Potenzialità di un allevamento: SOLUZIONE

Per rispondere ai quesiti del responsabile dell'ufficio fidi, si deve individuare il sistema dinamico che rappresenta l'allevamento. Successivamente, si può valutarne il comportamento asintotico nel caso di investimento nullo, attraverso il calcolo dell'autovalore dominante. Infine, la sequenza di utile netto può essere prevista facendo uso della relazione ARMA associata al sistema.

IL MODELLO
Siano t il tempo (anno), x1, x2 e x3 il numero di animali di prima, seconda e terza classe di età presenti nell'allevamento all'inizio dell'anno, u l'investimento (espresso in numero di capi), y l'utile.
L'allevamento è descritto dalle seguenti equazioni di stato:
 

(1)

Per definire la trasformazione di uscita conviene fare riferimento al seguente conto economico scalare:
 

RICAVI px3 -
COSTI c1x1 + c2x2+ c3x3 -
AMMORTAMENTI cu =


UTILE LORDO px3 - (c1x1 + c2x2 + c3x3 + cu)
UTILE NETTO 0.5 [px3 - (c1x1 + c2x2+ c3x3+ cu)]

da cui si ricava:

(2)

Le equazioni (1,2) definiscono quindi un sistema lineare, improprio, del terzo ordine (A, b, cT,d).

FUNZIONAMENTO ASINTOTICO:
In assenza di investimento, l'allevamento fallisce se il sistema (1,2) risulta asintoticamente stabile, in quanto x(t) -->0
Per rispondere al primo quesito, basta dunque calcolare gli autovalori del sistema (1,2), avvalendosi di un opportuno programma. 
Ciò consente di rispondere anche al secondo quesito, in quanto, nel lungo periodo, l'utile netto y cresce ad un saggio pari a l*-1, dove l* è l'autovalore dominante (il più grande in modulo). Ovviamente, se l*-1 è negativo, l'utile decresce ad un tasso pari a 1-l*.

FUNZIONAMENTO DI BREVE PERIODO:
Per rispondere al terzo quesito, conviene ricavare la relazione ARMA associata al sistema (1,2). 
A tal fine, si può utilizzare un programma che calcoli la funzione di trasferimento:
 
 

relativa ad un sistema lineare (A, b, cT,d).
La relazione ARMA è allora:
 

(3)

La (3) può essere impiegata per calcolare recursivamente y(1), y(2), y(3), y(4), y(5), ponendo u(t) = 0 per  e desumendo dai dati forniti u(t) e y(t) per .


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