投入产出数学模型表2中每一行可建立一个等式课件.ppt
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1、第五章第五章 线性经济模型简介线性经济模型简介 5.15.1 投入产出数学模型投入产出数学模型5.1.1 5.1.1 投入产出表投入产出表 经济系统各部门之间的投入产出关系可以用投入产经济系统各部门之间的投入产出关系可以用投入产出表来描述。出表来描述。投入产出表分为投入产出表分为实物型表实物型表和和价值型表价值型表两种类型。两种类型。(1)实物型表实物型表采用实物计量单位编制,其特点是经采用实物计量单位编制,其特点是经 济意义明确,适合于实际工作的需要;济意义明确,适合于实际工作的需要;(2)价值型表价值型表采用货币计量单位编制,其特点是单采用货币计量单位编制,其特点是单位统一,适合于对经济系
2、统进行全面的分析研究。位统一,适合于对经济系统进行全面的分析研究。一、投入产出表的结构一、投入产出表的结构 引例引例 设某个地区的经济系统划分为工业、农业、其设某个地区的经济系统划分为工业、农业、其他产业三个部门。上一年度三个部门的生产与消耗情他产业三个部门。上一年度三个部门的生产与消耗情况如表况如表5-15-1所示。所示。消消 耗耗 部部 门门最终产品最终产品 总产品总产品工业工业农业农业其他其他生生产产部部门门工工 业业19610270192560农农 业业846842146340其其 他他1123428106280净净 产产 值值168136140总总 产产 值值560340280表表5
3、 51 1 生产与消耗情况表生产与消耗情况表案例案例 5.1案例案例 5.3产产出出部部门门间间流流量量投投 入入消耗部门消耗部门最终产品最终产品总产总产品品1 12 2合合计计合合计计消消费费积积累累合合计计生生产产部部门门1 12 2合合 计计净净产产值值劳动报酬劳动报酬纯收入纯收入合合 计计总产值总产值11x21x1nxn1iix 1v1m1z1x12x22x2nx2iix 2v2m2z2x1nx2nxnnxinix nvnmnznx1 jjx 2 jjx njjx ijijx jjv jjm jjz jjx 1y2ynyiiy 1x2xnxiix 表表5 52 2 价值型投入产出表价值
4、型投入产出表 一般经济系统的价值型投入产出表的结构一般经济系统的价值型投入产出表的结构(表表5-2)二二、投入产出数学模型投入产出数学模型 表表5-2中每一行可建立一个等式,反映一个部门的总中每一行可建立一个等式,反映一个部门的总产品分配情况。个部门的产品分配情况构成线性方产品分配情况。个部门的产品分配情况构成线性方程组程组1111211221222212nnnnnnnnxxxxyxxxxyxxxxy L LL LLLLLLLLLLLLLL L(5.1)或表示为或表示为1niijijxxy (1,2,)in L L(5.1)此方程组称为此方程组称为产品分配方程组产品分配方程组,简称为,简称为产
5、品方程组产品方程组。表表52中消耗部门的列,也可构成个等式,反映这中消耗部门的列,也可构成个等式,反映这些部门的总产值构成情况。表示为些部门的总产值构成情况。表示为1112111212222212nnnnnnnnxxxxzxxxxzxxxxz L LL LL LL LL LL LL LL LL L(5.2)或表示为或表示为1(1,2,)njijjixxzjn L L(5.2)此方程组称为此方程组称为产值构成方程组产值构成方程组,简称为,简称为产值方程组产值方程组。经济系统的产品方程组经济系统的产品方程组(5.1)与产值方程组与产值方程组(5.2)之间之间存在如下关系:存在如下关系:(1)由于某
6、一个部门的总产品价值就是该部门的总产由于某一个部门的总产品价值就是该部门的总产值,故有值,故有11(1,2,)nnrjrirrjixyxzrn L L 但是,一个部门在生产过程中所提供给其他部门的但是,一个部门在生产过程中所提供给其他部门的产品价值与该部门所消耗的其他部门的产品价值通产品价值与该部门所消耗的其他部门的产品价值通常并不相等,因而常并不相等,因而11(1,2,)nnrjirjixxrn L L于是于是(1,2,)rryzrn L L这表明某一个部门的最终产品价值一般并不等于该这表明某一个部门的最终产品价值一般并不等于该部门的新创造价值。部门的新创造价值。(2)由于整个经济系统的总产
