Теоретико-методологічні засади моделювання економічної динаміки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі економічної кібернетики Донецького національного університету Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк).

Науковий консультант:

член-кореспондент НАН України, доктор економічних наук, професор Лисенко Юрій Григорович, Донецький національний університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри економічної кібернетики (м. Донецьк).

Офіційні опоненти:

доктор економічних наук, професор Вовк Володимир Михайлович, Львівський національний університет імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри економічної кібернетики (м. Львів);

доктор економічних наук, професор Заруба Віктор Яковлевич, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри економічної кібернетики та маркетингового менеджменту (м. Харків);

доктор економічних наук, професор Черняк Олександр Іванович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри економічної кібернетики (м. Київ).

Захист відбудеться 29 листопада 2007 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.051.01 у Донецькому національному університеті Міністерства освіти і науки України за адресою: 83015, м. Донецьк, вул. Челюскінців, 198_а, великий зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донецького національного університету Міністерства освіти і науки України (83055, м. Донецьк, вул. Університетська, 24).

Актуальність теми. Динамізм перетворень, які протікають в економіці України, відображує зростання основних показників соціально-економічного розвитку. Так обсяг реалізованої продукції промисловості у 2006 р. порівняно з 2004 р. збільшився на 37,7 %, а основні виробничі фонди за відповідний період - на 19 %. При цьому спостерігалося зниження частки збиткових підприємств у цілому на 16,6 % за 2000-2006 рр. Потреба у працівниках у 2006 р. порівняно з 2002 р. зросла в цілому на 37 % - на 12,5 % у промисловості і майже на 58 % у сфері послуг, що характеризує тенденцію підвищення ділової активності. Між тим, коливання середнього рівня рентабельності операційної діяльності у промисловості складали від 2,6 % у 2002 р. до 5,8 % у 2006 р., що характеризує наявність нерегулярності в тенденціях економічного розвитку. Такі темпи розвитку сучасної економіки, яка є складною динамічною системою, не дозволяють своєчасно одержувати досконале уявлення про неї, як про систему, яке б відповідало вимогам актуальності. Ці специфічні умови функціонування економіки України характеризуються високим рівнем невизначеності, що впливає на збільшення ризиків і втрат при прийнятті управлінських рішень.

Цілком природно, що складність економічних процесів, яка каскадно зростає, ставить нові, більш високі вимоги до управління економічними системами всіх рівнів. В теперішніх умовах найбільш продуктивним напрямком у розробці ефективних управлінських рішень є застосування апарату економіко-математичних методів і моделей, що реалізуються за допомогою високошвидкісних інформаційних технологій.

Але дослідження в економіці проявів хаотичної динаміки, а також виявлення подій катастрофічної природи, пов'язаних із різкими стрибкоподібними змінами змінних стану економічних систем, вплив невизначеностей і нерегулярності, що вагомо відбиваються на формування економічних умов, доводять, що застосування класичних методів й моделей у цій ситуації є малоефективним. Це диктує необхідність переорієнтації методології моделювання з досліджень процесів стабілізації на вивчення особливостей самоорганізації, з дослідження умов стабільності на функціонування за умов нестабільності й нерівновагової поведінки, з безперервності поведінки на стрибки й катастрофи, з детермінізму на вивчення невизначеностей. Постановкою й вирішенням завдань економічної динаміки займалися колективи під керівництвом В.М. Глушкова, В.В. Леонтьєва, Ю.Г. Лисенка, В.Л. Петренка, Л.Н. Сергеєвої, проблемами моделювання процесів адаптації в економіці - наукові школи В.А. Забродського, Т.С. Клебанової, В.Л. Петренка.

Роботи зазначених авторів складають на даний момент базис методології моделювання економіки. Разом з тим необхідно відзначити, що накопичений досвід застосування математичних методів в економіці дотепер не одержав належного рівня систематизації й структурування, який би дозволив стверджувати існування єдиної методології економіко-математичного моделювання. Більш того, зростання складності економіки призвело до виникнення нової парадигми управління, що передбачає нелінійність і необоротність процесів економічного розвитку і орієнтує дослідження на вивчення процесів самоорганізації економічних систем, що виникають у сильно нерівноважних умовах. Необхідність переходу до нової парадигми управління викликано корінними змінами наукового світогляду, що протікають в інших галузях знань і природничих науках.

Першим кроком у напрямку до усунення теоретичної роз'єднаності в сфері застосування кількісних методів до аналізу економічних процесів повинне стати створення єдиного теоретичного інструментарію й визначення основних термінів з погляду нової еволюційної парадигми дослідження економіки. Відсутність загальної методології моделювання економічних систем, явищ і процесів не надає можливості дослідникам зосередитися на творчій складовій процесу моделювання, що перетворює весь процес відтворення істотних властивостей системи в інтуїтивний пошук структури моделі. При цьому в умовах відсутності єдиної методології весь масив знань щодо досліджуваної предметної області, недостатньо структурований для того, щоб гарантувати можливість вибору системи методів і моделей, адекватних проблемі.

Питаннями розробки економіко-математичних моделей на різних рівнях розгляду економіки в різний час займалися видатні вітчизняні вчені: А.Г. Аганбегян, О.М. Алимов, В.Н. Амітан, К.А. Багриновський, В.М. Геєць, Є.Г. Гольдштейн, Я.О. Дубров, Ю.М. Єрмольєв, Н.Ю. Кобринський, О.В. Лотов, І.М. Ляшенко, Є.З. Маймінас, В.С. Михалевич, М.В. Михалевич, Н.М. Моисеев, І.В. Сергієнко, Н.З. Шор, В.Г. Штелик, Д.Б. Юдін, О.І. Ястремський. Фундаментальний внесок у розвиток методології застосування кількісних методів в економіці належить ученим В.М. Буркову, В.В. Вітлинському, В.М. Геєцю, О.Г. Гранбергу, В.Я. Зарубі, П.С. Краснощьокову, Ю.Г. Лисенку, Д.О. Новікову, О.А. Павлову, О.О. Петрову, О.І. Черняку.

