- •Базайкин в.И. Никитина т.А. Математическое моделирование экономических систем
- •Содержание
- •Введение
- •1. Оптимизация выпуска продукции предприятия при постоянстве эластичностей рыночной цены и себестоимости по объёму выпуска
- •1.1. Постановка задачи
- •1.2. Построение модели доходов и издержек
- •1.3. Определение оптимального объёма выпуска продукции
- •2. Модель Эджворта замкнутой системы двух предприятий
- •2.1. Постановка задачи
- •2.2. Некоторые линии в прямоугольнике Эджворта
- •2.3. Некоторые задачи для модели Эджворта
- •3. Задачи, продолжающие тему линейного программирования
- •3.1. Задача об оптимальных назначениях
- •3.2. Модель грузоперевозок региональной транспортной компании
- •4. Элементы динамического программирования
- •4.1. Постановка задачи
- •4.2. Принцип и уравнение Беллмана
- •4.3. Решение примера
- •5. Классическая модель макроэкономического равновесия
- •5.1. Основные предпосылки
- •5.2. Равновесие на рынках
- •5.3. Модель в целом
- •6. Модель Дж. Кейнса макроэкономического равновесия
- •6.1. Основные предпосылки
- •6.2. Описание рынков
- •6.3. Модель Кейнса в целом и разрешение задачи для неё
- •7. Аксессуары модели Кейнса
- •7.1. Эффективный спрос и равновесная цена на долгосрочный период
- •7.2. Мультипликатор доходов
- •7.3. Акселератор доходов
- •8. Модель управления экономикой через основные производственные фонды
- •8.1. Постановка задачи
- •8.2. Решение задачи
- •8.3. Доля потребления конечного продукта; пример
- •9. Римский клуб и его доклады
- •9.1. Обзор основных докладов Римскому клубу
- •9.2. Аурелио Печчеи: элементы биографии
- •Список литературы
2.2. Некоторые линии в прямоугольнике Эджворта
В прямоугольнике Эджворта можно построить две линии: линию равного выпуска и линию максимального совместного выпуска.
а) Линия
равного выпуска.
Имея различные производственные
возможности, предприятия производят
одинаковое количество продукции,
y1 = y2,
.
Так как l2=L
– l1,
k2=K
– k1,
то из равенства выпусков получаем
уравнение линии равного выпуска в
координатах l1,
k1:
.
Н
етрудно
показать, что линия равного выпуска
соединяет левый верхний угол прямоугольника
Эджворта с его нижним правым углом
(рисунок 6).
Если предприятия однотипны, то есть а1=а2, α=γ, то линия равного уровня симметрична относительно центра прямоугольника, её уравнение имеет вид:
,
при α=β линия уровня – диагональ «ящика».
б) Линия максимального совместного выпуска. Рассмотрим, при каких значениях затратных ресурсов первого предприятия (а, значит, и второго) достигается максимум совокупного выпуска у = у1 + у2 . Имеем:
.
.
Условия максимума у:
,
.
Разделив первое уравнение на второе, получим уравнение искомой линии:
или
,
где
– сравнительный коэффициент капиталоёмкости
(при р>1
выпуск первого предприятия более
капиталоёмкий, чем выпуск второго; при
р<1
– наоборот). Нетрудно увидеть (пусть l1
= 0, тогда k1
= 0; пусть l1
= L,
тогда k1=K),
что линия максимального совокупного
выпуска соединяет левый нижний угол
прямоугольника Эджворта с его правым
верхним углом. При р>1
линия максимального совокупного выпуска
имеет горизонтальную асимптоту:
,
линия выпукла вверх (рисунок 7.а).
При
р<1 ,
переписав уравнение линии в виде:
,
видим, что линия имеет вертикальную
асимптоту
;
линия выпукла вниз (рисунок 7.б).
2.3. Некоторые задачи для модели Эджворта
а) Если измерять затратные ресурсы в стоимостном выражении в ценах текущего периода, то l+k – издержки производства, у – доход от реализации продукции. Пусть первое предприятие, находясь в текущем периоде в затратном состоянии (l1 ,k1), получает каким-то образом (например, арендуя у второго предприятия) дополнительные затратные ресурсы Δs=Δl1+Δk1. Оно желает использовать их так, чтобы получить наибольшее приращение Δу1 дохода. Надо найти соответствующее распределение Δs на оплату Δl1 дополнительных трудозатрат и на стоимость Δk1 дополнительных основных фондов. При этом первое предприятие не интересует, что будет с доходом второго предприятия.
Зная производственную функцию, можно указать направление наибольшего роста у1 из точки (l1, k1). Это направление градиента производственной функции в точке (рисунок 8.а):
.
Градиент перпендикулярен изокванте в каждой её точке. Как следует из рисунка 8.б, угол φ наклона градиента определяет распределение Δl1 и Δk1:
,
,
,
Таким образом,
распределяя Δs
и двигаясь в направлении
у1,
переходим в новое затратное состояние
(l1+Δl1,
k1+Δk1)
на новой изокванте.
Надо предостеречь, что такой подход верен только для малых Δl1, Δk1, так как в окрестности точки (l1, k1) градиент у1 имеет переменное направление.
Получаем приращение Δу1 дохода,
,
и приращение прибыли ΔП=Δу1–Δs,
с учётом возврата Δs
второму
предприятию ΔП=Δу1–2Δs.
Второе предприятие имеет следующие
результаты:
,
,
ΔП=Δу2+Δs.
Может оказаться, что первое предприятие,
расширяя производство, получает
отрицательное ΔП;
второе предприятие, сокращая производство
и получая обратно Δs,
имеет положительное ΔП.
б) Отметим две особенности постановки и решения предыдущей задачи. Мы стремились к max Δу1 и не интересовались изменением у2. При движении вдоль градиента у1 всегда Δl1>0, Δk1>0.
Пусть теперь, находясь в затратном состоянии (l1, k1) и стремясь увеличить выпуск (доход) у1, первое предприятие не желает при этом ухудшения положения второго предприятия. Надо найти такое новое затратное состояние, при котором первое предприятие увеличит выпуск, а второе предприятие сохранит выпуск неизменным. Такое новое затратное состояние должно быть предельным в том смысле, что из него уже нельзя выйти на другое, не уменьшая выпуск второго предприятия. Это предельное затратное состояние называется Парето-оптимальным (по имени итальянского экономиста Вильфредо Парето (1848 – 1923)). (Понятие Парето-оптимальности вносит в экономическую деятельность принципы христианской морали).
Эта задача решается аналитически, однако мы рассмотрим только геометрическую интерпретацию решения. Она представлена на рисунке 9.
Ч
ерез
исходную точку (l1,
k1)
проходят изокванты обоих предприятий.
Будем смещать изокванту первого
предприятия в сторону увеличения
выпуска. Точка затратных состояний
обоих предприятий, являясь точкой
пересечения изоквант, должна скользить
вдоль неподвижной изокванты второго
предприятия (второе предприятие сохраняет
выпуск неизменным). В этом случае
последней общей точкой двух изоквант
является точка их касания. Это и есть
точка Парето-оптимального затратного
состояния. На рисунке 9 видно, что
изменения затратных ресурсов таковы:
Δl1<0,
Δk1>0.
в) Возможна следующая («коммунистическая») модель экономики. Предприятия договариваются о равных объёмах выпуска продукции при максимальном совокупном её количестве. В этом случае их затратные состояния представляются единственной точкой пересечения линии равных объёмов продукции и линии максимального совокупного выпуска продукции. Данная модель представляет статичную экономику, в которой отсутствуют стимулы деятельности её субъектов.
