Чтобы сделать заключение более конкретным, рассмотрим такой пример. Пусть речь идет о блоке из трех промышленных отраслей:
1) металлургия;
2) электроэнергетика;
3) угледобыча.
Для получения конечного выпуска у = (у1 , у2 , у3)Т необходимо прежде всего произвести:
у1 т металла; у2 кВт.ч электроэнергии; у3 т угля.
Но для производства у1 т металла, в свою очередь, необходимо затратить (а значит, сначала произвести) какие-то количества металла, электроэнергии и угля. То же самое мправедливо и в отношении производства у2 кВт.ч. электроэнергии и у3 т угля
В свою очередь, для производства у11 т металла необходимо затратить какие-то количества металла, электричества и угля, и т.д. Искомый валовой выпуск х представляет собой сумму затрат 0-го порядка (вектор у), 1-го порядка (вектор Ау), 2-го порядка (А2у) и т.д.
4. Модель равновесных цен
Рассмотрим теперь балансовую модель, двойственную к модели Леонтьева – так называемую модель равновесных цен. Пусть, как и прежде, А – матрица прямых затрат, х = (х1 , х2, …, хn)Т – вектор валового выпуска. Обозначим через р = (р1 , р2 , …, рn)Т вектор цен, i координата которого равна цене единицы продукции i-й отрасли; тогда, например, первая отрасль получит доход, равный р1 х1. Часть своего дохода эта отрасль потратит на закупку продукции у других отраслей. Так, для выпуска единицы продукции, ей необходима продукция первой отрасли в объеме а11, второй отрасли в объеме а21, и т.д., n-й отрасли в объеме аn1. На покупку этой продукции ею будет затрачена сумма, равная а11 р1 + а21 р2 + … + аn1 рn. Следовательно, для выпуска продукции в объеме х1 первой отрасли необходимо потратить на закупку продукции других отраслей сумму, равную х1(а11р1+а21р2+…+ аn1рn). Оставшуюся часть дохода, называемую добавленной стоимостью, мы обозначим через V1 (эта часть дохода идет на выплату зарплаты и налогов, предпринимательскую прибыль и инвестиции).
Таким образом, имеет место следующее равенство:
х1р1 = х1(а11р1+а21р2+…+ аn1рn) + V1.
Разделив это равенство на х1 получаем:
р1 = а11 р1 + а21 р2 + … + аn1 рn + v1,
где v1 = V1/х1 – норма добавленной стоимости (величина добавленной стоимости на единицу выпускаемой продукции). Подобным же образом получаем для остальных отраслей
р2 = а12 р1 + а22 р2 + … + аn2 рn + v2,
рn = а1n р1 + а2n р2 + … + аnn рn + vn.
Найденные равенства могут быть записаны в матричной форме следующим образом:
р = АТр + v,
где v = (v1, v2, …, vn)Т – вектор норм добавленной стоимости. Как мы видим, полученные уравнения очень похожи на уравнения модели Леонтьева, с той лишь разницей, что х заменен на р, у – на v, А – на АТ.
Вывод
Модель равновесных цен позволяет, зная величины норм добавленной стоимости, прогнозировать цены на продукцию отраслей. Она также позволяет прогнозировать изменение цен и инфляцию, являющиеся следствием изменения цены одной из отраслей.
Балансовый метод – это метод взаимного сопоставления ресурсов (материальных, трудовых, финансовых) и потребностей в них. Среди множества разновидностей балансового метода наиболее распространен межотраслевой баланс, увязывающий источники и направления использования ресурсов. Как правило, при применении балансового метода производятся вариантные расчеты с помощью вычислительной техники
Межотраслевой баланс представляет собой экономико-математическую модель народного хозяйства, что позволяет проводить многовариантные расчеты структуры общественного производства по заданному объему и структуре конечного продукта. Это имеет важное значение на предварительной стадии составления плана для осуществления вариантов расчетов пропорций, темпов и отраслевой структуры экономики, а также на последующих стадиях планирования для повышения уровня сбалансированности отраслей и анализа межотраслевых связей. Таким образом, разработка межотраслевого баланса является одной из предпосылок развития методологии оптимального планирования.
