Економіко-математичне моделювання економічної безпеки України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

УДК 330. 4: 338

Економіко-математичне моделювання економічної безпеки України

08. 03. 02 - Економіко-математичне моделювання

Автореферат

дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук

Баженова Олена Володимирівна

Київ 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі економічної кібернетики Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник: кандидат фізико-математичних наук, доцент Черняк Олександр Іванович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри економічної кібернетики

Офіційні опоненти:

доктор економічних наук, професор Клебанова Тамара Семенівна, Харківський національний економічний університет, завідувач кафедри економічної кібернетики

кандидат економічних наук, доцент Краснікова Лариса Іванівна, Національний університет "Києво-Могилянська академія", доцент кафедри фінансів

Провідна установа: Донецький національний університет Міністерства освіти і науки України, кафедра економічної кібернетики

Захист відбудеться "08" червня 2005 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 26. 001. 12 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 90а, ауд. 203.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58, кім. 12.

Автореферат розісланий “04” травня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доцент О.І. Жилінська

економічна безпека показник прогнозування

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В умовах глобалізації світової економіки забезпечення економічної безпеки України стає все більш нагальною проблемою, оскільки економічна безпека є невід'ємною складовою системи національної безпеки, її фундаментом. Як свідчить світовий досвід, забезпечення економічної безпеки - це гарантія незалежності, умова ефективного та стійкого розвитку будь-якої країни. Тому лише створення потужної системи економічної безпеки дасть можливість уникнути негативних наслідків відкритості національної економіки, забезпечити її конкурентоспроможність, захистити вітчизняного товаровиробника та ефективно взаємодіяти з міжнародними фінансовими та економічними структурами.

Це обумовлює ґрунтовне дослідження проблеми економічної безпеки України, розвиток та вдосконалення підходів до її аналізу, що призводить до необхідності використання економіко-математичних методів, які є важливим інструментом системи підтримки прийняття науково-обґрунтованих рішень з метою своєчасного виявлення негативних тенденцій та ефективного управління в сфері економічної безпеки України.

Вагомий внесок у дослідження економічної безпеки держави та її складових зробили такі вітчизняні вчені, як В. Амітан, А. Барановський, І. Бінько, О. Власюк, В. Геєць, Б. Губський, М. Єрмошенко, Я. Жаліло, В. Забродський, М. Кизим, Т. Клебанова, Т. Ковальчук, О. Корольов, Ю. Лисенко, І. Лукінов, В. Мунтіян, Г. Пастернак-Таранущенко, А. Степаненко, В. Шлемко тощо. Значний інтерес при написанні дисертації викликали праці російських вчених, серед яких слід відзначити роботи Л. Абалкіна, О. Архипова, П. Бєлова, Є. Бухвальд, С. Глазьєва, Н. Гловацької, А. Городецького, С. Лазуренка, Є. Олєйнікова, В. Сєнчагова, В. Тамбовцева та ін.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Основні положення та висновки дисертації знайшли своє відображення при розробці бюджетної теми № 01БФ040-01 “Теорія і практика соціально-економічного розвитку України в умовах ринкових перетворень” (Етап 1. 6. "Побудова та використання макроекономічних моделей економіки України") (номер державної реєстрації: 0101U006977), де автором розроблені економетричні моделі підсистем економічної безпеки України та її оптимізаційна модель.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є теоретичне обґрунтування і побудова моделей системи економічної безпеки України та її підсистем на основі запровадження статистичних (економетричних), оптимізаційних та інших методів дослідження.

Для досягнення цієї мети у дисертації поставлено та вирішено такі основні завдання:

розробка теоретичних засад системного дослідження економічної безпеки України;

аналіз сучасного стану економічної безпеки України та тенденцій її розвитку;

обґрунтування системи показників-індикаторів економічної безпеки України;

виявлення особливостей моделювання економічної безпеки України;

побудова моделей підсистем економічної безпеки України, які б адекватно відтворювали реальні процеси в економіці та мали прийнятні прогностичні властивості;

знаходження оптимальних значень основних показників-індикаторів системи економічної безпеки України;

визначення інтегрального показника рівня економічної безпеки країни з граничних значень показників-індикаторів;

розробка задачі прогнозування показників економічної безпеки України за допомогою методів теорії штучних нейронних мереж.

Об'єктом дослідження є економічна безпека України.

Предметом дослідження є економіко-математичні методи і моделі економічної безпеки України.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань у дисертації використовувалися такі загальнонаукові методи аналізу, як системний, структурний та історичний, використання яких дозволило здійснити аналіз системи економічної безпеки України та її підсистем на різних етапах розвитку. При побудові моделей економічної безпеки України використовувались економіко-математичні методи, а саме: для розробки економетричних моделей підсистем економічної безпеки України застосовувалися статистичні (кореляційний, причинно-наслідковий та коінтеграційний аналіз) та економетричні методи; для знаходження оптимальних значень основних показників-індикаторів системи економічної безпеки України застосовувалися оптимізаційні методи; для розробки задачі прогнозування показників економічної безпеки України використовувалися методи теорії штучних нейронних мереж.

