Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Экономическое моделирование. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
11.08.2026
Размер:
510 Кб
Скачать

2.1 Модель управления производством продукции

71

Адаптивный способ формирования данных

При адаптивном способе формирования данных оценка si определяется цен-

тром не путем опроса предприятий, а на основе известных планов, затрат и оценок x2

в предыдущие периоды функционирования. Примем, что sik = max ( ik1 , d), где

2zik1

xik1, zik1 — план и затраты в периоде (k 1); sik — оценка коэффициента эффективности производства в периоде k.

В этом случае выбор предприятием конкретной величины затрат в данном периоде функционирования повлияет на план и цену продукции в будущем.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Одним из свойств активности организаций является учет последствий принимаемых «сегодня» решений.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Для формализации этого свойства примем, что интересы предприятия в рассматриваемом периоде (нулевом) определяются стремлением к максимуму взвешенной суммы прибылей в данном и будущих периодах:

k

λ0xi0

zi0

δik

 

λkxik

zik

]

,

(2.10)

 

 

+ k 1

 

 

[k

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

i <

 

 

 

 

 

 

где δ — дисконтирующий множитель (0

δ

1, будущие прибыли учитываются

с меньшимi

весом).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение (2.10) будем называть критерием эффективности с учетом будущих периодов. Выбор zi0, по существу, эквивалентен выбору достигнутого коэффициен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та эффективности ai0

 

 

 

i0

 

ri, который и принимается за оценку si1 следующего

 

 

2zi0

 

периода. Выбор a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

мы будем считать стратегией i-го предприятия в рассматривае-

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мом периоде

 

 

d

ai

 

ri . Для упрощения примем следующую гипотезу поведения:

предприятие предполагает, что достигнутая эффективность a

i

остается неизменной

 

 

(

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в будущие периоды, следовательно, и оценка s

ik

будет равна a

i

для любого k

1.

Тогда критерий эффективности примет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ0xi0

 

xi20

+ Ni (λ (a) xi (a) −

 

 

xi2 (a))

,

 

 

 

 

(2.11)

 

δi

 

 

 

 

 

2ai

2ai

 

 

 

 

где Ni

 

 

степень дальновидности предприятия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 δi

 

 

 

 

 

 

a , S

 

A,

Подставляя закон ОУ (2.2) в выражение (2.11) и учитывая, что s

i

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

i

=

 

получаем следующий вид критерия эффективности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

R2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ0xi0

 

 

xi20

 

Ni

 

 

i

.

 

 

 

 

 

 

(2.12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ai

2

 

A2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ситуацию равновесия a будем называть устойчивой по периодам функциони-

 

 

 

 

 

, i

 

 

÷

 

 

+

 

 

 

 

 

 

рования, если x

a

 

 

x

1

n. Для ее определения дифференцируем критерий

эффективностиi(2.12)

поi0 a :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

) =

 

i =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi20

 

 

NiR2

 

NiR2ai

 

xi20

 

NiR2 A 2ai

 

 

 

+

 

 

+

 

 

 

 

 

=

 

+

 

 

 

0.

(2.13)

 

2

2A

2

 

A

3

2

 

2A3

 

 

 

 

 

 

2ai

 

 

 

 

2ai

 

( − ) =

 

 

72

Глава 2. Модели функционирования производства

R

Подставляя xi0 = xi (a ) = ai A в (2.13), получаем

R

A

 

NiR

2

 

3

 

 

2a

i

 

 

0 или

A 1

Ni

3

2ai Ni

 

0.

2

 

+

 

 

(

A

 

 

)

=

 

(

+ A ) −

 

=

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

Окончательное уравнение для ситуации равновесия примет следующий вид:

ai

N2i Ni1A ,

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

,

 

 

i

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ni + 1

2Ni A < ri;

Ni + 1

2Ni A ri.

Результаты анализа во многом аналогичны случаю сильных штрафов: при

δ1 1 имеем Ni

 

и ai

 

2A ,

ri

2 ;

 

 

 

 

1

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

r

,

r

i

 

.

