Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Математические и инструментальные методы экономики

Стратификация и формирование комплекса компьютерных моделей пенсионной системы Российской Федерации в гетерогенной информационно-аналитической среде тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученая степень кандидат экономических наук
Автор Морозова, Юлия Александровна
Место защиты Москва
Год 2012
Шифр ВАК РФ 08.00.13

Автореферат диссертации по теме "Стратификация и формирование комплекса компьютерных моделей пенсионной системы Российской Федерации в гетерогенной информационно-аналитической среде"

На правах рукописи

Морозова Юлия Александровна

СТРАТИФИКАЦИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ПЕНСИОННОЙ СИСТЕМЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В ГЕТЕРОГЕННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СРЕДЕ

Специальность 08.00.13 -Математические и инструментальные методы экономики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

1 2 МАР 2012

Москва - 2012

005014761

Работа выпонена на кафедре информационных систем ФГБОУ ВПО Государственный университет управления

Научный руководитель: кандидат экономических наук, доцент

Лычкина Наталья Николаевна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Андрианов Дмитрий Леонидович кандидат технических наук Розин Владимир Михайлович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации

Защита состоится 14 марта 2012 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д.212.049.09 в ФГБОУ ВПО Государственный университет управления по адресу: 109542, г. Москва, Рязанский проспект, 99, аудитория 211.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Государственный университет управления и на сайтах ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации www.vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО Государственный университет управления www.guu.ru.

Автореферат разослан 8 февраля 2012 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.049.09, кандидат экономических наук, доцент

/ Н.Ф. Атухова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Внедрение государственных целевых программ Электронная Россия и Информационное общество и дальнейшая интеграция процессов управления и информатизации в социальной сфере приводит к необходимости создания ситуационных центров и систем поддержки принятия решений (СППР), в которых организуются процессы накопления, аналитической обработки информации, содержится инструментарий для системного моделирования социально-экономического развития отраслей. Для эффективной деятельности органов государственной власти требуется просчитывать последствия принимаемых решений, разрабатывать догосрочные антикризисные программы с учетом изменения внешней среды, обосновывать национальные и отраслевые проекты. Возрастающие объемы информации, сложность и многослойность проблематики, участие экспертов в подготовке и принятии согласованных решений приводят к необходимости совершенствования инструментария экспертно-аналитической работы на основе комплекса компьютерных моделей.

Современная экономика представляет собой большую, сложную нелинейную динамическую систему с большим числом взаимодействий. Традиционные методы прогнозирования и математического моделирования не эффективны для адекватного описания сложных социально-экономических систем. Смена экономических парадигм, новые экономические условия, сопровождающиеся структурными перестройками, неопределенностью и изменчивостью внешней среды, приводят к поиску новых методов компьютерного моделирования и поддержки принятия решений на основе системологических имитационных моделей социально-экономических систем, позволяющих:

- осуществлять концептуализацию проблемной ситуации и детально описывать с применением системного анализа моделируемые социально-экономические процессы и сложные многоуровневые структуры с множеством взаимодействий и факторов влияния, наличием нелинейных обратных связей;

- отражать динамические процессы и поведение множества активных экономических агентов в социальных системах;

- структурировать и представлять ментальные знания экспертов по проблеме, выявлять закономерности, тенденции развития и функционирования сложной системы в условиях непоной и неточной информации;

- проигрывать различные ситуации и варианты решений и проводить сценарные расчеты на компьютерной модели.

Слабые функциональные и технологические возможности систем моделирования и

информационно-аналитических сервисов СППР в части обеспечения комплексного

компьютерного моделирования, поддерживающего различные виды моделирования (структурные, имитационные, математические, экспертные) и механизмы их компенсационного сочетания, сценарного анализа, интерактивного взаимодействия с экспертами по проблеме и лицами, принимающими решение, определяет необходимость совершенствования методической базы экспертно-аналитической работы в системах поддержки принятия решений для органов государственного управления.

Одной из важнейших составляющих государственного управления является выработка стратегии развития пенсионной системы Российской Федерации. При отсутствии понофункциональных аналитических решений для комплексного анализа и поиска эффективных сценариев развития в этой сфере, актуальной задачей является разработка комплекса компьютерных динамических моделей пенсионной системы Российской Федерации, адаптированных к современным экономическим реалиям и специфике российских условий, задачам управления и совершенствования функционирования пенсионной системы РФ, позволяющего органам государственной власти формировать консолидированный сценарий развития пенсионной системы РФ.

Степень разработанности проблемы. Проблемы разработки систем поддержки принятия решений нашли отражение в работах Э.А. Трахтенгерца, Д.Л. Андрианова. Вопросы моделирования сложных систем рассматривались в трудах Н.П. Бусленко, Дж. Клира, М. Месаровича, Д. Мако, И. Такахары, К. Гейна, Т. Сарсона. Проблемы комплексного имитационного моделирования получили развитие в работах A.B. Борщева, Б.В. Соколова. Необходимость создания динамических моделей социально-экономических систем показывалась в работах Дж. Форрестера, H.H. Лычкиной, Н.Б. Кобелева. Вопросы компьютерного и математического моделирования пенсионной системы разрабатывались в трудах В.Н. Баскакова, А.Л. Лельчука, Д.В. Помазкина.

Основной целью исследования является разработка методов и инструментальных средств формирования комплекса компьютерных моделей для поддержки принятия решений в области управления и совершенствования функционирования пенсионной системы РФ.

Для достижения указанной цели решены следующие задачи:

Анализ проблематики, задач управления пенсионной системой РФ и существующих математических и компьютерных моделей пенсионной системы РФ.

