О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия
Проаналізовано нелінійні балансові моделі міжгалузевої еколого-економічної взаємодії та запропоновано нові підходи до їх розв’язання. Обґрунтовано ефективність цих алгоритмів і можливості їх застосування на практиці....
Збережено в:
Дата: | 2011 |
---|---|
Автори: | , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2011
|
Назва видання: | Кибернетика и системный анализ |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84231 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия / Н.А. Недашковский, Т.И. Крошка // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 21-32. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-84231 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-842312015-07-05T03:02:04Z О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия Недашковский, Н.А. Крошка, Т.И. Кибернетика Проаналізовано нелінійні балансові моделі міжгалузевої еколого-економічної взаємодії та запропоновано нові підходи до їх розв’язання. Обґрунтовано ефективність цих алгоритмів і можливості їх застосування на практиці. This paper analyzes nonlinear balance models of intersectorial ecological-economic interaction and proposes new approaches to solving them. The efficiency of these algorithms and possibility of using them in practice are substantiated. 2011 Article О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия / Н.А. Недашковский, Т.И. Крошка // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 21-32. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0023-1274 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84231 519.86 ru Кибернетика и системный анализ Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Кибернетика Кибернетика |
spellingShingle |
Кибернетика Кибернетика Недашковский, Н.А. Крошка, Т.И. О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия Кибернетика и системный анализ |
description |
Проаналізовано нелінійні балансові моделі міжгалузевої еколого-економічної взаємодії та запропоновано нові підходи до їх розв’язання. Обґрунтовано ефективність цих алгоритмів і можливості їх застосування на практиці. |
format |
Article |
author |
Недашковский, Н.А. Крошка, Т.И. |
author_facet |
Недашковский, Н.А. Крошка, Т.И. |
author_sort |
Недашковский, Н.А. |
title |
О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия |
title_short |
О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия |
title_full |
О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия |
title_fullStr |
О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия |
title_full_unstemmed |
О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия |
title_sort |
о решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия |
publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
publishDate |
2011 |
topic_facet |
Кибернетика |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84231 |
citation_txt |
О решении одного класса нелинейных балансовых моделей межотраслевого эколого-экономического взаимодействия / Н.А. Недашковский, Т.И. Крошка // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 21-32. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
series |
Кибернетика и системный анализ |
work_keys_str_mv |
AT nedaškovskijna orešeniiodnogoklassanelinejnyhbalansovyhmodelejmežotraslevogoékologoékonomičeskogovzaimodejstviâ AT kroškati orešeniiodnogoklassanelinejnyhbalansovyhmodelejmežotraslevogoékologoékonomičeskogovzaimodejstviâ |
first_indexed |
2025-07-06T11:10:39Z |
last_indexed |
2025-07-06T11:10:39Z |
_version_ |
1836895688489697280 |
fulltext |
ÓÄÊ 519.86
Í.À. ÍÅÄÀØÊÎÂÑÊÈÉ, Ò.È. ÊÐÎØÊÀ
Î ÐÅØÅÍÈÈ ÎÄÍÎÃÎ ÊËÀÑÑÀ ÍÅËÈÍÅÉÍÛÕ
ÁÀËÀÍÑÎÂÛÕ ÌÎÄÅËÅÉ ÌÅÆÎÒÐÀÑËÅÂÎÃÎ
ÝÊÎËÎÃÎ-ÝÊÎÍÎÌÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÂÇÀÈÌÎÄÅÉÑÒÂÈß
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìåæîòðàñëåâîé ýêîëîãî-ýêîíîìè÷åñêèé áàëàíñ, ìàòðè÷íûå
âåòâÿùèåñÿ öåïíûå äðîáè, ìàòðè÷íîå ïîëèíîìèàëüíîå óðàâíåíèå, ïåðèîäè÷åñ-
êàÿ íåïðåðûâíàÿ äðîáü, ôîðìàëüíûé ñòåïåííîé ðÿä.
Ñîâðåìåííûå ýêîíîìè÷åñêèå ñèñòåìû ôóíêöèîíèðóþò â óñëîâèÿõ ñèëüíîãî âëèÿ-
íèÿ ýêîñèñòåì, è íàîáîðîò, àíòðîïîãåííîå âîçäåéñòâèå íà ýêîñèñòåìû î÷åíü
ñèëüíî âëèÿåò íà èõ äèíàìèêó. Èìåííî ïîýòîìó â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íå ñëå-
äóåò ðàçäåëÿòü ýêîíîìèêó è ýêîëîãèþ, à ïîäðàçóìåâàòü èõ êàê ïîäñèñòåìû åäè-
íîé öåëîñòíîé ýêîëîãî-ýêîíîìè÷åñêîé ñèñòåìû. Ýòî îñîáåííî âàæíî ñåé÷àñ, êîã-
äà îáùåñòâî ñòðåìèòñÿ ê óñòîé÷èâîìó ðàçâèòèþ.
Ñðåäè ìåòîäîâ èçó÷åíèÿ ýêîëîãî-ýêîíîìè÷åñêèõ ñèñòåì èëè îòäåëüíûõ ïðî-
öåññîâ ýêîëîãî-ýêîíîìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âàæíîå çíà÷åíèå èìåþò ìåòîäû ìà-
òåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Èìåííî ìàòåìàòè÷åñêîìó ìîäåëèðîâàíèþ ýêîëî-
ãî-ýêîíîìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ íà ïðîèçâîäñòâåííî-òåõíîëîãè÷åñêîì óðîâíå
ïîñâÿùåíà íàñòîÿùàÿ ðàáîòà, ïðåäìåòîì êîòîðîé ÿâëÿþòñÿ òàê íàçûâàåìûå ìîäåëè
ìåæîòðàñëåâîãî ýêîëîãî-ýêîíîìè÷åñêîãî áàëàíñà, èëè ìîäåëè Ëåîíòüåâà–Ôîðäà.