 

 

 

 

=

= ∞

 

i

 

 

2

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Заметим, что при адаптивном способе формирования данных предприятие имеет возможность искажать свою оценку эффективности только при одновременном выполнении следующих условий. Во-первых, предприятие должно иметь высокую эффективность по сравнению с суммарной эффективностью остальных предприятий (быть монополистом). Ведь, даже при δ1 = 1, должно выполняться условие ri > H/2. Во-вторых, предприятие должно обладать высокой степенью дальновидности со следующими значениями: т. е. Ni > 1 или δi > 0,5, иначе не выполнится условие

Ni + 1A < ri. Таким образом, если предприятие не является моно-

2Ni

полистом с высокой степенью дальновидности, оно будет вынуждено сообщить свою реальную оценку эффективности.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Учитывая, что чем меньше Nk, тем ближе ak к rk, можно сделать вывод о большей эффективности закона ОУ при адаптивном способе формирования данных по сравнению с законом ОУ в случае сильных штрафов, если 0 δk < 1 (Nk < ∞). Следует, однако, отметить, что определение устойчивой по периодам функционирования ситуации равновесия потребовало дополнительных гипотез о поведении предприятий в будущие периоды и представляется поэтому менее естественным, чем определение точки Нэша при встречном способе формирования данных.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Пример 2.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Оценки эффективности при адаптивном способе формирования данных

Пусть n = 5, R = 40, r = (1, 2, 4, 5, 20), δ = 0,85.

2.1 Модель управления производством продукции

73

Все предприятия, кроме пятого, сообщат свои реальные коэффициенты эффек-

тивности ai

=

Si

=

ri (для них ri

5<

H 2). Для пятого предприятия

 

 

 

 

 

 

 

17

 

N

1

/

 

 

20

 

3

 

 

 

120

 

 

 

 

 

0,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+5

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17,143.

1

 

0,85

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=. . . . . . . . . .

 

,

a5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 a5 ,

a5

=. . . . . .

. . . . . . .

=. . . . . . . . . . .=. . . . . . . . . . .=. . . . . . . . .

(. . . .+. . . .). . . . . . .

=. . . . . . . . . . . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

3

 

2

 

17

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормирование целевых функций

Примем допущение, что предприятия получают только часть прибыли, а остальная часть идет в бюджет. Пусть остающаяся у предприятий i-я часть прибыли рав-

на γ

 

λxi

zi

, где γ определяется из условия нормировки γ

 

 

 

λxi

zi

M, M 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

>

Тогда целевая функция i-го предприятия выглядит следующим образом:

 

 

(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑( −

) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fiH

=

j

λλixj

 

 

izj

)

M.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.14)

 

Подставляя затраты z

i =

x

2

/(

2r

i)

 

∑(

 

 

 

 

 

R

/

S,

x

 

 

 

 

s

i)

в (2.14), получаем

 

 

и закон ОУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

si(λ =

 

 

 

 

i

= λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

si (1

 

 

)j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fiH

s

 

 

2rsi

 

M.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

) = j

sj (1

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2rj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь fiH

s

— возрастающая функция величины si

(

1

 

 

 

si

 

 

, которая достига-

 

 

 

 

2ri

 

 

максимума при s

 

 

r

 

, следовательно, при любом n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ет

i

 

 

 

2 единственная ситуация

 

 

 

 

( )

 

=

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

равновесия будет s

 

r и эффективность закона ОУ при нормировании целевых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функций равна единице:

K

 

 

 

1. Часть прибыли, отчисляемая предприятию цен-

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

ОУ

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тром в ситуации равновесия, составит f

i

s

 

 

 

 

 

 

 

M.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(. . .).=. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Анализ показывает, что закон ОУ является эффективным при большом количестве предприятий n. При малом n применение штрафов, адаптивного способа формирования данных, дифференцированных цен и нормирования целевых функций предоставляет центру достаточный арсенал средств, чтобы обеспечить эффективное функционирование системы даже при наличии предприятиямонополиста.

.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.4Принцип согласованного управления

Рассмотренные принципы жесткой централизации и открытого управления отражают крайние точки зрения. Так, принцип ЖЦ, в первую очередь, выдвигает требование минимизации суммарных затрат на выпуск продукции (интересы

74

Глава 2. Модели функционирования производства

центра). В основе принципа ОУ лежит требование назначения элементам только «предпочтительных» планов (в первую очередь учитываются интересы элементов). Сравнение показало определенные преимущества ПОУ. Однако интересы центра

и предприятий в нашей задаче во многом совпадают. Рассмотрим сумму целевых

n

функций предприятий: ∑(λxi zi) = λR − Φ (z) → max.

i=1

Вторая составляющая этой суммы (−Φ (z)) есть не что иное, как целевая функция центра. Близость интересов центра и предприятий выражается и в том, что существует цена λ˜ = R/H, при которой планы x˜i = λ˜ri, обеспечивающие максимальную прибыль предприятий, определяют в то же время и оптимальный план с позиций центра. В общем случае такой близости интересов центра и предприятий может и не быть. Например, пусть целевая функция центра описывается следующим уравнением:

n

(2.15)

Φ (z) = i 1 pizi, pi > 0.

