CC BY
25
ISSN 1994-7836 (print) Л. В. Дума
ISSN 2519-2477 (online) „„.... „
1ернотлъсъкии нацюналънии економтнии ушверситет, м. тернотлъ, Украша
УДК 519.86
д , Р 1М1ТАЦ1ИНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОГНОЗУВАННЯ
Article into
Received 20.02.2017 р. СОЦ1АЛЬНО-ЕКОНОМ1ЧНОГО РОЗВИТКУ РЕПОНШ УКРА1НИ
В УМОВАХ НЕСТАЦ1ОНАРНОСТ1
Розглянуто сутшсть та особливосп застосування iмiтацiйного моделювання пiд час аналiзу та прог-нозування соцiально-економiчного розвитку регiонiв краТни. Розглянуто та проаналiзовано низку су-часних iмiтацiйних (когнiтивних) моделей регiонального розвитку, запропонованих у науковiй лиера-тур^ яю демонструють використання цього iнструментарiю як у моделюванш показникiв макроеконо-мiчноT динашки, так i локальних показниюв соцiально-економiчного розвитку регiону. Видiлено ос-новнi переваги та недолiки застосування когштивних моделей у моделюваннi макроекономiчного розвитку та регiональноT динамки.
Kni040ei слова: моделювання; регiон; iмiтацiйна модель; когнiтивна карта.
Вступ. Характер динамши, темпи та пропорци сощ-ально-економiчних показникiв Укра!ни значною мiрою знаходяться пiд впливом нестацiонарних умов ц фун-кцiонування. Ознаками нестацiонарностi е нестабшь-нiсть структури макроекономiчних процесiв у часi, складнiсть формашзаци !х динамiки, наявнiсть невизна-ченого майбутнього та критичних значень параметрiв кер1вних процес1в, бiфуркацiйнi режими - рiзке виник-нення, загасання або змша цикшчно! хвилi, фрактальна структура макропоказниюв, кiнцевий горизонт !х на-дiйного прогнозування. Неврахування таких особливос-тей, сумiсно з вiдсутнiстю об'емно! статистично! вибiр-ки, унеможливлюють оцшювання, аналiз та адекватне прогнозування динашки макроекономiчних процес1в класичними методами, що призводить до зниження якос-п наявних моделей. З огляду на це, у сучасних умовах набувають актуальностi питания розроблення ефектив-них моделей i механiзмiв управлiния макроекономiчни-ми процесами з урахуванням нестацюнарних проявiв.
Вирiшения проблем стосовно шдвищення якостi прогнозiв динамiки макроекономiчних показниюв у нестацiонарних умовах стае можливим завдяки залу-ченню сучасного шструментарго економжо-математич-них методiв i моделей та штеграци з досягненнями ш-ших наук. Управлiния соцiально-економiчним розвит-ком регiону мае базуватися на обгрунтованому прогнозi майбутнього, сформованого з урахуванням особливостей фуикцiонувания всiх елеменпв регюнально! системи.
Аналiз останнгх дослщжень i публiкацiй. Для ана-лiзу характеру динамiки i виявлення можливих прихо-ваних взаемозв'язк1в мiж елементами регюнально! системи використовують ]мггацшне моделювання, основу якого становлять знаковi орiентованi графи. Таке моделювання ще називають когнiтивним, оск1льки в основi його лежать дiаграми - причини наслвдкових зв'язк1в -когштивш карти.
Проблеми iмiтацiйного моделювання рiзних еконо-мiчних систем i ситуацш дослiджено у роботах як зару-бiжних, так i вiтчизияних вчених, таких як Дж. Форрес-тер, Ф. С. Робертс, М. Джексон, Б. Косько, а також Е. Б. Грибанова, Р. М. Нижегородцев, Н. А. Кизим,
Н. Б. Кобелев, А. А. Кочкарьов, Д. I. Макаренко, В. I. Максимов, Д. А. Новиков, В. Н. Сидоренко, С. С. Солохш, Е. Ю. Хрустальов й ш. Однак, беручи до уваги склад-шсть дослвджуваних систем i ситуацш, шструментарш iмiтацiйного моделювання, а також навички його застосування в дослвдженнях рiзних соцiально-економiчних проблем постшно удосконалюються. Тому цiкавим е аналiз сучасно! практики застосування цього шструментарго, а також видшення його переваг i недолiкiв.