Наукова новизна дисертаційної роботи. У дисертації розроблено теоретико-методичне забезпечення моделювання економічної безпеки України з використанням кореляційного, причинно-наслідкового, коінтеграційного аналізу, економетричних, оптимізаційних методів та методів теорії штучних нейронних мереж, а саме:

вперше:

розроблено оптимізаційну модель системи економічної безпеки України, основною відмінністю якої є те, що вона враховує граничні (порогові) рівні показників-індикаторів цієї системи, що дозволяє визначити оптимальні значення показників економічної безпеки;

побудовано комплекс економетричних моделей підсистем економічної безпеки України, які дають можливість досліджувати зв'язки між показниками економічної безпеки й іншими макроекономічними показниками та прогнозувати значення модельованих показників; аналіз модельних розрахунків дозволив зробити висновок про адекватність моделей та можливість їх подальшого практичного використання;

запропоновано для прогнозування показників економічної безпеки України застосовувати методи теорії штучних нейронних мереж, що дозволяє збільшити точність прогнозування, розпізнавати структуру даних та відтворювати складні нелінійні залежності;

дістали подальшого розвитку:

модель визначення інтегрального показника рівня економічної безпеки країни, яка враховує взаємозалежність між показниками-індикаторами економічної безпеки та їх граничні (порогові) значення; за результатами розрахунків та прогнозів виявлено позитивну тенденцію зростання показника, що свідчить про посилення економічної безпеки України;

удосконалено:

методику якісного дослідження економічної безпеки на основі застосування системного підходу;

теоретико-методичне забезпечення комплексного аналізу показників-індикаторів економічної безпеки, яке включає перевірку змінних на стаціонарність за допомогою узагальненого критерію Дікі-Фулера, кореляційний аналіз, причинно-наслідковий аналіз за допомогою критерію причинності за Гренджером та коінтеграційний аналіз за допомогою критерію Йохансена.

Практичне значення одержаних результатів. Практичне значення здобутих результатів полягає в створенні комплексної системи моделювання економічної безпеки України, що дає можливість своєчасного передбачення її стану з метою прийняття науково-обґрунтованих управлінських рішень.

Результати проведеного дослідження мають наукову цінність та застосовуються у навчальному процесі Київського національного університету імені Тараса Шевченка при викладанні курсів “Прикладна економетрика” та “Моделювання відтворення ВВП” (довідка № 511/287 від 01. 09. 04).

Наукові положення дослідження були використані Науково-дослідним економічним інститутом Міністерства економіки та з питань європейської інтеграції України при виконанні плану НДР у 2003 р. (довідка №А/301 від 10. 09. 04).

Окремі практичні результати дисертаційного дослідження використовуються в економічному управлінні Української кооперативно-державної корпорації по агропромисловому будівництву „Украгропромбуд” (довідка № 1/01-07-563 від 26. 07. 04).

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи обговорювалися на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених „Економіко-математичні методи прийняття управлінських рішень на сучасному етапі” (м. Дніпропетровськ, 26 лютого 2003 р. ), І Молодіжному науково-практичному форумі “Інформаційні технології в ХХІ сторіччі” (м. Дніпропетровськ, 23-24 квітня 2003 р. ), Міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених „Шевченківська весна. Сучасні проблеми розвитку економіки в глобальному середовищі” (м. Київ, 14-15 травня 2003 р. ), Традиційній (четвертій) Міжнародній конференції студентів та молодих вчених „Управління розвитком соціально-економічних систем: глобалізація, підприємництво, стале економічне зростання” (м. Донецьк, 9-12 грудня 2003 р. ), 10 Міжнародному науково-практичному семінарі „Проблеми розвитку зовнішньоекономічних зв'язків та залучення іноземних інвестицій: регіональний аспект” (м. Донецьк, 28-31 січня 2004 р. ), ІІІ Міжнародній конференції студентів, аспірантів і молодих вчених „Науково-технічний розвиток: економіка, технології, управління” (м. Київ, 24-27 березня 2004 р. ), Міжнародній науковій конференції „Актуальні проблеми американознавства: американо-українське економічне співробітництво в контексті глобалізації” (м. Київ, 25-26 березня 2004 р. ), IV Міжнародній науково-практичній конференції „Перспективи розвитку внутрішнього ринку промислових товарів в Україні” (м. Київ, 26 березня 2004 р. ), Міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених „Шевченківська весна. Сучасні проблеми розвитку економіки в глобальному середовищі” (м. Київ, 12-15 травня 2004 р. ), наукових семінарах кафедри економічної кібернетики та Днях науки на економічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка (2002, 2003, 2004 рр. ).

Публікації. Основні теоретичні положення, їх застосування та висновки дисертаційної роботи опубліковано у 8 наукових працях, з них 3 статті у фахових наукових виданнях. Загальний обсяг публікацій складає 2,54 др. арк., з них особисто автору належить 2,28 др. арк.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків загальним обсягом 195 сторінок, списку використаних джерел із 152 найменувань, містить 10 рисунків, 8 таблиць та 5 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та завдання наукового доробку, визначено об'єкт і предмет дослідження, викладено наукову новизну одержаних результатів та їх практичне значення, подано апробацію роботи.

У першому розділі - „Теоретичні основи аналізу та оцінки економічної безпеки держави” здійснено аналіз сутності поняття економічної безпеки. Наведено підходи до його трактування, а саме:

· стан захищеності життєво важливих інтересів держави від внутрішніх і зовнішніх загроз;

· трактування економічної безпеки стосовно недопущення переходу окремих параметрів безпеки за свої граничні значення;

· „відтворювальний підхід”, що полягає у визначенні економічної безпеки як здатності економіки забезпечувати ефективне задоволення суспільних потреб на національному та міжнародному рівнях.