=

 

Такой вид целевой функции отражает неэквивалентность затрат различных предприятий с позиций центра. Например, если предприятие i использует дефицитное сырье, то центр может придать большой вес pi затратам этого предприятия или, если продукция предприятия i имеет повышенное качество, то для увеличения «веса» этой продукции центр может учитывать с меньшим весом pi затраты предприятия. Оптимальный план производства в случае целевой функции (2.15):

 

 

ri

 

 

n rj

xi0

=

 

 

 

R,

H (p) = ∑j 1

 

.

piH

p

)

pj

 

 

 

(

 

=

 

 

Если коэффициенты pi не все равны между собой, то уже не существует цены λ, при которой план {x0i } обеспечивал бы максимум прибыли для всех предприятий (таким планом является единственный план x˜). Как было показано выше, для закона ОУ при достаточно большом n план x в ситуации равновесия близок к плану x˜, который в данном случае не является оптимальным планом.

Рассмотрим следующий закон ЖЦ:

 

 

 

 

 

x

 

 

s

 

 

 

si

 

 

 

s

 

,

 

 

λ

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

,

 

 

S

 

 

p

 

 

 

 

sj

.

 

 

 

 

(2.16)

 

 

 

 

 

 

 

) = pi

 

 

 

)

 

 

 

 

) = S

 

 

 

 

 

 

 

 

(

) = ∑j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i (

λ (

 

 

 

n

(

(

p

)

 

 

 

 

 

 

 

pj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначим τi

(

si

) =

 

 

, T

 

s

) =

i 1

τi

(

si

) =

 

S

(

p

)

 

и подставим (2.16) в целевую

pi

 

 

 

функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предприятия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τi

 

si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

) [ −

 

 

 

( i )

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ri

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λx

 

 

 

 

 

 

 

T2

 

s

)

τ

 

 

 

s

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2r

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

i

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим ситуацию равновесия:

(

 

 

 

 

 

 

 

 

τi

 

 

ri

 

 

 

 

Ti

 

, Ti

 

 

 

 

τi .

fi

 

R2

1 τi

 

 

2R3

 

τi

 

 

1

 

 

 

τi

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

2

 

 

 

ri

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ri

 

Ti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

( −

 

) −

 

 

 

 

 

( −

 

) =

 

 

 

 

=

 

 

 

+

 

 

 

 

 

=

 

 

 

Система совпадает с (2.4), следовательно, при достаточно большом количестве предприятий отношения τi (si) = si/pi будут приблизительно совпадать с реальными коэффициентами эффективности: τ ≈ r. Следовательно, планы и цена в этой ситуации будут близки к оптимальным: x x˜, λ ≈ λ˜.

x2i (инвариантность понимается в смысле независи-

2.1 Модель управления производством продукции

75

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Закон ЖЦ и закон ОУ эквивалентны в том смысле, что план и цена в соответствующих ситуациях равновесия совпадают.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Это справедливо для любого закона вида

 

 

 

τ

s

 

 

 

 

R

 

 

 

xi

s

) =

i

( si)

R,

λ

s

) =

 

 

 

,

(2.17)

T

T

s

)

 

(

 

( )

 

 

(

 

(

 

 

где τi (si) — строго монотонная, непрерывно дифференцируемая функция si. Заметим, что закон (2.17) можно получить как решение следующей задачи:

 

n

 

pi

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

1

 

min,

i 1 xi

 

 

 

 

 

 

i 1 2sixi2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

=

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

i

 

 

 

 

 

 

x

i

 

max

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

2τi

 

si

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= R,

(2.18)

1

z 2τi (si)z2) .

При τi (si) = si получаем закон ОУ, а при τi (si) = si/pi получаем рассмотрен-

1

ный закон ЖЦ. Функцию λxi 2τi (si)x2i будем называть функцией предпочтения, а задачу (2.18) — задачей согласованного планирования.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Принцип формирования законов управления, состоящий в решении некоторой задачи согласованного планирования, будем называть принципом согласованного управления (СУ).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Конкретные законы СУ получаются при выборе конкретных функций предпочтения для всех предприятий и процедуры выбора решения (если решение не единственное). Множество законов СУ достаточно обширно: в него входят и законы ЖЦ (если функция предпочтения не зависит от плана), и законы ОУ (если функция предпочтения является оценкой целевой функции предприятия).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Эквивалентность законов вида (2.17) можно сформулировать как свойство инвариантности законов СУ с функциями предпочтения

1

λxi 2τi (si)

мости равновесных планов x и цены λ от вида функции τi (si)).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Отмеченное свойство в определенном смысле имеет место и для более общих законов управления и для более общих моделей. Рассмотрим эти вопросы.

