-ДФ =------------------------ + к7ПФ,
К
'2 |
|
РАФ + аПФ - а(Ф - ДФ) |
АФф-а) |
кх а
к2ПФ-ПФ р'
Решив ее, получим:
Очевидно, что задача имеет решение лишь при (3 > а. Проверка. Ф = 25; ДФ = 5; АФ = 20; ПФ = 5; а = 0,3; (3 = 0,7; = 3,478; к2 = 2,85;
ЛФ-ДЛФ = —= -^-- = 5,75; к, 3,478
ПФ + Д/7Ф = к2ПФ - 2,85-5 = 14,25;
Ф-ДФ = 5,75 + 14,25 = 20.
7. Целевая установка: у = /(*""(а), г~(Р)).
Как и ранее, введем индивидуальные коэффициенты:
д *
х-Ах = —,
V
д 2Г
К
Задача обратных вычислений примет вид системы
'-»-'І-іг*
X
х--------------------------------
кх а
Ограничения те же.
Пример (рис. 2.7). Обратимся к примеру, рассмотренному в целевой установке 2. Однако зададимся целью снизить рентабельность за счет понижения как прибыли, так и себестоимости. Большая часть отрицательного прироста должна быть обеспечена за счет снижения прибыли. Такая целевая установка запишется следующим образом:
Система уравнений примет вид:
Я
Р-АР = ^,
я- |
я |
|
|
|
|
|
х. |
а |
с- |
с |
= р |
|
к2 |
|
Отсюда получим:
k -Р-АР
/V, — ,
1 аС-рЯ к^Р-АР)
2 Р
Проверка. Р =5; АР = 3; Я = 25; С = 5; а = 0,7; |3 = 0,3; А:, = 4; *2= 1,6;
Я-ДЯ = — = — = 6,25; А. 4
С-ДС = —= — = 3,125; 1,6
Р-АР^.2. 3,125
2.2.
Решение задач на основе единого коэффициента прироста аргументов
Пусть, как и ранее, задана функция^ = f(x, z). Введем величину к0, которая, будучи умноженной на КОВ каждого из аргументов, позволит получить желаемый для них прирост.
8. Целевая установка: у+ = /(;с+(а), г+(р)).
Введем единую величину к0 и получим искомые приросты следующим образом:
Ах = a • к0, Az = p.*0.
Задача обратных вычислений заключается в поиске величины к0 из уравнения
у + Ау= f(x + akQ, z + р&0).
Пример (рис. 2.8). Умножением количества на цену получают выручку, приобретенную в результате реализации продукции. Формула расчета имеет вид:
|
Р = КЦ,
где Р - выручка; К - количество продукции; Ц - продажная цена.
|
Допустим, целевая установка следующая: нарастить выручку за счет увеличения количества продаваемой продукции и ее цены. При этом большая часть выручки должна быть получена за счет увеличения количества (а > (3). Такая установка отразится следующим образом:
Р+=*+(а)./(+(р),а>р.
Введем величину к0 и получим:
АК = ак0; АЦ = (3/г0; Р + АР = (К + ак0 )(Ц + р/г0);
Вполне очевидным ограничением на исходные данные служит следующее неравенство:
УІ(аЦ + $К)2 +4а$АР > -(аЦ + р/Г).
Проверка, а = 0,6; (3 = 0,4; К = 12; # = 4; Р = 48; АР = 12; = 1,58; АК = 0,6 • 1,58 = 0,95; АЦ = 0,4 • 1,58 = 0,63;
А: + АЛ: = 12 + 0,95 = 12,95; Ц + А/| = 4 + 0,63 = 4,63; Р + АР = 12,95 • 4,63 = 59,958 - 60.
9. Целевая установка: у+ = /(л:+(а), г~(Р)).
Задача заключается в поиске величины к0 из следующего уравнения:
у + Ау = /{х + ак0, і -13&0). Пример. Воспользуемся примером из целевой установки 2, имеющей вид
где Р - рентабельность; П - прибыль;
С - себестоимость продукции. Введем величину к0 и получим:
/Гл — |
АЛ = ак0; АС = $к0; /7 + а/гп
Р +АР = ■
С-Р*о ' АРС 0 ~р(Р + АР) + а'
Проверка, а = 0,7; (3 = 0,3; П = 24; С = 4; Р = 6; АР = 4; /с0 = 4,32; АЯ = 0,7 • 4,32 = 3,02; АС = 0,3 • 4,32 = 1,3; П + АЯ = 27,02;
27 02
С-АС = 2,7; Р + АР = —— = 10.
2,7
10. Целевая установка: = /(*""(а), г+(Р)).
В общем виде задача запишется следующим образом:
y + Ay = f(x-ak0,z + fik0).
Пример (рис. 2.9). Обратимся к задаче из целевой установки 3, где речь шла о среднегодовой стоимости основных производственных фондов Ф, которая рассчитывалась по формуле
Ф = АФ + ПФ,
где АФ - среднегодовая стоимость активной части основных производственных фондов;
ПФ - среднегодовая стоимость пассивной части основных производственных фондов.
Как и ранее, будем считать, что необходимо нарастить среднегодовую стоимость основных производственных фондов за счет снижения АФ и повышения ПФ. Прирост следует добиться большей частью за счет увеличения ПФ.
Это отражается в формуле расчета следующим образом:
Ф+ = ЛФ~(а) + ЯФ+(р),р>а. Введем величину к0 и получим:
АФ
ААФ- ак0; АЯФ = р&0; АФ = к0(а-Р); к0 = ---- .
Проверка. а = 0,4; (3 = 0,6; АФ = 40; ПФ = 10; Ф = 50; АФ = 2; kQ = 10; ААФ = 4; АЯФ = 6; АФ - ААФ = 36; ПФ + АЯФ = 16; Ф + АФ = 36 + 16 = 52.
11. Целевая установка: = /(л;~(а), г~(Р)). В общем виде задача запишется так:
у + Ау = f(x-ak0, z -pyfc0).
Пример. Вернемся к целевой установке 9 и рассмотрим, можно ли решить задачу повышения рентабельности путем одновременного уменьшения прибыли и себестоимости продукции с помощью единого коэффициента. Тогда целевая установка запишется следующим образом:
р+ = ТГ( а) С"(Р)'
где Р - рентабельность; П - прибыль;
С-Р^о САР р(Р + АР) - а |
С - себестоимость продукции. Как и ранее, введем величину к0 и получим: ДЯ = ак0; АС = р&0; П-акп
Р + АР = -
ко =
Проверка, а = 0,7; (3 = 0,3; П = 24; С = 4; Р = 6; АР = 4; = 6,96; ДЯ = 0,7 • 6,96 = 4,87; АС = 0,3 • 6,96 = 2,09; Я - АП = 24 - 4,87 =
= 19,13; С - АС = 4 - 2,09 = 1,91; Р + ДР = -^^ = 10,015 * 10.
