1631124748-1020295736676d0fa42fba833334c36e (848593), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Эти коэффициенты были получены по формулеlj = Lj/Qff / = 1,2,3В то же время величины Lj были представлены как показатели, характеризующие распределение затрат труда работников (с учетом редукции) между отраслями:L = Z, LjТ> действительностиJВпроцесс именно таков: имеется общий ресурс живого труда L, он распределяется между отраслями — получаются отраслевые затраты живого труда Lj; в отраслях создается продукцияв объемах Qj, й тогда определяются средние коэффициенты /у. Вместес тем, если // и Qj все известны, то каждый экономист знает, как определить общие затраты живого труда: надо умножить в каждой отраслисреднюю трудоемкость lj на продукцию Qj, т.е.
определить объем затраттруда в каждой отрасли Lj , а полученные результаты сложить. Итак,здесь используются величины, которые на языке математики называются скалярными произведениями. Осталось лишь понять, что мы постоянно используем приемы, известные (и точно определенные) в математике. К этому вообще сводится почти вся работа по применениюв экономике такой модели, как межотраслевой баланс.2 - 109733Другой пример использования скалярного произведения в политэкономии: хорошо известное понятие суммы цен товаров, т. е. суммы произведений количеств этих товаров на их соответствующие цены:М=Е1=1PiQiгде М — сумма цен всех товаров, р\ — средняя цена отдельного видатоваров i за тот промежуток времени (скажем, год), для которого рассчитывается сумма цен.Обратим внимание, что скалярное произведение векторов возможно только при условии, что слагаемые (т.
е. результаты умножениякомпонент одного вектора на компоненты другого) имеют одинаковуюразмерность (одинаковые единицы измерения) и потому операция ихсложения разрешена. Это дополнительное требование (III) —необходимое условие скалярного произведения векторов. Например, когдаумножается lj на Qj, то возникают величины, имеющие одинаковуюразмерность: число круглогодовых работников простого труда. Покажем это:число среднегодовых работниковпростого труда----------------------------------------- -единица продукции =единица продукции= число среднегодовых работников простого труда.Сами по себе величины // нельзя складывать: они имеют разную размерность, зависящую от единицы измерения соответствующего продукта, стоящей в знаменателе. Но после умножения lj на Qj возникаютвеличины, в которых единицы измерения продуктов уже пропадают, —такие величины можно складывать.По той же причине нельзя складывать цены единиц товаров /?/,но можно складывать результаты их умножения на Qj.Прежде чем получать скалярное произведение векторов, надо проверить, будет ли выполняться требование (III).
Легко увидеть, например, что оно не выполнялось бы, если, скажем, вектор Q умножалсябы сам на себя, или вектор Q умножался бы на вектор У, хотя условия(I) и (И) были бы выполнены. Но грамотному экономисту никогдаи не понадобятся такие операции: они бессодержательны. Здесь видно,что язык математики запрещает именно то, что не имеет смысла с точки зрения существа дела.Заметим еще, что иногда нужно получить скалярное произведениедвух векторов, записанных оба как строки (или, в ином случае, какстолбцы). Тогда один из них нужно транспонировать.Матрица, транспонированная по отношению к матрице А , образуется из А следующим образом: ее столбцы переписываются как строки,причем количество и порядок элементов столбцов сохраняются, а полученные строки располагаются в том же порядке (получают те же номера), как столбцы исходной матрицы А .
Транспонированная матрицаобозначается А т, т. е.34,Л т = [cijj ] ,если A = [ ау\.Транспонирование вектора — это частный случай транспонированияматрицы. В этом случаея т = (я 1 > •••>ап ) 9еслии наоборот:СЫ1Иа = (*!,...,<!„)Если умножаются два вектора, которые в исходном виде оба являются строками, то следует транспонировать тот, который будет правымсомножителем, т. е. превратить его в столбец, тогда с = abr.
Если умножаются два вектор-столбца, то нужно транспонировать левый сомножитель, т. е. тогда-с = агЬ.Умножение матрицы на матрицу. Обычно эта операция определятсяс использованием понятия скалярного произведения векторов. Во всяком случае в нашей книге иное представление об этой операции непонадобится.Произведением матрицы А размерности (m \r i) (m строк и п столбцов) на матрицу В размерности (п х г) (п строк и г столбцов) называется матрица С = [] такая, чтоcih = .2 ацЬ/h , i = 1, - , т, h = 1 , г./= 1(*)Здесь видно, что каждый элемент матрицы С - это скалярное произведение, и нужно следить, чтобы выполнялись изложенные вышеусловия (I), (II) и (III).
Для этого нужно, в частности, чтобы числостолбцов в левом сомножителе А было равно числу строк в правомсомножителе В; это уже записано в самом определении произведения1.Если хотя бы одно из указанных условий не соблюдается, умножениематриц этим способом запрещено.Разберем приведенное понятие, воспользовавшись вновь нашимусловным примером. А именно, перейдем к частному случаю, когдадана матрица коэффициентов прямых материальных затрат А = [ afj ]размерности (п х п ), т. е. здесь т = п9и «-мерный (т. е.
