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摘要:高等數(shù)學是高等院校經(jīng)濟、管理類一門很重要的基礎課程,它雖然是一門理論學科,但在經(jīng)濟學、管理學、物理學、生物學、工學等諸多領域都有著廣泛的應用。本文主要探討高等數(shù)學在經(jīng)濟學方面的應用,介紹最小二乘法、積分、微分方程等三個方面在經(jīng)濟學中的應用,并給出具體實例加以說明。
關鍵詞:高等數(shù)學;理論;經(jīng)濟;應用。
0引言
高等數(shù)學是高等院校經(jīng)濟、管理類學生必修的一門基礎理論課。該課程主要是為后續(xù)專業(yè)課程學習提供必備的數(shù)學知識,但這門課在教學過程中往往過于注重講授理論知識,忽略了其應用性。另外,由于當前高等院校招生規(guī)模擴大,生源質量總體下降,無故曠課、遲到、作業(yè)抄襲等現(xiàn)象普遍存在,學生認為學習這門課沒有用,學習積極性不高,即使考題很簡單,考試通過率也不高,達不到預期效果。為了改善當前學生學習的狀態(tài)、提高學生學習興趣,我們在教學中有意識地穿插一些與經(jīng)濟學專業(yè)相關的知識,強調其應用性。下面主要探討高等數(shù)學在經(jīng)濟類專業(yè)中的應用。
1最小二乘法在經(jīng)濟學中的應用
在自然科學和經(jīng)濟活動中進行定量分析的時候,根據(jù)實驗所得到的一系列數(shù)據(jù),建立各個量之間的關系是非常必要的。由于實際問題中的函數(shù)關系較為復雜,找出變量間的關系較為困難,我們盡可能找與實際情況相近的表達式,比較常用的方法就是最小二乘法。例1,為了做好商品的短期市場需求預測,需要建立起銷售量對價格的依賴關系。已知該商品1月至6月的銷售記錄如表1。試根據(jù)以上資料,建立該商品的月銷售量與價格的經(jīng)驗公式,并估算4月份的銷售量是多少?解:將以上數(shù)據(jù)進行分析,變量x和y之間近似為線性關系,設所求經(jīng)驗公式為:y=ax+b根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算可得:5i=1Σxi=0.9+1.0+1.1+1.0+0.8=4.85i=1Σx2i=0.92+1.02+1.12+1.02+0.82=4.665i=1Σyi=1600+1200+1000+1300+1800=69005i=1Σxiyi=1600×0.9+1200×1.0+1000×1.1+1300×1.0+1800×1.8=6480代入方程組,得:4.66a+4.8b=64804.8a+5b=690Σ0解之得a≈-571.4,b≈1928.5則所求經(jīng)驗公式為y=-571.4+1928.5由經(jīng)驗公式可估算出4月份的銷售量大約為y=-571.4×1.0+1928.5=1357.1千克。
2積分在經(jīng)濟學中的應用
積分在經(jīng)濟學中應用比較廣泛,下面通過兩個例子來具體說明高等數(shù)學在經(jīng)濟學中的應用。例2:設某產(chǎn)品邊際成本為C'(q)=10+0.02q邊際收益為R'(q)=15-0.01q(C和R的單位均為萬元,產(chǎn)量q的單位為百臺),試求產(chǎn)量由15單位增加到18單位時,總成本、總收益、總利潤的增量。解:當產(chǎn)量由15單位增加到18單位時的總成本增量為(萬元):ΔC=1815乙C'(q)dq=1815乙(10+0.02q)dq=29.01(萬元)這時,總收益的增量為:ΔR=1815乙R'(q)dq=1815乙(15-0.01q)dq=44.505(萬元)因此,總利潤的增量為:ΔL=44.505-29.01=15.495(萬元)例3:已知一個企業(yè)每月的邊際收入與邊際成本是日產(chǎn)量x的函數(shù),r(x)=104-8x,C'(x)=x2-8x+40,如果日固定成本為250元,求:①日總利潤函數(shù)L(x);②日獲利最大時的產(chǎn)量。解:①日總收入函數(shù)為:R(x)=x0乙r(t)dt=x0乙(104-8t)dt=104x-4x2因為日固定成本為250元,即C(0)=0,所以日總成本函數(shù)為:C(x)=[C(x)-C(0)]+C(0)=x0乙C'(t)dt+C(0)=x0乙(t2-8t+40)dt+250=13x3-4x2+40x+250則日總利潤函數(shù)為:L(x)=R(x)-C(x)=104x-4x2-(13x3-4x2+40x+250)=-13x3+64x-250②日獲利最大時的產(chǎn)量,即為利潤函數(shù)的最大值點,令:L'(x)=64-x2=0得在(0,+∞)內唯一駐點x=8;又L''(x)=-2x|x=8<0因此當x=8時,L(x)有極大值,也是最大值,所以日獲利最大時的產(chǎn)量為8個單位。
3微分方程在經(jīng)濟學中的應用
微分方程在高等數(shù)學占有很重要的地位,在許多實際問題中,表達量與量之間依賴關系和變化規(guī)律的函數(shù)往往不能直接得到,根據(jù)問題的實際意義及所給的條件,可以建立相應的微分方程模型。下面我們將介紹微分方程在經(jīng)濟學中的應用。例4:在宏觀經(jīng)濟研究中,發(fā)現(xiàn)某地區(qū)國民收入y、國民儲蓄x和投資I是時間t的函數(shù),若在t時刻,儲蓄額是國民收入的110,投資額是國民收入增長率的13,當時間t=0時,國民收入為4億元,試求國民收入函數(shù)y=y(t)。(假定t時刻儲蓄全部用于投資)解:由題意知t時刻時,s=110y,I=13dydt可得:y10=13dydt分離變量可得:dyy=0.3dt兩邊同時積分可得方程通解為:y=Ce0.3t因為,當t=0時,y=4,可得C=4,故該方程的特解為y=4e0.3t。例5:某養(yǎng)豬場由于場地原因最多能養(yǎng)豬5000頭,設在t時刻養(yǎng)豬場內豬的頭數(shù)y與時間t有函數(shù)關系式y(tǒng)=y(t),其變化率與豬的頭數(shù)y及時間t的乘積成正比,比例系數(shù)為k(k>0),已知養(yǎng)豬場里現(xiàn)有豬500頭,3個月后養(yǎng)豬場里有豬700頭,求養(yǎng)豬場內豬的頭數(shù)y與時間t的關系式y(tǒng)=y(t),5個月后養(yǎng)豬場大約有豬多少頭?解:由題意可知:dydt=kyt分離變量可得:dyy=ktdt兩邊同時積分可得:lny=12kt2+c1,即y=ce12kt2,又因為y(0)=500,y(3)=700可得:c=500,k=29ln75則y=500e19ln75t2,y(5)≈1480頭。
4總結
總之,通過以上所舉例子可發(fā)現(xiàn)高等數(shù)學在經(jīng)濟學上應用廣泛、高等數(shù)學與經(jīng)濟學是互相融合的、高等數(shù)學是經(jīng)濟學的有力工具,所以在教學中要注重理論實際相結合,介紹一些相關的經(jīng)濟數(shù)學模型,從而使得理論知識沒有脫離實際,讓學生能夠學有所用。
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作者:梁林 單位:安徽農業(yè)大學經(jīng)濟技術學院