7、品价值就是该系统的总产由于整个经济系统的总产品价值就是该系统的总产值,故有值,故有因而因而 1111()()nnnnijiijjijjixyxz 111111nnnnnnijiijjijijijxyxz 由于由于1111nnnnijijijjixx 于是于是 11nniiijyz 这表明整个经济系统的最终产品价值等于该系统这表明整个经济系统的最终产品价值等于该系统的新创造价值。的新创造价值。5.1.2 利用直接消耗系数表示的投入产出数学模型一、直接消耗系数的概念一、直接消耗系数的概念计划期内第计划期内第j j部门生产的总产品价值部门生产的总产品价值 jx生产过程中直接消耗第生产过程中直接消耗第
8、i i部门的产品价值部门的产品价值 ijx第第j j部门平均生产一个单位价值产品部门平均生产一个单位价值产品直接直接消耗第消耗第i i部门的产品价值部门的产品价值 ijjxx短期内相对稳定短期内相对稳定.反映了部门的生产技术水平反映了部门的生产技术水平.定义定义5.15.1 经济系统第经济系统第j部门生产单位价值产品所直接部门生产单位价值产品所直接消耗第消耗第i部门的产品价值量,称为第部门的产品价值量,称为第j部门对第部门对第i部门部门的的直接消耗系数直接消耗系数,记作,记作(,1,2,)ijijjxai jnx L L(5.3)经济系统经济系统n n个部门相互之间的直接消耗系数构成的个部门相
9、互之间的直接消耗系数构成的n n阶方阵,称为阶方阵,称为直接消耗系数矩阵直接消耗系数矩阵,记作,记作111212122212nnnnnnaaaaaaAaaa L LL LLLLLLLLLL L(5.4)只需将投入产出表中的各部门间流量分别除以同列只需将投入产出表中的各部门间流量分别除以同列最后一行的总产值,即可得到直接消耗系数矩阵。最后一行的总产值,即可得到直接消耗系数矩阵。案例案例 5.15.1 求求引例引例所示经济系统的直接消耗系数矩阵。所示经济系统的直接消耗系数矩阵。解:解:根据表根据表5.1中的各列部门间流量及总产值数据,中的各列部门间流量及总产值数据,可求得该系统的直接消耗系数矩阵为
10、可求得该系统的直接消耗系数矩阵为196102705603402800.350.30.258468420.150.20.155603402800.20.10.11123428560340280A(5.5)二、直接消耗系数的性质二、直接消耗系数的性质(3)设设A为经济系统的直接消耗系数矩阵,为经济系统的直接消耗系数矩阵,I为同阶为同阶的单位矩阵,则的单位矩阵,则(IA)是可逆矩阵,且是可逆矩阵,且01(,1,2,)ijai jn L L11(1,2,)nijiajn L L12()rIAIAAA L LL L(5.6)(1)(2)三、三、利用直接消耗系数表示的投入产出数学模型利用直接消耗系数表示的
11、投入产出数学模型1产品分配方程组产品分配方程组根据直接消耗系数的定义(根据直接消耗系数的定义(5.3)可以得到关系式)可以得到关系式(,1,2,)ijijjxa xi jnL L将关系式将关系式(5.7)代入产品分配平衡方程组代入产品分配平衡方程组(5.1),可得,可得111112211122112222221122nnnnnnnnnxa xa xa xyxa xa xaxyxa xaxaxy L LL LL LL LL LLL LLL LL LL LLL LLL L(5.8)(5.7)或表示为或表示为 1(1,2,)niijjjjxa xyin L L(5.8)如果将整个经济系统各部门的总产
12、品和最终产品如果将整个经济系统各部门的总产品和最终产品分别记成向量形式分别记成向量形式 1122nnxyxyxyxy M MM M 则可得用直接消耗系数矩阵则可得用直接消耗系数矩阵A,将产品分配方程组,将产品分配方程组(5.8)表示为矩阵形式表示为矩阵形式 xAxy(5.8)其中其中x和和y分别称为经济系统的分别称为经济系统的总产品向量总产品向量和和最终产最终产品向量品向量。2 2产值构成方程组产值构成方程组 将关系式将关系式(5.7)代入产值构成平衡方程组代入产值构成平衡方程组(5.2),可得,可得 1111211111212222222212nnnnnnnnnnnxa xa xa xzxa
