183698 (743615), страница 2
Текст из файла (страница 2)
;
2) матриця невід’ємно зворотна, це означає , що існує зворотна матриця
й всі її елементи невід’ємні:
3) матричний ряд збігається, причому
.
4) максимальне власне число .
Повернемося до системи рівнянь (7). За заданим вектором потрібно знайти вектор
, для якого
. Перепишемо систему (7) у вигляді
, де
– одинична матриця. Якщо матриця
продуктивна, то відповідно до умови 2) матриця
існує й невід’ємна. Тому розв’язок системи рівнянь (7) існує, єдиний і має вигляд
. Через те, що
й
,
.
Особливістю матриці в моделі Леонтьєва є те, що всі елементи її невід’ємні. Такі матриці володіють рядом властивостей. Розглянемо їх в наступному підрозділі.
4. Властивості невід’ємних матриць
Нехай – квадратна матриця розміром
з невід’ємними елементами
,
;
підмножина множини
натуральних чисел
. Говорять, що
ізольовано (щодо даної матриці
), якщо в матриці
при
,
.
Мовою моделі Леонтьєва ізольованість множини означає, що галузі з номерами
під час свого функціонування не використовують товари, вироблені галузями з номерами з множин
. Інакше кажучи, частина економіки, що утвориться галузями з множини
, може існувати незалежно від інших галузей. Якщо перенумерувати індекси так, щоб
,
, що відповідає одночасній перестановці рядків і стовпців матриці
, то матриця
матиме вигляд
,(8)
де й
– квадратні підматриці розмірів
і
відповідно,
–
.
Матриця називається нерозкладною, якщо в множині
немає ізольованих підмножин, крім самої
і порожньої множини.
Інакше кажучи, матриця нерозкладна, якщо одночасною перестановкою рядків і стовпців її не можна привести до вигляду (8).
Нерозкладність матриці в моделі Леонтьєва означає, що кожна галузь використовує хоча й побічно, продукцію всіх галузей.
Розглянемо деякі властивості нерозкладних матриць:
1. Нерозкладна матриця не має нульових рядків і стовпців; якщо -й рядок матриці
нульовий, то множина
ізольована.
2. Якщо – нерозкладна й
то
.
Теорема Фробеніуса-Перрона: нерозкладна матриця має таке власне число
, що й модулі всіх інших власних чисел матриці
не перевищують
; числу
відповідає з точністю до скалярного множника власний вектор
, всі координати якого ненульові й одного знака, тобто можна вважати
.
4. Лема: нехай – нерозкладна матриця,
,
,
, крім того, у вектора
є нульові координати та
, тоді у вектора
знайдеться додатна координата
, причому
.
5. Лема: якщо матриця нерозкладна,
,
, то з нерівності
випливає, що
,
.
5. Зв'язок між коефіцієнтами прямих і повних витрат
Нехай розглядається матриця коефіцієнтів прямих витрат у натуральному або вартісному виразі .
Для виробництва одиниці продукції -ї галузі необхідно затратити набір продуктів
, що описується
-м стовпцем матриці
. Але для виробництва цього набору
необхідно безпосередньо затратити набір продуктів, який ми позначимо через
.
Елементи вектора витрат називаються коефіцієнтами непрямих витрат першого порядку відповідних продуктів на виробництво одиниць
-го продукту
.
Матриця , складена зі стовпців
,
, називається матрицею непрямих витрат першого порядку й визначається відповідно до формули
.
Непрямими витратами другого порядку називають прямі витрати, необхідні для забезпечення непрямих витрат першого порядку, тобто , або в матричній формі
де – матриця коефіцієнтів непрямих витрат другого порядку.
