Устройство для моделирования процесса воспроизводства продукта в экономических системах Советский патент 1987 года по МПК G06G7/52 G09B9/00 

Изобретение относится к аналогово вычислительной технике и может быть использовано для анализа и коррекции характеристик экономического процесса, таких как политэкономическая эф- фективность, темпы роста, динамика изменения пропорций между подразделениями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет учет вариативности и переменности экономических характеристик расширенного воспроизводства.

На фиг, 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - мощностные характеристики простого (кривая 1) и расширенного воспроизводства, приведенные к единичному объему вырабатываемого продукта; на фиг. 3 - вьтолнение функциональных преобразователей.

Устройство содержит источник 1 тока задания объема вьфаботки совокупного продукта, алгебраические масштабные сумматоры 2-9, усилитель 10 тока, первый масштабный резистор 11, второй масштабный цифроуправляе- мый резистор 12, измерители напряжения 13 и тока 14, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 15, умножающие ЦЛП 16 и 17, блок 18 моделирования доли производственных фондов второго подразделения, блок 19 моделирования эффективности первого подразделения, вход 20 задания распре- деления накопления, выход 21 текущей мощности, выход 22 объема продукта, выход 23 текущего соотношения между подразделениями, блок 24 моделирования распределения накопления, выполненный в виде потенциометра, интегратор 25,измеритель 26 мощности,блоки 27-30 умножения,аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 31,регистр 32,переключатель 33, накапливающий сумматор 34, вход 35 задания исходного соотношения между подразделениями, шина 36 тактовых импульсов, пороговьш элемент 37, ключ 38, элемент 39 задержки. Блок 18 содержит (фиг. 3) сумматор 40, масштабирующий элемент 41, блок умножения 42.

Блок 19 моделирования эффективности первого позразделения (фиг.З) содержит первый и второй сумматоры 43 и 44, масштабирующий элемент 45, блок 46 умножения, соединенные по приведенной схеме.

Устройство работает следующим образом.

Экономическое соотношение, описывающее процесс выработки совокупности продукта, его распределения по подразделениям и потребления, имеет вид

,

I.

, (,)

где I

- текущая выработка совокупности общественного продукта;

, - соотношение между подразделениями;Т - среднее время обновления

(возмещения) фондов; и - объем фондов потребления. Ему соответствует модель-анаЛог, состоящая из источника тока и двух подк люченных к нему потребляющих резисторов. При моделировании расширенного воспроизводства соотношение (1) должно быть воспроизведено с учетом роста выработки продукта в отличие от простого воспроизводства, при котором I const. Этот рост ведет к деформации мощностнык характеристик и соответствующему изменению области оптимальных экономических соотношений. ,Цля простого воспроиз- водства мощность, сообщаемая производственным фондам, имеет вид

Р I2R(2)

где - постоянный резистор, соответствующий в модели потребительским фондам.

Максимум этой функции достигается при К 1. В дальнейшем рассматривается приведенная мощность, соответствующая 1 R 1.

В случае расширенного воспроизводства

Р (1 + &)

К

(1+кр

(3)

где приращ,ение продукта, величина приращения зависит от К и значений эффективности Э, и Э, которые также переменны. Свойство функции (3) таково, что некоторое уменьшение К в области значений, близких к единице, ведет к увеличению темпа роста продукта и поэтому максимум достигается в некоторой области значений К 1, причем в каждом конкретном случае для

конкретной экономики с конкретным сочетанием экономических показателей и соотношений функция (3) имеет индивидуальные особенности, которые требуется выявить,

Предлагаемое устройство решает эту задачу, параллельно воспроизводя процесс расширенного воспроизводства, определяя текущие значения накопления, приращения, эффективности пер- подразделения (как наиболее критичного. , показателя эффективности, лимитирующего эффективность экономики в целом), текущего и оптимального соотношения между позразделениями и : объема продукта.

