Principes de l'optimisation



Documents pareils
Cours Fonctions de deux variables

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

Différentiabilité ; Fonctions de plusieurs variables réelles

EXERCICES - ANALYSE GÉNÉRALE

Thème 17: Optimisation

Les coûts de la production. Microéconomie, chapitre 7

Notes du cours MTH1101 Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Chapitre 3. Les distributions à deux variables

OM 1 Outils mathématiques : fonction de plusieurs variables

TD 3 : suites réelles : application économique et nancière

OUTILS EN INFORMATIQUE

CHAPITRE 5. Stratégies Mixtes

Notes du cours MTH1101N Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Cours (7) de statistiques à distance, élaboré par Zarrouk Fayçal, ISSEP Ksar-Said, LES STATISTIQUES INFERENTIELLES

1 TD1 : rappels sur les ensembles et notion de probabilité

Fonctions de plusieurs variables : dérivés partielles, diérentielle. Fonctions composées. Fonctions de classe C 1. Exemples

SYNTHÈSE DOSSIER 1 Introduction à la prospection

1. Vocabulaire : Introduction au tableau élémentaire

Optimisation des fonctions de plusieurs variables

Espérance conditionnelle

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

t 100. = 8 ; le pourcentage de réduction est : 8 % 1 t Le pourcentage d'évolution (appelé aussi taux d'évolution) est le nombre :

Baccalauréat ES Amérique du Nord 4 juin 2008

Contents. 1 Introduction Objectifs des systèmes bonus-malus Système bonus-malus à classes Système bonus-malus : Principes

Projet de traitement d'image - SI 381 reconstitution 3D d'intérieur à partir de photographies

choisir H 1 quand H 0 est vraie - fausse alarme

Comment IBM Maximo vous permet d'optimiser géographiquement vos actifs de production?

PROBLEMES D'ORDONNANCEMENT AVEC RESSOURCES

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Le taux d'actualisation en assurance

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Capacité d un canal Second Théorème de Shannon. Théorie de l information 1/34

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

3 Approximation de solutions d équations

Analyse en Composantes Principales

Utiliser des fonctions complexes

Concurrence imparfaite

OPTIMISATION À UNE VARIABLE

Les travaux doivent être remis sous forme papier.

LE PROBLEME DU PLUS COURT CHEMIN

Introduction à la Statistique Inférentielle

Licence MASS (Re-)Mise à niveau en Probabilités. Feuilles de 1 à 7

Master IMEA 1 Calcul Stochastique et Finance Feuille de T.D. n o 1

RÉSOLUTION DE SYSTÈMES À DEUX INCONNUES

Développements limités. Notion de développement limité

L ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES (A.C.P.) Pierre-Louis GONZALEZ

CONCOURS D ENTREE A L ECOLE DE 2007 CONCOURS EXTERNE. Cinquième épreuve d admissibilité STATISTIQUE. (durée : cinq heures)

1 Comment faire un document Open Office /writer de façon intelligente?

= 1 si n = m& où n et m sont souvent des indices entiers, par exemple, n, m = 0, 1, 2, 3, 4... En fait,! n m

Pourquoi l apprentissage?

3. Conditionnement P (B)

Université Paris-Dauphine DUMI2E 1ère année, Applications

Exemples de problèmes et d applications. INF6953 Exemples de problèmes 1

Loi d une variable discrète

Amphi 3: Espaces complets - Applications linéaires continues

La programmation linéaire : une introduction. Qu est-ce qu un programme linéaire? Terminologie. Écriture mathématique

Chapitre 1 I:\ Soyez courageux!

Que faire lorsqu on considère plusieurs variables en même temps?

Dérivées d ordres supérieurs. Application à l étude d extrema.

