Geum.ru

Специальность 05. 13. 10 – Управление в социальных

Вид материалаДокументы
Основное содержание работы
Первая глава
Во второй главе
В третьей главе
Подобный материал:
1   2   3

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность и признательность члену-корреспонденту АН РБ, заслуженному деятелю науки и техники РБ и РФ, заведующему кафедрой технической кибернетики, профессору, доктору технических наук Б. Г. Ильясову за неисчерпаемую энергию и труд в продвижении системных знаний и идей динамического моделирования и управления социально-экономическими системами, в русле которых и выполнена данная работа, основанная на совместно проводимых в течение многих лет исследованиях, а также за всестороннюю помощь и поддержку при подготовке диссертации к защите. Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность заведующей кафедрой экономической теории, профессору, доктору экономических наук И. В. Дегтяревой за постоянное и заинтересованное обсуждение экономических концепций и проблем в области макроэкономического анализа и моделирования. Особые слова глубокой благодарности автор адресует директору института экономики и управления, профессору, доктору технических наук Л. А. Исмагиловой за приобретенные в годы совместной работы методологические знания и опыт научных исследований социально-экономических систем.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы интеллектуальной поддержки принятия решений при управлении воспроизводственным процессом МЭС, который рассматривается с учетом запасов ресурсов и регулируется рыночными механизмами; формулируются цель и задачи работы; представлены положения, выносимые на защиту; изложены краткая характеристика и сведения об апробации работы.

Первая глава посвящена анализу проблем интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений в многосекторных макроэкономических системах, функционирующих на неравновесных режимах с учетом рыночных отношений между секторами экономики.

Анализ современного состояния макроэкономических систем, в том числе и российской экономики, позволил заключить, что многие проблемы имеют общие черты, связанные с необходимостью регулирования материальных и финансовых потоков расходов и доходов секторов экономики, которые выполняют процессы: производства, распределения, обмена и потребления в условиях ограниченности запасов ресурсов и неопределенности рыночной среды. Обоснована необходимость применения воспроизводственного подхода к исследованию макроэкономических проблем, который обеспечивает проведение системного анализа процессов производства, распределения, обмена потребления и накопления в их единстве и взаимосвязи на основе взаимообусловленного изменения во времени темпов расходов и доходов секторов экономики и объемов накопленных ими запасов. Сформулирована комплексная проблема исследования, моделирования и интеллектуальной поддержки управления воспроизводственным процессом МЭС с учётом запасов, рыночных и государственных механизмов регулирования.

Анализ работ отечественных и зарубежных авторов в области управления воспроизводственными процессами МЭС показал, большинство работ посвящено либо построению различных моделей межотраслевого баланса, либо описанию динамики макроэкономических рынков без учета взаимодействия секторов экономики, либо исследованию только поточно-запасных процессов функционирования производств, комплексов и секторов экономики в отдельности без учета рынков. Показано, что область исследования динамики воспроизводственных процессов МЭС и проблем интеллектуальной поддержки управления формированием финансовых потоков секторами экономики с учетом запасов ресурсов и рыночных регулирующих механизмов, является малоизученной. Сформулирована цель исследования, определен круг научных и практических задач.

Во второй главе предложена методология системного моделирования и интеллектуальной поддержки управления МЭС, которая представлена в виде трех взаимосвязанных триад: триады подходов, составляющих концепцию моделирования и интеллектуальной поддержки при управлении МЭС; триады моделей, описывающих поведение МЭС, и триады принципов и методов, применяемых при построении системы управления воспроизводственным процессом МЭС с учетом ограниченных запасов и неравновесных рыночных условий.

Концепция исследования, системного моделирования и управления воспроизводственным процессом в МЭС основана на интеграции системного, динамического, когнитивного, сценарного и других общенаучных подходов (первая триада методологии). Применение этих подходов позволяет провести структуризацию МЭС путем последовательного выполнения декомпозиции различными способами: сначала путем выделения концептов в виде макроэкономических агентов (МЭА) и макроэкономических рынков с замкнутыми по финансовым потокам контурами и корректирующими информационными связями и построения когнитивной модели; а затем – путем выделения функциональных процессов, выполняемых секторами МЭС и планируемых с учетом запасов и рыночных регулирующих механизмов, и построения функциональных и динамических моделей МЭС.

