尚煜萌
摘 要: 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,數(shù)學(xué)科學(xué)的地位也得到了有效鞏固并呈上升趨勢(shì),隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中的定性分析方法逐漸將定量和定性分析相結(jié)合。它已被轉(zhuǎn)化為一種分析方法,并主要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行了深入的論證和證明,高等數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中起著關(guān)鍵的推動(dòng)作用,目前中國(guó)每所大學(xué)都在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用高等數(shù)學(xué)。事實(shí)證明,越來(lái)越多的人意識(shí)到以更高的數(shù)學(xué)方式深入分析經(jīng)濟(jì)理論的能力。
關(guān)鍵詞: 高等數(shù)學(xué);微積分;經(jīng)濟(jì)應(yīng)用
【中圖分類(lèi)號(hào)】G633 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.161
引言:高等數(shù)學(xué)不僅在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,為經(jīng)濟(jì)研究奠定了良好的基礎(chǔ),而且由于已成為科學(xué)合理的技術(shù),在日常生活中也發(fā)揮了不可忽視的作用。數(shù)學(xué)知識(shí)不僅持續(xù)地參與人們的生產(chǎn)生活,而且已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于科學(xué)和技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域,微積分在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用相對(duì)廣泛,因此被應(yīng)用于與物理學(xué),經(jīng)濟(jì),運(yùn)輸和過(guò)程有關(guān)的領(lǐng)域。因此,在當(dāng)今快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)中,充分展示數(shù)學(xué)的價(jià)值是一項(xiàng)重要任務(wù),使學(xué)生能夠充分利用與高中數(shù)學(xué)相關(guān)的知識(shí)來(lái)在社會(huì)中生存。將來(lái)對(duì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象進(jìn)行分析變得很重要。
1 微積分理論的由來(lái)
在高等數(shù)學(xué)中,微積分屬于數(shù)學(xué)領(lǐng)域,其應(yīng)用到概念和應(yīng)用用于高等數(shù)學(xué)中的一項(xiàng)分支,并且與微分學(xué),極限和積分學(xué)的應(yīng)用有關(guān)是數(shù)學(xué)系的基本學(xué)科。17世紀(jì)以來(lái),盡管微積分的概念和技術(shù)在某種程度上被用來(lái)解釋物理學(xué)和天文學(xué)的問(wèn)題,但是直到19世紀(jì),數(shù)學(xué)分析的嚴(yán)格性問(wèn)題未得以解決。在1818世紀(jì)中期,以牛頓、萊布尼茲等為主,認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題并進(jìn)行了大量研究,但仍然無(wú)法解決問(wèn)題。19世紀(jì)下半葉,法國(guó)數(shù)學(xué)家柯西通過(guò)極端存在的法則將引入微積分,并提出了極限理論風(fēng)格;隨著極限理論的出現(xiàn),微積分是基于嚴(yán)格的分析來(lái)發(fā)展20世紀(jì)的數(shù)學(xué)提供了條件。
2 高等數(shù)學(xué)中微積分在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用
2.1 微分學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)極限理論在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用極限理論在經(jīng)濟(jì)學(xué)中很常見(jiàn),通過(guò)借用最優(yōu)值或極限值預(yù)測(cè)和分析經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了資源的最優(yōu)配置?;蜃畲蠡麧?rùn);通過(guò)極端理論解決連續(xù)的復(fù)利問(wèn)題;例如,如果設(shè)置銀行儲(chǔ)蓄的現(xiàn)值P和終值B,則年利率為r。然后,如果將t年后的本金和將來(lái)值B=(1+r)t:如果一年劃分為n次并進(jìn)行復(fù)利,則每個(gè)期間的利率為3,并且1年后的本金和終值如下:B=P(1+rn)n
T年后本利與將來(lái)值的計(jì)算則是:B=P(1+rn)m
若n→若,那么r年后本利與將來(lái)值的計(jì)算則是:B=limP(1+rn)m=Pe·
由于能夠總結(jié)出現(xiàn)值P與將來(lái)值B二者的關(guān)系,即:B=Pet或P=Be-1