У розділі розкрито внутрішню структуру економічної безпеки та виділено підсистеми, що доцільно застосувати при моделюванні економічної безпеки України. До них віднесено такі: фінансову, соціальну, енергетичну, інноваційно-технологічну, продовольчу, зовнішньоекономічну, демографічну та екологічну безпеки.

Для визначення тенденцій української економіки, що мають вплив на стан економічної безпеки країни, здійснено детальний аналіз в розрізі основних складових економічної безпеки. На цій основі визначено основні загрози та показники-індикатори економічної безпеки України.

У роботі удосконалено методику якісного дослідження економічної безпеки України на основі застосування системного підходу, яка включає аналіз предметної області (тобто аналіз системи економічної безпеки держави), визначення типу системи економічної безпеки, її поведінки, основного системоутворюючого фактору - функції системи, вхідних елементів, структури системи як єдності компонентів і зв'язків (внутрішніх зв'язків між її компонентами та зовнішніх зв'язків з оточуючим середовищем), формування множини показників-індикаторів економічної безпеки, їх моніторинг, визначення системних критеріїв ефективності та оптимальності, моделювання досліджуваної системи та знаходження її розв'язків. На останньому етапі дослідження виявляються основні закономірності та тенденції розвитку системи економічної безпеки України та здійснюється її прогнозування.

У другому розділі - „Моделювання економічної безпеки України за допомогою економетричних методів” на основі аналізу загальних принципів моделювання макроекономічних об'єктів і процесів запропоновано методику моделювання економічної безпеки України, як складної соціально-економічної системи. Ця методика враховує особливості дослідження економічної безпеки держави та моделювання економічних процесів в сучасних умовах.

На основі аналізу показників-індикаторів економічної безпеки України (перевірка стаціонарності змінних, кореляційний, причинно-наслідковий та коінтеграційний аналіз) формалізовано зв'язки між модельованими показниками й екзогенними змінними.

Перевірка стаціонарності змінних проводилася за допомогою узагальненого критерію Дікі-Фулера, який здійснюється в рамках моделі

,

де та , та параметри, - збурення ("білий шум"). Тест Дікі-Фулера зводиться до перевірки гіпотези про рівність нулеві. Стандартна t-статистика потім порівнюється з таблицями Дікі-Фулера.

Причинно-наслідковий аналіз показників проводився на основі критерію причинності за Гренджером. Цей критерій означає перевірку того, наскільки поточні значення у можуть бути пояснені минулими значеннями х та вияснити, наскільки додавання лагових значень х може поліпшити це пояснення.

Для підрахунку критерію Гренджера необхідною є побудова двомірних регресій

для всіх можливих пар (х,у) рядів в групі. В результаті тесту розраховується F- статистика - статистика Вальда для перевірки гіпотези для кожного рівняння. Нульова гіпотеза полягає в тому, що х не є Гренджер-причиною у в першому рівнянні та у не є Гренджер-причиною х для другого рівняння. Отримане значення F-статистики треба порівняти з табличним значенням розподілу Фішера-Снедекора для T-(2l+1) та l степенів свободи.

У процесі аналізу показників економічної безпеки було з'ясовано, що більшість з них - нестаціонарні, що вимагає проведення їх подальшого коінтеграційного аналізу. Нестаціонарні, інтегровані одного порядку змінні називаються коінтегрованими, якщо їх лінійна комбінація стаціонарна. Стаціонарна лінійна комбінація має назву коінтеграційне рівняння та може бути інтерпретована як відношення довготривалої рівноваги серед змінних. Наявність коінтеграційного співвідношення формує основу для специфікації векторної моделі корекції похибки. Для проведення тесту коінтеграції найчастіше застосовують методику Йохансена, який розробив процедуру оцінювання методом максимальної правдоподібності, що дозволяє тестування наявності деякої кількості коінтеграційних рівнянь. Для моделювання нестаціонарних змінних, які коінтегровані, необхідно застосовувати векторні моделі корекції похибки.

На основі проведеного аналізу показників економічної безпеки було специфіковано економетричні моделі підсистем економічної безпеки України. Інформаційною основою моделювання виступили статистичні щорічники України та видання „Тенденції української економіки”.

Фінансова, соціальна та зовнішньоекономічна підсистеми економічної безпеки України були змодельовані за допомогою векторних моделей корекції похибки, які застосовуються до коінтегрованих нестаціонарних змінних та мають наступний вигляд:

,

де - вектор коінтегрованих змінних, тобто вектор таких нестаціонарних змінних , r лінійних комбінацій яких стаціонарні; - вектор екзогенних змінних; - матриця коефіцієнтів при приростах лагових значень змінних, коефіцієнтів при екзогенних змінних та константах, - вектор збурень; матриці та розмірності rk кожні з рангом r; лінійна комбінація стаціонарна та представляє r коінтеграційних рівнянь; коефіцієнти матриці вимірюють швидкість коректування і-ої змінної в залежності від r рівноважних похибок.

Оцінені коефіцієнти в специфікаціях моделей містяться в трьох матрицях А, В та С. Матриця А містить параметри коректування . Матриця В містить коефіцієнти коінтеграційних рівнянь. Матриця С містить коефіцієнти при приростах лагових значень змінних, коефіцієнти при екзогенних змінних та константу.

Енергетична, продовольча та інноваційно-технологічна підсистеми економічної безпеки України досліджувалися за допомогою методів моделювання економетричних систем. Для їх оцінювання застосовувався двохетапний метод найменших квадратів. Оцінені коефіцієнти в специфікаціях цих моделей містяться в векторі С. Показники демографічної та екологічної підсистем економічної безпеки використовувалися як інструментальні змінні при моделюванні інших підсистем економічної безпеки України.

