
- •Предисловие
- •1. Введение
- •Общие понятия о моделировании
- •2.1. Принцип системного подхода в моделировании
- •2.2. Общая характеристика проблемы моделирования
- •2.3. Классификация видов моделирования
- •3. Простейшие модели систем
- •3.1. Модель маятника
- •3.2. Модель движения по быстрейшему пути с «отражением».
- •3.3. Модель популяций Мальтуса
- •3.4. Модель движения одноступенчатой космической ракеты
- •3.5. Простейшая модель изменения зарплаты и занятости
- •3.6. Макромодель экономического роста
- •3.7. Взаимодействие двух биологических систем (модель «хищник - жертва»)
- •4.2. Простейший пример имитационного моделирования (модель работы кассы)
- •4.3. Понятие о методе статистических испытаний
- •4.4. Об имитационном моделировании случайных факторов Моделирование случайных событий
- •4.5. Имитационная модель системы массового обслуживания
- •Математическая постановка задачи
- •Пример решения задачи
- •5.2. Модель источников формирования входного пассажиропотока строящейся станции Петербургского метрополитена «Волковская».
- •5.3. Моделирование влияния повышения квалификации машинистов локомотивного депо на количество брака в их работе
- •5.4. Моделирование распознавания технической железнодорожной документации
- •Введение
- •Постановка задачи
- •Вектор значимых признаков символа
- •Алгоритмы построения скелета символа
- •Модель процесса распознавания символов для технологических карт систем железнодорожной автоматики
- •Заключение
- •A.Модель нагрузки на руководителя среднего звена управления
- •Введение
- •1. Обобщённая имитационная модель работы руководителя среднего звена управления при разных нагрузках
- •1.1. Описание входных данных модели
- •1.2. Описание алгоритма работы руководителя
- •1.3. Анализ результатов работы модели
- •1.4 Выводы
- •2.Модель взаимоотношений руководителя с подчиненными
- •2.1. Общее описание математической модели
- •B.Анализ результатов моделирования
- •Моделирование оптимального управления поездами метрополитена
- •Моделирование функционирования тональных рельсовых путей
- •Формирование напряжения в путевом генераторе:
- •Моделирование обработки сигнала пг в путевом фильтре:
- •Моделирование прохождения сигнала по рельсовой линии (рл):
- •Моделирование обработки сигнала в путевом приемнике
- •480 Гц. При напряжении на входе с несущей частотой 480 Гц.
- •Обработка сигнала с выхода фильтра модулирующей частоты
- •Литература
3.5. Простейшая модель изменения зарплаты и занятости
Рынок труда, на котором взаимодействуют работодатели и наемные работники, характеризуется зарплатой p(t) и числом занятых работников N(t). Пусть на нем существует равновесие, т. е. ситуация, когда за плату p0 >0 согласны работать N0 >0 человек. Если по каким-то причинам это равновесие нарушается (например, по возрасту часть работников уходит на пенсию либо у предпринимателей возникают финансовые трудности), то функции p(t) и N(t) отклоняются от значений p0 , N0.
Будем считать, что работодатели изменяют зарплату пропорционально отклонению численности от равновесного значения. Тогда
1(
N-N0
),
1
>0.
Предположим, что число работников увеличивается или уменьшается также пропорционально росту или уменьшению зарплаты относительно значения p0 , т. е.
2
(p-p0
),
2
>0.
Дифференцируя первое уравнение по t и исключая из него с помощью второго уравнения величину N, приходим к стандартной модели колебаний
(p-p0
)= -
1
2
(p
– p0
)
(1)
Аналогично можно получить
(N – N0 )= - 1 2 ( N – N0 ) (2)
Из (1) и (2) следует
1 ( N – N0 )2 + 2 ( p – p0 )2 = Const. (3)
Из соотношения (3) следует, что фонд зарплаты, равный Pn может колебаться, но в среднем за несколько периодов колебаний он будет равен p0 N0 .
