Scientific journal
Научное обозрение. Педагогические науки
ISSN 2500-3402
ПИ №ФС77-57475

THE USE OF MATRICES IN THE ECONOMY

Avdeev D.D. 1 Turchenko V.V. 1
1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Stavropol State Agrarian University
In order to live and exist in modern society, it is simply vital for us to react and solve the complex tasks that confront us. They can surround us everywhere and everywhere, be it different kinds of enterprises and organizations, also firms. Economists have an important task to help them, looking for different methods of solving them, to find various loopholes and tricks. After all, exactly such methods in mathematics will be able to solve the problems that the leaders have set and help in the further work of the organization itself. Having worked and studied a variety of mathematical methods and conducting research in their use for further use, we identified the matrix method. At the moment, the use of matrices for creating databases is especially important, because all information is processed and stored in a matrix form. In this article we will briefly consider all the subtleties and nuances of this method.
matrix
matrix algebra
matrix vector
economic process
economic problem
regularity

Матрица – это прямоугольная таблица, которая представляет собой комплекс множества строк и столбцов, в ячейках могут находиться фрагменты заранее избранного множества – это те самые различные элементы или числа (комплексные, целые или векторы, которые зависит от самой задачи). Матрицы обозначаются прописными латинскими буквами. Дискретностью матрицы является совокупность m×n, где m-число строк, n-число столбцов. Также синонимом матрицы служит вектор [1].

Матричная алгебра является неотъемлемой часть в изучении экономики и дальнейшей её работе. Поясняется и трактуется это тем, что матричный вектор позволяет в доступной форме изложить экономическую ситуацию, также использование матрицы позволяет персоналу в различных сферах деятельности видеть результативность своей работы в целом. И также обратить минусы в неэффективности своей работы и сделать дальнейшие корректировки. С помощью вектора очень удобно записывать разные экономические закономерности и зависимости, ведь это очень компактно и удобно [2]. На практике матрицы могут быть представлены в совершенно различных формах и иметь самое различное содержание. Доказательством вышесказанных слов приведем табл. 1, в которой представлена статистика использования ресурсов.

Таблица 1

Использование ресурсов в различных сферах экономики

Ресурсы

Экономическая сфера

Промышленность

Аграрная промышленность

Рынок

Трудовые ресурсы

4,4

6,3

6,7

Водные

ресурсы

2,7

2,1

5,4

Электро-

энергия

5,2

3,9

3

Эту таблицу можно записать и охарактеризовать в виде матрицы:

А = avd01.wmf

Так, наглядно видно в таблице что, элемент матрицы а22 = 2,1 показывает, сколько водных ресурсов потребляет аграрная промышленность во всех сферах экономики, а следующий элемент матрицы а13 = 6,7 демонстрирует, сколько трудовых ресурсов потребляет рынок в целом.

Наглядным примером также может нам послужить следующая задача:

Некая фирма производит различную продукцию С1, С2, С3 и на изготовку этого продукта используется материал К1, К2:

А = avd02.wmf

где элемент аij показывает сколько сырья j-того типа может быть потрачено внутри организации на производство продукции i-того типа. Цена каждого вид сырья равна:

C = avd03.wmf

а планирование выпуска продукции равно В = (110 150 70).

Из этого следует как, мы получим: расходы на материал

К1 = 2×110 + 5×150 + 8×70 = 1530,

а цена другого материала

К2 = 5×110 + 3×150 + 7×70 = 1490.

Таким образом, суммарная цена материала Р = 1530×70 + 1490×50 = 181600 может быть представлена в виде вектора:

Р = К×С = (ВА)С = 181600.

Заметим, что суммарную цену материала P можно вычислить и в совсем иной последовательности: изначально, вычислим вектор Z стоимость всех затрат материалов:

Z = A*C = avd04.wmf

Суммарная цена материала равна:

P = B*Z = (110 150 70)avd05.wmf = 181600.

Идентичность всех выше перечисленных результатов (181600) была получена благодаря правильному выполнению семантического закона умножения векторов: (ВА)С = В(АС).Этот закон ярко иллюстрирует пример такого, что решая через любой вид решения матриц можно добиться одинаковости всех результатов [3].

В табл. 2 проиллюстрированы сведения о работе 5 различных фирм, которые выпускают 4 вида товара с потреблением 3-х видов сырья, так же количество времени работы абсолютно каждой фирмы в году и стоимости всех видов материала.

Таблица 2

Вид продукции №

Производство фирм

Стоимость материалов продукции

1

2

3

1

2

3

1

7

8

6

4

6

7

2

3

5

7

5

8

9

3

11

18

3

6

7

8

 

Количество полных рабочих дней в году

Стоимость разных видов материала

1

2

3

1

2

3

230

180

200

70

80

90

Следовательно, должны понять:

1) Эффективность и плодотворность всех фирм по каждому виду продукции.

2) Нужда всех фирм по каждому виду материала.

3) Совокупность кредитования фирм для закупки и переработки материалов, которые необходимо для выпуска продукции указанных видов и количеств фирм.

Выстроим матрицу производства фирм по всем типам продукции:

C = avd06.wmf

Столбец вектора полностью соответствует производству по каждому типу изделия. Так годовое производство i-ой фирмы по каждому виду продукции можно произвести за счет произведения i-го столбца вектора C на количество рабочих дней в году именно для фирмы (i = 1, 2 ,3). Поэтому, годовое производство каждой фирмы по каждой продукции можно выразить с помощью вектора:

С1 = avd07.wmf

Матрица затрат материалов на единицу продукции представлена как:

D = avd08.wmf

Все издержки по видам материала на фирмах можно полностью расписать как D*C:

DC = avd09.wmf

где j-я строка соответствует номеру типа материала, а i-й столбец – номеру фирмы согласно таблице (j = 1, 2, 3; i = 1, 2, 3).

Ответ на второй вопрос, который был поставлен в задаче, можно получить таким же образом, что в первом, аналогично произвести произведение столбцов вектора DС нужда фирмы во всех типах материала:

DC1 = avd10.wmf

Введем вектор цены материала: Q= (70, 80, 90)

Тогда цену годового запаса материала для каждой фирмы можно получить произведя операцию над матрицами, а точнее умножением матриц, следовательно ,вектора Q на матрицу DC1:

P = QDC1 = (8238300 8979200 4937400).

Хочется сказать о том, что, суммы кредитования фирм для закупки материала определяются путем аналогии всех компонентов вектора P.

Подводя итоги вышесказанному можно сказать о том, что в современной математике и экономике векторы играют важную роль и являются неотъемлемой часть ее. Активно могут быть использованы в различных теориях, в экономике, менеджменте и многих других разделах естествознания и наукознания, не говоря уже о применении матриц в разных направлениях учебной деятельности [4].

Мы смогли выявить лишь один недостаток, Он заключается в том ,что по матрицам крайне сложно, даже практически невозможно определить победителя в каких-то сферах деятельности.

Также хочется отметить ряд огромных плюсов и достоинств матриц : Во-первых, они позволяют форме записывать на простом и доступным языком различные экономические процессы и закономерности в различных организациях и не только ,во-вторых, благодаря им решаются самые сложные задачи, которые могут показаться почти невыполнимыми, что является наиболее значимым для экономистов [5]. В-третьих, с помощью матриц можно за короткий промежуток времени, сил и труда полностью проанализировать и решить множество задач. И можно сказать о том, что при присутствии каких-либо отрицательных факторов применения матричной алгебры положительные моменты превосходят в несколько раз.