- Анализ методов и возможностей современных инструментальных средств моделирования социально-экономических систем.

- Анализ и формирование процедур и архитектуры систем поддержки принятия решений.

- Формирование базовых представлений и графических нотаций стратифицированного описания социально-экономической системы.

Разработка стратифицированного описания пенсионной системы РФ.

Разработка методов формирования сценариев функционирования пенсионной

системы.

- Разработка, инструментальная реализация и апробация комплекса компьютерных моделей пенсионной системы РФ.

Формирование механизмов компенсационного сочетания моделей различных типов.

Объектом диссертационного исследования является пенсионная система Российской Федерации.

Предметом исследования являются методы, агоритмы и информационные технологии, обеспечивающие формирование комплекса компьютерных моделей социально-экономических систем и инструментария сценарного планирования.

Методами исследования, применяемыми в работе, являются системный анализ, теория систем, модели и методы системной динамики, агентного, агоритмического, эконометрического, экспертного моделирования, структурно-функциональный, морфологический анализ. Использовалось следующее программное обеспечение: аналитический комплекс ПРОГНОЗ, СУБД MS SQL Server 2005, симулятор AnyLogic, MS Visio.

Теоретической основой исследования послужили работы отечественных и зарубежных авторов: М. Месаровича, Д. Мако, И. Такахары Теория иерархических многоуровневых систем (1973 г.), Дж. Клира Системология. Автоматизация решения системных задач, (1990 г.), Дж. Форрестера Динамика развития города, (1974 г.), H.H. Лычкиной Компьютерное моделирование социально-экономического развития регионов в СППР (2004 г.), A.B. Борщева Практическое агентное моделирование и его место в арсенале аналитика (2004 г.) и других.

Информационной базой исследования послужили официальные данные, публикуемые на сайтах Росстата, Федерального казначейства, Пенсионного фонда Российской Федерации, Минэкономразвития России, Федеральной службы по финансовым рынкам, Центрального банка Российской Федерации, Внешэкономбанка, информационного агентства Финмаркет.

Работа проведена в рамках пунктов 1.2 и 2.2 паспорта специальности 08.00.13 -Математические и инструментальные методы экономики.

Научная новизна диссертационного исследования. Предложены целостный подход и методы формирования информационно-аналитической архитектуры деятельности в пенсионной сфере на основе комплекса новых моделей пенсионной системы и инструментария его построения, включающего методы и средства формирования стратифицированного описания

моделируемой системы, процедуры формирования сценариев на основе морфологической модели, инновационные методы и техники компьютерного моделирования с использованием механизмов компенсационного сочетания агентных, системно-динамических, математических и когнитивных моделей.

Наиболее существенные результаты, имеющие научную новизну и полученные лично автором:

- на основе системных методологий сформированы базовые представления и графические нотации стратифицированного описания социально-экономической системы, в составе которого выделены и реализованы на примере пенсионной системы семантическое, потоковое, структурно-функциональное, агоритмическое и информационное представления;

- выпонена структуризация моделируемой пенсионной системы в соответствии с предложенным стратифицированным описанием, разработан и программно реализован на основе механизмов компенсационного сочетания агентных, системно-динамических, семантических, структурно-функциональных и математических моделей комплекс моделей пенсионной системы, описывающих поведение застрахованных лиц, процессы формирования их пенсионных прав, процессы управления пенсионными накоплениями, динамику состояния финансового рынка, деятельность страхователей, управляющих компаний, государственного и негосударственных пенсионных фондов;

- разработана методика формирования программы сценарного исследования на основе морфологической модели;

- выпонена параметризация разработанных динамических моделей на основе методов регрессионного анализа;

- проведены апробация, оценка достоверности, сценарное исследование на комплексе агоритмических моделей пенсионной системы РФ;

- предложена обобщенная информационно-аналитическая архитектура системы поддержки принятия решений и инструментария формирования комплекса компьютерных моделей, в составе которых выделены модуль извлечения, преобразования и загрузки данных, средства формирования стратифицированного описания и реализации компьютерных моделей, средства проведения сценарных расчетов.

Значение для теории и практики научных результатов. Значение полученных результатов для науки состоит в развитии теоретических и методологических основ отображения сложных социально-экономических систем и процессов на основе принципов многомодельности и стратификации. Развита инструментальная база экспертно-аналитической работы в СППР для органов государственного управления, поддерживающая механизмы компенсационного сочетания моделей различных типов, развитые визуальные интерфейсы,

интерактивное участие экспертов в структуризации проблематики и формировании имитационных моделей социально-экономических систем, в процедурах подготовки и принятия государственных решений. Разработанный комплекс компьютерных моделей пенсионной системы может использоваться самостоятельно или в составе СППР соответствующего назначения в работе Минздравсоцразвития России при подготовке и анализе отраслевых сценариев развития.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку в конкурсе выпускных квалификационных работ УМО Прикладная информатика (диплом), на 15-м Всероссийском студенческом семинаре Проблемы управления, ГУУ, г. Москва, 2007 г., на Всероссийской научно-практической конференции Имитационное моделирование - теория и практика (ИММОД), г. Санкт-Петербург, 2009 г., на XVIII международном школе-семинаре Новые информационные технологии, г. Судак, в 2007 (диплом второй степени) и 2010 гг., на 25-й Всероссийской научной конференции молодых ученых Реформы в России и проблемы управления, ГУУ, г. Москва, 2010 г., на IV Всероссийской научно-практической конференции Теория и практика системной динамики, Апатиты, 2011 г., на 9-ой международной конференции Государственное управление в 21 веке: традиции и инновации, МГУ, г. Москва, 2011 г., на 2-ой Международной мультиконференции по сложности, информатике и кибернетике, г. Орландо, штат Флорида, США, 2011 г., на 29-ой Международной конференции по системной динамике, г. Вашингтон, США, 2011 г.

