Власов М.П., Шимко П.Д. Моделирование экономических процессов

Моделирование экономических процессов

создается модель системы, которая помогает ее лучше понять, выде-

лить главное — то, благодаря чему можно поставить и решить зада-

чу. Такую модель называют также абстрактной системой. Результа-

ты исследования абстрактной системы по определенным правилам

можно перенести на реально изучаемые объекты.

Системный анализ позволяет исследовать категории, которые

являются общими для любых систем. Когда речь идет о развиваю-

щихся системах, к которым относятся и экономические объекты, то

системное исследование может иметь два аспекта: генетический и

функциональный, т. е. изучение исторического развития системы и

изучение ее реального функционирования.

рамках системного анализа разработаны специфические мето-

ды исследования сложных систем, к которым относятся, например,

методы дерева целей, сценариев, экспертных оценок, дельфийский

метод. Однако в большинстве случаев методы, используемые в сис-

темном

анализе,

были заимствованы и только получили в нем переос-

мысление, иногда переориентацию и переоценку сферы применения

(матричные, сетевые, морфологические, статистические и т. п.).

Для 1-го этапа наиболее подходящим является метод сценариев,

обеспечивающий первичное упорядочивание проблемы, получе-

ние и сбор информации о ее взаимосвязях с другими проблемами,

а также

возможных и вероятных направлениях будущего развития

системы: намечаются области, которые не должны быть упущены

при постановке и решении проблемы. Сценарий не является ни про-

гнозом, ни планом, его цель — предварительно наметить внешние

контуры проблемы, очертить ее системное окружение, с тем, чтобы

на последующих этапах приступить к детальному исследованию.

На 2-м этапе должно быть построено иерархическое представ-

ление системы. Для этого могут быть использованы матричные ме-

тоды и метод построения дерева целей, которое, как правило, со-

ставляется на основе сценария. Дерево представляет иерархичес-

кую систему, на разных уровнях которой с обстоятельностью, опре-

деляемой значимостью уровня иерархии, формулируются задачи,

требующие решения.

Описание, которое дается на 3-м этапе, может быть соотнесено с

матричным представлением системы, причем каждый элемент мат-

рицы должен быть описан в виде определенной функциональной

Системные аспекты моделирования

структуры. Чаще всего в этом случае используются методы исследо-

вания операций. Каждая выделенная подсистема разбивается на ряд

взаимосвязанных операций, образующих функциональную структу-

ру

системы.

Причем может быть выбрано несколько таких структур.

Впоследствии для одной из них, наиболее подходящей для реализа-

ции, выполняется алгоритмическое описание и каждой операции

(или нескольким из них) ставятся в соответствие определенные ре-

ализующие их элементы.

Ка этапе 4-м должна быть определена область реализации сис-

темы.

Для этой цели может быть использован морфологический ана-

лиз,

который позволяет изучить все возможные способы реализа-

ции данной функциональной структуры, т. е. соотнесение ее с клас-

сом конкретных структур. При этом считается, что все решения мо-

гут быть так или иначе реализованы. Таким образом, морфологиче-

ский анализ направлен на выявление и классификацию всех воз-

можных реализаций (с выбором наиболее подходящей), предназна-

ченных для выполнения какой-либо специфической функции, т. е.

всех возможных средств для достижения заданной цели. На основе

оценки эффективности различных вариантов реализации функций

системы выбирается один.

На 5-м этапе необходимо вернуться к исходной точке анализа,

но уже на новом, более детальном уровне проработки проблемы,

когда известны в деталях все составные элементы системы и способ

ее реализации.

этом случае используются:

• различные диагностические методы, позволяющие исследо-

вать существующую систему, на базе которой создается но-

вая система;

• различные методы прогнозирования ее развития в разных

условиях;

• методы, позволяющие составить подробный план работ по

реализации проекта во времени (прежде всего, сетевые).

последние годы разработка проблематики системного анализа

связывается с исследованием социальных, экономических, экологи-

ческих и других последствий развития и внедрения техники и тех-

нологии, поскольку недостаточный учет таких последствий может

привести к необратимым негативным результатам для населения и

экономики в целом.

Моделирование экономических процессов

2.5. Параметры системы

Любая система включает в себя определенные параметры —

относительно постоянные показатели, характеризующие моделиру-

емую систему (элемент системы) или процесс, которые указывают,

чем данная система отличается от других.