3.6. Макромодель экономического роста
В растущей экономике число работающих R(t) не постоянно, а увеличивается с течением времени. В простейшей модели считается, что темп прироста занятых работников пропорционален числу уже работающих
Поэтому R(t)=R0 exp( t) – заранее известная функция времени (величина задается, R0 = R(0) – число работающих в начальный момент времени). Работники производят национальный доход Y(t), который частично идет на потребление и частично на накопление:
Y(t)
=
+ A. (1)
Накопленная часть продукта А возвращается в экономику, с тем, чтобы скомпенсировать выбывающие из строя производственные мощности, а также для создания новых мощностей. Под мощностью M(t) понимается максимально возможный выпуск продукта экономикой. Реальный выпуск продукта зависит, естественно, от числа работающих и задается производственной функцией вида
Y(t)=M(t)f(x(t)). (2)
В
формуле (2)
величина x(t)=
R(t)
/ M(t)
по своему
смыслу – количество работающих на
единице мощности. Относительно функции
f(x)
делаются
следующие предположения: f(0)=0,
f
‘(0)>
0 ( выпуск
растет с увеличением числа занятых ) и
f
‘’<0
(насыщение).
Функция f(x)
определена
для значений x
на отрезке
0
x
xM=RM
/ M,
RM
(t)
– число
рабочих мест в хозяйстве при мощности
M(t).
Если все
места заполнены, то выпуск Y(t)
по определению
равен M(t),
т. е. для
f(x)
должно
выполняться условие
f( xM )= 1.
Одна из главных задач теории экономического роста - нахождение оптимальных в некотором смысле способов разделения произведенного продукта на потребляемую и накапливаемую части. Критерием оптимальности можно выбрать, например, душевое потребление ( количество продукта, потребляемого одним работающим ), т. е. величину
c(t)= (t)/R(t).
Сбереженный в единицу времени продукт A(t) расходуется на создание новой мощности:
A(t) = a I(t),
где a>0 - считающееся заданным и постоянным количество фондообразующего продукта, необходимого для создания единицы новой мощности, I(t) – число единиц новой мощности.
Темп выбытия существующей мощности предполагается пропорциональным самой мощности, т. е. величине M(t), коэффициент выбытия > 0 задается постоянным.
В итоге для изменения функции M(t) получаем балансовое соотношение
.
(3)
Уравнения
(1)-(3)
содержат четыре неизвестные величины
- Y(t),
(t),
M(t),I(t).
Для замыкания
модели предположим, что скорость введения
новой мощности пропорциональна величине
уже существующей мощности: I(t)=
M(t),
где
>0
(величина, обратная
характерному времени наращивания
мощности) считается заданной и постоянной
(естественно,
)
. Тогда решение уравнения (3)
легко
находится:
M(t)=M0
exp(
), (4)
а вместе с ним определяются и все остальные неизвестные величины.
Проанализируем простой, но показательный случай экономического роста, когда мощность увеличивается со временем в том же темпе, что и число работающих. Для этого, очевидно, необходимо, чтобы выполнялось равенство
.
(5)
Оно означает также, что с тем же темпом растут функции Y(t) (поскольку f(x(t)) = f(x=R0 / M0 )=Const) и (t), I(t).
Найдем число работающих и соотношение между потреблением и накоплением, при которых душевое потребление работников максимально. По определению
c(t)=
=
.
Учитывая, что Y(t)=M(t)f(x), A(t)= a M(t), и принимая во внимание (4), (5), получаем
c(t)=
c =
,
(6)
т. е. душевое потребление со временем не меняется. Его максимум, как видно из (6),достигается при условии
,
которое дает уравнение для искомой величины xm
xmf
/(xm
) – f(xm
)+a(
)=0. (7)
Это уравнение всегда имеет единственное решение 0 < xm < xM. Заметим, что помимо всех сделанных предположений, для реализации рассматриваемого режима экономического роста необходимо согласование численности работающих R0 с мощностью M0 в начальный момент времени так, чтобы R0 / M0 = xm.
Норма накопления, обеспечивающая максимальное значение cm
nm = Am / Ym , находится из равенств Ym = Mmf (xm), Am = a Mm и из (5), (7):
nm = 1 – xm f /(xm) / f(xm), (8)
и называется нормой золотого правила роста Солоу.
Если условие (5) не выполнено, то режимы роста экономики становятся более сложными, и оптимизация их характеристик проводится на всем рассматриваемом временном интервале. Напомним, что построенная модель не учитывает изменений в производственных отношениях (они считаются постоянными) и оперирует в основном технологическими связями.