Перспективність моделювання не тільки як технології дослідження економічних систем, але і як методу наукового пізнання, зумовлює необхідність проведення наукових досліджень в галузі структурування методів, підходів, технік й інструментальних засобів моделювання, які складають його методологію. Це зумовило актуальність здійснення розробок в галузі теоретико-методологічних засад моделювання економічної динаміки, мети та завдань дисертаційного дослідження, спрямованого на структурування наукового знання про моделювання економіки в частині моделювання економічних процесів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано за матеріалами держбюджетних тем ДонНУ «Моделювання динаміки виробничо-економічних систем» Г-00/54, номер державної реєстрації - 0100U001971 (автором розроблено класифікацію економіко-математичних моделей, концепцію моделювання економічної динаміки на основі узагальнення класичних підходів, економіко-математичні моделі динаміки економічних систем); «Моделювання логістичної системи підприємства» 04-1/27, номер державної реєстрації - 0104U009167 (автором розроблено концепцію побудови комплексних моделей економічних систем, комплексні моделі виробничо-технологічної структури і динаміки фінансових потоків підприємства, економіко-математичні моделі динаміки логістичних систем підприємств, моделі адаптивної збутової політики підприємства).

Мета та завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка теоретико-методологічних засад моделювання економічної динаміки та економіко-математичних моделей економічних процесів.

Відповідно до поставленої мети в роботі поставлено й вирішено наступні завдання:

на основі аналізу базових категорій наукового пізнання уточнити категоріальний апарат економічної динаміки;

розробити авторську класифікацію економіко-математичних моделей і визначити клас моделей економічної динаміки;

розробити структуру методології моделювання економічної динаміки;

розробити концепцію моделювання економічної динаміки на основі узагальнення класичних підходів;

розробити економіко-математичні моделі динаміки, що реалізують положення запропонованої концепції моделювання економічної динаміки;

розробити концепцію побудови комплексних моделей економічних систем, що розширює область використання моделей економічної динаміки;

розробити комплексну модель виробничо-технологічної структури підприємства;

розробити комплексну модель динаміки фінансових потоків підприємства;

розробити формальну рекурсивну структурно-функціональну модель діяльності адаптивної економічної системи з використанням ідей моделювання життєздатних систем С. Біра;

розробити економіко-математичні моделі адаптивної поведінки економічної системи;

запропонувати інструментальні та методологічні заходи щодо проблем вирішення завдань економічної динаміки.

Об'єктом дослідження є процеси функціонування й управління економічними системами.

Предметом дослідження є теоретико-методологічні засади моделювання економічної динаміки й економіко-математичне моделювання економічних процесів. Конкретні результати отримано на підприємствах ВАТ «Дружківський завод металевих виробів», ЗАТ «Новокраматорський машинобудівний завод», ВАТ «Артемівський завод по обробці кольорових металів», ВАТ «Авдійовський коксохімічний завод».

Методологія й методика дослідження. Методологічну основу дисертаційного дослідження складають праці вітчизняних і закордонних учених в галузях: системного підходу (проведено аналіз базових категорій наукового пізнання, синтезовано авторські визначення в межах категоріального апарату економічної динаміки, запропоновано авторську класифікацію економіко-математичних моделей і структуру методології моделювання економічної динаміки, авторські концепції моделювання економічної динаміки й побудови комплексних моделей економічних систем), загальної теорії систем і теорії адаптивного управління (розроблено формальну рекурсивну структурно-функціональну модель діяльності адаптивної економічної системи), економіко-математичного моделювання й економічної динаміки (розроблено економіко-математичні моделі динаміки, модель адаптивної поведінки економічної системи, проведено аналіз стійкості моделей), імітаційного моделювання й системної динаміки (розроблені комплексні моделі виробничо-технологічної структури й модель динаміки фінансових потоків підприємства).

Наукова новизна. У дисертаційній роботі поставлено й вирішено важливу, актуальну для економіки й економічної науки України наукову проблему розробки й застосування теоретико-методологічних засад моделювання економічної динаміки, і було отримано наступні нові наукові результати:

удосконалені:

структура методології моделювання економічної динаміки, яку засновано на узагальненні загальнонаукових підходів до організації пізнавальної діяльності, що дозволяє підвищити швидкодію і адекватність у виборі засобів, методів й інструментів для моделювання економічних процесів з урахуванням базових принципів і концепцій економічної динаміки;

категоріальний апарат моделювання економіки, що засновано на аналізі базових категорій наукового пізнання, який складає понятійний базис дослідження;

концепція моделювання економічної динаміки, що засновано на узагальненні класичних підходів до моделювання економічної динаміки, яка дозволяє розробляти когнітивні й експериментальні моделі економічних процесів та підвищити продуктивність процесів економіко-математичного моделювання;

економіко-математичні моделі динаміки, що реалізують положення концепції моделювання економічної динаміки та дозволяють вирішувати завдання експериментального дослідження економічних процесів, підвищувати обґрунтованість і своєчасність прийняття управлінських рішень;

вперше:

розроблено класифікацію економіко-математичних моделей, засновану на виділенні класів моделей відповідно до критеріїв врахування часу, невизначеностей, цілеутворення та призначення, що дозволяє визначити клас задач, розв'язуваних економічною динамікою, принципи й методи моделювання економічної динаміки;

запропоновано концепцію побудови комплексних моделей економічних систем, засновану на застосуванні методів імітаційного моделювання, теорії масового обслуговування й економічної динаміки, що дозволяє підвищити продуктивність розробки моделей динаміки складних економічних процесів, структура й призначення яких може розширюватися;

розроблено комплексну модель виробничо-технологічної структури підприємства, засновану на методі системної динаміки, що дозволяє аналізувати динаміку впливу управлінських рішень на процеси формування виробничої собівартості продукції промислового підприємства та підвищувати ефективність функціонування підприємства за рахунок зниження витрат виробничих ресурсів та втрат від упровадження недосконалих управлінських рішень;