Данные полученные по модели межотраслевого баланса, дают возможность судить о тенденциях развития технического прогресса, о насыщении экономики производственными фондами, капитальными вложениями, трудовыми ресурсами и т.д. Такой анализ возможен на основе сопоставления матриц прямой и полной фондо-, капитало-, трудоемкости и др.
Межотраслевой баланс, разработанный в трудовых единицах, дает информацию, необходимую для построения рациональной системы цен.
Итак, балансовый метод заключает в себе использование балансов для взаимного сопоставления ресурсов (материальных, трудовых, финансовых) и потребностей в них.
Задача 1
Компания производит продукцию двух видов А и В. Обе требуют работы двух цехов сборочного и отделочного. Сведения о производстве:
Цех | Продукция | Вместе необходимо рабочих часов | |
А | В | ||
Сборочный | 3 | 5 | 15 |
Отделочный | 5 | 2 | 10 |
Валовая прибыль на единицу | 5 | 32 |
Компания заинтересована в наибольшей прибыльности этих комбинаций продукции. Найти сколько надо производить продукции А и В, чтобы валовая прибыль была максимальная.
Решение
Введем переменные:
х1 – количество продукции вида А;
х2 – количество продукции вида В.
Строим математическую модель:
Fмах = 5х1 + 32х2 при условиях:
3х1 + 5х2 ≤ 15;
5х1 + 2х2 ≤ 10.
х1 ≥ 0, х2 ≥ 0, т.к. продукция выпускаемая не может быть отрицательной.
Задачу можно решить графическим методом и можно решить или проверить симплекс-методом.
Для решения графическим методом запишем граничные прямые:
1) 3х1 + 5х2 = 15;
2) 5х1 + 2х2 = 10.
Строим граничные прямые на плоскости, но для этого найдем точки для построения прямых:
1) х2 = 0; х1 = 5; х1 = 0; х2 = 3;
2) х2 = 0; х1 = 2; х1 = 0; х2 = 5.
ОДЗ – многоугольник ОАВСD.
Для определения ОДЗ (области допустимых значений) необходимо найти направление полуплоскостей.
Для испытания берем точку О(0;0) и подставляем её координаты в неравенство (1) и (2), если неравенство удовлетворяется, то полуплоскость направлена к точке (0;0). При наложении полуплоскостей друг на друга получим ОДЗ.
Строим вектор целевой функции С, перпендикулярно к нему проводим линию уровня (пунктирная линия). Перемещаем линию уровня по ОДЗ в направлении вектора целевой функции С и самая дальняя точка от начала координат – это точка А(0;3) в ней хопт.
Подставим координаты (0;3) в целевую функцию и получим её максимальное значение
Fmах = 5*0 + 3*32 = 96 ед. стоимости в точке А(0;3).
Для получения прибыли равной 96 ед.ст. необходимо включить в план продукцию типа В.
Задача 2
Фирма дополнительно освоила выпуск продукции четырех видов В1, В2, В3, В4. Для выпуска это продукции необходимо сырьё четырех видов А1, А2, А3, А4, которое фирма может ежемесячно покупать в ограниченном количестве. Количество сырья каждого вида, которое необходимо для производства каждого вида ассортимента продукции, а также ежемесячное поступление каждого вида сырья приведены в таблице.
Виды сырья | Ежемесячное поступление сырья | Затраты сырья на единицу каждого изделия | |||
В1 | В2 | В3 | В4 | ||
А1 | 1290 | 2 | 4 | 6 | 8 |
А2 | 990 | 2 | 2 | 0 | 6 |
А3 | 620 | 0 | 1 | 1 | 2 |
А4 | 300 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Прибыль от реализации единицы изделия | 8 | 10 | 12 | 18 |
Построить математическую модель и определить, какой ассортимент продукции и в каком количестве должна производить фирма, чтобы прибыль от реализации была максимальной.
