Системы уравнений в экономических приложениях

Применение систем линейных уравнений в экономике

Большой объем расчетных математических задач приходится на решение систем линейных алгебраических уравнений. Многие задач управленческого и экономического, технологического характера строятся как линейные алгебраические, либо сводятся к ним.

Актуальность темы заключается в том, что известные приемы и методы решения систем линейных уравнений применимы для решения задач с практическим содержанием, в частности связанных со специальностью «Прикладная информатика в экономике».

Цель работы: рассмотреть различные способы решения систем линейных уравнений, показать примеры их практического применения.

Видео:Математика без Ху!ни. Метод Гаусса.Скачать

Математика без Ху!ни. Метод Гаусса.

Скачать:

ВложениеРазмер
Большой объем расчетных математических задач приходится на решение систем линейных алгебраических уравнений. Многие задач управл2.06 МБ
Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Системы уравнений в экономических приложениях

«Яндекс» открыл доступ к нейросети «Балабоба» для всех пользователей

Видео:Решение системы уравнений методом ГауссаСкачать

Решение системы уравнений методом Гаусса

Системы эконометрических уравнений

Эконометрика как учебная дисциплина на современном этапе благодаря своей универсальности и возможности практического использования для анализа реальных экономических объектов является одним из базовых курсов в системе высшего экономического образования.

Если что-то непонятно — вы всегда можете написать мне в WhatsApp и я вам помогу!

Системы уравнений в экономических приложениях

Видео:Математика без Ху!ни. Метод Гаусса. Совместность системы. Ранг матрицы.Скачать

Математика без Ху!ни. Метод Гаусса. Совместность системы. Ранг матрицы.

Эконометрика

Эконометрика — это статистико-математический анализ экономических отношений.

Сущность эконометрики заключается в модельном описании функционирования конкретной экономической системы (экономики данной страны, спроса-предложения в данное время в данном месте и т.д.). Одним из основных этапов эконометрических исследований является анализ устойчивости построенной модели, отражающей взаимосвязи между экономическими показателями, и проверка ее на адекватность реальным экономическим данным и процессам.

Виды систем эконометрических уравнений

Сложные экономические процессы описывают с помощью системы взаимосвязанных (одновременных) уравнений.

Различают несколько видов систем уравнений, применяемых в эконометрике:

• система независимых уравнений — когда каждая зависимая переменная Системы уравнений в экономических приложенияхрассматривается как функция одного и того же набора факторов Системы уравнений в экономических приложениях:

Системы уравнений в экономических приложениях

Для построения такой системы и нахождения ее параметров используется метод наименьших квадратов, применяемый к каждому уравнению в отдельности;

• система рекурсивных уравнений — когда зависимая переменная Системы уравнений в экономических приложенияходного уравнения выступает в виде фактора в другом уравнении:

Системы уравнений в экономических приложениях

Для построения такой системы и нахождения ее параметров используется метод наименьших квадратов, применяемый последовательно к каждому уравнению в отдельности;

• система взаимосвязанных (совместных) уравнений — когда одни и те же зависимые переменные в одних уравнениях входят в левую часть, а другие в правую:

Системы уравнений в экономических приложениях

Такая система уравнений называется структурной формой модели. Для построения таких систем и нахождения их параметров используются косвенный и двухшаговый методы наименьших квадратов.

Возможно эта страница вам будет полезна:

Введем следующие определения:

  • Эндогенные переменные — взаимозависимые переменные, которые определяются внутри системы (модели) Системы уравнений в экономических приложениях.
  • Экзогенные переменные — независимые переменные, которые определяются вне системы Системы уравнений в экономических приложениях.
  • Лаговые эндогенные переменные — эндогенные переменные за предыдущие моменты времени.
  • Предопределенные переменные — экзогенные и лаговые эндогенные переменные системы.
  • Коэффициенты Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложенияхпри переменных — структурные коэффициенты модели.

Система линейных функций эндогенных переменных от всех предопределенных переменных системы — приведенная форма модели:

Системы уравнений в экономических приложениях

где Системы уравнений в экономических приложениях— коэффициенты приведенной формы модели.

Проблема идентификации

При переходе от приведенной формы модели к структурной исследователь сталкивается с проблемой идентификации. Идентификация -это единственность соответствия между приведенной и структурной формами модели.

С позиции идентифицируемости структурные модели можно подразделить на три вида:

  • идентифицируемые;
  • неидентифицируемые;
  • сверхидентифицируемые.

