Имитационная модель экономической системы региона на основе кластерной организации Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГИОНА НА ОСНОВЕ КЛАСТЕРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

КАНТЕМИРОВА М.А.,

кандидат экономических наук, доцент, Горский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]

Автор статьи отметил, что в числе актуальных направлений развития экономики регионов, основанных на процессах пространственной агломерации и специализации субъектов хозяйствования, наибольший интерес вызывает формирование кластеров.

Принципиально важное значение имеют кластеры региона, модифицирующие и сводящие в единую сеть потенциал его экономики, создающие новые потребительские стоимости, отражающие институциональные условия хозяйствования, организацию системы регионального управления и регулирования, обеспечивающие эффективность и конкурентоспособность.

Ключевые слова: кластеры; имитационная модель кластерной организации; экономическая система.

The article noted that, among the current trends in the development of regional economy, based on the process of spatial agglomeration and specialization of business entities, the most interest is the formation of clusters.

Of paramount importance are the clusters of the region, modifying and bringing in a network capacity of its economy, creating new customer value, reflecting the institutional conditions of management, the organization of a system of regional governance and management, providing efficiency and competitiveness.

Keywords: clusters; simulation model of the cluster organization; economic system.

Коды классификатора JEL: O18, R11.

Оптимизация пространственной организации и взаимодействия хозяйствующих субъектов является важнейшим фактором эффективного и конкурентного развития региона.

В числе актуальных направлений развития экономики регионов, основанных на процессах пространственной агломерации и специализации субъектов хозяйствования, наибольший интерес вызывает формирование кластеров [7, 4]. За последние годы кластеры рассматриваются перспективной формой организации социально-экономического развития ведущих стран мира [9, 5].

Принципиально важное значение имеют кластеры региона, модифицирующие и сводящие в единую сеть потенциал его экономики, создающие новые потребительские стоимости, отражающие институциональные условия хозяйствования, организацию системы регионального управления и регулирования, обеспечивающие эффективность и конкурентоспособность [1, 3]. Кластеры постепенно занимают ведущую роль в концепциях пространственноорганизованных сетевых структур, что требует моделирования кластерной организации экономической системы региона.

Один из основателей теории кластеров М. Портер определял кластер, как группу географически соседствующих взаимосвязанных компаний и связанных с ними организаций, действующих в определенной сфере и характеризующихся общностью деятельности и взаимодополняющих друг друга [10, с. 28].

Методологически кластерная организация экономической системы региона основана на научных методах оптимизации пространственного размещения и взаимодействия хозяйствующих субъектов, выступая важнейшим фактором эффективного и конкурентного развития региона. В этой связи организация экономики региона может быть основана на применении кластерного механизма. Под кластером далее понимается вид региональных пространственно-ориентированных структур, представляющих взаимодействующую совокупность множества хозяйственных субъектов, связанных отношениями производственно-функциональной зависимости и единой инфраструктурой, формируемых в целях активизации развития инновационных форм хозяйствования, обеспечивающих им более высокую эффективность и конкурентоспособность по сравнению с другими региональными организованными структурами.

© М.А. Кантемирова, 2012

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2012 ^ Том 10 № 3 Часть 2

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2012 ^ Том 10 № 3 Часть 2

Следует отметить, что в современных исследованиях состав элементов и содержание функций кластера еще однозначно не определены, однако в числе основных его признаков практически все авторы отмечают:

■ наличие множества самостоятельных хозяйствующих субъектов, сохраняющих права юридического лица, независимость в своей деятельности и принятии решений;

■ кооперация в рамках взаимовыгодной и взаимозависимой деятельности;

■ наличие ядра - крупного предприятия, производящего и реализующего конкурентоспособный конечный (базовый) продукт для внешнего и внутреннего потребления;

■ инфраструктурная среда, состоящая из обслуживающих фирм (в области логистики, информации, ремонта и т.д.), научных и образовательных учреждений, кредитных организаций, предприятий социальной сферы и т.д.