Внедрение результатов исследования. Научные разработки, предложенные в диссертационном исследовании, нашли применение при формировании и реализации в интересах Департамента финансовой политики Министерства финансов Российской Федерации комплекса задач Анализ информации о средствах пенсионных накоплений и задачи Анализ информации об основных показателях деятельности негосударственных пенсионных фондов по добровольному пенсионному обеспечению. Отдельные положения диссертационной работы были использованы при оценке влияния средств пенсионных накоплений на сегменты финансового рынка, что способствовало повышению качества экспертно-аналитической работы сотрудников Департамента финансовой политики Министерства финансов Российской Федерации.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ (в соавторстве - 5) общим объемом 24,91 п.л., в том числе авторских 1,78 п.л.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Структура диссертации отражает цели и задачи исследования, подчеркивает ее внутреннее единство.

Объем работы составляет 185 страниц машинописного текста с приложениями, 150 таблиц, 81 рисунок. Библиографический список содержит 120 источников.

Во введении обоснована актуальность исследования, определены цель и задачи исследования.

В первой главе рассмотрена общая архитектура и инструментальные средства построения систем поддержки принятия решений для органов государственного управления, изучены проблемы и задачи управления пенсионной системой Российской Федерации, дан обзор математических и компьютерных моделей пенсионной системы РФ, проведен анализ методов и возможностей инструментальных средств моделирования социально-экономических систем, выделены базовые процессы и факторы, подлежащие идентификации в динамических моделях пенсионной системы, приведено обоснование применяемых методов моделирования.

Во второй главе определены назначение, методологические подходы к формированию стратифицированного описания социально-экономических систем, в составе которого выделены семантическое, потоковое, структурно-функциональное, агоритмическое и информационное представления моделируемой системы, предложены графические нотации, применяемые при формировании комплекса компьютерных моделей пенсионной системы РФ. Показано применение морфологической модели в процедурах подготовки сценариев развития пенсионной системы. Приводится информационно-аналитическая инфраструктура СППР для органов государственной власти, основу которой составляют средства формирования стратифицированного описания, компьютерные модели социально-экономической системы и инструментарий сценарного планирования.

В третьей главе представлены результаты формализации, программной реализации и апробации комплекса агоритмических моделей пенсионной системы РФ, включающего агентные модели поведения застрахованных лиц, системно-динамические модели процессов управления пенсионными накоплениями, формирования пенсионных прав, деятельности страхователей по отраслям, финансового рынка. Реализованы процедуры параметризации системно-динамических моделей с применением регрессионного анализа.

В заключении сформулированы основные выводы, оценено практическое значение исследования, перечислены наиболее существенные результаты, имеющие научную новизну, дана общая характеристика работы.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Назначение, базовые представления и графические нотации стратифицированного описания пенсионной системы. Реализация компьютерной модели сложной социально-экономической системы связана с созданием комплекса взаимосвязанных математических и

имитационных моделей с развитыми информационными и динамическими связями между ними. Упрощает эту реализацию стратифицированное описание модельного комплекса.

Стратификация предполагает выделение различных уровней представления (страт) моделируемой системы, каждое из которых раскрывает определенный ее аспект, что позволяет поддерживать работу системного аналитика, выпоняющего структуризацию и моделирование социально-экономической системы. Построение стратифицированного описания связано с решением задач предмодельного анализа исследуемой проблемы, служит итогом содержательной проработки исходной базы процесса моделирования.

Использование техники графического описания структур моделируемых систем позволяет стратификации выступать в качестве языкового средства общения и взаимодействия, обеспечивающего прямое участие эксперта в процедурах формирования модели и проведения экспертных ревизий и сценарного исследования на полученной модели.

Стратифицированное описание комплекса компьютерных моделей служит основой для разработки соответствующей машинной технологии в СППР и кладется в основу формирования баз данных и знаний. С точки зрения технологии системного моделирования, поддерживается разработка отдельных подмоделей, между которыми устанавливается информационное взаимодействие на основе формируемых показателей и промежуточных переменных моделей, для которых в хранилище данных СППР организуются соответствующие структуры данных.

Анализ работ в области системного моделирования позволил выделить представления (страты) социально-экономической системы: семантическое, потоковое, структурно-функциональное, агоритмическое и информационное. На основе выделенных представлений выпонена разработка комплекса компьютерных моделей пенсионной системы.

Семантическое представление - представление моделируемой системы в виде сети объектов, имеющих семантические (логические) связи друг с другом, используется для предмодельной проработки предметной области и поддержки вербального описания, позволяет установить базовую логическую структуру исследуемой системы. Методологией семантического представления служат онтологии, инструментальной базой являются языки онтологического моделирования. Разработанное семантическое представление пенсионной системы РФ описывает логические взаимосвязи основных объектов пенсионной системы: распределительный и накопительный компоненты пенсионной системы, разрешенные активы для инвестирования средств пенсионных накоплений, застрахованные лица и виды трудовых пенсий. На рисунке 1 представлен фрагмент семантического представления, детализирующий распределительный компонент пенсионной системы.

;г| 1 ,Чполучает--^ Работающий

1.................

1 Страховые 1 пенсионный I

I Страхователь | взносы на | составляют Щ Пенсионер

I страховую часть >

капитал

.......Р: 1

| VЩ-------поступают а-----ч

состоят из I получает

.............