У рамках такого шдходу систему представляють у виглядi сукупностi вершин графа, в кожнш з яких помь щаеться одна змiнна. Вершини з'еднуються орiентова-ними дугами, напрямок яких вщповвдае напрямку впли-ву змiнних один на одного.
Виклад основного матерiалу дослщження. Змiна значення в однш вершинi (1мпульс) у наступний момент часу призводить до змш значень у вах пов'язаних з нею вершинах. Якщо в деякий момент змiнна змь нюеться шд впливом iмпульсiв у к1лькох вершинах, то в загальному виглядi щ змiни можна описати так: к-1
х (^+1) = XI (гп)+ 2 /(х1,х],ву)Р] (гп) + Qi (^+1) (1)
у/;е=еу£Е
к-1
або х (4+1) = х (гп)+ 2 Ру (гп)
у;е=еу;еЕ
де: х - параметри вершин; еу - орiентованi дуги, що
з'еднують вершини; Е - множина дуг; / (х,, ху, еу) -
функцюнал перетворення дуг, що ставить у ввдповвд-нiсть кожнш дул або знак ("+", "-"), або ваговий коефь цiент, або фуикцiю /у, причому залежшсть може бути
не т1льки функцюнальною, але i стохастичною; Ру (гп) -
1мпульс в попереднш момент часу; Qi (гп+1) - 1мпульс в
дану вершину в поточний момент часу; \у - вершини;
гп - моменти часу.
Отже, якщо в початковий момент у системi деяка змшна отримала 1мпульс, то за час моделювання можна простежити його поширення по системi загалом i характер цього поширення (наростання, загасання, коли-вання i т. ш).
Цитування за ДСТУ: Дума Л. В. Ытацшне моделювання прогнозування сoцiальнo-eкoнoмiчнoro розвитку perioHiB УкраТни в умовах нестацюнарносл / Л. В. Дума // Науковий вюник НЛТУ УкраТни. Сepiя eкoнoмiчна. - 2017. - Вип. 27(2). - С. 174-177.
Citation APA: Duma L. V. (2017). Simulation modeling of prognostication of social and economic development of Ukraine' regions in the non-stationary conditions. Scientific Bulletin of UNFU. Economic Series, 27(2), 174-177. Retrieved from: http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/233
У роботах зарубiжних i вгтчизняних aBTopiB пропо-нують pi3Hi BapiaHra когнiгивних моделей сощально-економiчного розвитку регюшв. Так, у pобогi (Emmanuel, Otley & Merchant, 1990) запропоновано iмiгaцiйну модель економiки регюну, побудовану на основi викла-деного принципу. Вона мютить 15 основних парамет-р1в: фiзичний обсяг виробництва, iнвесгицiï, виграги виробництва, piвень цш, обсяг гpошовоï маси, техноло-пчний прогрес, пpодукгивнiсгь пpaцi, зaйнягiсгь, pi-вень житгя, соцiaльнi програми, тшьова економiкa, по-дaгковi ставки, бюджет, мaкpоекономiчний ризик, зов-нiшнi чинники розвитку.
Зв'язки мiж цими параметрами не завжди тддають-ся однозначнш оцiнцi як по всьому дiaпaзону значень, так i для piзних об'eктiв. Наприклад, в (Emmanuel, Otley & Merchant, 1990) зазначено, що для регюшв, оpiенто-ваних на шоземт iнвестицiï, зростання мaкpоекономiч-ного ризику послаблюе вплив зовнiшнiх фaктоpiв розвитку, тодi як для дотацшних pегiонiв, навпаки, вiн тяг-не за собою зростання надходжень ззовш iнвестицiйних ресурс1в.
Отже, регюни краши автори умовно подiляють на п'ять тишв (Emmanuel, Otley & Merchant, 1990):
1) дотащйт, що володдать внутрiшнiм потенцiалом розвитку;
2) хрошчно депресивнi, практично позбавлеш економiч-ного потенцiалу;
3) розвинеш експортно-орieнтованi;
4) розвиненi iзольованi, що спираються переважно на стратегiю iмпортозамiщення;
5) тiньовi, розвиток яких зумовлено факторами, певною мiрою непiдконтрольними федеральним владним структурам.