Ðàññìîòðèì îäèí èç âàðèàíòîâ íåëèíåéíîãî ìåæîòðàñëåâîãî ýêîëîãî-ýêîíî-
ìè÷åñêîãî áàëàíñà â ñëåäóþùåé ôîðìå [1, 2]:
x x x yi ij
j
n
j is
s
m
s i
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (( ) ( )1 11
1
1 12
1
2 1� � �
� �
� �� � )
( ) ( ) ( ) ( ) (
, , ,
( ) (
i n
x x x
l lj
j
n
j ls
s
m
s
�
� �
� �
� �
1
2 21
1
1 22
1
� � 2 2 1) ( )) , , .� �
�
�
�
�
�
�
y l m
l
(1)
Çäåñü x
i
( )1 ( , )i n�1 — ýëåìåíòû âåêòîðà îñíîâíîãî ïðîèçâîäñòâà x n( )1
��
(� �
l — íåîòðèöàòåëüíûé îðòàíò l-èçìåðèìîãî âåêòîðíîãî ïðîñòðàíñòâà); x
l
( )2
( , )l m�1 — ñîñòàâëÿþùèå âåêòîðà óíè÷òîæåííûõ çàãðÿçíèòåëåé x m( )2
�� (âñïî-
ìîãàòåëüíûõ ïðîäóêòîâ-îòõîäîâ); y
i
( )1 ( , )i n�1 — ýëåìåíòû âåêòîðà êîíå÷íîé ïðî-
äóêöèè y n( )1
�� ; ýëåìåíòû y
l
( )2 ( , )l m�1 îáðàçóþò âåêòîð íåóíè÷òîæåííûõ çà-
ãðÿçíèòåëåé y m( )2
�� ; �
ij j
x( ) ( )( )11 1 — íåëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ çàòðàò ïðîäóêöèè i íà
âûïóñê x j
( )1 åäèíèö ïðîäóêöèè j; � is sx( ) ( )( )12 2 — íåëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ çàòðàò ïðî-
äóêöèè i íà óíè÷òîæåíèå xs
( )2 åäèíèö çàãðÿçíèòåëÿ s; �
lj jx( ) ( )( )21 1 — íåëèíåéíàÿ
ôóíêöèÿ âûïóñêà çàãðÿçíèòåëÿ l ïðè âûïóñêå x j
( )1 åäèíèö ïðîäóêöèè j;
�
ls sx( ) ( )( )22 2 — íåëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ âûïóñêà çàãðÿçíèòåëÿ l ïðè óíè÷òîæåíèè xs
( )2
åäèíèö ïðîäóêöèè s.
Ìîäåëü (1) òàêæå ìîæíî ïîäàòü â âåêòîðíîì âèäå
x x x y
x x
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ,
( )
1 11 1 12 2 1
2 21 1
� � �
�
� �
� � �
�
�
�
� �( ) ( ) ( )( ) ,22 2 2x y
(2)
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5 21
© Í.À. Íåäàøêîâñêèé, Ò.È. Êðîøêà, 2011
ãäå
�i
j
n
ij jx x( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )11 1
1
11 1�
�
� � , �i is s
s
m
x x( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )12 2 12 2
1
�
�
�� , i n�1, ;
�
l lj j
j
n
x x( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )21 1 21 1
1
�
�
�� , �
l ls s
s
m
x x( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )22 2 22 2
1
�
�
�� , l m�1, ;
� � �( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ( ) , , ( ))11 1
1
11 1 11 1x x xn� �
T ;
� � �( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ( ), , ( ))12 2
1
12 2 12 2x x xn� �
T ;
� � �( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ( ), , ( ))21 1
1
21 1 21 1x x xm� �
T ;
� � �( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ( ), , ( ))22 2
1
22 2 22 2x x xm� �
T ;
T — ñèìâîë òðàíñïîíèðîâàíèÿ.
Ìîäåëü (2) ÷àñòî íàçûâàþò ïðÿìîé ìîäåëüþ Ëåîíòüåâà–Ôîðäà [1, 2].
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî êàæäàÿ èç ôóíêöèé � ij
st
jx( ) ( ) �i j s t, , , — ïîëèíîì ïîðÿä-
êà l. Ýòî âûïîëíÿåòñÿ ïðè óñëîâèè, êîãäà � ij
st
jx( ) ( ) çàäàíà òàáëè÷íî è çàòåì èíòåð-
ïîëèðóåòñÿ ìíîãî÷ëåíîì ïîðÿäêà l; èëè æå êîãäà � ij
st
jx( ) ( ) íåïðåðûâíà, l ðàç äèô-
ôåðåíöèðóåìàÿ è åå ìîæíî ðàçëîæèòü ïî ôîðìóëå Òåéëîðà. Ïóñòü
� ij j
k
l
ijk j
kx a x i n j( ) ( ) ( ) ( )( ) [ ] ( , , , ,11 1
0
11 1 1 2 1� � �
�
� � , , , ),
( ) [ ] ( ,( ) ( ) ( ) ( )
2
1 212 2 12
0
2
� n
x a x iij j ijk
s
l
j
k� � �
�
� , , , , , , ),
( ) [( ) ( ) ( ) ( )
� �n j m
x a xij j ijk
k
l
j
�
�
�
�
1 2
21 1 21
0
1� ] ( , , , , , , , ),
( )( ) ( ) ( )
k
ij j ijk
k
i m j n
x a
� �
�
�
1 2 1 2
22 2 22
0
� �
�
l
j
kx i m j m� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� [ ] ( , , , , , , , ).( )2 1 2 1 2� �
(3)
Íà äàííîì ýòàïå èññëåäîâàíèé íàñ ïîêà íå èíòåðåñóþò êà÷åñòâåííûå èñ-
ñëåäîâàíèÿ ñâîéñòâ ðåøåíèÿ. Ñîñðåäîòî÷èì âíèìàíèå íà ïðîáëåìå åãî ñóùåñòâî-
âàíèÿ è âû÷èñëåíèÿ. Äëÿ ýòîãî ââåäåì ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ:
u x p u q u i n j nj j ij j ijk
k
l
j
k� � � �
�
�( ) , ( ) ( , , , , , , , )1
0
1 2 1 2� � ,
, ( ) ( , , , , ,( )u x p u q u i n j n nj j ij j ijk
k
l
j
k� � � � � �
�
�2
0
1 2 1 2� , , ),
, ( ) ( , , ,( )
�
�
n m
u x p u q u i n nj j ij j ijk
k
l
j
k
�
� � � � �
�
�1
0
1 2 n m j n
u x p u q u i nj j ij j ijk
k
l
j
k
� �
� � � �
�
�
, , , , ),
, ( ) (( )
1 2
12
0
�
, , , , , , , ).n n m j n n n m� � � � � �2 1 2� �
(4)
Ñ ó÷åòîì ïðåäïîëîæåíèÿ (3) è îáîçíà÷åíèé (4) íà îñíîâå (2) ìîæíî çàïèñàòü
ìàòðè÷íîå ïîëèíîìèàëüíîå óðàâíåíèå
22 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5 23
u
u
u
u
p u p u p
n
n m
n1
2
11 1 12 2 1
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
( ) ( ) (u p u
p u p u p u p u
n n m n m
n n n m n m
) ( )
( ) ( ) ( ) (
,
,
�
� �
1
21 1 22 2 2 2
� �
� � )
( ) ( ) ( ) ( ),
� � � � � �
� �
� � � � � �
p u p u p u p u
p
n n nn n n n m n m
n
1 1 2 2 � �
� � � � � �
�
�
�
�
�
m n m n m n n n m n m n mu p u p u p u, , , ,( ) ( ) ( ) ( )1 1 2 2 � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
�
�y
y
y
y
n
m
1
1
1
1
2
2
( )
( )
( )
( )
�
�
�
�
�
�
�
��
èëè
u
u
u
u
q q q
n
n m
k
l
k k nk1
2
0
11 12 1
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
q
q q q q
q q q
n m k
k k nk n m k
n k n k nnk
1
21 22 2 2
1 2
, ,
, ,
�
�� �
� � � � � �
� � q
q q q q
n n m k
n m k n m k n m n k n m n m k
, ,
, , , , , , , ,
�
� � � � �
� � � � � �
� �1 2
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
�
�
�
�
�
�
u
u
u
u
k
k
n
k
n m
k
1
2
�
�
�
�
��
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
y
y
y
y
n
m
1
1
1
1
2
2
( )
( )
( )
( )
.
