Разработка системы имитационного моделирования принятия политико-экономических решений макроэкономического уровня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ»

Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Выпускная квалификационная работа

по направлению 01.03.04 Прикладная математика

Разработка системы имитационного моделирования принятия политико-экономических решений макроэкономического уровня

студента образовательной программы бакалавриата

«Прикладная математика»

Антощенко Егор Тимофеевич

Руководитель

К.т.н. доцент Внуков А.А.

Москва 2019



Аннотация

Объектом исследования данной работы являются ключевые макроэкономические показатели, с помощью которых можно описать экономическое положение государства в целом. Целью работы является выявление и описание этих показателей, а также рассмотрение вопроса о том, как именно государство может влиять на них с помощью доступных преобразований и реформ. Результатом работы стала программа, написанная на языке C# с использованием WPF, которая представляет собой модель, где целевые показатели (переменные) рассчитываются по исходным показателям инструментальным переменным государственного регулирования своей экономической политики. Среди полезных результатов работы - возможность прогнозирования экономического благополучия развитых стран (в работе приведены несколько примеров, которые демонстрируют адекватность и применимость данной модели в современных реалиях). Помимо этого, программа может использоваться для обучения студентов в области макроэкономики как своеобразная «экономическая игра», помогающая учиться принимать правильные решения макроэкономического уровня на различных сценариях, близких к реальным, а также для оценивания успешности этих решений.



Abstract

The objects of the study of this work are the key macroeconomic indicators with which you can describe the economic situation of the state as a whole. The aim of the work is to identify and describe these indicators, as well as to consider the question of how the state can influence them with the help of available reforms and reforms. The result of the work was a program written in C # using WPF, which is a model where targets (variables) are calculated based on initial indicators - instrumental variables of government regulation of their economic policies. Among the useful results of the work is the possibility of predicting the economic well-being of developed countries (several examples are given in the work that demonstrate the adequacy and applicability of this model in modern realities). In addition, the program can be used to educate students in the field of macroeconomics as a kind of “economic game” that helps learn to make the right macroeconomic level decisions on various scenarios that are close to real ones, as well as to assess their success.



Введение

Данная дипломная работа посвящена теме разработки системы имитационного моделирования принятия политико-экономических решений макроэкономического уровня. Основной целью создания такой программы является экономическая стабильность государства, то есть ситуация, когда основные макроэкономические показатели государства находятся в пределах заранее известных допустимых значений.

В качестве опорной модели будет использоваться уже существующая макроэкономическая модель, реализованная в среде «Transform» в виде экономической игры. Данная программа несовместима с современными ОС, поэтому ключевой задачей этой дипломной работы будет создание похожей программы, позволяющей применять вышеупомянутую модель на современных вычислительных устройствах. Помимо этого, ещё одной целью станет выявление наиболее важных ключевых показателей, оказывающих наибольшее воздействие на экономическую ситуацию государства. Наконец, в ходе работы будет проведён анализ, показывающий, как именно могут быть связаны различные действия со стороны государства с изменением этих самых показателей.

Данная тема (макроэкономическая стабильность и пути её достижения) не теряет своей актуальности в силу того, что любое государство на различных этапах своего развития, будь то переход к постиндустриальному обществу или переход к какому-то другому новому вектору развития экономической политики, неизбежно сталкивается с вопросом о том, в какой степени государство может или должно регулировать экономическую жизнь с помощью принципиально важных решений, связанных с изменениями численных параметров (например, процентных ставок) или же фактических решений по разделу имущества, ситуации с безработными и так далее. В идеальной для государства ситуации оно должно соблюдать так называемую «золотую серидину» между плановой экономикой, где государство берёт на себя всё управление экономическими процессами и производством, и экономикой рыночного характера, когда нынешняя рыночная конъюнктура будет формировать абсолютно все макро- и микроэкономические процессы внутри страны, а само государство никак не вмешивается в эти процессы.

В ходе работы будет разработана программа моделирования экономического развития страны, адаптированная для современных ОС, будут указаны параметры, влияющие на экономическое благополучие в большей степени, а также реализованы некоторые сценарии развития макроэкономических решений со стороны государства, чтобы судить об успешности различных стратегий в разных государствах. Полученные выводы будут подкреплены реальными примерами из истории, когда выбранная стратегия приводила к экономическому благополучию, или, наоборот, к краху ключевых показателей.



Назначение и классификация экономических моделей

Одним из основных преимуществ деловой игры как способа анализа и моделирования экономических процессов является факт того, что с помощью такой игры можно с достаточно высокой точностью симулировать реальные события в рамках нашей модели. Что немаловажно, такие симуляции и мысленные эксперименты удобно проводить в ситуациях, когда реальные эксперименты ведут к неоправданно большим издержкам или когда в ходе такого эксперимента невозможно сделать шаг назад, то есть откатить всё к первоначальному состоянию. Имея же деловую игру, мы можем рассматривать самые различные сценарии развития крупных экономик, анализировать их и с высокой точностью вычленять причины экономических проблем или, наоборот, предпосылки экономического благополучия, причём совершенно ничем не рискуя.

Поскольку в деловой игре можно рассматривать самые различные сценарии без экономических, политических и временных рисков, такая программа крайне полезна для анализа и прогнозирования. Среди ключевых плюсов деловой игры как инструмента анализа последствий преобразований макроэкономического уровня - реальная имитация текущих процессов, возможность переиграть свои действия на любом этапе симуляции, а также динамичность создаваемых моделей. Кроме того, при моделировании различных сценариев, близких к реальным, такая игра становится настоящим научным инструментом. Математическое моделирование происходящих процессов и современные компьютерные мощности в совокупности с наработанным экономическим опытом и внешней конъюнктурой позволяют воспроизводить с помощью модели настоящую окружающую, а не условную действительность. Получается, что такая программа полезна как учащимся, совершенствующим свои навыки и знания в данной области путём проигрывания различных сценариев, так и экспертам, работающим с реальными экономико-политическими параметрами, для понимания ключевых принципов управления экономикой страны.