^ | Страховая часть

| Страховые 1 Л

^ взносы на ; обязательное | пенсионное 1 Пенсионный Страховщик 1

фонд РФ -является-_Ч

1 страхование ; . Д.л________

Рисунок 1 - Фрагмент семантического представления пенсионной системы.

Распределительный компонент пенсионной системы

Потоковое представление - это взгляд на систему как на совокупность потоков различной природы (денежных, людских, материальных и других). Потоковое представление применяется при формировании сети потоков системно-динамических моделей. Отдельные объекты потокового представления могут интерпретироваться как накопители системно-динамической модели. При разработке комплекса компьютерных моделей пенсионной системы сформировано потоковое представление, позволившее определить состав и направление движения основных финансовых потоков в рамках системы формирования трудовой пенсии через Пенсионный фонд Российской Федерации (ПФР) и негосударственные пенсионные фонды (НПФ). На рисунке 2 представлен фрагмент потокового представления пенсионной системы, описывающий движение финансовых потоков при формировании трудовой пенсии через ПФР.

Структурно-функциональное представление - представление системы в виде иерархии взаимосвязанных подсистем, отображает декомпозицию ее подсистем, начиная с верхнего уровня и заканчивая нижним уровнем, что позволяет выявить базовую структуру и функции исследуемой системы. В работе сформировано структурно-функциональное представление пенсионной системы, содержащее декомпозицию подсистем Население, Управляющие компании, Пенсионные фонды, Страхователи, Пенсионное законодательство, Финансовый рынок. На рисунке 3 приведен верхний уровень структурно-функционального представления пенсионной системы, на рисунке 4 представлен пример декомпозиции подсистемы Пенсионные фонды, в котором детализированы ее связи с другими подсистемами.

Профессиональные участники рынка ЦБ

Размещение средств в ценные бумаги

Оплата услуг

Кредитные

Денежные средства организации

на счетах, вклады Возврат, проценты по вкладам

| на *омпании

Выплаты при страховом случае Выплаты при страховом случае

Размещение средств в ценные бумаги

Денежные средства на счетах, вклады Возврат, проценты по вкладам

Расходы на страхование

Средства для передачи в НПФ и другие УК Средства на выплаты пенсий

Средства для передачи в НПФ и другие УК

Средства на выплаты пенсий

Переданные в управление средства

Пенсионный фонд РФ

Средства на оплату

Средства на оплату расходов инвестирования

I преданные в управление средства

расходов инвестирования

Страховые взносы

Выплаты пенсий

Средства для передачи в УК

Переданные согласно заявлениям застрахованных лиц в НПФ средства

Рисунок 2 - Фрагмент потокового представления пенсионной системы. Движение финансовых потоков при формировании трудовой пенсии через ПФР

Рисунок 3 - Верхний уровень структурно-функционального представления пенсионной

системы

Страхователи 4

/ Финансовый рынок

Количество г Пенсионные переданные в управление ''!'

: Количество

Управляющие : компании

Рисунок 4 - Декомпозиция подсистемы Пенсионные фонды

Агоритмическое представление является нижним уровнем структурно-функционального представления и служит для детализации и агоритмизации выделенных моделируемых процессов. В качестве техники построения, применяемой при формировании нотаций агоритмического представления моделируемой системы, используются системные потоковые диаграммы, диаграммы причинно-следственных связей, диаграммы состояний агентов, диаграммы действий, элементы когнитивного и нейросетевого моделирования и другие.

Информационное представление предназначено для отображения данных о системе и основано на иерархии описывающих ее показателей, сгруппированных по подсистемам, выделенным в структурно-функциональном представлении, и связанных с соответствующими объектами агоритмического представления.

Формирование сценариев развития социально-экономической системы на основе ее морфологической модели. Морфологическая модель строится на основе структурно-функционального деления системы на подсистемы и представляет собой таблицу, в которой для каждой из подсистем указываются различные варианты ее реализации, из которых формируется множество конфигураций исследуемой системы и сценариев ее развития. Каждая комбинация реализаций подсистем представляет один из сценариев развития моделируемой системы.

На рисунке 5 представлена морфологическая модель пенсионной системы РФ, на основе которой получены возможные сценарии развития пенсионной системы.

1. Подсистема индексирования пенсионного капитала щ | 1. Индексирование по текущему темпу роста | заработной платы 2. Индексирование по средневзвешенному темпу роста заработной платы

2. Накопительный компонент пенсионной системы Г 1. Обязательный накопительный ) г Обязательный нагельный 3. Доброаольный ) компонент а существующем объеме 1 ломлонент с тарифами, зааисящиû от накопительный | заработной платы компонент

ш ....' 1........... ......... , ..

3. Подсистема выплаты пенсии работающим ' . , ..... .......л*НР 1, Выплата пенсии работающим в поном объеме 1 5..................................................... 2. Выплата базовой части для работающих после окончания работы

4. Подсистема расчета размера пенсии | 1. Эквивалентная 2. Эквивалентная формула с 1 формула расчета I корректировкой ожидаемого | пенсии 1 периода выплаты пенсии 3. Бальная формула 4. Стажеао-расчета размера заработковая формула пенсии расчета пенсии

5. Подсистема досрочного выхода на пенсию | 1. Досрочно назначаемые пенсии в системе | | обязательного пенсионного страхования | 2. Досрочно назначаемые пенсии в системе обязательного социального страхования

6. Подсистема тарифов страховых взносов : 1 1. Дифференцированные тарифы для | 2. Единые тарифы для всех застрахованных и страхователей и | различных категорий застрахованных и | перевод льготных категорий застрахованных в добровольное страхователей | страхование

. . . ... .....Д...... ...................