В научной литературе преобладает мнение, что основные па-

раметры

системы

— это такие характеристики, которые изменя-

ются лишь тогда, когда меняется сама система. Таким образом, счи-

тается, что для конкретной системы — это константы. Однако это

определение не вполне точно. На самом деле параметры модели

все же могут быть переменными величинами, изменяющимися от-

носительно медленно. Для упрощения расчетов они принимаются

на какой-то длительный период за постоянные. Иногда приходит-

ся включать в модель коэффициенты изменения параметров за

изучаемый срок. Это усложняет расчеты, но зато дает более точ-

ные результаты.

Термин «экономические параметры» употребляется и в более

конкретном смысле как обозначение измеряемых величин, которые

характеризуют структуру народного хозяйства, его состояние, уро-

вень экономического развития и сам процесс развития.

этом смыс-

ле экономическими параметрами можно, например, считать уровень

и темп роста национального дохода, соотношение темпов роста про-

мышленности и сельского хозяйства, численность населения.

Параметры составляют «каркас» каждой экономико-математи-

ческой модели. Их выявляют путем статистического изучения эко-

номической действительности. Например, если изучается расход

различных видов материалов в процессе производства, то парамет-

рами будут нормы расхода, устанавливаемые на основе расчетов

или на основе изучения прошлого опыта. Соответствующие величи-

ны (параметры) можно включить в модель для прогноза или плана

производства на будущее.

Параметры экономико-математических моделей подразделяют-

ся на два вида:

• описывающие поведение системы;

• управляющие, среди которых особенно важны инструмен-

тальные.

Системные аспекты моделирования

Инструментальные параметры (инструментальные переменные,

инструментальные величины) широко применяются в экономичес-

кой литературе для характеристики экономических мероприятий и

экономической политики правительств. В экономико-математичес-

ком моделировании обычно предпочитается термин «управляемые

переменные», или, что то же самое, независимые переменные или

аргументы функции.

Кроме

того,

параметры экономико-математических моделей под-

разделяются на три группы:

• параметры среды;

• параметры управляющих воздействий;

• параметры внутреннего состояния системы.

точки зрения экономической природы модели особое значе-

ние имеют технологические параметры (например, параметры

производственной функции) и поведенческие параметры (напри-

мер,

характеризующие реакцию работника на стимулирующее воз-

действие).

Ряд авторов относит к параметрам системы неуправляемые пе-

ременные.

вообще в литературе термины «параметры системы» и

«переменная модели» часто относятся к одним и тем же величинам.

Это

зависит от постановки задачи.

2.6. Границы и структура системы

Формировать из тех или иных элементов, обнаруживающих вза-

имодействия и связи, какие-либо множества нетрудно, но и непро-

дуктивно, если при этом не вскрываются свойства целостности, су-

щественные для решения задачи, ради которой формируется систе-

ма. Фактически это вопрос о границах системы. Если они оказыва-

ются слишком узкими/то не будет основы для получения необходи-

мых для достижения целей наблюдателя результатов. Однако и

включение в систему элементов, изучение которых не способствует

выявлению свойств целостности, может создать существенные тех-

нические препятствия для анализа (из-за возрастания объема ин-

формации, требующей сбора, обработки, осмысления, увеличение

Моделирование экономических процессов

вычислительной нагрузки). Более того, неадекватное формирова-

ние системы часто направляет всю работу с ней по ложному пути.

вопросом о границах системы связана проблема агрегирова-

ния. Нередко элементы системы могут быть, в свою очередь, рас-

смотрены в качестве систем, причем для той же цели, с какой фор-

мируется исходная система. Здесь границы системы определяются

не ее физическим составом, а детальностью представления состав-

ляющих ее частей.

Выявление комплекса отношений, взаимодействий элементов

систем, существенных для цели исследования или управления и

значимых для проявления эмерджентных свойств, называется

структуризацией системы. Иногда структуризация следует за фор-

мированием системы, но чаще эти процессы реализуются парал-

лельно, так что уточнения структуры используются для корректи-

ровки состава системы, а эти последние, в свою очередь, неизбежно

приводят к необходимости продолжить структуризацию.

Очень

часто в различных науках употребляется термин «подсис-

тема». В моделировании это одно из важнейших понятий, которое

нуждается в определении. Подсистема — часть системы, которая

может изучаться самостоятельно и обладает системными свойства-

ми.

