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原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本 文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:日期:坦兰丛z 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意 学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允 许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他 复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名:弛导师签名:! 龇日期:猢 山东大学硕士学位论文 消耗降低对就业和经济结构的影响分析 宋浩 ( 山东大学数学与系统科学学院,济南2 5 0 1 0 0 ) 中文摘要 2 0 世纪3 0 年代,著名俄裔美籍经济学家列昂惕夫( 、v a s s i l yl e o n t i e f ) 受前人工作的 启发开始研究投入产出分析,于1 9 3 6 年发表了第一篇投入产出的论文美国经济制度中 投入产出的数量关系,标志着投入产出技术的诞生6 0 多年来,投入产出技术有了很 大的发展,已经成为经济分析中的一种重要的工具 在早期的投入产出研究中,都是假定投入产出模型中的消耗系数是固定不变的,但 是在实际情况,消耗系数是有所变化的。本文主要研究由于技术进步丽引起的消耗系数 的减少对经济活动所产生的影响,共分为三部分 第一部分为前言,介绍了投入产出技术的发展和应用并给出了本文要用到的定义、 模型、符号、性质及引理 第二部分为本文的主要内容 2 1 单一系数变化对经济活动的彩响 首先在文f 1 1 的基础上提出并重新证明了: 定理l若a 为不可约直接消耗系数矩阵,j i 使n i 0 ,若o b 减少,则( ,一a ) 。 严格减少,若p 不变,则( ,一a + ) _ 1 严格减少 在定理1 的基础之上得到了如下的三个推论: 推论1 若直接消耗矩阵a 的a k 。减少且最终需求胁动,贝乜产值x 将严格减少 若价格p 不变,则x + 严格减少 推论2 若直接消耗矩阵a 的“。减少且单位产品的直接消耗系数l o 固定,则 严格减少,若报酬率“不变,则l + 严格减少 推论3 若直接消耗矩阵a 的r 减少,最终需求y 和单位产品的直接劳动消耗系 数厶不变,则总劳动消耗l 7 y 严格减,p ,即使y 上升,但上升的幅度不是很大,也有 山东大学硕士学位论文 日= ( 1 一叠吼1 。一量n 。) c ,一a ,一1 y = ( 至) 2 山东大学硕士学位论文 2 2 大范围技术进步对经济速度、产出结构的影响 定理5 若a 为不可约直接消耗系数矩阵,o “0 ( i = 1 ,2 ,n ) 均减少6 ( 0 6 o ) l 1 一x j :“j :k 啦8 c o n c l u s i o n5i fn k kd e c r e a s e ss t r i c t l y ,w h e nl oi n c r e s e s ,t h e 尼d e p a r t m e n t sr a t eo f l a b o u r 讲口d u c t i o nw i l ld e c r e a s e :w h e nl od e c r e a s e s kd e p a r t m e n t sr a t eo f l a b o u rp r o d u c t i o nw i l li n c r e n s e f i n a l l yf r o m t h ea n a l y s i so fs o c i a lt o t a ll a b o u rc o n s u m p t i o n ,w ec a ng e t : t h e o r e m4ai sa ni r r e d u c i b l ed i r e c tc o n s u m p t i o nc o e f f i c i e n tm a t r i x ,i fa k s d e c r e a s e ss t r i c t l y ,p e rp r o d u c t sd i r e c tl a b o u rc