Особенности применения динамического подхода заключаются, во-первых, в исследовании динамически неравновесных режимов функционирования МЭС, связанных как с нарушениями баланса темпов расходов и доходов секторов экономики, так и с неравенством между спросом и предложением на макроэкономических рынках, и, во-вторых, в проведении анализа динамики МЭС с помощью взаимосвязанного изменения во времени системных факторов, объединенных в две триады (рисунок 1). Первая триада включает системные факторы, которые описывают неравновесные состояния секторов экономики в виде темпов расходов , доходов и их сальдо; запасов; а также управления в виде корректировки темпов расхода финансовых ресурсов и выбора моментов времени tU принятия решений по корректировке темпов потоков. Вторая триада включает факторы, описывающие неравновесные состояния макроэкономических рынков: спрос и предложение; цену как фактор, формирующийся в результате взаимодействия спроса и предложения и регулирующий темпы расходов ресурсов секторами экономики (элементы первой триады); а также чувствительность рыночного механизма, определяемую ценовыми эластичностями спроса и предложения.




Рисунок 1 – Триады системных факторов, важных для исследования динамики неравновесных процессов функционирования МЭС

с учетом запасов и рыночных условий


Применение когнитивного и сценарного подходов позволяет: выявить причинно-следственные цепочки формирования доходов и расходов МЭА и их взаимодействия на макроэкономических рынках; сгенерировать различные сценарии управления МЭС и выявить закономерности развития неравновесных ситуаций при различных вариантах государственного регулирования.

В рамках второй триады методологии разработаны когнитивные модели МЭС. При построении когнитивной модели кругооборота финансовых потоков МЭС с учетом запасов в качестве концептов выделены следующие четыре макроэкономических агента (сектора): фирмы; домашние хозяйства; финансовые учреждения; государство (рисунок 2). Связями являются финансовые потоки. Введение агента «финансовые учреждения» имеет целью выявление контура преобразования сбережений в инвестиции, который оказывает существенное влияние на динамику производства валового внутреннего продукта (ВВП). Когнитивная модель описывает макроэкономический кругооборот финансовых потоков, охватывающий все стадии воспроизводственного процесса, в виде трех замкнутых контуров: основного, системообразующего, контура «производство–потребление» и двух корректирующих контуров «сбережения–инвестиции» и «налоги–госзакупки», которые формируют утечки и инъекции относительно основного контура. Выделение этих контуров позволяет с системных позиций подойти к исследованию локальных и параллельных путей распространения возмущений; определить особенности взаимодействия перечисленных контуров на динамически неравновесных режимах функционирования МЭС, которые обусловлены созданием во втором и третьем контурах резервуаров (запасов) накопленных ресурсов, служащих дополнительными источниками для обеспечения стабильного функционирования первого контура.

Согласно условиям обеспечения динамически равновесного режима функционирования МЭС сформулированы балансы темпов притоков и оттоков ресурсов для каждого макроэкономического агента (сектора). Из этих балансов вытекают известные макроэкономические тождества: инвестиций и сбережений, утечек и инъекций, а также тождество совокупных расходов и доходов в виде равенства темпа формирования ВВП, рассчитанного по расходам, и темпа формирования ВВП, рассчитанного по доходам.





Рисунок 2 – Когнитивная модель кругооборота финансовых потоков

макроэкономической системы с учетом запасов


Сформулированы системные принципы построения моделей управляемого поведения МЭА в составе системы, согласно которым каждый агент: имеет запас ресурсов; получает доходы по нескольким параллельным каналам от других агентов; планирует свои расходы на выполнение основных видов деятельности; выполняет несколько параллельных функциональных процессов, связанных с расходами ресурсов. При чем планирование осуществляется в три этапа: во-первых, планы согласуются по макроэкономическим тождествам; во-вторых, планы корректируются в зависимости от поведения других агентов; и, в-третьих, планы проверяются на обеспеченность запасами ресурсов. Сформулированные системные принципы построения структур динамических моделей управляемого поведения МЭА являются инвариантными по отношению к множеству функций, выполняемых секторами экономики в соответствии с их ролью в воспроизводственном процессе МЭС.