�
�
Òîãäà
k
l
k k nk n m k
k k nk n m k
q q q q
q q q q
�
�
�
�
2
11 12 1 1
21 22 2 2
� �
� �
�
, ,
, ,
� � � � �
� �
� � � � � �
�
q q q q
q q
n k n k nnk n n m k
n m k n m k
1 2
1 2
, ,
, , , ,
�
� � q q
u
u
u
un m n k n m n m k
k
k
n
k
n� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
, , , ,�
�
�
1
2
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
m
k
�
�
�
�
�
q q q q
q q q q
k k nk n m k
k k nk n m k
11 12 1 1
21 22 2 2
1
1
� �
� �
�
, ,
, ,
� � � � �
� �
� � � � � �
q q q q
q q
n k n k nnk n n m k
n m k n m
1 2
1 2
1� �
� �
, ,
, , , ,k n m n k n m n m k
n
q q
u
u
u
u� �
�
�
� � � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
, , , , 1
1
2
n m
k
k
nnk n
q y
q y
q y
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
11 1
1
22 2
1
( )
( )
�
( )
, ,
( )
.
1
2
0
�
q yn m n m k m� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
Îáîçíà÷èì
p q k l i n m j n m i j
p
ijk ijk� � � � � � �( , , , , , , , , , , , , ),0 2 1 2 1 2� � �
ii ii
ii ii i
q i n m
p q y i n
p
1 1
0 0
1
1 2
1 2
� � �
� � �
( , , , ),
( , , , ),( )
�
�
ii ii iq y i n n n m0 0
2 1 2� � � � � �
�
�
�
�
�
� ( ) ( , , , ).�
(5)
Òîãäà ïîëó÷èì ñëåäóþùåå óðàâíåíèå îòíîñèòåëüíî U u u u un n n m� � �( , , , , , )1 1� �
T :
k
l
k k nk n m k
k k nk n m k
p p p p
p p p p
�
�
�
�
0
11 12 1 1
21 22 2 2
� �
� �
�
, ,
, ,
� � � � �
� �
� � � � � �
p p p p
p p
n k n k nnk n n m k
n m k n m
1 2
1 2
, , , ,
, , , ,
�
� � k n m n k n m n m k
k
k
n
k
p p
u
u
u
� �
�
�
� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
, , , ,
1
2
un m
k
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
�
�
�
�
�
�
�
��
� 0. (6)
24 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5
Äàííîå óðàâíåíèå òàêæå ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
k
l
k k nk n m k
k k nk n m k
p p p p
p p p p
�
�
�
�
0
11 12 1 1
21 22 2 2
� �
� �
�
, ,
, ,
� � � � �
� �
� � � � � �
�
p p p p
p p
n k n k nnk n n m k
n m k n m k
1 2
1 2
, ,
, , , ,
�
� � p pn m n k n m n m k� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
, , , ,�
� ��
�
�diag T( , , , , , ) ( , , , , , ) .u u u u u u u un n m
k
n n m1 2
1
1 2 0� � � �
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷åíî ïîëèíîìèàëüíîå ìàòðè÷íîå óðàâíåíèå [3, 4] ïîðÿäêà l.
Ê ïîäîáíûì óðàâíåíèÿì ñâîäèòñÿ ìíîãî çàäà÷ ôèçèêè ÿäðà, êîíäåíñèðóåìûõ ñðåä
è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Îíè ÿâëÿþòñÿ òàêæå âàæíûì êëàññîì íåëèíåéíûõ óðàâíå-
íèé ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè, ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå, ýëåêòðîòåõíèêå.
Ðàññìîòðèì ïîäõîä ê ðåøåíèþ íåëèíåéíûõ ïîëèíîìèàëüíûõ ìàòðè÷íûõ óðàâ-
íåíèé, êîòîðûé îñíîâûâàåòñÿ íà òåîðèè âåòâÿùèõñÿ öåïíûõ äðîáåé (ÂÖÄ) [5–7].
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ðå÷ü ïîéäåò íå òîëüêî î ÷èñëåííûõ, íî è î ñèìâîëüíûõ ìåòî-
äàõ ðåøåíèÿ. Â ïîñëåäíåå âðåìÿ â ýëåêòðîòåõíèêå, ôèçèêå è äðóãèõ îáëàñòÿõ íàóêè
è òåõíèêè âîçíèê èíòåðåñ ê èñïîëüçîâàíèþ êîìïüþòåðîâ è äëÿ ñèìâîëüíûõ ïðåîá-
ðàçîâàíèé è ïîëó÷åíèÿ àíàëèòè÷åñêèõ ðåøåíèé. Èíòåðåñ ê òàêèì èññëåäîâàíèÿì
çíà÷èòåëüíî âûðîñ â ñâÿçè ñ èíòåíñèâíûìè ðàáîòàìè ïî èñêóññòâåííîìó èíòåëëåê-
òó è ïî ñîçäàíèþ íåéðîêîìïüþòåðíûõ ñèñòåì.
Îïåðàöèè ñ ñèìâîëüíûìè ýëåìåíòàìè íàêëàäûâàþò ïðèíöèïèàëüíî íîâûå
òðåáîâàíèÿ íà âíåøíèå óñòðîéñòâà êîìïüþòåðîâ è àëãîðèòìè÷åñêèå ÿçûêè ïðî-
ãðàììèðîâàíèÿ. Íà ïåðâûé ïëàí âûõîäÿò èíûå êðèòåðèè ýôôåêòèâíîñòè è îïòè-
ìàëüíîñòè, ïîýòîìó íåîáõîäèìû äðóãèå ïîäõîäû ê ðåøåíèþ ýòîé çàäà÷è [8, 9].
Ñóùåñòâóåò íåìàëî ýôôåêòèâíûõ ìåòîäîâ äëÿ âû÷èñëåíèÿ íåèçâåñòíûõ
÷èñëîâûõ ñèñòåì àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé [8, 9]. Âû÷èñëèòåëüíàÿ ñõåìà êàæ-
äîãî èç íèõ ñîñòîèò â ïðèìåíåíèè îïðåäåëåííûõ ðåêóððåíòíûõ ñîîòíîøåíèé,
ïîñëåäîâàòåëüíîå èñïîëüçîâàíèå êîòîðûõ è äàåò çíà÷åíèå íåèçâåñòíûõ. Íî äëÿ
àíàëèòè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ìàòðè÷íûõ óðàâíåíèé ñ ñèìâîëüíûìè ýëåìåíòàìè àíà-
ëîãè÷íûé ïîäõîä ïðàêòè÷åñêè íå ïðèãîäåí.
