Finanse i Rachunkowość studia niestacjonarne/stacjonarne Model Przepływów Międzygałęziowych

Podobne dokumenty
Model przepływów międzygałęziowych (model Leontiewa)

13 Układy równań liniowych

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

Finanse i Rachunkowość studia stacjonarne lista nr 9 zastosowania metod teorii funkcji rzeczywistych w ekonomii (część II)

1 Macierze i wyznaczniki

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

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

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

Wykład 14. Elementy algebry macierzy

Modele wielorownaniowe

dr inż. Ryszard Rębowski 1 WPROWADZENIE

3. Wykład Układy równań liniowych.

Wykład z równań różnicowych

Zaawansowane metody numeryczne

Układy równań liniowych

Wykład z równań różnicowych

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ MACIERZE ODWZOROWAŃ LINIOWYCH

JEDNORÓWNANIOWY LINIOWY MODEL EKONOMETRYCZNY

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

Układy równań liniowych i metody ich rozwiązywania

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

1. PODSTAWY TEORETYCZNE

Obliczenia naukowe Wykład nr 8

POD- I NADOKREŚLONE UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH

MATEMATYKA I SEMESTR ALK (PwZ) 1. Sumy i sumy podwójne : Σ i ΣΣ

Zasada indukcji matematycznej

Wykład 5. Metoda eliminacji Gaussa

O MACIERZACH I UKŁADACH RÓWNAŃ

MATEMATYKA I SEMESTR ALK (PwZ) 1. Sumy i sumy podwójne : Σ i ΣΣ

5. Rozwiązywanie układów równań liniowych

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

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH - Metody dokładne

Równania liniowe. Rozdział Przekształcenia liniowe. Niech X oraz Y będą dwiema niepustymi przestrzeniami wektorowymi nad ciałem

Mathcad c.d. - Macierze, wykresy 3D, rozwiązywanie równań, pochodne i całki, animacje

15. Macierze. Definicja Macierzy. Definicja Delty Kroneckera. Definicja Macierzy Kwadratowej. Definicja Macierzy Jednostkowej

Układy równań i nierówności liniowych

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

Algebra liniowa. Macierze i układy równań liniowych

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH

Geometria analityczna

Rozwiązywanie układów równań liniowych

UKŁADY RÓWNAŃ LINIOWYCH -Metody dokładne

RACHUNEK MACIERZOWY. METODY OBLICZENIOWE Budownictwo, studia I stopnia, semestr 6. Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Metody numeryczne Wykład 4

Baza w jądrze i baza obrazu ( )

3. FUNKCJA LINIOWA. gdzie ; ół,.

Równania różnicowe. Dodatkowo umawiamy się, że powyższy iloczyn po pustym zbiorze indeksów, czyli na przykład 0

Wyznaczniki 3.1 Wyznaczniki stopni 2 i 3

Definicja problemu programowania matematycznego

Teoria. a, jeśli a < 0.

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

Formy kwadratowe. Rozdział 10

2. Układy równań liniowych

Geometria analityczna - przykłady

Finanse i Rachunkowość studia niestacjonarne Wprowadzenie do teorii ciągów liczbowych (treść wykładu z 21 grudnia 2014)

Funkcje wymierne. Funkcja homograficzna. Równania i nierówności wymierne.

Metody iteracyjne rozwiązywania układów równań liniowych (5.3) Normy wektorów i macierzy (5.3.1) Niech. x i. i =1

Przekształcenia liniowe

a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn a 1j a 2j R i = , C j =

CIĄGI wiadomości podstawowe

Układy równań liniowych

Równania różniczkowe wyższych rzędów

3. Macierze i Układy Równań Liniowych

Liczby zespolone. x + 2 = 0.

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

; B = Wykonaj poniższe obliczenia: Mnożenia, transpozycje etc wykonuję programem i przepisuję wyniki. Mam nadzieję, że umiesz mnożyć macierze...

