CC BY
71DOI 10.47576/2712-7559_2021_5_12_1145 УДК 336:004.9
Гаджиев
Насрулла Курбанмагомедович,
кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры информационных систем и технологий программирования, Дагестанский государственный университет, г. Махачкала, Россия, e-mail: [email protected]
РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ АНАЛИЗА ДАННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИБЛИОТЕК PYTHON (НА ПРИМЕРЕ АНАЛИЗА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ФОНДОВ СУБЪЕКТОВ СЕВЕРО-КАВКАЗСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА)
В статье освещены теоретические и методические аспекты оценки показателей основных фондов, а также проведен анализ показателей использования основных фондов по регионам Северо-Кавказского федерального округа с использованием Python и его библиотек. При реализации задачи выполнены предобработка статистических данных, исследовательский анализ данных, статистический и эконометрический анализ данных, сделаны соответствующие выводы по результатам анализа.
Ключевые слова: основные фонды; анализ основных фондов; показатели использования основных фондов; информационная система; регионы Российской Федерации; Python; Pandas; NumPy; Matplotlib; SciPy; Jupyter Notebook.
UDC 336:004.9
Gadzhiev
Nasrulla Kurbanmagomedovich,
Candidate of Economic Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Information Systems and Programming Technologies, Dagestan State University, Makhachkala, Russia, e-mail: [email protected]
DEVELOPMENT OF AN INFORMATION SYSTEM FOR DATA ANALYSIS USING PYTHON LIBRARIES (ON THE EXAMPLE OF THE ANALYSIS OF INDICATORS OF THE USE OF FIXED ASSETS OF THE SUBJECTS OF THE NORTH CAUCASUS FEDERAL DISTRICT)
The article highlights the theoretical and methodological aspects of assessing the indicators of fixed assets, and also analyzes the indicators of the use of fixed assets in the regions of the North Caucasus Federal District using Python and its libraries. During the implementation of the task, statistical data preprocessing, exploratory data analysis, statistical and econometric data analysis were performed, and appropriate conclusions were made based on the analysis results.
Keywords: fixed assets; analysis of fixed assets; indicators of the use of fixed assets; Information system; regions of the Russian Federation; Python; pandas; numpy; matplotlib; scipy; Jupyter Notebook.
Современный период развития экономики страны характеризуется жесткой конкуренцией, сложными политическими условиями, международными санкциями и предполагает
наличие мощного, эффективного и динамичного производственного потенциала. С этой позиции тема данного исследования, несомненно, актуальна.
В качестве теоретической и методологической базы исследования мы использовали рекомендации ведущих ученых и специалистов в этой области, а инструментом разработки - Python и его библиотеки, преимущественно Pandas. Python отлично подходит для решения задач анализа данных, потому что он бесплатный, с открытым исходным кодом, работает на любой платформе и обладает огромным количеством библиотек для анализа данных. Документации и форумов по пакетам Python достаточно много. Python - это язык программирования широкого применения, который используется для разработки настольных графических приложений, веб-сайтов и веб-приложений и т. д., однако он особенно удобен и для анализа данных с использованием его мощных библиотек, таких как Pandas, NumPy, Matplotlib, SciPy и др.
Pandas - это библиотека Python с открытым исходным кодом, которая обеспечивает высокопроизводительную обработку и анализ данных. С помощью комбинации Python и Pandas можно выполнить типичные шаги независимо от источника данных: загрузка, предобработка, моделирование, анализ и визуализация [1].
Целью исследования является освещение теоретических и методических аспектов для оценки показателей основных фондов, разработка информационной системы с использованием Python и Pandas для автоматизации этих задач, а также проведение анализа показателей использования основных фондов по регионам Северо-Кавказского федерального округа (СКФО).
Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи:
- рассмотрены теоретические основы оценки показателей основных фондов;
- рассмотрена методология анализа основных фондов предприятия;
- разработана информационная система для оценки показателей состава структуры и использования основных фондов предприятий с использованием языка программирования Python и его библиотек;
- с использованием разработанного ПО проведен анализ использования основных фондов регионов СКФО.