Ðàññìîòðèì ìåòîä ïîñòðîåíèÿ àëãîðèòìîâ ðåøåíèÿ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíå-
íèé ìàòðè÷íûìè âåòâÿùèìèñÿ öåïíûìè äðîáÿìè (ÌÂÖÄ) [3, 4]. Ýòîò ïîäõîä
èíòåðåñåí è ñàì ïî ñåáå, à êðîìå òîãî, ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ñîçäàíèÿ ìåòîäîëîãèè
íîâûõ àëãîðèòìîâ è ïîëó÷åíèÿ íîâûõ ðåçóëüòàòîâ.
Âåðíåìñÿ ê ìàòðè÷íûì öåïíûì äðîáÿì. Ïóñòü X — áàíàõîâî ïðîñòðàíñòâî
êâàäðàòíûõ ìàòðèö ïîðÿäêà p p� íàä ïîëåì � .
Ââåäåì â ðàññìîòðåíèå ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ:
D b a
a
b
D b b
k k
k
kk
N
k
N
k k k
k
1
1 1
111
2
1
1 1
11
1 1 2
� �
� �
�
��
�
�� ( )
( )
,
2
1 2 1
1 1
1
1
1
1
2
2�
�
�
��
�
�
�
�
�
�
�
� �
N
k k k
k
N
k
k
k
k
a a
a
b
a
b
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
,
k
N
k
N
i
k
k
k
k k
N
k
D
a
b
a
b
a
i
21 11
1
1
2
2 1
��
�
��
�� � � �
�
�
( )
( )
( )
( )
( )
( )
,
i
k ik
N
k
N
k
k
k
kk
b
D
a
b
a
b
21
2
11
1
1
2
21
��
�
��
� � �
�
N
k i
k ik
N
k
N a
b
i
� �� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� ��
� �
( )
( )111
Çäåñü k i k k k i( ) � 1 2� — ñîêðàùåííûå îáîçíà÷åíèÿ äëÿ ìóëüòèèíäåêñîâ;
a b Xk i k i( ) ( ),
— êâàäðàòíûå íåâûðîæäåííûå ìàòðèöû ðàçìåðà p p� .
Îïðåäåëåíèå. Êîíå÷íóþ äðîáü
D
a
b
a
b
a
b
m
k
kk
N
k
kk
N
k m
k mk
� � � �
� �
� �( )
( )
( )
( )
( )
( )
1
11
2
211 2
�
m
N
�
�
1
íàçîâåì m-é ïîäõîäÿùåé äðîáüþ áåñêîíå÷íîé ÌÂÖÄ.
 äàëüíåéøåì ÌÂÖÄ áóäåì çàïèñûâàòü â âèäå
D
a
b
D
i
k i
k ik
N
i
�
�
�
�
�
1 1
( )
( )
, (7)
òàêæå èñïîëüçîâàòü îáîçíà÷åíèÿ
D b D b
a
b
k m m k m k i m k i
k s
k sk
N
s
( ), ( ) ( ), ( )
( )
( )
,� � �
�
���
� 1
111
� � �
�
��
a
b
i m
k m
k mk
N
m
( )
( )
( )
1
.
Ðàññìîòðèì ïðèìåíåíèå ÌÂÖÄ äëÿ ðåøåíèÿ ìàòðè÷íîãî ïîëèíîìèàëüíîãî
óðàâíåíèÿ. Äëÿ íà÷àëà îñòàíîâèìñÿ íà ïîñòðîåíèè àëãîðèòìà äëÿ êâàäðàòíîãî
óðàâíåíèÿ
XAX X B� � � 0, (8)
ãäå A B, — êâàäðàòíûå íåíóëåâûå ìàòðèöû ïîðÿäêà N ñ ïîñòîÿííûìè ýëå-
ìåíòàìè, X — íåèçâåñòíàÿ êâàäðàòíàÿ ìàòðèöà ïîðÿäêà N .
Óðàâíåíèå (8) ìîæíî çàïèñàòü
( )XA E X B� � �
èëè, äîïóñêàÿ ñóùåñòâîâàíèå îáðàòíîé ìàòðèöû ( )XA E� �1,
X XA E B� � � �( ) 1 .
Äëÿ óäîáñòâà â äàëüíåéøåì áóäåì èñïîëüçîâàòü îáîçíà÷åíèå
� � � �
�
�( )XA E B
B
E XA
1 .
Òîãäà ìåòîäîì âêëàäûâàíèÿ äëÿ ðåøåíèÿ (8) çàïèøåì ñëåäóþùåå ðàçëîæåíèå
X â íåïðåðûâíóþ äðîáü:
X
B
E
BA
E
BA
E
� �
�
�
�
�
.
Îïèøåì òåïåðü ïîñòðîåíèå âû÷èñëèòåëüíîé ñõåìû äëÿ êâàäðàòíîãî
óðàâíåíèÿ
AX BX C2 0� � � , (9)
ãäå A B C, , è X — ìàòðèöû ðàçìåðà p p� .
Ïîñëå ïåðåãðóïïèðîâêè åãî ÷ëåíîâ ìîæíî çàïèñàòü
( )AX B X C� � � ,
X AX B C
C
B AX
� � � �
�
�
�( ) 1 . (10)
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5 25
Ïðè èñïîëüçîâàíèè êîìïîçèöèè (10) ïîëó÷àåì ñëåäóþùåå ôîðìàëüíîå ðàç-
ëîæåíèå X â íåïðåðûâíóþ äðîáü:
X
C
B
AC
B
AC
B
� � � � �� ,
èëè
X
a
b
a
b
� � �
1
1
2
2
� ,
ãäå a C b B a AC b B ii i1 1 2 3� � � � � � �, , , ( , , )� .
Àíàëîãè÷íóþ ñõåìó ìîæíî èñïîëüçîâàòü è äëÿ óðàâíåíèÿ
X A XB C2 0� � � , (11)
A B C, , è X , êàê è â ïðåäûäóùåì ñëó÷àå, — ìàòðèöû ðàçìåðà p p� .
Ïîñëå ïåðåãðóïïèðîâêè ÷ëåíîâ óðàâíåíèÿ (11) ìîæíî çàïèñàòü
X XA B C( )� � � , îòêóäà X C XA B� � � �( ) 1 è X
C
B
CA
B
CA
B
� � � � �� èëè
X
a
b
a
b
� � �
1
1
2
2
� , ãäå a C1 � � , b B1 � , a ACi � � , b Bi � ( , , )i � 2 3 � .
Àíàëîãè÷íûé ïîäõîä ìîæíî èñïîëüçîâàòü è äëÿ êâàäðàòíîãî óðàâíåíèÿ íå-
êàíîíè÷åñêîãî âèäà, êîòîðîå ÷àñòî âñòðå÷àåòñÿ íà ïðàêòèêå:
AX XB XFX C� � � � 0, (12)
A B C F, , , è X — ìàòðèöû ðàçìåðà p p� .