Специфікація розроблених моделей має наступний вигляд:

Блок фінансової безпеки

,

де - вектор модельованих змінних фінансової безпеки України, Х₁ - бюджетний дефіцит у відсотках до ВВП, Х₂ - відношення обсягу зовнішнього боргу до ВВП, Х₆ - показник доларизації (обсяг іноземної валюти в готівковій формі до обсягу готівкової гривні), Х₇ - рівень інфляції, Х₉ - коефіцієнт монетизації.

Блок соціальної безпеки

,

де - вектор модельованих змінних соціальної безпеки України , Х₁₆ - рівень безробіття у %, Х₁₇ - кількість зайнятих (тис. чол. ), Х₂₁ - купівля товарів та послуг (млн. грн. ), Х₂₈ - реальна заробітна плата (1990=100), Х₂₉ - відношення видатків на соціально-культурні заходи та науку у відсотках до ВВП, Х₈₉ - середня кількість населення (тис. чол. ).

Блок енергетичної безпеки

Інструментальні змінні:

Х₃₇(-1) Х₈₉ Х₄₃ Х₃₅ Х₄₄(-1) Х₄₆ Х_R,

де Х₃₅ - індекс обсягів виробництва в електроенергетичній галузі, Х₃₇ - інвестиції в основний капітал в електроенергетичній галузі, Х₄₂ - середня заробітна плата в енергетиці, Х₄₃ та Х₄₄ - прибутковість та продуктивність праці в енергетиці, Х₄₅ - споживання енергії на одного мешканця, Х₄₆ - обсяг пошуково-розвідувального буріння, Х₄₈ - виробництво електроенергії, Х_R - імпорт продуктів мінеральної сировини з Росії.

Блок продовольчої безпеки

Інструментальні змінні:

Х₅₇(-1) Х₆₀(-1) Х₄₉ Х₅₁ Х₈₉ Х₉₃,

де Х₄₉ - площа сільськогосподарських угідь у розрахунку на одну особу, Х₅₁ - показник внесення органічних та мінеральних добрив на гектар посівної площі, Х₅₅ - коефіцієнт платоспроможності в сільському господарстві, Х₅₇ - індекс продукції сільського господарства, Х₅₉ - середня заробітна плата у сільському господарстві, Х₆₀ - валовий збір зерна, Х₈₉ - середня кількість населення, Х₉₃ - загальна маса накопичених в Україні відходів у розрахунку на 1 км² площі.

Блок інноваційно-технологічної безпеки

Інструментальні змінні: lnХ₆₂(-1) lnХ₆₄(-1) lnХ₇₃(-1) lnХ₇₂(-1),

де Х₆₁ - асигнування на науку, у % до ВВП, Х₆₂ - обсяг науково-технічних робіт, Х₆₄ - кількість спеціалістів, задіяних в наукових дослідженнях, Х₇₁ - питома вага нових видів продукції в обсязі продукції промисловості, Х₇₂ - ступінь зносу основних засобів, %, Х₇₃ - індекс обсягів промислового виробництва, Х₇₄ - кількість впроваджених нових технологічних процесів.

Блок зовнішньоекономічної безпеки

,

де - вектор модельованих змінних зовнішньо-економічної безпеки України, Х₃ - відношення витрат на обслуговування боргу до ВВП, Х₁₃ - курс долара США до гривні, Х₇₆ - коефіцієнт покриття імпорту експортом, Х₈₂ - частка іноземних інвестицій у ВВП, Х₈₃ - резервні активи в тижнях імпорту.

У третьому розділі - „Застосування оптимізаційних методів до моделювання економічної безпеки України„ розроблено оптимізаційну модель системи економічної безпеки України.

За показники-індикатори економічної безпеки обрано наступні показники (у дужках вказані їх граничні значення):

· темп зниження обсягу валового внутрішнього продукту (50%),

· питома вага у промисловому виробництві обробної промисловості (70%),

· обсяги інвестицій у % до ВВП (25%),

· витрати на наукові дослідження у % до ВВП (5%),

· рівень безробіття за методологією Міжнародної організації праці (7%),

· рівень інфляції за рік (20%),

· обсяг зовнішнього боргу, у % до ВВП (25%),

· дефіцит бюджету у % до ВВП (5%),

· обсяг іноземної валюти в готівковій формі до обсягу готівкової гривні - показник доларизації (25%),

· грошова маса (агрегат М2) у % до ВВП - показник монетизації (50%),

· видатки на соціальні заходи у % до ВВП (15%),

· знос основних засобів (60%),

· середня тривалість життя (70 років),

· зниження кількості працівників наукової сфери (30%),

· питома вага імпортних продуктів харчування в загальному обсязі продуктів харчування (25%),

· викид шкідливих речовин в атмосферу (10 т/км²).

У процесі моделювання враховувалися також деякі постулати економічної теорії, а саме:

· кожні додаткові 2% приросту реального ВВП зменшують чисельність безробітних на 1% (або кожне наступне падіння темпів приросту ВВП на 2% зумовлює зростання рівня безробіття на 1%) - закон Оукена;

· зниження інфляції на 7,5% викликає зменшення дефіциту бюджету на 5%;

· зростання інфляції на 1% призводить до зменшення ВВП на 5%.