1,91
Теперь рассмотрим случаи снижения значения функции.
12. Целевая установка: уГ = /(л:+(а), г+(Р)). В'общем виде задача запишется так:
у-Ау = /(х + ак0,і + рк0).
Пример (рис. 2.10). Воспользуемся примером из целевой установки 1, в котором прибыль Я определяется путем вычитания себестоимости продукции С из выручки В:
П = В-С.
Рис. 2.10 Рис. 2.11 Рис. 2.12
Изменив знак прироста функции, получим следующую целевую установку:
Я~=Я+(а)-С+(р).
Решая уравнение
А-АА = (В + ак0)-(С + рк0),
где
АВ = ак0, АС = Р&0,
получим
0 р-а
Проверка. а = 0,3; (3 = 0,7; В = 12; С = 4; П = 8; АЯ = 2; /с0 = 5; АВ = 0,3 • 5 = 1,5; АС = 0,7 • 5 = 3,5; Я- АЯ = (12 + 1,5) - (4 + 3,5) = 6.
13. Целевая установка: у~ = /(л:~(а), г+(Р)). В общем виде задача запишется так:
у-Ау = /(х-ак0,г + рк0). Пример (рис. 2.11). Обратимся к примеру, рассмотренному в целевой установке 2. Однако теперь зададимся иной целью, которая будет заключаться в понижении рентабельности за счет уменьшения прибыли и повышения себестоимости. Большая часть прироста должна быть обеспечена за счет уменьшения прибыли. Такая целевая установка запишется следующим образом:
Я" (а)
Р ^-г-1, а>р.
Р = 4(2) |
(3 = 0,3 |
© © /7 = 24 С = 6 |
Р= 15(10) |
а = 0, |
Р = 0,7 |
П = 8(6) |
© |
а = 0,3/ |
\р = 0,7 |
/© |
|
В = 12 |
С = 4 |
а = 0, |
Решив уравнение относительно к0, получим:
_ П -С(Р-АА) 0 ~~ р(Р - АР) + а ' Проверка. а = 0,7; р = 0,3; П = 24; С = 6; Р = 4; АР = 2; = 9,23;
24 - о 7 • 9 23 Р - АР == ? ? =2. 6 + 0,3-9,23
14. Целевая установка: ^ = /(* (а), г О».
В общем виде задача запишется так:
у-&у = /(х-ак0,г-$к0). Пример (рис. 2.12). Затраты на перевозку продукции рассчитываются по формуле:
Р = КС,
где Р - затраты на перевозку;
К - количество перевозимой продукции; С - стоимость перевозки единицы продукции.
Допустим, целевая установка следующая: снизить затраты на перевозку за счет снижения количества перевозимой продукции и стоимости перевозки единицы продукции. Большая часть снижения затрат должна произойти за счет снижения количества продукции. Такая целевая установка отразиться следующим образом:
- К~ (а) • (Р).
Введем величину к0. Тогда задача обратных вычислений запишется в виде:
Р - АР = (К - ак0 )(С - р/г0),
откуда получим:
_К$ + Са± + Са)2 + 4арАР
Проверка. а = 0,3; р = 0,7; К = 5; С = 3; Р = 15; АР = 5; к0 = 1,21; Р-АР = (5-0,3- 1,21)(3-0Э7 • 1,21) = 9,967« 10.
Иногда у пользователя при наличии функции, с числом аргументов больше двух нет желания применять процедуру свертки/ развертки. В этом случае лицо, формирующее решение, сталкивается с проблемой решения уравнений п-й степени. Если такая перспектива для него приемлема, то процесс расчетов сокращается.
Пример. Численность вспомогательных рабочих Ч определяется по формуле
Ч =М-С-К, где М - число мест вспомогательных рабочих;
С - количество рабочих смен;
К - коэффициент списочного состава.
Необходимо за счет увеличения всех аргументов повысить численность вспомогательного состава. Такая целевая установка отразится следующим образом:
с/+ = М+(а)С+(Р)/С+(у).
Если, как и ранее, ввести величину к0, то можно получить: АМ = ак0; АС = $к0; АК = ук0.
Это позволяет записать задачу в виде:
Ч + АЧ = (М + ак0 )(С - р к0 )(К + ук0).
Отсюда получим:
офу£03 + ар Кк1 + (а СК + р МК + у СМ + ауС + руМ)к0 -АЧ =0.
Решить это уравнение можно с помощью метода Кардано.
Подобным образом можно вывести уравнения для любого числа аргументов, что, однако, вынуждает прибегать к численным решениям уравнений высших порядков.
2.3. Решение задач без коэффициентов прироста аргументов
Пусть задана функция у = /(.\', г). Целевые установки, учитывающие пожелания пользователя, остаются прежними. Вначале рассмотрим варианты, учитывающие увеличение функции, а затем ее снижение.
15. Целевая установка: у+ = /(х+(а)9 г+(Р)).
Если не вводить индивидуальные коэффициенты, то задачу обратных вычислений можно записать следующим образом:
< Ах _ а
В такой постановке надлежит пользоваться следующими ограничениями:
(Ах > О,
Пример (рис. 2.13). Воспользуемся зависимостью из целевой установки 1, где фигурируют прибыль Я, выручка В и себестоимость продукции С. Эта зависимость представляется в виде формулы
Я = Я-С.
Целевая установка состоит в следующем: необходимо нарастить прибыль за счет повышения выручки и себестоимости, причем большая часть прироста прибыли должна произойти за счет повышения прибыли, а меньшая - за счет повышения себестоимости. Такая целевая установка отражается следующим образом:
|
Я+ = В^ (а) - С+ (Р), а > р.
|
Представим эту задачу в виде системы уравнений:
Я + ДЯ = Д + ДД-(С-ДС), < АВ а АС ~ Р
Решив ее относительно А В и АС, получим:
АЯ = -ДС, Р
Проверка, а = 0,7; р = 0,3; В = 20; С = 12; П = 8; АЯ = 4; АС = 3; АЯ = 7;Я + АЯ = 27; С + АС = 15; Я + АЯ = 27 - 15 = 12.
Какими граничными значениями должны обладать Ду, а и Р, чтобы задача имела решение, укажет система следующих неравенств:
Одним из очевидных ограничений является неравенство
В качестве примера здесь использована аддитивная функция, для которой отыскивались приросты с одинаковыми знаками. В п. 1.3 было показано, что в таких частных случаях задачу можно решить путем пропорционального деления прироста функции и добавления результатов деления к ее аргументам. Этого не сделано с целью демонстрации общности метода обратных вычислений без коэффициентов прироста аргументов.