Разработана когнитивная модель функционирования МЭС в рыночных условиях (рисунок 3) путем расширения когнитивной модели макроэкономического кругооборота за счет введения в нее новых концептов – макроэкономических рынков. Концепты-рынки также выполняют процессы, только не преобразования потоков, а формирования цен (труда, денег, благ) на основе соотношения между спросом и предложением. Добавление рынков не нарушает логику макроэкономического кругооборота, а дополняет ее новыми информационными связями в виде рыночных цен, регулирующих темпы потоков ресурсов.




Рисунок 3 – Когнитивная модель функционирования макроэкономической

системы в рыночных условиях


Роль рынка благ состоит в аккумулировании основных финансовых потоков потребления и накопления, а также в формировании уровня цен как фактора, регулирующего процесс обмена благ и денег на динамически неравновесных режимах. Роль рынка труда, находящегося в зависимом от рынка благ положении, состоит в формировании информационных показателей уровня безработицы и заработной платы, характеризующих социальное благополучие МЭС и регулирующих планы поведения реального сектора и сектора домохозяйств на динамически неравновесных режимах. Роль рынка денег, тесно взаимодействующего с рынком благ, состоит в формировании ставки процента как информационного регулирующего фактора, воздействующего на инвестиционный спрос как самый динамичный компонент совокупного спроса.

В рамках третьей триады методологии предложены принципы построения систем управления воспроизводственным процессом МЭС в рыночных условиях, которые предполагают: формирование целей управления в виде достижения требуемых темпов функционирования МЭС на основе информации об объемах запасов и рыночных факторах; построение системы управления в классе иерархических систем, содержащей три уровня управления с использованием принципов обратной связи, адаптации и ситуационного управления; применение нейросетевых и продукционных моделей принятия решений; а также применение имитационного моделирования для объединения моделей различных классов в единой информационной среде для согласования их работы в режиме модельного времени.

В третьей главе разработан комплекс динамических моделей воспроизводственного процесса МЭС. Функциональная схема (ФС) комплекса моделей МЭС построена на основе когнитивной модели макроэкономического кругооборота (рисунок 2) с использованием предложенных системных принципов перехода к секторальной декомпозиции. Уточнен элементный состав моделей, определены множества выполняемых секторами функциональных процессов в соответствии с принятыми в системе национальных счетов и интегрированных матрицах финансовых потоков (матрицах SAM) группировками экономики по секторам. На ФС выделены пять моделей: модель А1 функционирования реального сектора; модель А2 функционирования сектора домашних хозяйств; модель А3 сектора финансовых учреждений; модель А4 функционирования сектора государственных учреждений и формирования совокупных расходов и макроэкономических показателей. Произведено распределение всех функциональных процессов воспроизводственного цикла между секторами МЭС с выделением для каждого сектора основного функционального назначения.

Разработана обобщенная ФС модели отдельно взятого сектора МЭС, согласно которой деятельность каждого сектора предполагает: получение доходов от других секторов МЭС; выполнение управляемых функциональных процессов, связанных с расходами; накопление запасов и их использование в условиях разнотемповости расходов и доходов на динамически неравновесных режимах; а также корректировку планов по расходу ресурсов на основе информации об объеме запасов, о состоянии других секторов и всей МЭС в целом (рисунок 4).



Рисунок 4 – Обобщенная функциональная схема деятельности сектора МЭС

Разработан алгоритм управления поведением сектора экономики, выполняющий корректировку плановых темпов расхода ресурсов на основе информации об ограниченной сумме запасов. Алгоритм представлен нелинейной функцией fi (рисунок 4), является инвариантным по отношению к виду выполняемых секторами функций, реализован программно на языке Matlab и в виде специального блока встроен в модели всех секторов.

Анализ особенностей предложенного алгоритма целесообразно провести на примере упрощенной модели управляемого поведения сектора, который выполняет один функциональный процесс (имеет один отток) и получает доход по одному каналу (имеет один приток). Вычисление корректирующего коэффициента kci нелинейной функцией fi (рисунок 5) выполняется по формуле:

.

Согласно формуле, выполняется анализ достаточности текущих запасов без учета неприкосновенной части для расхода ресурсов с плановым темпом в течение времени . Для ситуаций недостаточности запасов выполняется снижение темпа с таким коэффициентом, умножение на который дает возможный темп, который обеспечивается текущими запасами на планируемый период времени в автоматическом режиме (рисунок 6, зона 1).