OBLICZANIE POCHODNYCH FUNKCJI.

Zajmijmy się najpierw pierwszym równaniem. Zapiszmy je w postaci trygonometrycznej, podstawiając z = r(cos ϕ + i sin ϕ).

Wektory i wartości własne

Przestrzenie wektorowe

Lista. Algebra z Geometrią Analityczną. Zadanie 1 Przypomnij definicję grupy, które z podanych struktur są grupami:

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA I GIMNAZJUM Małgorzata Janik

WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE

Równania różniczkowe wyższych rzędów

2. DZIAŁANIA NA WIELOMIANACH

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 Układy równań liniowych

INTERPOLACJA I APROKSYMACJA FUNKCJI

Wektory i wartości własne

Zad.1. Microsoft Excel - Raport wyników Komórka Nazwa Warto pocz tkowa Warto cowa Komórka Nazwa Warto pocz tkowa Warto cowa Komórka Nazwa Warto

- prędkość masy wynikająca z innych procesów, np. adwekcji, naprężeń itd.

Zaawansowane metody numeryczne

[ A i ' ]=[ D ][ A i ] (2.3)

1 Zbiory i działania na zbiorach.

1. LICZBY DZIAŁ Z PODRĘCZNIKA L.P. NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia

1 Macierz odwrotna metoda operacji elementarnych

SIMR 2016/2017, Analiza 2, wykład 1, Przestrzeń wektorowa

Funkcja kwadratowa. f(x) = ax 2 + bx + c,

Program Analiza systemowa gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej

Układy równań liniowych

Algebra liniowa. 1. Macierze.

Definicja i własności wartości bezwzględnej.

Analiza numeryczna Kurs INP002009W. Wykłady 6 i 7 Rozwiązywanie układów równań liniowych. Karol Tarnowski A-1 p.

FUNKCJA KWADRATOWA. Zad 1 Przedstaw funkcję kwadratową w postaci ogólnej. Postać ogólna funkcji kwadratowej to: y = ax + bx + c;(

Algebra z geometrią analityczną zadania z odpowiedziami

Definicja macierzy Typy i właściwości macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy RACHUNEK MACIERZOWY

Przykładowe zadania z teorii liczb

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2

FUNKCJA LINIOWA - WYKRES

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

Transkrypt:

dr inż. Ryszard Rębowski 1 OPIS ZJAWISKA Finanse i Rachunkowość studia niestacjonarne/stacjonarne Model Przepływów Międzygałęziowych 8 listopada 2015 1 Opis zjawiska Będziemy obserwowali proces tworzenia i podziału produkcji materialnej zachodzący w systemie gospodarczym składającym się z jednorodnych pod względem powstającego produktu gałęzi. Założymy, że produkcja każdej gałęzi mierzona jest w jednostkach fizycznych, co oznacza, że analizę zjawiska przeprowadzimy w tzw. podejściu ilościowym. Z punktu widzenia czasu, obserwację taką można przeprowadzić za okres miniony (ex post służy wtedy ocenie dotychczasowych działań oraz za okres przyszły (ex ante wykorzystywana jest dla potrzeb planowania. Założenia. Sytem produkcyjny S złożony jest z n 2 gałęzi produkcyjnych G j,j=1, 2,...,n. W każdej z gałęzi produkowany jest jeden produkt P j. Wielkość produkcji globalnej j tej gałęzi oznaczymy przez Q j (w jednostkach. Przepływ, będący efektem podziału produkcji globalnej, z i tej gałęzi do j tej oznaczymy przez q ij (w jednostkach. Wielkość produktu końcowego dla G j jako efektu pomniejszenia produkcji globalnej o łączną ilość przepływów oznaczymy przez q j (w jednostkach. Wtedy bilans w ujęciu ilościowym, dla każdej gałęzi G j przedstawia się następująco (prod. globalna j =(zużycie na cele prod. w S j +(produkcja końcowa j. (1 Dane do powyższego bilansu kumuluje się w postaci tzw. tablicy przepływów międzygałęziowych (TPM, która wygląda następująco Gałąź Produkcja globalna Przepływ j i Produkcja końcowa q j1 q j2... q jn G 1 Q 1 q 11 q 12... q 1n q 1 G 2 Q 2 q 21 q 22... q 2n q 2..................... G j Q j q j1 q j2... q jn q j..................... G n Q n q n1 q n2... q nn q n 1

