С помощью шаблона данной таблицы вы сможете смоделировать другие ситуации для своих сценариев и исходных данных. Например, если вы переезжаете из своей квартиры, то можете начать её сдавать и получить дополнительный доход. Шаблон таблицы будет лежать в репозитории по ссылке в конце статьи.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Данные для расчета
salaries = [50000, 80000, 110000]
hours_regular = 176
hours_total = 220
expenses_transport = 5000
expenses_rent_1 = 15000
expenses_rent_2 = 35000
expenses_combined = expenses_transport + expenses_rent_1

# Генерируем точки для оси X (отработанные часы)
hours = np.linspace(0, hours_total, num=hours_total + 1)
hours_regular_x = np.linspace(0, hours_regular, num=hours_regular + 1)
hours_overtime_x = np.linspace(hours_regular, hours_total, num=hours_total - hours_regular + 1)

# Функция для расчета дохода по часам
def calculate_income(salary, expenses, overtime_rate=0, total_hours=hours_total, regular_hours=hours_regular):
    hourly_rate = salary / regular_hours
    income = [-expenses]
    for h in range(1, total_hours + 1):
        if h <= regular_hours:
            income.append(income[-1] + hourly_rate)
        else:
            income.append(income[-1] + overtime_rate)
    return income

def calculate_income_no_rent(salary, expenses, total_hours=hours_total):
    hourly_rate = salary / total_hours
    income = [-expenses]
    for h in range(1, total_hours + 1):
        income.append(income[-1] + hourly_rate)
    return income

# Расчет дохода для каждого сценария
income_no_rent_1 = calculate_income_no_rent(salaries[0], expenses_combined)
income_with_rent_1 = calculate_income(salaries[0], expenses_rent_2)

income_no_rent_2 = calculate_income_no_rent(salaries[1], expenses_combined)
income_with_rent_2 = calculate_income(salaries[1], expenses_rent_2, salaries[1] / hours_regular)

income_no_rent_3 = calculate_income_no_rent(salaries[2], expenses_combined)
income_with_rent_3 = calculate_income(salaries[2], expenses_rent_2, 2 * salaries[2] / hours_regular)

# Графики дохода
plt.figure(figsize=(14, 10))

plt.plot(hours, income_no_rent_1, label='Junior 1 без переезда', linestyle='-', color='blue')
plt.plot(hours_regular_x, income_with_rent_1[:hours_regular+1], label='Junior 1 с переездом', linestyle='-', color='orange')
plt.plot(hours_overtime_x, income_with_rent_1[hours_regular:], linestyle='--', color='orange')

plt.plot(hours, income_no_rent_2, label='Junior 2 без переезда', linestyle='-', color='green')
plt.plot(hours_regular_x, income_with_rent_2[:hours_regular+1], label='Junior 2 с переездом', linestyle='-', color='red')
plt.plot(hours_overtime_x, income_with_rent_2[hours_regular:], linestyle='--', color='red')

plt.plot(hours, income_no_rent_3, label='Junior 3 без переезда', linestyle='-', color='purple')
plt.plot(hours_regular_x, income_with_rent_3[:hours_regular+1], label='Junior 3 с переездом', linestyle='-', color='brown')
plt.plot(hours_overtime_x, income_with_rent_3[hours_regular:], linestyle='--', color='brown')

# Линии отсечки
plt.axhline(y=-expenses_combined, color='gray', linestyle='--')
plt.axhline(y=-expenses_rent_2, color='gray', linestyle='--')
plt.axhline(y=0, color='black', linestyle='-', linewidth=0.5)

# Настройки графика
plt.xlabel('Отработанные часы (включая время на дорогу)')
plt.ylabel('Чистый доход (руб)')
plt.title('Зависимость дохода от отработанных часов')
plt.legend()
plt.grid(True)

# Увеличение количества тиков на осях
plt.xticks(np.arange(0, hours_total + 1, step=10))
plt.yticks(np.arange(-expenses_combined, max(income_with_rent_3) + 10000, step=10000))

# Подписи линий отсечки
plt.text(hours_total, -expenses_combined, f'Аренда 1 и транспорт (-{expenses_combined})', verticalalignment='bottom', horizontalalignment='right', color='gray')
plt.text(hours_total, -expenses_rent_2, f'Аренда 2 (-{expenses_rent_2})', verticalalignment='bottom', horizontalalignment='right', color='gray')

# Выделение точек
highlight_points = {
    'Junior 1 без переезда': (220, income_no_rent_1[220], 'blue'),
    'Junior 1 с переездом': (176, income_with_rent_1[176], 'orange'),
    'Junior 2 без переезда': (220, income_no_rent_2[220], 'green'),
    'Junior 2 с переездом': (176, income_with_rent_2[176], 'red'),
    'Junior 3 без переезда': (220, income_no_rent_3[220], 'purple'),
    'Junior 3 с переездом': (176, income_with_rent_3[176], 'brown')
}

for label, (x, y, color) in highlight_points.items():
    plt.plot(x, y, 'o', markersize=10, color=color)
    plt.axvline(x=x, color='gray', linestyle='--')

plt.legend()
plt.show()

Все линии чистых доходов начинаются ниже нуля за счёт постоянных расходов (затраты на аренду и транспорт). Для сценариев с переездом линии после 176 отработанных часов становятся пунктирными, указывая на возможность дальнейшей работы по ставке дополнительных рабочих часов. Маркерами в виде точек для каждого сценария отмечено то минимальное количество часов, которое необходимо затратить, чтобы получить базовую зарплату без дополнительных часов.