с числом строк,равным п) вектор-столбец выпусков отраслей Q:1 На деле это требование уже было сформулировано при определении скалярного произведения векторов.35QnЧтобы выполнить требование о равенстве числа столбцов и строк, надобрать матрицу А левым сомножителем, а вектор Q —правым, т. е. получить С= A Q.В нашем условном примере матрица А имеет размерность (3x3),а вектор-столбец Q — размерность 3 (три строки в столбце). Запишемнашу задачу:“О0,300,75AQ0,2500,050,150,150Информация взята из табл. 2.2 и 2.4.Получим теперь элемент результирующей матрицыС,- = 2 ац-Qj7=1(**).Убедимся, прежде всего, что эта запись в нашем случае соответствует сформулированному общему правилу (*). Трудность заключаетсяв том, что второй сомножитель в каждом произведении я/убу формулы(**) имеет только один индекс, а в общей формуле (*) он имеет дваиндекса.
Но запись легко изменить: вектор Q можно записать как матрицу размерности («х 1 ) :Q = [Qjh]> J = 1 . - , и. h = l .Дело сводится к тому, что индекс h принимает только одно значение1; в этом и выражается тот факт, что матрица Q есть вектор-столбец(т. е. такая матрица, в которой только один столбец). Тогда, пользуясьформулой (*), получаем, что у всех результирующих величин С(н индекс h принимает опять-таки только одно значение 1. Следовательно,величины Cfh, в свою очередь, образуют не что иное, как матрицу размерности («х1), т. е.
п-мерный вектор-столбец. Поэтому вместо результирующей матрицы С = [ Cih ] записывается просто результирующийвекторЗаметим, что вектор продукции Сможет рассматриваться с точкизрения производства этой продукции , и тогда его компоненты, как мыуже упоминали, имеют индекс у (т. е. пишутся Q j) ; именно так векторQ рассматривается в формуле (**), когда подсчитываются величиныCi, т.
е. затраты ресурса i на выпуск всех видов товаров у. В ином случаетот же вектор Q может рассматриваться как вектор ресурсов, и тогдаего компоненты обозначаются (¾ (см., например, табл. 2.2). При этомв обоих случаях он остается вектором столбцом.36Решим теперь задачу на нашем условном примере. Получим, например, первую компоненту с г искомого вектора с:3с, = 2 axjQj = 0 • 280 + 0,30 • 240 + 0,75 160 =0 + 72 + 120 = 192 ./= 1Читатель сам при желании подсчитает, что с2 = 78 и с3 = 78.Взглянув на табл.
2.2, легко убедиться, что мы вновь проделалив обратном порядке путь, который ранее уже прошли. Очевидно, чтоci = A lf с2 = А 2, с ъ = А 3, т. е. мы рассчитали компоненты вектораматериальных затрат Я = (Ai9 А 2, А 3). При этом в качестве слагаемыхиспользовались именно величины А гу.
Например, в табл. 2.2 легкоувидеть, что А х = 192 = 0 + 72 + 120. Если раньше ау определялисьпо формулето теперь использовалась формулаAij = aijQj »а затем формулаA i = .J'j A ij •ifcaK, фонд возмещения израсходованных средств производства,понятие которого постоянно используется в политэкономии, лишьзаписан как вектор Я, и записано также, что его составные части (взятые в натуральной форме) есть скалярные произведения норм затратна выпуски тех видов продукции, на котсфые тратятся эти средствапроизводства.Единичная матрица и некоторые операции с нею. Перед тем какперейти к использованию всех этих понятий и правил в курсе политэкономии, рассмотрим еще одну матрицу специального вида - единичную. Обозначим ее /, а ее элементы 8у, т.
е. / = [ 5/у ] . Элементы матрицы принимают следующие значения:Это определение подразумевает, что матрица является квадратной,т. е. it / = 1,п. Покажем, как она выглядит применительно к нашемуусловному примеру.Единичная матрицадозмерности (3 x 3 )jГ23110о20130о0137Принято называть диагональ квадратных матриц, идущую из левого верхнего угла в правый нижний, главной диагональю. Тогда единичная матрица — это такая, у которой все элементы на главной диагонали равны 1, а все остальные элементы —нули.Из единичной матрицы размерности (п х п) можно вычесть любую матрицу А той же размерности.
Элемент получаемой таким образом матрицы (/ - А ) определяется так:( / - Л ) =[5,у-а,у], V /,/ = 1Если матрица А содержит вне главной диагонали строго положительныеэлементы, то в итоговой матрице (/ - А ) на соответствующих местахпоявятся, как легко увидеть, те же величины со знаком минус. Еслив матрице А на главной диагонали стоят нули (такова, например, матрица коэффициентов ягу, как эти коэффициенты определены выше),то в итоговой матрице на соответствующих местах будут единицы.Умножим теперь «-мерный вектор а на матрицу / размерности (п хх п). Пусть, для определенности, это вектор-столбец.