Устройство для моделирования воспроизводства продукта в экономических системах Советский патент 1988 года по МПК G06G7/52 G09B9/00 

0Uf. /

следования процесса оптимизации экономических пропорций. Устройство содержит бдок 1 моделирования эффективности первого подразделения, блок 2 моделирования доли производственных фондов второго подразделения, блок 3 моделирования распределения накопления, пороговый элемент 4, исполнительный механизм 5, блок 6 деления, аналого-цифровой преобразователь 7, регистры 8,9, коммутатор 10, цифро- ана-поговый преобразователь 11, блок 12 моделирования перераспределения фондов, умножающий цифроаналоговый преобразователь 13, вычитатели 14,15, алгебраические масштабирующие сумматоры 16-19, сумматор 20 умножители 21-25, запоминающий элемент 26, компараторы 27-30, генератор 31, делитель 32 частот), элемент 33,34 задержки, триггер 35, ключи 36-39, переключатели 40-43, шну 44 опорного напряжения, 45 задания начального значения соотно ения между подразделениями, пину 46 запуска, шину 47 задания границы зоны самооптим зации. В устройстве воспроизводится П .оцесс создания первым подразделением новой стоимости ;ак части национального дохода, которая максимизируется за счет регулирования соотно ения между подразделениями. Последнее рассматривается как экономический параметр, оптими- зирую ций экономику. Соотно нение регулируется за счет перераспределения фондов между подразделениями и за счет распределения накопления. 1 табл. 1 3,п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения оптимальных макроэкономических пропорций и изучения динамики процесса оптимизации, Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения и ис

.-

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа и коррекции макрохарактеристик экономического процесса и излучения динамики их Измене- ния.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения и исследования процесса оптимизации экономических пропорций.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схематично показан процесс оптимизации соотношения между подразделениями.

Устройство содержит блок 1 моде лирования эффективности первого подразделения, блок 2 моделирования доли производственных фондов второго подразделения, блок 3 моделирования распределения накопления, пороговый элемент 4, исполнительный механизм 5, блок 6 деления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, первый 8 и второй 9 регистры, коммутатор 10, циф роаналоговый | преобразователь (ЦАП) 11, блок 12 моделирования перераспределения производных фондов, умножающий ЦАП 13, первый 14 и второй 15 вычитатели, с первого по четверть Й алгебраические масштабирук)Д1е суммато- ры, 16-19, сумматор 20, с первого

15

5

О

20 -.

по пятый умножители 21-25, запоминающий элемент 26, компараторы 27-30, генератор 31 импульсов, делитель 32 частоты, элементы 33 и 34 задержки-, триггер 35, 36-39, переключатели 40-43, шину 44 опорного напряжения, шину 45 задания начального значения соотношения между подразделениями, шину 46 запуска, шину 47 задания границы зоны самооптимизации.

Блок 12 моделирования перераспре-, деления производственных фондов содержит, вычитатель 48, алгебраические масштабирующие сумматоры 49 и 50, умножители 51-53, сумматор 54 и шину 55 задания доли перераспределяемых фондов.

Блок 1 реализует функцию

аК

1+(1+а)К

где Э, - эффективность первого подразделения

К - соотношение между подраздел ениями| а - предельные производственные

возможности подразделения. Блок 2 реализует функ,ию

г Ч

Тн-К 2 H(UB)K

де

ов k-,

2 I+(I;B)K

в 31430974

доля возмещаемых фон- дов второго подразделения в совокупности продукте; эффективность второго подразделения-; предельные производственные возможности второго подразделения.

где

10 к

дук ств дук

В частности,блок 1 содержит вычи- татель, пе1)вый вход которого является входом блока, а выход соединен с первым входом сумматора и через масштабирующий элемент, выход которого является выходом блока, - с вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом згмножителя, вто рой вход которого соединен с входом блока, а выход - с вторый входом вы- .читателя.