Клaсифiкaцiйною ознакою пiд час видшення цих ти-п1в е особливосп державного упpaвлiння. Видiлення тшьових pегiонiв характерно для пострадянського простору - це единий тип регюшв, в якому частково не-шдконтрольш фактори (як зовншш, так i внутршш) к-тотно впливають на ïх економiчну динaмiку.
У робот (Emmanuel, Otley & Merchant, 1990) розвиток цих тип1в регюн1в моделюеться окремо. Пiд час формування системи упpaвлiнських вплив1в щоразу пе-редбачалося, що державна влада здатна в певних межах надавати прямий вплив на величину швестицш, витрат на соцiaльнi програми, обсяг грошово! маси i piвень по-даткових ставок. Кеpiвнi впливи вносяться на пеpшi кроки шпульсного процесу для того, щоб протягом так званого ц1льового пеpiоду забезпечити покращення piв-ня життя i фiзичного обсягу виробництва i не зростання мaкpоекономiчного ризику.
Особливостi регюшв враховують автори пiд час виз-начення зв'язк1в на гpaфi, к напрямки та сили впливу. Для дотацшних регюшв передбачено, що спад фiзич-них обсягiв виробництва спричиняе посилення зовнш-нiх фaктоpiв розвитку, як наповнюють бюджет i збшь-шують виpобничi iнвестицiï, а незначною мipою - та-кож i сощальш програми.
У хpонiчно депресивних pегiонaх пaдiння фiзичних обсягiв виробництва i зниження р1вня життя призводять до потреби нарощування зовнiшнiх фактор1в розвитку, якi наповнюють бюджет i забезпечують зростання сощ-
альних витрат, а також незначною мiрою виробничих iнвестицiй. У депресивних регiонах зростання фiзичних обсягiв виробництва не призводить до прискорення технологiчного прогресу, який забезпечуеться принци-пово iншими зовншшми причинами, а зростання продуктивной працi не знижуе р1вень макроекономiчного ризику.
Головним елементом знакового графа, що моделюе поведiнку експортно-орiентованих регiонiв, е вершина, що вщповщае зовнiшнiм чинникам розвитку, як в цьому випадку виражають ефективнiсть зовншньоеко-номiчноl дiяльностi регiону. Вони впливають на еконо-мiчну систему через зовнiшнi швестицп, пiдтримку со-цiальних програм i наповнення бюджету регiону. Однак зовншш джерела розвитку слабшають зi зростанням витрат виробництва, податкових ставок, макроеконо-мiчного ризику i з ростом впливу тшьових структур.
На динамжу економiчних показникiв iзольованих регiонiв зовншш чинники ютотно не впливають, а можливий тщьки еквiвалентний обмiн за умови нейтрального сальдо плапжного балансу. Тому зворот-ний зв'язок, що ввдображае логiку поведiнки зовнiшнiх iнвесторiв, вiдображае те, що зростання макроекономiч-ного ризику зменшуе обсяг швестицш.
Нарештi, у тiньових регiонах макроекономiчний ризик не знижуе швестицш, оскiльки 1х джерелом е за-гальний бюджет регiону, що формуеться як офщшними внутрiшнiми i зовшшшми джерелами, так i "швестора-ми", зацiкавленими у розвитку тiньових структур. У зв'язку з цим, збиьшення ризику тiльки незначно послаблюе зовншш джерела розвитку, а зростання обсяпв виробництва i р1вня життя неiстотно стимулюють зрос-тання податкових ставок.
Для побудови моделi регюнально1 економiки роб-лять низку припущень щодо змiсту окремих параметр1в i зв'язк1в, що юнують мiж ними. Цi припущення мають переглядати при адаптацп побудованих моделей до еко-номiки конкретно! краши або регiону, а також для мо-делювання рiзних етап1в розвитку економжи.
Потрiбно зазначити, що когштивний пiдхiд викорис-товують у моделюванш регюнально1 динамiки як для показниюв макроекономiчноl динамiки регiонiв, так i для окремих, локальних показник1в.