16. Целевая установка: у+ = /(х*(а)9 г (Р)). Задача обратных вычислений принимает вид:
у + Ау = /(х + Ах, 2 - Аг), Ах _ а Аг ~ (3
Пример (рис. 2.14). Воспользуемся примером из целевой установки 2, в которой рентабельность Р рассчитывается делением прибыли П на себестоимость продукции С. Пусть целевая установка остается прежней, т.е. необходимо увеличить рентабельность за счет повышения прибыли и снижения себестоимости, причем большая часть увеличения рентабельности должна произойти за счет повышения прибыли, а меньшая - за счет снижения себестоимости. Такая целевая установка представляется следующим образом:
77+(а) Р+ = __ , а > р.
С ФУ
Р + АР = |
Составим систему уравнений:
Л + АЛ С-АС 9
АЛ АС |
а Т |
Решив ее относительно АП и АС, получим:
(Р + АР)С - П Р+АР+-
аДС
АП =
Неравенствами для поиска приемлемых диапазонов исходных данных служат выражения: АС > 0 и А/7 > 0.
Проверка, а = 0,7; Р = 0,3; Я = 24; С = 4; .Р = 6; АР = 4; АС = 1,3;
27
АС = |
АП = 3; Я + АП = 27; С + АС = 2,7; Р + ДР = —= 10.
17. Целевая установка: у+ = /(х (а), г+(Р)).
Задача обратных вычислений принимает вид:
у + Ау = /(х- Ах, г + Аг), < Ах а
Аг р'
Пример (рис. 2.15). Прибыль П , направляемая на потребление, и прибыль Яи, направляемая на инвестиции, составляют общую прибыль, равную
Л = ЯП+ЛИ,
где П - общая прибыль.
|
П = 40(47) |
/=1,3(1,5) |
Пи = 30 |
Б = 20 |
А= 15 |
Рис. 2.15 |
Рис. 2.16 |
Необходимо определить, какими должны быть величины Пп и /7и, чтобы П увеличилась на величину А П. Прибыль Пп должна снизиться, а прибыль Яи - увеличиться. Большая часть АЯ должна возникнуть за счет увеличения Яи, а меньшая - за счет Яп. Такая целевая установка отражается следующим образом:
Я+=Я"(а) + Яи+(р), а < р.
Решив ее, получим:
. __ а А „ ДЯП=-ДЯИ,
Р
Очевидным ограничением служит выражение а < р. Проверка, а = 0,3; Р = 0,7; Яп = 10; Яи = 30; П = 40; ДП = 7; ДЯп = 5,26; ДЯи = 12,28; Яп - ДЯп = 10 - 5,26 = 4,74; Яи + ДЯи = = 30 + 12,28 = 42,28; Я + ДЯ = 4,74 + 42,28 = 47,02 - 47."
18. Целевая установка: у+ = /(х (а), г (Р)).
Задача обратных вычислений принимает вид:
Ах а
Как правило, Задача имеет решение при а < р.
Пример (рис. 2.16). Индекс прибыли рассчитывается по формуле
|
где / - индекс прибыли;
Б - прибыль базового периода;
А - прибыль анализируемого периода.
Необходимо поднять индекс за счет снижения прибыли как в базовом, так и в анализируемом периодах. Большая часть снижения должна произойти за счет снижения прибыли в анализируемом периоде. Такая целевая установка отразится следующим образом:
/+ = 2Г(а) Л'{ Р)
Запишем систему уравнений:
Б-АБ А-АА '
АБ а АА
АА = - |
Решив данную систему, получим: Л(1 + А1)-Б
, АБ = -АА.
Г Л г а
/ + А/ = |
/ 4- АІ —
Проверка. Б = 20; А = 15; 7 = 1,3; А/ = 0,17; а = 0,3; (3 = 0,7; АЛ = 2,31; А£ = 0,99; Б - АБ = 20 - 0,989 = 19,01; Л - Д4 = 15 -
19,01 12,69 |
= 1,498 «1,5. |
2,31 = 12,69; /4-А/:
Теперь рассмотрим задачи, решение которых позволяет снизить значение функции.
19. Целевая установка: у~ = /(л:+(а), г+(Р)).
Задача обратных вычислений принимает вид:
у - Ау = /(х + Ах, г + Аг), Ах а ~Аг ~ р'
Пример (рис. 2.17). Воспользуемся зависимостью из целевой установки 1, где прибыль П рассчитывается на основе выручки В и себестоимости продукции С. Расчет выполняется по формуле
Я = Я-С.
Целевая установка состоит в следующем: необходимо снизить прибыль, однако выручка и себестоимость должны повыситься. При этом большая часть снижения прибыли должна произойти за счет повышения себестоимости. Такая целевая установка отражается следующим образом:
П~ = В+(а) - С+(р), р > а.
Составим систему уравнений:
Л-АП = В + АВ-(С-АС), < АВ а ЛС~р'
Решив ее относительно А В и АС, получим:
<1. |
и
Ограничением служит выражение ^
Проверка. а = 0,3; Р = 0,7; В = 20; С = 12; П = 8; АЯ = 4; АС = 7; АЯ = 2,99; В + АВ = 22,99; С + АС = 19; Я- АЯ = 22,99 - 19 = 3,99 -4.
20. Целевая установка: у" = /(л:+(а), г~(р)). Задача обратных вычислений принимает вид:
гу - Ау = Дх + Ах, г - Аг),
< Ах _ а р'
Пример (рис. 2.18). Прибыль П , направляемая на потребление, и прибыль П у направляемая на инвестиции, составляют общую прибыль Я, равную
П = 20(18) |
© |
а = 0,3 / |
\Р = 0,7 |
/© |
©\ |
П„ = 12 |
Пи = 8 |
Рис. 2.18 |
П = 8(4) |
© |
а = 0,3/ |
\Р = 0,7 |
/© |
©\ |
Б = 20 |
С= 12 |
Рис. 2.17 |
Я = ЯП+ЯИ.
Целевая установка следующая: необходимо снизить общую сумму прибыли, причем большая часть отрицательного прироста прибыли должна быть обеспечена за счет увеличения прибыли, направляемой на потребление, и меньшей - за счет прибыли, направляемой на инвестиции. Такая целевая установка запишется следующим образом:
П - П* (а) + Яи (Р).
Это позволяет сформулировать следующую задачу обратных вычислений:
Я - АЛ = Яп + АЯП + (Яи - АЯИ), <АЯ^ = а
Решив ее, получим:
|
Ограничением служит выражение а < р.