Рисунок 5 – Функциональная схема модели

управляемого поведения i-го сектора

(интерпретация с позиций экономической теории)
Рисунок 6 – График

нелинейной зависимости


Для ситуаций роста запасов (зона 3) при превышении запасами пороговой величины, которая в q раз больше требуемого объема, выполняется перерасчет планов в сторону увеличения. Эти решения основываются на анализе большого количества данных о состоянии МЭС в целом и применяются в автоматизированном режиме. В ситуациях незначительных изменений объема запасов обеспечивается резистентность сектора к внешним возмущениям (зона 2) и поддерживается плановый темп расхода ресурсов . Блок реализации функционального процесса построен на основе принципа обратной связи.

Рассмотренный вид схемы модели управляемого поведения сектора соответствует ее экономическому содержанию, сформулированному в соответствии с экономической теорией: процессы расхода и дохода протекают параллельно, разность их определяет сальдо, в функции от которого и считается запас (рисунок 5). С целью анализа законов управления выполнены следующие преобразования схемы.

Функциональная схема модели, представленная с позиций теории управления (рисунок 7), получена перемещением сумматора, вычисляющего сальдо (а теперь – рассогласование) и интегратора, вычисляющего запас, в начало схемы. Очевидным становится наличие второго контура – контура адаптации, выполняющего корректировку плановых темпов расхода ресурсов на основе информации об объеме текущих запасов. В ситуациях, когда , цель управления запишется: , в остальных ситуациях .




Рисунок 7 – Функциональная схема модели управляемого поведения

i-го сектора (интерпретация с позиций теории управления)


Предложенный алгоритм адаптации на основе информации об ограниченной сумме запасов обеспечивает приближение текущего темпа расхода к темпу текущего дохода сектора, изменение которого определяется взаимодействием секторов в составе МЭС; иными словами выполняется самовыравнивание темпов доходов и расходов на неравновесных режимах.

Наличие эффекта самовыравнивания в управляемом поведении сектора может быть объяснено и с третьей стороны – с позиций теории систем, если привлечь к анализу системный принцип неравновесного состояния. Согласно последнему система находится в динамически неравновесном состоянии, если нарушено равенство между двумя противоположно направленными факторами, действующими на систему. Для сектора в качестве силы, способствующей его развитию, рассматривается темп формирования доходов сектора; противодействующим фактором является темп расходов сектора ; а регулируемым системным фактором являются запасы сектора . Уравнение движения системы, записанное для темпа изменения регулируемого системного фактора , преобразовано в дифференциальное уравнение инерционного звена, входом которого является темп дохода , а выходом – объем запасов . Коэффициент передачи и постоянная времени определяются параметрами и q. Для ситуаций снижения темпов (зона 1) ; а для ситуаций роста темпов (зона 3) ; . Введен коэффициент , который назван коэффициентом самовыравнивания, так как его увеличение способствует более быстрому достижению нового равновесного состояния, и наоборот (рисунок 6).

Поведение сектора (агента) является тем более реактивным, то есть тем быстрее наступит равновесие темпов потоков и тем меньше новое равновесное состояние будет отличаться от прежнего, чем больше коэффициент самовыравнивания . Однако при этом согласно логике планирования запасов объем оставшихся запасов будет меньше за счет меньшего коэффициента передачи, то есть меньших значений параметров и q,. Иными словами, более высокая реактивность поведения присуща агенту в случае, если запасов у него меньше, и наоборот. При этом большая реактивность агента позволяет ему реагировать изменением расходов позже – при снижении запасов и раньше, если запасы растут. Выявлены основные типы управляемого поведения макроэкономического агента. быстрого агента с малыми запасами; медленного агента с большими запасами; опережающего и запаздывающего агентов с варьируемыми запасами.

Таким образом, предложенные три варианта интерпретации структурной схемы модели управляемого поведения сектора позволяют сформировать триединый взгляд на предлагаемую модель, которая воплотила в себе закономерности экономической теории, теории управления и теории систем. Полученная триада теорий, формирующих математическую основу описания поведения сектора, является отображением триады подходов, составляющих основу концепции исследования и моделирования МЭС.