Блок 2 содержит вычитатель и ук- ножитель, первые входы которых под- ключены к входу блока, выход вычита- теля, являющийся выходом блока, через масштабирующий элемент соединен с вторым входом умножителя, выход которого соединен с вторым входом вычитателя.

Блок 3 моделирования распределения накопления может быть вьтолнен в виде потенциометра, механический вход перемещения движка которого является регулирующим входом (входом задания распределения накопления), а доли накопления, распределенные в первое и во второе подразделения, представлены напряжениями между движком и крайними выводами потенциометра.

Исполнительный механизм 5, предназначенный для регулирования пропорции между двумя долями накопления, может быть выполнен, например, в ви

де коммутатора, первый.и второй входы 45 из экономической практики исходным

которого является входами управления Вперед и Назад, а выходы через распределитель импульсов соединены с обмотками шагового двигателя, причем

вал шагового двигателя соединен с ность с помощью аналогового моделиро-.

вания соотношения (1) найти экстремальную целевую функцию экономики, в которой максимуму функции соответствует оптимальное значение К.В устпотенциометра (блока моделирования распределения накопления).

ё основу функилонирования положены соотношения5 описывающие процесс вое-gg ройстве в качестве такой целевой

производства, распределения и потребления совокупного продукта в первом и втором подразделениях. На интервале времени 4 Т производится продукт

функции используется часть () национального дохода, создаваемая в первом подразделении, которая зависит от величины К.

-- и

лТ

т

+ К

.

к

(1)

Т

и.

время обновления фондов;

объем фондов потребления;

к

V2+ та

1,7

СЛ ,

v

m

г «14,2

соотношение между подразделениями; разнесенные .по подразделениям доли продукта - возмещаемых средств производства, необходимого и прибавочного продукта соответственно. Доля накопления

V,m,- С2

т;к 1- т к распределяется по подразделениям

( сГ (Р,+ сГр, создавая относительный

прирост продукта:

. т , А .

т Ч-э, 1-э/

эффективности подразделений

m,

c v7;

Va+ m 2

m,

GIv.m.

40

35 описываются выражениями

аК.

И-(1+а)К

вК

1+Il+B)K

I

в которых предельные производственные возможности айв подразделений могут быть определены по известным

значениям эффективностей и величины К.

Непрерьшность и материальность воспроизводства продукта дают возможройстве в качестве такой целевой

функции используется часть () национального дохода, создаваемая в первом подразделении, которая зависит от величины К.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы триггер и регистры переводятся в нулевое положение. При подаче сигнала на шину 46 запуска шина исходного значения К подключается к входу регистра 9. При формировании очередного импульса делителя 32 частоты исходное значение К записывается в регистр, после чего сигнал запуска снимается и коммутатор 10 соединяет выход регистра 8 с информационным входом регистра 9.

Значение К с выхода регистра 9 посту- is ветствует использованию определенной

пает на умножающий ЦАП 13, а через ЦАП 11 - на входы блоков ,1 и 2. На вход вычитателя 14 с шины 44 поступает опорное напряжение, служащее машинной единицей. На выходе вычитате- 20 я К, меньшего, чем граничное К

части производственных фондов пер подразделения для производства п бительных товаров).

В случае малого исходного знач

ля 14 формируется величина

личина

На выходе умножитеа на выходе умножающего ЦАП 13 -

1 + к

ля 21 формируется величина ( m ,) , соответствующая доле машинной части национального дохода в продукте единичного объема, а на вькоде вычитателя 15 - доля накопления. На выхода блока 3 Бырабатьшаются части и o накопления, направляемые в первое и второе подразделения. На выходах алгебраических масштабирующих сумматоров 16 и 17 вьфабатьгеаются функции

через которые доли W, и

накопления

пересчитываются в доли д,и лjOтноси- тельного роста продукта на интервале времени Т.На выходе сумматора 20. вырабатывается коэффициент (1 + 2i) роста, а на выходе умножителя 25 доля ( m ) продукта с учетом роста производства, но приведенная к одному объему продукта. Эта функция максимизируется путем управления соотношением К.

