Wykład 2 - model produkcji input-output (Model 1)

Podobne dokumenty
Wykład 2 - model produkcji input-output (Model 1)

Wykład 3 - model produkcji i cen input-output (Model 2)

Stosowane modele równowagi. Wykład 1

Ekonometria. Przepływy międzygałęziowe. Model Leontiefa. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej. Przepływy międzygałęziowe Model Leontiefa

Finanse i Rachunkowość studia niestacjonarne/stacjonarne Model Przepływów Międzygałęziowych

Prosty model równowagi ogólnej dla gospodarki zamkniętej (Model 3)

Model przepływów międzygałęziowych (model Leontiewa)

Notatki do tematu Metody poszukiwania rozwiązań jednokryterialnych problemów decyzyjnych metody dla zagadnień liniowego programowania matematycznego

Wykład z równań różnicowych

Definicje i przykłady

Układy równań liniowych

CIĄGI wiadomości podstawowe

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE ZWYCZAJNE

Modele wielorownaniowe

Układy równań liniowych. Ax = b (1)

Podstawianie zmiennej pomocniczej w równaniach i nie tylko

Pochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do obliczania niepewności pomiarowych

Elementarne reguły linearyzacji

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH

2. Układy równań liniowych

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH

FUNKCJA LINIOWA, RÓWNANIA I UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH

Analiza tworzenia i podziału dochodów na podstawie modelu wielosektorowego

Treść wykładu. Układy równań i ich macierze. Rząd macierzy. Twierdzenie Kroneckera-Capellego.

a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn x 1 x 2... x m ...

Obliczenia iteracyjne

Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania

Wykład 14. Elementy algebry macierzy

Wykład z równań różnicowych

VII. Elementy teorii stabilności. Funkcja Lapunowa. 1. Stabilność w sensie Lapunowa.

0 + 0 = 0, = 1, = 1, = 0.

5. Rozwiązywanie układów równań liniowych

Programowanie celowe #1

Analiza progu rentowności

Funkcje liniowe i wieloliniowe w praktyce szkolnej. Opracowanie : mgr inż. Renata Rzepińska

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE

1. PODSTAWY TEORETYCZNE

Wstęp do metod numerycznych Eliminacja Gaussa Równania macierzowe. P. F. Góra

dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory;

O PEWNEJ ANOMALII W WYCENIE INSTRUMENTÓW DŁUŻNYCH

Liczby zespolone. x + 2 = 0.

1 Macierz odwrotna metoda operacji elementarnych

Pochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do rachunku błędów pomiarowych

Rozwiązanie Ad 1. Model zadania jest następujący:

4 Analiza input-output i jej zastosowania w modelowaniu ekonomiczno-ekologicznym

Rozdział 3 ZADANIE TRANSPORTOWE I PROBLEM KOMIWOJAŻERA

, A T = A + B = [a ij + b ij ].

1 Układy równań liniowych

Matematyka A kolokwium: godz. 18:05 20:00, 24 maja 2017 r. rozwiązania. ) zachodzi równość: x (t) ( 1 + x(t) 2)

FUNKCJA LINIOWA. Zadanie 1. (1 pkt) Na rysunku przedstawiony jest fragment wykresu pewnej funkcji liniowej y = ax + b.

Prognozowanie popytu. mgr inż. Michał Adamczak

3. Macierze i Układy Równań Liniowych

x 2 = a RÓWNANIA KWADRATOWE 1. Wprowadzenie do równań kwadratowych 2. Proste równania kwadratowe Równanie kwadratowe typu:

Przemysł spożywczy w Polsce analiza z wykorzystaniem tablic przepływów międzygałęziowych

Definicja i własności wartości bezwzględnej.

Badania Operacyjne Ćwiczenia nr 4 (Materiały)

Skrypt 23. Geometria analityczna. Opracowanie L7

Wykład 3 Równania rózniczkowe cd

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2

Matematyka licea ogólnokształcące, technika

Rozwiązywanie układów równań liniowych

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH - Metody dokładne

Funkcje wymierne. Jerzy Rutkowski. Działania dodawania i mnożenia funkcji wymiernych określa się wzorami: g h + k l g h k.