Модель идентифицируема, если все структурные ее коэффициенты определяются однозначно, единственным образом по коэффициентам приведенной формы модели, т. е. если число параметров структурной модели равно числу параметров приведенной формы модели. В этом случае структурные коэффициенты модели оцениваются через параметры приведенной формы модели и модель идентифицируема.

Модель неидентифицируема, если число приведенных коэффициентов меньше числа структурных коэффициентов, и в результате структурные коэффициенты не могут быть оценены через коэффициенты приведенной формы модели.

Модель еверхидентифицируема, если число приведенных коэффициентов больше числа структурных коэффициентов. В этом случае на основе коэффициентов приведенной формы можно получить два или более значений одного структурного коэффициента. В этой модели число структурных коэффициентов меньше числа коэффициентов приведенной формы.

Сверхидентифицируемая модель, в отличие от неидентифицируемой, модели практически решаема, но требует для этого специальных методов исчисления параметров.

Структурная модель всегда представляет собой систему совместных уравнений, каждое из которых требуется проверять на идентификацию. Модель считается идентифицируемой, если каждое уравнение системы идентифицируемо. Если хотя бы одно из уравнений системы неидентифицируемо, то и вся модель считается неидентифицируемой.

Сверхидентифицируемая модель содержит хотя бы одно сверхидентифицируемое уравнение.

Выполнение условия идентифицируемости модели проверяется для каждого уравнения системы. Чтобы уравнение было идентифицируемо, необходимо, чтобы число предопределенных переменных, отсутствующих в данном уравнении, но присутствующих в системе, было равно числу эндогенных переменных в данном уравнении без одного.

Обозначим через Системы уравнений в экономических приложениях— число эндогенных переменных в уравнении, а через Системы уравнений в экономических приложениях— число предопределенных переменных, отсутствующих в уравнении, но присутствующих в системе. Тогда необходимое условие идентификации отдельного уравнения принимает вид:

  • уравнение идентифицируемо, если Системы уравнений в экономических приложениях;
  • уравнение сверхидентифицируемо, если Системы уравнений в экономических приложениях;
  • уравнение неидентифицируемо, если Системы уравнений в экономических приложениях.

Если необходимое условие выполнено, то далее проверяется достаточное условие идентификации.

Достаточное условие идентификации — определитель матрицы, составленной из коэффициентов при переменных, отсутствующих в исследуемом уравнении, не равен нулю, и ранг этой матрицы не менее числа эндогенных переменных системы без единицы.

Для решения идентифицируемого уравнения применяется косвенный метод наименьших квадратов, для решения сверхидентифицированных -двухшаговый метод наименьших квадратов.

Косвенный МНК состоит в следующем:

• составляют приведенную форму модели и определяют численные значения ее параметров обычным МНК;

• путем алгебраических преобразований переходят от приведенной формы к уравнениям структурной формы модели, получая тем самым численные оценки структурных параметров.

Двухшаговый МНК заключается в следующем:

• составляют приведенную форму модели и определяют численные значения ее параметров обычным МНК;

• выявляют эндогенные переменные, находящиеся в правой части структурного уравнения, параметры которого определяются двухшаговым МНК, и находят расчетные значения этих эндогенных переменных по соответствующим уравнениям приведенной системы;

• обычным МНК определяют параметры структурного уравнения, используя в качестве исходных данных фактические значения предопределенных переменных и расчетные значения эндогенных переменных, стоящих в правой части уравнения.

Решение эконометрических уравнений

Пример задачи с уравнением №4.2.1.

Рассматривается модель протекционизма Сальватора (упрощенная версия):

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях— доля импорта в ВВП;
Системы уравнений в экономических приложениях— общее число прошений об освобождении от таможенных пошлин; Системы уравнений в экономических приложениях— число удовлетворенных прошений об освобождении от таможенных пошлин;

Системы уравнений в экономических приложениях— фиктивная переменная, равная 1 для тех лет, в которые курс доллара на международных валютных рынках был искусственно завышен, и 0-для всех остальных лет;

Системы уравнений в экономических приложениях— реальный ВВП;

Системы уравнений в экономических приложениях— реальный объем чистого экспорта; Системы уравнений в экономических приложениях— текущий период; Системы уравнений в экономических приложениях— предыдущий период; Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях— случайные ошибки. Задание.