В устройство заложены, кроме соотношений (1) и (3), следующие общие зависимости, описывающие точно или приближенно процесс формирования со- вокупного общественного продукта.

Доля накопления .(относительная величина) .равна

1

1 + к

- к

. 1 + к

(1-Э,). (4) - 25

Текущее приращение продукта, полученное на элементарном отрезке времени лТ, равно

ьТ , S,

. .ьТ ., b (Д,+ (-р

S.

э, 1-3

ьТ

35

гдеS , S - доли накопления, поступающие в первое и второе

подразделения ,5 + 2 Эффективности подразделений описываются следуюш 1ми выражениями:

а - аКЬК , .

, 1+(1+а)К 2 Ц-(1+Ь)К 0

где а, b - предельные производственные возможности подразделений. Они достаточно хорошо совпадают с опытными данными.45

В зависимости от способа распределения накопления между подразделениями изменяется соотношение между ними:

50

ЛК (И-К-Д)( Кл), (7)

Источник 1 (допустимо также использование источника напряжения) задает единичную выработку продукта , и, кроме того, используется в устройтве в вычислениях экономических оотношений в качестве машинной единицы. После суммирования в алгебраическом масштабном сумматоре 2 с величиной относительного приращения продукта л сигнал поступает на усилитель 10 тока, к выходу которого подключе- ны резисторы 11 и 12, моделирующие производственное и личное потребление продукта. На выходе блока 27 умножения формируется текущее значение мощности, развиваемой производственными фондами. Отношение величин цифроуправляемого масштабного резистора 12 и масштабного резистора 11 равно текущему соотношению между подразделениями К. Оно задается кодом, . поступающим с накапливающего сумматора 34. Диапазон возможных изменений К составляет в соответствии с имеющейся экономической практикой 0,1-1,5. .

С помощью контура, состоящего из алгебраического масштабного сумматора 5 и умножающего ЦАП 16, на выходе.

алгебраического масштабного сумма1

тора 5 формируется функция

1+К

30

)

35

0

45

50

, на выходе умножающего ЦАП 16 - функция -:--. Они используются В вычис- I+К

лениях накопления S и приращения л. .Блок 19 воспроизводит функцию эффективности первого подразделения (см. формулу 6 и фиг. 3). После умножения ее на сигнал с выхода алгебраического масштабного сумматора 5 на выходе блока умножения 27 формируется первое, слагаемое соотношения (4).

Блок 18 формирует второе слагаемое соотношения (4), а на выходе алгебраического масштабного сумматора 4 образуется доля накопления S , которая с помощью потенциометра 24 делится на части S и Sj , поступающие соответственно в первое и второе подразделения. На выходах алгебраических масштабных сумматоров 6 и 7 формируются множители,через которые доли накопления S, и S, пересчитываются в приращение продукта в соответствии с вьфажением в скобках формулы (5). После суммирования частей накопления в алгебраическом масштабном сумматоре 8 с учетом масштаба времени моделирования доля накопления поступает на вход интегратора 25, на выходе которого получается текущий объем продукта как сумма последовательных накоплений. Интегрирование осуществляется с н ачальным

условием, соответствующим исходному единичному продукту.

Произвольное распределение накопления между подразделениями ведет к изменению соотношения между подраз- делениями в процессе экономического роста. Это учтено в устройстве следующим образом. На выходе алгебраического масштабного сумматора 9 вырабатывается взвешенная разность приращений, создаваемых в первом и втором подразделениях. После учета масштаба времени и умножения на переменный весовой множитель (I+K-A), а также аналого-цифрового преобра- зования приращение , йК поступает на вход регистра 32.