Существуют два метода управления макропропорциями: за счет изменения распределения накопления и за счет перераспределения производственных

9746

фондов. Оба используются в устройстве Первый метод используется в обочасти коколоэкстремальных значений К. , в которой устройство работает как самооптимизирующаяся экстремальная система. Второй метод, как более оперативный, используется в случае, асли исходное значение К существенно мень- ше околоэкстремальных, располагающихся в интервале К 0,6 - 1,0. Он служит для сравнительно быстрого перевода системы в зону самооптимизации (в экономической практике это соот я К, меньшего, чем граничное К

части производственных фондов первого подразделения для производства потребительных товаров).

В случае малого исходного значе я К, меньшего, чем граничное К

ff

компаратор 28 замыкает ключ 37, подключая блок 12 моделирования перераспределения производственных фондов к выходу ЦАП 11. Кроме того, выход блока 12 подключается к входу АЦП 7.При переводе относительной доли h производственных фондов из первого во второе подразделение соотношение К между подразделениями изменяется в соответствии с формулой

бы

, ( К 6х ЯЛ 1 (К86|.х) вх Cl -ЭДк;, ) -э (Ке„Л(1-Т:

l-h

5

0

К

бык

5

0

5

реализуемой в блоке 12, где К g - соотношение между подразделениями до иерераспреде- лёния очередной части фондов в пользу второго под-у разделенияj

новое соотнощение между подразделениями, образующееся в результате очередного перераспределения. Работа устройства имеет циклический характер. По каждому импульсу делителя частоты в регистре 9 записывается значение К из регистра 8, в блоке 12 производится расчет нового значения К, которое с выхода блока 12 через переключатель 40 и АЦП 7 поступает на вход регистра В и спустя время задержки (по импульсу с выхода элемента 33 задержки) записывается в регистр 8. Одновременно в каждом цикле производится коррекция распределения накопления под новое значение К (каждому значению К соответствует

вполне определенное распределение, Д КЛ1 поддерживающее это соотношение). Коррекция распределения осуществляется следующим образом. В режиме перераспределения фондов управляющий вход переключателя 42 подключен к выходу переключателя 42. В зависимости от знака разности Кл,импульсы генератора поступают на один из двух входов Вперед или Назад исполнительного механизма 5, сводя разность к нулю. Ключ 38,пропускающий серию управляющих импульсов, открыт в каждом цикле на время от прихода на вход триггера 35 импульса с выхода второго элемента 34 до окончания цикла.

Через несколько циклов, задаваемы импульсами делителя частоты, в резул тате поэтапного перевода части производственных фондов во второе подраделение, величина К превзойдет К™ , в результате компаратор 28 переведет устройство в режим самооптимизации. При этом выход блока 6 деления подключается к АЦП 7, вход блока 12

Очередное значение К, заносимое в регистр 9 в начале каждого цикла импульсом делителя, 32 частоты,обуславливает формирование очередных значений Л, и /1 2относительно приращения совокупного продукта, которые с выходов умножителей 22 и 23 поступают на входы сумматоров 18 и 19, в которых они масштабируются пропорционально отно-

ЛТ сительному времени --- и суммирзпот1 К

ся с величинами 7т;; и --- , соот +К

величинами т-г:а I TJV

ветству1сяцими относительным весам первого и второго подразделений. Новое значение К, равное

К

Т+к Т

1+К

лт .

.

t

f.,

с выхода блока 6 деления поступает на вход АЦП 7 и спустя время задержки

ю 15

-20 25

309748

отключается от выхода

ЦЛП 11, управляющий вход переключателя 42 соединяется с выходом компаратора 27, а выход ключа 39 соединяется с входом переключателя 42,

В этом режиме устройство нащупывает оптимальное значение К, соответствующее максимуму сигнала с выхода умножителя 25, Экстремальное регулирование величины К осуществляется за счет пошагового изменения распределения накопления (/ исполнительным механизмом 5, управление которым производится в зависимости от знаков приращения экстремальной функции и приращения аргумента К.