Например, экономику можно рассматривать как подсистему

общества в целом, а производство — как подсистему экономики.

Таким образом, каждая подсистема является, в свою очередь, систе-

мой, в которой также могут быть выделены подсистемы. Когда рас-

сматривается одна подсистема, то другие подсистемы являются для

нее внешней средой. Связи подсистемы со средой осуществляются

через входы и выходы. Разделение систем на подсистемы (а соответ-

ственно моделей на подмодели, автономные модели) необходимо

для организации управления по иерархическому принципу. Подсис-

тема, далее неделимая при исследовании и рассматриваемая как

единое целое, является элементом системы.

Основополагающим при моделировании является понятие

структуры системы. Причем когда формулируется проблема, то в

первую очередь необходима информация о структуре системы.

Структура

системы — организация связей и отношений между

подсистемами и элементами системы, а также собственно состав

Системные аспекты моделирования

этих подсистем и элементов, каждому из которых соответствует оп-

ределенная функция. Различают структуры одноуровневые и мно-

гоуровневые. Экономические системы характеризуются, как прави-

ло,

многоуровневой иерархической структурой. Им свойственна

также полиструктурность, т. е. взаимопереплетение разнокаче-

ственных подсистем, образующих несколько связанных между со-

бой иерархических структур (производственно-технологических,

территориальных, институциональных, социальных и др.). Различа-

ют

также системы с постоянной и переменной структурами. Причем

структура экономической системы обычно относится ко второму

виду: она подвижна, формируется применительно к условиям функ-

ционирования системы.

Свойства структуры системы во многом определяют поведение

системы. Для управления экономической системой важно правиль-

ное построение ее организационной структуры. Главной характери-

стикой качества структуры любой системы является сбалансиро-

ванность, пропорциональность. Количественно структура системы

оценивается соотношением объемов ее частей (подсистем) или их

удельным весом.

Во

всех случаях подразумевается наличие среды, в которой сис-

тема существует и функционирует.

точки зрения взаимодействия

со средой различают открытые и закрытые системы, а также относи-

тельно обособленные (или относительно изолированные) системы.

Закрытая (или замкнутая) система — это система, изолиро-

ванная от внешней среды. Такая изоляция весьма условна в силу

всеобщей взаимосвязанности процессов природы и общества. Но в

ряде случаев принимается, что данная система настолько слабо

связана с окружающей ее средой, что этим можно пренебречь.

Следовательно, при рассмотрении такой системы можно принять,

что входы и выходы у нее отсутствуют, либо их состояния неиз-

менны во времени. Поведение такой закрытой системы определя-

ется ее начальным состоянием, изменением характеристик ее эле-

ментов или структуры связей между ними. Внешних же управляю-

щих и возмущающих воздействий не существует. Таким образом,

только результаты внутренних изменений влияют на поведение

закрытой системы.

Моделирование экономических процессов

Открытая

система — это система, взаимодействующая с ок-

ружающей средой в каком-либо аспекте: информационном, энер-

гетическом, вещественном и т. д. Такие системы отображаются

обычно открытыми моделями, но могут для этой цели в известных

условиях применяться и закрытые модели.

этих случаях воздей-

ствиями среды на входы системы и воздействиями системы на сре-

ду (ее выходами) пренебрегают, если очевидно, что такое управ-

ление не приведет к слишком сильному искажению задачи. Пове-

дение открытой системы определяется ее начальным состоянием,

изменением характеристик ее элементов или структуры связей

между ними, а также внешними управляющими и возмущающими

воздействиями.

Экономическая система обычно рассматривается как открытая

система. Она выступает как составная часть (подсистема) более об-

щей — социально-экономической системы.

Относительно

обособленная (или относительно изолирован-

ная) система — это система, связанная со средой малым числом

входов и выходов. Такие системы экономическая кибернетика изу-

чает чаще всего, поскольку они, будучи открытыми системами, от-

личаются от других открытых систем (имеющих многообразные

внешние связи), которые трудно изучать и моделировать. Представ-

ление реального процесса в виде относительно обособленной сис-

темы позволяет получить более простую модель.

Выяснение структуры системы производится с целью определе-

ния эффективности функционирования системы. Под функциони-

рованием системы понимаются:

1) процесс переработки (преобразования) экономической сис-

темой природных ресурсов в продукты производства, удов-

летворяющие общественные потребности в материальных

благах (товарах и услугах);

2) процессы планирования, управления и экономического сти-

мулирования общественного производства.

