Text
                    2





3 Предисловие 
4 Введение. Экономика как объект математического моделирования 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 ЧАСТЬ 1. МАТЕМАТИЧ ЕСКИЕ МОДЕЛИ МАКРОЭ КОНОМИКИ 
15 Глава 1. Статические модели макроэкономики 
16 1.1. Макроэкономические производственные функции 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 1.2. Модель Леонтьева 
29 
30 
31 
32 
33 
34 
35 Глава 2. Линейные динамические модели макроэкономики с дискретным временем 
36 2.1 . Экономика как динамическая система 
37 
38 Динамическая модель Кейнса 
39 
40 Модель Самуэльсона — Хикса 
41 
42 
43 
44 2.2. Динамическая модель Леонтьева 
45 
46 2.3. Модель Неймана 
47 
48 
49 
50 
51 
52 Глава 3. Линейные динамические модели макроэкономики с непре рывным временем 
53 3.1. Математические методы исследования экономических динамических систем 
54 3.1.1. Линейный динамический элемент 
55 3.1.2. Мультипликатор 
56 3.1.3. Акселератор 
57 3.1.4. Инерционное звено 
58 
59 3.1.5. Экономика в форме дина мической модели Кейнса как инерционное звено 
60 3.1.6. Передаточная функция 
61 
62 3.1. 7. Колебательное звено 
63 
64 
65 
66 
67 3.1.8. Экономика в форме модели Самуэлъсона — Хикса как линейное динамическое звено второго порядка 
68 3.1.9. Характеристики динам ического звена 
69 
70 
71 
72 3.2. Анализ и синтез динамических систем, переходные процессы в них 
73 
74 3.2.1. Передаточная функция последовательного соединения 
75 3.2.2. Передаточная функция параллельного соединения 
76 3.2.3. Передаточная функция замкнут ого контура с обратной связью 
77 3.2.4. Введение мультипликатора в контур обратной связи с динамической моделью Кейнса 
78 
79 
80 3.2.5. Введение акселератора в контур положительной обратной связи с динамической моделью Кейнса 
81 
82 3.2.5. Устойчивость линейных динамических систем 
83 
84 3.2. 7. Условия устойчивости экономики в форме модели Самуэльсона — Хикса 
85 3.3. Линейные многосвязные динамические системы 
86 
87 
88 Экономика в форме динамического межотраслевого баланса как многосвязная линейная динам ическая система 
89 
90 3.4. Нелинейные динамические системы. Конъюнктурные циклы в экономике 
91 
92 3.4.1. Нелинейная динамическая модель Кейнса 
93 
94 3.4.2. Конъюнктурные циклы в экономике 
95 
96 
97 
98 3.5. Оптимальное управление динамическими системами 
99 3.5.1. Принцип максимума Понтрягина 
100 
101 3.5.2. Необходимые условия оптимальности (принцип максимума) 
102 
103 Глава 4. Малосекторные нелинейные динамические модели макроэкономики 
104 
105 4.1. Модель Солоу 
106 
107 
108 4.1.1. Переходный режим в модели С олоу 
109 
110 4.1.2. Золотое правило накопления 
111 4.1.3. Выигрыш, в текущем потреблении — проигрыш, в ближайшей перспективе 
112 4.2. Учет запаздывания при вводе фондов 
113 
114 
115 
116 4.3. Односекторная модель оптимального экономического роста 
117 
118 
119 
120 
121 
122 4.4. Трехсекторная модель экономики 1 
123 
124 
125 
126 4.5. Производственные функции секторов экономики РФ 
127 
128 
129 
130 4.6. Моделирование стагнации и сбалансированного экономического роста 1 
131 4.6.1. Стагнация 
132 
133 
134 4.6.2. Сбалансированный экономически й рост 
135 
136 
137 
138 
139 
140 
141 
142 
143 
144 
145 
146 
147 4.7. Исследование сбалансированных стационарных состояний 1 
148 
149 4.7.1. Золотое правило распределения труда и инвестиций между секторами 
150 
151 
152 
153 
154 
155 
156 
157 4.7.3. Альтернативный способ определения технологического опти мума 
158 
159 
160 
161 
162 
163 ЧАСТЬ II . МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛ И МИКРОЭКОНОМИКИ 
164 Глава 5. Модели поведения потребителей 
165 5.1. Предпочтения потребителя и его функция полезности 
166 
167 Модель поведения потребителя 
168 5.2. Уравнение Слуцкого 
169 5.2.1. Из менение спроса при увеличении цены с компенсацией 
170 5.2.2. Изменение спроса при изменении дохода 
171 
172 
173 Глава 6 . Модели поведения производителей 
174 6.1. Модель фирмы 
175 
176 
177 
178 
179 
180 6.1. 1 Реакция производителя на изменение цены выпуска 
181 61.2. Ре акция производителя на изменение цен ресурсов 
182 
183 
184 
185 6.2. Поведение фирм на конкурентных рынках 
18 6 
187 6.2.1. Равновесие Курно 
188 
189 
190 
191 Глава 7. Модели взаимодействия потребителей и производителей 
192 7.1. Модели установления равновесной цены 
193 7. 1.1. Паутинообразная модель 
194 
195 7.1. 2. Модель Эванса 
196 
197 7.2. Модель Вальраса 
198 
199 
200 
201 ЧАСТЬ III . МОДЕЛИ АНАЛИЗА, ПР ОГНОЗИРОВАНИЯ И РЕГУ ЛИРОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ 
202 Глава 8. Математические модели рыночной экономики 
203 8.1. Классическая модель рын очной экономики 
204 8.1.1. Рынок рабочей силы 
205 
206 8.1.2. Рынок денег 
207 
208 8.2. Модель Кейнса 
209 
210 
211 
212 8.3. Математические модели финансового рынка 
213 8.3.1. Финансовые операции 
214 
215 
216 
217 8.3.2. Финансовый риск 
218 
219 
220 
221 
222 
223 
224 
225 
226 
227 
228 
229 
230 8.3.3. Равновесие на рынке ценных бумаг 
231 
232 8.4. Прогнозирование валютных кризисов и финансовых рисков 
233 8.4. 1. Модель прогнозирования финансовых рисков 
234 
235 
236 8.4.2. Прогнозирование валютных кризисов 
237 
238 
239 Глава 9. Моделирование инфляции 
240 9.1. Су щность инфляции 
241 
242 
2 43 