розроблено комплексну модель динаміки фінансових потоків підприємства, засновану на методі системної динаміки, що дозволяє аналізувати динаміку впливу управлінських рішень на показники фінансово-господарської діяльності промислового підприємства, та підвищити швидкодію, обґрунтованість і ефективність управлінських рішень під час управління фінансовими потоками підприємства;

одержали подальший розвиток:

формальна рекурсивна структурно-функціональна модель діяльності адаптивної економічної системи, що заснована на ідеях моделі життєздатних систем С. Біра, та дозволяє формалізувати інформаційні й ресурсні потоки в процесі управління адаптивною системою та підвищити ефективність системи управління за рахунок організаційного вдосконалення;

економіко-математичні моделі адаптивної поведінки економічної системи, що засновані на застосуванні адаптивних і раціональних очікувань і реалізації стабілізаційних політик та дозволяють здійснювати адаптивне управління економічною системою і забезпечити ефективність її функціонування в умовах нерегулярних впливів зовнішнього середовища.

Практичне значення отриманих результатів. Запропоновані автором методологія моделювання економічної динаміки, концепція моделювання економічної динаміки, заснована на узагальненні класичних підходів, концепція побудови комплексних моделей економічних систем, формальна рекурсивна структурно-функціональна модель діяльності адаптивної економічної системи являють собою універсальний методологічний базис для побудови моделей економічної динаміки, що вирішують когнітивні й експериментальні завдання управління економікою. Запропоновані комплексні економіко-математичні моделі дозволяють підвищувати швидкодію, обґрунтованість й ефективність прийнятих управлінських рішень на промислових підприємствах.

Впровадження результатів дослідження дозволяє одержати зростання ефективності функціонування підприємств за рахунок зниження прямих витрат, підвищення завантаження виробничих потужностей й ефективності використання виробничих ресурсів. Основні результати дослідження використані на підприємствах ВАТ «Дружківський завод металевих виробів», ЗАТ «Новокраматорський машинобудівний завод», ВАТ «Артемівський завод по обробці кольорових металів».

Підтверджений актами економічний ефект склав 1 210 тис. грн.

Особистий внесок здобувача. З наукових праць, виданих у співавторстві, використано тільки ті ідеї, що було отримано в результаті індивідуальних досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційного дослідження були представлені й обговорювалися на VII Всеукраїнській науково-методичній конференції «Проблеми економічної кібернетики» (м. Запоріжжя, вересень 2002), Міжнародній науково-практичній конференції «Управління підприємствами: проблеми та шляхи їх вирішення» (м. Донецьк, квітень 2003), VIII Всеукраїнській науково-методичній конференції «Проблеми економічної кібернетики» (м. Алушта, вересень 2003), Науково-методичному семінарі «Методи прогнозування економічних показників» (м. Маріуполь, ВАТ «Азовсталь», 2004), Науково-практичному семінарі «Сучасні проблеми корпоративного управління» (м. Маріуполь, ВАТ «Азовсталь», 2004), Другій міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Економічний і соціальний розвиток України в ХХІ столітті: національна ідентичність та тенденції глобалізації» (м. Тернопіль, лютий 2005), IX Всеукраїнській науково-методичній конференції «Проблеми економічної кібернетики» (м. Алушта, смт. Партніт, жовтень 2006), X Всеукраїнській науково-методичній конференції «Проблеми економічної кібернетики» (м. Київ, вересень 2005), методологічних семінарах, інтенсивних проектних семінарах, нарадах і тренінгах на підприємствах Донецької області й на кафедрі економічної кібернетики Донецького національного університету в період 1999-2005 р.

Публікації. Основні результати й висновки дисертаційного дослідження знайшли відображення в 34 наукових працях загальним обсягом 122,66 д.а., з яких авторові належить 38,8 д.а.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел, 5 додатків. Загальний обсяг роботи - 352 сторінки. Матеріал ілюструє 9 таблиць, 53 рисунки. Список використаних джерел включає 285 найменувань.

Основні положення дисертаційної роботи

У вступі обґрунтовано актуальність тими дисертаційної роботи, сформульовано мету і завдання дослідження, визначено об'єкт і предмет, відображено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів і розроблених рекомендацій.

У першому розділі «ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМ» розглянуто сучасні проблеми економічної динаміки в Україні, а також теоретичні підходи до створення єдиної методології моделювання економічної динаміки, запропоновано авторські категоріальний апарат економічної динаміки, класифікацію економіко-математичних моделей, та методологію моделювання динаміки економічних систем.

Як свідчать дані Державного комітету статистики України, макроекономічну ситуацію в країні слід охарактеризувати як динамічну. Зокрема, дані про динаміку ВВП показують наявність хвилеподібних процесів у формуванні цього макропоказника (рис. 1).

У цілому, сучасний стан економіки України, що характеризується динамікою ВВП, значною мірою визначається динамікою індексу промислового виробництва, що, у свою чергу, змушує приділяти особливу увагу вирішенню прикладних завдань мікрорівня. Це обумовлено тим, що вітчизняні підприємства на сучасному етапі ринкових трансформацій зіштовхнулися із цілим комплексом проблем, ефективне вирішення яких неможливо без застосування сучасного апарату економіко-математичного моделювання й інструментарію, що надають інформаційні системи й технології.

Аналіз проблем підприємств дозволяє виділити наступні сфери прикладних досліджень мікрорівня: великі підприємства, що перебували в державній власності та одержали самостійність й автономію; комерційні структури, зростання яких викликає необхідність якісних змін; корпорації, позитивна динаміка кількості яких свідчить про розширення їхніх сфер впливу на економіку України.

При цьому функціонування великих підприємств пов'язане з наступними особливостями:

1.Наявність автономії при нестачі механізмів автономного управління.

2.Нерівномірність розподілу відповідальності.