Существует два типа функционирования экономики (экономи-

ческой системы):

1) стихийный, предполагающий свободную игру рыночных сил;

2) нормативный, являющийся результатом целенаправленных

общественных действий.

Системные аспекты моделирования

Впрочем, оба существуют в «чистом виде» только теоретически.

силу сложности экономической системы при любом уровне цент-

рализации и целенаправленности управления всегда остается место

для действия «стихийных» сил.

При анализе функционирования системы выделяются ее состо-

яния. Под состоянием системы понимается характеристика сис-

темы на данный момент ее функционирования. Поскольку система

описывается определенным комплексом существенных перемен-

ных и параметров, то для того чтобы выразить состояние системы,

требуется определить значения, принимаемые ими в рассматрива-

емый момент.

Допустим для характеристики предприятия (в соответствии с

поставленной задачей) важны его производственная мощность Р,

численность рабочих L, размер запасов сырья S, реальный выпуск

продукции

М.

Тогда состояние этой системы в момент t

будет ис-

черпывающе описано неизменным параметром Р и значениями по-

казателей £(tj),

5(t

M(tj),

а в момент t

—

L(t

S(t

),M(t

Таким образом, состояние системы описывается вектором (или

кортежем, если учитываются также величины, не имеющие числен-

ных значений). Такой вектор называется «портретом системы». По-

скольку каждая система может иметь множество допустимых состо-

яний, то говорят, что состояние системы в момент t — это вектор

или точка в пространстве состояний системы.

момент, когда принимается какое-либо решение относительно

данной системы (допустим, план работы предприятия), состояние

этой системы образует исходные для решения данной задачи усло-

вия (начальные условия или начальное состояние). Их знание по-

зволяет, учитывая принятое решение, предсказать поведение систе-

мы

в будущем. Конечное состояние системы может рассматриваться

в качестве цели принимаемого решения.

Разделение систем на статические и динамические определяет-

ся характером целей, которые преследуются при формировании си-

стемы. На самом деле все без исключения материальные системы

изменяются во времени и признание их статичными обусловливает-

ся только тем, что для решения задачи, стоящей перед наблюдате-

лем, фактор изменчивости несущественен.

зависимости от харак-

тера описания изменений системы классифицируются:

Моделирование экономических процессов

• на детерминированные — в любой момент времени состоя-

ние системы однозначно определено совокупностью ее пред-

шествующих состояний;

• вероятностные (стохастические) — состояние системы явля-

ется случайной функцией предшествующих состояний.

СТ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ

3.1.

Организация и структура системы

Любую фирму или предприятие с точки зрения системного под-

хода можно отнести к организации.

Организация

— свойство сис-

тем обнаруживать взаимозависимое поведение частей системы (эле-

ментов, подсистем) в рамках целого. Организация системы проявля-

ется, прежде всего, в ограничении разнообразия ее поведения. Раз-

личные исследователи, в зависимости от целей и средств исследова-

ния, могут обнаруживать в материальной системе различные орга-

низации. При исследовании поведения системы исследователь мо-

жет не интересоваться внутренней организацией системы. В этом

случае

организацией системы отождествляют преобразование зна-

чений входов в значения выходов. Такой взгляд является наиболее

грубым, но иногда он может оказаться достаточным. Подобный под-

ход реализуется, в частности, в макроэкономическом моделирова-

нии. Однако во многих случаях необходимо рассматривать и внут-

реннюю организацию — структуру системы путем ее разбиения на

части и выявления связей между ними.

В системном анализе структура — это строение системы, со-

храняющееся неизменным при ее функционировании. Для формаль-

ного отображения структуры обычно используют граф, вершины

которого соответствуют элементам системы, а дуги

—

связям между

ними. Понятие «структура» тесно связано с изучением или форми-

рованием организации системы (иногда эти термины даже считают-

ся синонимичными).

отличие от функционирования, развитие си-

стемы обычно предполагает изменение ее структуры. Для искусст-

венных систем, в том числе управленческих, при необходимости их

совершенствования обычно изучают и оценивают по затратам и эф-

фекту различные структурные варианты. Например, в организаци-

онных структурах управления рассматривают создание новых

структурных подразделений, схемы их соподчинения, информаци-

онные связи между ними.

Власов М.П., Шимко П.Д. Моделирование экономических процессов

Подождите немного. Документ загружается.