244 9.2. Исследование инфляции с помощью трехсекторной модели экономики 1 
245 
246 9.2.1. Первый полувиток инфляции 
247 9.2.2. Второй полувиток инфляции 
248 
249 9.3. Условия возникновения и самоподдержания инфляции 
250 9.4. Влия ние инфляции на производство 
251 
252 
253 
254 
255 
256 
257 
258 
259 
260 Глава 10. Математические модели государственного регулирования экономики 
261 10.1. Роль и функции налогов в обществе 
262 
263 
264 
265 
266 10.2. Налоги в трехсекторной экономике 1 
267 
268 
269 
270 
271 
272 
273 
274 10.3 . Влияние повышения налогов на производство и потребление 
275 
276 
277 
278 
279 
280 Глава 11. Моделирование внешней торговли 1 
281 11.1. Модель открытой трехсекторной экономики 
282 
283 
284 
285 11.2. Условия возможности и целесообразности вхождения национальной экономик и в мировой рынок 
286 
287 11.2.1. Вхождение в мировой рынок при фиксации долей ресурсов, поступающих в фондосоздающий сектор 
288 
289 
290 
291 
292 11.3. Золотое правило внешней торговли 
293 
294 
295 11.3.1. Золотое правило распределения ресурсов 
296 
297 
298 
299 
300 11.4. Влияние внешней торговли на национальную экономику 
301 11.4.1. Перераспределение ресурсов между материальным и потребительским секторами 
302 
303 
304 
305 11.4.2. Перераспределение ресурсов между материальным и фондосоздающим секторами 
306 
307 
308 Глава 12 . Моде лирование цели общественного развития 
309 
310 
311 12.1. Математическая теория общественного выбора 
312 
313 
314 
315 
316 
317 
318 
319 
320 
321 
322 
323 
324 
325 
326 
327 12.2. Модели сотрудничества и конкуренции 
328 12.2.1. Кооперативные игры 
329 
330 
331 
332 12.2.2. Сотрудничество и конкуренция в трехсекторной экономике* 
333 
334 
335 
336 
337 12.3. Моделирование научно - технического прогресса 
338 12.3.1. Эволюторные модели научно - технического прогресса 
339 12.3.2. Модель смены технологического уклада 1 
340 
341 
342 
343 
344 12.3.3. Модель перевооружения трехсекторн ой экономики 1 
345 
346 
347 
348 
349 ПРИЛОЖЕНИЯ 
350 Приложение 1. Свойства неразложимой матрицы прямых затрат 
351 
352 
353 Приложение 2. Линейные дифференциальные уравнения и системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами 
354 
355 
356 
357 
358 Приложение 3 . Исследование выражений, определяющих поведение трехсекторной экономики в стационарном состоянии 1 
359 
360 
361 
362 
363 
364 Приложение 4. Оптимальный сбалансированный рост в трехсекторной экономике 1 
365 
366 
367 
368 
369 
370 
371 
372 
373 
374 
375 
376 
377 
378 
379 
380 
381 
382 Приложение 5. Условия Куна — Т аккера 
383 
384 
385 
386 ЛИТЕРАТУРА 
387 
388 
389 Содержание Предисловие ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ........................ 3 Введение. Экономика как объект математического моделирования ................................ ................................ ............................. 4 ЧАСТЬ 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МАКРОЭКОНОМИКИ ................................ ................................ ........................... 14 Глава 1. Статические модели макроэкономики ................................ ................................ ................................ ............................. 15 1.1. Макроэкономические производственные функции ................................ ................................ ................................ ............ 16 1.2. Модель Леонтьева ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 28 Глава 2. Линейные динам ические модели макроэкономики с дискретным временем ................................ ............................... 35 2.1. Экономика как динамическая система ................................ ................................ ................................ ................................ . 36 Динамическая модель Кейнса ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 38 Модель Самуэльсона — Хикса ................................ ................................ ................................ ................................ .................... 40 2.2. Динамическая модель Леонтьева ................................ ................................ ................................ ................................ ......... 44 2.3. Модель Неймана ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .... 46 Глава 3. Линейные динамические модели макроэкономики с непрерывным временем ................................ ............................ 52 3.1. Матема тические методы исследования экономических динамических систем ................................ ............................... 53 3.1.1. Линейный динамический элемент ................................ ................................ ................................ ................................ ..... 54 3.1.2. Мультипликатор ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 55 3.1.3. Акселератор ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ......... 56 3.1.4. Инерционное звено ................................ ................................ ................................ ................................ ............................. 57 3.1.5. Экономика в форме динамической модели Кейнса как инерционное звено ................................ ................................ . 59 3.1.6. Передаточная функция ................................ ................................ ................................ ................................ ....................... 60 3.1. 7. Колебательно е звено ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 62 3.1.8. Экономика в форме модели Самуэлъсона — Хикса как линейное динамическое звено второго порядка ................... 67 3.1.9. Характеристики динамического звена ................................ ................................ ................................ .............................. 68 3.2. Анализ и синтез динамических систем, переходные процессы в них ................................ ................................ ................... 72 3.2.1. Передаточная функция последовательного соединения ................................ ................................ ................................ . 74 3.2.2. Передаточная функция параллельного соединения ................................ ................................ ................................ ......... 75 3.2.3. Передаточная функция замкнутого контура с обратной связью ................................ ................................ .................... 76 3.2.4. Введение мультипликатора в контур обратной связи с динамической моделью Кейнса ................................ ............ 77 3.2.5. Введение акселератора в конт ур положительной обратной связи с динамической моделью Кейнса ........................ 80 3.2.5. Устойчивость линейных динамических систем ................................ ................................ ................................ ............... 82 3.2. 7. Условия устойчивости экономики в форме модели Самуэльсона — Хикса ................................ ................................ .. 84 3.3. Линейные многосвязные динамические системы ................................ ................................ ................................ ................... 85 Экономика в форме динамического межотраслевого баланса как многосвязная линейная динамическая система ........... 88 3.4. Нелинейные дин амические системы. Конъюнктурные циклы в экономике ................................ ................................ ........ 90 3.4.1. Нелинейная динамическая модель Кейнса ................................ ................................ ................................ ....................... 92 3.4.2. Конъюнктурные циклы в экономике ................................ ................................ ................................ ................................ . 94 3.5. Оптимальное управлен ие динамическими системами ................................ ................................ ................................ ....... 98 3.5.1. Принцип максимума Понтрягина ................................ ................................ ................................ ................................ ...... 99 3.5.2. Необходимые условия оптимальности (принцип максимума) ................................ ................................ ..................... 101 Глава 4. Малосекторные нелинейные ди намические модели макроэкономики ................................ ................................ ....... 103 4.1. Модель Солоу ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 105 4.1.1. Переходный режим в модели Солоу ................................ ................................ ................................ ............................... 108 4.1.2. Золотое правило накопления ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 110 4.1. 3. Выигрыш, в текущем потреблении — проигрыш, в ближайшей перспективе ................................ ........................... 111 4.2. Учет запаздывания при вводе фондов ................................ ................................ ................................ ................................ .... 112 4.3. Односекторная модель оптимального экономического роста ................................ ................................ ............................. 116 4.4. Трехсекторная модель экономики 1 ................................ ................................ ................................ ................................ ..... 122 4.5. Производственные функции секторов экономики РФ ................................ ................................ ................................ ..... 126 4.6. Моделирование стагнации и сбалансированного экономического роста 1 ................................ ................................ ..... 130 4.6.1. Стагнация ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 131 4.6.2. Сбалансированный экономический рост ................................ ................................ ................................ ........................ 134 4.7. Исследование сбалансированных стационарных состояний 1 ................................ ................................ .......................... 147 4.7.1. Золотое правило р аспределения труда и инвестиций между секторами ................................ ................................ ..... 149 4.7.3. Альтернативный способ определения технологического оптимума ................................ ................................ ............ 157 ЧАСТЬ II. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МИКРОЭКОНОМИКИ ................................ ................................ ........................ 163 Глава 5. Модели поведения потребителей ................................ ................................ ................................ ................................ .... 164 5.1. Предпочтения потребителя и его функция полезности ................................ ................................ ................................ .... 165 Модель поведения потребителя ................................ ................................ ................................ ................................ ................. 167 5.2. Уравнение Слуцкого ................................ ................................ ................................ ................................ ............................ 168 5.2.1. Изменение спроса при увеличении цены с компенсацией ................................ ................................ ............................ 169 5.2.2. Изменение спроса при изменении дохода ................................ ................................ ................................ ...................... 170 Глава 6. Модели поведения производителей ................................ ................................ ................................ ................................ 173 6.1. Модель фирмы ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ..... 174 6.1. 1 Реакция производителя на изменение цены выпуска ................................ ................................ ................................ .... 180 
390 61.2. Реакция производителя на изменение цен ресурсов ................................ ................................ ................................ ....... 181 6.2. Поведен ие фирм на конкурентных рынках ................................ ................................ ................................ ....................... 18 5 6.2.1. Равновесие Курно ................................ ................................ ................................ ................................ ............................. 187 Глава 7. Модели взаимодействия потребителей и производителей ................................ ................................ ........................... 191 7.1. Модели установления равновесной цены ................................ ................................ ................................ .......................... 192 7.1.1. Паутинообразная модель ................................ ................................ ................................ ................................ .................. 193 7.1. 2. Модель Эванса ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ . 195 7.2. Модель Вальраса ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 197 ЧАСТЬ III. МОДЕЛИ АНАЛИЗА, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И РЕГ УЛИРОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ ................................ ........ 201 Глава 8. Математические модели рыночной экономики ................................ ................................ ................................ ............. 202 8.1. Классическая модель рыночной экономики ................................ ................................ ................................ ...................... 203 8.1.1. Рынок рабочей силы ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... 204 8.1.2. Рынок денег ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ....... 206 8.2. Модель Кейнса ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ..... 208 8.3. Математические модели финансового рынка ................................ ................................ ................................ ................... 212 8.3.1. Финансовые операции ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 213 8.3.2. Финансовый риск ................................ ................................ ................................ ................................ .............................. 217 8.3.3. Равновесие на рынке ценных бумаг ................................ ................................ ................................ ................................ 230 8.4. Прогнозирование валютных кризисов и финансовых рисков ................................ ................................ ......................... 232 8.4.1. Модель прогнозирования фи нансовых рисков ................................ ................................ ................................ ............... 233 8.4.2. Прогнозирование валютных кризисов ................................ ................................ ................................ ............................ 236 Глава 9. Моделирование инфляции ................................ ................................ ................................ ................................ ............... 239 9.1. Сущность инфляции ................................ ................................ ................................ ................................ ............................ 240 9.2. Исследо вание инфляции с помощью трехсекторной модели экономики 1 ................................ ................................ ...... 244 9.2.1. Первый полувиток инфляции ................................ ................................ ................................ ................................ .......... 246 9.2.2. Второй полувиток инфляции ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 247 9.3. Условия возникновения и самоп оддержания инфляции ................................ ................................ ................................ .. 249 9.4. Влияние инфляции на производство ................................ ................................ ................................ ................................ .. 250 Глава 10. Математические модели государственного регулирования экономики ................................ ................................ ... 260 10.1. Роль и функции налог ов в обществе ................................ ................................ ................................ ................................ 261 10.2. Налоги в трехсекторной экономике 1 ................................ ................................ ................................ ................................ 266 10.3. Влияние повышения налогов на производство и потребление ................................ ................................ ...................... 274 Глава 11. Моделирование внешней торговли 1 ................................ ................................ ................................ ............................. 280 11.1. Модель открытой трехсекторной экономики ................................ ................................ ................................ .................. 281 11.2. Условия возможности и целесообразности вхождения национальной экономики в мировой рынок ....................... 285 11.2.1. Вхождени е в мировой рынок при фиксации долей ресурсов, поступающих в фондосоздающий сектор .............. 287 11.3. Золотое правило внешней торговли ................................ ................................ ................................ ................................ . 292 11.3.1. Золотое правило распределения ресурсов ................................ ................................ ................................ .................... 295 11.4. Влияние внешней торговли на национальную экономику ................................ ................................ ............................. 300 11.4.1. Перераспределение ресурсов между материальным и потребительским секторами ................................ ............... 301 11.4.2. Перераспределение ресурсов межд у материальным и фондосоздающим секторами ................................ .............. 305 Глава 12 . Моделирование цели общественного развития ................................ ................................ ................................ ........... 308 12.1. Математическая теория общественного выбора ................................ ................................ ................................ ............. 311 12.2. Модели с отрудничества и конкуренции ................................ ................................ ................................ .......................... 327 12.2.1. Кооперативные игры ................................ ................................ ................................ ................................ ....................... 328 12.2.2. Сотрудничество и конкуренция в трехсекторной экономике* ................................ ................................ ................... 332 12.3. Моделирование научно - техническог о прогресса ................................ ................................ ................................ ............ 337 12.3.1. Эволюторные модели научно - технического прогресса ................................ ................................ ............................... 338 12.3.2. Модель смены технологического уклада 1 ................................ ................................ ................................ .................... 339 12.3.3. Модель перевооружения трехсекторно й экономики 1 ................................ ................................ ................................ .. 344 Приложения ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... 349 Приложение 1. Свойства неразложимой матрицы прямых затрат ................................ ................................ ............................. 350 Приложение 2. Линейные дифференциальные уравнения и системы линейных диффер енциальных уравнений с постоянными коэффициентами ................................ ................................ ................................ ................................ ..................... 353 Приложение 3. Исследование выражений, определяющих поведение трехсекторной экономики в стационарном состоянии 1 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .......... 358 Приложение 4. Оптимальный сба лансированный рост в трехсекторной экономике 1 ................................ ............................. 364 Приложение 5. Условия Куна — Таккера ................................ ................................ ................................ ................................ ...... 382 Литература ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ........................... 386 Содержание ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................. 389