Ïîñëå ïåðåãðóïïèðîâêè åãî ÷ëåíîâ ïîëó÷àåì
( )A XF X XB C AF B XFF B AF B C� � � � � � � �� � �1 1 1
èëè
X XF A XB C XF A XB C B FF B� � � � � � � �� � � �( ) ( ) ( ) ( )1 1 1 1 ,
X XF A XF CB F F B� � � �� � �( ) ( )1 1 1 ,
X XF A XF A A CB F F B� � � � � �� � �( ) ( )1 1 1 ,
X XF A XF A A CB F F B� � � � � �� � �( ) [( ) ( )]1 1 1 ,
X F B XF A A CB F F B� � � � �� � � �1 1 1 1( ) ( ) ,
X F B XF A AF B C� � � � �� � �1 1 1( ) ( ),
( ) ( ) ( )A XF X A XF F B AF B C� � � � � �� �1 1 ,
X F B
AF B C
A XF
� � �
�
�
�
�
1
1
. (13)
Òåïåðü, èñïîëüçóÿ êîìïîçèöèþ (13), ðàçëîæèì ôîðìàëüíîå ðåøåíèå
(12) â ñëåäóþùóþ ïåðèîäè÷åñêóþ íåïðåðûâíóþ äðîáü:
X F B
AF B C
A F BF
AF BF CF
A F BF
AF BF C
� � �
�
�
�
�
�
� �
��
�
�
�
�
�
1
1
1
1
1
1
�
F
A F BF�
�
�1
�
Ïðåäñòàâëåííóþ ñõåìó òàêæå ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ äèñêðåòíîãî óðàâíå-
íèÿ Ðèêêàòè âèäà
A XA X A XB R B XB B XA QT T T T� � � � ��( ) 1 0, (14)
ãäå A B C R Q, , , , è X — ìàòðèöû ðàçìåðà p p� .
26 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5
Ïåðåãðóïïèðîâàâ ÷ëåíû óðàâíåíèÿ (14), ïîëó÷èì
A X A E B R B XB B XA QT T T( ( ) )� � � � ��1 0,
A X A E B R B XB B XBB A QT T T( ( ) )� � � � �� �1 1 0.
Òîãäà
A X A E B R B XB R B XB R B A QT T T[ ( ) ( ) )]� � � � � � �� �1 1 0,
A X A E BB A B R B XB RB A QT T[ ( ) )]� � � � � �� � �1 1 1 0.
Îòñþäà X A E BB A B R B XB RB A A Q� � � � � � �� � � � �[ ( ) )] ( )1 1 1 1 1 0T T .
Òàêèì îáðàçîì, äëÿ óðàâíåíèÿ Ðèêêàòè ìîæíî çàïèñàòü ðåêóððåíòíóþ ôîðìóëó
X
A Q
E BB A A B
RB A
R B XB
� �
� � �
�
�
�
�
( )1
1
1
T
�
. (15)
Èñïîëüçóÿ êîìïîçèöèþ (15) äëÿ óðàâíåíèÿ (14) ñ ÷èñëîâûìè èëè ñèìâîëüíûìè
ýëåìåíòàìè, ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþùåå ðàçëîæåíèå X â íåïðåðûâíóþ äðîáü:
X
A Q
E BB A A
B
RB A
R
B
A QB
E BB A A
� �
� �
� �
� �
�
�
�
� �
�
( ) ( )1
1
1 1
1
T
T
T
�
� �� �
� �
�
� �
�
B
RB A
R
B
A QB
E BB A A
1 1
1
T
T( )
.
Òàêèì îáðàçîì, äëÿ êàæäîãî èç ðàññìîòðåííûõ óðàâíåíèé ìîæíî ïîñòðîèòü
ôîðìàëüíóþ ñõåìó ðàçëîæåíèÿ ðåøåíèÿ â ìàòðè÷íóþ öåïíóþ äðîáü. Âîïðîñ ñó-
ùåñòâîâàíèÿ ðåøåíèÿ è ñõîäèìîñòè äðîáè ê íåìó íå áóäåò ñåé÷àñ îáñóæäàòü-
ñÿ [10]. Îäíàêî äëÿ êàæäîãî êîíêðåòíîãî óðàâíåíèÿ (8), (9), (11), (12) è (14) ïðè-
ìåíÿåòñÿ ñâîÿ îñîáåííàÿ ñõåìà, êîòîðàÿ íå íîñèò îáùåãî õàðàêòåðà. Íî òàêóþ
ñõåìó ìîæíî ïîñòðîèòü, ïðè÷åì è äëÿ ìàòðè÷íûõ óðàâíåíèé âûñøèõ ïîðÿäêîâ
êàíîíè÷åñêîãî âèäà. Äàëåå ïðåäìåòîì ðàññìîòðåíèÿ áóäåò èìåííî îáùèé ïîä-
õîä ê ðåøåíèþ ìàòðè÷íûõ ïîëèíîìèàëüíûõ óðàâíåíèé, êîòîðûé îñíîâûâàåòñÿ
íà èñïîëüçîâàíèè àïïàðàòà ÂÖÄ.
 ðàáîòå [3] óæå ðàññìàòðèâàëîñü ïðèìåíåíèå ÂÖÄ äëÿ óðàâíåíèé âèäà
x a x a x a x an
n
n
n
n� � � � � ��
�
�
�
1
1
2
2
1 0 0� , (16)
ãäå a i ni ( , , , )� �0 1 1� è x — âåùåñòâåííûå ÷èñëà, à n � 2 — öåëîå ÷èñëî.
Ðàññìîòðèì ìàòðè÷íîå ïîëèíîìèàëüíîå óðàâíåíèå n-ãî ïîðÿäêà
X A X A X A X An
n
n
n
n� � � � � ��
�
�
�
1
1
2
2
1 0 0� , (17)
ãäå ìàòðèöû A i ni
p p
� ��
� ( , , , )0 1 1� , X p q
�
� , à n � 2 — öåëîå ÷èñëî.
Ïðåäëîæåííàÿ â [3] ñõåìà äëÿ óðàâíåíèÿ (16) íå ìîæåò áûòü ôîðìàëüíî îáîá-
ùåíà â ñëó÷àå ìàòðè÷íîãî ïîëèíîìà â ñèëó íåêîììóòàòèâíîñòè óìíîæåíèÿ ìàò-
ðèö îáùåãî âèäà, íî ïîäõîä ê ðåøåíèþ (17) ìîæåò áûòü ïîñòðîåí, è åãî ñõåìà
áóäåò ðàññìîòðåíà äàëåå.