На основе обобщенной ФС модели сектора МЭС разработаны модели для всех секторов в составе МЭС.

Модель А1 функционирования реального сектора отражает динамику процессов установления равновесия между потоками доходов и расходов сектора с учетом запасов при реализации им процессов производства и распределения ВВП как основных процессов, а также процессов сбережения, инвестирования и передачи трансфертов с учетом накопленных запасов. Отличиями модели являются получение в качестве дохода инвестиций от сектора финансовых учреждений, а также отсутствие процессов потребления.

Модель А2 функционирования сектора домашних хозяйств описывает особенности поведения домохозяйств при формировании ими потоков потребления и сбережения с учетом запасов на множестве неравновесных состояний и позволяет выявить причины нарушения динамически равновесных режимов функционирования МЭС. Особенность модели заключается в описании динамики процессов потребления и сбережения на основе кейнсианских поведенческих функций, учитывающих информацию о текущем валовом располагаемом доходе населения. При моделировании учтены коэффициенты предельных склонностей к потреблению и сбережению, что позволяет воспроизвести во времени и исследовать мультипликативные эффекты.

Модель А3 функционирования сектора финансовых учреждений описывает динамику формирования инвестиционных потоков на основе накопленных объемов запасов из сбережений всех секторов МЭС, а также влияние изменений инвестиционных потоков на траекторию движения МЭС на множестве неравновесных состояний. Особенностью модели является описание динамики процесса инвестирования с помощью, во-первых, выделения в инвестиционном потоке доли, не зависящей от темпа выпуска ВВП, в виде автономных инвестиций, и доли, изменяющейся в зависимости от колебаний ВВП, в виде индуцированных инвестиций; и, во-вторых, учета как инерционных свойств формирования инвестиционного потока, так и инвестиционного лага.

Модель А4 функционирования государственных учреждений описывает процессы реализации сектором во времени планов по формированию бюджета и внебюджетных фондов на основе налоговых и неналоговых поступлений, а также процессы использования накопленных финансовых ресурсов при их перераспределении между секторами МЭС с учетом запасов. Особенность моделирования функциональных процессов для сектора государственных учреждений состоит в том, что этот сектор является уникальным, поскольку его поведение нельзя описать функциональными зависимостями. Для описания поведения сектора в виде правил принятия решений необходимо использовать сценарный подход, который реализуется при разработке интеллектуальных алгоритмов более высокого уровня управления МЭС. Формирование совокупных расходов и макроэкономических показателей обеспечивает кругооборот финансовых потоков путем замыкания воспроизводственного цикла по финансовым потокам, что отражает движение финансовых средств от потребителей к производителям в результате обмена.

Сформированы сценарии и выявлены закономерности поведения МЭС на динамически неравновесных режимах. Закономерностью неуправляемого поведения МЭС является рост запасов у одной части секторов МЭС при одновременном снижении запасов у другой части секторов МЭС. Рост запасов сектора может быть достаточно длительным; снижение запасов сектора обязательно приведет к уменьшению темпов расхода ресурсов сектором через некоторый промежуток времени, длительность которого определяется текущим объемом запасов и типом управляемого поведения сектора. Чем больше значение объема запасов сектора, тем дольше сектор может поддерживать прежние плановые темпы функционирования за счет расходования накопленных ранее запасов.

Сформированы сценарии и выявлены закономерности управляемого поведения МЭС на динамически неравновесном режиме (рисунок 8). Показано, что при формировании тенденций роста запасов сектора целесообразно принимать решения об увеличении расходов, что препятствует изъятию из оборота части ресурсов. Принятие таких решений способствует восстановлению равновесия в первую очередь в секторе, по которому было принято решение; и только затем последствия этого решения сказываются на функционировании других секторов с учетом механизма взаимовлияния потоков и запасов. Показано, что ключевым является реальный сектор, от состояния которого зависит состояние других секторов и всей МЭС в целом. Своевременно принятые решения, обеспечивающие быстрое реагирование на неблагоприятные воздействия, препятствуют нерациональному перераспределению запасов между секторами и позволяют компенсировать неблагоприятные воздействия за более короткий срок.




Рисунок 8 – Сценарий управляемого поведения МЭС на неравновесном режиме