Чтобы понять ключевые принципы работы таких моделей экономических процессов, проанализируем существующие, в основе которых, как правило, лежат принципы имитационного моделирования.

Под имитационным моделированием понимается метод исследования, который с помощью вычислительных мощностей современного оборудования помогает строить модели процесса работы системы или отдельных её элементов максимально близко к реальности. Суть такого подхода заключается в том, чтобы создавать алгоритмы и программы, способные имитировать поведение системы, а также воспроизводить те же свойства и характеристики в нужном для конкретной задачи объёме. С этой точки зрения возможности данного метода достаточно обширны. Такой метод позволяет исследовать системы любого уровня сложности и любой степени детализации. В качестве ограничений в таком случае могут выступать лишь мощность вычислительной техники или непосредственно трудоемкость создания комплекса необходимых программ.

Наша математическая модель, которую мы будем использовать в программе, воспроизводит последовательность функционирования системы во времени при разных входных параметров с учётом внешних воздействий. Каждому элементу модели ставится в соответствие элементы рассматриваемого объекта. После этого мы можем наблюдать за изменениями системы под воздействием задаваемых входных параметров.

Само математическое моделирование в основном применяется для создания концепции более трудоёмких проектов, либо для анализа и синтеза сложных систем по проектному управлению. Наиболее подходящая ситуация для использования математического моделирования - это математическое моделирования на начальных этапах реализации проекта. В особенности для работ, где необходимо учитывать различные неопределённости или просчитывать риски. Также имитационные модели можно использовать для проверки рациональности и оптимальности принимаемых решений управленческого характера. Немаловажным является то, что любое решение в рамках имитационной модели принимается в контексте текущей обстановки, поэтому эксперты, занимающиеся математическим моделированием, могут принимать наиболее оптимальные решения на всех этапах реализации текущего процесса, а также имеют так называемую «дорожную карту» на случай форс-мажора или других непредвиденных обстоятельств.

Само применение математических методов для исследования экономических процессов берёт своё начало ещё в XVII веке, когда один из основоположников политэкономии буржуазного типа Уильям Петти писал в сочинениях о том, что «вступил на путь выражения своих мыслей на языке весов, чисел и мер вместо умозрительных аргументов». Так и началось применение методов математического моделирования в экономической теории, положившей начало всему спектру микро- и макроэкономических наук. Интересным фактом можно считать то, что сами родоначальники такого подхода не использовали математическое моделирование для иллюстрации происходящего, но использовали свои методы только для исследования протекающих процессов. Свои же выводы учёные предпочитали излагать на более доступном языке, из-за чего некоторые факты, проверенные с помощью математических методов, предлагались читателям без доказательств. На ряду с астрономическими, физическими и механическими явлениями, активно описывающимися в те времена, экономические процессы также объяснялись математическими методами. Поначалу это выглядело как общее описание всего экономического процесса в целом с использованием математических зависимостей, но чуть позже появилось и огромное количество специальных численных методов, которые решали конкретные экономические задачи из разных областей экономического знания.

Важным шагом в развитии математического моделирования экономических систем можно считать труды Джона фона Неймана (1903 - 1957), венгеро-американского математика, который в 1932 году занялся изучением динамического равновесия при условии совершенной конкуренции. В такой ситуации покупатели и продавцы не влияют на цену напрямую, но формируют её опосредованно через свои спрос и предложение.

Примерно в это же время экономисты предпринимали попытки решения проблемы существования решения системы уравнений, которая описывала общее равновесие - ситуацию, когда нам задано определённое количество ресурсов, а задачей является оптимизация производства. Проблема заключалась в том, что заранее заданное количество ресурсов не всегда соответствует структуре потребностей, а значит, ресурсы не всегда будут использованы до конца, и модель так или иначе получается неэффективной.

Первые шаги в формулировании задачи линейного программирования и дальнейшего её решения можно увидеть в работах венгерского математика Абрахама Вальда (1902 - 1950). Вальд утверждал, что все блага, к которым имеет доступ человек, можно поделить на три основных типа: общедоступные, редкие и избыточные. Преобразовав в модели определённые уравнения в неравенства, мы можем получить так называемую систему ограничений. По идее Вальда для решения этой задачи нужно лишь свести к нулю выпуск продукции, имеющей цену не выше издержек на производство единицы товара.

Ещё чуть позже, в 30-х годах XX века появляется термин «эконометрика», совмещающий в себе пересечение математики, статистики и экономики. Эконометрика как наука ставила своей целью построение статистико-математических моделей для иллюстрации самих экономических процессов. Это в свою очередь привело к решению многих методологических проблем экономики, существовавших на тот момент. Например, применение математических моделей в экономике помогло выявить закономерности общественного производства и обобщить знания человечества о структуре народного хозяйства.

С этого момента в экономической теории происходит постоянное изменение и улучшение экономических систем, а с середины XX века решения в этой области стало возможно адаптировать под вычислительную технику, что дало начало большому скачку в развитии эконометрики и экономики в целом.

На сегодняшний день классификацию экономико-математических имитационных моделей принято производить по разным признакам:

1. По учёту фактора времени:

- статические (в этом случае изменения параметров системы не учитываются, а расчёты производятся к определённому моменту времени)

- динамические (условия постоянно меняются)

Вся разница заключается в том, что первые затрагивают строго определённый момент времени, а вторые производят анализ целого промежутка времени, во время которого часть факторов может измениться.