# Расчет эффективной стоимости часа для каждого сценария
def calculate_effective_rate(income):
    effective_rate = []
    for h in range(len(income)):
        if income[h] <= 0:
            effective_rate.append(0)
        else:
            effective_rate.append(income[h] / h)
    return effective_rate

effective_rate_no_rent_1 = calculate_effective_rate(income_no_rent_1)
effective_rate_with_rent_1 = calculate_effective_rate(income_with_rent_1)

effective_rate_no_rent_2 = calculate_effective_rate(income_no_rent_2)
effective_rate_with_rent_2 = calculate_effective_rate(income_with_rent_2)

effective_rate_no_rent_3 = calculate_effective_rate(income_no_rent_3)
effective_rate_with_rent_3 = calculate_effective_rate(income_with_rent_3)

# Построение графика эффективной стоимости часа
plt.figure(figsize=(21, 15))

# Графики эффективной стоимости часа
plt.plot(hours, effective_rate_no_rent_1, label='Junior 1 без переезда', linestyle='-', color='blue')
plt.plot(hours_regular_x, effective_rate_with_rent_1[:hours_regular+1], label='Junior 1 с переездом', linestyle='-', color='orange')
plt.plot(hours_overtime_x, effective_rate_with_rent_1[hours_regular:], linestyle='--', color='orange')

plt.plot(hours, effective_rate_no_rent_2, label='Junior 2 без переезда', linestyle='-', color='green')
plt.plot(hours_regular_x, effective_rate_with_rent_2[:hours_regular+1], label='Junior 2 с переездом', linestyle='-', color='red')
plt.plot(hours_overtime_x, effective_rate_with_rent_2[hours_regular:], linestyle='--', color='red')

plt.plot(hours, effective_rate_no_rent_3, label='Junior 3 без переезда', linestyle='-', color='purple')
plt.plot(hours_regular_x, effective_rate_with_rent_3[:hours_regular+1], label='Junior 3 с переездом', linestyle='-', color='brown')
plt.plot(hours_overtime_x, effective_rate_with_rent_3[hours_regular:], linestyle='--', color='brown')

# Линии отсечки
plt.axhline(y=0, color='black', linestyle='-', linewidth=0.5)

# Настройки графика
plt.xlabel('Отработанные часы (включая время на дорогу)')
plt.ylabel('Эффективная стоимость часа (руб/ч)')
plt.title('Зависимость эффективной стоимости часа от отработанных часов')
plt.legend()
plt.grid(True)

# Увеличение количества тиков на осях
plt.xticks(np.arange(0, hours_total + 1, step=10))
plt.yticks(np.arange(0, max(effective_rate_with_rent_3) + 50, step=50))

# Выделение точек и добавление бесцветных вертикальных линий
highlight_points_effective = {
    'Junior 1 без переезда': (220, effective_rate_no_rent_1[220], 'blue'),
    'Junior 1 с переездом': (176, effective_rate_with_rent_1[176], 'orange'),
    'Junior 2 без переезда': (220, effective_rate_no_rent_2[220], 'green'),
    'Junior 2 с переездом': (176, effective_rate_with_rent_2[176], 'red'),
    'Junior 3 без переезда': (220, effective_rate_no_rent_3[220], 'purple'),
    'Junior 3 с перееездом': (176, effective_rate_with_rent_3[176], 'brown')
}

for label, (x, y, color) in highlight_points_effective.items():
    plt.plot(x, y, 'o', markersize=10, color=color)
    plt.axvline(x=x, color='gray', linestyle='--')

plt.legend()
plt.show()

За счет наличия постоянных расходов (затраты на аренду и транспорт) линии являются нелинейными. Изначально при наличии постоянных расходов, эффективная стоимость рабочих часов отрицательна, но отрицательные значения эффективной стоимости рабочих часов занулены для удобства чтения графика. Для сценариев с переездом линии после 176 отработанных часов становятся пунктирными, указывая на возможность дальнейшей работы по ставке дополнительных рабочих часов. Маркерами в виде точек для каждого сценария отмечено то минимальное количество часов, которое необходимо затратить, чтобы получить базовую зарплату без дополнительных часов.