由于現(xiàn)值P走1,利率r為100%,故而t=1,那么則可推測(cè)出B=e在上述情況下應(yīng)用極限理論表明,如果一個(gè)數(shù)字在經(jīng)濟(jì)學(xué)上具有極限,則該極限理論將被應(yīng)用。換句話說(shuō),在趨于無(wú)窮大或?yàn)榱愕那闆r下,通過(guò)在微積分中極限思維來(lái)解決經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題可以簡(jiǎn)化過(guò)程,并使思維方向更加清晰。
(2)微積分和導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中得到應(yīng)用,因此將經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中存在的相對(duì)較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)模型。這樣做可以有效地應(yīng)用導(dǎo)數(shù)和微積分的知識(shí),這是導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中最常見(jiàn)的局限性和彈性。在此討論極限分析的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的限制問(wèn)題主要是經(jīng)濟(jì)功能的變化率。換句話說(shuō),將經(jīng)濟(jì)函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f(x)設(shè)置為該函數(shù)的邊際函數(shù),并將邊際函數(shù)的某一個(gè)點(diǎn)德值為邊際值,總成本函數(shù)為產(chǎn)量的導(dǎo)數(shù)作為邊際成本,經(jīng)濟(jì)含是產(chǎn)量為q,另生產(chǎn)一個(gè)單位(Δq=1)而獲得的總成本ΔC(q):邊際收益即銷(xiāo)售量是q時(shí),另銷(xiāo)售一個(gè)單位(Δq=1)獲得的總收益ΔR(q):邊際利潤(rùn)的經(jīng)濟(jì)含義即銷(xiāo)售量是q時(shí),另銷(xiāo)售一個(gè)單位(Δq=1)獲得的總利潤(rùn)ΔL(q)。
典型的如,某企業(yè)內(nèi)某種產(chǎn)品收益R(元)為銷(xiāo)售量q(噸)的函數(shù)R(q)=200q- 0.01q2,計(jì)算銷(xiāo)售50噸本產(chǎn)品的邊際收益,對(duì)經(jīng)濟(jì)含義進(jìn)行分析。
求解:由以上給出的條件得出,銷(xiāo)售q噸產(chǎn)品總收益函數(shù)即R.(q)=200- 0.02q。故50t產(chǎn)品銷(xiāo)售后的邊際收益計(jì)算是R.(50)=200-0.02×50=199(元);經(jīng)濟(jì)含義分析則為:在銷(xiāo)售50t本產(chǎn)品的情況下,另增加1t(△q=1)獲得的總收益則為199元。
3 利用微積分進(jìn)行彈性分析
在進(jìn)行編輯分析時(shí),我們必須將經(jīng)濟(jì)函數(shù)視為絕對(duì)數(shù)量和絕對(duì)變化率,在現(xiàn)實(shí)生活中,我們?cè)诮?jīng)濟(jì)函數(shù)和相對(duì)變化量之間具有變化關(guān)系。我們研究是否存在這種變化,我們稱這種分析這種變化關(guān)系的方法稱為彈性分析,在我們的經(jīng)濟(jì)生活中,這種分析方法已經(jīng)在我們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)這種方式可以分析和解釋許多現(xiàn)象:可以得出設(shè)定函數(shù)Y=FX。這種功能性反應(yīng)的自變量具有的變化:是否及時(shí),當(dāng)然,各種類(lèi)型的經(jīng)濟(jì)函數(shù)都具有彈性上面的表達(dá)式是不同的:在一般情況下,需求價(jià)格的彈性都稱為需求彈性。因此,我們需要很好地控制需求價(jià)格的彈性。這些數(shù)據(jù)對(duì)于我們確定商品價(jià)格是重要的參考。
需求函數(shù):Q=Q(p)需求彈性:EQEp=QQp在EQEp>1的條件下,該產(chǎn)品的需求可以具有相對(duì)較大的彈性,在這種情況下,人們對(duì)商品需求的變化范圍會(huì)比較價(jià)格,而價(jià)格變化的范圍也會(huì)變化。②在EQEp=1的情況下,這種產(chǎn)品的需求量稱為單位彈性,并且產(chǎn)品需求量變化的幅度與產(chǎn)品價(jià)格變化相同。不論漲價(jià)還是降價(jià),我們的需求量都不會(huì)發(fā)生重大變化。③在EQEp<1的情況下,這些產(chǎn)品被稱為低彈性或缺乏彈性產(chǎn)品。此時(shí),如果商品需求量的變化略小于價(jià)格的變化,則總收入將下降,但是提高適當(dāng)?shù)膬r(jià)格將減少我們的銷(xiāo)售量,但會(huì)增加總收入。
從關(guān)于彈性需求的知識(shí)可以看出,如果產(chǎn)品具有相對(duì)較高的彈性,則產(chǎn)品的價(jià)格將對(duì)需求做出更敏感的響應(yīng),如果管理層降低產(chǎn)品的售價(jià),公司將獲得更多利潤(rùn),因?yàn)樯唐方祪r(jià)從而導(dǎo)致消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的欲望以增加銷(xiāo)量。換句話說(shuō),當(dāng)我們將銷(xiāo)售價(jià)格定為10元時(shí),每增加1%,消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的需求就會(huì)相應(yīng)下降在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,公司經(jīng)理必須保持產(chǎn)品的價(jià)格彈性并正確調(diào)整價(jià)格可以幫助企業(yè)獲得大量的市場(chǎng)利潤(rùn)。