Динамические модели делятся ещё на две различные группы -- модели экономического цикла (экономических колебаний) и модели экономического роста. Модели экономического роста приводят к результату, который оценивает наличие возможных путей стабильного и неизменного развития экономики, характеризующегося устойчивым повышением показателей ресурсов и производства. Модели экономического цикла -- это модели процессов, присущих развитию экономических систем в рыночной конъюнктуре и условиях. Сами циклы могут быть деловыми, технологическими, инвестиционными или циклами занятости в хозяйстве. Такие циклы имеют период и амплитуду колебаний.

2. По характеру отображаемых свойств объекта:

- структурные (отражающие совокупность частей объекта и его свойства)

- функциональные (модели процессов, отражающие изменения состояния объекта с течением времени)

Структурные модели -- обычно модели различных межотраслевых связей. Функциональные же модели играют роль регуляторов, в рамках такой модели можно подать определённую информацию на вход и отследить, что выдаст модель на выходе. Помимо этих двух типов есть гибридные, структурно-функциональные модели.

3. По степени определённости начальных данных:

- вероятностные (учитывают неопределённость и случайность развития событий и изменения параметров)

- детерминированные (абсолютно все исходные данные заранее определены)

Первый тип гораздо более сложен в реализации, но заметно лучше описывает действительность. Менее конкретные же результаты заметно снижают вероятность допущения ошибки, так как не предполагают высокой точности.

4. По масштабности охвата экономических процессов:

- прикладные (используются для решения конкретных задач)

- теоретико-аналитические (используются для анализа общих экономических закономерностей)

деловой игра экономический целевой

Описание модели и переменных

За основу этой работы будет взята программа моделирования экономических процессов в среде «Transform!», разработанная Максимом Томашевичем. Модель, использующаяся в этой программе, была разработана доктором Ригмаром Остеркампом, который является ведущим сотрудником Института экономических исследований (IFO) в Мюнхене и старшим преподавателем экономики при Университете Намибии в Виндхуке.

К сожалению, среда «Transform!», созданная для реализации данной модели, на сегодняшний день недоступна к пользованию в современных операционных системах. Поэтому главная задача данной работы -- реализация описанной выше экономической модели на современных операционных системах. Однако для ознакомления с интерфейсом и возможностями модели Остеркампа-Томашевича программа была запущена с помощью виртуальной машины для загрузки операционной системы Windows XP и последующего использования.

Необходимо заметить, что экономическая игра, созданная Остеркампом, включает в себя два различающихся модуля -- участника и администратора. В первом случае предполагается возможность менять инструментальные переменные по усмотрению самого участника и производить анализ изменения целевых переменных во времени. В модуле администратора можно оценивать и сравнивать действия всех участников игры. Кроме того, в модуле участника есть возможность отмены последнего совершённого решения, однако такую опцию можно выключить для каждого участника в модуле администратора. Получается, что модель предоставляет перманентно повторяющуюся возможность политико-экономического вмешательства. За единичный временной отрезок в модели принимается один год. В течение такого года в систему можно вносить изменения. В рамках данной работы будет реализован лишь модуль участника.

Случается, что в некоторых моделях существующих деловых игр отсутствует возможность замены начальных условий. В нашей модели это возможно, что позволяет использовать модель в самых разных экономических ситуациях для самого широкого круга макроэкономических парадигм и идеологий.

Данная модель направлена на моделирование на протяжении нескольких лет, что позволяет сравнивать итоги моделирования разных лет и ставить этот процесс одной из важнейших задач. Нашу модель можно считать дискретной динамичной моделью, поскольку время в данном случае не является непрерывной величиной, но при этом разбито на равные отрезки (годы). Целевые переменные рассчитываются не только за счёт внесения изменений в инструментальные переменные во время последнего временного отрезка, но и также учитывают актуальную конфигурацию на момент начала текущего отчётного периода.

Абсолютно любая экономическая модель помимо инструментального и целевого воздействия должна включать в себя некоторые экзогенные (внешние) факторы, которые могут повлиять на саму модель с учётом конъюнктуры внешней среды. В нашем случае мы будем использовать так называемые «константы развития мирового рынка», которые и будут показывать, что данная модель подвержена внешним изменениям, и не абстрагирована от внешнего мира.

Рис.1. Модуль программы Transform для устаревших компьютеров

Используемая нами модель содержит более двухсот переменных, которые можно поделить на несколько основных групп:

1. Целевые переменные.

Целевые переменные показывают значения, анализируя которые мы может делать выводы об экономическом благополучии государства. Значения этих переменных должны оставаться в определённых рамках для успешного экономического развития страны. Такие переменные помогают оценить самое главное в данном случае -- успешность нашего моделирования.

2. Инструментальные переменные.

Инструментальные переменные являются фактически теми входными данными для последующего расчёта значений целевых переменных. Эти переменные можно изменять каждый год (каждую симуляционную итерацию).

3. Промежуточные переменные.

Промежуточные переменные, как следует из названия, являются неким промежуточным звеном между инструментальными переменными и целевыми значениями. С их помощью пользователь может понять, где допущены ошибки и каким образом можно улучшить результаты моделирования.

4. Константы развития мирового рынка.

Неизменяемые значения, отражающие уровень развития мирового рынка в целом. Значения констант развития мирового рынка определяются на весь период моделирования и используются для расчёта инструментальных и целевых переменных.

Целевые переменные и их значения

1. Реальный Валовой Национальный Продукт (далее ВНП).