На рис. 1 представлено окремий приклад одше! з розроблених соцiально-економiчних шдсистем, когш-тивна карта "Р1вень життя населения". 1мпульси поши-рюються у системi за адитивним правилом (1). Проведет експерименти показали, що чисельшсть населення i грошовi доходи населення зазнають ютотних змiн на-вiть на 10 перiодах.
На рис. 2 представлено спрощену, типову для невеликих регюшв, структуру соцiально-економiчноl системи й а1., 2006). Система складаеться з п'яти основних елемент1в: СП - сощальний стан (напруженiсть) у регюш, ОЕ - опозицiйна елгга регiону, УЕ - управ-лшська елiта регiону, ВА - зовншнш арбiгр, ЕА - еко-номiчна активнiсть регiону. Для моделювання динамжи використовують мультиплiкативну форму визначення розмщення вершин (2).
Рис. 1. Когштивна карта "Pißern. життя населения"
ВА
СП
Рис. 2. Когштивна карта для показника сощального становища регiону
У робот проведено анал1з дш, що управляють з боку зовшшнього арбира як основного шструменту шд-вищення значень показниюв якюного перебування еле-менпв системи. Результати моделювання показують, що величина кер1вного впливу, час 1 точка доповнення мають бути визначеш залежно в1д розповсюджуваного по систем! ¡мпульсного впливу.
Концепщю когштивного моделювання використано також у (Уу8Ьпеу8ку1 & Бешепйеу, 2010) для визначен-ня прiоритетних напрямкiв зниження сощально!' напру-женосп в регiонах. Для цього видшено основт факто-ри, що характеризують рiвень сощально!' напруженосп в репою (засудженi, мiграцiя, самогубства, с1м'я, наркотики, 8лкогол1зм) та управлшсью, покликанi знизити рь вень сощально1 напруженостi (заробiтна плата, зайня-тють, пенси, субсиди, житло, еколопя).
Проведенi експерименти для кшькох сценарив роз-витку сощально'х напруженостi в р1зних регiонах i реаль зацп р1зних керiвних вплив1в дали змогу визначити прь оритетнi напрямки для зниження сощально'х напруже-ност1, зокрема показано високий вплив збшьшення зайнятосп та субсидш малозабезпеченим верствам на-селення.
Незважаючи на уявну простоту когютивних моделей i ix активне використання у моделюваннi макроеко-номiчного розвитку та репонально! динамки, цей юд-xiд мае низку недолшв, з яких потрiбно видщити такi.
По-перше, моделi на 0CH0Bi когнiтивних карт дають змогу визначити поширення заданих iмпульсiв, але не дають змогу з'ясувати, як процеси будуть розвиватися за вщ-сутност додаткових iмпульсiв, внаслiдок внутрiшнiх джерел i суперечностей.
По-друге, виникае проблема щентифжацп форми об'еднання iмпульсiв вщ рiзних вершин (адитивно!, мультиплжативно! або змшано!), формальнi або якiснi критерп визначення форми поки не розроблеш. Окрiм цього, в таких моделях використовують в основному умовнi одиницi змiни показниюв вершин, а отже, мож-ливе отримання тiльки яюсно! динамiки.
По-трете, тд час моделювання реальних економiчних систем виникае проблема тимчасово! узгодженостч. А саме, в бiльшостi моделей не вказують, що е одиницею вимiрювання часу, наскiльки модельний час узгоджено з реальним. Окрiм цього, iмпульснi да можуть мати рiзний лаг запiзнювання для рiзних змшних моделi не тiльки через те, що вони поширюються по моделi пос-тупово, але i в силу потреби часу на реакщю (наприк-лад, пов'язано! з процесом прийняття рiшення). Однак когнiтивнi карти не дають змогу враховувати затзню-вання, оскiльки в розрахунки вводять тiльки iмпульси попереднього, але не бтьш в^алених перiодiв часу.
Четвертий, i один з основних, недолЫв когнiтивних моделей пов'язаний з потребою залучення великого обся-гу експертно! шформащ! на етапi побудови когштивно! карти. Це iстотно ускладнюе перевiрку адекватностi моделей. Нарештi, ютотною проблемою е стiйкiсть когштивно! моделi. У лiтературi не сформувалося едино! думки з цього приводу. Стшюсть пропонують розгля-дати з рiзних позицiй: вiд видiлення деякого ядра структури до обмеженостi значень параметрiв вершин.
