Большая советсткая энциклопедия Матричные модели

Матричные модели

Матричные модели в экономике, один из наиболее распространённых типов экономико-математических моделей. Представляют собой прямоугольные таблицы (матрицы), элементы которых отражают взаимосвязи экономических объектов и обладают определённым экономическим смыслом, значение которого вычисляется по установленным в теории матриц правилам. В М. м. отражается структура затрат на производство и распределение продукции и вновь созданной стоимости.

М. м. — балансово-нормативные, они объединяют в единой табличной форме балансы распределения продукции (по отдельным её видам) и увязанные с ними балансы затрат на её производство, а также нормативы материальных и денежных затрат. М. м. используются для экономического анализа и плановых расчётов с применением электронной вычислительной техники.

Представленная в графическом виде (см. схему) М. м. экономического объекта имеет вид прямоугольной таблицы, разделённой на 4 четверти (квадранта). Уравнения строк матрицы , где элементы строки x_ij — поставка продукции подразделения (отрасли) i в подразделение (отрасль) j, Y_i — конечная продукция подразделения (отрасли) i, X_i — валовая продукция подразделения (отрасли) i, представляют собой балансы распределения продукции, произведённой в различных производственных подразделениях (например, в цехах предприятия), в различных экономических объектах (предприятиях, объединениях), в разных отраслях народного хозяйства. Они имеют совершенно очевидный экономический смысл: сумма внутрипроизводственных поставок и конечного продукта составляет валовой выпуск подразделения (отрасли). Столь же очевиден смысл уравнения, составленного из элементов столбцов матрицы: , где x_ij — затраты продукции подразделения (отрасли) j на производство продукции подразделения (отрасли) i, Z_j — затраты первичных ресурсов и вновь созданная стоимость в подразделении (отрасли); X’_j — валовые затраты в сумме со вновь созданной стоимостью в подразделении (отрасли) j,

X_i = X’_j, если i тождественно j; тогда в этом равенстве итогов одноимённых строк и столбцов находит выражение закон стоимости: стоимость распределённых и накопленных благ и услуг равна стоимости производственных затрат плюс вновь созданная стоимость. Из этого основного равенства М. м. вытекает целый ряд других производных уравнений, которые делают М. м. удобным расчётным плановым и аналитическим инструментом.

Таким образом, каждый показатель имеет двоякое значение: с одной стороны, он выражает объём поставок одного производственного подразделения (отрасли) в другое, с другой стороны — объём производственного потребления вторым подразделением продукции первого. I квадрант М. м. отражает, следовательно, внутрипроизводственные связи моделируемой экономической системы. Наиболее явное количественное выражение производственная структура получает в коэффициентах прямых затрат, которые представляют собой частное от деления объёмов затрат продукции всех подразделений на объём выпуска определённого подразделения: . Тогда I квадрант М. м. приобретает смысл таблицы нормативов затрат, рассчитанных на единицу валового выпуска каждого вида продукции. В результате обращения инверсированной квадратной матрицы I квадранта получают коэффициенты полных затрат, выражающие совокупность прямых и косвенных затрат в расчёте на единицу конечного выпуска В = (E — А)^-1. Во II квадранте отражаются результаты производственной и хозяйственной деятельности (конечная продукция); он рассматривается как выход модели. В III квадранте отражаются затраты первичных ресурсов, поступающих в систему извне, и вновь созданная стоимость (овеществленный труд); он рассматривается в качестве входа модели. В IV квадранте, где пересекаются строки III квадранта с колонками IV квадранта, отражаются, таким образом, транзитные процессы передачи материальных ресурсов и перераспределения стоимости: ресурсы, поступившие на вход данной экономической системы, используются в качестве конечных продуктов на выходе, минуя производственные подразделения.

Благодаря простоте формы и богатому экономическому содержанию М. м. находят широкое применение в различных звеньях экономики для плановых и статистических расчётов, организации нормативного хозяйства, унификации документации и сокращения документооборота, организации внутрипроизводственного хозрасчёта и для экономического анализа.