  1. Применив необходимое и достаточное условие идентификации определить, идентифицировано ли каждое из уравнений модели.
  2. Определить метод оценки параметров модели.
  3. Записать приведенную форму модели в общем виде.

Решение:

  1. Модель представляет с собой систему взаимосвязанных (одновременных) уравнений. Для ответа на вопрос о способе оценки параметров модели проверим каждое ее уравнение на идентификацию.

Модель включает три эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи четыре предопределенные переменные (три экзогенные Системы уравнений в экономических приложенияхи одну лаговую эндогенную Системы уравнений в экономических приложениях).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи две предопределенные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 2+1=3. Уравнение идентифицировано.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи одну предопределенную Системы уравнений в экономических приложениях. Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, больше числа эндогенных переменных, входящих в уравнение: 3+1>3. Уравнение сверхидентифицировано.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи одну предопределенную Системы уравнений в экономических приложениях. Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, больше числа эндогенных переменных, входящих в уравнение: 3+1>3. Уравнение сверхидентифицировано.

Проверим для каждого из уравнений достаточное условие идентификации. Для этого составим матрицу коэффициентов при переменных модели:

Системы уравнений в экономических приложениях

В соответствии с достаточным условием идентификации определитель матрицы коэффициентов, не входящих в исследуемое уравнение, не должен быть равен нулю, а ранг матрицы должен быть не менее, чем число эндогенных переменных модели минус 1, т.е. в данной задаче больше или равен 3-1=2.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

Ранг этой матрицы

Системы уравнений в экономических приложениях

Следовательно, для 1 уравнения достаточное условие выполняется, это уравнение точно идентифицируемо. 2 уравнение.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Ранг этой матрицы

Системы уравнений в экономических приложениях

так как она содержит отличный от нуля минор второго порядка

Системы уравнений в экономических приложениях

Следовательно, для 2 уравнения достаточное условие выполняется, это уравнение сверхидентифицируемо. 3 уравнение.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Ранг этой матрицы Системы уравнений в экономических приложениях, так как она содержит отличный от нуля минор второго порядка

Системы уравнений в экономических приложениях

Следовательно, для 3 уравнения достаточное условие выполняется, это уравнение сверхидентифицируемо.

  • Таким образом, система в целом сверхидентифицируема, для оценки ее параметров можно применить двухшаговый метод наименьших квадратов.
  • Запишем приведенную форму модели в общем виде:

Системы уравнений в экономических приложениях

Пример задачи с уравнением №4.2.2.

Рассматривается структурная модель вида:

Системы уравнений в экономических приложениях

  1. Применив необходимое и достаточное условие идентификации определить, идентифицировано ли каждое из уравнений модели.
  2. Определить метод оценки параметров модели.
  3. Записать приведенную форму модели в общем виде.
  4. Исходя из приведенной формы модели уравнений

Системы уравнений в экономических приложениях

найти структурные коэффициенты модели.

Решение:

  • Модель представляет с собой систему взаимосвязанных (одновременных) уравнений. Для ответа на вопрос о способе оценки параметров модели проверим каждое ее уравнение на идентификацию.

Модель включает три эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи три предопределенные переменные (экзогенные Системы уравнений в экономических приложениях).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает две эндогенные переменные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях) и две предопределенные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 1 + 1=2. Уравнение идентифицировано.

Это уравнение включает три эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи одну предопределенную Системы уравнений в экономических приложениях. Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 2+1=3. Уравнение идентифицировано.

Это уравнение включает две эндогенные переменные (Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях) и две предопределенные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, равно числу эндогенных переменных, входящих в уравнение: 1 + 1=2. Уравнение идентифицировано. Проверим для каждого из уравнений достаточное условие идентификации.

Для этого составим матрицу коэффициентов при переменных модели:

Системы уравнений в экономических приложениях

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

что не менее чем число эндогенных переменных системы минус один. Следовательно, для первого уравнения достаточное условие идентификации выполнено, уравнение точно идентифицируемо.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

что не менее чем число эндогенных переменных системы минус один. Следовательно, для второго уравнения достаточное условие идентификации выполнено, уравнение точно идентифицируемо.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

что не менее чем число эндогенных переменных системы минус один. Следовательно, для третьего уравнения достаточное условие идентификации выполнено, уравнение точно идентифицируемо.