Под ВНП понимается рыночная стоимость всего объёма всего произведённого продукта (товаров и услуг), который был создан национальными предприятиями внутри страны или за рубежом на протяжении текущего года с использованием всех производственных факторов, которые принадлежат этой стране.

ВНП может быть как номинальным, так и реальный. Первый будет считаться как стоимость всего произведённого продукта, представленную в текущих рыночных ценах. Из-за этого номинальный ВНП чувствителен к изменению индексов цен и доходов данной экономики. Он растёт во время инфляции и, наоборот, падает при дефляции из-за номинального изменения цен (их падения или роста). Реальный же ВНП может учитывать, в какой именно степени рост ВНП зависит от действительного роста производства и не связан с изменением цен. Выражается реальный ВНП в ценах взятого за базисный года.

Состояние страны будет считаться благополучным, если ВНП увеличивается в каждый отчётный период (в нашем случае год).

2. Темп прироста реального ВНП.

Значение темпа прироста реального ВНП должно быть больше нуля, чтобы экономическое состояние страны считалось благополучным.

3. Реальный доход на душу населения.

Одним из ключевых и важнейших показателей экономического благополучия государства считается индекс реальных доходов на душу населения. Он характеризует изменения в уровне жизни населения страны, которое в свою очередь зависит от трёх основных факторов: темпа роста номинальных доходов, изменения покупательной способности национальной валюты и изменения ставок налоговых платежей.

Значение этого индекса должно увеличиваться каждый отчётный период (год).

4. Количество безработных (уровень безработицы).

Значение данного показателя не должно превышать 20%.

5. Уровень инфляции.

Значение данного показателя не должно превышать 200%.

6. Коэффициент Джини по уровню годового дохода.

Также известен как «индекс справедливости». Отражает уровень расслоения по уровню доходов среди граждан.

Его минимальное значение -- ноль, характеризует ситуацию, когда все доходы распределены равномерно между всеми гражданами. Максимальное, сто, описывает ситуацию, когда весь доход идёт к одному человеку. Он зарабатывает всё, остальные ничего. С помощью коэффициента Джини можно сравнивать различные по численности группы населения, разницу между разными странами, а также разные по типу группы населения (городское и сельское, например). Кроме этого, можно отслеживать динамику показателя во времени.

Значение коэффициента Джинни должно быть не более 0,5.

7. Отношение дохода пенсионеров (размера пенсии) к среднему доходу.

Благополучной считается ситуация, когда это значение равно не менее чем 40%.

8. Доля социальных расходов в бюджете.

Значение данной целевой переменной должно быть не ниже 2,5%

Сам экономический рост может выражаться через стоимость услуг и товаров, произведённых собственными или иностранными мощностями для внутреннего рынка страны, либо через уровень реального импорта и экспорта.

Экспорт напрямую зависит от обменного курса, темпа роста мирового рынка и самого времени. Импорт же зависит от обменного курса и величин пошлин.

Немаловажным является фактор прогресса, который в свою очередь состоит из трёх других факторов: стабильности, структуры и системы. Под фактором системы понимается фактор, зависящий от уровня центрального планирования и уровня рынка в целом, уровня развития различных рыночных институтов, а также нынешнего законодательства (например, применения закона о банкротстве). Фактор структуры отвечает за все структурные изменения в экономической политике, таких как объём государственных капиталовложений в инфраструктуру, объёма иностранных инвестиций, импортных пошлин, коррупции, уровня налогов и реструктуризации предприятий. Фактор стабильности же оценивает, как сильно отходят от оптимальных значений реальные уровни процентной ставки и инфляции.

Ещё одной крайне важной переменной можно считать уровень безработицы. Сама безработица обычно возникает в силу реакции на низкий рост ВВП, приватизацию, законы о банкротстве, реструктуризацию предприятий или уменьшение импортных пошлин. Кроме этого, свой вклад в уровень безработицы вносит уровень смертности безработных.

Другой не менее важный целевой показатель -- ценовая стабильность, отражающая уровень инфляции. Он растёт из-за увеличения дефицита бюджета, увеличения налогов, уровня импортных пошлин, девальвации, а также улучшений в развитии рыночных отношений. Падает же уровень инфляции в условиях профицита бюджета, сокращения уровня импортных пошлин, а также в результате увеличения процентной ставки.

Инструментальные переменные

Перейдём к показателям, на которые мы можем напрямую воздействовать для изменения переменных, которые мы называем целевыми.

1. Увеличение доли приватизированных предприятий (переменная может принимать значения от 0 до 90%).

2. Увеличение доли рыночной экономики (переменная может принимать значения от 0 до 90%).

3. Улучшение уровня образованности (переменная может принимать значения от 0 до 90%).

4. Применение либо неприменение закона о банкротстве.

(булева переменная - либо 1, либо 0).

5. Уровень девальвации.

Под девальвацией понимают падение уровня стоимости национальной валюты по отношению к твёрдым финансовым субститутам.

Переменная принимает три различных значения: первое -- национальная валюта дорожает, второе -- дешевеет и третье -- её стоимость относительно твёрдой валюты неизменна. Пользователю необходимо ввести значение переменной, а программа распознаёт, больше оно нуля или меньше.

6. Интенсивность управления выводом капитала (может принимать значения от 0 до 100%).

7. Ключевая процентная ставка для банков внутри страны.

Нам важен не уровень ставки, а сама динамика. Эта переменная принимает три значения - для растущей, постоянной и снижающейся процентной ставки. Так же, как и с уровнем девальвации, пользователь вводит само значение переменной, а программа уже распознает, больше оно или меньше нуля.

8. Уровень импортных пошлин (может принимать значения от 0 до 100%).

9. Общий уровень налогов (может принимать значения от 0 до 100%).

