Vol 63, No 3 (2023)
ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Об интегральном тождестве и оценке отклонения приближенных решений для бигармонической задачи с препятствием
Abstract
В работе показано, что интегральное тождество, полученное в работе Д.Е. Апушкинской и С.И. Репина для приближенных решений бигармонической задачи с препятствием, удовлетворяющих поточечному ограничению на вторую дивиргенцию, справедливо для произвольных приближенных решений. С помощью этого результата получена новая оценка меры отклонения приближенных решений от точных в случае, когда приближенные решения не удовлетворяют поточечному ограничению на вторую дивиргенцию. Библ. 5.
Модели экономического роста с неоднородным дисконтированием
Abstract
Предлагается обзор теоретических моделей экономического роста, в которых потребители различаются по своим субъективным коэффициентам дисконтирования. Описывается устройство равновесных траекторий в таких моделях, их динамика и сходимость к стационарным равновесиям, а также взаимосвязь с оптимальными по Парето траекториями. Обсуждаются модели с социально обусловленными коэффициентами дисконтирования, в которых межвременные предпочтения формируются эндогенно, а также рассматриваются основные трудности, связанные с общественным выбором в условиях неоднородных коэффициентов дисконтирования. Представленные в статье модели проливают свет на внутренние механизмы рыночной экономики, которые приводят к делению общества на богатых и бедных. Библ. 45.
Модель финансовой пирамиды с “квазирациональными” участниками
Abstract
Предлагается модель финансовой пирамиды, где каждый участник принимает решения о входе в пирамиду и выходе из нее на основе принципа гарантированного результата, опираясь на свои представления о характеристиках других участников. Если организаторы пирамиды имеют возможность провести весь процесс достаточно быстро (так, чтобы выплаты агентам, поучаствовавшим в пирамиде и вовремя ее покинувшим, не имели слишком большого значения), то в результате неудачниками окажутся в точности те агенты, кто имел завышенную оценку доли неудачников в общей массе агентов. Библ. 14.
Анализ на основе математической модели механизмов стимулирования производственных инвестиций на несовершенном рынке капитала
Abstract
Проблема возобновления рыночных инвестиций в реальном секторе российской экономики тесно связана с состоянием предпринимательской среды в условиях несовершенного рынка капитала в России и проблемой оценки доходности инвестиционных проектов. Трудности с определением показателя доходности в условиях несовершенной денежно-кредитной системы связаны с существенным расхождением процентных ставок по депозитам и кредитам и могут быть преодолены в рамках подхода Кантора–Липмана, который позволяет вычислить показатель доходности пула инвестиционных проектов, доступных инвестору. С точки зрения собственника производства рыночные инвестиции зависят от состояния предпринимательской среды и конкурируют с инвестициями в потребление. Возникает проблема оценки порогового значения показателя доходности, при котором собственнику выгодно отложить потребление в пользу рыночных инвестиций. Мы предлагаем подход к решению этой проблемы в терминах математической модели инвестиционного поведения собственника производства в условиях несовершенного рынка капитала, формализованной в виде задачи оптимального управления с фазовым ограничением на бесконечном горизонте. Решение задачи основано на построении вязкостного решения уравнения Гамильтона–Якоби–Беллмана. Показано, что инвестиционная стратегия собственника производства может существенно зависеть от состояния предпринимательской среды. Результаты исследования задачи позволили предложить подход к объяснению перехода российской экономики из режима восстановительного роста в режим стагнации в конце 2007 г., сопровождавшийся спадом инвестиционной активности в производственной сфере. Библ. 20. Фиг. 7.
УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ
Об одной обратной задаче для уравнения Колмогорова–Фоккера–Планка
Abstract
В работе исследуется математическое описание экономического поведения домашних хозяйств с помощью уравнения Колмогорова–Фоккера–Планка. Данное уравнение описывает динамику плотности распределения домашних хозяйств по двум характеристикам: финансовому состоянию и доходам. Основываясь на статистических данных Росстата об экономическом положении домашних хозяйств России, исследуется вопрос о согласованности статистических данных с решением уравнения Колмогорова–Фоккера–Планка. Задача формализована в виде минимизации отклонения решения уравнения Колмогорова–Фоккера–Планка от статистических данных за счет управления расходами домашних хозяйств. Представлено численное решение экстремальной задачи, приведены результаты расчетов. Библ. 10. Фиг. 11. Табл. 1.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА
Об обтекании цилиндра над неровным дном
Abstract
Рассматривается плоская задача обтекания цилиндра произвольного сечения потенциальным потоком жидкости над неровным дном со скоростью потока на бесконечности, направленной параллельно дну. Циркуляция поля скорости определяется из постулата Гольдштика: максимальная скорость на контуре цилиндра должна быть минимальна. Для решения этой задачи разработаны две численные схемы метода граничных элементов. Одна численная схема определяет течение на ограниченной, но произвольно заданной поверхности дна. Вторая схема определяет обтекание контура в полуплоскости. Сравнение расчетов по численным схемам и точным решениям показывает скорость сходимости метода при увеличении элементов сетки. Проводится сопоставление давления на цилиндрической и донной поверхностях с экспериментальными данными и численными расчетами по \(k\)–\(\omega \) модели, а также сопоставление картин линий тока с учетом отрывной зоны. Библ. 16. Фиг. 8. Табл. 3.
