- •Математические методы и модели в экономике
- •Введение
- •1. Экономико-математическое моделирование и его этапы
- •2. Методы линейного программирования
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Постановка задачи линейного программирования и свойства ее решений
- •2.3. Графический способ решения злп
- •2.4. Симплексный метод решения злп
- •2.5. Теория двойственности
- •2.6. Основные теоремы двойственности и их экономическое содержание
- •2.7. Основные виды экономических задач, сводящихся к злп
- •2.8. Транспортная задача
- •3. Метод динамического программирования
- •3.1. Основные понятия и обозначения
- •3.2. Алгоритм реализации метода
- •4. Методы теории игр
- •4.1. Основные понятия. Игры в чистых стратегиях
- •4.2. Решение игр в смешанных стратегиях
- •4.3. Игры с природой
- •5. Сетевое планирование и управление
- •5.1. Сетевая модель и ее элементы
- •5.2. Числовые характеристики сетевого графика
- •5.3. Сетевое планирование в условиях неопределенности
- •6. Моделирование производства и потребления
- •6.1. Производственные функции и их характеристики
- •6.2. Линейная и Кобба-Дугласа производственные функции
- •6.3. Целевая функция потребления
- •7. Модель межотраслевого баланса
- •8. Моделирование экономических систем с помощью случайных процессов
- •8.1. Случайные процессы и их классификация
- •8.2. Потоки событий
- •8.3. Марковский случайный процесс с дискретным состоянием
- •8.4. Процессы гибели и размножения
- •9. Элементы теории массового обслуживания
- •9.1. Классификация моделей массового обслуживания
- •9.2. Одноканальная смо с отказами
- •9.3. Одноканальная смо с ожиданием и ограниченной очередью
- •9.4. Одноканальная смо с ожиданием и неограниченной очередью
- •Решение. Параметр потока обслуживания μ и приведенная интенсивность потока автомобилей определены в предыдущем примере:
- •9.5. Многоканальная смо с отказами
- •9.6. Многоканальная смо с ожиданием
- •Задания для самостоятельного решения
- •Список литературы
- •394030, Воронеж, ул. Карла Маркса, 67
7. Модель межотраслевого баланса
Балансовые модели предназначены для анализа и планирования производства и распределения продукции на различных уровнях — от отдельного предприятия до народного хозяйства в целом. Если вспомнить историю народного хозяйства как Советского Союза и России, так и других развитых стран, то можно наблюдать, что в экономике многих государств в разное время случались экономические кризисы разных крайностей от кризисов перепроизводства (США, середина ХХ века), до дефицита (Россия, конец ХХ века). Все эти экономические кризисы связаны с нарушением баланса между производством и потреблением. Из этих фактов видно, что баланс между произведенной продукцией и потреблением является важным критерием как для макроэкономики, так и для микроэкономики.
Экономико-математические модели баланса пытались выстроить многие экономисты и математики с самого начала возникновения проблемы, однако, наиболее полную балансовую модель удалось построить в 1936 г. американским экономистом В. Леонтьевым (который после революции эмигрировал в США и за свою модель получил Нобелевскую премию в области экономики). Эта модель позволяла рассчитать баланс между несколькими взаимодействующими отраслями, хотя ее можно легко обобщить и для организаций микроэкономики, например, для вычисления баланса между несколькими взаимодействующими предприятиями или между подразделениями одного предприятия (например, цехами одного завода).
Цель балансового анализа — ответить на вопрос, возникающий в макроэкономике и связанный с эффективностью ведения многоотраслевого хозяйства: каким должен быть объем производства каждой из п отраслей, чтобы удовлетворить все потребности в продукции этой отрасли? При этом каждая отрасль выступает, с одной стороны, как производитель некоторой продукции; а с другой — как потребитель продукции и своей, и произведенной другими отраслями.
Предположим,
что рассматривается п
отраслей
промышленности,
каждая из которых производит свою
продукцию. Пусть общий объем произведенной
продукции i-й
отрасли равен
.
Полная стоимость продукции, произведенной
i-й
отраслью, будем называть валовым
продуктом этой отрасли. Теперь рассмотрим,
на что тратится продукция, производимая
отраслью. Часть продукции
идет на внутрипроизводственное
потребление данной отраслью
и потребление другими отраслями,
связанными с этой отраслью. Количество
продукции i-й
отрасли, предназначенной для
конечного потребления (вне сферы
материального производства) личного и
общественного j-й
отраслью, обозначим
.
Оставшаяся часть предназначена для
реализации во внешнюю сферу. Эта часть
называется конечным продуктом. Пусть
i-я
отрасль производит
конечного продукта.
Рассмотрим процесс производства за некоторый период времени (например, год). Так как валовой объем продукции любой i-й отрасли равен суммарному объему продукции, потребляемой n отраслями, и конечного продукта, то уравнение баланса между производством и потреблением будет иметь вид
,
(i=
1, 2, …, n).
(7.1)
Уравнения (7.1) называются соотношениями баланса.