Проверка, а = 0,3; р = 0,7; Пп = 12; Яи = 8; П = 20; АП = 2; АП =3,5; АП = 1,5; Я + АП =12+ 1,5 = 13,5; Я - АЯ =8-
и ' ' п ' ' п п ' ''и и
- 3,5 = 4,5; П - АЯ = 13,5 + 4,5 = 18.
21. Целевая установка: у =/(х (а), г+(Р».
Запишем задачу обратных точечных вычислений:
у — Ау — /(х-Ах,г + Аг), <Ах_а
Пример (рис. 2.19). Воспользуемся целевой установкой 20, но изменим знак первого аргумента на минус, а второго - на плюс. Кроме того, большая часть отрицательного прироста функции
должна быть получена за счет первого аргумента. Такая целевая установка запишется следующим образом:
П~ = П~ (а) + Я* (Р). Задача обратных вычислений примет вид:
П-АП = Пи -Д/7П + (ЯИ + ДЯИ), ДЯП _ а
Решив ее, получим:
аДЯи Р ЛЯ і- |
ДЯП = ЛЯ„ = |
Ограничением служит выражение: а > р.
П= 20(18) |
© |
а = 0,7/ |
\ Р = 0,3 |
/© |
©\ |
/7П = 12 |
ли = 8 |
Рис. 2.19 |
Л = 20(18) |
© |
а = 0,з/ |
\Р = 0,7 |
/© |
©\ |
Пп = 12 |
Пи = 8 |
Рис. 2.20 |
Проверка, а = 0,7; Р = 0,3; Яп = 12; #и = 8; П = 20; ДЯ = 2; ДЯ = 1,5; ДЯ = 3,49; Я - ДЯ "= 12 - 3,49 = 8,51; Я + ДЯ =
и ' ' п ' ' п п ' ''и и
= 8 + 1,5 = 9,5; Я- ДЯ = 8,51 + 9,5 = 18,01 - 18.
22. Целевая установка: у = /(х (а), г (Р)).
Задача обратных вычислений в данном случае имеет вид:
у-Ау = /(х - Ах, г - Аг), Ах а
дГр"
Пример (рис. 2.20). Воспользуемся примером из целевой установки 20, но изменим знак обоих аргументов на минус. Кроме того, будем считать, что большая часть отрицательного прироста функции должна быть получена за счет второго аргумента. Такая целевая установка запишется следующим образом:
= Щ (а) + Я~ (Р).
Рассматриваемая задача примет вид:
Я-ЛЯ = Яп - ЛЯП + (ЯИ -Л/7И), ЛЯ, а
[АЯИ р Решив ее, получим:
|
Проверка, а = 0,3; р = 0,7; Яп = 12; Яи = 8; Я = 20; ЛЯ = 2; ЛЯ = 1,399; ЛЯ = 0,599; Я - Ля" = 12 - 0*599 = 11,4; Я - ЛЯ =
и ' ' п ' ' п п ' ' ' и и
= 8- 1,399 = 6,6; Я-ЛЯ = 11,4 + 6,6= 18.
Эта задача содержит аддитивную функцию и одинаковые знаки приростов, поэтому она может быть решена также простым делением прироста функции между аргументами (см. п. 1.3).
2.4. Решение задач без указания приоритетности целей
Достаточно часто важность целей установить или невозможно, или затруднительно. Иногда такая характеристика не интересует лицо, формирующее решение. Например, если у функции 7-10 аргументов, то определить важность целей, отражаемых с их помощью, весьма проблематично. Существуют специально разработанные для этого методы, например, метод анализа иерархий Саати, однако этот и другие методы требуют значительных дополнительных усилий [7]. Очень часто перед лицом, формирующим решение, стоит задача добиться цели без указания каких- либо приоритетов в путях ее достижения. В таких случаях задача обратных точечных вычислений упрощается и сводится к решению уравнений с одним неизвестным. Им служит единый коэффициент, на который следует либо умножить, либо разделить исходные значения аргументов, чтобы получить желаемый прирост функции.
Как и ранее, функция дополняется целевыми установками, однако КОВ отсутствуют.
Пусть задана функция у = /(х, г). Как и ранее, в соответствии с целевыми установками возникают следующие варианты обратных точечных вычислений:
У±=/(Х±,2±).
Как видим, КОВ отсутствуют.
23. Целевая установка: у+ = /(л:+, г+).
Если ввести единый коэффициент к, то можно получить:
х + Ах = кх; г + Аг = кг.
Задача обратных вычислений примет вид: у + Ау = /(кх, кг).
Пример (рис. 2.21). Воспользуемся задачей из целевой установки 1, где речь шла об исчислении прибыли по формуле П = В-С, а П — прибыль; В - выручка; С - себестоимость продукции.
Допустим, целевая установка состоит в следующем: необходимо повысить прибыль за счет увеличения выручки и себестоимости. Такая целевая установка представляется следующим образом:
П+ =В+-С+.
Представим эту задачу в виде выражения:
П+ АП = В + АВ-(С + АС).
Введем величину к и запишем:
В + АВ = кВ, С + АС = кС.
Л + АЛ=кВ-кС = к(В-С),
|
Рис. 2.21 Рис. 2.22 Рис. 2.23
откуда получим
, П + АП
к =--------------------------------------- .
П
Проверка. В = 20; С = 8; П = 12; АП = 8; к = 1,66; П + АП = = 1,66-20- 1,66-8 = 20,05« 20.
24. Целевая установка: = /(л;+, г ).
|
Задача обратных вычислений имеет вид: у + Ау = —).
Пример. Обратимся к задаче из целевой установки 2, предназначенной для расчета рентабельности по формуле
|
где Р - рентабельность; П - прибыль;
С - себестоимость продукции.
Пусть, как и ранее, целевая установка следующая: увеличить рентабельность за счет повышения прибыли и снижения себестоимости. Такая целевая установка представляется следующим образом:
С~ '
Введем коэффициент к и запишем:
П + АП = кП,
С-ДС =—. к
Подставив эти выражения в общую функцию, получим
откуда
к _ \Р + АР
Проверка. П = 24; С = 4; /> = 6; АР = 4; к = 1,29; 3,1
25. Целевая установка: = /(л: ,
Обратная задача имеет вид: .У + Ду г= /(—,
Пример (рис. 2.22). Если формула для прямого расчета
А = В-С,
а целевая установка отражена следующим образом:
то наша задача примет вид
А + АЛ = --кС. к
В ней использованы следующие обозначения:
В — АВ — —-, к
С + АС = кС.