Òåîðåìà 1 (òåîðåìà Âèåòà). Ïóñòü F X( ) — ìíîãî÷ëåí ñòåïåíè n ñ êîýôôèöè-
åíòàìè èç íåêîòîðîé îáëàñòè è ñòàðøèì êîýôôèöèåíòîì 1. Òîãäà íàä îáëàñòüþ,
â êîòîðóþ âõîäÿò âñå êîðíè F X( ) (íàïðèìåð, íàä îáëàñòüþ ðàçëîæåíèÿ F X( )),
ìíîãî÷ëåí F X( ) ðàñêëàäûâàåòñÿ íà ëèíåéíûå ìíîæèòåëè
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5 27
F X X A X A X A X X Xn
n
n
n( ) ( )( ) ( )� � � � � � � � ��
�
1
1
1 0 1 2� �� � � ,
ãäå � i — êîðíè F X( ), i n�1 2, , ..., , ïðè÷åì âûïîëíÿþòñÿ ñîîòíîøåíèÿ
A
A
n
n
n
n n n
0 1 2
1
1
1 2 1 1 2 2
1
1
� �
� � � ��
� �
( ) ,
( ) (
� � �
� � � � � � �
�
� � � �
� � � � �
�
�
�
�
�
�
�
� � �
� � �
2 3
1 1 2
... ),
( ) .
n
n nA
�
�
Óòâåðæäåíèå. Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ (17) n-ãî ïîðÿäêà ìîæíî ïîäàòü â âèäå
áåñêîíå÷íîé ïåðèîäè÷åñêîé öåïíîé äðîáè âèäà (7) ñ n�1âåòêîé ðàçâåòâëåíèÿ.
Äîêàçàòåëüñòâî. Îñíîâûâàÿñü íà òåîðåìå 1, óðàâíåíèå (17) òàêæå ìîæíî çà-
ïèñàòü â âèäå
( )( ) ( )( )X X X X Bn� � � � ��� � �1 2 1 0�
� � � � � �� �
� �B X B X B X Bn n
n n1
2
2
3
3 2 0� .
Ïðåäïîëàãàÿ, ÷òî � � �1 2 1, � � �� n íå ÿâëÿþòñÿ ðåøåíèåì (16), ìîæíî çàïèñàòü
X B X X X n� � � � � ��
�
0 1 2 1
1[( )( )... ( )]� � �
� � � � � �� �
� �[ ]B X B X B X Bn n
n n1
2
2
3
3 2�
� �
� � � �
� � �
� �
� �
�
B
B X B X B X B
X X X
n n
n n
n
0
1
2
2
3
3 2
1 2 1
�
�( )( ) (� � � )
.
Ïîñëåäíåå óðàâíåíèå òàêæå ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
X B X Y X Y X Yn n� � � � � � � � �� �
�
�
�0 1
1
1 2
1
2 1
1
1( ) ( ) ( )� � ��
� �
�
�
�
� �
�
�
�
B
Y
X
Y
X
Y
X
n
n
0
1
1
2
2
1
1� � �
� , (18)
ãäå Y Y Yn1 2 1, , ,� � — íåêîòîðûå íåèçâåñòíûå ìàòðèöû. Äëÿ èõ îïðåäåëåíèÿ
ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ìåòîäîì íåîïðåäåëåííûõ êîýôôèöèåíòîâ. Äëÿ ýòîãî
ïðèâåäåì ïðîñòûå äðîáè â (18) ê îáùåìó çíàìåíàòåëþ:
X B X Y X Y X
i
n
i
i
n
i
i
n
� �
�
�
� � � � �
�
�
�
�
�
�
� �0
1
1
1
2
1
2 1
3
( ) ( ) ( )� � �
1
� � �( )X i� �
� �� � � � � �
�
�
� �
�
�
�
�
� � �Y X X Y Xj
i
j
i
i j
n
i n
i
n
1
1
1
1
1
1
2
( ) ( ) (� � � i
i
n
iX) ( )/
�
�
�
�
�
�
1
1
� ,
îòêóäà ïîëó÷èì óðàâíåíèå
�
�
�
� � � � � �
�
�
�
�
�
�
� � �X X B X Y X
i
n
i
i
n
i
i
n
i
1
1
0
1
1
1
2
1
( ) ( ) ( )� � � � � � �
�
�
�Y X X
i
n
i2 1
3
1
( ) ( )� � �
� �� � � � � �
�
�
� �
�
�
�
�
� � �Y X X Y Xj
i
j
i
i j
n
i n
i
n
1
1
1
1
1
1
2
( ) ( ) (� � � i
i
n
iX) ( )/
�
�
� �
�
�
�
1
1
0� .
28 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5
Äëÿ òî÷íîñòè ñíà÷àëà çàïèøåì êàæäîå ïðîèçâåäåíèå, âîñïîëüçîâàâøèñü òå-
îðåìîé Âèåòà:
� � � � � � � �
�
�
�
�
� ��X X X X
i
n
i
n n
n
n n
1
1
1
1 2 1
1 21 1( ) [ ( ) ( ) (� � � �� � � �1 2 2� n� �
� � � �� � �
�� � � � � � �1 2 3 1 2 3 1
2
� � � �n n n
nX)
� � �� � � � � � � �� � �( ) ( ) ]� � � � � � � � �1 2 1 3 2 1
2
1 2 1n n nX X ;
B X B X
i
n
i
n n
0
1
1
0
1 1
1 21
�
�
� �� � � � �( ) ( )� � � �
... ( ) (� � � �n
n n
nB X�
� �
�� � �1 0
2 2
1 2 21 �
� � � �� � �
�� � � � � � �1 2 3 1 2 3 1 0
3
� � � �n n n
nB X)
� � �� � � � � � � �� � �( ) ( )� � � � � � � � �1 2 1 3 2 1 0 1 2 1 0n n nB X B ;
Y X Y X
i
n
i
n n
1
2
1
1
2 2
2 31
�
�
� �� � � � �( ) ( )� � � �
... ( ) (� � � �n
n n
nY X�
� �
�� � �2 1
3 3
2 3 21 �
� � � �� � �
�� � � � � � �2 3 3 1 3 4 1 1
4
� � � �n n n
nY X)
� � �� � � � � � � �� � �( ) ( )� � � � � � � � �2 3 2 4 2 1 1 2 3 1 1n n nY X Y ;
�
Y X Xj
i
j
i
i j
n
i
�
� �
� �� � �
2
1 1
( (� � � �
� ��
� � � �� �
� � �
�Y X Y Xj
n n
j j n j
n2 2
1 2 1 1 1
31( � � � � � �� �
� � ��
� � � � � � �( ) (1 3
1 2 1 1 2 1 2 1 1 3 1
n
j j n j j n n� � � � � � � � � � �� � � � ��
� � � � �� � � � �� � � �
�� � � � � � � � � �2 3 1 1 2 1
4
2 3 2 4j j n n j
nY X) (
� �� � � � �� � � � � �� � � � � �j j j j n n jY X1 1 1 2 2 1 )
� � � � � � �� � �( )� � � � �1 2 1 1 1� �j j n jY ;
�
Y X Y X Yn
i
n
i n
n n
n n n�
�
�
�
� �
� � �� � � � �1
2
2
1
2 2
1 2 2 11( (� � � � � � �� 1
3X n� �
� � � � ��
� � � � �( ) ( )1 3
1 2 3 1 2 4 2 2 3 2 1
n
n n n n nY X� � � � � � � � � �� � � �
n� �4
�
� � �� � � � � � � �� � � � �( ) ( )� � � � � � � � �1 2 1 3 3 2 1 1 2 2 1n n n n nY X Y .
