@@ -12,8 +12,10 @@ kernelspec:
1212---
1313
1414# 输入-输出模型
15+
1516## 概述
16- 在我们继续之前,本讲座需要以下导入和安装。
17+
18+ 在我们学习输入-输出模型之前,本讲座需要以下导入和安装。
1719
1820``` {code-cell} ipython3
1921:tags: [hide-output]
@@ -42,7 +44,7 @@ mpl.font_manager.fontManager.addfont(FONTPATH)
4244plt.rcParams['font.family'] = ['Source Han Serif SC']
4345```
4446
45- 下图展示了从美国经济分析局2021年输入-输出账户数据中获得的15个部门之间的联系网络 。
47+ 下图展示了从美国经济分析局2021年输入-输出账户数据中的15个生产部门之间的联系网络 。
4648
4749
4850``` {code-cell} ipython3
@@ -76,7 +78,7 @@ A, F = build_coefficient_matrices(Z, X)
7678---
7779mystnb:
7880 figure:
79- caption: US 15 sector production network
81+ caption: 美国15个生产部门之间的联系网络
8082 name: us_15sectors
8183tags: [hide-input]
8284---
@@ -107,22 +109,22 @@ plt.show()
107109| co | 建筑 | in | 信息 | ot | 其他服务(不包括政府) |
108110| ma | 制造业 | fi | 金融 | go | 政府 |
109111
110- 从$i$到$j$的箭头表示$i$行业的一些产出作为$j$行业生产的输入 。
112+ 从$i$到$j$的箭头表示$i$行业的一些产出作为$j$行业生产的投入 。
111113
112114经济的特征是存在许多这样的联系。
113115
114- 分析这些联系的基本框架是[ 列昂惕夫] ( https://en.wikipedia.org/wiki/Wassily_Leontief ) 的投入产出模型。
116+ 分析这些联系的基本框架是[ 列昂惕夫] ( https://baike.baidu.com/item/%E5%8D%8E%E8%A5%BF%E9%87%8C%C2%B7%E5%88%97%E6%98%82%E6%83%95%E5%A4%AB/11051863 ) 的投入产出模型。
115117
116118在介绍投入产出模型之后,我们将描述它与{doc}` 线性规划讲座 <lp_intro> ` 的一些联系。
117119
118120## 投入产出分析
119121
120122设
121- * $x_0$为单一外生生产投入的数量 ,例如劳动力
123+ * $x_0$为单一外生生产要素的数量 ,例如劳动力
122124 * $x_j, j = 1,\ldots n$为最终产品$j$的总产出
123125 * $d_j, j = 1,\ldots n$为可用于最终消费的最终产品$j$的净产出
124- * $z_ {ij}$为分配用作生产产品 $j$的投入的产品 $i$的数量,$i=1, \ldots n$,$j = 1, \ldots n$
125- * $z_ {0j}$为分配用于生产产品 $j$的劳动力数量
126+ * $z_ {ij}$为用作生产产品 $j$所投入的产品 $i$的数量,$i=1, \ldots n$,$j = 1, \ldots n$
127+ * $z_ {0j}$为用于生产产品 $j$的劳动力数量
126128 * $a_ {ij}$为生产一单位产品$j$所需的产品$i$的单位数,$i=0, \ldots, n, j= 1, \ldots n$
127129 * $w >0$为外生劳动力工资,以每单位劳动力的美元计
128130 * $p$为$n \times 1$的生产品$i = 1, \ldots , n$价格向量
@@ -219,9 +221,7 @@ ax.text(260, 115, "解", size=10)
219221plt.show()
220222```
221223
222- +++ {"user_expressions": [ ] }
223-
224- 更一般地说,生产的约束条件是
224+ 生产的约束条件是
225225
226226$$
227227\begin{aligned}
@@ -230,7 +230,7 @@ a_0^\top x & \leq x_0
230230\end{aligned}
231231$$ (eq:inout_1)
232232
233- 其中 $A$ 是一个 $n \times n$ 的矩阵,其典型元素为 $a_{ij}$,而 $a_0^\top = \begin{bmatrix} a_{01} & \cdots & a_{0n} \end{bmatrix}$。
233+ 其中 $A$ 是一个 $n \times n$ 的矩阵,其每个值为 $a_{ij}$,而 $a_0^\top = \begin{bmatrix} a_{01} & \cdots & a_{0n} \end{bmatrix}$。
234234
235235如果我们解 {eq}`eq:inout_1` 的第一组方程,得到总产出 $x$,我们得到
236236
252252```{prf:example}
253253:label: io_ex_tg
254254
255- 例如,一个由以下描述的两种商品经济
255+ 例如,一个包含两种商品的经济体
256256
257257$$
258258A =
287287np.linalg.det(B) > 0 # 检查霍金斯-西蒙条件
288288```
289289
290- 现在我们计算列昂惕夫逆矩阵
290+ 现在我们计算**列昂惕夫逆矩阵**
291291