3.Недосконалість організаційних структур й інформаційних систем.

4.Нерозвиненість логістичної складової.

5.Недосконалість системи планування.

6.Невідповідність ринкових й адміністративних підходів.

Врахування зазначених особливостей повинне відбитися на підходах до побудови критеріїв ефективності систем управління. У якості таких у роботі пропонується розглядати: точність, гнучкість, продуктивність, життєздатність, якість і швидкодію, що, у свою чергу, підвищує вимоги до інструментального забезпечення процесів прийняття рішень. Складність економічних систем, і насамперед не в повсякденному, а кібернетичному сенсі цього поняття, потребує від керівників і дослідників адекватних за складністю й організацією механізмів управління. Сучасний інструментарій комплексних підходів до управління економікою не може вважатися повним без економіко-математичного моделювання, а динамізм економічних процесів робить завдання моделювання динаміки надзвичайно нагальними й актуальними.

Процес моделювання являє собою дослідження об'єктів пізнання на їхніх моделях - побудову й вивчення моделей реально існуючих предметів й явищ. Можливість поширювати накопичений досвід на інші системи, що мають той або інший ступень подібності до первісної системи, універсалізація знання приходить із агрегуванням і систематизацією відомостей про досліджуваний об'єкт. Саме на цьому рівні стає у нагоді методологія економіко-математичного моделювання, тобто галузь знань, що досліджує передумови, принципи, структуру, логічну організацію, засоби й методи застосування формальних математичних методів до дослідження й вирішення проблем функціонування, управління й розвитку економічних систем. Це дозволяє сформулювати наступне визначення.

Визначення 1.1. Економіко-математична модель - математичне відображення економічного процесу або економічної системи, що використовується під час дослідження замість об'єкту-оригіналу - економічної системи - з метою аналізу, визначення кількісних або логічних зв'язків між його різними частинами.

Складність і розмаїтість процесів, що протікають в економіці, різноманіття природи й форм зв'язку елементів висувають високі вимоги до процедур і методів розробки й прийняття управлінських рішень. Каскадне, лавиноподібне підвищення складності вимагає застосування математичних методів, які, у свою чергу, припускають інший рівень формалізації економіки як моделі. Для визначення галузі дослідження економічної динаміки запропоновано наступне визначення.

Визначення 1.2. Економічна динаміка - розділ економічної науки, що вивчає детерміновану поведінку в часі економічних систем під впливом внутрішніх і зовнішніх факторів з метою аналізу рівноваги й управління стійкістю.

При цьому, спираючись на аналіз підходів до визначення економічної системи, під економічною системою будемо розуміти складну динамічну цілеспрямовану систему, що охоплює процеси виробництва, обміну, розподілу, перерозподілу й споживання благ.

З боку загальних технік моделювання пропонується класифікувати економіко-математичні моделі за наступним набором критеріїв (рис. 2): за врахуванням часу, невизначеностей і цілеутворенням. Виділення у множині динамічних моделей квазістатичних виправдане тим, що ці моделі, як правило, описують перехідні процеси як рівноважні, на відміну від суто динамічних моделей, для яких перехід пов'язаний із втратою рівноваги. До множини псевдостохастичних деякі автори відносять моделі хаотичної динаміки.

Відповідно до призначення запропоновані критерії класифікації дозволили виділити:

когнітивні моделі, призначенням яких є відтворення з метою подальшого дослідження істотних закономірностей, що мають місце в об'єкті-оригіналі, що відповідають на питання «що є досліджувана система?»;

прогностичні моделі, що служать для оцінки майбутнього стану об'єкта-оригіналу, що відповідають на питання: «якою буде досліджувана система?»;

управлінські моделі, метою якої є визначення бажаного стану системи й способів його досягнення, що відповідають на питання: «якою повинна бути досліджувана система?»;

експериментальні моделі, що застосовуються в ситуаційному аналізі та відповідають на питання: «що буде з досліджуваною системою, якщо..?».

З погляду класичних підходів до дослідження економічної динаміки в межах запропонованої класифікації запропоновано наступне визначення моделі економічної динаміки.

Визначення 1.3. Модель економічної динаміки - дескриптивна динамічна детермінована економіко-математична модель економічного процесу в термінах апарата диференціальних і різницевих рівнянь, яку використовують для дослідження детермінованої поведінки в часі економічних систем під впливом внутрішніх і зовнішніх факторів з метою аналізу рівноваги й управління стійкістю.

Під методологією моделювання динаміки економічних систем у даній роботі розуміється розділ галузі економічних знань, що являє собою впорядковану, структуровану й організовану сукупність принципів, концепцій, інструментів, засобів і методів моделювання, що служать для опису, аналізу й управління поведінкою економічних систем, а також стійкістю цієї поведінки.

У дисертаційній роботі на підставі аналізу сучасних проблем економічної динаміки, а також специфіки моделювання як методу наукового пізнання, зроблено висновок про необхідність формулювання й структурування наукових основ методології економічної науки в галузі формалізації й застосування кількісних методів. Цю необхідність продиктовано не стільки внутрішньою потребою дослідників, що володіють апаратом економіко-математичного моделювання та прагнуть впорядкувати свою дослідницьку діяльність, скільки потребою всієї економічної науки в розробці й використанні доступних засобів пояснення й узагальнення суті економічних явищ і процесів. Методологія економіко-математичного моделювання й моделювання економічної динаміки зокрема виступає формалізованим інструментом пізнання закономірностей розвитку економічних систем, що є затребуваним у цей час економічною теорією, і дозволяє синтезувати нові, більш глибокі й достовірні знання про процеси функціонування, управління й розвитку економіки (рис. 3).

Дослідники зазвичай недостатньо приділяють увагу моделюванню структури й функцій системи, що внаслідок абстрагує дослідника від організаційного аспекту - хто й що буде робити з отриманим рішенням? Виключення з розгляду організаційного аспекту позбавляє дослідника або особу, що приймає рішення, можливості оцінити спроможність рішення бути реалізованим. Аспекти впливу структури на поведінку й вимоги до структури при управлінні поведінкою розглянуто в р. 4 дисертації.