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Théorie et Codage de l Information (IF01) exercices Paul Honeine Université de technologie de Troyes France

Q0Z-Employés de la banque et des assurances. Synthèse

Sujet. calculatrice: autorisée durée: 4 heures

Tests de sensibilité des projections aux hypothèses démographiques et économiques : variantes de chômage et de solde migratoire

Moments des variables aléatoires réelles

Travail de projet sur VBA

I. Introduction. 1. Objectifs. 2. Les options. a. Présentation du problème.

Calcul différentiel sur R n Première partie

Fondements de l'analyse Économique Travaux Dirigés

Le Seven Card Stud. Club Poker 78

Le modèle de Black et Scholes

Centre d'etudes Nucléaires de Fontenay-aux-Roses Direction des Piles Atomiques Département des Etudes de Piles

Chapitre 3. Mesures stationnaires. et théorèmes de convergence

ACTUARIAT 1, ACT 2121, AUTOMNE 2013 #16

L IMPACT DE LA MUTUALISATION SUR LES RESSOURCES HUMAINES

Précision d un résultat et calculs d incertitudes

Travaux dirigés n 1. Programmation linéaire

I3, Probabilités 2014 Travaux Dirigés F BM F BM F BM F BM F B M F B M F B M F B M

Étude sur les taux de revalorisation des contrats individuels d assurance vie au titre de 2013 n 26 mai 2014

Analyse stochastique de la CRM à ordre partiel dans le cadre des essais cliniques de phase I

Leçon 01 Exercices d'entraînement

Algorithmes d'apprentissage

Baccalauréat ES Antilles Guyane 12 septembre 2014 Corrigé

Introduction. I Étude rapide du réseau - Apprentissage. II Application à la reconnaissance des notes.

APPLICATION DU SCN A L'EVALUATION DES REVENUS NON DECLARES DES MENAGES

Structures algébriques

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Dérivation CONTENUS CAPACITÉS ATTENDUES COMMENTAIRES

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

Classification non supervisée

Les imperfections de concurrence dans l industrie bancaire : spécificités et conséquences

Cours3. Applications continues et homéomorphismes. 1 Rappel sur les images réciproques

Relation entre deux variables : estimation de la corrélation linéaire

Fonctions de plusieurs variables et changements de variables

Examen optimisation Centrale Marseille (2008) et SupGalilee (2008)

Excel Avancé. Plan. Outils de résolution. Interactivité dans les feuilles. Outils de simulation. La valeur cible Le solveur

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Transcription:

Principes de l'optimisation MATHEMATIQUES APPLIQUEES Licence 1 Administration Economique et Sociale Sébastien Pommier 2007-2008

Introduction Dénition (1) L'étude complète des fonctions permet de détecter les extrema. Les problèmes économiques se réduisent rarement à la minimisation ou à la maximisation d'une grandeur. Plus fréquemment, les économistes vont chercher à optimiser, c'est à dire à maximiser ou minimiser sous contrainte. Le programme de la rme concurrentielle est une simple maximisation du prot, puisqu'elle est atomistique, price taker et qu'elle n'a pas de problèmes de débouchés. Le programme du monopoleur consiste à maximiser son prot sous la contrainte d'écouler sa production, il intègre alors la fonction de demande dans l'écriture de la fonction de prot MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 2 / 10

Introduction Dénition (2) Pour poser correctement le problème de l'optimisation il convient de dénir certaines notions : Quelques dénitions 1 La fonction objectif : désigne l'expression dont on recherche l'extremum 2 La variable de contrôle : désigne la variable pour laquelle la fonction objectif atteint un extremum : 3 La contrainte : relation limitant les valeurs possibles de la variable de contrôle Un exemple Une rme cherche la quantité de travail l qu'elle doit embaucher pour produire sachant que sa fonction de production est : y = Al α (0 < α < 1) 1 La fonction objectif est la fonction de prot : Π = py wl avec p et w designant respectivement les prix de l'output et de l'input. 2 La variable de contrôle est l et la contrainte est la fonction de production 3 On cherche donc l solution de : ArgMax s.c. Π = py wl y = Al α MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 3 / 10

