[电子教案]经济应用数学(5)
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4.2.1 风险型决策教学目的:理解决策的基本概念,掌握风险型决策数学模型的期望值决策两种方法,矩阵决策法与决策树法。
教学内容:1 决策矩阵模型2 决策树模型教学重点:利用决策矩阵模型与决策树模型进行期望值决策教学难点:决策树模型的建立教具:多媒体课件教学方法:启发式教学、演示法教学过程1引入新课决策是人们生活和工作中普遍存在的一种活动,是为解决当前或未来可能发生的问题选择最佳方案的一种过程。
由小至个人生活,大至企业经营管理,国家的经济、政治等问题,引出风险型决策数学模型,并给出此数学模型的期望值决策两种方法:矩阵决策法与决策树法。
2教学内容一、风险型决策问题风险型决策是指在不确定情况下的决策。
在风险型决策时,每个备选方案都会遇到几种不同的可能情况,而且已知出现每一种情况的可能性有多大,即发生的概率有多大,在依据不同概率所拟定的多个决策方案中,选择一种方案,使其能达到最优期望效益。
【例1】某企业经过市场调查和预测得知,某新产品今后5年中在市场上的销售为畅销、一般、滞销的概率分别0.3,0.5和0.2。
为使该新产品投产,该企业有三种可供选择的行动方案:第一种方案是投资150万元新建一车间,按这种方案,市场畅销、一般和滞销三种情况下的利润情况分别为获利500万元、250万元和亏损50万元;第二种方案是投资60万元扩建原有车间,在这种方案下,市场畅销、一般和滞销三种情况下的利润情况分别为获利350万元、200万元和50万元,第三种方案是利用原有车间,在这种方案下,市场畅销、一般和滞销三种情况下的利润情况分别为获利200万元、100万元和0万,问该企业应确定哪一种决策方案能使5年中的利润最大。
分析以上问题可以发现,上述决策问题包括下列要素:(1)自然状态:它描述了决策问题所处的各种状态。
三种自然状态,即产品畅销、一般和滞销;(2)行动方案:它是为解决决策问题,决策者可采取的行动。
三种,即新建车间、扩建车间和利用原有车间;(3)状态概率:它描述自然状态发生的概率。
3.2.2 线性规划数学模型教学目的:会建立简单的线性规划问题的数学模型,熟练掌握线性规划问题的标准形和线性规划问题的图解法,掌握线性规划问题的单纯形法,了解两阶段法。
内 容:1. 线性规划问题的数学模型2. 图解法 3.单纯形法 4. 两阶段法教学重点: 线性规划问题的数学模型、两个变量的线性规划问题的图解法、单纯形法 教学难点: 线性规划问题的数学模型建立,两阶段法 教 具:多媒体课件教学方法: 启发式教学,精讲多练 教学过程: 1.引入新课:本节介绍线性规划问题的数学模型,两个变量的线性规划问题的图解法。
本节介绍线性规划问题的单纯形法及两阶段法。
2.教学内容:一、线性规划问题的数学模型【例1】 某生产车间生产甲、乙两种产品,每件产品都要经过两道工序,即在设备A 和设备B 上加工,但两种产品的单位利润却不相同。
已知生产单位产品所需的有效时间(单位:小时)及利润见表3-10。
问生产甲、乙两种产品各多少件,才能使所获利润最大。
设1,x 2x 分别表示产品甲和乙的产量。
1,x 2x 称为决策变量。
根据问题所给的条件有121232602480x x x x +≤⎧⎨+≤⎩ 又因产量1,x 2x 不能是负值,故0,021≥≥x x以上是决策变量1,x 2x 受限的条件,把它们合起来称之为约束条件:⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤+0,80426023212121x x x x x x上述问题要确定的目标是:如何确定产量1x 和2x ,才能使所获利润为最大。
利润的获取和1,x 2x 密切相关,以f 表示利润,则得到一个线性函数式125040fx x 所给问题目标是要使线性函数f 取得最大值(用max 表示),即目标函数是max 125040fx x 综上所述,本例的数学模型可归结为:max 125040fx x1212123260s.t.24800,0x x x x x x +≤⎧⎪+≤⎨⎪≥≥⎩ 这里“s.t.”是“subject to”的缩写,表示“在 … 约束条件之下”,或者说“约束为…”。
课题概率论基础(二)——事件的独立性、全概率公式与贝叶斯公式、随机变量及其分布课时2课时(90 min)教学目标知识技能目标:(1)理解事件的独立性。
(2)了解全概率公式与贝叶斯公式。
(3)掌握随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的概念。