Âûïîëíèì òåïåðü ñëîæåíèå ïðàâûõ ÷àñòåé çàïèñàííûõ ðàâåíñòâ ñ îäíîâðå-
ìåííûì ãðóïïèðîâàíèåì êîýôôèöèåíòîâ ïðè îäèíàêîâûõ ñòåïåíÿõ X . Ïðèðàâ-
íèâàÿ êîýôôèöèåíòû îäèíàêîâûõ ñòåïåíåé X , ïîëó÷èì ñëåäóþùóþ ñèñòåìó
óðàâíåíèé äëÿ îïðåäåëåíèÿ Y j nj ( , , ..., )� �1 2 1 :
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5 29
( ) .... ,
( )
� � �
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
1
1
1
1 2 1 0 1
2
1
1
1
1
n
n
n
k
n
i
i
k
i
B a� � �
�
� �
�
�
�
�
�
�
� �� � � �
�
k
n
i
i
n
i
n
n
n
Y B a
1
1
1
1
1
1 2 1 0 2
3
1
1
� � � �( ) ,
( )
�
k
n
l k
n
kl i
i
k
i
i k
l
i
i l�
�
� �
�
�
�
� �
�
� �
� � � ��
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1( )� � � �
n
k
n
i
i
k
i
i k
n
k
n
k
n
Y
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
� � � �
�
� �
� �
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
� �
( )
i
k
i
i
i
n
k
n
l k
n
k l
B a
Y
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
� � �
�
� �
1
1
0 3
1
1
2
1
1
1
1
�
� � �
,
�
� � � �
�
� �
�
�
�
� �
�
�
��
�
l k
n
kl k l j
k
n
l k
n
i l n
Y
Y
1
1
1
1
1
2
1( )� � �
� �
�
� 1 1
1
2
1
1
1
1
1
1
�
� � � � �
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
a
Y Y
n
k
n
i
i
n
i
n
kl j j
;
( )� � � �� � i
i
n
n i
i
n
nY B a
�
�
�
�
�
� �� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
1
2
1
1
1
0� ,
�
�
�
ãäå �kl
k l
k l
�
�
�
�
�
1
0
, ,
, .
åñëè
åñëè
Åñëè âûáðàòü âñå � i ïîïàðíî ðàçíûìè, òî ïîñëåäíÿÿ ñèñòåìà n óðàâíåíèé ñ
n íåèçâåñòíûìè Yi ( , , ..., )i n� �1 2 1 áóäåò èìåòü åäèíñòâåííîå ðåøåíèå. Èñïîëü-
çóÿ çàêîí êîìïîçèöèè (7) äëÿ X , ïîëó÷èì ñëåäóþùåå ðàçëîæåíèå â ÂÖÄ:
X B
Y
B
Y
B
Y
B
i
ii
n
j
jj
n
m
mm
n
� �
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
� �0
01
1
01
1
01� � �
�
1
� � ,
÷òî è ñëåäîâàëî äîêàçàòü.
Âîïðîñ ñõîäèìîñòè ê ðåøåíèþ òàêîé ÂÖÄ ðàññìàòðèâàòüñÿ íå áóäåò, à âîï-
ðîñ ñõîäèìîñòè ñàìîé äðîáè ìîæíî èçó÷èòü, èñïîëüçóÿ èçâåñòíûå äîñòàòî÷íûå
ïðèçíàêè [11–14].
Ñóùåñòâóåò èíîé ïîäõîä, êîòîðûé îñíîâûâàåòñÿ íà òåîðåìå èç ðàáîòû [15].
Ýòà òåîðåìà äàåò íåîáõîäèìûå è äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ òîãî, ÷òî äëÿ çàäàííîãî
ôîðìàëüíîãî ñòåïåííîãî ðÿäà (ÔÑÐ) ñóùåñòâóåò ñîîòâåòñòâóþùàÿ ïðàâèëüíàÿ
C-äðîáü, à òàêæå ÿâíûå âûðàæåíèÿ äëÿ êîýôôèöèåíòîâ ïðàâèëüíîé C-äðîáè ÷å-
ðåç êîýôôèöèåíòû ÔÑÐ. Óñëîâèÿ ôîðìóëèðóþòñÿ ñ ïîìîùüþ îïðåäåëèòåëåé
Ãàíêåëÿ H
k
n( ) (ïîðÿäêà k), ñâÿçàííûõ ñ ÔÑÐ
L c c z c z c z� � � � �0 1 2
2
3
3
� (19)
è îïðåäåëåííûõ ñëåäóþùèì îáðàçîì:
H n
0
1( ) � , H
c c c
c c c
c c c
k
n
n n n k
n n n k
n k n k n
( ) �
� � �
� � �
� � � �
1 1
1 2
1
�
�
� � � �
� 2 2k�
, k �1 2 3, , ,�
30 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5
Òåîðåìà 2 [15]. Åñëè äëÿ çàäàííîãî ÔÑÐ (19) ñóùåñòâóåò ïðàâèëüíàÿ
C-äðîáü 1 1
1
�
�
�
K
n
na z( / ), an � 0, êîòîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò L (â òî÷êå z � 0), òî
H
k
( )1 0� è H
k
( )2 0� , k �1 2 3, , , ... , (20)
a H1 1
1� ( ) , a
H H
H H
m
m m
m m
2
1
1 2
1
1
2
� � �
�
( ) ( )
( ) ( )
, a
H H
H H
m
m m
m m
2 1
1
1
1
2
1 2�
� �� �
( ) ( )
( ) ( )
, m �1 2 3, , , ... , (21)
è íàîáîðîò, åñëè èìåþò ìåñòî ñîîòíîøåíèÿ (20) è (21), òî ïðàâèëüíàÿ
C-äðîáü ñ êîýôôèöèåíòàìè an , êîòîðûå îïðåäåëåíû èç ðàâåíñòâ (20) è (21),
ñîîòâåòñòâóþò ðÿäó (19).
Ðàññìîòðèì òåïåðü óðàâíåíèå âèäà
A Xi
n i
i
n
�
�
�� 0
1
, (22)
ãäå Ai — ïîñòîÿííàÿ, à X — íåèçâåñòíàÿ êâàäðàòíàÿ ìàòðèöà ïîðÿäêà n.
Ïðåäïîëàãàÿ, ÷òî X � 0 íå ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì óðàâíåíèÿ (22), çàïèøåì
( )A A X A X A X An
n n n0 1
2
2 1 0� � � � � ��
� �� ,
îòêóäà
X A A X A X A An
n n n� � � � � ��
� �
�( ) .0 1
2
2 1
1
�
Ïðèìåíèâ òîæäåñòâî Ýéëåðà äëÿ ñâÿçè ìåæäó ðÿäàìè è öåïíûìè äðîáÿìè [13],
ïîñëåäíåå ðàâåíñòâî ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
X
A A
E
A A X
E A A X
A A X
E
n n n n
n n
n n
�
�
� �
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
0
1 1
1
2
1
1
2
2
1
3
�
� �
��
�
�
�
�A A X
A A X
E A A X
n n2
1
3
0
1
1
0
1
1
� .