Introduction Dénition (3) Résolution La résolution est très simple dans le cas d'une fonction à une variable avec une contrainte, il sut de substituer y par la contrainte dans l'expression de la fonction objectif. Le problème revient à trouver l solution de : ArgMaxΠ = pal α wl La condition du premier ordre impose Π (l) = 0 soit : Soit : paαl α 1 w = 0 l = ( ) α 1 Aα w/p On vérie que Π = paα(α 1)l α 2 < 0 Il s'agit de la fonction de demande de travail, qui est décroissante avec le salaire réel w/p MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 4 / 10

Application Exercices Il n'y a plus qu'à vous entrainer Just for fun 1 La somme de deux nombres positifs est égale à 100. Trouver le couple de nombres : dont le produit est maximal dont la somme des carrés est minimale 2 On construit une boîte de base rectangulaire, sans couvercle, ayant 2 faces carrées de 10 m 3 de volume. La base coûte 100 euros/m 2 et les côtés 60 euros/m 2 Euh... Commencer par faire un dessin! Chercher les dimensions de la boîte qui permettent de minimiser le prix. MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 5 / 10

Application Exercices Choix de portefeuille Un portefeuille boursier est composé de 2 titres A et B en proportions respectives a et b. La rentabilité R de ce portefeuille est donnée par R = 4a + 8b (a 2 + 4b 2 ) 1 Interpréter la relation R 2 Quelle diversication de portefeuille garantit la meilleure rentabilité? MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 6 / 10

Applications statistiques MCO Régression linéaire On cherche à déterminer l'équation de la droite y = α + βx qui passe au plus près du nuage de points formé par l'observation des couples x i et y i. Sous certaines hypothèses, une méthode d'estimation particulièrement ecace consiste à minimiser la somme des carrés des écarts entre y i et α + βx i. Il s'agit de la méthode des moindres carrés ordinaires. Ce type de problème est plus complexe que ce que l'on a vu jusqu'à présent car la fonction-objectif compte désormais 2 variables de contrôle : α et β. En revanche il s'agit d'un problème d'optimisation `libre' ( i.e. sans contrainte). Pour clarier un peu les choses, écrivons d'abord la fonction-objectif (à minimiser) : S(α, β) = N (y i α βx i ) 2 i=1 MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 7 / 10

Applications statistiques MCO Notions de dérivées partielles Soit une fonction z = f(x, y) que l'on peut représenter par une surface (rèpère en 3 dimensions). On appelle dérivée partielle de f par rapport à x : f x = f f(x + h, y) f(x, y) (x,.) = lim h 0 h La dérivée partielle de f par rapport à y est : f y = f f(x, y + h) f(x, y) (., y) = lim h 0 h L'accroissement de f provient d'un accroissement de x ou de y ou des deux. La diérentielle totale de f est dénie comme : df = f f dx + x y dy Le calcul des dérivées partielles est basé sur les règles de dérivation habituelle par rapport à une variable, l'autre variable est considérée comme un scalaire. MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 8 / 10

Applications statistiques MCO Optimisation Soit z = f(x, y) dénie sur R 2, cette fonction admet un extremum pour le couple (x 0 ; y 0 ) si : f(x, y) = 0 x f(x, y) = 0 y NOTE, Il s'agit d'une condition nécessaire, mais pas susante (Cf. 2ème année). Dans les applications économiques, on supposera que la condition du second ordre est toujours vériée. MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 9 / 10

Applications statistiques MCO Estimateurs des moindres carrés ordinaires Pour minimiser S(α, β) = N i=1 (y i α βx i ) 2 il faut résoudre le système suivant : S(α, β) α S(α, β) β = = La solution est : α = y βx β = N 2y i + 2(α + βx i ) = 0 i=1 N 2x i y i + 2x i (α + βx i ) = 0 i=1 i xi.yi N x.y i x2 i N = x2 Cov(x, y) Var(x) MATHEMATIQUES APPLIQUEES (L1 AES) Principes de l'optimisation 2007-2008 10 / 10