2.1.5 Гипотеза слабого влияния

Ранее показано, что для законов СУ при достаточно большом числе предприятий равновесный план близок к оптимальному. Разберемся, в чем причина

76

Глава 2. Модели функционирования производства

такой ситуации. Запишем условия равновесия для произвольного закона π (s) = = {λ (s) , x (s)}, предполагая, что равновесие достигается внутри области возможных ситуаций, т. е. s (d, D). В этой ситуации будет выполняться следующее условие:

если fi

s

 

 

λxi

 

 

1

xi2, то

fi

s

 

λ

 

xi

 

dxi

 

xi

dλ

 

0

) =i

 

 

 

 

 

i

)

 

+

 

=

 

(

 

 

 

 

 

 

 

i

 

= i( λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ri

 

 

 

 

ds

 

 

ri

 

dsi

 

 

dsi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x d

ds

 

 

 

 

 

 

 

или при

 

 

0, λ

>

0 1

 

= −

λdxi

/dsi

.

 

 

 

 

 

 

dsi

λri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

Если с увеличением числа предприятий правые части этих уравнений стремятся к нулю, тогда xi ≈ λ ri, а так как xi = R, то λ ≈ R/H = λ˜, и, следовательно, xi x˜i. Уменьшение же правых частей связано с уменьшением влияния отдельного предприятия на цену продукции при увеличении числа предприятий, что выражается условием

lim

 

1

 

dλ

 

при

lim

 

dλ

0 .

 

λ

 

dsi

= 0 (

dsi

n→∞

 

λ > 0 n→∞

= )

Приведенное условие называется условием слабого влияния. Рассмотрим выполнение условия слабого влияния на примере закона ОУ:

здесь

 

R

,

тогда

dλ

 

R

и lim

 

1

 

dλ

lim

1

lim

1

 

0.

λ =

S

dsi

= −S2

 

λ

dsi

 

 

=

 

 

 

n→∞

= n→∞ S

n→∞ nd

 

Факт слабого влияния отдельного предприятия на цену продукции при достаточно большом числе предприятий (и отсутствии монополиста) хорошо известен в реальных экономических системах. В этом случае разумной представляется следующая гипотеза поведения предприятий: при сообщении информации предприятие не учитывает влияния этой информации на цену. Действительно, в условиях реального производства с его неопределенностью и случайными возмущениями учет «слабых эффектов» не имеет практического смысла. Вышеприведенную гипотезу о поведении предприятий на этапе формирования данных будем называть гипотезой слабого влияния (СВ). При гипотезе СВ уравнение для определения ситуации равновесия примет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

xi

 

dxi

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

)

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ri

dsi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dsi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ri

 

Учитывая, что

dxi

 

 

0, приравняем нулю выражение в скобках λ

 

 

xi

0, из

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

=

 

 

 

=

 

 

x

 

 

 

 

r

. Учитывая, что

 

 

xi

 

 

 

 

 

которого вытекает, что i

 

λ

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R, получаем:

 

 

 

 

 

 

xi

=

ri

R = x˜i

и λ =

R

 

= λ˜.

 

 

 

(2.19)

 

 

 

 

H

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

управления

 

 

s

)

с условиями

 

 

 

 

Таким образом, любому закону

 

 

 

 

dxiπ

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

xi (s) = R,

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dsi

 

 

 

 

 

 

 

в ситуации равновесия при гипотезе слабого влияния соответствует один и тот же план x˜ и цена λ˜. Закон ОУ обладает дополнительным свойством: в ситуации

2.2 Централизация и децентрализация

 

в модели управления производством продукции

77

равновесия при гипотезе СВ все предприятия сообщают достоверные оценки коэффициентов эффективности производства. Это следует из условия (2.19) и закона управления (2.2):

xi = λ ri = λ si si = ri.