Èñïîëüçóÿ çàêîí êîìïîçèöèè, (22) ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþùèì ðàçëîæåíèåì
X â áåñêîíå÷íóþ ôèãóðíóþ [4] ÂÖÄ:
X
A
A
E
A A A
E
E
A A A
E
A
n
n
n n n
n n n
�
�
�
�
�
�
�
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
1
1
1
2
1
1
2
0
1
�
�
A A
E
E
A A A
E
1 2
0
1
1 2
�
�
�
�
�
�
. (23)
Äëÿ íåôîðìàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ (23) â ñèñòåìàõ êîìïüþòåðíîé àëãåáðû
íåîáõîäèìî ïðèìåíÿòü ïðèçíàêè ñõîäèìîñòè è óñòîé÷èâîñòè ÂÖÄ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äëÿ çàïèñè ðåøåíèé óðàâíåíèÿ (22) â âèäå ÂÖÄ òàê-
æå ìîæíî ïðèìåíÿòü T- è C -äðîáè [11]. Íî èõ îïèñàíèå, êàê è ïîëó÷åíèå êîðòå-
æà ðåøåíèé, è èõ îòäåëåíèå, ÿâëÿþòñÿ ïðåäìåòîì îòäåëüíîãî èññëåäîâàíèÿ.
Íà ÿçûêå C++ íàïèñàíû ïðîöåäóðû äëÿ ðåøåíèÿ óðàâíåíèé âèäà (22) ñ ïî-
ìîùüþ ðàçëîæåíèÿ â ïåðèîäè÷åñêóþ ÂÖÄ, à òàêæå â ôèãóðíûå T-, J- è C-äðîáè.
Ïðè ðåøåíèè óðàâíåíèÿ x x x3 26 11 6 0� � � � ïîñëå 12 èòåðàöèé ïîëó÷åíû ñëåäó-
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5 31
þùèå ðåçóëüòàòû: çíà÷åíèå x äëÿ ïåðèîäè÷åñêîé ÂÖÄ ïðè íåâÿçêå 1.14441900 ñî-
ñòàâèëî 0.999994247; äëÿ C-äðîáè ïðè íóëåâîé íåâÿçêå ñîñòàâèëî 1.0000000000; äëÿ
J-äðîáè ïðè íåâÿçêå 0.8933951 ñîñòàâèëî 1.048081994.
Õîòÿ ðåçóëüòàòû âû÷èñëèòåëüíîãî ýêñïåðèìåíòà è èìåþò óáåäèòåëüíûé
âèä, âîïðîñ î ñõîäèìîñòè àëãîðèòìà ê ðåøåíèþ óðàâíåíèÿ îñòàåòñÿ îòêðûòûì,
íî ýòî áóäåò ïðåäìåòîì èçó÷åíèÿ ñëåäóþùèõ ïóáëèêàöèé.
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. à ð è ã î ð ê ³ â  . Ñ . Ìîäåëþâàííÿ åêîëîãî-åêîíîì³÷íî¿ âçàºìî䳿: Íàâ÷. ïîñ³áíèê. — ×åðí³â-
ö³: Ðóòà, 2007. — 84 ñ.
2. Ë ÿ ø å í ê î ² . Ì . Åêîíîì³êî-ìàòåìàòè÷í³ ìåòîäè òà ìîäåë³ ñòàëîãî ðîçâèòêó. — Ê.: Âèùà
øê., 1999. — 236 ñ.
3. N e d a s h k o v s k y y M . Solving of non-linear polynomial equation by branching chain fractions //
Comput. Intern. Sci. J. — 2003. — 2, N 1.
4. N e d a s h k o v s k y y M . The convergence of branched continued fractions to solutions of polyno-
mial matrix equations // VIIth Intern. Conf. INTERPOR 2008. Porous Materials. Theory and Experi-
ment. Bydgoszcz / Lubostron' , 20–22 October 2008, Kazimerz Wielki Bydgoszcz Univ., 2008. —
P. 63–64.
5. Á î ä í à ð Ä . È . Âåòâÿùèåñÿ öåïíûå äðîáè. — Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1986. — 176 ñ.
6. Á î ä í à ð ÷ ó ê Ï . ² . , Ñ ê î ð î á î ã à ò ü ê î  . ß . óëëÿñò³ ëàíöþãîâ³ äðîáè òà ¿õ çàñòîñó-
âàííÿ. — Êè¿â: Íàóê. äóìêà, 1974. — 271 ñ.
7. Ñ ê î ð î á î ã à ò ü ê î  . ß . Òåîðèÿ âåòâÿùèõñÿ öåïíûõ äðîáåé è åå ïðèìåíåíèå â âû÷èñëè-
òåëüíîé ìàòåìàòèêå. — Ì.: Íàóêà, 1983. — 311 ñ.
8. À ê ð è ò à ñ À . Îñíîâû êîìïüþòåðíîé àëãåáðû ñ ïðèëîæåíèÿìè. — Ì.: Ìèð, 1994. — 544 ñ.
9. Ä ý â ý í ï î ð ò Ä æ . , Ñ è ð ý È . , Ò ó ð í ü å Ý . Êîìïüþòåðíàÿ àëãåáðà. — Ì.: Ìèð, 1991. —
352 ñ.
10. Í å ä à ø ê î â ñ ê è é Í . À . Î ñõîäèìîñòè è âû÷èñëèòåëüíîé óñòîé÷èâîñòè âåòâÿùèõñÿ öåï-
íûõ äðîáåé íåêîòîðûõ òèïîâ // Ìàòåìàòè÷åñêèå ìåòîäû è ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèå ïîëÿ. —
1984. — Âûï. 20. — Ñ. 27–31.
11.  î å â î ä è í  .  . ×èñëåííûå ìåòîäû àëãåáðû. — Ì.: Íàóêà, 1966. — 248 ñ.
12. à ð è ã î ð ê ³ â  . Ñ . ,  å ð ñ ò ÿ ê À .  . Ïðîãíîçóâàííÿ ñèñòåìè çáàëàíñîâàíèõ ö³í íà îñíîâ³
ìîäåë³ Ëåîíòüºâà-Ôîðäà // Íàóê. â³ñí. Ëüâ³â. íàö. óí-òó ³ì. ²âàíà Ôðàíêà: Ïðîáëåìè åêîíîì³÷-
íî¿ ê³áåðíåòèêè. — 2007. — Ñïåöâèïóñê 16. — Ñ. 61–68.
13. à ð è ã î ð ê ³ â  . Ñ . Ìîäåëþâàííÿ åêîíîì³êè: Íàâ÷. ïîñ³áíèê. ×. 2. — ×åðí³âö³: Ðóòà, 2006.
— 100 ñ.
14. Ë à í ê à ñ ò å ð Ï . Òåîðèÿ ìàòðèö. — Ì.: Ìèð, 1978. — 280 ñ.
15. Ä æ î ó í ñ Ó . , Ò ð î í  . Íåïðåðûâíûå äðîáè. Àíàëèòè÷åñêàÿ òåîðèÿ è ïðèëîæåíèÿ. — Ì.:
Ìèð, 1985. — 414 ñ.
Ïîñòóïèëà 11.09.2009
32 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 5
|