Логика включения исполнительного механизма 5 описывается таблицей, в которой движению Вперед соответствует изменение распределения в пользу второго подразделения, способствующее увеличению К, а движению Назад соответствует изменение распределения в сторону увеличения доли с/, , способствующее уменьшению К..

импульсом с выхода элемента 33 задержки записывается в регистр 8. Если при этом знак накопления отрицателен,то пороговый элемент 4 разрешает работу цепи управления записью регистра 8. Знак приращения величины К определяется компаратором 27, который устанавливает переключатель 42 в требуемое положение. Компаратор 30 выявляет знак приращения максимизируемой функции сравнением очередного ее значения, поступающего с выхода умножителя 25, и предьщущего, зафиксированного запоминающим элементом 26 При уменьшении функции компаратор 30 открывает ключ 39 и имщшьс управления с выхода элемента 34 задержки поступает на вход исполнительного механизма 5, ; вызывая исправление распределительных,

пропорций. Процесс регулирования I распределения повторяется в каждом

последующем цикле, пока величина К не останет изменяться в сторону до

9143097410

стижения максимума функции (V,+ т- ) , рого соединен с шиной задания опорно- При переходе через точку экстремума го напряжения, а выход - с аналого- переключатель 42 переводится в другое вым входом умножающего цифроанатого- положение и процесс регулирования g вого преобразователя, выход ко -орого возобновляется.соединен с вторым входом второго выМожно предположить, что парамет- читателя и с первыми входами первого рические автоколебания, сопровождаю- и второго алгебраических масштаби- ч ке процесс экстремального регули- рующих сумматоров, вторые входы кото- рования, являются грубой моделью цик- ю Рь соединены с выходом второго вы- лических процессов, присущих рыночной читателя, а выходы - с вторыми вхо- экономике. Размах колебаний регули- дами соответственно второго и тзе- руемого параметра К зависит от цены тьего умножителей, четвертый умножи- шага исполнительного механизма 5 и тель, генератор импульсов, третлй и

15 четвертый алгебраические масштабируючастоты --- замыкания контура, ка- щие сумматоры, аналого-цифровой преобразователь, выход которого соеди- чество регулирования может быть улуч-,

р jr н нен с информационным входом первого

шено, например, введением производных

i- регистра, вход записи которого через

в закон регулирования, а также за„

20 первый ключ соединен с выходом первосчет перехода к пропорциональному

го элемента задержки, управляющий

рАгулированию.

вход первого ключа соединен с выходом Положительное накопление может

порогового элемента, о т л и ,ч а оЭ щ е е с я тем, что, с целью расши- быть получено только при К -.с

1-3-2 25 рения области применения за счет

дальнейшее увеличение К не имеет обеспечения и исследования процесса смысла. Поэтому при появлении на выхо- оптимизации экономических пропорций, де вычитателя 15 отрицательного сигна- устройство содержит блок моделировала пороговый элемент 4 разрывает цепь ния перераспределения производствен- записи регистра 8 и в нем сохраняется 30 ных фондов, блок деления, исполнитель- прежнее значение.К из области допусти- ный механизм, второй регистр, комму- мьпс значений.татор, четьфе переключателя, запоминающий элемент, четыре компаратора,

...пятый умножитель, триггер, делитель

Формула изобретения о частоты, второй элемент задержки второй, третий и четвертый ключи, при

и с первым входом второго компараторов и через второй ключ - с входом блока моделирования перераспределения производственных фондов, выход которого соединен с первым входом четвертого умножителя, второй вход второго компаратора соединен с шиной задания границы зоны самооптимизации,

в-торой вход четвертого умножителя со-ю соединен с управляющим входом четвертого ключа.