Можно
также рассчитать такой показатель, как
чистую продукцию
,
которая равна разности между валовым
продуктом и суммарным потреблением
данной отраслью:
.
(7.2)
Все ранее рассмотренные показатели можно записать в основную балансовую таблицу:
Отрасль |
Потребление
отраслей,
|
Конечный
продукт,
|
Валовойпродукт,
|
|||
1 |
2 |
… |
n |
|||
1 |
|
|
… |
|
|
|
2 |
|
|
… |
|
|
|
… |
|
… |
|
|
… |
… |
n |
|
|
… |
|
|
|
Чистый
продукт
|
|
|
… |
|
|
|
В результате основная балансовая таблица содержит четыре матрицы: матрицу межотраслевых производственных связей
;
матрицу валовой продукции
;
матрицу конечной продукции
и матрицу чистой продукции
.
Одной
из задач балансового анализа является
определение валового продукта
,
если известно распределение конечного
.
Для этого введем коэффициенты прямых
затрат
.
(7.3)
Они
получаются в результате деления всех
элементов каждого столбца матрицы
на соответствующий элемент матрицы
межотраслевых производственных связей
Х.
Коэффициенты
прямых затрат имеют смысл количества
потребления продукции j-й
отрасли, необходимой для производства
единицы продукции i-й
отраслью. Из выражения (7.3) можно получить:
.
Подставив последнее выражение в
соотношение баланса (7.1), получим
.
(7.4)
Если
обозначить матрицу коэффициентов прямых
затрат как
,
то соотношение баланса (7.4) в матричном
виде можно записать в виде
.
(7.5)
Из последнего выражения можно найти значение конечного продукта при известном значении валового
,
(7.6)
где
— единичная матрица того же размера,
что и А.
Пример 7.1.
Баланс
четырех отраслей за предыдущий период
имеет матрицу межотраслевых производственных
связей вида
и матрицу валовой продукции вида
.
Необходимо определить конечный продукт
Y
и чистый продукт C
каждой отрасли.
Конечный
продукт Y
получается в результате вычитания из
каждого элемента матрицы валовой
продукции суммы элементов соответствующих
строк матрицы
.
Например, первое значение
равно 100 – (10 + 20 + 15 + 10) = 45.
Чистый продукт С
получается в результате вычитания из
каждого элемента матрицы валовой
продукции Х
суммы элементов соответствующих столбцов
матрицы
.
Например, первое значение
равно 100 – (10 + 5 + 25 + 20) = 40.
В результате получим основную балансовую
таблицу:
Отрасль |
Потребление отраслей, |
Конечный
продукт,
|
Валовойпродукт,
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
1 |
10 |
20 |
15 |
10 |
45 |
100 |
2 |
5 |
10 |
0 |
10 |
25 |
50 |
3 |
25 |
10 |
15 |
5 |
95 |
150 |
4 |
20 |
10 |
15 |
10 |
45 |
100 |
Чистый продукт, |
40 |
0 |
105 |
65 |
= 210 |
= 400 |
Поставим
теперь другую задачу: рассчитаем конечный
продукт каждой отрасли на будущий
период, если валовой продукт окажется
равным
.
Для решения этой задачи найдем коэффициенты
прямых затрат:
.
По формуле (7.6) получим
,
Важнейшая задача межотраслевого баланса состоит в отыскании такого вектора валового выпуска X, который при известной матрице прямых затрат А (или при возможности рассчитать этот показатель) обеспечивает заданный вектор конечного продукта Y.
Из уравнения (7.6) можно выразить валовой продукт
.
(7.7)
Матрица
называется
матрицей
полных затрат.
Каждый
элемент
матрицы
S
есть
величина валового выпуска продукции
j-й
отрасли, необходимого для
обеспечения
выпуска единицы конечного продукта i-й
отрасли.
Пример 7.2.
В некотором
регионе имеются две основные отрасли
народного хозяйства: машиностроение
(м/с) и сельское хозяйство (с/х). Баланс
этих отраслей за отчетный период
определяется матрицами
,
.
Вычислим остальные показатели и заполним
основную балансовую таблицу
Отрасль |
Потребление |
Конечный продукт |
Валовой продукт |
|
м/с |
с/х |
|||
м/с |
20 |
30 |
100 |
150 |
с/х |
25 |
40 |
135 |
200 |
Чистый продукт |
105 |
130 |
235 |
350 |
Предположим,
что на будущий период планируется
конечная продукция в объемах
.
Нужно определить, какой валовой продукт
при этом нужно планировать. Найдем
коэффициенты прямых затрат:
,
.
Найдем
матрицу
.
Обратную матрицу найдем методом
алгебраических дополнений.
Определитель
равен
.
Алгебраические дополнения:
.
Транспонируем ее:
.
Делим каждый элемент на определитель:
.
Валовой продукт:
.
Таким образом, нужно планировать валовой выпуск машиностроения в размере 221 ед., а сельского хозяйства в размере 254 ед.
