Линейные неравенства. Ермолаев Е.В. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

py
i
= β
i
, i = 1, ..., m
m
P
i=1
py
i
= p
m
P
i=1
y
i
= pv =
n
P
j=1
π
j
=
m
P
i=1
β
i
= 1
π
j
> 0, j = 1, ..., n π
j
= 0 α
ij
> 0
G
j
π
j
= 0 α
ij
> 0
py
i
6 β
i
η
ij
max a
i
y
i
=
π
j
> 0, j = 1, ..., n
Y = {y
1
, ..., y
m
|
n
P
i=1
y
i
= v = (1, ..., 1), y
i
> 0}
Y V
n
× · · · × V
n
A b p
y
i
i = 1, ..., m
Y ϕ(y
1
, ..., y
m
) = (a
1
y
1
)
β
1
· · · (a
m
y
m
)
β
m
y
1
, ..., y
m
π
j
= max
i
α
ij
β
i
a
i
y
i
, j =
1, ..., n
y
i
> 0,
n
P
i=1
y
i
= v π
j
= max
i
α
ij
β
i
a
i
y
i
, j = 1, ..., n
π
j
=
α
ij
β
i
a
i
y
i
η
ij
> 0, ()
p = (π
1
, ..., π
n
) y
i
a
i
6= 0 a
i
y
i
> 0
π
j
A > 0 b > 0 i
α
ij
β
i
a
i
y
i
y
i
, i = 1, ..., m
π
j
η
ij
=
β
i
a
i
y
i
α
ij
η
ij
i, j py
i
=
n
P
j=1
π
j
η
ij
=
β
i
a
i
y
i
n
P
j=1
α
ij
η
ij
= β
i
i 1 =
m
P
i=1
β
i
=
m
P
i=1
py
i
= pv =
n
P
j=1
π
j
α
11
1
= max
j
α
1j
j
y
1
a
1
y
1
=
n
P
j=1
α
1j
η
1j
6
α
11
π
1
n
P
j=1
π
j
η
1j
6
α
11
π
1
β
1
π
1
π
1
>
α
11
β
1
a
1
y
1
óñëîâèÿì (1)(4), íàçûâàþòñÿ             ðàâíîâåñíûìè   .
                                                m                 m                     n           m
 (1),(2),(3) ⇒ py i = βi , i = 1, ..., m . (                                                             βi = 1 .)
                                                P                 P                     P           P
                                                      py i = p          y i = pv =           πj =
                                                i=1               i=1                  j=1          i=1
 πj > 0, j = 1, ..., n (ïðè πj = 0 ïîòðåáèòåëü, ó êîòîðîãî αij > 0 , ïîòðåáóåò
íåîãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî ïðîäóêòà Gj ). Îáîñíîâàíèå: åñëè πj = 0 è αij > 0 , òî
âûïîëíåíèå íåðàâåíñòâà py i 6 βi íå çàâèñèò îò âûáîðà η ij è ïîòîìó max ai yi = ∞
(íî ïðè íàðóøåíèè óñëîâèÿ (2)). Òàêèì îáðàçîì, ïîëàãàåì πj > 0, j = 1, ..., n â ñèëó
ýêîíîìè÷åñêîé íåöåëåñîîáðàçíîñòè ïðîòèâíîãî.
                      n
 Y = {y1 , ..., ym |   yi = v = (1, ..., 1), yi > 0}  ìíîæåñòâî àññîðòèìåíòíûõ íàáî-
                      P
                              i=1
ðîâ ( Y îãðàíè÷åííîå çàìêíóòîå ìíîæåñòâî â Vn × · · · × Vn ).
 Òåîðåìà 1. Äëÿ çàäàííûõ ìàòðèöû A è âåêòîðà b ðàâíîâåñíûé âåêòîð öåí p è
ðàâíîâåñíûå àññîðòèìåíòíûå íàáîðû y i i = 1, ..., m âñåãäà ñóùåñòâóþò.
     Äîêàçàòåëüñòâî. Îïðåäåëèì íà Y ôóíêöèþ ϕ(y1 , ..., ym ) = (a1 y1 ) 1 · · · (am ym ) m .
                                                                           β              β