Достоверность сообщаемой информации выгодно отличает закон ОУ от других инвариантных законов управления. Это свойство становится особенно важным, ес-

ли целевая функция системы Φ z, w

 

зависит не только от затрат zi, но и от плани-

 

 

 

1

2

Действительно, при отклонении планируемых затрат w

 

руемых затрат wi

 

2si xi .

 

 

(

)

 

 

 

 

z, w

 

 

i

от реальных zi

система несет дополнительные потери, т. е.

Φ

 

Φ

z, z . В этих

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условиях оптимальным будет закон, обеспечивающий

достоверность сообщаемой

 

 

(

 

) < ( )

 

информации, т. е. закон ОУ.

2.2 Централизация и децентрализация в модели управления производством продукции

2.2.1 Степень централизации

Функционирование системы определяется заданием способа формирования данных, системы стимулирования (целевых функций элементов) и процедур планирования и ценообразования (закон управления).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Совокупность этих трех составляющих называют механизмом функционирования системы [5].

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Одна из составляющих системы стимулирования — степень централизации: степень ответственности предприятия за выполнение планируемых показателей.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Например, отсутствие санкций за отклонение реальных затрат от планируемых соответствует децентрализации планирования затрат. Сильные штрафы соответствуют крайней степени централизации планирования затрат, так как в этом случае реальные затраты совпадают с планируемыми.

Пусть, например, целевая функция предприятия представляется уравнением

fi = λxi zi − β wi zi

где ситуация β = 0 соответствует полной децентрализации планирования затрат, а β = ∞ — полной централизации.

Можно пойти дальше в децентрализации, позволив предприятиям выпускать продукцию в произвольном количестве yi xi (>, <). Целевая функция предприятия с учетом штрафов за отклонение выпуска от плана примет вид

fi = λyi zi − α xi yi − β wi zi .

78

Глава 2. Модели функционирования производства

Полная децентрализация планирования достигается при α = β = 0: fi = λyi zi. Можно ввести и децентрализацию управления, позволив предприятиям самим

устанавливать цену продукции со штрафами при отклонении цены от установленной центром. В этом случае целевая функция предприятия примет вид

fi = µiyi zi − γ(λ − µi)2 − α xi yi − β zi wi .

(2.20)

Полная децентрализация управления имеет место при α = β = γ = 0. При этом

fi = µiyi zi.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Будем называть случай полной децентрализации управления рыночной системой: предприятие само устанавливает цену, объем выпуска и затраты.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Совокупность f = {fi} целевых функций предприятий назовем системой стимулирования. Рассмотрим две системы f 1 и f 2 вида (2.20), и пусть 1, α1, β1)(γ2, α2, β2). В этом случае система f 2 имеет большую степень централизации, чем f 1 f 2 f 1.

Если f 2 f 1 и f 1 f 2, то системы имеют одинаковую степень централизации. Если f 1 f 2 и f 2 f 1, то системы несравнимы по степени централизации.

2.2.2 Анализ рыночной системы

 

n

 

n

 

В условиях рыночной системы не исключено, что

 

yi R или

yi R. В пер-

 

=

 

=

 

 

i

1

 

i 1

 

вом случае центр ничего не может поделать, во втором

случае он может не прини-

 

<

 

>

мать избыток продукции.

Например, роль центра могут играть потребители, которые в первую очередь будут брать продукцию, предлагаемую по минимальной цене. Упорядочим пред-

приятия по возрастанию цены:

µ1 < µ2 <

. . .

< µn

. Пусть предприятие k такое, что

k1

k

 

 

∑µiri < R ∑µiri.

i

1

 

 

 

i

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

Тогда

последние (n k) предприятий вынуждены снижать цену, а первые (k 1)

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равновесии

будут повышать цены (их прибыль будет расти). Следовательно, в

 

установится единая рыночная цена продукции, т. е. µi

λ . Пусть yi

— выпуск

i-го предприятия при цене λ

 

(очевидно, yi

 

λ ri). Если=yi λ ri, то, установив

цену µi

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

число),

предприятие i сможет реализо-

=

ε (ε — малое положительное

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

вать

 

 

 

в количестве min R,

λ

r

i

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продукцию

 

 

 

и получить дополнительную прибыль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из условия

i

1

 

 

 

 

R находим

 

 

Поэтому в равновесии yi

=

λ

 

 

ri

и

(

 

 

 

)

 

=

i

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ =

 

R

= λ˜,

yi =

λ ri =

 

 

ri

R = x˜i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H

 

 

 

2.2 Централизация и децентрализация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в модели управления производством продукции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заметим, что ситуация

 

 