М. м., предназначенные для внутризаводского планирования и учёта производства, представляют собой весьма крупноразмерные таблицы (до нескольких сотен позиций), включающие технологические нормативы затрат сырья, материалов, комплектующих деталей, машинного и рабочего времени на производство каждого отдельного вида продукции и составляющих его узлов, деталей и т. п. Свойства умножения матриц используются для одновременного отображения производственно-технологической и организационной структуры. Особенностью М. м. является то, что плановый или аналитический расчёт осуществляется за один приём по всей производственно-экономической системе; в результате достигается полное единство и взаимоувязка всех разделов плана (отчёта) — по производству, снабжению, финансированию, труду и зарплате, себестоимости и т. д. Это позволяет также постоянно корректировать нормативы различных типов и увязывать их между собой. В случае, если матрицы достигают слишком больших размеров, а расчёты производятся с помощью вычислительной техники, таблицы обычно не строят, а соответствующие данные фиксируют на перфокартах или магнитной ленте; матрица же служит просто расчётной схемой.

Матричный техпромфинплан предприятия представляет собой серию унифицированных документов, главным из которых является М. м. экономики предприятия (в укрупнённых показателях по сравнению с "технологическими" матрицами). Сводный баланс экономики предприятия расшифровывается в ряде таблиц детальных показателей по материальному снабжению, труду, основным фондам и оборудованию, финансам предприятия, имеющим также единообразную матричную форму. Матричный техпромфинплан является весьма совершенной формой унифицированной документации, приспособленной для машинной обработки. В нём число показателей и табличных форм сокращается в несколько раз при сохранении того же объёма информации, причём все показатели приводятся в сопоставимом и взаимоувязанном виде.

М. м. используются также для моделирования экономики отраслей народного хозяйства, экономики республик и территориально-производственных комплексов, народного хозяйства страны; матрицы этого типа носят название межотраслевого баланса и находят широкое применение в планировании и статистике.

М. м., с помощью которых моделируются последовательные звенья нар. хозяйства, на основе использования правил сложения матриц образуют единый взаимосвязанный комплекс, называются системой М. м. Так, М. м. экономики отрасли создаётся путём объединения М. м. предприятий с помощью так называемых вариантных матриц, отражающих разные технологические варианты производства продукции и услуг на разных предприятиях. Эти вариантные матрицы имеют самостоятельное значение для межзаводского и межотраслевого анализа, организации нормативного хозяйства отрасли. Вычитание и деление матриц обеспечивают процесс развёрстки плана отрасли по предприятиям, а представление их в виде систем линейных уравнений — применение методов математического программирования для оптимального отраслевого планирования. Межотраслевые балансы экономики республики и народного хозяйства в целом могут строиться на основе объединения отраслевых матриц.

Система М. м. служит основой проектирования интегрированных схем обработки экономической информации в автоматизированных системах управления предприятий, министерств и ведомств, плановых и статистических органов. Сам процесс интегрированной обработки данных отображается в информационной М. м. В этом случае x_ij означает уже не взаимные поставки продукции и услуг, а передачу определённых сообщений, оцениваемых в каких-либо информационных единицах (документы, показатели, биты информации). С помощью матриц моделируются также транспортные потоки, процессы миграции населения и движение трудовых ресурсов, организационные структуры, процессы выработки решений и любые другие процессы, для которых имеет силу уравнение баланса.

