Понятие и сущность оптимальности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Морской государственный университет

имени адмирала Г.И. Невельского

Институт защиты моря и освоения шельфа

Кафедра культурологии и истории культуры

Реферат

Понятие и сущность оптимальности

Выполнил:

студент группы 225.21

Загородняя Светлана Эдуардовна

Проверил: преподаватель

Каяк Аннета Борисовна

Владивосток

2014

Содержание

Введение

1. Определение оптимальности

1.1 Принцип оптимальности

2. Критерии оптимальности

2.1 Оптимальность по Парето

2.2 Народно-хозяйственный критерий оптимальности

2.3 Социально-экономический критерий оптимальности

3. Оптимизационные задачи

Список использованной литературы

Введение

Оптимальность - не абсолютное понятие: нельзя говорить об оптимальности вообще, вне условий и без точно определенных её критериев. Решение, наилучшее в одних условиях и с точки зрения одного критерия, может оказаться далеко не лучшим в других условиях и по другому критерию. К тому же следует оговориться, что в реальной экономике оптимальное решение на самом деле не обязательно наилучшее. Приходится учитывать также фактор устойчивости решения.

Может оказаться так, что оптимальный расчетный план неустойчив: любые, даже незначительные, отклонения от него могут привести к резко отрицательным последствиям. И целесообразно будет принять неоптимальный, но зато устойчивый план, отклонения от которого окажутся не столь опасными.

1. Определение оптимальности

Оптимальность - (от лат. optimus - наилучший) наилучший способ экономического поведения, экономических действий. [Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б. Современный экономический словарь. -- М.: ИНФРА-М. 1999 г. с. 236]

Оптимальное решение - лучший (наиболее рентабельный) выбор из целесообразных вариантов в рамках существующих ограничений. Иногда оптимальное решение - не самое взвешенное, а самое быстрое решение, то есть иногда решение интуитивное и импульсивное.

1.1 Принцип оптимальности

Принцип оптимальности - общеэкономический принцип, согласно которому любое хозяйственное решение, начиная от элементарного, на уровне индивидуума, семьи, фирмы и вплоть до принятия плана социального и экономического развития страны, должно исходить из задачи получения оптимального результата -- оптимального с точки зрения общенародных интересов (см. социально-экономический критерий оптимальности).

Необходимым условием использования оптимального подхода к планированию и управлению (принципа оптимальности) является гибкость, альтернативность производственно-хозяйственных ситуаций, в условиях которых приходится принимать планово-управленческие решения. Именно такие ситуации, как правило, и составляют повседневную практику хозяйствующего субъекта (выбор производственной программы, прикрепление к поставщикам, маршрутизация, раскрой материалов, приготовление смесей и т.д.).

Суть принципа оптимальности состоит в стремлении выбрать такое планово-управленческое решение, которое наилучшим образом учитывало бы внутренние возможности и внешние условия производственной деятельности хозяйствующего субъекта. Слова "наилучшим образом" здесь означают выбор некоторого критерия оптимальности, т.е. некоторого экономического показателя, позволяющего сравнивать эффективность тех или иных планово-управленческих решений. Традиционные критерии оптимальности: "максимум прибыли", "минимум затрат", "максимум рентабельности" и др. Слова "учитывало бы внутренние возможности и внешние условия производственной деятельности" означают, что на выбор планово-управленческого решения (поведения) накладывается ряд условий, т.е. выбор осуществляется из некоторой области возможных (допустимых) решений.

2. Критерии оптимальности

Правильный выбор критериев играет существенную роль в выборе оптимального решения. В теории принятия решений не найдено общего метода выбора критериев оптимальности. В основном руководствуются опытом или рекомендациями. Наиболее изучен вопрос для финансово-экономических задач, в которых зачастую применяется единственный критерий -- максимум показателя эффективности, прибыли, либо максимум рентабельности, либо минимум срока окупаемости и т.п.

Применение для технических задач только одного критерия (например, максимум уровня безопасности, минимум потребления энергии, минимум экологического ущерба) часто приводит к абсурдным результатам, выходящим за область допустимых решений, поэтому обычно сочетается с экономическими критериями (например, минимум стоимости или максимум дохода).

Большие сложности вызывают "неисчисляемые" критерии оптимальности, которые касаются, например, гуманитарных вопросов, художественного впечатления, изменения ландшафта и т.п. (например, максимум удобства, красоты). Для учёта таких критериев могут применяться экспертные оценки.

Наиболее разработаны методы многокритериальной оптимизации, в большинстве случаев позволяющие получить однозначное решение. В задачах многокритериальной оптимизации абсолютно лучшее решение выбрать невозможно (за исключением частных случаев), так как при переходе от одного варианта к другому, как правило, улучшаются значения одних критериев, но ухудшаются значения других. Состав таких критериев называется противоречивым, и окончательно выбранное решение всегда будет компромиссным. Компромисс разрешается введением тех или иных дополнительных ограничений или субъективных предположений. Поэтому невозможно говорить об объективном единственном решении такой задачи.