  • Все уравнения системы точно идентифицируемы, следовательно, система в целом точно идентифицируема, для оценки ее параметров может быть применен косвенный метод наименьших квадратов.
  • Запишем приведенную форму модели в общем виде:

Системы уравнений в экономических приложениях

  • Вычисление структурных коэффициентов модели:

1) из третьего уравнения приведенной формы выразим Системы уравнений в экономических приложениях(так как его нет в первом уравнении структурной формы)

Системы уравнений в экономических приложениях

Данное выражение содержит переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложенияхкоторые входят в правую часть первого уравнения структурной формы модели (СФМ). Подставим полученное выражение Системы уравнений в экономических приложенияхв первое уравнение приведенной формы модели (ПФМ)

Системы уравнений в экономических приложениях

Откуда получим первое уравнение СФМ в виде

Системы уравнений в экономических приложениях

2) во втором уравнении СФМ нет переменных Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях. Структурные параметры второго уравнения СФМ можно будет определить в два этапа.

Первый этап: выразим Системы уравнений в экономических приложенияхв данном случае из первого или третьегоуравнения ПФМ. Например, из первого уравнения

Системы уравнений в экономических приложениях

Подстановка данного выражения во второе уравнение ПФМ не решило бы задачу до конца, так как в выражении присутствует Системы уравнений в экономических приложениях, которого нет в СФМ. Выразим Системы уравнений в экономических приложенияхиз третьего уравнения ПФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

Подставим его в выражение для Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

Второй этап: аналогично, чтобы выразить Системы уравнений в экономических приложенияхчерез искомые Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях, заменим в выражении Системы уравнений в экономических приложенияхзначение Системы уравнений в экономических приложенияхна полученное из первого уравнения ПФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях

Подставим полученные Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложенияхво второе уравнение ПФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

В результате получаем второе уравнение СФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

3) из второго уравнения ПФМ выразим Системы уравнений в экономических приложениях, так как его нет в третьем уравнении СФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

Подставим полученное выражение в третье уравнение ПФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

В результате получаем третье уравнение СФМ

Системы уравнений в экономических приложениях

Таким образом, СФМ примет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Пример задачи с уравнением №4.2.3.

Изучается модель вида

Системы уравнений в экономических приложениях

где Системы уравнений в экономических приложениях— валовый национальный доход;

Системы уравнений в экономических приложениях— валовый национальный доход предшествующего года;

Системы уравнений в экономических приложениях— личное потребление;

Системы уравнений в экономических приложениях— конечный спрос (помимо личного потребления); Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях— случайные составляющие.

Информация за девять лет о приросте всех показателей дана в таблице 4.2.1.

Системы уравнений в экономических приложениях

Для данной модели была получена система приведенных уравнений

Системы уравнений в экономических приложениях

  1. Применив необходимое и достаточное условие идентификации, определить, идентифицировано ли каждое из уравнений модели.
  2. Рассчитать параметры первого уравнения структурной модели.

Решение:

  1. В данной модели две эндогенные переменные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях) и две экзогенные переменные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях). Второе уравнение точно идентифицировано, так как содержит две эндогенные переменные и не содержит одну экзогенную переменную из системы. Иными словами, для второго уравнения имеем по счетному правилу идентификации равенство: 2=1 + 1.

Первое уравнение сверхидентифицировано, так как в нем на параметры при Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложенияхналожено ограничение: они должны быть равны. В этом уравнении содержится одна эндогенная переменная Системы уравнений в экономических приложениях. Переменная Системы уравнений в экономических приложенияхв данном уравнении не рассматривается как эндогенная, так как она участвует в уравнении не самостоятельно, а вместе с переменной Системы уравнений в экономических приложениях. В данном уравнении отсутствует одна экзогенная переменная, имеющаяся в системе. По счетному правилу идентификации получаем: 1 + 1 = 2: Системы уравнений в экономических приложениях. Это больше, чем число эндогенных переменных в данном уравнении, следовательно, система сверхидентифицирована.

  • Для определения параметров сверхидентифицированной модели используется двухшаговый метод наименьших квадратов.

Шаг 1. На основе системы приведенных уравнений по точно идентифицированному второму уравнению определим теоретические значения эндогенной переменной Системы уравнений в экономических приложениях. Для этого в приведенное уравнение

Системы уравнений в экономических приложениях

подставим значения Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложенияхимеющиеся в условии задачи. Полученные значения обозначим Системы уравнений в экономических приложениях(табл. 4.2.2).

