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马克思认为，一门学科只有用数学表达时才能成为真正的科学。但是由于生命所限，马克思没有完成这项工作。西方经济学用了近百年的时间基本实现了从文字表达到数学表达的转化，并由此向马克思经济学提出了挑战。许多著名的经济学家曾借助数学工具表达了马克思的经济思想，建立了一些数学模型，使其趋于完善。但《资本论》是一部经济学巨著，许多经济学家做的工作只占《资本论》的很小一部分，还需要后人接过这个接力棒，继续研究《资本论》，完成从文字表达到数学表达的转化。本文运用高等数学微积分、线性代数等数学工具，将《资本论》中一些较典型的经济学理论建立了数学模型，用现代数学的语言，系统地表达马克思经济学的体系与内容；并力图在这些模型基础上建立解决现实经济问题的经济学模型。
论文遵照《资本论》1-3卷的顺序，将文章内容顺次分成四个部分：
第一部分为导论，作为引言，说明了文章选题的背景及其意义，介绍了国内外在《资本论》数学模型化方面的研究动态和研究成果。
第二部分为马克思的价值与价格理论，其中包括三章：第一章价值理论，建立了马克思的价值决定模型，并在此基础上讨论了联合产品的价值决定及存在耐久资本时的价值决定。第二章价值与生产价格，分析了价值与生产价格的关系，介绍了解决价值转形问题的几种不同的研究思路和方法。第三章价值与市场价格，研究了价值与市场价格的关系，从供需角度建立了市场价格运行的模型和体系。
第三部分是马克思的再生产理论，其中包括四章：第一章资本周转、第二章社会总资本简单再生产与扩大再生产的实现条件、第三章扩大再生产与经济增长理论、第四章资本积累与相对人口过剩。本部分分析了马克思的再生产理论，分别研究和建立了资本周转模型、社会总资本简单再生产与扩大再生产的实现条件、经济增长模型以及资本积累与相对人口过剩规律。
最后部分是剩余价值及其转化形式，其中包括六章：第一章剩余价值、第二章平均利润、第三章商业利润、第四章利息、第五章股票价格、第六章地租。分别分析了剩余价值及其转化形式，建立了剩余价值率的数学表示、平均利润率模型、商业利润模型、利息模型、股票价格模型和地租模型。