Решив уравнение относительно к, получим: -(А 4- АА) 4- у] (А + ЛЛ)2 + 4СЯ
2С
Проверка. В = 80; С = 8; Л = 12; АЛ = 4; к = 1,04; 4 + АЛ = 34,78 - - 18,4= 16,38 ~ 16.
Если возникает потребность в поиске значений аргументов, обеспечивающих уменьшение функции, то здесь возможности данной модификации ограничены. В таких случаях следует обратиться к иным модификациям метода. Задача обратных вычислений с аддитивной функцией и с обоими отрицательными приростами аргументов может быть решена с помощью данного метода. Рассмотрим ее.
26. Целевая установка: у" = /О", z~). Задача обратных вычислений имеет вид:
к к
Пример. Допустим, прямая формула расчета следующая:
А - В-С.
Если целевая установка
А~ = ВТ ~С~~,
то задача обратных вычислений запишется следующим образом:
А ка 3 С А-АА--------------------------- .
к к
л
Решая ее, получим к = ———.
А — АА
Проверка. А = 12; АА = 4; В = 20; С = 8; к = 1,5; В - АВ = 13,33; С - АС = 5,33; А - АА = 13,33 - 5,33 = 8.
Рассмотрим еще один пример с аддитивной функцией, но уже с тремя аргументами.
Допустим, необходимо снизить величину оборотного капитала И за счет снижения производственных запасов 3, снижения незавершенного производства Я и увеличения денежных средств С. Формула расчета
Я = 3 + Я + С,
которая в соответствии с целевой установкой приобретает вид:
И~ =3~ +Н~ + С+.
Введем искомый коэффициент и получим:
3-А3 = —,Н- АН = —, С + АС = кС, И - АИ = ~ + — + кС, к к к к
Ск2-(И-АИ)к + (3 + Н) = 0.
Решив уравнение, получим
, И - АИ + у](И - АИ)2 - 4С(3 + Я) к =.--- 1 .
2С
Проверка (рис. 2.23). И = 35; А# = 5; 3 = 10; Н = 20; С = 5; к = 4,73; 3 - АЗ = 2,11; Я - АЯ = 4,22; С + АС = 23,66; И - АИ = = 2,11 + 4,22 + 23,66 = 29,99 « 30.
2.5. Решение задач с помощью процедуры свертки/развертки
Процедура свертки/развертки применяется для упрощения процесса решения задач обратных точечных вычислений, которые используют прямые функции с числом аргументов больше двух. Процедура свертки/развертки базируется на понятии элементарной базовой конструкции (ЭБК). Эта конструкция содержит в себе только три элемента, которые приведены к стандартному виду и два из которых соединены одной из четырех арифметических операций (+, -, *, Г). Большинство экономических расчетов можно свести к ЭБК, что позволяет достаточно просто решить ряд задач. В качестве примеров ЭБК можно привести следующие выражения:
Р~ = П+ (а) - С+ ф); В" = К+ (а) + Т~ (р);
Я»
Процедура свертки уже рассмотрена в п. 1.2, поэтому остановимся на процедуре развертки.
Аддитивные функции
27. Целевая установка: Р+ = Л+(а) + С+($) + Т+(у) + 0+(Х).
Процесс свертки/развертки можно продемонстрировать с помощью рис. 2.24, на котором отражены следующие шаги процедуры свертки/развертки:
Р+ = /7+(а) + £>+(а); = С+ +Г+ а = р + а + А,;
=С+(р) + Я1+(у|/); £>1+=Г+(у) + 0+(^); \|/ = у + А,.
Задачу будем решать с помощью индивидуальных коэффициентов прироста аргументов. Вначале отыскиваются приросты фиктивной вершины Л и реальной П обычным способом:
/7 +А/7 = кхП, £> + Л£> = £2А _а(Р + АР) + оЯ-аР _(Р + АР)-кхЛ — , /С- — . 1 Л 2 £>
|
Рис. 2.24
Для того чтобы определить прирост фиктивной вершины £>1,
необходимо нормализовать веса |3 и \|/ следующим образом:
р + у р+у
Тогда получим приросты фиктивной вершины 01 и реальной С следующим образом:
С +АС = &3С, Я1 + А£>1 = *,/Л,
_р'(Д + АР) + у'С-р'Р1 _(Р + АР)-к3С £ £ — __
3 С 4
Для того чтоб^л рассчитать приросты аргументов Т и Я, предварительно следует нормализовать их веса:
у'-* Г = . х
у + Х у + А, Приросты оставшихся аргументов:
Г +АГ = к5Т, 0 + А0 = к60, _ у'ЦИ + АРЦ + УГ-у'О к _(Р\ + АР\)-к5Т
5- т > 6" 0
Пример (рис. 2.25). Оборотный капитал предприятия можно рассчитать по формуле
0 = Я+С + 7\
где О - стоимость оборотного капитала в некотором периоде; П - стоимость производственных запасов; С - стоимость незавершенного производства;
Т - стоимость прочих элементов оборотного капитала (готовая продукция, денежные средства и пр.).
Допустим, необходимо повысить общую стоимость оборотного капитала за счет повышения стоимости всех его элементов. Такая целевая установка отразится следующим образом:
0+ = Я+(а) + С+(р) + Г+(у).
Свернем эту формулу:
С+(р) + Г(у) = Я»; а = р + Х.
Тогда
= Я+(а) + Я+(ст).
й + АО |
п® с® т® |
С® ®Т |
Рис. 2.25
Приросты для аргументов Пи О равны:
77 +ДЯ = кхП\ 0 + А0 = к20. Отсюда коэффициенты для расчета приростов:
к2 = |
а(0 + АО) + а/7 - аО
к{=-
П
(0 + А0)-кхП
Приросты для аргументов С и Г равны: С + АС = &3С, Г + ДГ = к4Т,
Тогда коэффициенты для расчета приростов:
_ Р'(Я + АР) + у'С - РТ _(Р + АР)-к3С
— ~ 9 к 4 — _
Проверка. П = 60; С = 30; Т = 10; О = 100; АО = 40; а = 0,6; Р = 0,1; у = 0,3; Р = 40; (3' = 0,25; / = 0,75; ^ = 1,4; к2 = 1,4; Я + АЯ = = 1,4 • 60 = 84; Я + АР = 1,4 • 40 = 56; къ = 1,13; к4 = 2,2; С + АС = = 1,13 . 30 = 33,9; Т+ АТ= 2,2 • 10 = 22; О + АО = 84 + 33,9 + 22 = = 139,9 ~ 140.