Шаг 2. По сверхидентифицированному уравнению структурной формы модели заменяем фактические значения Системы уравнений в экономических приложениях, на теоретические Системы уравнений в экономических приложенияхи рассчитываем новую переменную Системы уравнений в экономических приложениях(табл. 4.2.2).

Системы уравнений в экономических приложениях

Далее к сверхидентифицированному уравнению применяется метод наименьших квадратов. Обозначим новую переменную Системы уравнений в экономических приложенияхчерез Системы уравнений в экономических приложениях. Решаем уравнение Системы уравнений в экономических приложениях. С помощью МНК получим Системы уравнений в экономических приложениях. Запишем первое уравнение структурной модели

Системы уравнений в экономических приложениях

Пример задачи с уравнением №4.2.4.

Рассматривается следующая модель:

Системы уравнений в экономических приложениях

  • Системы уравнений в экономических приложениях— расходы на потребление в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— совокупный доход период Системы уравнений в экономических приложениях:
  • Системы уравнений в экономических приложениях— инвестиции в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— процентная ставка в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— денежная масса в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— государственные расходы в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— расходы на потребление в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— инвестиции в период Системы уравнений в экономических приложениях;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— текущий период;
  • Системы уравнений в экономических приложениях— предыдущий период;

Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях— случайные ошибки.

В предположении, что имеются временные ряды данных по всем переменным модели, предложить способ оценки ее параметров.

Как изменится ваш ответ на вопрос п. 1, если из модели исключить тождество дохода?

Решение:

  1. Модель представляет собой систему одновременных уравнений. Для ответа на вопрос о способе оценки параметров модели проверим каждое ее уравнение на идентификацию.

Модель включает четыре эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи четыре предопределенные переменные (две экзогенные переменные — Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях( и две лаговые эндогенные переменные — Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях).

Проверим необходимое условие идентификации для уравнений модели.

Это уравнение включает две эндогенные переменные ( Системы уравнений в экономических приложенияхи Системы уравнений в экономических приложениях) и одну предопределенную переменную (Системы уравнений в экономических приложениях). Следовательно, число предопределенных переменных, не входящих в это уравнение, плюс 1, больше числа эндогенных переменных, входящих в уравнение: 3 + 1 > 2. Уравнение сверхидентифицировано.

Это уравнение включает две эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи не включает три предопределенные переменные. Как и 1-е уравнение, оно сверхидентифицировано.

3-е уравнение тоже включает две эндогенные переменные Системы уравнений в экономических приложенияхи не включает три предопределенные переменные. Это уравнение сверхидентифицировано.

Это уравнение представляет собой тождество, параметры которого известны. Необходимости в его идентификации нет.

Проверим для каждого из уравнений достаточное условие идентификации. Для этого составим матрицу коэффициентов при переменных модели

Системы уравнений в экономических приложениях

В соответствии с достаточным условием идентификации определитель матрицы коэффициентов при переменных, не входящих в исследуемое уравнение, не должен быть равен нулю, а ранг матрицы должен быть не менее числа эндогенных переменных модели минус 1, т. е. 4-1=3.

Матрица коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение, имеет вид

Системы уравнений в экономических приложениях

Ее ранг равен 3, так как определитель квадратной подматрицы 3×3 этой матрицы не равен нулю

Системы уравнений в экономических приложениях

Достаточное условие идентификации для 1-го уравнения выполняется.

Выпишем матрицу коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение

Системы уравнений в экономических приложениях

Ее ранг равен 3, так как определитель квадратной подматрицы 3×3 этой матрицы не равен нулю

Системы уравнений в экономических приложениях

Достаточное условие идентификации для 2-го уравнения выполняется.

Выпишем матрицу коэффициентов при переменных, не входящих в уравнение

Системы уравнений в экономических приложениях

Ее ранг равен трем, так как имеется квадратная подматрица 3×3 этой матрицы, определитель которой не равен нулю.

Достаточное условие идентификации для 3-го уравнения выполняется.

Таким образом, все уравнения модели сверхидентифицированы. Для оценки параметров каждого из уравнений будем применять двухшаговый МНК.

Шаг 1. Запишем приведенную форму модели в общем виде

Системы уравнений в экономических приложениях

где Системы уравнений в экономических приложениях— случайные ошибки.

Определим параметры каждого из приведенных выше уравнений в отдельности обычным МНК. Затем найдем расчётные значения эндогенных переменных Системы уравнений в экономических приложенияхиспользуемых в правой части структурной модели, подставляя в каждое равнение приведенной формы соответствующее значение предопределенных переменных.