2 Model matematyczny przepływów międzygałęziowych Dla każdej gałęzi G j, bilans (1 możemy zapisać następująco Q j = ( q j1 + q j2 +...+ q jn + qj, (2 gdzie wyrażenie w nawiasie po prawej stronie równości (2 jest miarą zużycia na cele produkcji w systemie S pochodzącego z gałęzi j tej. W. Leontief zauważył, że poprawna interpretacja bilansu (1 wymaga innego zapisania sumy w nawiasie równości (2. W tym celu każdy składnik tej sumy zapiszemy następująco q j1 = q j1 Q 1 Q 1, q j2 = q j2 Q 2 Q 2,..., q jn = q jn Q n Q n. (3 Dla każdego j, i definiujemy teraz liczby oznaczane przez a ji,gdzie a ji = q ji Q i. (4 Wtedy równości (3 i (4 pozwalają zapisać sumę w nawiasie bilansu (2 w postaci następującej Q j = ( a j1 Q 1 + a j2 Q 2 +...+ a jn Q n + qj, (5 co przy użyciu notacji sumacyjnej oznacza, że dla każdej gałęzi G j zachodzi równość n Q j = a jk Q k + q j. (6 k=1 Ostatnia równość pozwala nam sformułować postać macierzową modelu przepływów międzygałęziowych. W tym celu zdefiniujemy trzy macierze Q = Q 1 Q 2. Q n, q = q 1 q 2. q n, A =[a ji]. Wtedy fakt, że bilans opisany równaniem (6 zachodzi dla wszystkich gałęzi obserwowanego systemu produkcyjnego S możemy na podstawie wyżej zdefiniowanych macierzy i definicji mnożenia macierzy zapisać w postaci równania macierzowego Q = AQ + q. (7 2

Uwaga 1 1. Równanie macierzowe (7 dalej będziemy oznaczali symbolem MPM. 2. W równaniu MPM występujące macierze nazywają się i mają następujące interpretacje: Q nazywamy wektorem produkcji globalnej; q nazywamy wektorem produktu końcowego; A nazywamy macierzą współczynników technicznych. Wtedya ij dane wzorem (4 ma następującą interpretację ekonomiczną określa ile jednostek produktu i tej gałęzi należy zużyć, aby wyprodukować jedną jednostkę produktu globalnego w gałęzi j tej. Ponieważ o wielkości a ij decyduje zastosowana w systemie S technologia, macierz A nazywamy macierzą współczynników technicznych. 3. Równanie MPM obowiązuje na daną chwilę czasu t, dlatego dalej będzie zapisywane w postaci Q t = A t Q t + q t, (8 z uwagą, że (a za okres przeszły, czyli w podejściu ex post lub (b za okres przyszły, czyli w podejściu ex ante. 4. Równanie (8 rozumiane jest jako problem decyzyjny, a więc znając macierz A szukamy wektorów produkcji globalnej i produktu końcowego, aby spełniały MPM. Poniżej rozwiążemy każdą z tych sytuacji. Fakt 1 Przypuśćmy, że znamy macierz współczynników technicznych i wektor produkcji globalnej. Wtedy q t = ( I n A t Qt. (9 Istotnie, równanie (8 jest równoważne Q t A t Q t = q t. Ale I n Q t = Q t, skąd z zasady rozdzielności mnożenia mamy równość (9. 3