Адекватне відображення поведінки об'єкта-оригіналу в моделі відбувається на базі основних принципів методології моделювання економічної динаміки, відображених концепціями даної методології за допомогою застосування відомих моделей, а також наявних інструментів, методів і засобів, що наведено у р. 5 дисертації.

Базовими принципами методології моделювання економічної динаміки є принципи подоби (подоба виступає головним інструментом проектування й побудови моделей), детермінізму ( детермінізм указує на причинність, відсутність невизначеності у відношенні керуючих змінних), керованості (керованість означає не тільки принципову можливість переходу системи з довільного початкового в заданий кінцевий стан в обмеженій тимчасовій перспективі, але також указує на доступність механізмів здійснення такого переходу і наявність особи, зацікавленої в даному результаті), зворотного зв'язку (керованість вимагає зворотного зв'язку), інерційності (динамічним системам властива наявність лагів), раціональності (базовий принцип економічної діяльності, визначений у р. 1 дисертації як окремий випадок відомого Принципу найменшої дії), адаптивності (на противагу раціональності, адаптивність базується не на детермінізмі, а на посиленні зворотних зв'язків і виробленні чутливих реакцій на зміни), емерджентності (як неадитивність властивостей окремих елементів вона призводить до відображення призначення системи на її структуру, зумовлюючи вплив структури на функції).

Використання базових принципів дає можливість побудови моделей динаміки в межах обраної концепції. За пропонованої структури методології досліджено протиріччя концепцій моделювання економічної динаміки: лінійності й нелінійності; безперервності й дискретності; рівноваги, нерівноважності й катастроф; стійкості, нестійкості, циклів і хаосу.

Моделі економічної динаміки створюються засобами диференціального й інтегрального обчислення. У процесі моделювання для визначення типу й форми зв'язку між змінними, а також оцінки параметрів і коефіцієнтів моделі застосовується апарат економіко-статистичних методів, еволюційних методів пошуку, а також експертні оцінки, розглянуті в р. 5 дисертації.

У дисертаційній роботі проведено аналіз підходів до побудови класичних моделей економічної динаміки. Велика кількість технік, застосованих у класичних моделях (використання балансових співвідношень й очікувань), одержали широке поширення, однак у своїй сукупності вони є тільки фрагментами загального нетривіального методу моделювання.

Аналіз різноманіття засобів, використаних різними дослідниками при моделюванні динаміки, дозволив сформулювати в дисертаційній роботі принципи й концепції, на які спирається цей специфічний вид пізнавальної діяльності. Узагальнення технік моделювання динаміки відображено у методології моделювання економічної динаміки (п. 1.4), а також сформульовано у вигляді концепції моделювання економічної динаміки, заснованої на класичних підходах (п. 2.2).

У другому розділі «КЛАСИЧНІ ПІДХОДИ ДО МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМ» проведено аналіз класичних моделей економічної динаміки та на його базі створено концепцію моделювання динаміки економічних систем та побудовано моделі економічної динаміки.

Напрямки досліджень економічної динаміки визначаються необхідністю формалізації й кількісного дослідження проблем, поставлених економічною теорією. На початковому етапі дослідник, зіштовхуючись із проблемною ситуацією, усвідомлює необхідність її вирішення. При цьому проблеми характеризуються напруженістю, нагальністю і можливістю розв'язання. Співвідношення категорій, що характеризують проблеми, дозволяє встановити пріоритети й черговість їхнього вирішення, виділити проблемні ситуації, що не потребують вирішення на даному етапі. Установлення цих категорій є відправним пунктом у формулюванні проблеми.

Складні об'єкти розбиваються на елементи окремого дослідження: визначаються зв'язки й логічні співвідношення між ними, їхні кількісні і якісні характеристики. Описані дії є етапом системного аналізу задачі, у результаті чого об'єкт представляється у вигляді системи. Рівень формалізації, що досягається економічною теорією в процесі аналізу, відповідає рівню інфологічних моделей. Ці моделі відображають не тільки систему знань про об'єкт, суб'єкта й безпосередньо проблемну ситуацію, але й їхню внутрішню морфологію й взаємозв'язки.

Однак, через низький рівень такої формалізації істотним недоліком інфологічних моделей є трудомісткість і творчий характер їхнього зіставлення, що найчастіше робить неефективними процеси прийняття рішень із їхнім використанням і вимагає, у свою чергу, підвищення рівня формалізації. Формалізація положень економічної теорії - це саме і є основним завданням економіко-математичного моделювання. Найменш формалізованим рівнем абстракції для цього підходу на сучасний момент залишається побудова інфологічних моделей у вигляді теоретико-множинного опису. Тому концептуальну схему моделювання економічної динаміки на рис. 4 наведено у вигляді рекурсії складових страт: економічної теорії як концептуального рівня і двох аспектів економіко-математичного моделювання - економічного і математичного, що формують прикладний рівень дослідження.

Структурування проблеми передбачає аналіз факторів, а також, виходячи із призначення моделі, виділення істотних і несуттєвих факторів, при чому неістотність факторів вимагає обґрунтування. Крім того, необхідно зіставляти витрати, що виникають при включенні додаткового фактора, з потенційним ефектом від цього уточнення.

Математичне моделювання висуває жорсткі вимоги до якості інформації. У процесі підготовки інформації використовуються методи теорії ймовірностей, математичної статистики, а також економічної статистики для агрегування, групування, оцінки вірогідності даних та ін. Оскільки з погляду кібернетики модель являє собою систему, процес моделювання передбачає формалізацію структури моделі: елементів і зв'язків між ними. Формалізація елементів дозволяє виділити екзогенні (у тому числі константи й параметри) і ендогенні величини.