Шаг 2. В исходных структурных уравнениях заменим эндогенные переменные, выступающие в качестве факторных признаков, их расчетными значениями

Системы уравнений в экономических приложениях

Применяя к каждому из полученных уравнений в отдельности обычный МНК, определим структурные параметры

Системы уравнений в экономических приложениях

Если из модели исключить тождество дохода, число предопределенных переменных модели уменьшится на 1 (из модели будет исключена переменная Системы уравнений в экономических приложениях). Число эндогенных переменных модели также снизится на единицу — переменная Системы уравнений в экономических приложениях, станет экзогенной. В правых частях функции потребления и функции денежного рынка будут находиться только предопределенные переменные. Функция инвестиций постулирует зависимость эндогенной переменной Системы уравнений в экономических приложениях, от эндогенной переменной Системы уравнений в экономических приложениях(которая зависит только от предопределенных переменных) и предопределенной переменной Системы уравнений в экономических приложениях. Таким образом, мы получим рекурсивную систему. Ее параметры можно оценивать обычным МНК, и нет необходимости исследования системы уравнений на идентификацию.

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях Системы уравнений в экономических приложениях

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Видео:Задание №20. Экзамен ОГЭ. Система уравнений #shortsСкачать

Задание №20. Экзамен ОГЭ. Система уравнений #shorts

Презентация на тему «Применение систем линейных уравнений для решения прикладных задач»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Системы уравнений в экономических приложениях

Описание презентации по отдельным слайдам:

Системы уравнений в экономических приложениях

ГПОУ «Донецкий политехнический колледж» Применение систем линейных уравнений для решения прикладных задач. Прелодаватель математики Низамова И . В. Донецк 2018

Системы уравнений в экономических приложениях

Математика – царица наук Карл Фридрих Гаусс

Системы уравнений в экономических приложениях

Системы линейных уравнений широко используются в задачах экономики, физики, электротехники, программирования и других наук.

Системы уравнений в экономических приложениях

Уравнение называется линейным, если оно содержит переменные только в первой степени и не содержит произведений переменных. Система линейных уравнений с n переменными:

Системы уравнений в экономических приложениях

Числа aij (i=1,2,…,m, j=1,2,…,n) называются коэффициентами при переменных, а bi (i=1,2,…,m) – свободными членами. Решение системы уравнений — это последовательность чисел (k1, k2, . kn), которая является решением каждого уравнения системы, т.е. при подстановке в это уравнение вместо переменных x1, x2. xn дает верное числовое равенство.

Системы уравнений в экономических приложениях

Система, имеющая хотя бы одно решение, называется совместной; система, не имеющая ни одного решения — несовместной. Методы решения: По формулам Крамера; Исключение неизвестных ( метод Гаусса); С помощью обратной матрицы.

Системы уравнений в экономических приложениях

Метод Крамера Если главный определитель системы то система имеет единственное решение, которое можно найти по формулам Крамера: где –определитель, полученный из главного заменой i-того столбца столбцом свободных членов.

Системы уравнений в экономических приложениях

Метод Гаусса Это метод последовательного исключения переменных, когда с помощью элементарных преобразований система уравнений приводится к равносильной системе треугольного вида, из которой последовательно, начиная с последних (по номеру), находятся все переменные системы. Расширенная матрица содержит вместе с коэффициентами при неизвестных свободные члены системы уравнений.

Системы уравнений в экономических приложениях

Матричный метод Cистему линейных уравнений записывают в матричной форме: AX = B, где A — основная матрица системы; B — столбец свободных членов; X — столбцы решений системы; Матричное уравнение умножают слева на A–1 (матрицу, обратную к матрице A). Так как A− 1A = E, то X = A -1B. Метод применим, если определитель системы не равен 0.

Системы уравнений в экономических приложениях

Проверка домашнего задания Решить систему линейных уравнений всеми известными методами

Системы уравнений в экономических приложениях

Применение систем линейных уравнений для решения прикладных задач. Цель занятия: формировать умение составлять системы линейных уравнений по текстовому условию задачи; закрепить применение методов Крамера и Гаусса решения систем линейных уравнений.

Системы уравнений в экономических приложениях

Доклад №1. Задача по электротехнике Два источника постоянного тока соединены параллельно, имеют E1=11,5 B, r1=2,5 Oм, E1=16,5 B, r1=6 Oм, и нагрузочный резистор сопротивлением Rн=30 Oм. Определить значения и направление токов через источники и нагрузку.