М. м. удобна для анализа, поскольку в простой и наглядной форме отображает свойства объектов самой различной природы, где имеет место баланс поступления и расхода материальных ценностей, энергии, стоимости, информации и т. д., причём зависимость между ними имеет прямой, линейный характер. Матричный анализ даёт ряд новых возможностей по сравнению с другими методами экономического анализа: интерполяция ненаблюдаемых элементов, выявление логической структуры производственных и экономических процессов, детальный учёт взаимного влияния факторов, применение методов математического программирования для анализа оптимальности плана и т. д. Матричный анализ используется для изучения экономической деятельности предприятий, производственных объединений, отраслей, экономических районов, республик, народного хозяйства страны, процессов экономического управления (анализ документооборота, движения показателей, взаимосвязи задач управления), а также отдельных экономических процессов (бухгалтерский баланс, движение денежной наличности и т. д.).

Свойства блочных матриц обеспечивают наглядность представления сложных взаимосвязей и делают матрицу удобным инструментом логического анализа сложных структур, где отражаются одновременно технологический, организационно-производственный и экономический аспекты деятельности народно-хозяйственных объектов. Так, с помощью М. м. производственного процесса на предприятии выявляются производственные "петли" и нерациональные связи, исследуется загрузка оборудования и использование рабочей силы. "Информационная матрица", отображающая движение документов и показателей, служит для анализа рациональности структуры, организации труда и загрузки отделов в заводоуправлении, учреждении, министерстве. Экономические М. м., то есть модели экономических объектов, построенные в сравнимых стоимостных показателях, служат для анализа взаимодействия различных видов деятельности на данном объекте, которые в целом формируют итог хозяйственной деятельности предприятия, производственного объединения, отрасли.

М. м. аналогичного типа, но построенные для более крупных экономических систем — экономических районов, республик служат для анализа сбалансированности и пропорциональности плана, степени полезного использования отдельных видов ресурсов (производственных мощностей, трудовых, материальных и финансовых ресурсов), для анализа и проектировок комбинирования и специализации производства.

Для динамического анализа используется метод сравнения рядов М. м. за последовательные периоды времени или попарное сопоставление плановых и отчётных моделей.

Для развёрнутой системы аналитических расчётов служат М. м. экономики республик, районов и народного хозяйства страны (межотраслевые балансы). С их помощью выявляются основные народно-хозяйственные пропорции, соотношения материального производства с непроизводственной сферой, доля отраслей, районов, республик в создании национального дохода и совокупного общественного продукта страны и структура их образования и реализации, соотношения основных элементов стоимости. Кроме того, на основе территориальных М. м. осуществляется анализ плановых проектировок строительства новых предприятий в республиках и районах, освоения новых сельскохозяйственных угодий, строительства новых городов. При этом рассчитывается комплексная эффективность этих мероприятий в целом по стране, республике, району, подсчитываются доходы населения, выявляется структура его спроса.

М. м. с помощью методов электронной имитации дают возможность исследовать потоки материальных ценностей, услуг, финансов в динамике их развития. Система М. м. позволяет "проигрывать" плановые проектировки для анализа экономических последствий реализации вариантов проектов строительства, трудно сопоставимых между собой. На основе системы М. м. могут также анализироваться потоки информации в органах экономического управления в процессе составления народно-хозяйственного плана и контроля за его реализацией.

Лит.: Немчинов В. С., Экономико-математические методы и модели, М., 1962; Черняк Ю. И., Межотраслевой баланс и его использование в экономическом анализе и плановых расчётах, в. 1, М., 1962; его же, Единство планирования производства, снабжения и финансирования в системе матричных моделей, в сборнике: Применение математики в экономических исследованиях, т. 3, М., 1965; Волошин Н. И., Система матричных моделей внутризаводского планирования, там же; Махров Н. В., Метод межотраслевого баланса — основа свода низовых планов, там же; Будрис В. А., Обработка деловой информации, представленной в матричной форме, в сборнике: Математико-экономические проблемы. Труды межвузовской научной конференции, [Л.], 1966; Ершов Э. Б., О выявлении и использовании структурных особенностей матриц в задачах планирования, "Экономика и математические методы", 1966, т. 2, в. 2.

Ю. И. Черняк.

Принципиальная схема матричной модели