При цьому деяю дослщники зводять проблему стшкос-tí модел1 до визначення характеру наявних у нш конту-piB зворотного зв'язку, що ктотно спорщнюе когштив-ний i системно-динам1чш шдходи. Водночас, за допомогою 1мпульсних моделей можна прогнозувати розвиток конкретних ситуацш в окремих регюнах i виробляти обгрунтоваш рекомендаций що стосуються заходiв економiчноï i сощально!' полiтики.
Перелiк використаних джерел
Emmanuel, C., Otley, D., & Merchant, K. A. (1990). Accounting for Management Control. London: Chapman and Hall.
Leontev V., & Ford, D. (2012). Mizhhaluzevyi analiz vplyvu struk-tury ekonomiky na navkolyshnie seredovyshche. Ekonomika i ma-tematychni metody, 8(3), 370-400.
Stiglitz, J. E., Ocampo, J. A., Spiegel, Sh., Ffrench-Davis, R., & Nay-yar, D. (2006). Stability with Growth: Macroeconomics, Liberalization, and Development. Oxford University Press.
Tyshchenko, O. M., Kyzym, M. O., Shutenko, L. M. et al. (2008). Stratehiia rozvytku rehionalnikh predpryiatyi Elektroenerhetyka: aspekty formyrovanye. Kharkiv: INZHEK.
Vyshnevskyi, V., & Dementiev, V. (2010). Innovatsii, instytuty ta evoliutsiia. Pytannia ekonomiky, 9, 41-62.
Л. В. Дума
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОСТИ
Рассмотрены сущность и особенности применения имитационного моделирования при анализе и прогнозировании социально-экономического развития регионов страны. Рассмотрен и проанализирован ряд современных имитационных (когнитивных) моделей регионального развития, предложенных в научной литературе, которые демонстрируют использование данного инструментария как при моделировании показателей макроэкономической динамики, так и локальных показателей социально-экономического развития региона. Выделены основные достоинства и недостатки применения когнитивных моделей в моделировании макроэкономического развития и региональной динамики.
Ключевые слова: моделирование; регион; имитационная модель; когнитивная карта.
L. V. Duma
SIMULATION MODELING OF PROGNOSTICATION OF SOCIAL AND ECONOMIC DEVELOPMENT OF
UKRAINE' REGIONS IN THE NON-STATIONARY CONDITIONS
The character of dynamics, pace and proportions of socio-economic indicators in Ukraine are largely under the influence of non-stationary conditions of operation. Some signs of non-stationary structure are unstable macroeconomic processes in time, the difficulty of formalizing their dynamics, the uncertain future etc. Ignoring these features along with the lack of statistical data makes impossible the evaluation, analysis and forecasting of dynamics of macroeconomic processes by classical methods. Therefore the study aims at reviewing the nature and characteristics of simulation for analyzing and forecasting the socio-economic development of the country. The results of the study have shown that the basis of such simulations are diagrams causality - cognitive map and study the problem on the basis of a cognitive map is through the distribution of the pulsed process. The authors have also analyzed a number of modern simulation (cognitive) models of regional development proposed in the scientific literature that demonstrate the use of this tool as the modeling of the dynamics of macroeconomic indicators and indicators of local economic and social development of the region. Finally, the basic advantages and disadvantages of the use of cognitive models in the modeling of macroeconomic and regional dynamics were defined. Having completed the study the authors made the following conclusions. The experiments made for several scenarios of development of social tension in different regions and implementing various managerial influences helped identify priority directions for reducing social tension, a high effect of increasing employment and subsidies to the poor in particular. Applying pulse models can predict the development of specific situations in certain regions and make substatntiated recommendations on measures of economic and social policy.
Keywords: simulation; region; simulation model; cognitive map.
1нформащя про автора:
Дума Людмила BacuniBHa, астрант, Терноптьський нацюнальний еконо1^чний ушверситет, м. Тернопть, Укра'на.
Email: ljuda.daniljuk@rambler.ru