При цьому необхідно зауважити, що нормальним щорічним показником інфляції вважається 5-6%, а природна норма безробіття становить 3-4%.

Таким чином, оптимізаційна модель системи економічної безпеки України приймає наступний вигляд:

Цільова функція

F={max(Y), max(I_man), max(I), max(E_R), min(U), min(Def_b), min(D), max(M_Y),

min(Deb_f), min(Inf), min(Dep_A), max(E_S), max(L_aver), min(F_Im), min(Emp_R), min(P)}

Обмеження моделі

Y ? -50%

70% ? Iman ? 90%

I ? 25%

ER ? 5%

3% ? U ? 7%

0 ? Defb ? 5%

0 ? D ? 25%

50% ? MY ? 100% 0 ? Debf ? 25%

5% ? Inf ? 20%

13% ? DepA ? 60%

ES ? 15%

70 ? Laver ? 100

0 ? FIm ? 25%

0 ? EmpR ? 30%

0 ? P ? 10

I+ER+ES ? 55%

Тотожності моделі

Іnf*1,01-Y*0,95=0 U*1,01-Y*0,98=0

Inf*0,925-Defb*0,95=0

де Y - темп зростання ВВП у %, I_man - питома вага обробної промисловості в промисловому виробництві у %, I - обсяг інвестицій у % до ВВП, E_R - витрати на наукові дослідження у % до ВВП, U - рівень безробіття за методологією МОП у %, Def_b - дефіцит бюджету у % до ВВП, D - обсяг іноземної валюти в готівковій формі до обсягу готівкової гривні (%), M_Y - грошова маса у % до ВВП (показник монетизації), Deb_f - відношення обсягу зовнішнього боргу у % до ВВП, Inf - рівень інфляції за рік (%), Dep_A - знос основних засобів (%), E_S - видатки на соціальні заходи у % до ВВП, L_aver - середня тривалість життя населення (роки), F_Im - питома вага імпортних продуктів харчування (%), Emp_R - зниження кількості працівників наукової сфери (%), P - викид шкідливих речовин в атмосферу (т/км²).

Наведена модель економічної безпеки України (1)-(3) - задача багатокритеріальної оптимізації, розв'язок якої знаходився звичайними методами оптимізації при умові зведення багатьох критеріїв до одного. Для цього до кожного критерію застосуємо вагові коефіцієнти d_i. Тоді цільова функція прийматиме наступний вигляд:

Коефіцієнти d_i характеризують рівень загрози за і-ою ознакою та розраховуються діленням фактичного значення і-ого показника на його граничне (порогове) значення.

У нашому випадку для знаходження розв'язку оптимізаційної моделі економічної безпеки України (2)-(4) цільову функцію приведено до наступного вигляду:

F={0,186Y+1,139I_man+0,754I+1,160E_R-1,3U+0,033Def_b-1,120D+0,6244M_Y--0,616Deb_f -0,41Inf-0,802Dep_A+0,333E_S-1,297Emp_R-1,6F_Im+0,977L_aver-1,01P} max

Коефіцієнти при змінних в цільовій функції - це коефіцієнти d_i За фактичні значення використовувалися статистичні дані економіки України за 2003 рік. Остаточні результати розрахунків по моделі наведені в таблиці 1.

Система зазначених показників-індикаторів описує оптимальний з погляду економічної безпеки стан економіки України. При дотриманні таких значень основних показників система економічної безпеки України буде функціонувати стабільно, незважаючи на дію зовнішніх факторів.

На основі проведення детального аналізу існуючих методів визначення інтегральних показників розвитку та економічної безпеки країн з урахуванням їх переваг та недоліків була розроблена модель визначення інтегрального показника рівня економічної безпеки України, який враховує як фактичні значення показників-індикаторів економічної безпеки держави, так і їх граничні рівні.

Нехай множина - множина показників (критеріїв), що характеризують стан економічної безпеки держави, а множина - множина граничних значень показників (критеріїв) економічної безпеки.



Таблиця 1

Оптимальні значення показників-індикаторів системи економічної безпеки України

Показник	Значення
Темп зростання ВВП у % (Y)	5,32
Питома вага обробної промисловості в промисловому виробництві у % (Iman)	70,00
Обсяг інвестицій у % до ВВП (I)	25,00
Видатки на наукові дослідження у % до ВВП (ER)	15,10
Рівень безробіття за методологією МОП у % (U)	5,16
Дефіцит бюджету у % до ВВП (Defb)	4,87
Обсяг іноземної валюти в готівковій формі до обсягу готівкової гривні у % - показник доларизації (D)	0,00
Грошова маса (М2) у % до ВВП - показник монетизації (MY)	100,00
Обсяг зовнішнього боргу у % до ВВП (Debf)	0,00
Рівень інфляції за рік у % (Inf)	5,00
Знос основних фондів у % (DepA)	13,00
Видатки на соціальні заходи у % до ВВП (ES)	15,00
Зниження обсягу працівників наукової сфери (%) (EmpR)	0,00
Питома вага імпортних продуктів харчування (%) (FIm)	0,00
Середня тривалість життя населення (роки) (Laver)	70,00
Викид шкідливих речовин в атмосферу (т/км2) (P)	0,00
Цільова функція	244,72

Для оцінки рівня економічної безпеки оцінюємо показники, що характеризують рівень загрози за і-ою ознакою:

де d_it - рівень і-ої загрози економічній безпеці держави () в момент часу t (), x_it - реальне значення і-ого показника в момент часу t, z_i - граничне значення і-ого показника.