Часто многокритериальную задачу сводят к однокритериальной применением "свёртки" критериев в один комплексный, называемый целевой функцией (или функцией полезности). Например, в конкурсных процедурах выбора подрядчиков и поставщиков целевая функция рассчитывается на основе балльных критериев. В ряде случаев успешно применяются ранжирование и последовательное применение критериев оптимальности, метод анализа иерархий.

Иногда общим методом для многокритериальных задач называют оптимальность по Парето, которое позволяет найти ряд "неулучшаемых" решений, однако этот метод не гарантирует глобальной оптимальности решений.

2.1 Оптимальность по Парето

Выдающийся итальянский экономист Вильфредо Парето в начале XX века сформулировал один из самых распространенных критериев оптимальности, предназначенный для того, чтобы проверить, улучшает ли предложенное изменение в экономике общий уровень благосостояния.

Критерий по Парето гласит: "Следует считать, что любое изменение, которое никому не причиняет убытков и которое приносит некоторым людям пользу (по их собственной оценке), является улучшением".

Согласно его концепции, общество находится в состоянии общего экономического равновесия и социальной эффективности распределения ресурсов, которое предполагает оптимальное распределение в сфере производства при минимальном использовании ресурсов и эффективное распределение в сфере потребления, обеспечивающее максимум удовлетворения потребностей. Рыночная экономика в условиях совершенной конкуренции автоматически достигает оптимума по Парето.

Этот критерий имеет весьма широкий смысл. Он применяется при решении таких задач, когда оптимизация означает улучшение одних показателей при условии, чтобы другие не ухудшались, а также таких, когда реализуется композиционный подход к построению плана развития экономической системы, учитывающий интересы составляющих ее подсистем (групп экономических объектов).

Критерий Парето неприменим к весьма распространенным ситуациям, при которых экономическое мероприятие, приносящее пользу одним, в то же время наносит ущерб другим.

Имеется много различных оптимальных по Парето вариантов распределения ресурсов, при которых мера удовлетворения, достигаемая разными группами общества, может существенно отличаться. Экономическая теория не может определить, какое из оптимальных по Парето распределений ресурсов общества является наилучшим с социальной точки зрения. Выбор среди оптимальных вариантов применения ресурсов является проблемой социальной справедливости, требующей использования функции общественного благосостояния. Перемещение из одной точки эффективного по Парето распределения к другой такой же точке нередко предполагает государственное вмешательство в процесс перераспределения доходов или ресурсов общества.

Выделяют три условия обеспечения оптимальности по Парето.

Первое условие. Оптимальное распределение благ между потребителями исходит из соблюдения условия, согласно которому предельная норма замещения двух благ должна быть одинаковой для обоих потребителей.

Второе условие. Оптимальное распределение ресурсов в производстве. Для производства благ должно соблюдаться равенство, согласно которому соотношение предельных продуктов, используемых для производства блага, равно соотношению предельных продуктов в производстве блага.

Третье условие. Оптимальный объем производства. Граница производственных возможностей показывает количество благ, которые могут быть произведены в условиях полного использования ресурсов. Оптимальный объем производства для любых двух благ соблюдается при условии, что отношение предельных издержек к предельной полезности должно быть одинаковым для обоих благ.

оптимальность планирование хозяйственный качество

2.2 Народно-хозяйственный критерий оптимальности

Народно-хозяйственный критерий оптимальности -- обобщенный глобальный критерий, характеризующий экономическую эффективность общественного производства при реализации различных вариантов развития экономической системы с учетом реальных условий и возможностей (ограничений). Если известна цель, то степень достижения ее в заданных условиях и будет мерилом успешности развития.

Было выдвинуто и подвергается исследованиям множество вариантов народно-хозяйственного критерия оптимальности. Одни опираются на существующие обобщенные показатели развития народного хозяйства (агрегаты): например, в качестве критерия оптимальности предлагают максимизацию физического объема национального дохода либо конечного продукта в целом, а также в расчете на душу населения, или общего уровня доходов населения.

Другие авторы считают, что надо сравнить уровень потребностей с уровнем их реального удовлетворения и минимизировать этот разрыв как критерий оптимальности: чем разрыв меньше, тем экономика эффективнее. Есть предложения сделать критерием максимум свободного времени членов общества, что, как легко понять, равносильно минимуму затрат труда в расчете на какой-то заданный объем продукции.

Ряд ученых выбирают совсем иной путь в своих рассуждениях. Они считают, что надо сначала каким-то образом численно сформулировать цель (допустим, определенный уровень благосостояния), а затем сделать критерием минимум времени, которое потребуется для достижения этой цели (критерий быстродействия).