10. Темп прироста общественных вложений.

11. Темп прироста доходов безработных на душу населения.

12. Темп прироста доходов служащих на душу населения.

13. Темп прироста доходов пенсионеров на душу населения.

14. Темп прироста социальных расходов.

15. Темп прироста расходов на безопасность.

Переменные с 10 по 15 принимают одно из трёх значений -- стагнация (остаются неизменны), рост или падение. Пользователю необходимо ввести значение переменной, а программа распознаёт, больше оно нуля или меньше.

Говоря о том, что эти переменные принимают определённые значения, в рамках нашей модели это означает, что наша программа будет работать при подаче на вход лишь корректных значений. Именно поэтому во время ввода определённого показателя программа автоматически проверяет корректность поданных на вход данных. Именно поэтому при вводе определённого показателя программа проверяет корректность введённых данных, и в случае некорректного ввода показывает запрос на повторный ввод определённого значения. Например, при вводе некорректного значения интенсивности управления уровнем капитала (более 100%) наша программа должна предложить ввод подходящего к конкретной ситуации значения.

Опишем наши инструментальные переменные. Например, разберём ситуацию с уровнем приватизации. Программа изначально задаёт, что в рамках нашей модели приватизировано 10% предприятий. Такое количество можно заменить на любую другую положительную величину соответствующей инструментальной переменной. Мы знаем, что из-за ускоренной приватизации может увеличиться эффективность экономической политики, однако это повлечёт за собой неизбежный рост инфляции и безработицы.

Уровень рыночной экономики (вторая переменная) может быть выставлен от нуля до ста процентов, то есть от целиком плановой экономики до идеально рыночной модели без государственных предприятий совсем. Так темпы роста экономики и эффективность производства неизбежно возрастут, однако лишь для среднего или долгосрочного периодов.

Нельзя исключать и возможность полной реструктуризации экономической модели. Это будет выражаться в дополнительных вложениях в государственные производственные учреждения с целью повышения их эффективности. В таком случае будут повышаться и темпы экономического развития, однако не стоит забывать, что от этого произойдёт неизбежный рост безработицы. Кроме того, сама реструктуризация является достаточно дорогостоящим механизмом для бюджета.

Важным фактором необходимо считать возможность непосредственного улучшения самих рыночных институтов. Речь в данном случае идёт об увеличении активного государственного вмешательства в сфере противодействия любым монополистическим тенденциям, гарантии конкуренции, а также распределении государственных контрактов между различными частными экономическими институтами и агентами, а также эффективном налогообложении. Ещё одним важным инструментом, относящимся к рыночным институтам, можно считать закон о банкротстве, однако в нашей модели он будет рассматриваться в качестве отдельной переменной. Таким образом, развитие рыночных институтов безусловно помогает развитию экономики, однако является достаточно ресурсозатратным для национального бюджета.

В нашей модели применения закона о банкротстве будет представлено в виде булевой переменной. Предприятия, в попытках избежать банкротства, будут повышать эффективность собственной деятельности. Однако фирмы, не сумевшие защитить себя от банкротства, будут вносить достаточно весомый вклад в увеличение безработицы.

Под девальвацией будем понимать произошедшее в результате осмысленной экономической меры изменение номинального обменного курса между инвалютой и валютой национальной. Её результатом можно считать более прибыльный для государства экспорт и более прибыльный и дорогой импорт, что в свою очередь будет оказывать благотворное влияние на показатели занятости.

Управление капиталом может применяться государством для предупредительной меры оттока отечественного капитала за рубеж. Как законного, так и незаконного в виде утечки капитала. Эффективность экономики в данном случае будет снижаться, поскольку будут расти расходы и траты на содержания необходимой для этого бюрократической машины, которая занимается управлением этим капиталом.

Важно отметить, что в нашей модели все действия Центробанка по регулированию текущей экономической политики мы будем считать частью экономической политики государства. То есть правительство будто бы принимает решения в том числе и за Центробанк. В первую очередь это касается такой важной переменной, как изменение ключевой процентной ставки.

Что касается пошлин на импорт, то при уменьшении импорта высокая пошлина увеличивает коэффициент занятости за счёт большого спроса на местные товары. Помимо этого, высокая пошлина поднимает доходы государственной казны. Однако здесь, как и везде, есть обратная сторона, когда при увеличении уровня инфляции экономический рост и уровень экономического благополучия в целом падают из-за понижения конкуренции между импортными и национальными товарами.

Здесь необходимо соблюдать достаточно тонкую грань в уровне взимаемых налогов. Если налоговый прессинг чересчур обременителен, то граждане будут пытаться избежать полного белого налогообложения, а сегмент теневого рынка будет расти. Однако при чересчур низкой ставке налога поступления в казну и государственный бюджет будут заметно сокращаться.

Важным в данной модели остаётся и уровень дохода чиновников. При низких зарплатах государственных рабочих происходит неизбежное увеличение коррупции на местах, что в свою очередь пагубно влияет на экономическую эффективность.

Что касается величины пенсий, эта переменная не является определяющей для нашей модели, поскольку не достигается необходимый уровень эластичности. Кроме того, пенсионеры достаточно консервативны в своих политических убеждениях, а значит, вряд ли предпочтут реформаторские программы консервативным силам. Однако всё равно существует определённый нижний предел уровня пенсий, при котором даже консервативное правительство не будет прощено пожилыми людьми.

Ещё один ключевой показатель -- это доход безработных. Он является одним из важнейших показателей для индикации экономической эффективности. Важным он является потому, что при высоком доходе безработных правительство слабо мотивирует население в обязательном порядке искать себе работу, однако с помощью высоких пособий по безработице можно завоевать лояльность люмпенов.

