НОУ ВПО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ
ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ, ЭКОНОМИКИ И ПРАВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Математическая экономика Направление подготовки
230700 – Прикладная информатика Квалификации (степени) выпускника _бакалавр_______
Санкт-Петербург
2012 Математическая экономика: рабочая программа / А.Ю. Вальков, В.Л. Кузьмин, А.Н. Протопопов, Н.О. Васильева. – СПб.: ИВЭСЭП, 2012. – с.
Утверждена на заседании кафедры математических и естественнонаучных дисциплин, протокол № 1 от 17.05.2012 Утверждена и рекомендована к печати Научно-методическим Советом,
протокол № 4 от 20.05.2012 Авторы-составители:
д. ф.-м. н., проф. А.Ю. Вальков, д. ф.-м. н., проф. А.Ю. Вальков,
к.ф.-м.н., доц. А.Н. Протопопов, ст. преп. Н.О. Васильева. Рецензент:
д. ф.-м. н., профессор В.А. Уланов,
1. Цели и задачи дисциплины
Цели:
снабдить студентов математическим аппаратом, необходимым для глубокого усвоения приложений математических методов к описанию современных экономических явлений и процессов;
дать студентам базовые знания по математической экономике, необходимые для понимания математических аспектов в экономических и информационно-экономических дисциплинах и решения практических задач в области экономики и информатики, использующих понятийный аппарат и методы математической экономики.
Задачи:
достижение достаточно высокого уровня прикладной экономико-математической подготовки;
сбалансированное и взаимосвязанное изучение различных областей математики и ее приложений к экономическим и информационным процессам;
ориентация на обучение и выработку у студентов умения строить и использовать экономико-математические модели для описания и прогнозирования различных экономических явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ на базе различных средств информационного обеспечения.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.2. Математический и естественнонаучный цикл. Вариативная часть» ФГОС-3 по направлению подготовки ВПО 230700 – «Прикладная информатика».
Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные у студентов в результате обучения математическим дисциплинам в средней общеобразовательной школе.
Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания школьного курса элементарной математики, курсов «Математики» и «Теории вероятностей и математической статистики», и служит основой для освоения в последующем «Финансовой математики» и «Компьютерной статистики» и группы специализированных информационных дисциплин, использующих понятия и методы дискретной математики.
В таблице приведены предшествующие и последующие математические и экономические дисциплины, направленные на формирование следующих компетенций:
№ п/п
| Наименование
компетенции
| Предшествующие дисциплины
| Последующие дисциплины
(группы дисциплин)
| Общекультурные компетенции
| 1
| ОК-5
| «Математика», «Теория вероятностей и математическая статистика»
| «Финансовая математика», «Компьютерная статистика»,
Дисциплины специализации
| Профессиональные компетенции
| 2
| ПК-2
| «Математика», «Теория вероятностей и математическая статистика»
| «Финансовая математика», «Компьютерная статистика»
| 3
| ПК-7
| «Математика», «Теория вероятностей и математическая статистика»
| «Финансовая математика», «Компьютерная статистика»
| 4
| ПК-17
| «Математика», «Теория вероятностей и математическая статистика»
| «Финансовая математика», «Компьютерная статистика»
| 5
| ПК-21
| «Математика», «Теория вероятностей и математическая статистика»
| «Финансовая математика», «Компьютерная статистика»
|
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
общекультурных:
способен самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, стремиться к саморазвитию (ОК-5);
профессиональных:
способен при решении профессиональных задач анализировать социально-экономические проблемы и процессы с применением системного анализа и математического моделирования (ПК-2);
способен использовать технологические и функциональные стандарты, современные модели и методы оценки качества и надежности при проектировании, конструировании и отладке программных средств (ПК-7);
способен применять методы анализа прикладной области на концептуальном, логическом, математическом и алгоритмическом уровнях (ПК-17);
способен применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач (ПК-21).