Ïî òåîðåìå Âåéåðøòðàññà (íåïðåðûâíàÿ ôóíêöèÿ, çàäàííàÿ íà çàìêíóòîì îãðàíè-
÷åííîì ìíîæåñòâå â êîíå÷íîìåðíîì åâêëèäîâîì ïðîñòðàíñòâå, äîñòèãàåò ñâîåãî ìàê-
ñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ) ñóùåñòâóþò íàáîðû y 1 , ..., y m , êîòîðûå ìàêñèìèçèðóþò ýòó
ôóíêöèþ. Äîêàæåì, ÷òî îíè è åñòü èñêîìûå ðàâíîâåñíûå íàáîðû. Ïðè ýòîì êîì-
                                                                                   α β
ïîíåíòû ðàâíîâåñíîãî âåêòîðà öåí îïðåäåëÿþòñÿ ðàâåíñòâàìè πj = max aiji y i , j =
                                                                                 i    i
1, ..., n . Äîêàçàòåëüñòâî ðàçîáüåì íà äâå ëåììû.
                                                n
                                                                       α β
 Ëåììà 1. Ïóñòü äëÿ çàäàííûõ y i > 0,              y i = v ; πj = max aiji y i , j = 1, ..., n
                                               P
                                               i=1                  i        i
âûïîëíåíî óñëîâèå
                                       αij βi
                                  πj =        ⇔ η ij > 0,                                  (∗)
                                       ai y i
òîãäà p = (π1 , ..., πn )  ðàâíîâåñíûé âåêòîð öåí, à y i  ðàâíîâåñíûå àñîðòèìåíòíûå
íàáîðû (ò.å. âûïîëíåíû (1)(4)).
       Äîêàçàòåëüñòâî. Òàê êàê âñå ai 6= 0 , òî ai y i > 0 , à çíà÷èò è âñå òîëüêî ÷òî

îïðåäåëåííûå πj òîæå ïîëîæèòåëüíû (ò.ê. A > 0 è b > 0 , òî ìàêñèìóì ïî i äðîáè
αij βi
 ai y i
         ïîëîæèòåëåí).
       Óñëîâèå (2) âûïîëíÿåòñÿ ïî ïîñòðîåíèþ.
       Ïðîâåðèì (3) (ò.å. äîïóñòèìîñòü êàæäîãî yi , i = 1, ..., m ). Â ñèëó (*) èìååì
                                                         n                  n
πj η ij = aβi yi αij η ij äëÿ âñåõ i, j . Ïîýòîìó py i =   πj η ij = aβi yi   αij η ij = βi .
                                                         P                  P
               i                                                                  i
                                                            j=1                       j=1
                                                                                                           m
      Ïðîâåðèì (1). Ñóììèðóÿ ïîñëåäíåå ðàâåíñòâî (ïî i ), ïîëó÷èì 1 =
                                                                                                           P
                                                                                                                   βi =
                                                                                                           i=1
m                      n
                             πj .
P                      P
      py i = pv =
i=1                    j=1
      Íàêîíåö, ïðîâåðèì (4). Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî α11 /π1 = max α1j /πj (èíà÷å ïåðåíî-
                                                                              j
                                                                                                     n
ìåðóåì èíäåêñû). Òîãäà äëÿ àññîðòèìåíòíîãî íàáîðà y1 èìååì a1 y1 =
                                                                                                     P
                                                                                                           α1j η1j 6
                                                                                                     j=1
      n
α11                    α11
                                . Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ïî îïðåäåëåíèþ π1 èìååì π1 >                          α11 β1
                                                                                                                    èëè
      P
π1
            πj η1j 6   π1 1
                           β                                                                              a1 y 1
      j=1



                                                  16