การหาค่าเหมาะสมแบบตัวแปรเดียว

การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

Jasmin Ludolf

Content Developer

ตัวอย่าง: การหาค่าเหมาะสมในการผลิต

 

ฟังก์ชันวัตถุประสงค์:

$P = 40q - 0.5q^2$

  • Univariate: มีตัวแปรเดียว

กำไรที่เปลี่ยนแปลงตามปริมาณ

การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

ตัวอย่าง: การหาค่าเหมาะสมในการผลิต

 

ฟังก์ชันวัตถุประสงค์:

$P = 40q - 0.5q^2$

  • Univariate: มีตัวแปรเดียว

กำไรที่เปลี่ยนแปลงตามปริมาณ

การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

การคำนวณอนุพันธ์

 

ฟังก์ชันวัตถุประสงค์:

$P = 40q - 0.5q^2$

อนุพันธ์: บอกพฤติกรรมของความชัน

$\frac{dP}{dq} = 40 - q$

from sympy import symbols, diff, solve


q = symbols('q')
P = 40 * q - 0.5 * q**2
dp_dq = diff(P)
print(f"The derivative is: {dp_dq}")
The derivative is: 40 - 1.0*q
1 https://docs.sympy.org/latest/index.html
การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

จุดวิกฤต

ค่าเหมาะสมอยู่ที่จุดที่ฟังก์ชันอนุพันธ์เท่ากับศูนย์

  • จุดวิกฤต: จุดที่อนุพันธ์มีค่าเป็นศูนย์

ค่า $q$ ที่เหมาะสมสอดคล้องกับ:

$\frac{dP}{dq} = 40 - q = 0$

q_opt = solve(dp_dq)
print(f"Optimum quantity: {q_opt}")
Optimum quantity: [40.0000000000000]
การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

ค่าสูงสุด ค่าต่ำสุด หรือไม่ใช่ทั้งคู่?

 

กำไรที่เปลี่ยนแปลงตามปริมาณ

 

ฟังก์ชันวัตถุประสงค์:

$p = 40q - 0.5q^2$

q_opt = solve(p_prime)
print(f"Optimum quantity: {q_opt}")
Optimum quantity: [40.0000000000000]
การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

ความนูนและความเว้า

 

ฟังก์ชันเว้าลง

  • ค่าสูงสุด

 

ฟังก์ชันเว้าขึ้น

  • ค่าต่ำสุด
การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

อนุพันธ์อันดับสอง

 

  • อนุพันธ์ของอนุพันธ์
  • อัตราการเปลี่ยนแปลงของความชันตามตัวแปร

 

  • ถ้าอนุพันธ์อันดับ 2 ที่จุดนั้น $< 0$: ค่าสูงสุด
  • ถ้าอนุพันธ์อันดับ 2 ที่จุดนั้น $> 0$: ค่าต่ำสุด
  • ถ้าอนุพันธ์อันดับ 2 ที่จุดนั้น $= 0$: ไม่ใช่ทั้งคู่

กำไรที่เปลี่ยนแปลงตามปริมาณ

การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

ตัวอย่าง: ค่าสูงสุด ค่าต่ำสุด หรือไม่ใช่ทั้งคู่?

 

อนุพันธ์:

$\frac{dp}{dq} = 40 - q$

 

อนุพันธ์อันดับสอง:

$\frac{d^2p}{dq^2} = -1 < 0$

  • ค่าสูงสุด!

 

d2p_dq2 = diff(dp_dq)

sol = d2p_dq2.subs('q', q_opt)
print(f"The 2nd derivative is: {sol}")
The 2nd derivative is: -1.0000000000000
การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

อนุพันธ์ในการหาค่าเหมาะสม

 

  • อนุพันธ์อันดับหนึ่ง
    • ใช้หา จุดวิกฤต ในปัญหาการหาค่าเหมาะสม
  • อนุพันธ์อันดับสอง
    • ใช้ระบุว่าเป็น ค่าต่ำสุด หรือ ค่าสูงสุด
การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

มาฝึกกันเถอะ!

การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดใน Python เบื้องต้น

Preparing Video For Download...