, Раздел 2. Математическое моделирование индивидуального спроса, Раздел 3. Методы параметрической и многокритериальной оптимизации В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
основы математической экономики, необходимые для решения экономических задач, в частности:
методы математической теории предпочтений, математические методы моделирование принятия решений, элементы теории игр, основы многокритериальной оптимизации;
Уметь:
применять методы экономико-математического моделирования, теоретического экспериментального исследования для решения экономических задач, выбирать методы моделирования систем, структурировать и анализировать цели и функции систем управления, проводить системный анализ прикладной области;
Владеть:
навыками применения современного инструментария математической экономики для решения экономических задач; методикой построения, анализа и применения экономико-математических моделей для оценки состояния и прогноза развития экономических явлений и информационных процессов, навыками работы с инструментами системного анализа.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
| Всего часов / зачетных единиц
| Семестры
| 1
| 2
| 3
| 4
| Аудиторные занятия (всего)
| 54
|
|
|
| 54
| В том числе:
| -
| -
| -
| -
| -
| Лекции
| 18
|
|
|
| 18
| Практические занятия (ПЗ)
| 36
|
|
|
| 36
| Семинары (С)
|
|
|
|
|
| Лабораторные работы (ЛР)
|
|
|
|
|
| Самостоятельная работа (всего)
| 72
|
|
|
| 72
| В том числе:
| -
| -
| -
| -
| -
| Курсовой проект (работа)
| 24
|
|
|
| 24
| Расчетно-графические работы
(подготовка к контрольным работам и домашние задания)
| 20
|
|
|
| 20
| Реферат
|
|
|
|
|
| Другие виды самостоятельной работы
(подготовка к практическим занятиям, к контрольным работам)
| 28
|
|
|
| 28
|
|
|
|
|
|
| Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
|
|
|
|
| Экз
| Общая трудоемкость часы
зачетные единицы
| 126
|
|
|
| 126
| 3,5
|
|
|
| 3,5
|
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п
| Наименование раздела/темы дисциплины
| Содержание раздела
| 1.
| Модели принятия решения в условиях неопределенности (неполной информации).
| Классификация ситуаций неопределенности: ситуации риска и ситуации стохастической неопределенности. Принятие решений в условиях риска: критерии принятия решения, построение дерева риска. Критерии принятия решения в условиях стохастической неопределенности: минимаксный критерий (Сэвиджа), критерий Лапласа, критерий Гурвица, критерий Вальда.
| 2.
| Модели принятия решений в условиях конфликта.
| Элементы теории игр. Игры двух лиц с ненулевой суммой. Оптимальные стратегии. Значение игры. Матричные игры. Решение матричной игры. Связь матричных игр с парой двойственных задач линейного программирования. Модели олигополии Курно, Штакельберга. Кооперативные игры. Равновесие Нэша.
| 3.
| Функции полезности. Альтернативы потребителя.
| Функция полезности. Теорема Дебре. Построение карты безразличия. Кардинальный подход к понятию полезности. Предельная полезность. Нелинейность и вогнутость функции полезности. Парадокс бриллиантов и воды. Парадокс миллионера и нищего. Бюджетное ограничение. Бюджетное множество и его построение. Изменение бюджетного множества при изменении экзогенных переменных. Методы стимулирования и ограничения потребления. Постановка задачи теории потребления.
Функция полезности как количественно определенная модель системы предпочтений потребителя. Свойства функции полезности. Кардинальный подход к понятию полезности. Предельная полезность. Кривые безразличия. Существование равновесия потребителя. Предельная полезность. Закон убывающей предельной полезности.
| 4.
| Математическое моделирование предпочтений потребителя.
| Аксиомы порядковой теории полезности. Математическое моделирование предпочтений потребителя при бесконечном числе альтернатив. Карта безразличия. Отношение потребителя к товару. Моделирование предпочтений потребителя при наличии нейтрального для него товара, полностью замещаемых и дополняемых товаров, точки блаженства. Моделирование предпочтений ненасыщаемого потребителя. Непрерывность ОПП. Лексикографическое отношение предпочтения. Гипотеза гладкости. Предельная норма замещения товаров MRS. Полностью замещаемые товары. Гипотеза выпуклости и поведение MRS. Полностью дополняемые товары.
| 5.
| Выбор потребителя.
| Геометрический поиск равновесия при наличии нейтральных, полностью дополняемых и замещаемых товаров. Точка блаженства. Равновесие потребителя “хорошего поведения”. Необходимое условие равновесия потребителя. Математическая модель задачи выбора потребителя. Необходимое условие касательного равновесия. Относительная предельная полезность. Условия равновесия в терминах MRS. Задача выбора ненасыщаемого потребителя как классическая задача математического программирования.