Кластер, как система, может быть представлен в виде следующей имитационной схемы:

Вход

Выход

Сь Кластер аЬ а2, а3 , ап Оь 02, Оз,..„ Оп

^2 У2

Сэ ( Тэ ,

Уп Г

Рис. 1. Схема имитационной модели кластера

Элементы кластера Х, Х2, Х3, ..., Хп являются входными переменными; У1, У, У,..., Уп означают выходные переменные; а , а2, а ...., ап — это внутренние параметры кластера; б1, б2 , б3 , бп — характеризуют показатели состояния кластера, обусловленные влиянием входных переменных или вызванные причинами внутренних изменений.

В числе входных переменных можно рассматривать, например: Х1 — число предприятий-участников кластера; Х2 — объемы поставок ресурсов для производства продукции, Х3 — цены приобретения ресурсов и т.д.

Внутренние параметры кластера (а1, а2, а3.., ап ) отражают его показатели, нормы и нормативы.

Состояниями кластера можно назвать: S — использование рабочего времени; S2 — фактическая обеспеченность материалами; S3 — степень выполнения плана и т.д.

Выходы кластера — это результаты его функционирования, которые могут быть представлены как: У1 — результат деятельности; У2 — стоимость продукции; У3 — производительность и т.д.

В составе экономической системы региона могут быть сформированы разнообразные кластеры, взаимодействующие между собой по различным направлениям деятельности [2, с. 121]. В этой связи, экономическая система региона может быть представлена как совокупность специализированных кластеров: научных, информационных, технологических, производственных, ресурсных, инновационных и т.п., а также других хозяйствующих субъектов, не входящих в интегрированные образования.

При таком понимании, упрощенно экономическая система региона может быть представлена как система, включающая другие системы — кластеры. При разработке экономической системы региона на основе кластерной организации необходимо учитывать следующие особенности:

■ сложность ее структуры и стохастичность связей между компонентами и элементами;

■ неоднозначность алгоритмов ее функционирования при различных состояниях внутренней ситуации и условиях внешней среды;

■ большое количество параметров и переменных;

■ недостаточную полноту и недетерминированность исходной информации;

■ динамичность, высокое разнообразие и вероятностный характер воздействий внешней среды и др.

На этапе проектирования экономической системы региона на основе использования кластеров, в связи с ее организационной и структурной сложностью целесообразно использовать имитационное моделирование, обеспечивающие адекватность модели свойствам исследуемого реального объекта.

Подобное проектирование целесообразно разбить на два этапа:

макропроектирование — провести разбиение системы на подсистемы, определить общую модель состояния и функционирования объекта, с учетом его структуры, взаимодействия с внешней средой и элементов между собой;

микропроектирование — разработка моделей подсистем, образующих более сложную систему.

Рассмотрим некоторые направления этапа макропроектирования экономической системы региона на основе использования кластеров.

Подобная система на элементарном уровне описания представляет собой множество разнообразных компонентов и элементов, упорядоченных по определенным признакам (по характеру решаемых задач, подчиненности, ответственности). Подобная упорядоченная совокупность множества элементов должна иметь связи, взаимосвязи, цели, задачи, т. е. целостное единство, содержательный смысл существования и функционирования, превращаясь в систему. Не является экономической системой региона на основе кластерной организации, если она не представляет собой целостное единство, не имеет общего содержательного смысла существования и функционирования — единых целей, стратегий, мотиваций и результатов развития.

Под структурой экономической системы региона на основе кластерной организации будем понимать способ ее существования, наличие взаимосвязанных кластеров, способов взаимосвязей между ними.

В модели экономической системы региона на основе кластерной организации входы, выходы и состояния кластеров должны быть связаны между собой статистическими или функциональными зависимостями. При этом, задавая значения входным и выходным элементам, параметрам системы, зависимостям между переменными, исследуют модель по интересующим показателям.

Экономическая система региона на основе кластерной организации должна обладать целостностью, иерархичностью и интегративностью. Целостность проявляется в том, что изменение в одном кластере (как компоненте системы) оказывает соответствующее воздействие на другие элементы, приводя к изменению всей системы.

Иерархичность заключается в том, что экономическая система региона выступает как элемент системы более высокого порядка.

Интегративность означает, что экономической системе присущи свойства, отсутствующие у ее отдельных компонентов.