Формалізація зв'язків дає поєднання всіх факторів між собою відповідно до характеру їхнього впливу на поведінку моделі. Деякі залежності носять функціональний характер, наприклад, балансові співвідношення, інші - оцінюються статистично. При цьому виникає необхідність з'ясовувати питання щодо коректності й повноти результатів моделювання й можливостей їхнього практичного використання.

Творчий характер процесу моделювання визначає розмаїтість критеріїв оцінки якості моделі. Ступінь формальності критеріїв надмірності або достатності моделі на даний момент змушують розцінювати процес удосконалювання моделі як творчий. Це в значно меншій мірі відноситься до апарату економіко-статистичних методів, де такі критерії існують і застосовуються. Однак у цілому для економіко-математичного моделювання це завдання не вирішене, незважаючи на його першорядну важливість.

Ітераційність процедури економіко-математичного моделювання полягає у функціонуванні зворотних зв'язків між етапами. Так, на етапі побудови моделі може з'ясуватися, що постановка задачі є суперечливою або призводить до необхідності побудови надмірно складної математичної моделі. Тоді вихідну постановку задачі доводиться коректувати.

Найчастіше потреба повернутися до попереднього етапу виникає на етапі підготовки вихідної інформації. Якщо необхідної інформації немає або її пошук спричиняє великі витрати, доводиться повертатися до етапу формалізації й обмежуватися наявним масивом інформації для вирішення поставленого завдання.

Представлена концепція моделювання динаміки економічних систем, що базується на класичних постановках задач моделювання, дає можливість розробляти економіко-математичні моделі динаміки, що належать до класів когнітивних й експериментальних моделей. Когнітивні моделі описують взаємний вплив факторів на поведінку системи, експериментальні - дозволяють оцінювати ефективність стратегій. Певною мірою можна говорити й про управлінські моделі - критерій може бути перетворений до вигляду функції, екстремум якої досліджується доступними засобами, однак, в умовах прагнення дослідника до зниження кількості змінних у моделі, одержувані результати за змістом будуть цілком порівнянними із ситуаційними оцінками, одержуваними при використанні експериментальних моделей.

У дисертаційній роботі розроблено моделі економічної динаміки: модель стратегії економічного зростання, модель динаміки кредитної політики й модель податкової стабілізації зовнішньоекономічної діяльності, що реалізують положення запропонованої концепції моделювання економічної динаміки, заснованої на класичних підходах. Модель економічної динаміки, що описує стратегію економічного зростання, що характеризується наявністю підйомів і спадів, представлено рівняннями:

У дисертації проведений аналіз стійкості моделі для різних видів функції політики інвестування залежно від агрегованого параметра умов інвестування, який одержано в ході перетворення моделі. Величина моделі параметризує динамічність інвестування, оскільки за своїм змістом визначається двома лагами: лагом споживання й лагом інвестування.

У найпростішому випадку політика інвестування лінійно залежить від : , що в критичній точці робить поведінку тривіальною: початок координат - центр. У цілому цей результат не є несподіваним, оскільки модель представлена лінійною системою. При точка рівноваги є стійким фокусом, а при - точка рівноваги - нестійкий фокус.

З погляду побудови моделі динаміки кредитної політики, кредитна політика буде виражатися у вигляді сукупності правил, що визначають зміну кредитної ставки залежно від змін, що відбуваються на ринку позик. Початкові умови моделювання визначаються, виходячи зі сформованої ринкової ситуації, тобто з урахуванням базової ставки відсотка по позичках, що надає комерційним банкам НБУ, середньої відсоткової ставки міжбанківських кредитів, середньої відсоткової ставки, що сплачує банк своїм клієнтам за депозитними рахунками, структури кредитних ресурсів банку і загальних характеристик стабільності грошового обігу, таких, як темпи інфляції, та ін. Моделювання здійснюється за припущенням, що в цілому ситуація на ринку стабілізувалася, що не означає, однак, що показники залишаються незмінними протягом досить тривалого періоду часу.

Запропонована економіко-математична модель дозволяє не тільки визначити стан рівноваги для основних показників фінансової діяльності банку, але й визначити, як будуть змінюватися ці величини під впливом зовнішніх збурень.

Модель податкової стабілізації зовнішньоекономічної діяльності представлена рівняннями:

Визначення граничних умов зміни податкової ставки дозволяє оцінити можливості податків щодо стабілізації економіки. Розроблені моделі динаміки підтверджують вірогідність положень концепції моделювання економічної динаміки.

У третьому розділі «ПОБУДОВА КОМПЛЕКСНИХ МОДЕЛЕЙ ДИНАМІКИ ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМ» розроблено концепцію побудови комплексних моделей динаміки та на її базі створено комплексні моделі виробничо-технологічної структури і динаміки фінансових потоків підприємства.

Прогнозування наслідків зміни зовнішніх і внутрішніх умов функціонування підприємства являє собою складну задачу, що доцільно вирішувати шляхом побудови комплексних моделей економічної динаміки й проведення на них експериментів. У якості вихідних даних для побудови моделей виступають дані періодичної звітності підприємства, пояснювальні записки до річних звітів і технологічні схеми виробництв. За своїм змістом комплексна модель являє собою комплекс економіко-математичних моделей, структура й функціональність якого може змінюватися відповідно до виникаючих проблем, змін зовнішнього й внутрішнього середовища та ін. Для забезпечення адекватності такої моделі її розробку доцільно починати з найбільш припустимо низького рівня рекурсії, рівня системоутворювального елемента, що за визначенням є структурно стійким. Концептуальну схему побудови комплексних моделей економічних систем запропоновано на рис. 5.

Після виділення процесу необхідно визначити його характер. При цьому на високих рівнях рекурсії, як, наприклад, при моделюванні фінансових потоків і процесів управління, дискретний характер процесу найчастіше виявляє не природу самого явища, а природу його інфологічної моделі, використання якої більш зручно. У випадку якщо характер процесу визначити неможливо, необхідно провести додаткове структурування процесу, що у свою чергу призведе до утворення нового рівня в ієрархічній структурі комплексної моделі.