Процесс моделирования имеет циклический характер. В тактовые моменты времени пдТ с шины 36 на считывающий вход регистра поступают управляющие импульсы, по которым очередное приращение коэффициента К, вычисленное на предыдущем интервале, поступает на вход накапливающего сумматора 34, изменяя соответствующим образом соотношение между подразделениями. Коэффициенты передачи интегратора и алгебраического масштабного сумматора 9

&.1

равны -, где лТ - элементарный интервал времени экономического развития, равный, например, году, кварталу, месяцу. Величина Т (время о1нов- ления фондов) в первом приближении равна отношению накопленного национального достояния к объему продукта, производимого за какой-либо отрезок времени,Затем тактовый импульс через элемент 39 задержки поступает на вх записи регистра 32,и очередное приращение 6J(, образовавшееся в результате очередного распределения накопления, с выхода АЦП 31 заносится в

регистр 32.

В соответствии с (4) накопление можно получить только в определенном диапазоне значений К: Э,

К с

1-Э,

.дальнейшее увеличение К теряет смысл. В связи с этим в устройстве при воз- никновении отрицательного сигнала на выходе алгебраического масштабного сумматора 4 пороговый элемент 37 отключает с помощью ключа 38 цепь управления запис.ю регистра 32, а с помощью переключателя 33 изменяет,на

обратный-код приращения, поступаюш ий в накапливающий сумматор 34. В результате в накапливающем сумматоре 34 восстанавливается предыдущее значение К. В более общем случае пороговый элемент 37 может реагировать на заданную минимально допустимую долю накопления.

Управляя потенциометром 24, можно пробежать весь возможный диапазон значений К и получить мощностную характеристику конкретной экономики, а если считать ее целевой функцией экономики, то можно за счет соответствующего распределения накоплений достигнуть экстремума этой функции и определить условия его достижения.

Коэффициенты а, Ъ, характеризующие предельные производственные возможности подразделений, могут быть вычислены по исходному значению соисх

отношения подразделениями К и по соответствующим ему исходным значениям эффективностей Э, и

взятым.

2

например,, из экономической

практики:

а

(1+К)

кис

(1-э;)

Получение функций 1 1+(1+а)К

1-Э.

14-К

необходимых для определения приращения Л, обеспечивается установкой соответствующего масштабного коэффициента по одному из входов суммато- ров 6 и 7.

Масштаб времени моделирования учитывается введением весового мноЛТжителя, равного -;г-, во входную цепь

интегратора 25 и в выходную цепь сумматора 9.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процессов воспроизводства продукта в экономических системах, содержащее источник тока задания объема вьфабот- ки совокупного продукта, первый и второй масштабные резисторы, измеритель напряжения, измеритель тока и измеритель мощности, выход которого является выходом текущей мощности устройства, а два входа подключены к выходам соответственно измери

теля напряжения и измерителя тока, измеритель напряжения подключен параллельно первому масштабному резистору и последовательно соединенным второму масштабному резистору и из- мерителю тока, отличающее- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет учета вариативности и переменности экономических характеристик расши- ренного воспроизводства, оно содержи блок моделирования эффективности первого подразделения, вьшолненйый в виде сумматора, масштабирующего элемента и умножителя, входы которого подключены соответственно к первому входу сумматора и через масштабирующий элемент к его выходу, а выход соединен с вторым входом сумматора, блок моделирования доли производст- : венных фондов второго подразделения, вьшолненный в виде первого и второго сумматоров, масштабирующего элемента и умножителя, входы которого подключены соответственно к первому входу первого сумматора и к выходу второго сумматора,а выход соединен с вторым входом перв ого сумматора, подключенного выходом непосредственно и через масштабирующий элемент соответствен- но к первому и второму входам второго сумматора, восемь алгебраических масштабных сумматоров, накапливающий сумматор, четыре блока умножения,диф роаналоговый преобразователь, первый и второй умножающие цифроаналоговые преобразователи, интегратор, аналого цифровой преобразователь, регистр, переключатель, пороговый элемент, ключ, элемент задержки и блок моде- лирования распределения накопления, выполненный в виде потенциометра, механический вход перемещения движка которого является входом задания распределения накопления, второй маештабный резистор вьщолнен цифроуправ- ляемым и соединен управляющим входом с выходом накапливающего сумматора, являющимся выходом текущего соотношения между подразделениями устрой- ства, с входом цифроаналогового преобразователя и с цифровыми входами первого и второго умножающих цифро- аналоговых преобразователей, выход источника тока задания объема выра- ботки совокупного продукта соединен с первыми входами первого, второго и третьего алгебраических масштабных сумматоров, ;выход первого из кото5