(4)掌握常用的两点分布、二项分布、泊松分布、均匀分布与正态分布。
思政育人目标:通过学习概率论的相关知识,培养学生的逻辑思维、辩证思维和创新思维能力;引导学生养成独立思考和深度思考的良好习惯;树立学生实事求是、一丝不苟的科学精神教学重难点教学重点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的概念教学难点:两点分布、二项分布、泊松分布、均匀分布与正态分布教学方法讲授法、问答法、讨论法、演示法、实践法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课:考勤(2 min)→知识讲解(33 min)→课堂测验(10 min)第2节课:知识讲解(30 min)→课堂测验(10 min)→课堂小结(5 min)教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤(2 min)⏹【教师】清点上课人数,记录好考勤⏹【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性,掌握学生的出勤情况知识讲解(33 min)⏹【教师】讲解事件的独立性,并通过例题讲解介绍其应用定义6设A B,是同一试验中的两个事件,若A B,中任一事件的发生与否不影响另一事件的概率,即(|)()P B A P B=或(|)()P A B P A=,则称事件A与事件B相互独立,否则称其不相互独立.例6某科研项目由3个小组独立研究,这3个小组成功完成该项目的概率分别为0.25,03,0.4,求该项目被研究成功的概率.解设123A A A,,分别表示3个小组成功完成该项目的事件,由题意知1()0.25P A=,2()0.3P A=,3()0.4P A=.学习事件的独立性,全概率公式与贝叶斯公式,随机变量的概念。
边做边讲,及时巩固练习,实现教学做一体化由于123A A A ,,相互独立,且该项目被研究成功的事件为123()A A A ++.而事件123()A A A ++与123()A A A 互为对立事件,所以123123()1()P A A A P A A A ++=-.由相互独立事件的性质可知,123A A A ,,也相互独立,所以123123123()1()1()()()P A A A P A A A P A P A P A ++=-=-1(10.25)(10.3)(10.4)0.685=----=.例7 某采购部门分别向供应商A 和供应商B 紧急采购一批特殊原料,如果两批原料均未在4天内运达,则生产就必须停止直到原料运达为止.供应商A 在4天内将原料运达的概率为0.55,供应商B 在4天内将原料运达的概率为0.35,假设这两个供应商将原料运达的时间相互独立,请计算下列事件的概率.(1)两个供应商均在4天内将原料运达; (2)至少有一个供应商在4天内将原料运达; (3)4天后由于原料短缺而被迫停产. 解 设{4}{4}A AB B ==供应商在天内将原料运达,供应商在天内将原料运达(1)()()()0.550.350.1925P AB P A P B ==⨯=;(2)()()()()0.550.350.19250.7075P A B P A P B P AB =+-=+-=(3)因为A B ,相互独立,所以,A 与B 也相互独立.()1()10.550.45()1()10.350.65P A P A P B P B =-=-==-=-=,所以,()()()0.450.650.2925P AB P A P B ==⨯=⏹ 【学生】理解事件的独立性⏹ 【教师】讲解全概率公式与贝叶斯公式,并通过例题讲解介绍其应用1.全概率公式定义7 若12n A A A ,,,为完备事件组,B 为任意事件,则 111()()(|)()(|)()(|)nn n i i i P B P A P B A P A P B A P A P B A ==++=∑,该公式称为全概率公式.例8 设某厂从两个不同供应商处购买零件,该厂有65%的零件由供应商1提供,其余35%由供应商2提供.供应商1提供的零件质量保证率为95%,供应商2提供的零件质量保证率为90%.现从中任取一个零件,其质量保证率为多少? 解 设1{1}A =供应商提供的零件,2{2}A =供应商提供的零件,B ={有质量保证的零件},则1212()0.65()0.35(|)0.95(|)0.9P A P A P B A P B A ====,,,显然,任取一个零件,不是供应商1提供的,就是供应商2提供的,即12A A Ω=且12A A =∅,所以1BA 与2BA 互不相容.