70
Рис. 43. Ввод исходных данных в модель оптимизации
Выделим ячейки B17:D17 для размещения искомых переменных y1, y2 и y3. Математические выражения левых частей ограничений введём в ячейки Е13:Е15 с помощью функции =СУММПРОИЗВ из категории Математические. Целевую функцию, как сумму искомых переменных введём в
ячейку Е17. Заполним диалоговое окно программы Поиск ре-
шения из меню Сервис (рис. 44).
Рис. 44. Заполнение диалогового окна Поиска решения
71
Нажав на кнопку Параметры в диалоговом окне надстройки
Поиск решения, укажем с помощью “галочек”: Линейная модель и Неотрицательные значения. Результаты отыскания вектора конечной продукции Y представлены на рис. 45.
Рис. 45. Результата решения задачи межотраслевого баланса
Смешанная задача межотраслевого баланса
Для решения третьей задачи баланса все отрасли разделим на две группы. К первой группе отнесем отрасли, для которых задан конечный продукт. Множество номеров этих отраслей обозначим
индексами i, j = 1, m . Ко второй группе отнесем отрасли, для которых задан валовой выпуск. Множество номеров этих отраслей обозначим индексами i, j = m 1, n . Тогда вектор валовых выпусков можно разделить на два подвектора
|
X |
|
|
|
Х = |
1 |
|
, |
(3.11) |
|
X 2 |
|
|
|
|
|
|
|
72
где Х1 – искомый подвектор с элементами Хi(i = 1, m );
X2 - заданный подвектор с элементами Хi(i = m 1, n ).
Аналогично вектор конечного продукта можно разделить на два подвектора
Y
Y = 1 , (3.12)
Y2
где Y1 – подвектор с известными значениями Yi(i = 1, m ); Y2 - подвектор с неизвестными значениями
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Yi(i = m 1, n ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Матрица А разбивается на четыре подматрицы |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
А = |
A |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.13) |
||
|
|
|
|
|
11 |
12 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
A22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где А11 – подматрица с элементами аij (i, j = 1, m ); |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А12 – подматрица с элементами аij |
(i = 1, m ; j = m 1, n ); |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
А21 – подматрица с элементами аij |
(i = m 1, n ; j = 1, m ); |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
А22 – подматрица с элементами аij |
(i, j = |
m 1, n ). |
|
|
|||||||||||||||||||
|
Для |
нахождения |
неизвестных |
подвекторов Х1 |
и Y2, |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зная А, X 2 |
, Y1 , представим модель Леонтьева в следующем |
||||||||||||||||||||||
виде: |
|
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A A |
|
X1 |
|
X1 |
(3.14) |
|||||||||||||||
|
|
|
11 |
12 |
|
|
|
+ 1 |
|
= |
|
|
|
. |
|||||||||
|
|
|
|
A22 |
|
|
X |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
A21 |
|
|
2 |
Y2 |
|
|
2 |
|
|
|||||||||||
Раскроем это выражение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А11Х1+А12 X |
+ Y = Х1 |
|
(3.15) |
||
2 |
1 |
|
|
|
|
А21Х1+А22 X 2 +Y2= X2 . |
|
||||
Из первого уравнения этой системы найдем |
|
||||
Х1 = (Е – А11)-1 (А12 |
|
|
|
|
|
X |
2 |
+Y ). |
(3.16) |
||
|
|
|
1 |
|
|
Из второго уравнения найдем
73
|
|
|
|
Y2 = (Е – А22) X |
2 |
- А21 Х1 . |
(3.17) |
Найдя из выражения (3.16) Х1 и подставив в выражение (3.17), получим Y2.
Пример. Три отрасли выпускают продукцию, причем нормы затрат ресурсов заданы матрицей А:
|
0 |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
А = |
0,2 |
0 |
0,3 |
. |
|
0,1 |
0,4 |
0 |
|
|
|
Конечный продукт первой отрасли равен 8 ед., объем производства второй отрасли равен 10 ед., а третьей – 15 ед. Определить объем производства первой отрасли и конечный продукт второй и третьей.
Решение. Согласно изложенному ранее первая отрасль входит в первую группу, а вторая и третья – во вторую группу, тогда
|
X |
|
|
X |
|
(x ) |
|
|
|
8 |
|
Y |
(8) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Х = 10 , |
|
10 |
, |
|
Y = y2 |
, |
|
y |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
X |
2 |
|
|
|
|
|
|
Y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
15 |
|
|
|
15 |
|
|
|
y3 |
|
|
y3 |
|
|||
А11 = (0) |
|
|
А12 = (0,1 |
0,2) |
|
|
|
|
||||||||
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
0 |
0,3 |
|
|
|
|
|||
А21 |
= |
|
|
|
|
|
А22 |
= |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
0,4 |
0 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Из формулы (3.16) найдем |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х1 = (1 - 0) |
[(0,1 |
0,2) |
|
|
+ 8] = 12 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
Из формулы (3.17) найдем |
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
0 |
|
0 |
0,3 |
10 |
|
|
0,2 |
|
3,1 |
|
||
Y2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
12 = |
|
. |
|
|
0 |
|
|
0,4 |
|
|
|
|
0,1 |
|
|
9,8 |
|
|
|
1 |
|
0 |
15 |
|
|
|
|
|
||||
Таким образом, валовой выпуск первой отрасли равен 12 ед., конечный продукт второй и третьей равен 3,1 ед. и 9,8 ед. соответственно.
74