Q 5 0 5

рых соединен с входом усилителя тока, подключенного выходами к выводам измерителя напряжения, выход цифро- аналогового преобразователя соединен с вторым входом второго алгебраического масштабного сумматора и с первыми входами сумматора блока моделирования эффективности первого подразделения и первого сумматора блока моделирования доли производственных фондов второго подразделения,выход сумматора блока моделирования эффективности первого подразделения подключен к первому входу четвертого алгебраического масштабного сумматора; выход масштабирующего элемента блока моделирования доли производственных фондов второго подразделения соединен с первым входом первого блока умножения, выход которого подключен к второму входу четвертого алгебраического масштабного сумматора, подсоединенного выходом к движку потенциометра и к входу порогового элемента; выход третьего алгебраического масштабного сумматора соединен с первыми входами пятого и шестого алгебраических масштабных сумматоров и с вторым входом первого блока умножения, а также через первый умножающий цифроаналого- вый преобразователь - с вторыми входами третьего, пятого и-шестого алгебраических масштабньгх сумматоров, выходы пятого и шестого алгебраических масштабных сумматоров подключены к первым входам соответственно второго и третьего блоков умножения, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым внешними выводами потенциометра, выход второго блока умножения подключен непосредственно и через второй умножающий цифроаналоговый преобразователь к первым входам соответственно седьмого и восьмого алгебраических масштабных сумматоров, вторые входы которых соединены с выходом третьего блока умножения, выход седьмого алгебраического масштабного сумматора подключен к второму входу первого и к третьему входу второго алгебраических масштабных сумматоров, а также к входу интегратора, выход которого является выходом объема продукта устройства, выход восьмого алгебраического масштабного сумматора соединен с первьгм входом четвертого блока умножения, второй вход

(

которого подключен к выходу второго алгебраического масштабного сумматора, а выход через аналого-цифровой преобразователь - к информационньм входам регистра, вход считывания которого подключен к шине тактовых импульсов непосредственно, а вход записи - через последовательно соединенные ключ и элемент задержки.

прямой и инверсный выходы регистра соединены через переключатель с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого подклк)- чен к шине задания исходного соотношения между подразделениями,выход порогового элемента соединен с управляющими входами переключателя и ключа.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для исследования процесса расширенного воспроизводства общественного продукта. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет учета вариативности и переменности экономических характеристик расширенного воспроизводства совокупного общественного продукта. УстрХ)йство содержит блок моделирования эффективности первого подразделения, вьтолненный в виде сумматора, масштабирующего элемента и умножителя, блок моделирования дбли производственных фондов второго позразделения, выполненный в виде первого и второго сумматоров, масштабирующего элемента и умножителя, восемь алгебраических масштабных сумматоров, накапливающий сумматор, четыре блока умножения, цифроаналоговый преобразователь, первый и второй умножающие цифроана- логовые преобразователи, интегратор, аналого-цифровой преобразователь, регистр, пер еключатель, по- . роговый элемент, ключ, элемент задержки и блок моделирования распределения накопления,выполненный в виде потенциометра. Новое свойство устройства заключается в возможности соотносить варианты экономического развития с определяемой параллельно мощностной целевой функцией экономики и достигать оптимальных экономических пропорций по условию максимума мощности, развиваемой производственными фондами. 3 ил. (Л Is9 QD 00 ;s

Ъ5

22

Фиг.1

ф(/г. г

fpui,3