[Список Лекций] [Вклад Л.В. Канторовича в экономическую науку] [Линейное программирование и его истоки] | [<<] [<] [^] [>] [>>] |
Вклад Л.В. Канторовича в экономическую науку
Линейное программирование и его истоки
Как теперь хорошо известно, линейное программирование — метод определения максимума или минимума линейной функции множества переменных, подчиненных ограничениям в форме линейных уравнений, требованиям неотрицательности и, возможно, более общим линейным неравенствам. Развитие линейного программирования включает три аспекта:
Теория двойственности и отношение двойственной задачи к прямой — основной момент третьего аспекта. Из этой теории вытекает, что каждой задаче линейного программирования (прямой задаче) соответствует другая задача линейного программирования (двойственная задача), сформулированная, исходя из прямой, решением которой являются определенные величины, интерпретируемые как «теневые цены» различных ограниченных факторов, входящих в формулировку прямой задачи. Двойственные переменные, т. е. неизвестные двойственной задачи, связаны с множителями Лагранжа в классическом анализе. Играя роль в построении алгоритмов, они экономически интерпретируются, что очень важно, как цены, и поэтому имеют также отношение к таким проблемам, как возможность децентрализованным образом руководить деятельностью производственных секторов, технологическая структура которых может быть описана посредством линейных зависимостей (уравнений и неравенств). Развитие линейного программирования оказывало большое влияние на развитие экономических исследований в течение последних 25 лет, и, несомненно, будет играть центральную роль также и в будущем. С одной стороны, было осознано, что широкую область практических проблем можно сформулировать как задачи линейного программирования, а поскольку были разработаны алгоритмы, которые делают возможным решение таких задач даже очень больших размеров (как и по числу переменных, так и по числу условий), линейное программирование открыло путь к практическому выполнению расчетов, направленных на оптимизацию использования ресурсов в самых разных областях. С другой стороны, теория линейного программирования и, особенно, теория связи между двойственной и прямой задачами способствовала прояснению многих центральных экономических проблем, как, например, в теории общего равновесия и международной торговли. Теория игр, являющаяся, по моему мнению, одним из наиболее значительных новшеств, связанных с экономической наукой, развивалась в постоянном взаимодействии с линейным программированием. Общепринятая история развития линейного программирования гласила, что первые шаги были сделаны группой математиков и экономистов, работавших над проблемой распределения ресурсов для ВВС США во время Второй мировой войны. Членом этой группы был Дж. Данциг. Он сформулировал общую задачу линейного программирования и разработал метод ее решения в 1947 г. (симплекс- метод). Его работа была представлена в виде лекций, прочитанных в разных местах, распространялся также предварительный отчет, но до 1951 г. она не была опубликована. В тот год она была включена в работу [1]. В этот том вошли также и многие другие работы по теории линейного программирования. С точки зрения экономической теории особое место занимает работа Т. Купманса. С тех пор теория линейного программирования развивалась во многих направлениях: были составлены новые алгоритмы, особенно с использованием специальных структур; мы знаем о большом числе важных и ценных практических приложений; были дальше развиты и теоретические вопросы. Что касается последних, то чрезвычайно стимулирующее значение имела книга Дорфмана, Самуэльсона и Солоу [2], помимо упомянутой работы Купманса. Конечно, можно найти предшественников линейного программирования. Работы Дж. фон Неймана по теории игр и его ранняя модель экономического роста содержат элементы, которые до некоторой степени предвосхищают линейное программирование. В работах Р. Фриша 1930-х годов также можно найти идеи и математические методы, которые были некоторыми шагами в направлении линейного программирования. В работе 1941 г. Ф. Хичкок сформулировал и решил оптимизационную транспортную задачу, которая является специальным случаем задачи линейного программирования, и независимо от него сходную задачу решил Т. Купманс в 1947 г. Были и другие, менее известные математики и экономисты, которые формулировали задачи и разрабатывали аналитические средства, предвосхищавшие некоторые элементы линейного программирования. Однако ни один из этих предшественников не дал общей трактовки, которая охватывала бы все три вышеупомянутые аспекта, и, по-видимому, ни один из них не видел общего значения теории линейно-программного типа. Вышеизложенное в большей или меньшей мере было общепризнанной историей развития линейного программирования до тех пор, пока не стало широко известным, что Л. В. Канторович еще в 1939 г. построил математическую модель «организации и планирования производства», которая по существу была линейнопрограммной моделью, внеся вклад во все три направления, перечисленные в начале раздела. Работа Канторовича 1939 г. стала известна и доступна коллегам из западных стран в 1960 г., когда в журнале «Management Science» появился английский перевод этой работы [а]. Инициатива этого перевода и публикации принадлежала Т. Купмансу, который до конца прояснил некоторые невнятные ссылки на работы Канторовича, относящиеся к транспортной задаче, и наладил контакт с ним. (Упомянутая работа Канторовича была опубликована также в другом английском переводе [b] на основе позднейшего русского издания. В целом, публикация в «Management Science» представляется лучшей.) |
|
[<<] [<] [^] [>] [>>] |