28. Целевая установка: Р+ = Я+(а) С+(Р) Г+(у) Ф+(^). Как и ранее, вначале эту функцию следует свернуть: Р+ = П+(а)Р+(а); Р+ = С+(Р)£+(\|/); а = р + у + А,; у = у + Х; Е+=Т+(у)<Ф+(Х). Приросты для аргументов Я и Я равны:
Р + АР
Я + АЯ = к Я; Р + АР = к2Р\ &
-Р(аП -аР) + у](~Р(аП - аР))2 + 4а аРПР(Р + АР) 1 2оРР '
С целью определения приростов для Си£ предварительно выполним для них нормализацию весов:
Р + У Р + У Тогда приросты:
кА = |
О + АО
С + ДС = /ЦС; Е + АЕ = клЕ\
к40
-£>(у|/С - р'£) + У(Д(у'С - Р'£))2 + 4р >'£> • С •£(£> + АР)
2\|Л£-£>
Для определения приростов аргументов Т и Ф нормализуем для них веса:
у + Х у + Х.
Пример (рис. 2.26). Норматив Р на незавершенное производство рассчитывается по формуле
Р = ПСТ,
где П - однодневный расход материалов;
С - длительность производственного цикла (дни); Т - коэффициент нарастания затрат в незавершенном производстве.
Допустим, необходимо увеличить норматив за счет повышения всех составляющих формулы расчета. Это отразится следующим образом:
Р+=77+(а)С+(Р).Г(у). Свернуть эту формулу можно следующим образом:
Р+ = /7+(а)Р+(а),а = р + у, Р+ = С+(Р) + Г+(у). Приросты для Пи О равны:
к2 — |
Р + ЛР
П + АП = к]П; 0 + А0 = к20; кх=-
к2Р
-Р(дП -аР) + У(-Р(аЯ - аР))2 + 4а аРПР(Р + АР)
Р = 5(8) ®
Л = 100 в = 5 |
Р = 400(450) ©
П = 20 С = 4 |
С = 4 |
Г= 5 |
Для определения приростов С и Г предварительно следует нормировать веса аргументов:
Р + У Р + У Отсюда приросты равны:
С + АС = к%С\ Т + АТ = к.Т; к, = 0 + Ш ■ 3 4 3 к4Р
__ -Р(у'С - р'Е) + У(-Р(у'С - РТ))2 + 4ру ТРС(Р + АР) 4 ~ 2Р'ТР
Проверка. Р = 400; АР = 50; П = 20; С = 4; Г= 5; а = 0,6; Р = 0,3; у = 0,1; £> = 20; р' = 0,75; у7 = 0,25; а = 0,4; кх = 1,072; к2 = 1,049; П + АП = 21,44; £> + = 20,98; А:3 = 1,045; кА = 1,0038; С + ДС = = 4,18; Т+ АТ= 5,019; Р + АР = 21,44 • 4,18 • 5,019 = 449,798 = 450.
29. Целевая установка: Р+ = ^ ^; а > р+у; у > р.
В (р)
С~( у)
Вначале свернем эту функцию следующим образом:
+ _А+( а) 5+(Р).
у ~-------------------------- > где ° =7^7Т' ° = Р + У/Г (а) С (у)
Приросты для А и Р равны:
Л + АЛ-ЪЛ; О-Ак, = ^ к2 2 V аР + -
Р + АР
Для того чтобы определить приросты В и С, необходимо нормализовать их веса:
В связи с тем что приросты аргументов В и С определяются умножением, задача решается на основе функции:
Р-АР = Д+(Р')С~(у').
С
Тогда приросты В + АВ = к3В, С - АС = — можно найти за счет:
4
_£4(Р-АР) кз~ В '
_ СР' + Ду' + У(СР' + Ду')2 - 4у'Р'(Р - АР) 4~ 2у'Р'(Р-АР)
Пример (рис. 2.27). Р = 5; АР = 3; А = 100; В = 5; С = 4 Р = 20; а = 0,6; р = 0,3; у = 0,1; (У = 0,75; / = 0,25; к= 1,095 к2 = 1,46; А + АА = 109,5; В - АР = 13,7; = 1,3289; = 1,94
В + АВ = 1,3289 • 5 = 6,6445; С-АС = -^- = 2,06; Р+АР = 109,5 :
1,94
: 6,6445: 2,06 = 7,999 - 8.
Смешанные функции 30. Целевая установка: Р+ = Я+(а) + Л+(Р) С+(у).
Здесь одновременно имеем дело с аддитивной и мультипликативной функциями. Свернем смешанную функцию:
Р+ = П+ (а) + Р+ (а), где а - р + у, Р+ = А+ (р) • С+ (у).
Приросты для аргументов П и Р равны:
/7 +А/7 = кхП\ В + АВ = к2В;
_ (Р + АР) — к{П _ а(Р + АР) + а/7 - аР 2 Р 1 П
Приросты для А и С определяются так:
Р + АР
А-\-АА-к3П; С+АС = к4С; к4=- ^
_ Р(у'А -Р'С) + уІ(Р(у'А -Р'С))2 + 4Р'у'РАС(Р + АР) 3 ~ 2у7Ш
Пример. Р = 44; ДР = 10; П = 20; А = 6; С = 4; = 24; а = 0,4; р = 0,2; у = 0,4; Р' = 0,33; / = 0,66; к] = 1,2; к2 = 1,25; П + АП = = 1,2 • 20 = 24; Д + Д£> = 1,25 • 24 = 30; кг = 1,059; к = 1,179; А + АА = = 1,059 • 6 = 6,3588; С + АС = 1,179 • 4 = 4,716; Р + АР = 24 + + 6,3588 • 4,716 = 53,988 = 54.
2.6. Решение задач без процедуры свертки/развертки
Этот метод предполагает решение системы уравнений, число которых равно числу аргументов функции. Рассмотрим функцию с тремя аргументами.
31. Целевая установка: = /(дс+(а), г+(Р), р~(у».
Если для расчета приростов аргументов воспользоваться индивидуальными коэффициентами, то получим:
х+Ах=кхх, г+А2=-к2г,
р+Ар = —~. къ
Задача обратных вычислений запишется в виде:
3
__ а
къ
кг2-г р
/ , Р а + у кхх-х + 1
къ
Ограничения на значения исходных данных устанавливаются из семантики индивидуальных коэффициентов:
кх> 1, к2> 1, к3> 1.
Пример. Вложения во внеоборотные активы П, как правило, состоят из приобретения объектов основных средств Р, приобретения нематериальных активов О и приобретения земельных участков В. Формула расчета следующая:
Допустим, целевая установка следующая: необходимо повысить общие вложения во внеоборотные активы за счет увеличения объектов основных средств, наращивания нематериальных активов и сокращения стоимости земельных участков. Все это отражается на формуле следующим образом:
П+ = Р+(а) + 0+(Р) + Я~(у), где а, (3, у - коэффициенты относительной важности целей, отражаемых аргументами Р, О и В. Соответственно задачу будем решать с помощью индивидуальных коэффициентов:
Р + АР = к{Р, 0 + &0 = кг09
В-АВ = —.
