Максимизируйте полезность, учитывая произвольное количество товаров и условие, что необходимо купить ровно Х количество товаров


1

Как можно максимизировать полезность, учитывая некоторые бюджетные ограничения, произвольное количество разных товаров (с разной полезностью и ценами) и добавленное условие, что должно быть куплено ровно Х количество товаров?

Я думаю, это должно быть сделано алгоритмически, но я понятия не имею, как.


Похоже, очень типичная проблема максимизации ограничений. В общем, вы можете использовать метод Лагранжа и получить условия Куна-Такера. Однако, если вы хотите получить более конкретный ответ, вам нужно отредактировать свой вопрос, чтобы сделать его более конкретным: расскажите, как выглядит функция полезности, каковы ограничения и т. Д.
герр К.

1
@HerrK. Я думаю, что это похоже на дискретную проблему оптимизации, но, откровенно говоря, недостаточно подробностей.
Жискар

Под «Х количеством товаров» вы подразумеваете «Х количество разных товаров»?
Алекос Пападопулос

@AlecosPapadopoulos Нет, будет произвольное количество товаров на выбор, но нужно купить X единиц товара. Допустим, есть 2 товара, и нам абсолютно необходимо купить 3 товара с некоторыми бюджетными ограничениями. В этом примере мы могли бы максимизировать утилиту, покупая 1 единицу товара A и 2 единицы товара B, учитывая наше бюджетное ограничение. Но как определить, какая комбинация максимизирует нашу полезность, учитывая произвольное количество товаров и X количество предметов?
Деннис

@denesp Какие детали вам понадобятся?
Деннис

Ответы:


4

Задача максимизации полезности:

maxx1,x2,,xnu(x1,x2,,xn)s.t.i=1npixiMi=1nxi=XxiZ+  i{1,2,,n}

Если мы проигнорируем ограничение бюджета, уравнение имеет решения. Перечислите их, отсортируйте их от высокого к низкому по полезности, а затем определите самый высокий в отсортированном списке, который также удовлетворяет бюджетному ограничению.i=1nxi=X(X+n1n1)

Если строго возрастает, дифференцируемые и квазивогнута на , то можно решить проблему максимизации полезности обычным способом, игнорируя ограничение Затем просмотрите интегральные решения которые окружают решение задачи максимизации полезности, и выберите лучшее из них, чтобы получить окончательное решение.uR+ni=1nxi=Xi=1nxi=X


1

Ваша проблема

maxU(z1,...,zn)

s.t.piziI

а также

s.t.zi=X,ziN

Таким образом, у вас есть дополнительное линейное ограничение, но также , как отмечено в комментарии, ограничение делает эту проблему оптимизации, когда переменные решения являются дискретными (в частности, целыми числами), что означает, что, формально говоря, вы не получите иметь производные.ziN

На практике многие проблемы дискретной оптимизации подвергаются «притворству», что мы можем вычислить производные (таким образом, сформировать лагранжиан с двумя ограничениями, получить условия Каруша-Куна-Такера и т. Д.), Получить вектор максимизатора таким образом, а затем проверьте, что происходит, когда мы округляем вверх или вниз его элементы, чтобы они стали целыми числами.

Вам также необходимо проверить, что бюджетное ограничение не нарушается этими округлениями, и разрешить только те комбинации, которые этого не делают. Здесь важно ограничение бюджета как неравенства, потому что допустимый вектор максимизатора , скорее всего, не полностью исчерпает бюджет.zi

Смотрите здесь для некоторых вводных битов по целочисленному программированию.


0

Денис - в его нынешнем виде на ваш вопрос не всегда можно ответить. По крайней мере, не так, как я думаю, вас это интересует. В частности, ограничение выбора потребителя каким-либо ограниченным, произвольным набором вариантов, наделение этого агента некоторым количеством богатства и последующее требование того, чтобы потребитель приобрел определенное количество товаров, не всегда осуществимо всякий раз, когда эти товары подвергаются дискретизации.

Предположим, что у некоторого агента есть богатство и он сталкивается с выбором товаров в наборе { }, где мы предполагаем, что мы можем перечислять цены st . Если мы предположим, что , то мы не сможем выполнить какое-либо требование о том, что этот агент должен приобрести какое-то минимальное количество товаров, независимо от того, определяем ли мы минимальное количество типов или количество товаров. Это просто самый простой пример, который я могу подумать, чтобы проиллюстрировать точку зрения. Вы могли бы также подумать о необходимости выполнения некоторых минимальных требований для товаров. Кроме того, мы могли бы иметь этого агента сталкиваюсь сж G г 1 , . , , , g n p g 1 < p g 2 < . , , < p g n w < p g 1 n i w - p ( n - 1 )iw
Gg1,...,gnpg1<pg2<...<pgnw<pg1niwp(n1)

Единственный «максимальный» агент, которого могу достичь - это поскольку этот агент не может участвовать на этом рынке.U ( ш )iU(w)

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.