o n s u m p t i o n c o e f f i c i e n tl 0w i l li n c r e s es t r i c t l y , t h e ns o c i a lt o t a ll a b o u rc o n s u m p t i o nw i l lb es t a b l e c o n c l u s i o n6a i sa ni r r e d u c i b l ed i r e c tc o n s u m p t i o nc o e f f i c i e n tm a t r i x ,i fa k sd e - c r e a s e ss t r i c t l y , p e rp r o d u c t sd i r e c tl a b o u rc o n s u m p t i o n c o e f f i c i e n tl 0w i l ld e c r e s es t r i c t l y t a n ds o c i a lt o t a ll a b o u rc o n s u m p t i o nw i l ld e c r e s es t r i c t l y t h e r e f o r e ,t h eo n l yw a yt oi n c r e a s el a b o u ri s t oi n c r e a s ey ,o n l yt h r o u g hi n c r e a s i n g e x p o r t ,i n c r e a s i n gc o n s u m p t i o n a n ds t o r a g e :l a b o u rc a l lb ei n c r e a s e d 2 2i n f l u e n c eo fl a r g es c o p eo ft e c h n o l o o g i c a la d v a n c e o ne c o n o m i ca c t i v i t i e s t h e o r e m5i fa i sa ni r r e d u c i b l ed i r e c tc o n s u m p t i o nc o e f f i c i e n tm a t r i x , 8 。0o = 1 州2 一,n ) a l l d e c r e a s e6 ( o 6 0 引理2 若直接消耗系数矩阵a = ( o 。) 。不可约,a 艇减少a ( o 6so 觚) ,其余 元素不变,令b = ( 6 ”) 。= ,一a ,b = ( 6 玎) 。= ( j a ) 则( 一a ) 。的k 行元 素b 幻,f 列元素b a 将减少,且减少相同的比例 l 时a ,乃中的元素均是严格减少 的 ( ,a ) 一1 = 十( a 6 最。) + ( a 6 e 屠。) 2 + ( a j e b ) 3 + + ( a 一巧晶。) n + ,+ a + a 2 + + + a p a + a p a 2 + a p 五3 + , ,+ a + a 2 + + a p + a p + 1 + a v + 2 + a p + a + , = f j a 1 1 即 ( ,一 ) 一1 0 ,七部门的劳动生产率保持不 变 证明: 宫= ( i a ) 一1 = ( 5 。,) 。 则影响力系数 n 一 6 诸 反= 警可= _ j b i j “,函罱 分子为矩阵雪的第列之和,而分母为矩阵雪各列和的平均值 由引理2 可知,矩阵宫中的七列,行元素5 法i 一1 ,2 ,n 减少的比例为e , 而其它的元素b 0 ,j k ) 减少的比例均小于等于 , 故釜5 请减少的比例为e ,丽i 叁耋b 减少的比例小于( ,所以氕 0 时,瓦x k 甍 1 ,劳动生产率下降当a 0 1 劳动生产率上升 定理4a 为不可约直接消耗系数矩阵,若a k 。严格减少,单位产品的直接劳动消 耗系数l o 严格增大,则社会总劳动消耗变化可能增大,也可能减少 证明:由 l = ( ,一a ) 一1 l o 设l o = o l o ,则 l = ( 一a ) 一1 ( o 十工o ) 一( ,一a ) 一1 l o = ( ,一a ) 一1 一( ,一4 ) 一1 】c o + ( 一a ) 一1 o = 【( j 五) 一1 一( ,一a ) 一1 1 k + ( ,一a ) 一1 一( ,一4 ) 一1 】l o + ( 一a ) 一1 l o = 1 + 2 十3 其中 ,= f ( j 一五) 一1 一( ,一a ) 一1j l o 2 = ( ,一a ) 一1 一( 一a ) 1 x l o 3 = ( ,一a ) 一1 厶9 由定理1 知( ,一a ) 一1 0 ,故 3 0 ,3 表示的是由于直接劳动消耗系数增大引起的劳动消耗的增加量。