Файл: Сирл, С. Матричная алгебра в экономике.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

импортированы и экспортированы, таким образом, никогда не может быть безработицы или излишнего спроса на труд. Основной капитал и запасы продукции поддерживаются на одном и том же уровне в те­ чение всего периода. Допустим, что мы наблюдали натуральные по­ токи продукции между четырьмя секторами экономики на протя­ жении некоторого периода и составили таблицу «затраты—выпуск» (см. табл. 1). Суммирование показателей вдоль каждой строки дает общий выпуск каждой отрасли и суммарное число занятых. По­ скольку выпуск был измерен в натуральных единицах, то суммирование по столбцам лишено смысла. Однако любой столбец, взятый в целом, имеет определенное содержание — он показывает затраты данного сек­ тора, необходимые для производства всего объема продукции. По су­ ществу, он описывает производственную функцию данного сектора. Например, второй столбец характеризует основной производственный процесс, который в текущем периоде применяется в промышленности. Для изготовления 4000 машин промышленности требуется 400 т сельскохозяйственной продукции, 800 машин и 4800 работников.

Т а б л и ц а 1

Таблица «затраты—выпуск»

 

 

 

П отребляю щ ий сектор

 

 

Производственный

сек то р

 

промыш­

трудовые

конечный

В сего

сельское

спрос

 

 

хозяйство

ленность

ресурсы

( г о с у д а р ­

 

 

 

 

 

 

ство)

 

Сельское хозяйство (т ) . . .

600

400

1 400

600

3 000

Промышленность (машин) . .

1 500

800

700

1 000

4 000

Трудовые ресурсы

(число за­

900

4 800

700

600

7 000

нятых) ...................................

Следовало бы ожидать, что процесс производства, отражаемый таб­ лицей «затраты—выпуск», изменится, если данная гипотетическая эко­ номика применит усовершенствованную технологию или изменятся относительные цены трех факторов производства. Однако, допустим, что цены относительно стабильны и что технология меняется медленно. Кроме того, предположим, что государственный сектор теперь пред­ полагает потребить 1000 т продукции сельского хозяйства, 1200 машин и ему потребуется нанять 800 человек в следующем периоде. Положив, что эти потребности государства представляют собой конечный спрос, определим, каковы должны быть трудовые ресурсы и уровни выпуска в каждом производственном секторе. Иначе говоря, определим, каково будет соответствующее значение х, если новое значение у будет равно:

1 000

1200 .

800

112


Для того чтобы ответить на этот вопрос, мы можем воспользоваться уравнением (22), если нам удастся определить матрицу коэффициентов затрат А на основе таблицы «затраты — выпуск».

Напомним, что элемент atj матрицы А определен нами как коли­ чество продукции I, использованное для производства единицы продук­ ции у. Разделив ij-й элемент таблицы потоков межотраслевого баланса на сумму показателей строки у, мы получим atj\ иначе говоря, если раз­ делить объем продукции i, проданной сектору у, на общий выпуск сек­ тора /, то получим количество продукции i, использованное при про­

изводстве единицы продукции вида у. Например, а12 =

= 0,1,

т. е. для производства одной машины требуется 0,1 т продукции сельского хозяйства. Таким путем получаем матрицу коэффициентов затрат

600

400

 

1 400 -

 

 

 

3 000

4 000

 

7 000

0,2

0,1

0,2

1500

800

 

700

 

_ 0,5

0,2

0,1

3 000

4 000

 

7 000

 

0,3

1,2

0,1

900

4 800

 

700

 

 

 

 

3 000

-4 000

 

7 000 _

 

 

 

и матрицу

 

 

 

 

 

 

- А у -1 _

1

0,60

0,33

0,17

 

0,48

0,66

0,18

 

 

0,264

0,84

0,99

0,59

 

Прежде чем использовать соотношение (22) и найти ответ на постав­ ленный в начале примера вопрос, можно проверить полученные резуль­ таты, подставив в уравнение (22) размеры первоначального государст­ венного потребления. Расчетное значение х должно быть равно валовым выпускам, показанным в последнем столбце табл. 1. Таким образом, подставляя

600

У = 1 000

600

в уравнение (22), имеем

 

 

 

 

 

 

0,60

0,33

0,17

600~

3 000

х ----(1 — А)~1 у

0,48

0,66

0,18

1000

4 000

 

0,84

0,99

0,59

600

7 000

Наши расчеты оказались правильными.

Теперь, для того чтобы определить уровень производства сельского хозяйства и промышленности и необходимую численность работников,

ИЗ


определим величину х для нового значения у:

 

0,60

0,33

0,17

1 000"

4287,88

х = (/ А)~1 у

0,48

0,66

0,18

1 200

5363,64

 

0,84

0,99

0,59

800

9469,70

Таким образом, для удовлетворения новых показателей спроса необхо­ димо будет произвести примерно 4288 т сельскохозяйственной продук­ ции и 5364 машины, для чего потребуется 9470 работников.

Относительно анализа межотраслевых связей можно сделать три общих замечания. Во-первых, в большинстве межотраслевых балансов потоки выражаются не в натуральных, а в стоимостных величинах. Такой подход снимает проблему определения единиц измерения и де­ лает показатели сопоставимыми. В табл. 1 мы приводили данные о промышленном производстве машин, однако нет никаких оснований предполагать, что все машины, используемые сельскохозяйственным и промышленным секторами, рабочей силой и государством, одина­ ковы. Один из способов объединения данных о различных товарах за­ ключается во взвешивании этих товаров по их ценам. Публикуемые таблицы межотраслевых балансов обычно выражены в стоимостных показателях. В конце этой главы в упражнении 15 читателю предла­ гается вернуться к этой задаче и решить ее, исходя из данных табл. 1 , выраженных, однако, в денежных единицах.