4 利用微積分進(jìn)行最值分析
最有價(jià)值的問(wèn)題是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中最常見(jiàn)的問(wèn)題。例如,成本最低材料最少,時(shí)間最短利潤(rùn)最高。在高等數(shù)學(xué)領(lǐng)域,該問(wèn)題可以統(tǒng)一認(rèn)為是目標(biāo)函數(shù)最值的問(wèn)題.當(dāng)用一個(gè)特定的經(jīng)濟(jì)變量表達(dá)其他經(jīng)濟(jì)變量時(shí),它實(shí)際上與對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)函數(shù)的最值的問(wèn)題有關(guān),微積分系數(shù)的合理運(yùn)算是最值的經(jīng)濟(jì)函數(shù)??梢詫?shí)現(xiàn)有效對(duì)經(jīng)濟(jì)函數(shù)最值的判斷和發(fā)現(xiàn)。舉例說(shuō)明:a公司產(chǎn)品的邊際成本C′( x)=1000+52x(單位:元/臺(tái))在當(dāng)前技術(shù)條件下固定為產(chǎn)品成本的500元,邊際利潤(rùn)如下′( x) = 2000 + 2x,要求對(duì)已知條件進(jìn)行整理和分析,可以實(shí)現(xiàn)多少生產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)最大利潤(rùn)的條件,則邊際利潤(rùn)為:L′(x) =′(x) C′(x)=1000-12x。令L′( x)的值為0,x=2000單位,即當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到2000單位時(shí),邊際利潤(rùn)為高。
例如,在當(dāng)前技術(shù)條件下,將公司產(chǎn)品的邊際成本(單位:元/單位)固定為產(chǎn)品成本的500元,輸出為邊際利潤(rùn)則如下訂單的值為0,x=2000單位,即,當(dāng)輸出達(dá)到2000單位時(shí),邊際利潤(rùn)可以最大化。
5 邊際分析
邊際分析研究的重點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)經(jīng)濟(jì)變量發(fā)生變化時(shí)另一個(gè)經(jīng)濟(jì)變量的變化情況。關(guān)于微積分導(dǎo)數(shù)可以看作是經(jīng)濟(jì)中的替代品,但是邊際函數(shù)的經(jīng)濟(jì)意義出現(xiàn)在自變量x級(jí)別上,并且當(dāng)自變量改變時(shí)y=f(x)變量的相似性也出現(xiàn)了.例如,A公司的利潤(rùn)L與產(chǎn)品的月產(chǎn)量x之間的關(guān)系是L(x)=250x-5x2,當(dāng)產(chǎn)品的月產(chǎn)量為20t,25t和35t時(shí),將確定公司的邊際利潤(rùn)。如果每增加1噸,利潤(rùn)將增加50元。當(dāng)月產(chǎn)量為25噸時(shí),產(chǎn)量增加1噸,利潤(rùn)不會(huì)改變;當(dāng)月產(chǎn)量為35噸時(shí),產(chǎn)量增加1噸,利潤(rùn)會(huì)減少100元。根據(jù)分析結(jié)果,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,公司的生產(chǎn)管理應(yīng)綜合考慮各種因素。并不是擁有的產(chǎn)品越多,獲得的利潤(rùn)就越多,企業(yè)必須從實(shí)際出發(fā),做出正確的決定以促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定健康的發(fā)展。
結(jié)語(yǔ):通過(guò)對(duì)高數(shù)中微積分的經(jīng)濟(jì)運(yùn)用研究,我們可以非常精確地指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)與高等數(shù)學(xué)之間的關(guān)系。目前,微積分已在許多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用,并且其應(yīng)用方法不僅限于穩(wěn)重提到的集中,因此我們?cè)趪?guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域引入知識(shí),并利用各種數(shù)學(xué)分析工具。使數(shù)學(xué)應(yīng)該發(fā)揮更大的作用,去解決生活中的實(shí)際困難,對(duì)于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的員工,我們對(duì)數(shù)學(xué)分析方法有很好的理解,可以為管理人員做出更好的經(jīng)濟(jì)決策??梢詭椭?jīng)營(yíng)者提出更好的經(jīng)濟(jì)策略。
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