D. Miszczyńska, M.Miszczyński KBO UŁ 1 GRY KONFLIKTOWE GRY 2-OSOBOWE O SUMIE WYPŁAT ZERO

3. Wykład Układy równań liniowych.

Układy równań liniowych

Przekształcanie równań stanu do postaci kanonicznej diagonalnej

FUNKCJE. Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI MODUŁ 5 Teoria funkcje cz.1. Definicja funkcji i wiadomości podstawowe

Załóżmy, że obserwujemy nie jedną lecz dwie cechy, które oznaczymy symbolami X i Y. Wyniki obserwacji obu cech w i-tym obiekcie oznaczymy parą liczb

3. FUNKCJA LINIOWA. gdzie ; ół,.

Wstęp do metod numerycznych Uwarunkowanie Eliminacja Gaussa. P. F. Góra

METODY NUMERYCZNE. wykład. konsultacje: wtorek 10:00-11:30 środa 10:00-11:30. dr inż. Grażyna Kałuża pokój

Programowanie strukturalne i obiektowe. Funkcje

Elementy rachunku różniczkowego i całkowego

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4

Szukanie rozwiązań funkcji uwikłanych (równań nieliniowych)

Metoda eliminacji Gaussa

Równania różniczkowe liniowe II rzędu

dr inż. Ryszard Rębowski 1 WPROWADZENIE

ROZWIĄZANIA I ODPOWIEDZI

Podstawą w systemie dwójkowym jest liczba 2 a w systemie dziesiętnym liczba 10.

Układy równań i równania wyższych rzędów

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH -Metody dokładne

9. Dyskretna transformata Fouriera algorytm FFT

Rachunki narodowe ćwiczenia, 2015

6. FUNKCJE. f: X Y, y = f(x).

Analiza matematyczna dla informatyków 3 Zajęcia 14

Układy równań. Kinga Kolczyńska - Przybycień 22 marca Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi

Lekcja 5. Temat: Prawo Ohma dla części i całego obwodu

2a. Przeciętna stopa zwrotu

2. DZIAŁANIA NA WIELOMIANACH

Układy równań i nierówności liniowych

Wykład 8. Rachunek dochodu narodowego i model gospodarki

Równania różniczkowe wyższych rzędów

Kształcenie w zakresie podstawowym. Klasa 2

Wykład 16. P 2 (x 2, y 2 ) P 1 (x 1, y 1 ) OX. Odległość tych punktów wyraża się wzorem: P 1 P 2 = (x 1 x 2 ) 2 + (y 1 y 2 ) 2

Met Me ody numer yczne Wykład ykład Dr inż. Mic hał ha Łanc Łan zon Instyt Ins ut Elektr Elektr echn iki echn i Elektrot Elektr echn olo echn

1. Czy poniższa para liczb spełnia równanie 6x + 4y = 23? Wstaw znak X w odpowiednią kratkę. x = 4,5, y = 1 TAK NIE

FUNKCJA LINIOWA. A) B) C) D) Wskaż, dla którego funkcja liniowa określona wzorem jest stała. A) B) C) D)

punktów 0 2 punktów oznaczenie i wyskalowanie osi wykresu narysowanie odcinka łączącego punkty o współrzędnych (0 m; 0 J) i (31,25 m; J)

Transkrypt:

Wykład 2 - model produkcji input-output (Model 1) 1 Wprowadzenie Celem wykładu jest omówienie (znanego z wcześniejszych zajęć) modelu produkcji typu input-output w postaci pozwalającej na zaprogramowanie w pakiecie GEMPACK. Dla uproszczenia model 1 jest modelem gospodarki zamknietej, tj. nie obejmuje importu i eksportu. 2 Oznaczenia Przyjęte oznaczenia odpowiadają oznaczeniom stosowanym w modelu MINIMAL (tj. modelu, na podstawie którego wykonywane będą projekty). Zgodnie z przyjętą konwencją, WIELKIMI LITERAMI oznaczane są poziomy zmiennych, natomiast małe litery symbolizują procentowe przyrosty. W modelu występują dwa zbiory - gałęzi (IND) oraz nabywców (USER): IND = {P rodukty, Uslugi} USER = {P rodukty, Uslugi, F inalny} W modelu występują następujące : i IND X1T OT i - produkcja globalna w gałęzi i (w ujęciu ilościowym), i IND V 1T OT i - produkcja globalna w gałęzi i (w ujęciu wartościowym), i IND X ij - popyt nabywcy j na produkty gałęzi i (w ujęciu ilościowym), i IND USE ij - popyt nabywcy j na produkty gałęzi i (w ujęciu wartościowym). Powyżej zapisano zmienne na poziomach ; te same symbole zapisywane małymi literami wyrażają procentowe przyrosty poszczególnych zmiennych. 1