Агрегация различных кластеров (К, К2, ..., Кп) между собой на основе соединения их входов и выходов, как между собой, так и с другими индивидуально-хозяйствующими объектами инфраструктуры и обеспечения (ЯЯ1; ИП2,ИПп), образует структуру экономической системы, модель которой представлена на рис. 2.

Xі!

X1,

Х!з

Рис. 2. Модель экономической системы региона на основе кластерной организации

Формальная модель экономической системы региона на основе кластерной организации может быть представлена как множество величин, описывающих параметры процесса функционирования реального аналога и образующих в общем случае следующие подмножества:

совокупность входных воздействий на систему

xt е X, i = 1, nx ;

совокупность воздействий внешней среды

rt е R, i = 1, nr ;

совокупность внутренних (собственных) параметров системы

ai е A,i = 1,na ;

совокупность выходных характеристик системы

у е Y,i = 1 ny

При этом в перечисленных подмножествах следует выделять управляемые и неуправляемые переменные.

Входные переменные (.X), воздействия внешней среды (R) и внутренние параметры системы (4) являются независимыми (экзогенными) переменными, а выходные характеристики (Y) являются зависимыми (эндогенными) переменными.

Изменение состояния экономической системы региона на основе кластерной организации во времени характеризуется входными и выходными переменными, а также показателями и параметрами ее состояния.

Под пространством состояний экономической системой региона понимается n-мерное векторное пространство в виде:

Точка в пространстве соответствует конкретному значению показателя или состоянию функционирования экономической системы. Если задано пространство состояний такой системы

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2012 ^ Том 10 № 3 Часть 2

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2012 ^ Том 10 № 3 Часть 2

й=01* а* бз*-* а,

где йд е й — ось пространства, то планирование состояния экономической системы означает задание точки б с б координатами в пространстве ее состояний.

Экономическая система находится в состоянии равновесия, при котором ее макропараметры практически неизменны, что означает сбалансированность показателей входов и выходов, сохранение структуры и параметров функционирования. Необходимо различать две разновидности состояния равновесия экономической системы: стационарное (устойчивое) и подвижное (изменчивое).

Стационарно равновесное состояние означает способность системы возвращаться в прежнее состояние при изменении ее параметров под влиянием внутренних или внешних факторов. Подобное состояние экономической системы характеризует свойство ее устойчивости — способности сопротивлению возмущающим воздействиям [6, с. 65].

Однако механизм экономической системы, основанной на принципе поддержания стационарно равновесного состояния, не способствует ее развитию и затрудняет самоорганизацию, подавляя всякие отклонения от установленных норм и создавая закрытость системы от внешних воздействий. Для современной экономической системы подобный механизм абсолютно неприемлем, ибо он нарушает атрибутивные принципы ее деятельности:

результаты деятельности экономической системы региона практически полностью определяются внешней средой — поставщиками и потребителями;

изменение предпочтений партнеров экономической системы региона должно находить своевременные и адекватные количественные и качественные изменения в ее параметрах и показателях деятельности.

При подвижном равновесии экономической системы региона, изменения ее показателей приводят к дальнейшей их динамике в границах того же вектора смещения. Для таких систем равновесие означает непрерывность изменений и своевременность адаптаций в достижении установленной цели. Самоорганизация экономической системы региона при подвижном равновесии предполагает упорядочение в результате усиления кооперационного взаимодействия участников.

Последовательность состояний экономической системы региона в различные моменты времени называется траекторией ее движения. Определенная реакция экономической системы на входной сигнал (означающий изменение объемов поставок или цен на материалы, усиление конкуренции и т.д.), означает переходный процесс, который сказывается, прежде всего, на выходе (результатах) ее функционирования. Переходный процесс может возникать и при изменении выходных параметров, приводящих к корректировке входных переменных.

Экономическая система региона на основе кластерной организации является устойчивой, если под действием внешних сигналов или причин внутреннего характера она сохраняет равновесие, переходя из одного состояния в другое и не теряя при этом свои свойства. Переход может осуществляться в рамках допустимого диапазона отклонений показателей.