Во-вторых, по-видимому, было бы неправильно трактовать спрос на товары и услуги, идущие на личное потребление, точно так же, как спрос промышленного сектора. В таблицах межотраслевых балансов, публикуемых в последнее время, личное потребление рассматривается как компонент конечного спроса (у), а не как промежуточный спрос (Ах). Таким образом, устраняется предположение о том, что для трудо­ вых ресурсов строится «производственная функция», как это подразу­ мевается в третьем столбце табл. 1 .

В-третьих, определенное экономическое содержание имеют элементы матрицы (/ — Л)-1. Пусть В = (/ — А)~1 и Ьи (i'/'-й элемент В) пред­ ставляет собой количество продукта i, в котором нуждается экономика для того, чтобы обеспечить поставку единицы товара в качестве конеч­ ного продукта. Например, в приведенном случае для производства од­ ной машины в качестве конечного продукта сельскохозяйственный сек-

тор должен поставить

0,330

, ос

т продукции.

qt^

== 1,25

Как могла получить­

ся такая величина, если для производства одной машины требуется только 0,1 единицы сельскохозяйственной продукции (а12)? Дело в том, что помимо сельскохозяйственной продукции для производства машин требуются также затраты труда и машин; для производства каждого из них в свою очередь требуется продукция сельского хозяйства. Та­ ким образом, для получения одной машины из общей потребности 1,25 т только 0,1 m требуется непосредственно, потребность в остальных 1,15т является опосредствованной.

114


Уравнение (22) можно также применить в случае, когда конечный спрос задан не в абсолютных величинах, а в виде приращений (измене­ ний). Так, если у* — вектор таких изменений, то х* — (/ — А)~1у* представляет собой вектор изменений в валовом выпуске. Эти изменения необходимы для удовлетворения изменившегося спроса. Следователь­ но, если в приведенном примере

400

 

1287,88

У* = 200

, ТО X *

1363,64

200

 

2469,70

Здесь у* характеризует изменения значений элементов у\ соответствен­ но х* равен изменению вектора х. В качестве элементов у* могут быть взяты любые величины, положительные или отрицательные. Более того, не всегда желательно получить полный вектор х*, а иногда необходимо иметь отдельные элементы его. В этом случае нужны только соответст­ вующие строки матрицы (I — Л)-1. Так, если бы потребовалось опреде­ лить влияние изменений у* на затраты труда, то следовало бы для рас­ чета хз взять последнюю строку (/ — Л)-1:

X*. =

 

400

■2469,7.

—1— 10,84 0,99 0,59] 200

3

0,264

200

 

 

 

 

Как и ранее, для того чтобы экономика могла удовлетворить изме­ нившийся спрос, необходимо увеличить число занятых на 2470 человек.

Рассматривая различные ситуации, складывающиеся во внутренней

имировой экономике, эксперты часто могут предсказывать изменения

ввекторе конечного спроса для своей страны. Подробная и точная ин­ формация, оформленная в матрицу (/ — Л)-1, в этом случае дает возможность учесть последствия изменения спроса. Представим, на­ пример, насколько полезной была бы подобная матрица для Совета экономических консультантов и Совета управляющих федеральной резервной системы при определении налоговой и денежной политики, которая отвечала бы таким предполагаемым изменениям и в то же са­ мое время поддерживала бы полную занятость и стабильные цены**.

**Такое утверждение выглядит достаточно наивным. Опыт послевоенного экономического развития США свидетельствует о том, что все рекламные обеща­ ния «полной занятости» и «стабильности цен» неизменно оказываются невыпол­ ненными. Переходя к затрагиваемым автором специальным вопросам, следует заметить, что оценка вектора конечного продукта на будущее и использование

матриц коэффициентов для расчета поотраслевого выпуска продукции и занятос­ ти — не столь элементарная операция, как это можно заключить на основании данного текста. — Прим. ред.


в) АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ УПРОЩЕНИЯ

Часто приходится иметь дело с такими ситуациями, когда обратные матрицы в матричной алгебре используются для операции, которая в некотором смысле аналогична делению в скалярной алгебре. Рассмот­ рим один из таких случаев. Выражение

1 + х + х2 + ... + х п~ 1 =

-J1 ,

где х представляет собой скалярную величину, отличную от единицы, в матричной алгебре имеет следующий аналог:

1 + X +

X3 + ... +

Х п~ 1 - (X — I ) - 1 X (Х п —

/),

где (X — I) — невырожденная матрица.

 

Пример. Предположим, матрица вероятностей перехода размером

6 x 6 может быть

записана

как расчлененная матрица

(см. пара­

граф 4 главы III):

 

 

 

где конкретный вид подматриц б и С определяется тем, что они описы­ вают шесть состояний, а подматрица / характеризует поглощающие состояния —• «ловушки» («ловушкой» называется состояние, в котором данный объект будет оставаться и в последующий период с вероят­ ностью, равной единице). Матрица вероятностей после двух переходов будет равна

Р2 =

I

0 2

/

с

в

с + в с

б2

 

Поскольку б и С, по определению, согласованы для умножения, то после п переходов получим

7 0 п

I

0

С б

(I + B + B2 I - . . .

\-Вп- 1)С Вп

С помощью результата, полученного ранее*, можно записать следу­ ющее соотношение:

I О

Рп = ( б -- /) - 1 (б'г —1)С В'1

Полученное выражение для Рп более удобно для вычислений, чем не­ посредственный подсчет Рп, при больших значениях п. Кроме того, оно показывает взаимосвязь Рп с матрицами б и С и дает представление о предельном значении Рп при бесконечно большом п.

*Т. е. значение суммы 1 + X + X 2 Ь ... + Х п 1. — Прим, перев.

116