Uwaga 2 nazywamy macierzą Leontiewa albo macierzą struktury tech- Macierz I n A t nicznej. Fakt 2 Przypuśćmy, że znamy macierz współczynników technicznych i wektor produktu końcowego. Wtedy Q t = ( I n A t 1q, (10 o ile macierz I n A t jest nieosobliwa. Równość (10 wynika wprost z (9, o ile macierz I n A t jest nieosobliwa. Uwaga 3 Macierz ( 1 I n A t nazywamy macierzą dodatkowego zapotrzebowania.abypoprawnie zinterpretoweać jej znaczenie w procesie zjawiska przepływów założymy, że zjawisko to będziemy obserwowali w dwóch chwilach czasu: t oraz t + t, gdzie t >0, przy założeniu, że w obu tych chwilach macierz współczynników technicznych jest jednakowa i dana jest przez A. Wtedy, z MPM dla tych chwil dostaniemy odpowiednio Q t = AQ t + q t, Q t+ t = AQ t+ t + q t+ t. Odejmując stronami oba równania od siebie, po skorzystaniu z zasady rozdzielności mnożenia dostaniemy co zapiszemy następująco Q = Q t+ t Q t = A ( Q t+ t Q t + qt+ t q t, Q = A Q + q. Rozwiązując teraz ostatnie równanie ze względu na Q, przy założeniu, że istnieje macierz dodatkowego zapotrzebowania otrzymamy Q = ( I n A 1 q. Z ostatniej równości wynika teraz, że na to aby produkt końcowy zwiększył się o jeden, produkcja globalna musi zwiększyć się o tyle na ile wskazuje macierz ( In A 1, co stanowi jej interpretację. 4

Na zakończenie przedstawione powyżej wyniki zilustrujemy następującym przykładem. Przykład 1 Firma w okresie t produkuje 3 wyroby (w trzech wydziałach, co przedstawiono w poniższej tabeli Należy: 1. napisać równanie MPM; Wyrób Q i q i1 q i2 q i3 q i 1 240 72 36 90 42 2 180 24 54 30 72 3 300 48 54 60 138 2. przyjmując, że w następnym okresie w chwili t+1 technika wytwarzania nie uległa zmianie, wyznaczyć zmiany w produkcie końcowym, gdzie w okresie 10 t +1 produkcja globalna wzrosła o Q = 30 ; 50 3. obliczyć rozmiar produkcji globalnej, przy której ilość produktu końcowego wynosi q 1 =51, q 2 =90, q 3 =90. Rozwiązanie 1. Polega na ustaleniu wartości macierzy opisujących MPM. Wygląda to następująco: 240 42 0, 3 0, 2 0, 3 Q t = 180, q t = 72, A = 0, 1 0, 3 0, 1. 300 138 0, 2 0, 3 0, 2 Dalej należy zapisać równanie MPM w postaci macierzowej po to aby rozwinąć je do postaci analitycznej, dla każdego wydziału/wyrobu. Na przykład dla wyrobu drugiego równanie MPM ma postać 180 = 0, 1 240 + 0, 3 180 + 0, 1 300 + 72. 2. Wyprowadzamy zależności jak w uwadze 3, czyli skąd po przekształceniu otrzymamy Q = A Q + q, q = ( I 3 A Q. Podstawiamy do powyższej zależności dane liczbowe, wyliczamy macierz 16 Leontiewa, co daje q = 25. 51 5

3. Wiedząc, że q = 51 90 90 skorzystamy z wyniku (10 faktu 3. W tym celu należy wyznaczyć macierz dodatkowego zapotrzebowania. Z danych liczbowych wynika, że 53 25 23 ( I3 A 30 30 30 1 = 10 50 10 30 30 30. Dlatego poszukiwany wektor produkcji globalnej ma wartość Q = 17 30 25 30 47 30 134, 1 197 244, 9. 6