13、 xa xa xzxa xa xa xz L LL LL L L LL L L LL L L LL LL L L LL LL L(5.9)(5.9)1(1,2,)njijjjixa xzjn L L或或 产品分配方程组产品分配方程组(5.8)(5.8)反映了经济系统各部门的总产品与最反映了经济系统各部门的总产品与最终产品之间的关系终产品之间的关系.产值构成平衡方程组产值构成平衡方程组(5.9)(5.9)反映了经济系统各部门的总产值反映了经济系统各部门的总产值与净产值之间的关系。与净产值之间的关系。案例案例5.25.2 建立引例所示经济系统的投入产出数学模型。建立引例所示经济系统的投入产出数学模
14、型。解:解:在例在例5.1中已求得该系统的直接消耗系数矩阵为中已求得该系统的直接消耗系数矩阵为0.350.30.250.150.20.150.20.10.1A 据此建立该系统的投入产出数学模型如下:据此建立该系统的投入产出数学模型如下:产品分配方程组为产品分配方程组为 1111122222333330.350.30.250.150.20.150.20.10.1xxxxyxxxxyxxxxy (5.10)其中其中 和和 分别表示该系统工业、农业、分别表示该系统工业、农业、其他产业三个部门的总产品和最终产品。其他产业三个部门的总产品和最终产品。123,xxx123,yyy产值构成平衡方程组为产值构
15、成平衡方程组为 1111122222333330.350.150.20.30.20.10.250.150.1xxxxzxxxxzxxxxz (5.11)其中其中 和和 分别表示该系统工业、农业、分别表示该系统工业、农业、其他产业三个部门的总产值和净产值。其他产业三个部门的总产值和净产值。123,xxx123,z zz四、模型的应用四、模型的应用 投入产出数学模型反应了近期的生产技术水平,利投入产出数学模型反应了近期的生产技术水平,利用该模型可对近期的经济量作出预测。用该模型可对近期的经济量作出预测。设设A是经济系统的直接消耗系数矩阵是经济系统的直接消耗系数矩阵;12,Tnxxxx L L12,
16、Tnyyyy L L(1)由总产品向量,根据由总产品向量,根据(5.8)可求得系统的最终产可求得系统的最终产品向量品向量()yIA x (5.12)(5.13)(2)由最终产品向量,根据定理由最终产品向量,根据定理5.2可求得系统的总可求得系统的总产品向量产品向量1()xIAy 分别表示经济系统的总产品向量和最终产品向量。分别表示经济系统的总产品向量和最终产品向量。(3)由第由第 部门的总产值部门的总产值 ,根据,根据(5.9)可求得该部门可求得该部门的净产值的净产值jjx1(1)(1,2,)njijjizaxjn L L(5.14)(4)由第由第 部门的净产值部门的净产值 ,由,由(5.14
17、)可求得该部门可求得该部门的总产值的总产值jjz1(1,2,)1jjnijizxjna L L(5.15)案例案例5.35.3 根据案例根据案例5.2中的直接消耗系数,并假设工中的直接消耗系数,并假设工业、农业及其它部门的总产品分别为业、农业及其它部门的总产品分别为 123560340280 xxx 解解:已知三个部门总产品,根据已知三个部门总产品,根据(5.13)式有式有1()xIAy 即即 1230.7050.2950.24519256010.1650.5350.1351463400.3650.1750.1250.475106280 xxx 所以,三个部门的总产品所以,三个部门的总产品(总
18、产值总产值)分别为分别为123560340280 xxx 求这三个部门的最终产品求这三个部门的最终产品.再用总产品分别乘直接消耗系数矩阵中对应列的元再用总产品分别乘直接消耗系数矩阵中对应列的元素,即可得到反映该系统部门间流量的矩阵素,即可得到反映该系统部门间流量的矩阵560 0.35340 0.3280 0.25560 0.15340 0.2280 0.15560 0.2340 0.1280 0.1196102708468421123428 工工业业农农业业其其他他工工业业农农业业其其他他 只要经济系统各个部门的生产技术条件没有变只要经济系统各个部门的生产技术条件没有变化,就可将调查期的投入产
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