Положення концепції побудови комплексних моделей економічних систем в роботі реалізовано під час побудови комплексних моделей діяльності промислового підприємства. Комплексну модель виробничо-технологічної структури підприємства засновано на застосуванні методу системної динаміки. Комплексна модель відтворює матеріальні й вартісні потоки промислового підприємства й дозволяє аналізувати динаміку впливу управлінських рішень на процеси формування виробничої собівартості продукції промислового підприємства, а також випуск продукції в натуральному й вартісному виразі. Використання моделі в якості об'єкту експериментального дослідження надає можливість визначення таких показників і параметрів, що характеризують діяльність підприємства, як потреба в основній і допоміжній сировині в кожен момент часу, обсяг відходів, що утворяться, величини запасів ресурсів, продукції і незавершеного виробництва, і оцінювати вплив на них уведення та виводу з експлуатації устаткування, зупинки виробництва у зв'язку з проведенням планово-попереджувальних і капітальних ремонтів, та ін. (табл. 1, рис. 6).

На економіку підприємства найсильніше впливає динамічне зовнішнє середовище. Для врахування впливу зовнішніх факторів, таких, як оподатковування, і вироблення стратегій управління в роботі запропоновано комплексну модель динаміки фінансових потоків підприємства, діаграму функціональних залежностей якої наведено на рис. 7.

Аналіз моделі (рис. 7) показав, що при фіксованій структурі виробництва, що задано сукупністю техніко-економічних параметрів, система є стійкою, якщо дивідендна політика передбачає реінвестування в обсязі не меншому за 20 % - на підприємстві спостерігається стійке економічне зростання. У той же час за політики, більшою мірою орієнтованої на виплату дивідендів, наступає економічний колапс. Аналіз показав, що багато в чому цей результат визначається умовами залучення зовнішнього інвестування. Для даної моделі ефективність внутрішнього інвестування значно перевищує ефективність залучення зовнішніх інвестицій за рахунок зростання виплат дивідендів.

Таким чином, застосування концепції побудови комплексних моделей дозволяє розширити область застосування моделей економічної динаміки. Комплексні моделі крім суто когнітивної функції дозволяють вирішувати завдання експериментальної економіки й прогнозувати наслідки прийняття управлінських рішень. Крім того, велика кількість і розмаїтість спеціалізованого програмного забезпечення, у тому числі й некомерційного, дозволяє істотно знизити трудомісткість і витрати часу на проведення експериментів та надає можливість розробляти моделі з досить складною внутрішньою структурою, наближуючи тим самим модель до системи-оригіналу.

У четвертому розділі «МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ АДАПТИВНИХ СИСТЕМ» розглянуто підходи до організації процесів адаптивного управління в економіці та надання адаптивних властивостей економічним системам у моделі життєздатних систем С. Біра, проведено аналіз економічного змісту явища життєздатності, розроблено формальну рекурсивну структурно-функціональну модель діяльності адаптивної економічної системи та моделі динаміки адаптивних систем.

Для вирішення проблеми визначення місця моделей і моделювання в процесах прийняття управлінських рішень у дисертаційній роботі здійснено формалізацію адаптивних систем на рівні поведінки.

Використання моделей динаміки дозволяє не тільки визначити оптимальний стан системи, оптимальні значення керуючих змінних та ін., але й провести аналіз реакції системи на управлінське рішення, спрямоване на перехід системи в цей оптимальний стан. У тому випадку, якщо даний стан не є стійким, така стратегія потребує додаткових витрат на свою реалізацію, а перебування в новому стані, якщо воно все-таки буде досягнуте - постійних витрат на підтримку. У той же час побудова саме витратного механізму, що забезпечує ці стабілізаційні процеси, являє собою окреме завдання методології моделювання економічної динаміки. За структурно-функціональну модель даного механізму в дисертаційній роботі взято модель життєздатних систем С. Біра, формалізація поведінки якої виконано засобами моделей динаміки. Аналіз даної моделі показав, що перешкодою до її широкого застосування є ряд її конструктивних недоліків.

Структурно модель життєздатних систем С. Біра складається з операційних елементів - Систем 1, та метасистеми, представленої підсистемами:

Система 5 () - система прийняття рішень;

Система 4 () - система моніторингу внутрішнього середовища;

Система 3 () - система координації та розподілу дефіцитних ресурсів;

Система 2 () - система попередньої координації;

Система 3* () - система внутрішнього аудиту.

Життєздатність за С. Біром досягається шляхом виконання двох умов: життєздатності Систем 1 і існування й ефективної взаємодії функціональних Систем 2-5. Структурно-функціональний характер моделі С. Біра унеможливлює аналіз другої умови. Спроможність виконання першої умови проаналізовано в роботі у п. 3.1.

Системи 1 структуруються на відповідні метасистеми й операційні елементи ( і відповідно, ), які у свою чергу структуруються далі ( і ).

Аналіз дворівневої рекурсії моделі С. Бира показав, що операційні елементи Систем 1 () повинні взаємодіяти не тільки із зовнішнім середовищем ( ), але й із внутрішнім середовищем . Ця теза відрізняється від оригінальних положень моделі та надає змогу уточнити механізми управління і координації.

Оскільки процес управління є процесом, що істотно залежить від інформаційної складової, у роботі розглянуто циркуляцію інформаційних потоків у моделі при вирішенні проблемних ситуацій. Припустимо, що в Системі 1 нижнього рівня рекурсії ( й : ) виникла проблемна ситуація з приводу розподілу дефіцитного ресурсу, наприклад, виробничої потужності. У цьому випадку формулюється вимога й направляється в Систему 2 (). Якщо ця проблема є типовою, застосовується та норма або те рішення, що було використано раніше й зведене в ранг стандарту. Якщо дана проблемна ситуація є новою, нетиповою і її вирішення не може бути отримано комбінуванням стратегій, що було використано раніше, інформація надходить у Систему 3 () , де й приймається рішення, виходячи із призначення системи, що сформульовано Системою 5 () , і роботи гомеостату , у якому Система 4 () ураховує вимоги зовнішнього () і внутрішнього середовища ().