由上述分 析可知1 ,2 ,3 正负号各不相同,故l 变化方向不定,当f l ? + f 2 bf 。f 时, 1 7 山东大学硕士学位论文 总劳动消耗减少。当i 1 i + l 2 i ( 一a “+ 1 ) 一1 :【( 一a ( 2 ) 一1 】y l ;i ( s a “+ 1 ) 一1 】y 每一步中总劳动消耗是严格减少的,故最终达到a 一6 j 时的劳动总消耗与情况( 2 ) 相比 是严格减少的 在上述定理中,我们假定的是a i i ( = 1 2 ,n ) 均减少6 ,即各部门对自己部门的 消耗均减少6 ,此为比较理想的状态,下面讨论更一般的情况,假定各部门对自己部门 的消耗系数变化是不相同的 定理6 若a 为不可约直接消耗系数矩阵,a 。( i = l ,2 ,礼) 严格减少民( 0 曼 也a “) ( i = 1 ,2 ,n ) ,直耗矩阵a ( d l ,6 :,矗) 的特征值为a ( 6 ,如,磊) 特征 向量为z ( 6 。,如,一,矗) ( 1 )若a 是a 的单特征值,并且z 是a 对应于a 的特征向量,则当e ( 6 1 ,6 2 ,“) = d i a g 5 1 ,6 2 ,“) 一0 时,a ( 6 l ,6 2 ,矗) 有特征值a ( 6 l ,如,6 。) 一0 并且有特征 向量z ( 6 1 ,6 2 ,d 。) 一0 ( 2 ) a 一黑爱:也曼 ( 6 l ,如,一,6 n ) sa 一。m ;:i 。n 。6 i 1 9 山东大学硕士学位论文 ( 3 ) 若l 。,y 固定,则 a ( l ( n ,6 2 ,6 。) 7 y ) ) 们。 = | ,一a ( s l ,6 2 ,矗) 1 ( q 。,- m 。,_ 。) 一( 勘。) i l ,一a ( 6 1 ,6 2 ,一,如) 】( 一。一。,一。) 一( y 1 ,托,t ;) | | 一a ( 6 l ,6 2 ,矗) l 一2 其中【j a ( 6 l ,如,6 。) ( 。,。,。) 。( 。,。,一,f o n ) 表示将矩阵i - a ( 6 1 ,如,矗) 的元素一a m n m ,一。,。替换成1 ,帆所得到的矩阵, 【i a ( 6 l ,如,矗) ( 一。一。,一。) 一( n y 2 ,y n ) 表示将矩阵,一a ( 6 1 ,如,如) 的元 素一a l f 一0 2 ,一i 替换成一n l 。一a 2 一,一a 。所得到的矩阵 证明: ( 1 ) 由引理3 ,令e = d i a g 6 1 ,6 2 ,6 。) ,即得该结论 ( 2 ) 假设a i l 均减少璁文,则 a z = ( a l 巴黑也j + l r a ,i 。n 。o i i ) x = z ( a l m 。i n 。$ , 1 ) z = ( a l 粤峨文) z 同理 ( a l m n a x 。6 d ) z = ( a 一1 m a x 。3 | i ) x 类似于推论7 的证明过程可以得到 所以 ( 3 ) l i 垡n a “x 。6 t ,n 一,6 n ) 5a 一忠文 “) ) 一1 ( ,一a ( j 1 ,南,- ,d 。) ) _ 1 ( ,一a ( d 。如,t 刁i 一 :! 剑:( f 一舶,6 2 驯_ 警 6 。) ) = i 剑:o 一,矗) ) 型:o o ( i a ( 6 l ,6 2 ,d 。) ) t 望坐二垒坠垒 a 文 2 0 巧。) ) n 一 鹏一矾 n 沁一 a 一 文 地m 一 叫一 讹 卜生 型 卜 研一 “ 山东大学硕士学位论文 则 = ( i - a ( d t ,如,r ,如) ) 一l 望! ! ! ! j 铲( i - a ( 6 。,6 z ,6 。) ) 一l = ( i a ( 5 1 ,如,t 一,晶) ) - 1 6 “- 如, tt- k 。- -引 o 0 0 o b 1 1 b l ,b 1 。、 i6 2 。6 2 ,6 。i ii l i 6 。- k i k 。 