Для врахування можливої залежності ознак між собою застосуємо зважування цих показників. За важелі оберемо показник , який обраховується наступним чином:

, ,

де - це коефіцієнт кореляції між рівнями загроз.

З цього випливає, що показники змінюються від -1 до 1 та їх сума дорівнює 1.

Таким чином, нехай є n показників-критеріїв економічної безпеки, які можна дослідити за допомогою системи показників, що утворюють множину , де .

Комплексна оцінка економічної безпеки держави - показник , являє собою наступну функцію:

.

Залежність з урахуванням застосованого зважування представлено у вигляді:

Інтегральний показник рівня економічної безпеки країни дозволяє визначати її стан у будь-який момент часу t.

Прогнозування значень показника було здійснено на основі апроксимації змінної поліноміальною кривою третього порядку. На основі аналізу результатів можна зробити висновок, що дана модель є адекватною та придатною для практичного застосування, оскільки виправлений коефіцієнт детермінації дорівнює 0,994320, всі t-статистики й F-критерій в моделі значимі, відсутня автокореляція та гетероскедастичність. Застосування тесту Рамсея RESET для перевірки стабільності та помилки специфікації моделі дозволяє зробити висновок про правильність обрання функціональної форми моделі.

Результати розрахунків значення інтегрального показника та його прогнозу наведено в таблиці 2.

Таблиця 2

Значення інтегрального показника економічної безпеки України

Роки	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004*
Значення інтегрального показника	-4. 334	-0. 8143	1. 5101	2. 6086	2. 5123	1. 9799	2. 5188	3. 045	3. 4234

^*) Прогноз, отриманий автором

Аналіз результатів розрахунків вказує на позитивну тенденцію зростання показника та свідчить про посилення економічної безпеки України.

За допомогою отриманої моделі можна визначати економічну безпеку як країни, так і окремого регіону, підприємства, якщо відомі індикатори їх функціонування та граничні значення.

На основі аналізу схем прогнозування за допомогою теорії штучних нейронних мереж розроблено задачу прогнозування основного показника економічної безпеки України з використанням значень показників-індикаторів економічної безпеки України. За основний прогнозований показник обрано ВВП на одну особу. Саме від його величини залежать добробут населення, рівень його купівельної спроможності, фінансові можливості держави і суспільства по забезпеченню соціального захисту непрацездатних, досягненню необхідного ступеня обороноздатності країни, розвитку науки, культури. Тому рівень економічного розвитку виступає одним з найважливіших показників стану економічної безпеки.

На вхід мережі подається інформація (множина наборів), що включає множину показників-індикаторів економічної безпеки України (визначальні фактори або ознаки) та показник ВВП на одну особу, значення прогнозу для якого треба знайти. Ця інформація являє собою множину значень функції залежності прогнозованої величини від визначальних факторів. Показники повинні братися з урахуванням лагових значень, які враховують взаємовплив часових рядів, що подаються на вхід мережі. Далі з множини наборів виділяються дві підмножини, що не перетинаються (навчальна та контрольна вибірки).

Прогнозування ВВП на одну особу зводиться до задачі інтерполяції функції багатьох змінних, для коректного розв'язку якої необхідно забезпечити стаціонарність ряду ознак. Нейронна мережа використовується для відновлення цієї функції по множині наборів, що входять до складу навчальної вибірки. В результаті спочатку здійснюється структурний (вибір архітектури мережі) та параметричний (навчання мережі) синтези нейронної мережі, після чого перевіряється помилка прогнозу на контрольній виборці. Якщо вона знаходиться в допустимих межах, то задача вважається розв'язаною.

Використання методів нейронних мереж дозволяє збільшити точність прогнозування, розпізнавати структуру даних та відтворювати складні нелінійні залежності.

Таким чином, всі отримані в дисертації моделі чисельно реалізовано. Аналіз результатів моделювання дозволяє зробити висновок про адекватність моделей. Запропоновано новий підхід до прогнозування показників системи економічної безпеки України.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі розробки моделей системи економічної безпеки України.

Проведене дослідження дозволило зробити такі висновки:

1. У результаті проведеного аналізу визначено, що теоретичною основою дослідження економічної безпеки України є теорія економічних систем та застосовуваний до них системний підхід.

2. З'ясовано, що економічна безпека України - це складна динамічна соціально-економічна система, головними підсистемами якої є такі: енергетична, фінансова, соціальна, інноваційно-технологічна, продовольча, зовнішньоекономічна, демографічна та екологічна безпеки.

3. Результатом аналізу сучасного стану економічної безпеки України та тенденцій її розвитку є виявлення основних тенденцій економіки, які мають вплив на стан економічної безпеки, що дає можливість визначення основних загроз та критеріїв економічної безпеки. Констатовано, що за більшістю показників функціонування економіки Україна не має достатнього рівня економічної безпеки для забезпечення стійкого розвитку.

4. Обґрунтовано, що сутність економічної безпеки реалізується в системі критеріїв і показників. Система показників-індикаторів, що одержали кількісне вираження, дозволяє завчасно сигналізувати про небезпеку, що загрожує, і вживати заходів щодо їх попередження. Але для економічної безпеки вирішального значення мають не так самі показники, як їх граничні (порогові) значення, за межами яких національна економіка втрачає здатність до динамічного саморозвитку, конкурентоспроможність на зовнішніх і внутрішніх ринках.