| 6.
| Индивидуальный потребительский спрос.
| Формальное определение функции спроса. Свойства функции спроса. Ее построение по известной функции полезности. Спрос на полностью замещаемые товары. Реакция потребителя на изменение дохода и цен. Кривая Энгеля (доход-потребление): средняя и предельная склонность к потреблению продукта, эластичность спроса по доходу. Нормальный и некачественный товары. Предметы роскоши. Обычный товар и товар Гиффена. Кривая спроса (цена-потребление): эластичность спроса на продукт по его цене, перекрестная эластичность спроса. Эффект замены и эффект дохода по Слуцкому. Уравнение Слуцкого. Переход от индивидуального спроса к рыночному. Закон спроса.
| 7.
| Основы линейного программирования. Транспортная задача
| Общая задача линейного программирования (ОЗЛП). Примеры: задача о диете, задача использования ресурсов. Свойства решений ЗЛП. Геометрический метод решения ЗЛП. Алгебраические основы симплекс-метода.
Транспортная задача (ТЗ). Метод потенциалов и циклы пересчёта.
| 8.
| Нелинейная оптимизация.
| Задача безусловной оптимизации функции многих переменных (ФМП). Градиент. Необходимое условие экстремума ФМП. Матрица Гессе. Достаточное условие экстремума ФМП. Выпуклые функции. Локально-глобальная теорема.
Пример поиска наибольшего выпуска продукции и минимальных затрат ресурсов с помощью оптимизации производственной функции.
Условный экстремум. Методы множителей Лагранжа и штрафных функций. Примеры: задача минимизации издержек, задача выбора потребителя.
Методы нулевого, первого (градиентные) и второго (ньютоновы) порядка поиска экстремума ФМП. Стохастическая оптимизация.
| 9.
| Параметрическая оптимизация.
| Задача оптимизации с параметрами в целевой функции и ограничениях. Интервалы оптимальности и устойчивости. Одномерная параметризация как задача векторной оптимизации.
| 10.
| Многокритериальная (векторная) оптимизация. Однородные и равнозначные задачи многокритериальной оптимизации.
| Постановка задачи многокритериальной оптимизации. Множество Парето, Парето-оптимальные решения. Классификация многокритериальной оптимизационных задач. Выбор принципа оптимальности при решении многокритериальных задач. Принцип гарантированного результата при нормализации критериев (ГРНК). Принцип оптимальности для решения однородных оптимизационных многокритериальных с равнозначными критериями. Метод ГРНК для решения однородных и неоднородных многокритериальных задач с равнозначными критериями.
|
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п
| Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
| № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 1.
| «Финансовая математика»,
| ×
| ×
|
|
|
| ×
| ×
| ×
|
|
| 2.
| «Компьютерная статистика»
| ×
| ×
|
|
| ×
| ×
| ×
| ×
| ×
| ×
|
5.3 Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины
| Лекц.
| Практ.
зан.
| Лаб.
зан.
| Семин.
| СРС
| Всего
|
| Модели принятия решения в условиях неопределенности (неполной информации).
| 1
| 2
|
|
| 4
| 7
|
| Модели принятия решений в условиях конфликта.
| 2
| 4
|
|
| 8
| 14
|
| Функции полезности. Альтернативы потребителя.
| 1
| 2
|
|
| 4
| 7
|
| Математическое моделирование предпочтений потребителя.
| 2
| 4
|
|
| 8
| 14
|
| Выбор потребителя.
| 2
| 4
|
|
| 6
| 8
|
| Индивидуальный потребительский спрос.
| 1
| 2
|
|
| 4
| 6
|
| Основы линейного программирования. Транспортная задача
| 2
| 2
|
|
| 8
| 14
|
| Нелинейная оптимизация.
| 1
| 4
|
|
| 8
| 14
|
| Параметрическая оптимизация.
| 2
| 4
|
|
| 8
| 14
|
| Многокритериальная (векторная) оптимизация. Однородные и равнозначные задачи многокритериальной оптимизации.
| 3
| 6
|
|
| 8
| 14
|
6. Лабораторный практикум
№ п/п
| № раздела дисциплины
| Наименование лабораторных работ
| Трудо-емкость
(часы/зачетные единицы)
| 1.
|
|
|
| 2.
|
|
|
| 3.
|
|
|
| …
|
|
|
|
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ).