единен с выходом второго умножителя, а выход - с первым входом третьего компаратора, второй вход которого соединен с выходом третьего умножителя, .вход аналого-цифрового прёобра- 15 вания перераспределения производст- зователя соединен через первый пере- венных фондов содержит вычитатель, ключатель с выходами блока деления и блока моделирования перераспределен ния производственных фондов, выходы

сумматор, два алгебраических масштабирующих сумматора и три умножителя, при этом первый вход вычитателя 20 являющийся входом блока, соединен с первым входом первого умножителя, второй У вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход - с вторым входом вычитателя и с первым суммиру

первого и третьего компараторов через второй переключатель соединены с управляющим входом третьего переключателя, выход генератора импульсов

сумматор, два алгебраических масштабирующих сумматора и три умножителя, при этом первый вход вычитателя, 20 являющийся входом блока, соединен с первым входом первого умножителя, второй У вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход - с вторым входом вычитателя и с первым суммирую

соединен с входом делителя частоты и через третий ключ - с первым вхо- 25 щим входом первого алгебраического дом четвертого переключателя, выход масштабирующего сумматора, второй делителя частоты соединен с нулевым суммирующий вход которого соединен с входом триггера, входом записи второ- выходом вычитателя, а выход - с пер- го регистра и входом первого элемен- вым входом второго умножителя и с та задержки, выход которого соединен зо первым входом второго алгебраического с входом записи запоминающего элемента и через второй элемент задержки - с единичным входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход второго элемента задержки соединен через чет35

масштабирующего сумматора, выход второго умножителя соединен с вычитающим входом первого алгебраического масштабирующего сумматора и с вторым суммирующим входом второго алгебраического масштабирующего сумматора, третий суммирующий вход которого подключен к шине задания доли перераспределяемых фондов, а выход - к 40 первому входу третьего умножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с шинами опорного напряжения и задания доли перераспределения фондЪв выход третьего умножителя, являющийся выходом блока моделирования перераспределения производственных фондов соединен с вторым входом второго умножителя.

вертый ключ с вторым входом четвертого переключателя, выход которого через третий переключатель соединен с входами управления Назад и Вперед исполнительного механизма,выход которого соединен с регулирующим входом блока моделирования распределения накопления, выход второго компаратора соединен с управляющими входа- ми первого, второго и четвертого пере ключателей и второго ключа, третий вход сумматора; соединен с шиной опорного напря жения, а выход - с пер

вым входом пятого умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя, а выход - с информационным входом запоминающего элемента и с первым входом четвертого компаратора, второй вход которого соедр - нен с выходом запоминающего элемента, а выход четвертого компаратора

того ключа.

вания перера венных фондо

вания перераспределения производст- венных фондов содержит вычитатель,

сумматор, два алгебраических масштабирующих сумматора и три умножителя, при этом первый вход вычитателя, являющийся входом блока, соединен с первым входом первого умножителя, второй У вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход - с вторым входом вычитателя и с первым суммирующим входом первого алгебраического масштабирующего сумматора, второй суммирующий вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход - с пер- вым входом второго умножителя и с первым входом второго алгебраического

щим входом первого алгебраического масштабирующего сумматора, второй суммирующий вход которого соединен с выходом вычитателя, а выход - с пер- вым входом второго умножителя и с первым входом второго алгебраического

масштабирующего сумматора, выход второго умножителя соединен с вычитающим входом первого алгебраического масштабирующего сумматора и с вторым суммирующим входом второго алгебраического масштабирующего сумматора, третий суммирующий вход которого подключен к шине задания доли перераспределяемых фондов, а выход - к первому входу третьего умножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с шинами опорного напряжения и задания доли перераспределения фондЪв, выход третьего умножителя, являющийся выходом блока моделирования перераспределения производственных фондов, соединен с вторым входом второго умножителя.

,(

ccrf oonmui i/soiftJi/

H