λ , y

 

 

не является равновесием Нэша, по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скольку любое предприятие

может, установив цену

µi

 

λ

 

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сохранении выпуска

 

λ

 

r

, увеличить свою прибыль. Однако

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этом остальные предприятия

могут увеличить выпуск продукции,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

установив цены λ

 

 

 

µ µ , что может привести к тому, что про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дукция предприятия

 

i jне найдетi

сбыта. Поэтому при достаточно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большом числе предприятий повышение цены сверх λ нецелесо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

образно. В этом смысле ситуация

 

λ

 

, y

 

является равновесной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, в равновесии выпуски

 

 

продукции

являются опти-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мальными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

Учтем влияние отдельной фирмы на рыночную цену. Пусть фирма i устано-

вила цену λ λ . Тогда остальные фирмы, устанавливая цены λ

 

ε (ε — малое по-

ложительное число),

смогут реализовать продукцию в количествах

 

λ

 

ε

r

j

 

r

,

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ j

 

j i, а фирма i только продукцию в объеме R

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

R

 

 

H

, получая прибыль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j i

λ

 

j

= −

λ

i

 

 

 

 

(

 

− )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− ∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ R λHi

 

 

 

 

 

 

R

 

λHi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, возьмем производную от целевой функции

 

Определяя максимум прибыли по

 

 

( − ) −

 

 

 

 

(

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предприятия и приравняем ее нулю:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fiR 2λHi

 

 

 

 

1

RHi

 

 

1

λHi2

 

 

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ri

 

 

 

ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда получаем оптимальную цену для предприятия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

Hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hii

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заметим, что полученная цена

λ

 

больше+оптимальнойi

˜, что видно из следую-

щих преобразований:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

˜

 

 

 

 

 

ri

 

 

Hi

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

ri2

 

2riHi

Hi2

 

2riHi

 

 

Hi2

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

λ

 

 

Hi

 

r

 

 

H

i

 

 

ri

 

Hi

 

 

 

 

+Hi

 

 

 

2ri +

Hi

 

ri

 

 

Hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− =

 

 

(

 

 

+

 

 

 

)

 

+

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

(

 

 

+

 

 

 

) (

 

+

)

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

В случае наличия фирмы-монополиста (ri Hi) устанавливается монопольная цена λM 2RHi , yi R − λM Hi R2 (эта ситуация совпадает с наличием монополиста

при принципе ОУ).

Но до сих пор мы не учли, что спрос на продукцию падает при увеличении цены λ. Пусть, например, спрос — линейная функция цены R (λ) = Rm − αλ, где Rm = R (1 + α/H), что обеспечивает R (λ) = R при λ = λ˜ = R/H. Найдем цену λиз условия максимума:

 

1

2

 

λ(R (λ) − λHi) −

 

(R (λ) − λHi)

;

2ri

fi= R (λ) − 2λHi − αλ + 1 (R (λ) − λHi) (α + Hi) = 0; ri

80 Глава 2. Модели функционирования производства

отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rm

 

α

 

H

 

 

 

 

λ

=

(

α

+

Hi

 

(

 

α+

 

H)

+

ri

)

.

 

 

 

) (

 

+

 

 

 

Пусть коэффициенты эффективности всех предприятий равны между собой: ri = r = H/n. Тогда

 

 

 

 

Rm

(

α

+

H

)

 

 

 

 

Rmn2

(

α

+

H

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n α

 

 

 

 

 

λ

 

=

α

 

n H

 

α

 

H

n

=

 

 

 

 

 

2

 

 

 

.

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

H

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( +

H

) −

H

 

 

 

 

( +

 

 

 

 

) ( + +

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График зависимости λот n приведен на рис. 2.2.

Рис. 2.2 – График зависимости λот n

Цену в случае одного предприятия λ(1) назовем монопольной ценой λM :

 

Rm

(

α

+

H

)

 

R α

 

H

)

2

 

 

 

α

 

 

 

 

 

( α+

 

 

 

 

.

λM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

(

α

+

2H

) =

αH

(

+

2H

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Функционирование предприятий в условиях рыночной системы

В условиях рыночной системы действуют пять предприятий со следующими коэффициентами эффективности: r = (1, 2, 3, 4, 5). Пусть R = 90. Определить объемы выпусков и прибыли предприятий:

1)в ситуации равновесия;

2)если 5-е предприятие установит собственную цену на продукцию:

а) при независимости спроса от цены;

б) если спрос падает при увеличении цены и α = 3.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]