5. Виявлено, що для коректного та правильного моделювання системи економічної безпеки України необхідно здійснювати дослідження змінних на стаціонарність, у випадку нестаціонарності - перевірки на коінтегрованість. Для коінтегрованих змінних слід використовувати векторну модель корекції похибки.

6. Проведений детальний аналіз взаємозв'язків між показниками-індикаторами економічної безпеки України та іншими макроекономічними показниками дав можливість змоделювати зазначені зв'язки та специфікувати їх у вигляді структурних моделей підсистем економічної безпеки України.

7. Аналіз результатів моделювання та прогнозування за допомогою розроблених економетричних моделей підсистем економічної безпеки України дозволив зробити висновок про придатність моделей для подальшого практичного використання.

8. Для визначення оптимальних значень показників-індикаторів системи економічної безпеки України було розроблено оптимізаційну модель цієї системи, яка враховує граничні значення модельованих показників.

9. З'ясовано, що для дослідження економічної безпеки важливе значення має кількісна оцінка рівня економічної безпеки країни, яка виражається через обчислення інтегрального показника економічної безпеки, що слугує загальним і надійним індикатором стану та розвитку (аналіз показника у динаміці) цієї складної системи. Розроблена модель визначення інтегрального показника економічної безпеки України враховує взаємозалежність між показниками-індикаторами економічної безпеки та їх граничні (порогові) значення. Аналіз результатів розрахунків вказує на позитивну тенденцію зростання показника, що свідчить про посилення економічної безпеки України.

10. На основі здійсненого аналізу схем прогнозування за допомогою методів теорії штучних нейронних мереж розроблено задачу прогнозування основного показника економічної безпеки України (ВВП на одну особу).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Баженова О. В. Застосування системного підходу до аналізу економічної безпеки держави // Вісник Київського національного університету. Серія „Економіка”. - 2003. - Вип. 66-67. - С. 122-124. - 0,3 др. арк.

2. Баженова О. В. Аналіз стану економіки України в контексті її економічної безпеки // Проблеми розвитку зовнішньоекономічних зв'язків і залучення іноземних інвестицій: регіональний аспект: Збірник наукових праць. - Донецьк: ДонНУ, 2004. - С. 839-845. - 0,4 др. арк.

3. Черняк О. І. , Баженова О. В. Застосування коінтеграції та векторної моделі корекції похибки до аналізу, моделювання та прогнозування соціальної безпеки України // Економічна кібернетика. - 2004. - № 1-2 (25-26). - С. 21-26. - 0,66 др. арк. (особистий внесок - 0,4 др. арк. , ідея, модель, результати).

4. Баженова О. В. Система прийняття рішень при аналізі економічної безпеки держави // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених „Економіко-математичні методи прийняття управлінських рішень на сучасному етапі”. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2003. - С. 113. - 0,07 др. арк.

5. Баженова О. В. Інформаційні технології в контексті економічної безпеки держави: нові виклики та загрози // Збірник доповідей та тез І-го Молодіжного науково-практичного форуму “Інформаційні технології в ХХІ сторіччі”. - Дніпропетровськ, 2003. - С. 41. - 0,05 др. арк.

6. Баженова О. В. Моделювання фінансової безпеки України на основі застосування методів кореляційного та регресійного аналізу // Праці Четвертої міжнародної наукової конференції студентів та молодих вчених „Управління розвитком соціально-економічних систем: глобалізація, підприємництво, стале економічне зростання”. Частина 2. - Донецьк, 2003. - С. 12-14. - 0,13 др. арк.

7. Баженова О. В. Визначення оптимальних значень основних показників економічної безпеки України // Науково-технічний розвиток: економіка, технології, управління. Матеріали ІІІ Міжнародної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених. - Київ, 2004. - С. 358-359. - 0,13 др. арк.

8. Баженова О. В. Методика визначення оцінки економічної безпеки держави // Актуальні проблеми розвитку підприємницької діяльності в Україні. - Київ, 2003. - Вип. 3. - С. 4-9. - 0,8 др. арк.

АНОТАЦІЇ

Баженова О.В. Економіко-математичне моделювання економічної безпеки України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук за спеціальністю 08. 03. 02 - економіко-математичне моделювання. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2004.

У дисертаційній роботі проведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі розробки моделей системи економічної безпеки України. Проведено змістовний аналіз сутності поняття економічної безпеки, визначено головні підсистеми економічної безпеки України. Проаналізовано тенденції української економіки, що мають вплив на стан економічної безпеки країни в розрізі основних її складових для детальнішого висвітлення проблеми. Запроваджено систему критеріїв-індикаторів економічної безпеки України та їх граничних значень. Удосконалено методику якісного дослідження економічної безпеки України на основі застосування системного підходу. Побудовано економетричні моделі підсистем для моделювання та прогнозування економічної безпеки України. Розроблено оптимізаційну модель системи економічної безпеки України, що враховує граничні значення основних показників-індикаторів економічної безпеки України. Побудовано модель визначення інтегрального показника рівня економічної безпеки країни. Інтегральний індикатор рівня економічної безпеки розраховується як сума зважених показників, які характеризують рівень існуючої загрози безпеці за кожним показником. Розроблено задачу прогнозування основного показника економічної безпеки України (ВВП на одну особу) за допомогою застосування теорії штучних нейронних мереж.

Ключові слова: економічна безпека, системний підхід, коінтеграційний аналіз, векторна модель корекції похибки, інтегральний показник економічної безпеки країни, оптимізація.