7. Подсистема выхода на пенсию 'м 1 1. Пенсионный возраст для мужчинбо I 2. Пенсионный возраст женщин и мужчин 60 лет с правом снижения лег для женщин 55 лет I этого в03Раста женщинам на один год за каждого рожденного ребенка, воспитанного до 8 лет

Рисунок 5 - Морфологическая модель пенсионной системы РФ

Комплекс компьютерных моделей пенсионной системы Российской Федерации

предназначен для формирования консолидированного сценария развития пенсионной системы, обеспечивающего достижение целевых значений среднего размера трудовой пенсии и коэффициента замещения заработной платы пенсией при сохранении бюджетообеспеченности Пенсионного фонда Российской Федерации и включающего меры по совершенствованию пенсионной системы в области тарифной политики, индексации пенсии, определения пенсионного возраста, формулы расчета пенсии и др.

Для решения этой задачи при моделировании детализируются следующие процессы и учитываются следующие факторы:

- характеристики пенсионного законодательства;

- процессы естественного движения и миграции населения, с учетом социальных характеристик застрахованных лиц, от которых зависит размер трудовой пенсии;

- поведение застрахованных лиц в части выбора инвестиционного портфеля и управляющей компании;

- процесс управления средствами страховых взносов Пенсионным фондом Российской Федерации (ПФР) и негосударственных пенсионных фондов (НПФ);

- деятельность работодателей по отраслям с учетом льготных категорий страхователей и количества занятых у них лиц;

- процесс управления пенсионными накоплениями государственной (ГУК) и частными

управляющими компаниями (ЧУК) в зависимости от состояния финансового рынка и

нормативных ограничений к долям финансовых активов в инвестиционном портфеле.

В соответствии со структурно-функциональным представлением в комплексе агоритмических моделей выделены взаимосвязанные подсистемы, в процессе декомпозиции которых описана и программно реализована 51 подсистема на 4 уровнях иерархии. При создании модельного комплекса применялись парадигмы и методы имитационного моделирования: системная динамика и многоагентное моделирование и их различные комбинации.

В подсистеме Население формируются потребности в пенсионном обеспечении (население пенсионного возраста) и ресурсы для него (страховые взносы за работающее население). Общие закономерности естественного движения населения и миграция описываются системно-динамической моделью, допоненной агентной моделью, в которой определены методы и агоритмы описания поведения агентов в социальных системах и детализированы стороны жизнедеятельности человека, затрагивающие проблемы пенсионного обеспечения и соответствующие аналитическим блокам Трудовая деятельность, Место жительства, Семья, Здоровье, Формирование пенсионных прав, Выбор способа формирования накопительной части, Назначение пенсии. Диаграмма состояний Трудовая деятельность описывает возможные состояния агента в отношении трудовой активности -занятость, безработица, работа по найму, самозанятость. Агентная модель Выбор способа формирования накопительной части приведена на рисунке 6 и описывает процесс выбора застрахованного лица (агента) - формировать накопительную часть через ГУК, ЧУК или НПФ, который зависит от доходности инвестирования пенсионных накоплений, формируемых соответственно в системно-динамических моделях ГУК, ЧУК и НПФ.

части 14

Системно-динамическая модель Формирование пенсионных прав является информационным аналогом индивидуального лицевого счета застрахованного лица (агента), в котором учитываются поступающие за него страховые взносы, формирующие пенсионные обязательства государства перед будущим пенсионером и зависящие от тарифов и базы начисления, установленных в подсистеме Пенсионное законодательство, и заработной платы, определяемой в подсистеме Страхователи. Пенсионные накопления индексируются в соответствии с доходностью выбранного застрахованным лицом инвестиционного портфеля, формируемой в подсистемах ГУК, ЧУК и НПФ.

Агентная модель Назначение пенсии описывает процесс выхода агента на пенсию по случаю потери кормильца, по инвалидности или по старости. Пенсия агенту назначается в зависимости от таких параметров, как стаж, место жительства, количество иждивенцев, группа инвалидности, - формируемых на базе диаграмм состояний Трудовая деятельность, Место жительства, Семья, Здоровье, в соответствии с условиями выхода на пенсию, описанными в подсистеме Пенсионное законодательство. При этом размер пенсии рассчитывается в зависимости от пенсионного капитала, пенсионных накоплений застрахованного лица, сформированных в системно-динамической модели Формирование пенсионных прав и согласно правилам расчета пенсии, определенным в подсистеме Пенсионное законодательство.

На основе методов и моделей системной динамики в подсистеме Страхователи описывается динамика показателей деятельности работодателей по отраслям: объем выпуска товаров и услуг, средняя заработная плата, страховые взносы, стоимость основных фондов, инвестиции в основные фонды, численность занятых в отрасли, характеристики занятости -доля занятых в тяжелых и вредных условиях труда, доля самозанятых.

Системно-динамическая модель Пенсионные фонды разработана на основе потоковых представлений Движение финансовых потоков при формировании трудовой пенсии через ПФР и Движение финансовых потоков при формировании трудовой пенсии через НПФ и описывает структуру и динамику доходов и расходов пенсионной системы. В блоке ПФР моделируются процессы поступления страховых взносов от страхователей в Пенсионный фонд Российской Федерации, их передачи в соответствии с решениями застрахованных лиц в управляющие компании, негосударственные пенсионные фонды, выплаты пенсий пенсионерам и их правопреемникам. Динамика показателей, определяющих финансовое состояние негосударственных пенсионных фондов (стоимость чистых активов, расходы по инвестированию, доходность инвестиционного портфеля), и процесс управления ими пенсионными накоплениями задается в блоке НПФ.