Вплив проблемної ситуації на систему навіть у випадку, якщо вона її не розпізнає, проявляється у зниженні ефективності (швидше за все в термінах продуктивності), зупинці робіт і невиконанні призначення, що задає . У цьому випадку ініціює обстеження за допомогою Системи 3* () і за його результатами або вдосконалює роботу , або обробляє інформацію про нову проблему.

Подальше вирішення проблемної ситуації йде всередині метасистеми . Якщо в змозі самостійно розв'язати дану проблему, тобто вона досить методично забезпечена для вирішення проблеми й має всі необхідні ресурси, включаючи повноваження, проблемна ситуація вирішується й, залежно від очікуваної частоти появи подібних подій, може бути зафіксована як типова.

Якщо не має ресурсів для вирішення проблемної ситуації, починає їх відшукувати. Першим напрямком є виявлення й мобілізація внутрішніх резервів. Далі (можливо паралельно) здійснюєж пошук зовнішніх можливостей, тобто, можливо за рахунок внутрішнього середовища . Ці два вектори пошуку рішення складають роботу гомеостату , результатом якого є стратегія вирішення проблемної ситуації (на відміну від оперативного управлінського рішення, що генерується , і тактичних коректувань ), схвалюється й приводиться у відповідність із призначенням системи. Відзначимо, що реалізація даної стратегії, якщо вона не може бути реалізована за рахунок внутрішніх можливостей, представляється у вигляді усвідомленої проблемної ситуації системи більш високого рівня рекурсії і буде розглядатися відповідно до описаного алгоритму . При цьому, якщо стратегія не вироблена вчасно, тобто перш, ніж зафіксувала неприпустимо низький рівень ефективності функціонування , у дію вводиться механізм дослідження системи .

Запропоновані економіко-математичні моделі адаптивної поведінки економічної системи спрямовано на здійснення адаптивного управління в економічних системах, що функціонують в умовах нерегулярних впливів зовнішнього середовища.

Ефективність застосування адаптивних очікувань доведена в роботі на базі наступної моделі:

У п'ятому розділі «МЕТОДИЧНІ І ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ АСПЕКТИ МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМ» розглянуто математичні основи моделювання економічної динаміки, проведено огляд спеціалізованих пакетів прикладних програм для моделювання динаміки економічних систем, та наведено методику викладання дисциплін «Моделювання економіки» і «Економічна динаміка» у ВНЗ.

Аналіз наявного програмного забезпечення, що може бути використаним для побудови моделей динаміки, аналізу даних й основних співвідношень моделей, а також для постановки експериментів і проведення різноманітних розрахунків, дозволив зробити рекомендації щодо його застосування для вирішення проблем моделювання економічної динаміки:

для дискретного моделювання - системи, засновані на описі процесів або концепціях мереж: Extend, Arena, ProModel, Witness, Taylor, GPSS/HProof та ін.;

для безперервного моделювання - моделі та методи системної динаміки: Powersim, Vensim, Dynamo, Stella, Ithink та ін.

Деякі з розглянутих програмних засобів було застосовано під час проведення розрахунків, наприклад функціональні залежності основного блоку комплексної моделі динаміки фінансових потоків підприємства у форматі ППП Powersim Constructor 2.51 наведено на рис. 8, а фрагменти таблиці розрахунків на рис. 9.

Розглянута у дисертації методика викладання методології економічної динаміки у вищій школі спирається на необхідність реалізації моделі фахівця, яка є основою структури навчального процесу. Всі навчальні дисципліни, що формують навички моделювання економіки розподілено на групи:

підготовчі;

концептуальні;

інструментальні;

проблемно-орієнтовані.

До першої групи входять дисципліни математичного циклу підготовки, що забезпечують студента методичною базою технік моделювання і значною мірою запроваджують математичний аспект методології моделювання.

Інструментальні дисципліни розвивають допоміжні навички, наприклад, засоби прийняття рішень. Концептуальні дисципліни формують базові категорії та розвивають розуміння методології економіко-математичного моделювання. Проблемно-орієнтовані дисципліни спрямовані на вдосконалення навичок використання певних методів і технік моделювання.

Висновки

В результаті дослідження вирішено важливу наукову проблему розробки й застосування теоретико-методологічних засад моделювання економічної динаміки. При цьому отримано такі основні наукові результати:

1. На основі аналізу базових категорій наукового пізнання уточнено категоріальний апарат моделювання економічної динаміки й дано авторські визначення економічної динаміки, моделі економічної динаміки, методології моделювання економічної динаміки, комплексної моделі економічної динаміки, які склали понятійний базис дослідження.

2. Запропонована авторська класифікація економіко-математичних моделей поряд з відомими критеріями врахування часу, невизначеності й цілеутвореня включає критерій призначення моделей. Це дозволило виділити когнітивні, прогностичні, управлінські й експериментальні моделі відповідно до їх призначення й визначити клас завдань, розв'язуваних економічною динамікою, принципи й методи моделювання економічної динаміки. При цьому аналіз виявив наступне протиріччя, що вимагає усунення: незважаючи на доступний арсенал засобів і методів економічної динаміки, класичні моделі економічної динаміки залічені тільки до класу когнітивних моделей.

3. На основі узагальнення загальнонаукових підходів до організації пізнавальної діяльності розроблено структуру методології моделювання економічної динаміки як розділу галузі економічних знань, що являє собою впорядковану, структуровану й організовану сукупність принципів, концепцій, інструментів, засобів і методів моделювання, що служать для опису, аналізу й управління поведінкою економічних систем, а також стійкістю цієї поведінки. Запропонована структура методології дозволяє здійснювати вибір засобів, методів й інструментів для моделювання економічних процесів з урахуванням базових принципів і концепцій економічної динаміки.

...