Том 19. Ипотека и уравнения. Математика в экономике - Луис Арталь

Луис Арталь, Жузеп Салес

«Мир математики»

№ 19

«Ипотека и уравнения

Математика в экономике»

Предисловие

Еще в древние времена математику и экономику объединиться заставила необходимость в счете, важная для выживания. Людям той далекой эпохи требовалось подсчитывать, сколько пищи нужно для семьи или клана, а когда запасов оказывалось больше, чем необходимо для выживания, требовалось правильно подсчитать излишки, чтобы затем обменять их у соседних племен на другие товары. Сложность расчетов с самого начала была связана с доступными средствами для вычислений: изначально счет велся парами, затем — при помощи пальцев руки, позднее для выполнения сложения, вычитания, умножения и деления были придуманы цифры и алгоритмы письменных расчетов. Развитие счета подтолкнула торговля, которая с течением времени также менялась и совершенствовалась.

В первой главе этой книги рассказывается о том, какой путь прошла торговля за века своего существования, о системах счисления и об алгоритмах вычислений, о том, какой вклад в их развитие сделали древние египтяне и римляне, индийцы, майя, а также арабы и европейцы в Средневековье, и, наконец, о развитии коммерции и появлении двойной бухгалтерской записи в эпоху Возрождения. Появление государства в его современном виде потребовало стандартизировать систему мер и весов, а необходимость собирать налоги и развивать систему здравоохранения привела к созданию демографических таблиц и появлению статистики. В это же время мир узнал и первые вычислительные машины — так, «Паскалина», созданная французским ученым Блезом Паскалем, стала прообразом современных компьютеров.

Во второй главе рассматривается история денег, неразрывно связанная с развитием и усложнением коммерции: на смену металлическим монетам пришли бумажные деньги и банковские билеты, а золотой стандарт сменился валютным. Сегодня каждая страна имеет национальную валюту, конвертируемую в валюты других стран, и валютный паритет зависит в том числе от изменения цен внутри страны, то есть от инфляции. Для ее оценки правительства разрабатывают индексы цен, а для контроля инфляции они проводят в жизнь монетарную политику. Одним из инструментов контроля инфляции является изменение ставки рефинансирования, от которой зависит размер процентов по кредитам, полученным банками от центрального банка страны.

В третьей главе с математической точки зрения рассматриваются наиболее распространенные банковские операции — кредитование, ипотека, реструктуризация кредитов, а также рассказывается о роли статистики в экономическом анализе.

Четвертая глава в основном посвящена промышленному производству, доходности и оценке отдачи от инвестиций. В следующей главе анализируется структура и поведение рынка, спрос и предложение, а также роль рынка в формировании цен.

В шестой главе изучаются принципы работы биржи, графические и математические инструменты анализа и прогнозирования котировок ценных бумаг. Наконец, последняя глава знакомит читателя с развитием системы национальных счетов, взаимосвязью между макроэкономическими параметрами и производственными секторами, рассказывает об экономических циклах, распределении доходов и индикаторах уровня развития.

Эта книга посвящена использованию математики в экономике и роли точных наук в экономическом развитии. Со времен Возрождения, когда математик Лука Пачоли изобрел двойную бухгалтерскую запись, и до сего дня математика как инструмент экономического анализа позволила придать экономическим постулатам более строгую форму и тем самым сделать полученные выводы надежнее.

В издании объясняются основные математические инструменты, используемые для экономического анализа: базовые понятия счисления, переменных, функций, трендов и производных, кривых, уравнений, последовательностей, прогрессий, корреляции, регрессии и т. д. С их помощью легче понять происходящее в экономической сфере и сформулировать правила, важные при принятии решений об инвестировании, размещении сбережений и кредитовании.

Деньги, инфляция, банки, финансовая система — в основе всех этих экономических понятий лежат математические инструменты, а финансовая математика используется при расчете выплат по кредитам и определении рентабельности инвестиций.