Агоритмы и механизм формирования пенсии в зависимости от тарифных ставок, принятой формулы расчета пенсии, социальных характеристик пенсионера, а также нормативные регуляторы инвестирования средств пенсионных накоплений в соответствии с действующим законодательством описываются в подсистеме Пенсионное законодательство .

В подсистеме Управляющие компании моделируется деятельность государственной и частных управляющих компаний по инвестированию пенсионных накоплений, в том числе формирование инвестиционного портфеля, состоящего из активов, в которые разрешается инвестировать средства пенсионных накоплений. Системная потоковая диаграмма ГУК описывает структуру инвестиционных портфелей, динамику стоимости чистых активов, расходов инвестирования, вознаграждения за управление средствами пенсионных накоплений государственной управляющей компании. На рисунке 7 представлен фрагмент системной потоковой диаграммы, описывающей размещение средств пенсионных накоплений в денежные средства на счетах кредитных организаций, депозиты в кредитных организациях, государственные ценные бумаги РФ в рамках инвестиционного портфеля управляющей компании. Структура инвестиционных портфелей управляющих компаний ограничивается нормативными долями финансовых активов, которые задаются в подсистеме Пенсионное законодательство. Доходность инвестиционных портфелей определяется в соответствии с доходностью финансовых активов, динамически формируемых в подсистеме Финансовый рынок.

Ра№1етение_денежных_средсте_на_счетах

Допя^денежмых_срвдств_на_счетах_в_портфеле ) Нормативная_доля_средств_на_счетах ф Доля_средств_размещаемых_ма_счетах ф

Проценты_по Дсредствам _иа Дсчетах

Денежные_средства_на_счетах_в_кредитных_организациях_начальные Денежные_средства_на_счетах_в_кредитных_организациях

Снятие_денежных_средств,со_счетов Золя_снятых_средств_на_сч<

Ставка Ддепозита

Покупка_ГЦБ_РФ ( Доля_ГЦБ ДРФ_вДпортфеле 0 Нормативная _до ля _ГЦо_РФ ф ДоляДсредств_рззмещаемыхДв_ГЦБ_РФ (з

Доход_по_ГЦБ_РФ ^

Доходность_ГЦБ_Р

Днэрация_ГЦБ_РФ й 0 Государствеиные_це

Ра5мешение_в Ддепозиты Доля _депозитовДе_лортфеле ф Нормативная Ддоля Ддепозитов ф Доля_средств_размещаемых_е_депозиты ф

Процемты_по^депозитам ,

ф Депозиты_в_кредитных_организациях_иачапьные Депозиты_е Дкредитных Дорганизациях

Рисунок 7 - Фрагмент системной потоковой диаграммы Инвестиционный портфель

Деятельность частных управляющих компаний построена аналогично, за исключением того, что для НПФ предусмотрены один совокупный инвестиционный портфель, а также передача средств пенсионных накоплений из ПФР и НПФ.

Потоковые диаграммы подсистемы Финансовый рынок задают структуру и динамику финансовых активов, в которые управляющими компаниями инвестируются средства пенсионных накоплений: государственные ценные бумаги (см. Рисунок 8), корпоративные ценные бумаги, ипотечные ценные бумаги, международные ценные бумаги, депозиты, денежные средства на счетах. Учитывается влияние на доходность финансовых активов таких факторов, как профицит бюджета, ставка рефинансирования, ставка вклада до востребования, курс долара США, цена на нефть, прибыль российских организаций, средняя заработная плата, индекс цен на жилье, дюрация казначейских облигаций США. индекс Dow Jones.

(X Прсгноа.прсфицита_ФБ Q Стаека.рефинамсироеэния

Прсгно! профицита КБ субъектов ' ,

4:1 ........ Q Дохсднрт.ГЦБ.РФ

........ Q Дегодмость_региснзльньгх_е6лигэции

Профицит,ФБ О...........-.......

Объем_ГЦБ_РФ_в_обращеиик Рашещение^ГЦБ.Р'Ф^ т- ' ....... Ч-у- Q г:::; . g Погзшвние_ГЦБ_РФ

(5 Дюрациа_ГЦБ_РФ

Объем_ГЦБ_субъектсв_РФ^е_обращении

Профицит_КБ_субьектрв О -С. о Драда.ГЦБ.су6Др,.РФ

. 06ъем_туииц1тальныт_0блигации.а_рбрз1цвкин Ратмещение_м>'ницииальных_о6лигэций g m-tmxzmn*Q Ч ^ Погзшени^ыукншпзльнйвсоблигэций

Г* Дорзциа.муниципалькых.сб/шгачий

Рисунок 8 - Фрагмент системной потоковой диаграммы Государственные ценные

бумаги

Параметризация динамических моделей произведена с помощью методов регрессионного анализа статистических данных о пенсионной системе РФ. Идентифицированы следующие переменные: темпы миграции и смертность по трем возрастным группам населения, коэффициенты линейной регрессии в уравнениях, определяющих динамику числа занятых, инвестиций, основных фондов, коэффициенты производительности занятых и основных фондов, доли вознаграждения в доходах от инвестирования, доли расходов в стоимости чистых активов управляющих компаний, дюрация ценных бумаг - подтверждена адекватность, чувствительность полученных математических моделей.

Разработанный комплекс агоритмических моделей пенсионной системы Российской Федерации программно реализован на основе высокотехнологичных решений имитационного моделирования и современных принципах программной инженерии. В рамках диссертационного исследования были проведены испытания комплекса агоритмических моделей, сценарные исследования и интерпретированы полученные результаты.