巴慧l j l 卦时m ,k , 叫卧k 如 l a 1 1 a 1 2 “业型甓剑y e o l0 2 帆 一o n l 0 n 2 - 1 一a n n i ,一a ( 6 l :如,矗) l nn ) y = ( f o j6 。) ( k ) j = lj = l 1 一口n h - a 2 l k a l n n n k 一1 l d f n 1 1 n ,tj a 。 = l 【,一a ( 6 1 ,6 2 ,6 。) 1 ( 一q 。一。亿一。) 一( 如。,如:,& h ) 【j a ( 6 l ,6 2 ,一,6 。) 】( 一。,一。:。,一。) 一( h ,u ,) i l 一a ( 6 l ,如,一,矗) i 一2 2 1 山东大学硕士学位论文 结论( 1 ) 给出了矩阵特征值和特征矢量的定性结论,消耗系数的微小变化而引起的 特征值和特征向量的变化也是微小的,通过结论( 2 ) 我们可以对特征值进行定量分析,找 出其变化的范围,结论( 3 ) 给出了社会总劳动消耗随清耗系数的减少量而变化的趋势 山东大学硕士学位论文 第三章应用实例 现取1 9 9 7 年的直接消耗矩阵为例,1 9 9 7 年的直接消耗矩阵为 a = 0 1 0 6 5 2 5 0 1 0 4 6 4 00 0 0 0 0 0 00 0 0 2 7 4 20 0 1 3 7 5 30 0 0 4 7 4 4 0 1 4 0 4 9 7 0 5 3 1 0 8 10 6 0 6 9 8 40 2 7 7 3 1 10 2 5 9 4 4 50 2 1 9 0 5 6 0 0 0 0 0 0 10 0 0 1 8 3 60 0 0 0 3 2 40 0 1 5 0 8 90 0 3 5 2 0 50 0 4 5 4 0 0 0 0 0 1 9 4 60 0 2 2 4 7 000 4 4 0 5 00 0 8 2 2 8 80 0 6 7 7 4 00 0 4 0 8 9 7 0 1 6 6 1 3 60 0 6 0 7 7 50 0 2 9 8 6 50 0 3 4 5 6 80 0 4 9 0 4 40 0 1 8 1 0 4 0 0 0 4 2 9 70 0 2 7 2 6 6 0 0 4 0 4 2 80 ,9 6 1 8 3 50 1 7 6 0 9 60 0 9 1 4 6 3 经计算a 的逆矩阵为 b = ( ,一a ) = 1 1 9 0 10 2 9 3 7 0 1 9 0 70 1 0 6 60 1 2 9 40 0 9 3 9 0 5 6 8 70 4 7 1 41 5 9 6 30 8 5 9 70 9 3 9 10 7 3 6 0 0 0 1 3 70 0 1 9 01 0 1 7 10 0 2 8 5 0 0 5 5 80 0 5 7 9 0 0 3 8 7 0 0 8 3 5 0 1 0 7 21 1 2 6 70 ,1 2 2 10 0 7 8 8 0 2 4 7 50 2 1 5 20 1 7 3 7 0 1 1 7 81 ,1 4 5 40 0 9 0 0 0 0 7 3 90 1 2 3 80 1 3 5 00 1 2 7 10 2 6 1 61 1 4 8 6 现在假设因技术进步使n 1 5 降低5 ,其余的元素不变化,得到的消耗矩阵为a 计算得到其逆矩阵为 雪= ( 五) 一1 1 t 1 8 8 90 2 9 3 40 1 9 0 5 0 1 0 6 5 0 ,1 2 9 20 0 9 3 8 05 5 9 42 4 6 9 115 9 4 80 8 5 8 90 9 3 8 l0 7 3 5 3 0 0 1 3 20 0 1 8 9l0 1 7 00 0 2 8 50 0 5 5 70 0 5 7 8 0 0 3 7 50 0 8 3 20 1 0 7 0 1 1 2 6 60 1 2 2 00 0 7 8 7 0 2 3 6 20 2 1 2 40 ,1 7 1 90 11 6 81 1 4 4 10 0 8 9 1 0 ,0 7 1 30 1 2 3 20 1 3 4 60 1 2 6 90 2 6 1 31 1 4 8 4 与b 相比,且是严格减小的 计算技术进步前部门1 的影响力系数 6 6 ;1 t ;l 量量b = 0 8 1 0 7 山东大学硕士学位论文 部门5 的感应度系数 汁算技术进步后部门1 的影响力系数 部门5 的感应度系数 坟l f 1 = 铲下_ 2 0 8 0 2 9 f i i 1 i = e
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