Авторы говорят о производстве и рынке, спросе и предложении, международной торговле, ценообразовании, рынке капитала, фондовых биржах и экономическом росте, и этот разговор немыслим без строгой красоты математики.

Глава 1. История чисел в экономике

Человечество использовало числа с первых дней своей истории. Даже в языке некоторых австралийских и африканских племен, сохранивших первобытный образ жизни, существуют слова для обозначения чисел от одного до пяти, а для всех чисел больше пяти используется слово «много». Каждая культура создает присущие только ей способы выражения мыслей (цифры и буквы, слова и числа), согласно своему образу жизни, и возможно, что современным первобытным племенам просто не нужно говорить о величинах больше пяти. Сегодня эти племена живут так, словно и не прошло нескольких тысяч лет цивилизационного развития, и точно так же выполняют расчеты.

Для обозначения чисел люди используют слова и цифры: в устной речи числовые величины выражаются с помощью слов, а на письме для обозначения чисел и операций с ними применяются цифры. В начале своей истории люди охотились, занимались собирательством и жили там, где в изобилии водилась дичь и росли плоды. Когда по какой-то причине источники пропитания иссякали, племя переселялось в другое место.

В этот период числа были практически не нужны, и длился он намного больше, чем вся последующая, «цифровая» эпоха.

Пытаясь получить постоянные источники пищи, люди постепенно начали одомашнивать животных, а позже — обрабатывать землю. Произошло это приблизительно 11000 лет назад, и в то время население Земли составляло около 8 миллионов человек. С этого момента числа начали использоваться чаще, и возникали ситуации, когда нужно было подсчитать, записать и выразить словами относительно большие величины. Скотовод должен был рассказать другим членам общины, сколько у него овец и сколько их было в прошлом году. Людям нужно было знать количество дней в году, чтобы определять, когда домашние животные дадут приплод, когда нужно сеять и собирать урожай. С течением времени потребовались подсчеты, сколько дани следует платить жрецам, а сами жрецы должны были записывать, кто заплатил дань, а кто — нет. В этих и многих других ситуациях необходимо было как-то выражать и записывать числовые величины.

Чтобы упростить запись, человек изобрел специальные знаки — цифры. В западной цивилизации сегодня используется десять цифр — всем известные 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 И 9.

А как подсчитывали овец доисторические пастухи? К примеру, собрав животных в стадо, его разбивали на десятки, затем — на сотни (десять групп по десять), затем — на тысячи (десять групп по сто) и так подсчитывали количество. Основанием этих групп было число десять, поэтому мы говорим, что 10 является основанием системы счисления. Однако так действовали не все пастухи — у каждого народа была собственная система счисления, но все они имели одну общую черту: основание системы счисления неизменно делилось на пять. Так, в разных цивилизациях использовались системы счисления по основанию 5,10, 20 и 60.

Число 5 появилось, когда первобытный человек начал считать, используя пальцы рук, — точно так же, как это делают современные дети. Некоторые народы, например майя, считали на пальцах рук и ног, поэтому они использовали систему счисления по основанию 20.

Шумеры, египтяне, индийцы, китайцы и майя первыми упорядочили числа и стали использовать системы счисления. Шумеры, жившие на Ближнем Востоке, на территории современного Ирака, около 4000 года до н. э., выполняли сложные арифметические операции и геометрические расчеты, изучая положение звезд на небосводе.

Благодаря их расчетам появился первый календарь. Основанием системы счисления шумеров было число 60, а значения цифр зависели от их положения в записи: одними и теми же знаками обозначались единицы, десятки, группы по 20 и группы по 60.

Такая система счисления называется позиционной.

Шумеры писали палочками из заостренного тростника на глиняных табличках, затем обжигали их в печах, и в пустынях Ирака археологи нашли тысячи табличек с математическими расчетами.

Шумерская глиняная табличка, найденная в районе города Ур, на которой записаны площади земельных участков в городе Умма.