Сформирована информационно-аналитическая архитектура СППР и инструментария формирования комплекса компьютерных моделей, на основе которой обеспечивается:

- сквозная информационно-аналитическая поддержка принятия решения, включающая мониторинг и анализ данных, формирование сценариев, динамический компьютерный сценарный анализ и принятие решений;

интеграция различных аналитических приложений с базами знаний и хранилищами данных по отрасли и территориям, сегментированными по областям деятельности;

- развитые визуальные интерфейсы построения моделей сложных систем, поддерживающие единые методологические принципы и универсальные графические нотации стратифицированного описания и агоритмизации, ориентированные на эксперта по проблеме; интерактивный режим участия эксперта в процессе подготовки сценариев, моделирования и проведения экспертных ревизий, формирования управленческого решения по результатам моделирования;

- интегрированный исследовательский фрейм композитных компьютерных моделей для описания социально-экономических процессов, реализованных на основе перспективных информационно-аналитических технологий, включая аппарат имитационного моделирования и поддержку различных парадигм и техник компьютерного моделирования на основе механизмов компенсационного сочетания моделей различного вида; открытая структура модельного комплекса, модульный принцип формирования и расширения на основе обобщенной имитационной модели отрасли;

- развитый инструментарий сценарного планирования, поддерживающий формирование сценариев развития системы и проведение сценарных расчетов.

Основными компонентами архитектуры СППР являются модуль извлечения, преобразования и загрузки данных, средства формирования стратифицированного описания системы, средства проведения сценарных расчетов, процедуры выбора сценариев (см. Рисунок 9).

Модуль извлечения, преобразования и загрузки данных позволяет настроить информационное представление системы на источники данных, которыми могут быть базы данных, электронные таблицы, текстовые файлы и др. и сохранять в базу данных или во внешние файлы результаты сценарных расчетов, проведенных на модельном комплексе.

Средства формирования стратифицированного описания поддерживают единый формат отображения информации и позволяют описывать социально-экономическую систему в нотациях семантического, потокового, структурно-функционального, агоритмического, информационного представления с помощью соответствующих идеографических средств компьютерного моделирования. Между представлениями поддерживаются информационные связи, благодаря которым элементы одного преставления могут быть сопоставлены

соответствующим элементам другого представления. Инструмент поддерживает навигацию по представлениям стратифицированного описания, а также по уровням иерархии каждого представления. Описание системы производится посредством конструирования диаграммы из элементов графических нотаций, расположенных на панелях инструментов для каждого представления. Каждому элементу агоритмического представления соответствует показатель информационного представления. В режиме информационного представления могут быть сформированы иерархия показателей системы, многомерные кубы, индикаторные мониторы.

Средства формирования стратифицированного описания

Потоковое представление

Семантическое представление

'...................... и

База знаний

Структурно-функциональное представление

Средства проведения сценарных расчетов

^ Морфологическая ; модель

Системно-динамические ~ модели

Нейронные сети <

Агоритмическое представление Эконометрическиё

>: Агоритмические 5-. модели

ш^ЁШшшшШМй

Агентные модели

.....%Й|........^.............%..........

А л, 3............. Х

Когнитивные

Дискретно-событийные . модели

..................................-_____________________________________________________________________________________________________

Информационное представление

PL .Л ! Иерархия Индикаторные 111:11

; .............................. Ш \ показателей мониторы

Хранилище данных 1 .Ьйй . v . ......; -V И

Процедуры выбора сценариев

..............M................

Решение

Модуль извлечения, преобразования и зафузки данных

f Источники данных

Access MS SQL Oracle Источники ODBC Таблицы Excel Текстовые файлы

i, )

Рисунок 9 - Основные компоненты архитектуры СППР Средства проведения сценарных расчетов позволяют формировать сценарии развития социально-экономической системы на основе морфологической модели. По сформированным сценариям проводятся расчеты, результаты которых сохраняются в базу данных и доступны для просмотра через информационное представление системы. Для обеспечения выбора сценария по результатам экспериментов на имитационной модели могут быть заданы вычислительные процедуры, учитывающие степень достижения индикаторов целевых значений при каждом сценарии, экспертные оценки в задачах согласования интересов участников переговоров и др.

III. выводы

В диссертационной работе получены следующие основные научные результаты и теоретические выводы:

1. Определены назначение и правила стратификации социально-экономических систем на основе принципов многомодельносги в гетерогенной информационно-аналитической среде. Стратификация упрощает реализацию комплекса взаимосвязанных компьютерных моделей и служит основой для формирования баз данных и баз знаний системы поддержки принятия решений.

2. Выделены базовые представления стратифицированного описания социально-экономической системы: семантическое, отображающее моделируемую систему в виде сети объектов, имеющих семантические (логические) связи друг с другом; потоковое, описывающее систему как совокупность потоков различной природы; структурно-функциональное, представляющее систему в виде иерархии взаимосвязанных подсистем; агоритмическое, предназначенное для детализации и агоритмизации выделенных в структурно-функциональном представлении моделируемых процессов; информационное, предназначенное для отображения структуры показателей и данных о моделируемой системе. Предложены единые методологические подходы и унифицированные графические нотации формирования стратифицированного описания и компьютерных моделей, поддерживающих процесс ведения экспертных ревизий в процессе структуризация проблемной ситуации.