Колебания могут происходить как около некоторого положения равновесия, так и относительно вполне определенной линии движения показателей экономики, что позволяет использовать метод зонирования устойчивого развития экономики предприятий. Область (диапазон) устойчивого развития экономики определяется нижним уровнем показателя Zн и верхним уровнем Zв. Нижний уровень обусловлен величиной, ниже которого экономическая система региона теряет свою устойчивость (например, конкурентоспособность). Верхний уровень показывает рост предельных затрат, которые образуются, например, при производстве и реализации каждой последующей единицы продукции.

Диапазон устойчивого состояния экономической системы региона на основе кластерной организации отражает возможность маневра ресурсами, в котором проектируется стратегический вектор ее развития. Колебания величин показателей экономической системы региона допускаются в допустимых значениях вокруг средней величины показателя (например, среднего объема продаж), при соблюдении соотношения:

г1 < 2 < 2й

2 - 2\ ^ тт ,

2+ - 2 тт

где Z~ — значения показателя устойчивости ниже среднего уровня;

Z* — значения показателя устойчивости выше среднего уровня.

В случае устойчивого состояния экономики колебания показателей возможны около установленного положения равновесия. При неустойчивом состоянии показатели отдаляются от вектора равновесия на значительные расстояния.

Величины

2 - 2- =Л2 -2+ - 2 = Л2+

означают запас устойчивости функционирования экономической системы.

Выбор значений Л? и Л2+ для определения области устойчивого состояния экономической системы может быть осуществлен на основе введения специальных критериев, которые определяются, например:

■ в виде конкретного норматива (например, величина определенного показателя финансовой устойчивости);

■ на основе расчетной величины, оценки (например, допустимого уровня экономических потерь);

■ с использованием экспертных оценок (в случае необходимости - оценки нечетких показателей).

В процессе моделирования экономической системы региона на основе кластерной организации возникает необходимость количественного определения ее сложности, которая непосредственно влияет на устойчивость и экономические показатели деятельности. Поэтому следует оценить уровень сложности экономической системы региона на основе кластерной организации, который может быть представлен через величину разнообразия, показывающую количество элементов (объектов), их отношений (связей и взаимосвязей) между ними.

Разнообразие экономической системы региона на основе кластерной организации, как сложно структурированного объекта, можно определить количеством условно неделимых элементов, отношений и связей между ними. Формирование экономики региона на основе кластеров существенно уменьшает число элементов, которые определяют уровень сложности системы. Кластеры учитываются как неделимые объекты, формирующие структуру экономики.

Для определения значения разнообразия экономической системы региона на основе кластерной организации воспользуемся подходом [8, с. 25]. ^

где 5. - весовой коэффициент г-типа; к - число элементов (объектов);

п - тип элементов; у - коэффициент, учитывающий величину разнообразия связей в сравнении со сложностью элементов; а - доля реализованных связей.

Расчеты показывают, что у экономической системы, состоящей из трех кластеров (п= 3; 31 = 50; 52 = 30; 53 = 20; у = 1000; а = 0,4), уровень сложности (количество разнообразия) составит более 1,4 млн. Эта величина на порядок ниже значения уровня сложности экономической системы региона, не включающей кластеры, а функционирующей в виде множества индивидуальных предприятий. Снижение уровня сложности экономической системы происходит в результате того, что сами кластеры абсорбируют в себя несколько десятков, а иногда и сотен объектов, выступая как крупные целевые подсистемы.

Большое число участников и их разнообразие требуют определенной системы координации или управления процессами функционирования экономической системы региона. Под управлением экономической системы региона на основе кластерной организации следует понимать процесс воздействия, ориентирующий ее участников на достижение заданной цели. Под целью управления экономической системы региона на основе кластерной организации выступает желаемое значение выходных параметров, отражающих ее состояние.

Экономическая система региона на основе кластерной организации должна обладать свойством самоорганизации — способности адаптировать свое поведение, состав или структуру в зависимости от окружающей среды и внутренней ситуации в направлении, отвечающем общим интересам.

С позиций формализованного описания свойство самоорганизации экономической системы региона можно представить следующим образом (рис. 3).