Решение
Введем переменные:
х1 – количество продукции типа В1;
х2 – количество продукции типа В2;
х3 – количество продукции типа В3;
х4 – количество продукции типа В4.
Строим математическую модель задачи:
Fmах = 8х1 + 10х2 + 12х3 + 18х4
при условиях:
2х1 + 4х2 +6х3 + 8х4 ≤ 2110;
2х1 + 2х2 + 0*х3 + 6х4 ≤ 1810;
0*х1 + х2 + х3 + 2х4 ≤ 1440;
х1 + 0*х2 + х3 + 0*х4 ≤ 1120.
хj ≥ 0; j = 1,4.
Приводим систему ограничений к каноническому виду:
2х1 + 4х2 +6х3 + 8х4 + х5 = 2110;
2х1 + 2х2 + 6х4 + х6 = 1810;
х2 + х3 + 2х4 + х7 = 1440;
х1 + х3 + х8 = 1120.
хj ≥ 0; j = 1,8.
Приводим систему ограничений к виду удобному для решения. Для этого проверим наличие единичного базиса в системах ограничений и так как он есть, то решаем задачу прямым симплекс-методом.
№ оп.пл. | Базис | С | bi | 8 | 10 | 12 | 18 | 0 | 0 | 0 | 0 |
х1 | х2 | х3 | х4 | х5 | х6 | х7 | х8 | ||||
х5 | 0 | 2110 | 2 | 4 | 6 | <8> | 1 | 0 | 0 | 0 | |
х6 | 0 | 1810 | 2 | 2 | 0 | 6 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
х7 | 0 | 1440 | 0 | 1 | 1 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
х8 | 0 | 1120 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
Fj - Сj | 0 | -8 | -10 | -12 | -18 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
х4 | 18 | 263,75 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1 | 0,125 | 0 | 0 | 0 | |
х6 | 0 | 227,5 | <0,5> | -1 | -4,5 | 0 | -0,75 | 1 | 0 | 0 | |
х7 | 0 | 912,5 | -0,5 | 0 | -0,5 | 0 | -0,25 | 0 | 1 | 0 | |
х8 | 0 | 1120 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
Fj - Сj | 4747,5 | -3,5 | -1 | 1,5 | 0 | 2,25 | 0 | 0 | 0 | ||
х4 | 18 | 150 | 0 | 1 | <3> | 1 | 0,5 | -0,5 | 0 | 0 | |
х1 | 8 | 455 | 1 | -2 | -9 | 0 | -1,5 | 2 | 0 | 0 | |
х7 | 0 | 1140 | 0 | -1 | -5 | 0 | -1 | 1 | 1 | 0 | |
х8 | 0 | 665 | 0 | 2 | 10 | 0 | 1,5 | -2 | 0 | 1 | |
Fj - Сj | 6340 | 0 | -8 | -30 | 0 | 0,1667 | 7 | 0 | 0 | ||
х3 | 12 | 50 | 0 | 0,3333 | 1 | 0,3333 | 0,1667 | 0,1667 | 0 | 0 | |
х1 | 8 | 905 | 1 | 1 | 0 | 3 | 0,5 | 0,5 | 0 | 0 | |
х7 | 0 | 1390 | 0 | 0,6667 | 0 | 1,6667 | 0,1667 | 0,1667 | 1 | 0 | |
х8 | 0 | 165 | 0 | -1,333 | 0 | -3,333 | -0,333 | -0,333 | 0 | 1 | |
Fj - Сj | 7840 | 0 | 2 | 0 | 10 | 2 | 2 | 0 | 0 |
Ответ: Fmах = 7840 ед. стоимости; хопт = (905; 0; 50; 0; 0; 0; 1390; 165).