Методы принятия решений в экономике
Принятие решений в условиях риска и неопределенности
Информационно-экспертные системы в экономике
Методы экспертных оценок.
Методы оценка полезности и ценности информации.
Информационные модели организации.
Задача коллективного выбора
Динамические межотраслевые модели.
Модели оптимального размещения производства.
Транспортная задача
Модели управления запасами
Корреляционный анализ в экономико-математических моделях.
Лаги и лаговые переменные в экономико-математических моделях
Временных рядов в экономико-математическом моделировании.
Математические модели экономического роста.
Математические модели межотраслевого баланса.
Компьютерные технологии в решении экономических задач.
Имитационное моделирование в экономике
Применение методов линейного программирования в решении задач организации производства.
Математические методы построения и анализа производственных функций.
Математические методы измерения и оценки экологических благ и услуг.
Использование теории игр в экономических системах.
Математических методы оценки инвестиционных проектов.
Методы моделирования риска в экономике.
Математические методы анализа связей между экономическими показателями.
Модели межотраслевого баланса.
Экономико-математические методы анализа финансовых показателей.
Математические методы для построения эмпирических кривых спроса на товары и услуги.
Математические модели оценивания рисков инвестирования.
Математические модели формирования цен на акции.
Применение теории игр в экономике.
Кооперативные игры
Игры с неполной информацией и их использование в экономико-математическом моделировании.
Эволюционные игры: современное состояние теории и приложения. Перспективы развития.
Применение методов нелинейной оптимизации к задачам управления.
Применение метода динамического программирования в системах принятия решений.
Применение теории очередей для моделирования транспортных потоков.
Математические методы моделировании демографических и социально-экономических процессов.
Математические методы построения сценариев развития, связанных с рисками.
Современные математические модели и методы управления рисками.
Математические методы моделирование динамики финансовых рынков.
Математические методы анализа и прогнозирования ценовой динамики на фондовом рынке.
Математические методы в управлении портфелем финансовых активов.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
Красс М.С. Основы математики и её приложения в экономическом образовании: учебник / М.С. Красс, Б.П. Чупрынов. — 4-е изд., испр. — М.: Дело, 2003. — 688 с.
Владимирский Б.М. Математика. Общий курс: учебник / Б.М. Владимирский, А.Б. Горстко, Я.М. Ерусалимский. — 3-е изд., стер. — СПб.: Лань, 2006. — 960 с.
б) дополнительная литература
Колемаев А.А., Математическая экономика: учебник/ А.А. Колемаев. — 3-е изд.- М.: ЮНИТИ -ДАНА, 2005.— 399с.
в) вспомогательная литература
Учебники Мину М. Математическое программирование/ М. Мину. — М.: Наука, 1990. — 488с.
Справочники Справочник по математике для экономистов: учеб. пособие / Под ред. В.И. Ермакова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ИНФРА-М, 2009. — 464с.
в) программное обеспечение
1. Электронные таблицы: Microsoft Excel, Libre Office Calc.
2. Он-лайн сервис: WolframAlpha: www.wolframalpha.com г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Автоматизированная библиотечная информационная система (АБИС) ИРБИС 64
ЭБС «КнигаФонд» (Электронная библиотека) 000 «Центр Цифровой Дистрибуции»
Математические энциклопедии
http://mathemlib.ru/mathenc/
ru.wikipedia.org
Образовательные сайты математической направленности:
http://www.finmath.ru/
http://www.mathelp.spb.ru/
http://www.mathauto.ru/
http://www.exponenta.ru/
http://allmath.ru/
Сайты высокого уровня (для старшекурсников, аспирантов и специалистов)
http://www.mathnet.ru/
http://eqworld.ipmnet.ru/indexr.htm
Математические форумы
www.dxdy.ru
www.problems.ru
Справочники математических формул
pm298.ru
http://www.wolframalpha.com
Электронные библиотеки, содержащие доступные для скачивания книги по математической экономике:
http://www.finmath.ru/library
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/mathematics.htm
http://ilib.mccme.ru/
http://djvu-inf.narod.ru/nmlib.htm
Он-лайн «решатели» математических задач.