Продовжуючи за аналогією, назвемо непрямими витратами порядку прямі витрати на забезпечення непрямих витрат порядку
. Очевидно, що матрицю коефіцієнтів непрямих витрат
-го порядку одержимо, помноживши
на
. (9)
Визначимо тепер повні витрати як суму прямих і непрямих витрат усіх порядків. Відповідно до цього матриця , складена з коефіцієнтів повних витрат, утвориться як сума
(10)
або з огляду на те, що , маємо
(11)
Коефіцієнти прямих і повних матеріальних витрат мають важливе значення для характеристики структури техніко-економічних зв'язків і для аналізу ефективності виробництва з боку витрат упредметненої праці. Суттєва відмінність коефіцієнтів повних витрат від коефіцієнтів прямих витрат полягає в тому, що вони є не галузевими, а народногосподарськими показниками й формуються з урахуванням технологічних зв'язків між галузями.
З'ясуємо такий момент. Чи не виявляться будь-які з коефіцієнтів повних витрат нескінченно великими?
Розглянемо матрицю
.
Очевидно, що елементи матриці скінченні разом з елементами матриці
тільки в тому випадку, якщо скінченна сума ряду
. Крім того, відповідно до умови (3) його збіжність є умовою, еквівалентною продуктивності матриці
, причому
. Отже, у випадку продуктивності матриці
й тільки в цьому випадку матриця повних витрат
скінченна, її визначають відповідно до формули
.
Для великих значень важко обчислити зворотну матрицю. В цьому випадку матрицю
, як і матрицю
, можна обчислити приблизно, користуючись методом ітерацій. На першій ітерації
, на другій ітерації
, на третій
, на
-й ітерації
. Часткова сума
відрізняється від часткової суми
на величину
. Через те що ряд збігається,
при
. Тому за скінченну кількість кроків можна досягти заданої точності обчислень.
Коефіцієнти матриці
мають таку економічну інтерпретацію: якщо випуск кінцевого
-го продукту потрібно збільшити на одиницю, то валовий випуск
-го продукту має бути збільшений на
.
6. Коефіцієнти трудових витрат. Баланс трудових ресурсів
Модель Леонтьєва, як відзначалося раніше, відображає лише потенційні можливості, закладені в технології виробничого сектора. У даній моделі передбачається, що процес виробництва відбувається миттєво – всі проміжні продукти вважаються виробленими до того моменту, коли в них з'являється потреба, тобто кожна галузь здатна зробити будь-який обсяг своєї продукції за умови, що їй буде забезпечена сировина в необхідній кількості. Насправді, це не так, оскільки виробничі можливості будь-якої галузі обмежені наявним обсягом основних фондів трудових ресурсів.
Розглянемо проблему розподілу трудових ресурсів, яку можна дослідити за допомогою моделі Леонтьєва.
Зіставимо кожній -ї галузі число
, що виражає необхідні витрати трудових ресурсів при одиничній інтенсивності даного технологічного процесу.
Нехай – вектор прямих витрат праці й
– матриця прямих матеріальних витрат. На виробництво одиниці продукту виду
необхідно безпосередньо затратити набір продуктів
і працю в кількості
. Однак на виробництво даного набору продуктів у свою чергу необхідно затратити
одиниць праці. Ця величина називається непрямими витратами праці першого порядку на одиницю
-го продукту й позначається через
.
Вектор непрямих витрат праці першого порядку визначається таким виразом:
.
Міркуючи аналогічно тому, як це робилося під час побудови коефіцієнтів непрямих матеріальних витрат, дійдемо висновку, що вектор непрямих витрат праці порядку
визначається таким співвідношенням:
або
.
Повні витрати праці є сумою прямих і непрямих витрат праці
.
У матричному записі, вважаючи, що і, з огляду на те, що
, маємо
або
.
Якщо матриця продуктивна, то суму в дужках можна замінити на
й, отже,
– матриця повних витрат праці.
Зменшення повних витрат праці на одиницю продукції є узагальнюючим показником збільшення продуктивності праці, ефективності виробництва. Розрахунок коефіцієнтів повних витрат праці важливий для ціноутворення на етапі встановлення об'єктивної основи ціни – вартості. Для обчислення коефіцієнтів повних витрат праці використовують ітераційну процедуру
,
що дозволяє з заданою точністю визначити дані коефіцієнти.