Баженова Е.В. Экономико-математическое моделирование экономической безопасности Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата экономических наук по специальности 08. 03. 02 - экономико-математическое моделирование. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2004.

В диссертационной работе проведено теоретическое обобщение и новое решение научной задачи разработки моделей системы экономической безопасности Украины.

Проведен содержательный анализ сущности понятия экономической безопасности, на основе чего определены основные подходы к его трактовке, выделены главные подсистемы экономической безопасности Украины: энергетическая, финансовая, социальная, инновационно-технологическая, продовольственная, внешнеэкономическая, демографическая и экологическая.

Проанализированы основные тенденции украинской экономики, которые влияют на состояние экономической безопасности страны в разрезе основных ее составляющих. Констатировано, что по большинству показателей функционирования экономики Украина не имеет достаточного уровня экономической безопасности для обеспечения стабильного развития. Определены основные угрозы экономической безопасности Украины и их классификации.

Обобщена система критериев-индикаторов экономической безопасности Украины и их пороговых значений, которая позволяет заблаговременно сигнализировать об угрожающей опасности и принимать меры по ее предупреждению. Это дает возможность всесторонне изучать и предусматривать ход процессов в сфере экономической безопасности и руководить ими на основе заблаговременного принятия необходимых решений. Обеспечение эффективного функционирования системы экономической безопасности должно включать определение базовых угроз экономической безопасности государства, разработку критериев экономической безопасности в целом, разработку специальной подсистемы критериев экономической безопасности государства, что включает их предельные значения, формирование базовых составляющих системы в целом, что включает перечисленные выше критерии, их предельные значения и коэффициенты, которые характеризуют их соотношение, формирование показателя, который отображает состояние экономической безопасности государства.

Усовершенствована методика качественного исследования экономической безопасности Украины на основе применения системного подхода.

Предложена методика моделирования экономической безопасности Украины, как сложной экономико-социальной системы, которая учитывает специфику исследования экономической безопасности государства и моделирования экономических процессов в современных условиях.

Разработана методика анализа показателей-индикаторов экономической безопасности, которая заключается в проведении корреляционного, причинно-следственного, коинтеграционного анализа и проверки переменных на стационарность. Для корректного моделирования указано на необходимость применения стационарных переменных, в случае векторной модели коррекции ошибки - коинтегрированных переменных.

На основе проведения этого анализа формализированы связи между моделируемыми показателями и экзогенными переменными, разработаны эконометрические модели подсистем экономической безопасности Украины. Анализ результатов моделирования позволил сделать вывод о пригодности моделей для последующего практического использования. Как результат, полученные модели были использованы для прогнозирования моделируемых показателей на перспективу.

Разработана оптимизационная модель системы экономической безопасности Украины, которая учитывает пороговые значения основных показателей-индикаторов экономической безопасности Украины. На ее основе определены оптимальные значения моделируемых показателей.

Разработана модель определения интегрального показателя уровня экономической безопасности страны, которая учитывает не только значение показателей-индикаторов экономической безопасности государства, но и их пороговые уровни. Комплексный (интегральный) индикатор состояния экономической безопасности рассчитывается как сумма взвешенных показателей, которые характеризуют уровень существующей угрозы безопасности по каждому показателю. Весами выбраны коэффициенты, которые рассчитаны на основе коэффициентов корреляции. Полученная модель пригодна для определения экономической безопасности, как страны, так и отдельного региона или, даже, и предприятия, если известные индикаторы их эффективного функционирования и предельные значения.

Указано на возможность моделирования экономической безопасности Украины с помощью применения теории искусственных нейронных сетей, которые моделируют работу мозга человека. Разработана задача прогнозирования основного показателя экономической безопасности Украины (валового внутреннего продукта на душу населения) на основе использования значений показателей-индикаторов экономической безопасности. Это позволит увеличить точность прогнозирования, воспроизводить сложные нелинейные зависимости, преодолевать проблему размерности и распознавать структуру данных.

Ключевые слова: экономическая безопасность, системный подход, коинтеграционный анализ, векторная модель коррекции ошибки, интегральный показатель экономической безопасности страны, оптимизация.



Bazhenova O.V. The economic and mathematical modeling of Ukraine's economic security. - Manuscript.

Dissertation for Candidate's degree in Economics by specialty 08. 03. 02 - Economic and Mathematical Modeling. - Kyiv National Taras Shevchenko University, Kyiv, 2004.

The theoretical generalization and new solution of scientific problem of the development of Ukraine's economic security system models is carried out. The analysis of economic security concept essence is conducted. On this basis the certain basic approaches to it interpretation are defined. The basic subsystems of Ukraine's economic security are pointed out. The tendencies of the Ukrainian economy are analyzed in the context of its constituents. The system of criteria-indicators of economic security of Ukraine and their marginal values is summarized. The procedure of high-quality research of the Ukraine's economic security system on the basis of systems approach application is improved. The econometric models for the modeling and forecasting of subsystems of Ukraine's economic security are developed. The optimization model of Ukraine's economic security system is developed. This model takes into account the marginal values of basic indicators of Ukraine's economic security. The model of estimation of the country's economic security state is developed. The complex (integral) indicator of the economic security state is calculated as the sum of the weighed indexes that characterize the level of existent threat for every index. It is developed the task of forecasting the basic Ukraine's economic security index (gross domestic product per capita) by application of artificial neural networks theory.

Key words: economic security, system approach, cointegration analysis, vector error correction model, integral indicator of the country's economic security, optimization.

Размещено на Allbest.ru

...