Константы, применяющиеся для расчёта промежуточных и целевых параметров

Кроме перечисленных выше параметров существует также ряд констант, использующихся при последовательном вычислении целевых параметров, однако которые не могут быть изменены пользователем в ходе моделирования. Они представлены ниже:

1. Смертность безработных.

2. Процент должностных лиц, находящихся в трудоспособном возрасте.

3. Дополнительные расходы на взятие в штат должностного лица.

4. Стандартный доход должностного лица в процентном отношении к средним доходам населения.

5. Темп роста населения.

6. Ежегодная девальвация общественной части капитала, воплощенной в средствах труда.

7. Процент трудоспособного населения.

8. Иностранная помощь в процентном соотношении от национального дохода.

9. Уровень дохода на душу населения в случае потери внешних вложений.

10. Уровень роста экономики при спаде уровня трудоустройства безработных.

11. Наиболее способствующая экономическому росту процентная ставка рефинансирования.

12. Препятствующий экономическому росту уровень процентной ставки рефинансирования.

13. Темп инфляции, не ущемляющий рост экономики.

14. Темп роста экспорта, не ущемляющий производство для внутреннего рынка.

15. Минимальный уровень экономических реформ для получения внешней помощи.

16. Процент пенсионеров в совокупном населении.

17. Стандартный уровень для общественных капиталовложений в инфраструктуру.

18. Стандартный уровень для расходов на безопасность.

19. Уровень налогов и социальных сборов, оптимальный для экономического роста.

20. Стоимость переобучения служащих.

21. Воздействие уровня расходов на обслуживание долга на внешнюю процентную ставку.

22. Аннулирование внешнего долга.

23. Норматив для коэффициента обслуживания внешнего долга.

24. Темп роста мирового рынка.

25. Стандартная международная процентная ставка.

Здесь необходимо сделать оговорку: константами эти параметры являются в том смысле, что эти значения не могут быть изменены пользователем при моделировании более одного года. То есть такие параметры, в отличие от инструментальных, согласно нашей модели, невозможно изменить в ходе симуляции, а их значения постоянны на всех временных промежутках. Инструментальные же переменные можно запрограммировать на изменение с течением времени, либо вносить правки параметров вручную. Приведём в пример процент рыночной экономики. При постоянных темпах роста рыночной экономики этот показатель будет расти неравномерно, поскольку сам рост рыночной экономики является первообразной от темпов роста, что задаётся не константой, а линейной зависимостью. Показатели же из последнего перечня (например, темп роста мирового рынка) можно задать один раз на весь период симуляции. Смысл таких переменных в том, что значение этих констант оказывают прямое воздействие на изменение целевых показателей, однако государство в данном случае не может вмешаться в процесс, а просто принимает эти константы как данность в текущей экономической конъюнктуре.

Последний класс переменных, который мы будем использовать в нашей модели -- это показатели эластичности, оценивающие воздействия различных факторов на другие. Они, как и константы, перечисленные выше, являются неизменными на протяжении всего периода симуляции.

Под эластичностью будем считать меру чувствительности одной переменной к изменениям другой. В качестве примера можно взять чувствительность рейтинга действующей власти к повышению налогов. При увеличении налоговой ставки на 1%, рейтинг действующей власти упадёт на 2%. Получается, что сам рейтинг можно назвать эластичной по отношению к величине процентной налоговой ставке переменной. А вот при увеличении стоимости хлеба на 10% спрос на данный продукт упадёт всего лишь на 5%. Получается, что спрос на хлеб не является эластичным, и это абсолютно логично для товаров первой необходимости.

Воздействие контроля обращения капитала на административные расходы	0,10
Воздействие роста численности населения на производство	0,50
Воздействие сокращения экспорта на производство	2,00
Воздействие изменения бюджетного дефицита на производство	0,05
Воздействие пошлин на импорт продукции	0,30
Воздействие процентного паритета на экспорт капитала	0,10
Воздействие реальной девальвации периода 0 на ожидание девальвации	0,20
Воздействие реальной девальвации периода -1 на ожидание девальвации	0,10
Воздействие реальной девальвации периода -2 на ожидание девальвации	0,05
Воздействие уровня рыночной экономики в периоде -2 на эффективность	0,02
Воздействие усиления уровня рыночной экономики в периоде -1 на эффективность	0,00
Воздействие усиления системы рынка в периоде 0 на эффективность	-0,02
Воздействие усиления системы рынка в периоде 1 на эффективность	-0,01
Воздействие уровня планового хозяйства на эффективность	0,01
Воздействие степени частного сектора на эффективность	0,01
Воздействие действующего закона о банкротстве на эффективность	0,01
Воздействие развитости рыночных институтов на эффективность	0,01
Воздействие коррупции на эффективность	0,01
Воздействие общественной инфраструктуры на эффективность	0,07
Воздействие уровня дохода должностного лица на эффективность	0,03
Воздействие изменения структуры принадлежащих государству предприятий на эффективность	0,02
Воздействие налогового бремени на эффективность	0,01
Воздействие импортного таможенного тарифа на эффективность	0,05
Воздействие прямых инвестиций из-за границы на эффективность	0,30
Воздействие реальной процентной ставки на эффективность	0,10
Воздействие темпа инфляции большей 100% на эффективность	2,00%
Воздействие темпа инфляции большей 500% на эффективность	3,00%
Воздействие темпа инфляции большей 1000% на эффективность	4,00%
Воздействие "отрицательной" инфляции (дефляция) на эффективность	10,00%
Воздействие изменения уровня корпоратизованности на распределение дохода	0,20
Воздействие изменения ориентации институтов на рынок на распределение дохода	0,20
Воздействие изменения уровня рынка на распределение дохода	0,30
Воздействие доходов безработного на распределение дохода	0,10
Воздействие дохода пенсионеров на распределение дохода	0,10
Воздействие расходов на социальные нужды на распределение дохода	0,50
Воздействие тарифа на импорт	0,50
Стандартный доход безработных, в сравнении с доходами должностного лица	0,70
Воздействие действенности закона о банкротстве на безработицу	0,01
Воздействие реструктуризации государственных предприятий на безработицу	0,10
Воздействие приватизации на безработицу	0,30
Воздействие пошлины на импорт на безработицу	0,50
Воздействие роста экономики на занятость	1,00
Воздействие реальной девальвации на экспорт	0,50
Воздействие реальной девальвации на импорт	0,50
Воздействие роста мирового рынка на экспорт	1,00
Воздействие реальной девальвации на инфляцию	1,00
Воздействие изменения бюджетного дефицита на инфляцию	1,30
Воздействие уровня бюджетного дефицита на инфляцию	3,00
Воздействие бюджетного дефицита на инфляцию (при очень низких темпах инфляции)	1,00
Воздействие изменения уровня системы рынка на инфляцию	2,00
Воздействие реальной ставки на инфляцию	1,50
Воздействие фактической налоговой ставки на инфляцию	1,00
Воздействие пошлины на импорт на инфляцию	1,00
Воздействие доходов должностного лица на коррупцию	1,00
Воздействие ориентированности государственных учреждений на коррупцию	1,00
Воздействие расходов на безопасность на коррупцию	1,00
Воздействие дефицита госпредприятий на цену реструктуризации	5,00
Воздействие доходов должностного лица на фактические налоговые сборы	0,05
Воздействие законного уровня налогов на фактические налоговые сборы	0,80
Воздействие усиления системы рынка на фактические налоговые сборы	0,50
Воздействие ориентированности государственных учреждений на рынок на фактические налоговые сборы	0,50
Воздействие времени на экспорт	0,04