Запишем задачу обратных вычислений:
о
Л + АП = к.Р+к70 + —, ' 2 *з
кхР-Р _ а *з
к2Р-0 _ р
кР„Р+В-1.~ а + ч I ' *з
Решив данную систему относительно к2 и ку можно получить приросты для аргументов Р, О и В.
2.7. Комплексный пример применения обратных вычислений в экономике
В качестве примера выберем предприятие, руководство которого озабочено низким уровнем рентабельности. При этом оно осознает пути повышения рентабельности и способно указать приоритеты в выборе этих путей.
Дерево целей (см. рис. 1.2), формулы для прямых расчетов и числовые значения исходных показателей рассматривались в разд. 1.1. На рис. 1.3 с помощью знаков плюс и минус показаны направления изменения аргументов. Приоритетность целей представлена в табл. 2.1. Для того чтобы расчетные формулы к рис. 1.3 можно было использовать для обратных вычислений, их необходимо снабдить целевыми установками. Приведем их.
1р+_ л»
Для расчета Р выполним свертку: Д (р + у) = Ф' ф) + О (у) и введем индивидуальные коэффициенты:
Я + АЛ = Л,
Р + АР |
к2
_ а+ , _
~ „О ' К2 -
аР ' 1 к,Р
(Р + У )Р +
Р + АР
Значения Р, П, Ф и О указаны на рис. 1.2, а коэффициенты приоритетности - на рис. 1.3 и в табл. 2.1.
Если а = 0,7; р + у = 0,3; Р = 0,22; АР = 0,1; П = 510; Д = Ф + О = = 2295, то кх = 1,4;к2 = 1,04; П + ДЯ= 714; Д-АД= 2206,7.
Таблица 2.1 Коэффициенты относительной важности аргументов
|
„ „ Я + ЛЯ Проверка. Р + АР = — — «0,32.
д-АД
Расчет для Д: Д~ф+у) = Ф+ф) + 0~(у) при у > р. Здесь коэффициенты равны:
Ф + АФ = к]Ф, 0-А0 =
2
Р0 + уФ-— * к О(У^)
1 уф ' у(Д -АД)-$0-уФ
Если Р = 0,1; у = 0,2; Ф = 2000, О = 295, то получим: кх = 1,044; к2 = 2,49; Ф + ДФ= 2088; О - АО = 120,4.
const • |
Проверка. Д - АД = 2088 + 120,4 = 2208,4 « 2206,7.
Здесь индивидуальные коэффициенты равны: ПП + АПП = к} ПП, ПД + ШД = к2ПД,
к п+АЛ-к2пд+н к Я+А^н-пп^щ пп ' 2" ПД(^ 1)
Если а = 0,9; (3 = 0,1; П = 714; ПП = 400; ПД = 120; Я = 10, то получим: = 1,46; к2 = 1,17; ПП+ АПП = 584; ПД + АПД= 140,4. Проверка. П + АП = 584 + 140,4 - 10 = 714,4 = 714.
З.ЛЛ+ =В+(а)-С"(Р); Индивидуальные коэффициенты равны:
В + АВ = кВ, С-АС = — , к
2
ПП + АПП + у С(- + 1)
=: 5 к>2 = .
5 -С-ПП-АПП + В
р
Так как а = 0,6; 0 = 0,4; В = 4000; С = 3600, то получим: кх = 1,03; = 1,02; В + АВ = 4080; С- АС = 3495,12. Проверка. ПП + А ПП = 4080 - 3495,12 = 584,8.
4.В+ = К+(а)Ц-ф). Индивидуальные коэффициенты равны:
К + АК = к\К,
к2
(В + АВ)к2 КЦ
(-Ц + К)2-4-(КЦ + АВ)
к =£_______________________
Так как а = 0,7; Р = 0,3; К = 200; Ц = 20, то получим: к} = 1,545; к2 = 1,5; А* + АК = 309; Ц - АЦ = 13,3.
Проверка. В + АЯ = 309 • 13,3 = 4109,7 » 4080.
5. С" = Я£7>+ (а) + ПОСТ~ (Р). Рассчитаем коэффициенты:
ПЕР + АПЕР = кх ПЕР,
ПОСТ
ПОСТ - АПОСТ = ■
к2
_ аПОСТ - а (С - АС) + рЛЕР ф-а)ПЕР
___________________ ПОСТ ________
2 " аПОСТ - а(С - АС) + $ПЕР
С-АС-
Так как ПЕР = 2100; ПОСТ = 1500; а = 0,3; (3 = 0,7, то получим: кх = 1,04; к2 = 1,15; ПЕР + А ПЕР = 2184; ПОСТ- АПОСТ = = 1304,3.
Проверка. С-АС = 2184 + 1304,3 = 3488,3 ® 3495.
6. ПЕР" = К • ПЕ+(а),а = 1. Здесь мы имеем функцию с одной переменной, которая обратима. Поэтому обратные вычисления не нужны. Прирост для одного аргумента равен:
ПЕР + АПЕР = {ПЕ + АПЕ)К,
ЛЕ + ШЕ=ПЕР+АПЕР = 2-™ = Ш,2. К 13,3
Результат: ПЕ + А ПЕ = 164,2.
7. ПЕ+ = ПРП+ (а) + НПР+ (Р).
Здесь мы имеем аддитивную функцию, поэтому задачу можно решить путем пропорционального деления прироста функции. Так как а = 0,2; Р = 0,8; А ПЕ = 59,4, то получим:
ПРП + АПРП = ПРП + аАПЕ = 60 + 0,2 • 59,4 = 71,88;
НПР + АНПР = НПР + $АПЕ = 45 + 0,8 • 59,4 = 95,52.
Проверка. ПЕ + АПЕ = 164 «164,2.
8. ПРП+ = ПМЗ+ (а) + ПЗТ+ (Р) + Я/>Г (у).
Здесь так же, как и в формуле пункта 7 имеем аддитивную функцию, поэтому при а = 0,5; Р = 0,3; у = 0,3; АПРП = 11,88 получим:
ПМЗ + А ПМЗ = ПМЗ + а • АПРП = 25,94;
ПЗТ + АПЗТ = ПЗТ + р • АПРП = 33,56;
ПР\ + АЯР1 = ПР\ + у • АПРП = 12,4.
Проверка. ПРП + АПРП = 71,87.
9. ЯЯ/>+ = Л У//+ (а) + />£М+(Р) + ПР2+ (у).
Здесь так же, как и в формулах пунктов 7 и 8, можно воспользоваться пропорциональным делением прироста функции. При а = 0,4; Р = 0,4; у = 0,2; АНПР = 50,52 получим:
А УЦ + АА УЦ = А УЦ + а • АНПР = 3 2,2;
РЕМ + АР£М = РЕМ + Р • АЯРЯ = 33,2;
ПР2 + АЯР2 = ПР2 + а • АПРП = 30,1.
Проверка. НПР + АНПР = 95,5 « 95,52.
10. ПОСТ' = РУ" (а) + ОТ' (р) + ЛЯ~ (у) + (а).
Для решения данной задачи следует воспользоваться процедурой свертки/развертки. Обозначим через РУ + ОХ = А и АП + + ЯРЗ = В. Тогда имеем:
ПОСТ" = А~ (а + Р) + В~ (у + а).
Введем индивидуальные коэффициенты:
Д-АЯ = —,
_________________________ 4_______________
1 (7 + а)Л - (<* + Р)Я + (а + Р)(ПОСТ - АПОСТ)'
Ь------------------------------------ 2--------- 7"
ПОСТ-АПОСТ-— к\
Первый промежуточный результат: к{ = 1,12; к2 = 1,18; А - АА 625; В-АВ = 677,96.
А~ =РУ~(а') + ОХ-ф'); а'= 0,6; р' = 0,4;
РУ-АРУ = ■ ОХ |
К |
ОХ-АОХ |
к2 |
РУ
____________ РУ______ ох
При РУ = 300; ОХ = 400; а = 0,3; Р = 0,2 получим: кх = 1,18, А:2 = 1,08; РУ-АРУ= 254,24; ОХ - АОХ = 370,4. Проверка. А - АА = 254,24 + 374,4 = 624,6 - 625.
В~ = АП~ (у1) + ПР4~ (а'); у' = 0,4; о' = 0,6;
АП
АП - ААП = ■ |
к ;
ПР4-АПР4=- |
ПР4
*2
ЛЯ
=
а'ЛЯ - у'ПР4 + у'(Д - АД) Я/Ч
^ " ЛЯ
Д-АД—
При ЛЯ = 100; ПР4 = 700; у = 0,2; а = 0,3 получим следующее: = 1,95, к2 =1,12; АП - ААП = 51,28; ЯРЗ - АЯРЗ = 625. Проверка. В - АВ = 51,28 + 625 = 676,28 » 677,9.
11. Ф+ = ЛФ+(а) + #Ф~ф). Введем индивидуальные коэффициенты:
АФ + МФ = к]АФ;
ПФ
Ь = - |
ПФ-АПФ = -—; аЯФ- а(Ф +АФ) + (Зт4Ф
ЛФ(р-а) ПФ
Ф + АФ-к^АФ
При а = 0,6; Р = 0,4; ЛФ = 900; ЯФ = 1100 получим: = 1,29, к2 = 1,19; АФ- ААФ = 1161; ЯФ- АЯФ = 924,4.
Проверка: Ф + ДФ = 1161 + 924,4 = 2085,4 - 2088.
12. СГ = Я3~ (а) + #3" (р) + /77" (у) + ДС~ (X) + Я/>4~ (а).
Здесь функция имеет пять аргументов, что сущуственно затрудняет возможность установить приоритетность аргументов. Поэтому откажемся от весов важности целей и решим задачу без них:
- А ^ ПЗ НЗ ГП ДС ПР4 0-А0 = — +— + + + .
Отсюда получим:
ЯГ= 0 =2,45. О-АО
Результат: ПЗ - А ПЗ = 57,14; НЗ - АНЗ = 18,37; ГП - АГП = = 22,45; ДС - ДДС = 16,33; ПР4 - ДЯР4 = 6,12.
Проверка. О-ДО = 57,14 + 18,37 + 22,45 + 16,33 + 6,12 = 120,4.
13. ПЗ" = Т3~ (а) + С3~ (р) + ПД 4" (у).
Здесь можно применить единый коэффициент, согласно которому будут снижаться приросты:
АТЗ = а• ; ДСЗ = р-*0; ДЯД = ЯЗ - ДЯЗ = ГЗ - а • + СЗ - р • к0 + ПД 4 - у • £0.
Отсюда получим: к0 = АПЗ.
При а = 0,6; р = 0,3; у = 0,1; ДПЗ = 82,86; ТЗ = 100; СЗ = 25; ПД4 = 15 получим: АТЗ = 49,7; АСЗ = 24,9; АПДА = 8,28.
Результат: ТЗ-АТЗ = 50,3; СЗ - АСЗ = 0,1; ПД4 - АПД4 = 6,72. Проверка. ПЗ - А ПЗ = 57,12 « 57,14.
14. ДС~ = СС~ (а) + ЗС~ (Р).
СС + АСС = —;
ЗС-АЗС = —;
СС |
Результаты обратных вычислений с учетом имеющихся ресурсов, руб. |
к2
к> рСС-аЗС + а(ДС-АДС)'
ЗС
к2=-
ДС-АДС-
При а = 0,1; р = 0,9; СС= 15; ЗС = 25 получим: к= 1,19;к2 = = 6,67; СС - АСС = 12,6; ЗС - АЗС = 3,73. Проверка. ДС - АДС = 16,33.
Таблица 2.2
|
Показатель |
Значение |
|
предыдущее |
новое |
|
Затраты на оплату труда работников |
300 |
254,24 |
управления |
|
|
Затраты на охрану |
400 |
370,40 |
Арендная плата |
100 |
51,28 |
Прочие постоянные затраты |
700 |
625,00 |
Активная часть основных фондов |
900 |
1161,00 |
Пассивная часть основных фондов |
1100 |
924,40 |
Производственные запасы |
140 |
57,14 |
Незавершенное производство |
45 |
18,37 |
Готовая продукция |
55 |
22,45 |
Денежные средства |
40 |
16,33 |
Прочие элементы оборотного капитала |
15 |
6,12 |
Текущий запас |
100 |
50,30 |
Страховой запас |
25 |
0,10 |
Подготовительный запас |
15 |
6,72 |
Собственные денежные средства |
15 |
12,60 |
Заемные средства |
25 |
3,73 |
Если указать желаемый уровень рентабельности равным 0,32, то результаты расчетов будут такими, как это показано в табл. 2.2. Она может служить основой для разработки планов мероприятий, необходимых для функционирования различных структурных подразделений, ответственных за достижение того или иного показателя.
Очевидно, изменение показателей наталкивается на ограничения, ибо ресурсы предприятия всегда конечны. Поэтому необходим алгоритм, с помощью которого можно определить прирост одного показателя за счет другого. Как этого можно достичь, будет показано в гл. 6.