Optimal сontrol of one-sector economy under random variation labor funds | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2018. № 42. DOI: 10.17223/19988605/42/3

Optimal сontrol of one-sector economy under random variation labor funds

The problem of optimal control of one-sector economy under random variation labor funds is considered. The state of the economy is characterized by two variables: capital-labor ratio k(t) and non-productive consumption per an employee c(t) along with the production function F(k) being the gross product made per one unit of time. In this study the Kobb-Douglas production function is considered, that is F(k) = Aka, where A denotes the scale of rate of production (A > 0), a is the elasticity coefficient on fixed assets. Variables k(t) and c(t) satisfy the following equations: k = uF-yJx+ok^t), A-(O)=A-0, с = 8c + (f - u)F, c{ 0)=0, where | is the depreciation rate, 5 is the discount rate (| > 0, 5 > 0), ^(t) denotes the standard white Gaussian noise (or ^(t) = dro(t)/dt, where (T-t> (1 - u)F(k)dt. 0 The objective of this study is to find such control u(t) on the interval [0, T] for which the average value of с(Т) reaches its maximum. This problem is solved using a dynamic programming method. Bellman's function s(k;t,T) is introduced; s(k;t,T) is an average value of value с(Т) provided that process continues on time interval [t, T] with an initial condition k(t) = k and on this interval is applied optimal control. For this function Bellman's equation is specified. The formulated objective is a solution of the Bellman's equation. This solution consists that an interval [0, T] by points t1 and t2 (0 < t1 < fc < T) breaks into three intervals: [0, t1], [t1, t2], and [t2, Т]. The interval [0, t1] corresponds to the output to the highway, the interval [t1, t2] - to the highway (if it exists), the interval [t2, T] - to the final stage (to a descent from the highway). On the highway, there is k = koc = const, and kl-* = , u = „ =- ^ S + ^ ос F (koc) If k(0) < koc, then u is equal to 1 on the interval [0, t1]; u is equal to 1 on the interval [t2, Т]. As a result, it turns out that the control structure is determined by values of t1 and t2. The moment t1 depends only on initial condition k(0) and doesn't depend on a stochastic component, the moment t2 doesn't depend on initial condition, but it depends on a. Thus, the greater a, the less length of the interval [t2, Т] and average value of non-productive consumption.

Download file
Counter downloads: 201

Keywords

односекторная экономика, фондовооруженность труда, непроизводственное потребление, оптимальное управление, динамическое программирование

Authors

NameOrganizationE-mail
Paraev Jury I.Tomsk State Universityparaev@mail.ru
Grekova Tatiana I.Tomsk State Universityti_gre@mail.ru
Poluektova Ksenia O.Tomsk State Universitypoluekt.kseni@mail.ru
Всего: 3

References

Эрроу К. Применение теории управления к экономическому росту // Математическая экономика. М. : Мир, 1974. 745 с.
Ашманов С.А. Введение в математическую экономику. М. : Наука, 1984. 286 с.
Демин Н.С., Кулешова Е.В. Максимизация потребления работодателей в случае производственной функции общего вида // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2004. Т. 11, вып. 2. С. 326-327.
Демин Н.С., Кулешова Е.В. Управление односекторной экономикой на конечном интервале времени с учетом потребле ния работодателей // Автоматика и телемеханика. 2008. № 9. С. 140-155.
Демин Н.С., Кулешова Е.В. Принцип магистрали в задаче управления односекторной экономикой при наличии ограниче ний на накопление и потребление // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2009. № 2 (7). С. 5-23.
Анисимов А.В., Григоренко Н.Л., Лукьянова Л.Н. Задача оптимального управления для односекторной модели экономиче ского роста со смешанными ограничениями // Прикладная математика и информатика : труды факультета ВМК МГУ им. М.В. Ломоносова. Москва : МАКС Пресс, 2013. Т. 44. C. 5-21.
Соловьев В.И. Стохастические методы в экономике и финансах. М. : Гос. ун-т управления, 2000. 154 с.
Параев Ю.И., Грекова Т.И., Данилюк Е.Ю. Аналитическое решение задачи оптимального управления односекторной эко номикой на конечном интервале времени // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2011. № 4 (17). С. 5-15.
Параев Ю.И. Введение в статистическую динамику процессов управления и фильтрации. М. : Сов. радио, 1976. 184 с.
Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М. : ГИФМЛ, 1961. 702 с.
 Optimal сontrol of one-sector economy under random variation labor funds | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2018. № 42. DOI: 10.17223/19988605/42/3

Optimal сontrol of one-sector economy under random variation labor funds | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2018. № 42. DOI: 10.17223/19988605/42/3

Download full-text version
Counter downloads: 846