Описание программного кода

Для реализации заданных требований был выбран технологический стек C# + WPF. Первый был выбран ввиду его нарастающей популярности и простоты. WPF же был логичным выбором для написания приложения на Windows 10, как самый легкий и удобный фреймворк с большой аудиторией.

Основная логика игры заложена в Game.cs (см. приложения). В объекте этого класса происходит инициализация всех переменных, установка значений нулевого года и симуляция следующего года (шага). В качестве параметров одного из конструкторов Game принимает GridWrapper.

Это простая обертка над стандартным для WPF контейнером DataGrid. DataGrid -- класс из стандартной библиотеки WPF, позволяющий выводить данные в формате таблицы, что наиболее близко к изначальной формулировке задачи. GridWrapper -- это специально написанная обертка, основная задача которой -- предоставлять удобный доступ к данным. Буквально, чтобы записать что-либо или прочитать из ячейки нужно написать:

gridWrapper[x][y]

где х -- это id переменной, о чем будет ниже, y -- год

или

gridWrapper[x].YearZ, Z -- тоже год

С этой оберткой удалось упростить Game.cs и почти выделить его из логики WPF. Благодаря этому основной код симуляции портируется всего с небольшими изменениями на любую другую платформу, в том числе ASP.NET (Web) или Xammarin (cross-platform mobile).

Остальной код фактически обеспечивает работу оболочки. EditDialog.cs и NotEditableDialog.cs -- обеспечивают изменение инструментальных переменных текущего года и запрет на изменение других переменных. PlotDialog.cs -- окно, которое отображает график отдельной переменной за все известные года.

Так же в программе реализованы сохранение в файл и загрузка из файла. Фактически сохраняются все переменные, по всем годам, которые были симулированы к моменту сохранения. Загрузка заполняет эти данные в таблицу, и выставляет корректный год в соответствии с данными.

Вначале симуляция инициализирует все переменные в функции InitializeVariables(). Там заполняются списки по каждому типу переменных -- константы, промежуточные переменные, инструментальные переменные, конечные переменные. Для каждой переменной задается eё имя и расшифровка.

Далее, в функции PassVariablesToGrid(), списки переменных передаются в DataGridWrapper. Для каждой переменной создается своя строка. Так же каждой переменной присваивается внутренний id и сохраняется в словарь типа <название переменной, id>.

И в конце вызывается функция SimulateZeroYear(), которая для каждой переменной устанавливает значение нулевого года.

В процессе игры вызывается самая важная функция SimulateStep(), которая устроена следующим образом.

...

SetVar("NAT.DEBT", GetVar("NAT.DEBT", Step.Previous) + GetVar("BUDG.DEF.TOT", Step.Previous));

SetVar("NAT.DEBT.SER", GetVar("NAT.DEBT", Step.Previous) + GetVar("INTEREST.NR", Step.Current));

...

В классе Game определены функции void SetVar (string name, float value) и float GetVar (string name, Step step), которые получают у устанавливают значения соответственно. Параметр Step отвечает за то, какого года брать значение переменной - симулируемого или предыдущего.

Результаты моделирования

С использованием написанной мною программы можно «проиграть» некоторые сценарии экономической динамики государства. Здесь мы будем анализировать, на какие целевые показатели будут оказывать наибольшее влияние, например, увеличение ключевой процентной ставки. Будем считать в данном случае неизменными долю приватизированных предприятий, темпы роста доходов служащих и пенсионеров на душу населения, уровни налогов, пошлин, а также темпы прироста расходуемых средств на социальную сферу и безопасность. Также будем считать закон о банкротстве функционирующим в данной ситуации.