Системы уравнений в экономических приложениях

В соответствии со вторым законом Кирхгофа Для контура, включающего в себя два источника и имеем: Для контура с источником и сопротивлением нагрузки при обходе по часовой стрелке имеем: Подставив числовые данные, получим:

Системы уравнений в экономических приложениях

Первое уравнение умножим на 6 и сложим со вторым и третьим. Получим: второе уравнение умножим на (-6) и сложим с третьим. Получим: Отсюда

Системы уравнений в экономических приложениях

Доклад №2. Из Москвы в Казань необходимо перевезти оборудование трех типов: I типа — 95 ед., II типа — 100 ед., III типа — 185 ед. Для перевозки оборудования завод может заказать три вида транспорта. Количество оборудования каждого типа, вмещаемого на определенный вид транспорта, приведено в таблице. Установить, сколько единиц транспорта каждого вида потребуется для перевозки этого оборудования. Тип оборудования Количество оборудования Т1 Т2 Т3 I 3 2 1 II 4 1 2 III 3 5 4

Системы уравнений в экономических приложениях

Пусть x ‒ количество единиц I-ого вида транспорта, y ‒ количество единиц II-ого вида транспорта, z ‒ количество единиц III-его вида транспорта. Тогда Решим систему уравнений методом Крамера: Δ = =12+12+20-3-30-32=-21 ; Δх = =380+740+500-185-950-800=-315; х = = 15;

Системы уравнений в экономических приложениях

Δу = =1200+570+740-300-1110-1520=-420; у = = 20; Δz = =555+600+1900-285-1500-1480=-210; Z = = 10. Ответ: Транспорта I-ого вида использовано 15 единиц, II-ого вида 20 единиц, а III-го вида 10 единиц.

Системы уравнений в экономических приложениях

Доклад №3. Из некоторого листового материала необходимо выкроить 360 заготовок типа А, 300 заготовок типа Б и 675 заготовок типа В. При этом можно применять три способа раскроя. Количество заготовок, получаемых из каждого листа при каждом способе раскроя, указано в таблице: Найти количество листов материала, раскраиваемых соответственно первым, вторым и третьим способами. Тип заготовки Способ раскроя 1 2 3 А 3 2 1 Б 1 6 2 В 4 1 5

Системы уравнений в экономических приложениях

Обозначим через x, y, z количество листов материала, раскраиваемых соответственно первым, вторым и третьим способами. По условию задачи составим систему уравнений:

Системы уравнений в экономических приложениях

Ответ: первым способом раскраивается 90 листов, вторым – 15, третьим – 60.

Системы уравнений в экономических приложениях

Доклад №4. Частным лицом куплены три пакета акций общей стоимостью 485 ден. ед., причем акции первой группы куплены по 5 ден. ед. за акцию, второй – по 20, третьей – по 13. Через месяц стоимость акций первой, второй и третьей групп составила соответственно 6, 14 и 19 ден. ед., а стоимость всего пакета была 550 ден. ед. Еще через месяц они стоили по 8, 22 и 20 ден. ед. соответственно, а весь пакет стоил 660 ден. ед. Cколько акций каждой группы было куплено?

Системы уравнений в экономических приложениях

Пусть акции I-ой группы было куплено х штук, акций II-ой группы y штук, акций III-ей группы z штук. Согласно условию задачи имеем: Решим систему уравнений методом Крамера: Δ = = = 1400+3040+1716-1456-2090-2400=210;

Системы уравнений в экономических приложениях

= = 135800+250800+157300-120120-202730-220000=1050; = = 55000+73720+51480-57200-62700-58200=2100; = = 46200+88000+64020-54320-60500-79200=4200; x = = 5; y = = 10; z = = 20; Ответ: Акций I-й группы было куплено 5 штук, акций II-ой группы было куплено 10 штук, акций III-ей группы было куплено 20 штук.

Системы уравнений в экономических приложениях

Карл Фридрих Гаусс Карл Фридрих Гаусс родился 30 апреля 1777 г. Гаусс с детства проявлял все признаки гениальности. Главный труд всей своей жизни, «Арифметические исследования», юноша закончил ещё в 1798 г. В 1799 г. Гаусс заочно защищает диссертацию. Самым знаменитым трудом, проделанным Карлом Фридрихом Гауссом, была работа под названием «Теория движения небесных тел». Именно в ней ученый предложил теорию возмущения орбит. Знаменитая теорема алгебры, термин «гауссова кривизна», основы дифференциальной геометрии вошли в основу фундаментальных математических законов.