Наконец, высказывается мнение о том, что главное здесь не исходящее из соображений высшего порядка определение критерия, а такая организация управления обществом, которая стимулировала бы сам поиск критериев, меняющихся в зависимости от изменения условий.

Все предлагаемые народно-хозяйственные критерии оптимальности (соответственно целевые функции) можно разделить на два класса: одни из них строятся непосредственно на основе общесистемных показателей (объем производства продуктов и услуг, величина потребностей и т.п.), а другие -- на сочетании критериев отдельных подсистем. В первом случае общество представляется как единый целеполагающий субъект и в центре внимания оказываются вопросы рациональной структуры потребления, выработки соответствующих нормативов и т.п.

Во втором случае благосостояние общества определяется как обобщающая функция уровней благосостояния социальных групп и удовлетворения интересов хозяйственных подразделений.

На первый план выходят вопросы справедливости и рациональности распределения, согласования интересов.

2.3 Социально-экономический критерий оптимальности

Социально-экономический критерий охватывает наряду с экономическими также социальные, экологические и другие показатели и характеристики, отражающие результаты функционирования не только общественного производства, но и "неэкономических" подсистем общества, например, культуры, здравоохранения, других отраслей непроизводственной сферы.

Это наиболее высокая ступень в иерархии общественных критериев, поскольку здесь оценивается не качество собственно производственной системы, а качество социально-экономической системы в целом (что не снижает значения социально-экономической характеристики любых локальных и частных критериев, практически применяемых в народном хозяйстве, при решении конкретных производственных и экономических задач).

3. Оптимизационные задачи

Оптимизация -- процесс нахождения наилучшего или оптимального решения какой-либо задачи (набора параметров) при заданных критериях. Характеризуя объект, сложно выбрать такой один критерий, который бы обеспечил всю полноту требований. А стремление к всеобъемлющему решению и назначение большого числа критериев сильно усложняет задачу. Поэтому в разных задачах количество критериев может быть различным. Задачи однокритериальной оптимизации иногда называют скалярными, а многокритериальной -- векторной оптимизации. Кроме того, количество параметров, характеризующих оптимизируемый объект (задачу), также может быть различным, причём параметры могут меняться непрерывно или дискретно (дискретная оптимизация).

В предельном случае решение практических задач можно свести к задаче двухкритериальной оптимизации, критериями в которой являются "цена" и "качество". Это наглядно позволяет учесть и экономические (цена), и производственно-технические (качество продукции) требования. Сведение задачи к однокритериальной требует введения существенных допущений, но облегчает окончательный выбор.

Оптимизационные задачи активно используются там, где важно получение высокоэффективного результата, например, в экономике, технике, информатике. Простейшим примером технико-экономической оптимизационной задачи может быть выбор диаметра трубопровода, по которому насосом перекачивается жидкость (нефть, газ). При уменьшении диаметра трубы снижается её стоимость, но увеличиваются затраты энергии на перекачку жидкости из-за возросшего гидравлического сопротивления.

Примером задачи многопараметрической (двухпараметрической) оптимизации будет задача выбора диаметра трубопровода с горячей жидкостью или газом, так как одновременно выбирается диаметр трубопровода и толщина тепловой изоляции при постоянстве остальных. При этом оба параметра дискретны, так как существуют как сортамент труб, так и типовые параметры готовых теплоизоляционных сегментов.

Оптимизации подлежат параметры многих технологических процессов, объёмы производства предприятий, уровни надёжности продукции и другие критерии.

Как правило, решение оптимизационной задачи распадается на следующие этапы:

1) анализ ситуации и формулировка задачи;

2) определение параметров решения, подлежащих оптимизации (то есть тех, которые могут быть изменены в ходе решения);

3) установление допустимой области существования параметров, то есть ограничений, налагаемых на параметры и их сочетания;

4) выбор и оценка влияния внешних факторов, учитываемых в ходе решения;

5) выбор критериев оптимальности;

6) построение целевой функции (математической модели), которая выдавала бы показатели, соответствующие выбранным критериям;

7) выбор математического метода оптимизационных расчётов;

8) проведение расчётов и оценка полученных решений по выбранным критериям;

9) окончательное принятие решения с учётом неопределённости и риска.

Следует подчеркнуть, что оптимизация в отличие от обычного сравнения вариантов предполагает рассмотрение всех решений, попадающих в область допустимых значений параметров. Те решения, в процессе поиска которых не проводился полный просмотр возможных вариантов, обычно называют "рациональными".

Список использованной литературы

1. Райзберг Б.А. Современный экономический словарь. [Текст]: Б.А. Райзберг, Л.Ш. Лозовский, Е.Б. Стародубцева -- М.: ИНФРА-М. 1999 г. - 479 с.

2. Википедия. [Электронный ресурс]: Свободная энциклопедия. - Точка доступа: http://ru.wikipedia.org - 15.01.2001 г.

Размещено на Allbest.ru