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Produktionsprozesse (Matrizenrechnung)

Übersicht

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Basiswissen


Rohstoffe, Zwischenprodukte und Endprodukte: wie hängen die jeweiligen Anzahlen davon mathematisch voneinander ab? Um das zu untersuchen eignet sich die Matrizenrechnung. Hier steht eine kurze Übersicht.

Einstufig, zweistufig, mehrstufig


  • Einstufig: aus Rohostoffen werden direkt Endprodukte produziert.
  • Zweistufig: aus Rohostoffen werden Zwischen- und damit Endprodukte produziert.
  • Mehrstufig: es gibt ein oder mehr Schritte mit Zwischenprodukten

Graphische Darstellung


  • Die Mengenverhältnisse werden oft graphisch dargestellt.
  • Auf Englisch gesagt zeigt der Graph: „the part that goes into“, kurz Gozintograph ↗

Grundgleichung für die Bedarfsermittlung


  • Inputvektor = Bedarfsmatrix · Outputvektor

Legende


  • Der Input kann aus Rohstoffen oder Zwischenprodukten bestehen.
  • Die Anzahl von Input-Mengeneinheiten wird zusammengefasst im Inputvektor ↗
  • Der Output ist das was in einem Produktionsschritt erzeugt wird.
  • Wie viel Input nötig ist für welchen Output wird zusammengefasst in der Bedarfsmatrix ↗

Häufig benutzte Vektoren


  • e = Endproduktvektor, Outputvektor (kann auch ein Zwischenprodukt als Endprodukt gedacht sein)
  • r = Rohstoffvektor, auch als Inputvektor bezeichnet
  • pₑ = Erlösvektor: die Verkaufspreise (p) für die jeweiligen Endprodukte
  • pᵣ = Rohstoffpreisvektor: die Einkaufspreise (p) für die jeweiligen Rohstoffe
  • A = Bedarfs- oder Verflechtungsmatrix (kein Vektor), meistens irgendein Großbuchstabe

Berechnung des Erlöses


  • Der Erlös E ist das Geld, das man durch den Verkauf der Endprodukte erhält.
  • Der Erlösvektor fasst die Verkaufspreise der einzelnen Endprodukte zusammen.
  • Der Outputvektor e fasst die Anzahlen der verkauften Endprodukte zusammen.
  • Der transponierte Erlösvektor pₑᵀ mal dem Outputvektor e gibt den Erlös als Geldmenge.
  • Das hoch T heißt, dass pₑ transponiert werden soll, das heißt:
  • Der Vektor soll als Zeile (quer) geschrieben werden.
  • Kurz: E = pₑᵀ·e

Berechnung der Rohstoffkosten


  • Die Rohstoffkosten werden hier abgekürzt mit K.
  • Der Rohstoffvektor r fasst die Mengeneinheiten der eingesetzten Rohstoffe zusammen.
  • Der Rohstoffpreisvektor pᵣ fasst die Einkaufspreise der einzelnen Rohstoffe zusammen.
  • Der transponierte Rohostoffpreisvektor mal dem Rohostoffvektor gibt den Rohstoffpreis als Geldmenge.
  • Das hoch T heißt, dass pᵣ transponiert werden soll, das heißt:
  • Der Vektor soll als Zeile (quer) geschrieben werden.
  • Kurz: K = pᵣᵀ·r