3 Model 3.1 Postać z poziomami zmiennych Model składa się z dwóch grup równań. Pierwsza z nich to tzw. równania bilansowe produkcji, mówiące, że produkcja danej gałęzi jest równa sumie popytu na jej wyroby: i IND X1T OT i = X ij (1) Druga grupa równań opisuję technologię produkcji. W modelu input-output wyrażają one założenie, że nakłady materiałowe (zużycie pośrednie) na jednostkę produkcji danej gałęzi są stałe (in. nakłady materiałowe są proporcjonalne do produkcji gałęzi). Nakłady materiałowe na jednostkę produkcji wyrażane są przez współczynniki bezpośrednich nakładów, oznaczane w analizie input output symbolem a ij (uwaga - dla podkreślenia, że współczynniki bezpośrednich nakładów są stałymi, a nie zmiennymi, zapisujemy je jako ā ij ). Równania nakładów materiałowych mają postać: i IND j IND X i,j = ā ij X1T OT j (2) 3.2 Przekształcenie do postaci z procentowymi przyrostami zmiennych W przekształceniu korzystamy z dwóch elementarnych reguł linearyzacji: Równanie na poziomach Y = X + Z Y = αx Równanie na procentowych przyrostach Y y = Xx + Zz y = x Na podstawie powyższych reguł możemy przekształcić równania 1-2 do postaci: i IND X1T OT i x1tot i = X ij x ij (3) i IND j IND x i,j = x1tot j (4) Warto zauważyć, że w równaniu 4 po linearyzacji znika stała ā ij, co oznacza, że do rozwiązania modelu produkcji input-output w postaci z procentowymi przyrostami zmiennych nie trzeba obliczać współczynników bezpośrednich nakładów materiałowych. 4 Dane Przykładowe dane do modelu, zapisane w formie I i II ćwiartki tablicy input-output, są następujące: P rodukty U slugi F inalny P rodukty 1 6 3 Uslugi 4 2 8 Powyższa macierz to jednocześnie macierz [USE ij ]. Warto też zauważyć, że wartość produkcji globalnej można obliczyć sumując wiersze tej macierzy, tj. V 1T OT i = USE ij. 2

5 Normalizacja cen i ostateczna postać modelu W modelu w postaci zlinearyzowanej wielkości zapisywane wielkimi literami należy traktować jako stałe (reprezentujące tzw. rozwiązanie początkowe), wyznaczane na podstawie danych. Dla podkreślenia tego faktu będziemy dalej zapisywać Jednak dane zawarte w tablicy input-output wyrażone są w ujęciu wartościowym (pieniężnym), podczas gdy X1T OT i i X ij, występujące we wzorach 3-4, wyrażają ilości. Dane w ujęciu ilościowym nie są zwykle dostępne. W takiej sytuacji rozwiązanie polega na zastosowaniu tzw. normalizacji cen. Przyjmując umownie, że wyjściowe ceny produktów i usług są równe 1 w rozwiązaniu początkowym, mamy X1T OT i = V 1T OT i oraz X ij = USE ij, gdzie kreska nad symbolem zmiennej oznacza jej poziom początkowy, tj. wielkość pochodzącą z danych. Wówczas nieobserwowane ilości można w równaniach 3-4 można zastąpić obserwowanymi wartościami pieniężnymi, uzyskując w ten sposób finalną postać modelu: i IND V 1T OT i x1tot i = USE ij x ij (5) i IND j IND x i,j = x ij (6) Zauważmy, że normalizacja cen jest założeniem, które nie wnosi dodatkowej informacji, tj. nie pozwala z danych pieniężnych uzyskać ilości produktów i usług w konkretnych jednostkach fizycznych, takich jak np. sztuki, tony, godziny itp. Ponieważ jednak w rozwiązaniu modelu interesują nas tylko procentowe zmiany (produkcji i popytu), jednostki fizyczne nie mają znaczenia. Np. gdy mówimy o wzroście produkcji o 10%, nie jest ważne, czy mierzymy tę produkcję w kilogramach czy w tonach - istotne jest natomiast, że mamy na myśli ilość, nie zaś np. wartość. Równania 5-6 zapisane w kodzie TABLO wyglądają następująco: Equation E_x1tot # Rownanie bilansowe produkcji # (all,i,ind) V1TOT(i)*x1tot(i) = sum{j, USER, USE(i,j)*x(i,j)}; Equation E_x # Zuzycie posrednie proporcjonalne do produkcji # (all,i,ind)(all,j,ind) x(i,j) = x1tot(j); Pliki z pełnym kodem modelu i założeniami symulacji można znaleźć na stronie www.inforum.uni.lodz.pl w materiałach ćwiczeniowych. 6 Przykładowa symulacja W przykładowej symulacji zakładamy wzrost popytu na Produkty o 20% (w ujęciu ilościowym). Zakładamy, że popyt finalny na Usługi nie zmienia się. Po rozwiązaniu w pakiecie GEMPACK 1 otrzymujemy następujące zmiany procentowe popytu, wyrażone 1 Ten niewielki model łatwo rozwiązać także na kartce. 3

w postaci zmiennej x ij : P rodukty U slugi F inalny P rodukty 8.57 2.86 20 U slugi 8.57 2.86 0 oraz procentowe zmiany produkcji, wyrażone w postaci zmiennej x1tot i : P rodukty 8.57 Uslugi 2.86 Powyższe liczby stanowią komplet wyników symulacji, wyznaczonych poprzez rozwiązanie układu równań 5-6. Mimo to można pogłębić interpretację wyników i rozumienie modelu dzięki podstawieniu uzyskanych liczb do wybranych równań. Podstawmy np. wyniki do równania bilansowego produkcji (5) dla pierwszej gałęzi (Produkty): V 1T OT P rodukty x1tot P rodukty = USE P rodukty, P rodukty x P rodukty, P rodukty +USE P rodukty, Uslugi x P rodukty, Uslugi +USE P rodukty, F inalny x P rodukty, F inalny Pod wartości współczynników podstawiamy liczby z bazy danych: 10 x1tot P rodukty = 1 x P rodukty, P rodukty +6 x P rodukty, Uslugi +3 x P rodukty, F inalny Dzieląc obustronnie przez 10 otrzymujemy: x1tot P rodukty = 0.1 x P rodukty, P rodukty +0.6 x P rodukty, Uslugi +0.3 x P rodukty, F inalny Z powyższego widać, że procentową zmianę produkcji w gałęzi Produkty można wyznaczyć jako ważoną sumę procentowych zmian popytu na Produkty ze strony poszczególnych nabywców. Podstawiają do powyższego równania wyniki symulacji otrzymujemy: x1tot P rodukty = 0.1 8.57 + 0.6 2.86 + 0.3 20 0.857 + 1.716 + 6 = 8.57 Wynik 8.57 był już oczywiście znany, ale dzięki podstawieniu do równania uzyskujemy dekompozycję tego wyniku. Interpretacja jest następująca: produkcja gałęzi Produkty wzrasta o 8.57%, przy czym wzrost popytu finalnego na Produkty bezpośrednio przyczynia się do wzrostu produkcji o 6%, wzrost popytu na Produkty ze strony sektora 4

Usług przyczynia się do wzrostu produkcji o 1.716%, a wzrost zużycia wewnętrznego w sektorze Produkty - do zwiększenia produkcji o 0.857%. Podobną dekompozycję można przeprowadzić dla zmian produkcji gałęzi Usługi. Z kolei równania 6 można zinterpretować następująco: procentowy przyrost zużycia materiałów pochodzących z gałęzi i w produkcji gałęzi j jest równy procentowemu przyrostowi produkcji w gałęzi j. Na przykład: x P rodukty, Uslugi = x1tot Uslugi = 2.86 tj. popyt gałęzi Uslugi na Produkty wzrasta o 2.86% - dokładnie o tyle, o ile wzrasta produkcja gałęzi Uslugi. 5