К-1 К2 Кз ... Кп

Рис. 3. Модель самоорганизующейся экономической системы региона на основе кластерной организации

В рамках кластерной организации экономики имеется система управления и координации деятельности (5), которая в зависимости от факторов внешней среды (Я, ..., Яп), показателей входа (Х, ..., Хп), показателей деятель-

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2012 ^ Том 10 № 3 Часть 2

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2012 ^ Том 10 № 3 Часть 2

ности (У1, ..., Уп), и сигналов о состоянии внутренней среды (У), вырабатывает значения управляющих сигналов (М\

,..., мг). п

' ' п'

Такая управляемая (регулируемая) экономическая система рассматривается как модель, имеющая дополнительные управляющие входы.

Управляющие воздействия (Мг1 ,..., Мгп) вырабатываются в зависимости от уровня качества подсистемы управления (КУ).

Экономическая система региона на основе кластерной организации с учетом влияния подсистемы управления и координации деятельности может быть отображена как:

5 = F(КУ, Я, Х У, М, У),

где F - функционал, устанавливающий зависимость между составляющими.

Подобную зависимость можно считать законом функционирования экономической системы региона на основе кластерной организации.

Флуктуации, воздействующие на экономическую систему региона на основе кластерной организации, а также управляющие воздействия определяют альтернативные траектории ее развития и совокупность аттракторов, в качестве которых выступают ситуация равновесия, предельный цикл, а также странный аттрактор (или хаос). Состояние такой системы определяется, зачастую, одним из аттракторов. Поэтому следует противостоять излишним флуктуациям и избегать точки бифуркации, в которой возможен переход системы от области притяжения одного аттрактора к другому, при котором упорядоченное состояние сложноорганизованной системы может стать непредсказуемым и привести к ее деградации или распаду. Таким образом, задачей подсистемы управления и координации деятельности экономической системы региона на основе кластерной организации является одновременное поддержание стабильности и изменений, адаптации и дезадаптации, сохранение собственного качества.

Моделирование экономической системы региона на основе кластерной организации требует использования новейших методов исследования характеристик и проектирования сложных объектов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бородина Е.А. Кластерная политика: структура и модели / Е.А. Бородина, Е.В. Самсонова, В.Н. Цыганкова. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.virtass.ru/IO/7l.doc.

2. Боуш Г. Типологизация, идентификация и диагностика кластеров предприятий: новый методологический подход // Вопросы экономики. 2010. № 3. С.121-131.

3. ГусевЮ.Н. О принципах кластеризации в экономике России // Экономические стратегии. 2007. № 3. С. 50-55.

4. Дзакоев З.Л. Предпринимательство: проблемы развития и организации / Владикавказский научный центр Российской академии наук и Правительства Республики Северная Осетия-Алания; Владикавказ: Изд-во Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. 2001. 412 с.

5. Дранев Я.Н. Кластерный подход к экономическому развитию территорий // Практика экономического развития территорий: опыт ЕС и России. М.: Сканрус. 2001. 137 с.

6. Ищенко М. Проблемы устойчивости производственных систем в рамках кластерноориентированной региональной промышленной политики / М.М. Ищенко, Ю.А. Ковальчук // Организатор производства. 2006. № 2. С. 65-68.

7. Кластеры должны стать локомотивами развития регионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.feg.org.ua/ru/ news/foundation_press/139.html.

8. КобелевН.Б. Основы имитационного моделирования сложных экономических систем. М.: Дело, 2003. С. 25.

9. Ленчук Е.Б., Власкин Г.А. Кластерный подход в стратегии инновационного развития зарубежных стран. Экономический портал. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.institutiones.com/strategies/1928-klasternyj-podxod-v-strategii-innovacionnogo-razvitiya-zarubezhnyx-stran.html.

10. ПортерМ.Э. Конкуренция / Пер. с англ. О.Л. Пелявского, А.П. Уриханяна, Е.Л. Усенко и др. Под ред. Я.В. Заблоцкого, М.С. Иванова, К.П. Казаряна и др. Изд. испр. М.: ИД «Вильямс». 2005. 128 с.