Kas yra suvaržytas optimizavimas?

Paprasčiau tariant, suvaržytas optimizavimas yra skaitinių metodų rinkinys, naudojamas problemoms spręsti, kai siekiama sumažinti bendrąsias išlaidas, remiantis įvestimis, kurių apribojimai ar ribos yra nepatenkinti. Versle, finansuose ir ekonomikoje jis paprastai naudojamas sąnaudų funkcijos minimumui arba minimumų rinkiniui rasti, kai sąnaudos kinta priklausomai nuo skirtingų išteklių, tokių kaip žaliavos, darbo jėga ir kiti ištekliai, prieinamumo ir kainos. . Jis taip pat naudojamas ieškant maksimalios grąžos arba grąžos rinkinio, kuris priklauso nuo kintančių turimų finansinių išteklių verčių ir jų ribų, tokių kaip kapitalo suma ir kaina bei absoliuti minimali arba maksimali vertė, kurią šie kintamieji gali pasiekti. Egzistuoja linijiniai, nelinijiniai, kelių tikslų ir paskirstytų apribojimų optimizavimo modeliai. Tiesinis programavimas, matricinė algebra, šakiniai ir susietieji algoritmai bei Lagranžo daugikliai yra keletas dažniausiai naudojamų tokių problemų sprendimo būdų.

Apriboto optimizavimo metodo pasirinkimas priklauso nuo konkrečios problemos tipo ir sprendžiamos funkcijos. Kalbant plačiau, tokie metodai yra susiję su apribojimų pasitenkinimo problemomis, dėl kurių vartotojas turi atitikti tam tikrus apribojimus. Apribotos optimizavimo problemos, priešingai, reikalauja, kad vartotojas sumažintų bendras nepatenkintų apribojimų išlaidas. Apribojimai gali būti savavališkas Būlio lygčių derinys, pvz., f(x)=0, silpnosios nelygybės, pvz., g(x)>=0, arba griežtos nelygybės, pvz., g(x)>0. Gali egzistuoti pasauliniai ir vietiniai minimumai ir maksimumai; tai priklauso nuo to, ar sprendinių rinkinys yra uždaras, ty baigtinis maksimumų arba minimumų skaičius ir (arba) ribotas, o tai reiškia, kad yra absoliutus minimumas arba didžiausia reikšmė.

Suvaržytas optimizavimas plačiai naudojamas finansų ir ekonomikos srityse. Pavyzdžiui, portfelio valdytojai ir kiti investavimo specialistai jį naudoja modeliuodami optimalų kapitalo paskirstymą tarp tam tikrų investicinių pasirinkimų, kad gautų teorinę didžiausią investicijų grąžą ir mažiausią riziką. Mikroekonomikoje suvaržytas optimizavimas gali būti naudojamas siekiant sumažinti sąnaudų funkcijas ir maksimaliai padidinti našumą, apibrėžiant funkcijas, apibūdinančias, kaip kinta sąnaudų, pvz., žemės, darbo ir kapitalo, vertė ir nustatoma bendra produkcija, taip pat bendrosios išlaidos. Makroekonomikoje suvaržytas optimizavimas gali būti naudojamas formuojant mokesčių politiką; tai gali apimti didžiausios siūlomo benzino mokesčio vertės nustatymą, kuri sumažintų vartotojų nepasitenkinimą arba užtikrintų maksimalų vartotojų pasitenkinimo lygį, atsižvelgiant į didesnes išlaidas.