Влияние интенсивности ударной волны на развитие неустойчивости на шероховатых контактных границах трехслойной газовой системы
Abstract
Изучается влияние интенсивности ударной волны, прошедшей через шероховатые контактные границы, на развитие неустойчивости в трехслойной газовой системе при числах Маха М = 1.3 и М = 3. Трехслойная система сформирована с помощью постановки по сечению ударной трубы двух тонких пленок (контактных границ). Между контактными границами (в центральном слое системы) находится тяжелый газ (элегаз), а пространство слева и справа от центрального слоя заполнено воздухом. Начальная шероховатость контактных границ задается двухмодовым синусоидальным возмущением. Расчеты проведены по методике М-ИМОЗА с использованием ILES (implicit large eddy simulation) стратегии моделирования путем интегрирования уравнений Эйлера на разностной сетке с квадратными ячейками. Полученные результаты сопоставляются между собой, а при М = 1.3 и с опытными данными. Библ. 30. Фиг. 11.
“Быстрое” решение трехмерной обратной задачи квазистатической эластографии с помощью метода малого параметра
Abstract
Рассматриваются прямая и обратная задачи трехмерной квазистатической эластографии – метода онкологической диагностики. Они основаны на модели исследуемой биологической ткани, подвергаемой поверхностному сжатию, деформации в которой подчиняются законам линейной теории упругости. Возникающие трехмерные смещения ткани описываются краевой задачей для уравнений в частных производных с коэффициентами, которые определяются переменным модулем Юнга и постоянным коэффициентом Пуассона. Краевая задача содержит малый параметр, что позволяет решить ее с помощью теории регулярных возмущений уравнений в частных производных. Это составляет прямую задачу. Обратная задача состоит в нахождении распределения модуля Юнга по известным смещениям ткани. Значительное превышение величины модуля Юнга в некоторой области ткани является признаком возможной онкологии. В статье при некоторых предположениях выписываются простые формулы для решения как прямой, так и обратной задачи трехмерной квазистатической эластографии. Представлены результаты численных экспериментов по приближенному решению трехмерных обратных модельных задач с помощью предлагаемых формул. Полученные приближенные решения достаточно хорошо воспроизводят точные модельные решения. Расчеты по формулам требуют лишь несколько десятков миллисекунд на персональном компьютере средней производительности для достаточно мелких сеток, и поэтому предлагаемый подход с использованием малого параметра может быть применен при онкологической диагностике в реальном времени. Библ. 19. Фиг. 9. Табл. 1.
Неоднородная задача для квазистационарных уравнений сложного теплообмена c условиями отражения и преломления
Abstract
Рассматривается неоднородная начально-краевая задача для нелинейной параболико-эллиптической системы, моделирующей радиационный теплообмен с френелевскими условиями сопряжения на поверхностях разрыва коэффициента преломления. Доказана нелокальная по времени однозначная разрешимость задачи. Библ. 24.
ИНФОРМАТИКА
Вектор Шепли однородных кооперативных игр
Abstract
Для полиномиальных кооперативных игр дается описание интегрального представления вектора Шепли. Это представление осуществляется с помощью так называемого функционала Шепли. Анализируется взаимосвязь предложенного варианта вектора Шепли и полярных форм однородных полиномиальных игр как для конечного, так и для бесконечного числа участников. Особое внимание уделяется некоторым классам однородных кооперативных игр, порожденных произведениями неатомических мер. Отличительной чертой предлагаемого подхода является систематическое использование продолжений полиномиальных функций множества до отвечающих им мер на симметрических степенях исходных измеримых пространств. Библ. 19.
Обзор теории стабильных паросочетаний и систем договоров
Abstract
Приводится обзор работ по теории стабильных матчингов и, более общо, стабильных сетей договоров. Набор (сеть) договоров считается стабильным, если ни для какой коалиции нет доступного ей договора, который дает всем членам коалиции строго больше, чем предлагаемый набор. Это понятие в частном случае было введено в 1962 г. Гейлом и Шепли и с тех пор прошло значительный путь в своем развитии. Как в теоретическом плане (теоремы, структуры, алгоритмы), так и в области применений к задачам экономики, физики, биологии, математики. Библ. 181. Фиг. 2.
О стабильных потоках и предпотоках
Abstract
Предлагается новый алгоритм построения стабильного потока в сети с несколькими источниками и стоками. Он основан на идее предпотоков (примененной в 1970-х годах для более быстрого решения классической задачи о максимальном потоке) и имеет временнýю сложность \(O(nm)\) для сети с \(n\) вершинами и \(m\) ребрами. Полученные результаты затем распространяются на более широкий класс объектов – т.н. стабильные квазипотоки с ограниченными отклонениями от балансовых соотношений в нетерминальных вершинах. Библ. 12.