Системы уравнений в экономических приложениях

Габриэль Крамер Габриэль Крамер родился 31 июля 1704 года в Женеве (Швейцария) в семье врача. Уже в детстве он опережал своих сверстников в интеллектуальном развитии и демонстрировал завидные способности в области математики. В 18 лет он успешно защитил диссертацию. Талантливый учёный написал множество статей на самые разные темы: геометрия, история, математика, философия. В 1730 году он опубликовал труд по небесной механике. Крамер является одним из создателей линейной алгебры. В работе «Введение в анализ алгебраических кривых» Крамер строит систему линейных уравнений и решает её с помощью алгоритма, названного позже его именем – метод Крамера.

Системы уравнений в экономических приложениях

Закрепление нового материала. Задача №1. Рассчитать сложную электрическую цепь, если E1=246 B, R1=0,3 Ом, E2=230 B, R2=1 Ом, R3=24 Ом, RВТ1= RВТ2=0.

Системы уравнений в экономических приложениях

Задача №2. Предприятием по производству бытовой техники в 1 квартале выпущено 4000 вентиляторов, 2000 миксеров и 6000 электрочайников на общую сумму 23 млн рублей. Во 2 квартале выпущено 3000 вентиляторов, 1000 миксеров и 4000 электрочайников на общую сумму 15,6 млн рублей. В 3 квартале выпущено 1000 вентиляторов, 3000 миксеров и 1000 электрочайников на общую сумму 7,8 млн рублей. Найти стоимость одного вентилятора, одного миксера и одного электрочайника.

Системы уравнений в экономических приложениях

Рефлексия Выберите смайлик, характеризующий ваше состояние на занятии.

Системы уравнений в экономических приложениях

Домашнее задание. Если ширину производственной прямоугольной площадки увеличить на 4 м, а ее длину уменьшить на 2 м, то ее площадь увеличится на 32 ; если же ширину уменьшить на 3 м, а длину увеличить на 1 м, то ее площадь уменьшится на 39 . Найдите длину и ширину площадки.

💡 Видео

Метод Крамера за 3 минуты. Решение системы линейных уравнений - bezbotvyСкачать

Метод Крамера за 3 минуты. Решение системы линейных уравнений - bezbotvy

Cистемы уравнений. Разбор задания 6 и 21 из ОГЭ. | МатематикаСкачать

Cистемы уравнений. Разбор задания 6 и 21 из ОГЭ.  | Математика

Решение системы уравнений методом Крамера.Скачать

Решение системы уравнений методом Крамера.

Матричный метод решения систем уравненийСкачать

Матричный метод решения систем уравнений

9 класс, 11 урок, Методы решения систем уравненийСкачать

9 класс, 11 урок, Методы решения систем уравнений

Алгоритмы С#. Метод Ньютона для решения систем уравненийСкачать

Алгоритмы С#. Метод Ньютона для решения систем уравнений

Система уравнений. Метод алгебраического сложенияСкачать

Система уравнений. Метод алгебраического сложения

Математика | Система уравнений на желтую звездочку (feat Золотой Медалист по бегу)Скачать

Математика | Система уравнений на желтую звездочку (feat  Золотой Медалист по бегу)

Математика это не ИсламСкачать

Математика это не Ислам

МЕТОД ПОДСТАНОВКИ 😉 СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ЧАСТЬ I#математика #егэ #огэ #shorts #профильныйегэСкачать

МЕТОД ПОДСТАНОВКИ 😉 СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ЧАСТЬ I#математика #егэ #огэ #shorts #профильныйегэ

Решение систем уравнений методом подстановкиСкачать

Решение систем уравнений методом подстановки

симметрические системы уравненийСкачать

симметрические системы уравнений

Решение системы уравнений в ExcelСкачать

Решение системы уравнений в Excel

Системы уравнений Тема5 Решения задач составлением системы уравнений.Скачать

Системы уравнений Тема5 Решения задач составлением системы уравнений.

Система уравнений VS Система неравенств. ОГЭ по математике №9, 13| Математика TutorOnlineСкачать

Система уравнений VS Система неравенств. ОГЭ по математике №9, 13| Математика TutorOnline

Необычное решение типичной системы уравненийСкачать

Необычное решение типичной системы уравнений
Поделиться или сохранить к себе: