Линейная алгебра. Экономические приложения

Содержание

Слайд 2

Межотраслевой баланс Межотраслевой баланс (МОБ) — экономико-математическая балансовая модель, характеризующая межотраслевые

Межотраслевой баланс

Межотраслевой баланс (МОБ) — экономико-математическая балансовая модель, характеризующая межотраслевые производственные

взаимосвязи в экономике страны между выпуском продукции в одной отрасли и затратами продукции всех участвующих отраслей, необходимыми для обеспечения этого выпуска.
Слайд 3

Межотраслевой баланс

Межотраслевой баланс

Слайд 4

Столбцы отражают состав валового выпуска отраслей экономики по элементам промежуточного потребления

Столбцы отражают состав валового выпуска отраслей экономики по элементам промежуточного потребления

и добавленной стоимости.
Строки - направления использования ресурсов каждой отрасли.
Слайд 5

Применения МОБ Основные задачи применения МОБ: Определить объем валового продукта производственного

Применения МОБ

Основные задачи применения МОБ:
Определить объем валового продукта производственного сектора

экономики по известному конечному спросу.
Распределить по отраслям производства промежуточный продукт каждой отрасли.
Слайд 6

Пример составления модели Некоторый экономический регион производит n видов продуктов (только

Пример составления модели

Некоторый экономический регион производит n видов продуктов (только

своими силами и только для населения данного региона).
Технологический процесс отработан, а спрос населения на эти товары изучен.

Предположения модели:

Требуется определить годовой объем выпуска продуктов для обеспечения конечного и производственного потребления.

Слайд 7

Введем обозначения для известных величин: yi - спрос населения на i-й

Введем обозначения

для известных величин:  yi  - спрос населения на i-й продукт

(i=1,...,n);  aij - количество i-го продукта, необходимое для выпуска единицы j-го продукта по данной технологии ( i=1,...,n ; j=1,...,n);
  для неизвестных величин:  xi - объем выпуска i-го продукта (i=1,...,n). 
Слайд 8

Стоимостной баланс Для каждого i должно выполняться равенство величина выпуска i-го

Стоимостной баланс

Для каждого i должно выполняться равенство

величина выпуска i-го продукта,
необходимая

для всего выпуска

конечное
потребление

воспроизводство

Слайд 9

, или - классическая модель «затраты-выпуск». Модель Леонтьева Определим технологическую матрицу

, или - классическая модель «затраты-выпуск».

Модель Леонтьева

Определим технологическую

матрицу
(матрицу прямых затрат)

вектор спроса и вектор выпуска .

Слайд 10

Формулировки модели Леонтьева Эквивалентные формулировки уравнения межотраслевого баланса: - каноническая форма

Формулировки модели Леонтьева

Эквивалентные формулировки уравнения
межотраслевого баланса:

- каноническая форма
- приведенная

форма

Матрица (E – A)-1 называется матрицей полных затрат.

Слайд 11

Задачи ЗАДАЧА 2. Дана матрица А прямых затрат и вектор X

Задачи

ЗАДАЧА 2. Дана матрица А прямых затрат и вектор

X валового выпуска. Найти вектор конечного продукта Y.
Решение:
Y = (E-A)X

Типовые задачи, возникающие при изучении
межотраслевого баланса:
ЗАДАЧА 1. Найти матрицу А - прямых затрат.

Слайд 12

Задачи ЗАДАЧА 3 (основная). Дана матрица А прямых затрат и вектор

Задачи

ЗАДАЧА 3 (основная).
Дана матрица А прямых затрат и вектор Y
конечного

продукта. Найти вектор X валового выпуска.
Решение:
1-й способ - решение СЛУ (Е-А)X=Y
2-й способ - нахождение X=(Е-А)-1Y
Слайд 13

Продуктивность матрицы прямых затрат модели Леонтьева Определение. Матрица прямых затрат модели

Продуктивность матрицы прямых затрат модели Леонтьева

Определение.
Матрица прямых затрат модели Леонтьева (все

элементы неотрицательны) называется продуктивной, если для любого неотрицательного вектора конечного выпуска Y найдётся неотрицательный вектор валового выпуска X с данной матрицей прямых затрат.
В этом случае и модель Леонтьева называется продуктивной.
Слайд 14

Теорема (первый критерий продуктивности) Модель Леонтьева с неотрицательной матрицей А продуктивна

Теорема (первый критерий продуктивности)

Модель Леонтьева с неотрицательной матрицей А
продуктивна тогда

и только тогда, когда существует неотрицательная матрица (Е–А)-1.
Слайд 15

Теорема (второй критерий продуктивности) Матрица А с неотрицательными элементами продуктивна, если

Теорема (второй критерий продуктивности)

Матрица А с неотрицательными элементами продуктивна, если сумма

элементов по любому ее столбцу (строке) не превосходит единицы:
Причем хотя бы для одного столбца (строки) эта сумма строго меньше единицы.
Слайд 16

Пример 1 В таблице приведены данные по балансу: Найти векторы конечного

Пример 1

В таблице приведены данные по балансу:

Найти векторы конечного потребления и

валового выпуска, а также матрицу коэффициентов прямых затрат и определить, является ли она продуктивной.
Слайд 17

Пример 1 (продолжение)

Пример 1 (продолжение)

Слайд 18

Пример 1 (продолжение) Все элементы матрицы А положительны. Сумма элементов третьего

Пример 1 (продолжение)

Все элементы матрицы А положительны. Сумма элементов третьего и четвертого столбцов

боль­ше единицы.
Следовательно, условия второго критерия продуктивности не соблюдены, матрица А не является продуктивной.
Экономическая причина: внутреннее потребление отраслей 3 и 4 слиш­ком велико в соотношении с их валовыми выпусками.
Слайд 19

Пример 2 Дан баланс трех отраслей промышленности за некоторый период времени:

Пример 2

Дан баланс трех отраслей промышленности за некоторый период времени:

Построить

матрицу полных затрат.
Найти объем валового выпуска каждого вида продукции, если конечное потребление по отраслям увеличить соответственно на 60, 70, 30 усл.ед.
Слайд 20

Пример 2 (продолжение) Матрица А удовлетворяет обоим критериям продуктивности. В случае

Пример 2 (продолжение)

Матрица А удовлетворяет обоим критериям продуктивности. В случае заданного увеличения конечного

потребления новый вектор конечного продукта Y* будет иметь вид

Новый вектор валового выпуска X* найдем из
, или

Слайд 21

Пример 2 (продолжение) Таким образом, для заданного уве­личения компонент вектора конечного

Пример 2 (продолжение)

Таким образом, для заданного уве­личения компонент вектора конечного продукта,

необходимо увеличить соответствующие валовые выпуски: тяжелой промышленности на 52,2%, легкой промышленности — на 35,8% и сельского хозяйства — на 85%.

Решаем систему , получаем

Слайд 22

Дано уравнение межотраслевого баланса для двух отраслей: Требуется определить, каким должен

Дано уравнение межотраслевого баланса для двух отраслей:
Требуется определить, каким должен быть

вектор валового выпуска, чтобы конечный продукт 1-й отрасли увеличился вдвое, а 2-й – на 20%.

Пример 3

Слайд 23

Пример 3 (продолжение) Решение:

Пример 3 (продолжение)

Решение:

Слайд 24

Пример 3 (продолжение) Даны матрица А прямых затрат и вектор конечного

Пример 3 (продолжение)

Даны матрица А прямых затрат и вектор

конечного
продукта Y :
Найти вектор валового выпуска X.
Решение:
Слайд 25

Модель международной торговли Пусть x1, x2, … , xn – бюджеты

Модель международной торговли

Пусть x1, x2, … , xn – бюджеты торгующих

стран,

– структурная матрица торговли,

xij - часть бюджета i-й страны, которую она тратит на торговлю с j-й страной. Тогда выручка i-й страны составит

Слайд 26

Какими должны быть соотношения между бюджетами торгующих между собой стран, чтобы

Какими должны быть соотношения между бюджетами торгующих между собой стран, чтобы

торговля была взаимовыгодной?

Модель международной торговли

Слайд 27

Замечание о модели международной торговли Модель международной торговли является частным случаем

Замечание о модели международной торговли

Модель международной торговли является частным случаем

модели МОБ.
Роль отраслей играют государства.
Все товары, которые государство производит идут в потребление либо в своей стране, либо в странах-партнерах (все товары рассматриваются как конечные).