Мы будем увеличивать ключевую процентную ставку в период за 6 лет с трёх до шести процентов по 0,5% в год. Теперь будем смотреть на показания целевых переменных. В первую очередь заметим, что в такой ситуации можно наблюдать рост так называемого коэффициента Джини, который отражает степень расслоения граждан по доходам. В «благополучной» ситуации этот коэффициент не должен превышать пятьдесят процентов. Однако в нашем случае на конец шестого года его значение достигает критические 50,43%, что отрицательно влияет на благосостояние страны в целом. В то же время мы можем заметить, что неизбежно падает доля социальных расходов. За шесть лет её значение падает с 11 до 2 процентов, тогда как значения этой переменной ниже 2,5% является критическим для экономики страны. Кроме того, мы можем заметить, что при таком росте ключевой процентной ставки стремительно возрастает уровень безработицы -- от 0,1% до 5,37% за наши шесть лет симуляции. Таким образом, мы можем утверждать, что рост ключевой процентной ставки напрямую связан с ростом коэффициента Джини, что в свою очередь влияет на падение социальных расходов и увеличение безработицы.

Найдём подтверждение нашей гипотезы в макроэкономической истории крупных экономик. Так мы сможем найти обоснование такой зависимости и подтвердим адекватность нашей модели. Чтобы охватить достаточно большой период (6 лет), обратимся к динамике экономики Китая, где неравенство доходов и по сей день считается одним из самых высоких. Из статистики видно, что коэффициент Джини в Китае рос с достаточно высокой скоростью на протяжении периода с 1980-х годов (0,3) до 2010-х (0,49). Исследование, проведённое Пекинским университетом, привело к призывам в сторону государства по введению гибкой шкалы налогообложения. Это включало в себя как призыв к увеличению социальных расходов, а также к введению сверхналога для богатых граждан. Эксперты также считают, что из-за большого процента теневого рынка и коррупции, это расслоение на самом деле ещё больше.

Исследование было опубликовано в 2013 году. После его выхода китайское правительство практически сразу же пообещало увеличить минимальную заработную плату, а также обязать государственные учреждения и крупный бизнес отдавать больше денежных ресурсов на различные социальные программы. По всей видимости, к таким государственным реформам власть прибегла из-за опасений социологов о том, что при настолько высоком коэффициенте Джини гражданские массы могут прибегнуть к беспорядкам, забастовкам и массовым манифестациям.

Важно заметить, что на всём анализируемом периоде и во время проведения этого исследования в Китае действительно происходило увеличение ключевой процентной ставки, которое мы и приводим в нашей симуляции.

Такую ситуацию мы можем проследить не только в экономической жизни Китая, но и в некоторых странах постиндустриального общества. Например, похожие сценарии происходят в США, где чиновники признают эту проблему и призывают увеличивать государственные расходы на технологии и образование.

Выводы

Данная модель, адаптированная для современных компьютеров и реализованная в виде программы, доказала свою состоятельность. Это можно наглядно заметить из приведённых смоделированных экономических сценариев крупных экономик мира. Так, для экономики Китая мы можем наблюдать совпадение наших предположений о влиянии роста ключевой процентной ставки на расслоение в доходах граждан страны и отвечают рекомендациям экспертов по исправлению данной ситуации.



Заключение

В приведённой дипломной работе была реализована модель экономической игры Transform, которая связывает между собой самые разные макроэкономические показатели государства. Помимо этого, был написан программный код на языке C# с применением WPF. Программа реализует все соотношения между показателями и позволяет анализировать успешность экономической политики различных крупных экономик с высокой точностью. Кроме того, модель наглядно показывает, с помощью каких инструментальных переменных государство может достичь наиболее благоприятных для экономики результатов. При этом данную модель можно использовать не только для прогнозирования и макроэкономического моделирования реальных макроэкономических сценариев, но и для обучения эконометрическим дисциплинам в рамках соответствующих программ обучения, поскольку программа даёт возможность сымитировать различные макроэкономические сценарии и провести сравнительный аналитический анализ.

Кроме этого, в дипломной работе предоставлены теоретические сведения о связи макроэкономических показателей друг с другом, представлены основные закономерности и тенденции в области современной экономической теории, а также показано, как они могут меняться с течением времени.



Библиографический список

1. М. А. Томашевич, “Transform” (описание модели). Москва, 2001. - 54 стр.

2. Внуков А. А., Раевский С. Н. Программа создания и редактирования параметров деловой игры // Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем. 2011. № 4(77)(IIч.) . С. 487-487.

3. Агапова Т.А., Серегина С.Ф., «Макроэкономика». Москва, 2004. - 448 стр.

4. Тарасевич Л.С., Гребенников П.И, Леусский А.И., «Макроэкономика». Москва, 2006. - 328 стр.

5. Рудая И.Л., «Стратегическая деловая игра Никсдорф Дельта». Москва, 2000. - 115 стр.

6. Павловский Ю.Н. Имитационные модели и системы. М.: Фазис. 131с.

7. Лотов А.В. Введение в экономико-математическое моделирование. - М.: Наука, 1984

8. Сайт vedomosti.ru

9. Внуков А. А., Жажин А. А. Деловая игра «Дельта». Система имитационного моделирования управления предприятием / Отв. ред.: О. Г. Завьялова; науч. ред.: Е. С. Резникова. М. : Московский государственный институт электроники и математики, 2006.



Приложения

Game.cs:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Diagnostics;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

namespace GameOfEconomy.MainLogic

{

public class Game

{

public int CurrentStep;

private DataGridWrapper gridWrapper;

private List<EEndVar> endVars;

public List<EInstrVar> instrVars;

private List<EInterVar> interVars;

...