Teorema de Hawkins-Simon y soluciones no negativas

El lote termina estudiando cuándo un sistema cuadrado puede admitir soluciones no negativas, mediante el teorema de Hawkins-Simon.

Hipótesis sobre la matriz E

Sea E=(eᵢⱼ) ∈ Mn(ℝ), con eᵢⱼ ≤ 0 cuando i≠j.

Condición de Hawkins-Simon

Se consideran los menores principales iniciales:

E₁=e₁₁>0,   E₂=det(E[1:2,1:2])>0,   …,   Eₙ=|E|>0

Los apuntes denominan E₁,…,Eₙ menores principales de E.

Afirmaciones equivalentes del teorema

  1. E verifica la condición de Hawkins-Simon: E₁>0, E₂>0, …, Eₙ>0.
  2. El sistema EX=D admite una solución no negativa X≥0 para alguna D>0.
  3. El sistema EX=D admite una solución no negativa X≥0 para toda D≥0.
  4. Existe E−1 y E−1≥0 elemento a elemento.
Conexión económica

Esta condición encaja con el modelo de Leontief porque permite estudiar cuándo una demanda no negativa es compatible con niveles de producción no negativos.

Preguntas frecuentes

¿Qué exige Hawkins-Simon a los menores principales?

Que los menores principales indicados en los apuntes sean estrictamente positivos.

¿Qué significa E⁻¹≥0?

Que todos los elementos de la matriz inversa son no negativos.

¿Qué relación tiene con sistemas EX=D?

Bajo las hipótesis del teorema, la condición es equivalente a la existencia de soluciones X no negativas para demandas D no negativas, en los términos recogidos en los apuntes.

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