于是121212()()[()][()()]()()P B P B P B A A P BA BA P BA P BA Ω====+1122()(|)()(|)0.650.950.350.90.9325P A P B A P A P B A =+=⨯+⨯=所以,任取一个零件,其质量保证率为93.25%.例9 设仓库有10箱相同规格的产品,已知其中有5箱、3箱、2箱分别是甲厂、乙厂、丙厂生产,且甲厂、乙厂、丙厂生产该种产品的正品率依次为91419101520,,,从这10箱产品中任取一箱,再从取得的这箱中任取一件产品,求取得正品的概率. 解 设{}(1 23)i A i i ==第厂生产的产品,,分别表示甲厂、乙厂、丙厂,123A A A ,,为完备事件组,{}B =正品,则112233()()(|)()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A P A P B A =++593142190.92101010151020=⨯+⨯+⨯=. 所以,任取一件产品取得正品的概率为0.92.2.贝叶斯公式定义8 若12n A A A ,,,为完备事件组,()0(12)i P A i n >=,,,;另有事件B ,它总是与事件12n A A A ,,,之一同时发生,则有1()(|)(|)()(|)i i i njjj P A P B A P A B P A P B A ==∑,该公式称为贝叶斯公式.因为(|)i P A B 是在试验得到结果“事件B 发生”后求得的关于事件i A 的概率,故称()i P A 为先验概率,(|)i P A B 为后验概率.例10 在例8中,如果从这批零件中随机任取一个发现是合格品,求这件合格品是由供应商1提供的概率. 解 由题意得,要求的概率为1(|)P A B ,由贝叶斯公式得 1111122()(|)0.650.95(|)0.6622()(|)()(|)0.9325P A P B A P A B P A P B A P A P B A ⨯==≈+⏹ 【学生】了解全概率公式与贝叶斯公式 ⏹ 【教师】讲解随机变量的概念定义1 在某一随机试验中,对于试验的每一个样本点,都唯一对应一个数值,这样按不同样本点而取不同数值的点称为随机变量.通常用希腊字母ξη,或大写英文字母X Y Z ,,等表示随机变量,用小写英文字母i i x y ,表示随机变量对应于某个随机试验结果所取的数值. 以下为一些随机变量的例子.(1)投掷骰子出现的点数用随机变量X 表示,X 可取值为{123456},,,,,; (2)话务台每小时收到的呼叫次数用Y 表示,Y 可取值为{012},,,; (3)地铁调度中心安排每5 min 发一辆车,乘客在站台的候车时间{|05}ξt t =; (4)某电子零件的寿命用{|03000}T t t =表示.根据取值情况不同,随机变量可分成以下两类.(1)离散型随机变量:取有限个或无限个可以列出的数值,如上述例子中的(1)(2);(2)非离散型随机变量:可在整个数轴上取值或取实数某部分区间的全部值,非离散型随机变量的范围较大,本书只研究其中常见的一种,即连续型随机变量,如上述例子中的(3)(4).⏹【学生】掌握随机变量的概念课堂测验(10 min)⏹【教师】出几道测试题目,测试一下大家的学习情况⏹【学生】做测试题目⏹【教师】公布题目正确答案,并演示解题过程⏹【学生】核对自己的答题情况,对比答题思路,巩固答题技巧通过测试,了解学生对知识点的掌握情况,加深学生对本节课知识的印象第二节课知识讲解(30 min)⏹【教师】讲解离散型随机变量及其概率分布,并通过例题讲解介绍其应用定义2 设X是一个随机变量,如果X的所有可能取值为有限个或无限个可以列出的值,则称X为离散型随机变量.要掌握一个随机变量的变化规律,不但要知道它可能取什么值,更重要的是要知道它取每一个值的概率是多少.定义3设X是一个离散型随机变量,其可能取的值为()12kx k=,,,则称{}(12)k kP X x p k===,,为X的概率分布,简称分布列或分布.例1现有2个一级品、3个二级品,从中随机取出3个,用X表示取出其中一级品的个数,求X取不同值时的概率.解由题意知,X的可取值为{012},,.3335C1{0}C10P X===,122335C C3{1}C5P X===,212335C C3{2}C10P X===.下面介绍三种常见的离散型随机变量的分布.学习离散型随机变量及其概率分布,连续型随机变量及其概率密度。