292292```{code-cell} ipython3
293293L = np.linalg.inv(B) # 得到列昂惕夫逆矩阵
358358+++ {"user_expressions": []}
359359
360360## 价格
361- {cite}`DoSSo` 认为,$n$ 种生产商品的相对价格必须满足
361+
362+ {cite}`DoSSo` 认为,$n$ 种商品的相对价格必须满足
362363
363364$$
364365\begin{aligned}
428429w a_0^\top x^* = p^* d
429430$$
430431
431- 其中 $^*$ 表示原始和对偶问题的最优选择 。
432+ 其中 $^*$ 表示原始和对偶问题的最优解 。
432433
433434对偶问题可以用图形表示如下。
434435
@@ -466,7 +467,9 @@ plt.show()
466467+++ {"user_expressions": []}
467468
468469## 列昂惕夫逆矩阵
470+
469471我们已经讨论过,总产出 $x$ 由公式 {eq}`eq:inout_2` 给出,其中 $L$ 被称为列昂惕夫逆矩阵。
472+
470473回顾 {doc}`诺伊曼级数引理 <eigen_II>`,它指出如果谱半径 $r(A)<1$,则 $L$ 存在。
471474事实上
472475
@@ -475,8 +478,10 @@ L = \sum_{i=0}^{\infty} A^i
475478$$
476479
477480### 需求冲击
478- 考虑需求冲击 $\Delta d$ 的影响,它将需求从 $d_0$ 转变为 $d_1 = d_0 + \Delta d$。
481+
482+ 现在我们考虑需求冲击 $\Delta d$ 的影响,它将需求从 $d_0$ 转变为 $d_1 = d_0 + \Delta d$。
479483总产出从 $x_0 = Ld_0$ 转变为 $x_1 = Ld_1$。
484+
480485如果 $r(A) < 1$,则存在解,且
481486
482487$$
486491这说明 $L$ 的一个元素 $l_{ij}$ 显示了对商品 $j$ 的需求单位变化对部门 $i$ 的总影响。
487492
488493## 图论的应用
489- 我们可以通过 {doc}`图论 <networks>` 的应用进一步研究投入产出网络。
490- 投入产出网络可以通过邻接矩阵 $A$ 诱导的加权有向图来表示。
494+
495+ 我们可以通过应用{doc}`图论 <networks>`来进一步研究投入产出网络。
496+
497+ 投入产出网络可以通过邻接矩阵 $A$ 导出的加权有向图来表示。
498+
491499节点集 $V = [n]$ 是部门列表,边集由以下给出:
492500
493501$$
494502E = \{ (i,j) \in V \times V : a_ {ij}>0\}
495503$$
496504
497505在 {numref}`us_15sectors` 中,权重由箭头的宽度表示,与相应的投入产出系数成正比。
506+
498507现在我们可以使用中心性度量来对部门进行排序,并讨论它们相对于其他部门的重要性。
499508
500509### 特征向量中心性
510+
501511节点 $i$ 的特征向量中心性由以下公式衡量:
502512
503513$$
@@ -518,13 +528,19 @@ plt.show()
518528```
519529
520530较高的指标表示作为供应商的重要性更高。
531+
521532因此,大多数行业的需求冲击将显著影响具有高特征向量中心性的行业的活动。
533+
522534上图表明制造业是美国经济中最主导的行业。
523535
524536### 产出乘数
537+
525538在投入产出网络中对行业进行排名的另一种方法是通过产出乘数。
539+
526540行业 $j$ 的**产出乘数**,记为 $\mu_j$,通常定义为行业 $j$ 需求单位变化所产生的整个行业范围内的总影响。
541+
527542早些时候在讨论需求冲击时,我们得出结论:对于 $L = (l_{ij})$,元素 $l_{ij}$ 表示行业 $j$ 需求单位变化对行业 $i$ 的影响。
543+
528544因此,
529545
530546$$
538554$$
539555
540556请注意,这里我们用 $\mathbb{1}$ 表示一个全为1的向量。
557+
541558在这个指标中排名较高的行业是中间品的重要购买者。
559+
542560这些行业的需求冲击将对整个生产网络造成巨大影响。
561+
543562下图显示了 {numref}`us_15sectors` 中表示的各行业的产出乘数。
544563
545564```{code-cell} ipython3
584603d = \begin{bmatrix} 50 \\ 60 \end{bmatrix}
585604$$
586605
587- 描述他们如何从以下关于农业和制造业的假设"数据"中推断出A和a_0中的投入 -产出系数:
606+ 描述他们如何从以下关于农业和制造业的假设"数据"中推断出$A$和$a_0$中的投入 -产出系数:
588607
589608$$
590609z = \begin{bmatrix} 25 & 175 \\
@@ -593,7 +612,7 @@ z = \begin{bmatrix} 25 & 175 \\
593612z_0 = \begin{bmatrix} 10 & 40 \end{bmatrix}
594613$$
595614
596- 其中z_0是每个行业使用的劳动服务的向量 。
615+ 其中$z_0$是每个行业使用的劳动服务的向量 。
597616```{exercise-end}
598617```
599618
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