3. Выпонена структуризация моделируемой пенсионной системы на основе предложенного стратифицированного описания и разработан и программно реализован комплекс новых имитационных моделей пенсионной системы, предназначенный для анализа и формирования сценариев ее развития. Комплекс агоритмических моделей включает системно-динамическую модель Население, с элементами агентного моделирования поведения застрахованных лиц, системно-динамические модели Пенсионные фонды, Управляющие компании, Страхователи, Финансовый рынок, отражающие базовые процессы деятельности в этих сферах, а также агоритмически определяемые параметры модели Пенсионное законодательство, формируемые по модульному принципу и поддерживающие механизмы компенсационного сочетания моделей различного типа. Параметризация, оценка достоверности динамических моделей выпонена по данным мониторинга с применением экономико-математических методов.

4. Разработана методика формирования программы сценарного исследования комплекса компьютерных моделей социально-экономической системы с помощью морфологической модели, основанной на комбинировании различных вариантов функционирования подсистем, выделенных в структурно-функциональной модели. Подготовленные экспертами сценарии

апробируются при проведении динамического компьютерного сценарного анализа на разработанных имитационных моделях.

5. Создание композитных компьютерных моделей осуществляется на основе идентифицированных в процессе формирования стратифицированного описания объекта моделирования имплицитных и информационных связей между моделями комплекса, что обеспечивает условия для функционирования обобщенной имитационной модели пенсионной системы, интеграцию с хранилищами данных по отрасли, сегментированными по областям, на основе предложенной в работе общей информационно-функциональной архитектуры. Информационно-аналитическая инфраструктура СППР в пенсионной сфере включает модуль извлечения, преобразования и загрузки данных, обеспечивающий интеграцию с базами данных и базами знаний, идеографические средства формирования стратифицированного описания, инструментальные средства проведения сценарных расчетов.

IV. ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ, ОТРАЖАЮЩИЕ ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

Работы, опубликованные автором в ведущих рецензируемых журналах и журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки

1. Лычкина H.H., Морозова Ю.А. Мультимодельный комплекс пенсионной системы как инструмент решения задач реформирования в социальной сфере // Вестник университета. М.: ГУУ, 2011. №15. с. 187-192. - 0,44 п.л.

2. Морозова Ю.А. Информационно-аналитическая поддержка принятия государственных решений в пенсионной сфере на основе комплекса имитационных моделей // РИСК. М.: 2011. №4. с. 566-574. - 0,5 п.л.

Другие работы, опубликованные автором по теме диссертации

1. Морозова Ю.А. Имитационная модель Пенсионного фонда Российской Федерации // Новые информационные технологии, тезисы докладов XV международной студенческой школы-семинара, М.: МГИЭМ, 2007. с. 291. - 0,07 п.л.

2. Морозова Ю.А. Имитационная модель системы пенсионного обеспечения Российской Федерации II Сборник материалов 15-го Всероссийского студенческого семинара Проблемы управления, М.: ГУУ, 2007. с. 168-169. - 0,13 п.л.

3. Морозова Ю.А. Имитационная модель Пенсионного фонда Российской Федерации // Имитационное моделирование. Теория и практика, тезисы докладов Четвертой Всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности ИММОД-2009, Санкт-Петербург, 2009. Том 2. с. 319-321.-0,25 п.л.

4. Морозова Ю.А. Гетерогенная информационно-аналитическая среда моделирования социально-экономических систем // Новые информационные технологии, тезисы докладов XVIII международной студенческой школы-семинара, М.: МГИЭМ, 2010. с. 363-364. - 0,07 п.л.

5. Морозова Ю.А. Инструментальные средства формирования стратифицированного описания моделей сложных систем в гетерогенной информационно-аналитической среде И Сборник материалов 25-й Всероссийской научной конференции молодых ученых Реформы в России и проблемы управления, М.: ГУУ, 2010. с. 166-168. - 0,13 п.л.

6. Лычкина Н.Н., Морозова Ю.А. Стратификация и инструментальная реализация модельного комплекса пенсионной системы РФ П IV-я Всероссийская научно-практическая конференция Теория и практика системной динамики (Апатиты, 29-10 марта 2011 г.). Материалы докладов. - Апатиты: КНЦ РАН, 2011. с. 24-26. - 0,13 пл.

7. Lychkina N.N., Morozova Y.A., Shults D.N. Stratification of Socio-economic Systems Based on the Principles of the Multi-modeling in a Heterogeneous Information-analytical Environment // 2nd. International Multi-Conference on Complexity, Informatics and Cybernetics, Orlando, Florida, USA: International Institute of Informatics and Cybernetics, March 27th - 30th, 2011. p. 97-100,-0,25 п.л.

8. Lychkina N.N., Morozova Y.A. et al. Social Sphere Modeling Based on System Dynamics Methods // 29th International Conference of the System Dynamics Society, Washington DC, USA, July 24th-28th, 2011. - 0,75 п.л.

9. Морозова Ю.А. Комплекс имитационных моделей пенсионной системы Российской Федерации // Сборник научных статей Информационные системы и математические методы в экономике. - Пермь: ПГУ, 2011. с. 159-169. - 0,63 п.л.

10. Лычкина Н.Н., Морозова Ю.А. Имитационное моделирование социальной сферы. -Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. - 388 с. - 21,56 п.л.

Подп. в печ. 03.02.2012. Формат 60x90/16. Объем 1,0 п.л.

Бумага офисная. Печать цифровая.

_Тираж 50 экз. Заказ № 65_

ФГБОУВПО Государственный университет управления Издательский дом ФГБОУВПО ГУУ

109542, Москва, Рязанский проспект, 99, Учебный корпус, ауд. 106

Тел./факс: (495) 371-95-10, e-mail: diric@guu.ru

www.guu.ru

Похожие диссертации