Лабораторные работы по ЭММ (системы уравнений межотраслевого баланса; оптимизационная модель межотраслевого баланса)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Системы уравнений межотраслевого баланса.
Вариант №21
Цели
Выработать у студентов навыки построения математических моделей межотраслевого баланса в статистических случаях и оптимизации моделей в рамках межотраслевого баланса. Научиться делать выводы в рамках построения моделей.
Задание
1) Найти объемы выпуска продукции по каждой из отраслей, предварительно обосновав сущность нестандартного решения.
2) Рассчитать новый план выпуска продукции, при условии, что конечный спрос на продукцию U-ой и -ой отраслей возрос соответственно на 85 и 97 единиц. Вычислить абсолютные и относительные приросты объема, выполненные по каждой из отраслей.
3) Скорректировать новый план, с учетом того, что отрасль не может увеличить объемы выпуска своей продукции более чем на 2 единицы.
4) Рассчитать матрицу полных затрат.
Исходные данные

A =
0.02 0.01 0.01 0.05 0.06
0.03 0.05 0.02 0.01 0.01
0.09 0.06 0.04 0.08 0.05
0.06 0.06 0.05 0.04 0.05
0.06 0.04 0.08 0.03 0.05

C =
235 194 167 209 208

, , .
0) Проверим матрицу А на продуктивность

Матрица А является продуктивной матрицей.
1) (J-A) =
J – единичная матрица;
A – заданная матрица прямых затрат;
— вектор (план) выпуска продукции, подлежащей определению;
— вектор конечного спроса.
Произведем расчеты на PС, используя метод Гаусса.
; ;
;
;
;
Используя Симплекс-метод, получим

2)
;
;

Решение

3) Скорректировать новый план, с учетом того, что отрасль не может увеличить объем выпуска своей продукции, более чем на 2 единицы.

Подставляя значение в исходную систему уравнений, получим
;
;
;
Решаем систему уравнений методом Гаусса

4) Рассчитаем матрицу полных затрат.
Произведем обращение матрицы

.
Матрица, вычисленная вручную

Вывод Видно, что несмотря на сходство этих матриц, полученные приближенные значения довольно грубы.

Рассчитаем деревья матрицы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Оптимизационная модель межотраслевого баланса.
Зная запасы дополнительных ресурсов (r), нормы их затрат (D) на производство продукции каждой отрасли и цены реализации конечной продукции (p), рассчитать объемы производства продукции, обеспечивающие максимальный фонд конечного спроса. Вычислить конечный спрос и провести анализ полученного решения
1) относительно оптимальности;
2) статуса и ценности ресурсов;
3) чувствительности.
Рассчитать объем производства.
Исходные данные

D =
0.3 0.6 0.5
0.6 0.6 0.9
0.5 0.8 0.1
0.9 0.4 0.8
1.1 0.2 0.7

= 564 298 467

= (121 164 951 254 168)
Требуется максимизировать цену конечного спроса;
=

, при ограничениях

Решая задачу на ЭВМ, симплекс-методом, получим

Решим соответствующую двойственную задачу
;
;
;

Решая задачу на ЭВМ, симплекс-методом, получим

Проведем анализ результатов
1) Оптимальность

т.е., следует выпускать лишь продукцию 1-ой и 3-ей отрасли, объем которой соответственно составит – 377,75 и 372,50 ед. Не следует выпускать продукцию 2-ой, 4-ой и 5-ой отрасли.

Оптовая цена конечного спроса
=
т.е. С1=336.67, С2=-26.1275, С3=353.8225, С4=-48.6875, С5=-41.29,
отрицательные значения говорят о том, что продукция отраслей необходимая для функционирования.

2) Статус и ценность ресурсов

Ресурс
Остаточная переменная
Статус ресурса
Теневая цена

1
x6 = 21,67
недефицитный
0

2
X7 = 88,96
недефицитный
0

3
X8 = 0,26
недефицитный
0