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 =
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 =
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 =
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 =
Суммарная цена материала равна:
P = B*Z = (110 150 70) = 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 =
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 =
Матрица затрат материалов на единицу продукции представлена как:
D =
Все издержки по видам материала на фирмах можно полностью расписать как D*C:
DC =
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 =
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.