
- •Тема 1. Матричная алгебра План
- •Понятие матрицы. Виды матриц
- •Операции над матрицами и их свойства
- •I. Сложение матриц
- •II. Умножение матрицы на число
- •Свойства операций сложения и умножения на число:
- •III. Произведение матриц
- •Свойства операции умножения матриц:
- •IV. Транспонирование матриц
- •Свойства операции транспонирования:
- •Понятие определителя. Разложение определителя по элементам строки (столбца)
- •Свойства определителей
- •Базисный минор и ранг матрицы. Теорема о базисном миноре
- •Вычисление ранга матрицы методом окаймляющих миноров
- •Вычисление ранга матрицы с помощью элементарных преобразований
- •Обратная матрица и ее вычисление. Матричные уравнения
- •Свойства обратных матриц:
- •1) Если, то домножая обе части уравнения на слева, получим .
- •2) Если, то домножая обе части уравнения на справа, получим .
- •Использование алгебры матриц в экономике
- •Тема 2. Системы линейных уравнений План
- •Понятие системы линейных уравнений (слу)
- •Матричная форма записи слу
- •Условия совместности систем линейных уравнений. Теорема Кронекера–Капелли
- •Решение систем линейных уравнений методом обратной матрицы и по формулам Крамера
- •Метод Гаусса решения систем линейных уравнений
- •Однородные системы линейных уравнений
- •Фундаментальная система решений однородной системы линейных уравнений
- •Использование систем линейных уравнений в экономике
- •Модель Леонтьева многоотраслевой экономики
- •Экономико-математическая модель линейного обмена
- •Тема 3. Комплексные числа План
- •Понятие комплексного числа
- •Действия над комплексными числами
- •Тригонометрическая форма комплексного числа
- •Действия над комплексными числами в тригонометрической форме:
- •Тема 4. Элементы векторной алгебры План
- •Векторы на плоскости и в пространстве: основные понятия
- •Линейные операции над векторами
- •Свойства операций сложения векторов и умножения вектора на число
- •Координаты вектора на плоскости и в пространстве
- •Скалярное произведение векторов
- •Свойства скалярного произведения
- •Понятие линейного пространства
- •Примеры линейных пространств
- •Линейная зависимость и независимость системы n векторов
- •Примеры линейно зависимых и линейно независимых систем векторов
- •Базис. Координаты вектора в базисе
- •Матрица перехода к новому базису
- •Свойства матрицы перехода
- •Евклидово пространство: основные понятия
- •Выпуклые множества, свойства выпуклых множеств
- •Тема 5. Линейные отображения План
- •Понятие линейного оператора
- •Матрица линейного оператора
- •Действия над линейными операторами
- •Собственные векторы и собственные значения линейного оператора
- •Квадратичные формы
- •Критерий Сильвестра
Модель Леонтьева многоотраслевой экономики
Основным инструментом построения и сохранения необходимых пропорций в многоотраслевой экономике является балансовый метод. Он состоит в том, что валовый выпуск i-ой отрасли должен быть равен сумме объемов продукции, потребляемой в производственной и непроизводственной сферах, т.е.
(9)
где
– общий
(валовый) объем продукции i-ой
отрасли,
– объем
продукции i-ой
отрасли, потребляемый j-ой
отраслью при производстве объема
,
– объем
продукции i-ой
отрасли, используемый в непроизводственной
сфере (так называемый продукт конечного
потребления).
Уравнения (9) называются соотношениями баланса.
Вводя
коэффициенты
– коэффициенты прямых материальных
затрат по формуле:
уравнение баланса можно записать в виде:
(10)
или в более компактной (матричной) форме
X = АХ + Y, (11)
где
–
вектор валового продукта,
–
вектор конечного продукта,
–
матрица прямых материальных затрат.
Уравнения (10), (11) называются уравнениями межотраслевого баланса или линейной моделью Леонтьева. Полученные уравнения баланса (10) можно использовать в двух направлениях:
-
по вектору конечного потребления определяют (планируют) необходимую величину валового выпуска каждой отрасли (основная задача);
2) по известному вектору валового выпуска X находят вектор конечного потребления Y:
У=X–AX=(Е–А)X. (12)
Пример. В таблице приведены данные об исполнении баланса между двумя видами отраслей за некоторый период.
Отрасль |
Внутрипроизводственное потребление, ден. ед. |
Конечный продукт |
Валовый продукт |
|||
Энергетика |
x11= 8 |
x12=20 |
y1=52 |
x1=80 |
||
Машиностроение |
x21=12 |
x22=16 |
y2=72 |
x2=100 |
Вычислить: 1) величину конечного продукта, если вектор валового выпуска будет равен Х = (100,140)т , 2) необходимый объем валового выпуска отраслей, если объем конечного потребления нужно увеличить до уровня Y = (100,150)т.
Решение. Сначала, используя данные таблицы и формулу (2.10), составим матрицу прямых затрат
и затем построим матрицу полных затрат
1) Величину получающегося конечного продукта вычислим по формуле (2.12):
2) Матрица (Е–А) невырожденная, так как
.
Следовательно, для нее существует обратная матрица
Из уравнения (12) получим
Таким образом, чтобы обеспечить конечный продукт в объеме Y = (100,150)т, валовый выпуск в энергетической отрасли нужно поднять до 167,55 ден. ед., а в машиностроении – до 202,479 ден. ед..
Экономико-математическая модель линейного обмена
Эта модель иначе называется линейной моделью международной торговли. Ее исследование сводится к решению однородной системы линейных уравнений вида
где
входящие величины имеют следующий
смысл:
–
национальный доход страны
,
коэффициент
выражает часть национального дохода
страны
,
которая используется при товарообороте
со страной
.
Матрица
называется структурной матрицей обмена
(торговли), ее коэффициенты связаны
соотношением:
Пример.
Структурная
матрица трех стран
имеет
вид
Каковы должны быть национальные доходы этих стран для того, чтобы торговля между ними была сбалансированной?
Решение. Соответствующая линейная модель торговли имеет вид
Решая эту систему уравнений методом Гаусса, получим X=(4,5α, 4α, α), где α – некоторая постоянная положительная величина, равная национальному доходу страны S3.