ЗАДАЧА № 1
Чему будет равна численность населения России в начале третьего тысячелетия?
Сразу ясно, что задачу не решить, если не знать, как со временем будет меняться численность населения России, т.е. необходимо иметь функцию, выражающую зависимость численности населения от времени. Обозначим эту функцию f(t). Но такая функция неизвестна, так как народонаселение зависит от многих факторов: экологии, состояния медицинского обслуживания, морали, права и даже от политической обстановки. Но, общие демографические данные, можно указать общий вид функции f(t).
f(t) = a*eb-1. (1)
где коэффициенты а, b для каждого государства свои; е - основание натурального логарифма.
Эта формула лишь приближенно отражает реальность. Однако слишком большая точность и не нужна. Будет хорошо, если численность населения будет спрогнозирована с точностью до нескольких миллионов.
Как же определить а и b ? Идея состоит в том, что хотя а и b не известны, значение функции f(t) можно получить из статистического справочника. Зная эти данные, можно приближенно подобрать а и b так, чтобы теоретические значения f(t), вычисленные по формуле (1), не сильно отличались от данных справочника (т.е. максимальное отклонение теоретических результатов от фактических данных не должно быть слишком большим). Каждое из отклонений - это модуль разности двух чисел: фактического и соответствующего теоретического значений f(t). Максимальное отклонение называют погрешностью. Необходимо найти такие а и b, чтобы погрешность была наименьшей.
Итак, математическая модель процесса изменения численности населения такова. Предполагается, что:
I) зависимость численности населения от времени выражается формулой f(t) = a*eb-1.
2a =const и b=const, следует считать справедливым лишь для не очень большого промежутка времени (например, 40 лет);
3)значения а и b можно найти с достаточной точностью, минимизировав погрешность.
Исходные данные: сведения из статистического справочника за период с 1960 по 1995 г. (60<=t<=95).
Результаты:
1)значения а и b.
2) численность населения России в 2000 г. (при t=100).
Кроме того, установлена связь между исходными данными и результатами: сначала надо найти а и b, минимизируя погрешность, а затем при этих a и b вычислить значения f(100).
Итак, математическая модель составлена. Использование электронной таблицы освобождает нас от составления программы. Нужно только определенным образом записать в таблицу исходные данные и математические соотношения, входящие в модель. После этого можно начать процесс численного моделирования исследуемой ситуации, т.е. подбор коэффициентов а и b в формуле (1), а затем определение численности населения.
Достарыңызбен бөлісу: |