Линейная алгебра, математическое программирование, графики:
http://www.reshmat.ru/
http://matesha.ru/
от элементарных до профессиональных:
http://www.wolframalpha.com
общие:
http://ucheba.pro/solver.php
http://www.math-pr.com/
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекционные занятия:
комплект электронных презентаций/слайдов
аудитория, оснащенная презентационной техникой (проектор, экран, компьютер/ноутбук)
Практические занятия:
компьютерный класс
презентационная техника (проектор, экран, компьютер/ноутбук, …),
пакеты ПО общего назначения (электронные таблицы, он-лайн математические сервисы)
Прочее
рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером с доступом в Интернет
рабочие места студентов, оснащенные компьютерами с доступом в Интернет, предназначенные для работы в электронной образовательной среде.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Курс «Математическая экономика» соответствует трём большим разделам: Раздел 1. Моделирование принятия решения, Раздел 2. Математическое моделирование индивидуального спроса, Раздел 3. Методы параметрической и многокритериальной оптимизации, которые, в свою очередь, делятся на темы, перечисленные в пп 5.1 и 5.3 данной программы. Дисциплина «Математическая экономика» естественным образом продолжает курсы «Математического анализа», «Линейной алгебры» и «Теории вероятностей и математической статистики» и «Методы оптимальных решений».
Важным показателем качества освоения материала служит успешное решение студентом контрольных работ и выполнение им домашних заданий.
Данная дисциплина изучается в течение одного семестра. Студенты в этот период выполняют 2 контрольные работы и сдают 1 курсовую работу. При сдаче экзамена студент должен решить 1 задачу и ответить на 2 теоретических вопроса.
При изложении лекционного материала дисциплины «Математическая экономика» и решении задач на практических занятиях преподавателю рекомендуется использовать современные мультимедийные и компьютерные средства обучения – презентации, электронные таблицы, программы аналитических вычислений. Элементы интерактивного обучения должны обязательным образом использоваться при проведении практических занятий, и по возможности — на лекционных.
При использовании компьютера (например, программ MS Excel или LibreOffice Calc) данная дисциплина предоставляет преподавателю возможность познакомить студентов с основами экономико-математического моделирования, одновременно демонстрируя решение практических экономических задач.
Для повышения ответственности и стимулирования постоянной работы студентов в течение всего учебного года, а также большей объективности итоговой аттестации преподавателям рекомендуется использовать балльно-рейтинговую систему.
Сводная таблица форм контроля и критериев оценки для различных видов занятий
Форма контроля
| Наименование
| Критерии оценки
| Баллы
min-max
| Текущая аттестация
| Посещаемость занятий
| % посещаемости
| 0-15
| Выполнение домашних заданий
| Своевременность и полнота выполнения
| 0-15
| Личностные качества студента
| Активность на занятии, работа у доски, своевременная сдача тестов
| 0-20
| Рубежная аттестация
| 2 контрольные работы
1 курсовая работа
| Своевременность и полнота выполнения
| 0-15 0-15
| Промежуточный контроль
| Экзамен/зачет
| Качество ответа на теоретические вопросы и решения задач
| 0-90
| Итоговая аттестация
| Суммарная оценка
| Объединенные
| 0-170
|
Итоговая оценка выставляется исходя из суммы баллов набранных студентом:
0-49 баллов – 2
50-69 баллов – 3
70-89 баллов – 4
90 баллов и выше – 5
Разработчики: ___________________ . зав. кафедрой А. Ю. Вальков .
___________________ . профессор В. Л. Кузьмин .
___________________ . зав. кафедрой А. Н. Протопопов .
___________________ ст. преподаватель Н. О. Васильева .
Заведующий кафедрой_______________ ___________/ Вальков А.Ю. /
Декан факультета___________________ ___________/ Костевят А.Н. /
Дата составления « 17 »________мая__________2012 г.
Утвержден на заседании НМС «20 » мая 2012 г.
Протокол № 4 от «20» мая 2012 г. Дата обновления « 19 »______сентября________2012 г. |