Значительное количество работ посвя-
щено вопросам управления основными производственными фондами промышленных предприятий [2-4]. Вместе с тем в сложных экономических условиях и при международных санкциях возникают вопросы принципиально нового характера о составе, структуре, обновлении, использовании основных фондов, переводу работ по анализу и прогнозированию на компьютерную основу. Принципиально новым для республики является использование для анализа библиотек Pandas.
Основные фонды составляют значительную долю стоимости имущества предприятия. Они представляют собой средства труда, длительно используемые в производственно-хозяйственной деятельности предприятия и сохраняющие при этом свою натурально-вещественную форму. Возмещение затрат на приобретение и создание основных средств осуществляется постепенно, в течение срока их полезного использования посредством начисления амортизации и включения амортизационных отчислений в расходы на производство и реализацию продукции (услуг).
При реализации задачи нами выполнены следующие этапы:
- предобработка данных;
- исследовательский анализ данных;
- статистический и эконометрический анализ данных;
- сделаны соответствующие выводы по результатам анализа.
Все указанные этапы были выполнены с использованием веб-среды Jupyter Notebook языка Python и его библиотек.
При разработке информационной системы для анализа данных (на примере анализа основных фондов регионов СКФО) были использованы Python, его библиотеки, преимущественно Pandas, NumPy, Matplotlib, а также один из самых мощных и популярных инструментов разработки и представления проектов по анализу данных Jupyter Notebook [5; 6].
С использованием разработанного программного обеспечения проведен анализ показателей использования основных фондов регионов СКФО.
В табл. 1 приведен фрагмент базы данных с исходными данными для анализа по регионам СКФО за 2010-2019 гг.
Предприятие Год ВРП, млн руб. Инвестиции в основной капитал, млн руб. Стоимость ОФ, млн руб. Износ ОФ, млн руб.
Республика Дагестан 2010 274354 1028 702603 261368
Республика Дагестан 2011 330322 1038 821966 303305
Республика Ингушетия 2018 55457 181 45758 27226
Республика Ингушетия 2019 73186 187 40918 25123
Кабардино-Балкарская Республика 2010 77086 362 158744 50321
Кабардино-Балкарская Республика 2011 90594 361 185443 63606
Ставропольский край 2018 715511 1249 1906159 1044575
Ставропольский край 2019 827044 1255 3086148 1691209
Северо-Кавказский федеральный округ 2010 891834 3650 2317317 1068283
Северо-Кавказский федеральный округ 2011 1066319 3683 2637978 1218745
Российская Федерация 2018 84976724 71561 210940524 107368726
Российская Федерация 2019 94807360 71064 349731105 179412056
Информационная система разработана в Jupyter Notebook, в виде веб-приложения используются Python и его библиотеки, преимущественно Pandas. Мы подключили базу данных, выполнили предобработку данных, рассчитали показатели эффективности и другие экономические показатели, построили эконометрические модели и выполнили визуализацию данных.
С помощью разработанного программного обеспечения рассчитаны следующие показатели:
- фондоотдача;
- фондоемкость;
- производительность труда;
- коэффициент износа;
- фондовооруженность труда.
Приведем результаты анализа и прогнозирования по Республике Дагестан.
На рис. 1 приведены рассчитанные результаты анализа эффективности использования основных фондов Республики Дагестан.
Гол
ВРП чз
иок
ОФ ИОФ ФО ФЕ
пт
ФВ ки
ЗОЮ £"4354 1023 12С652 702603 261303 0.36 2.56 266.36 633.47 37.2
2011 330322 1033 137114 321935 303305 0 40 2.49 313.23 791.37 36 9
2012 374710 1046 152733 377636 34354 Т 0.43 2 34 357 21 836 03 39.7
2013 452332 1057 176065 635711 414634 0 46 2 13 423.45 632 55 42 1
2014 523131 1066 £02245 1213120 523620 0 44 2.30 464.04 1134.32 43.6
2015 566297 1063 197572 1355543 607417 0 42 2.33 535 56 1275 46 44 3
2016 5S2601 1С66 1 66555 15^С501 736593 0.37 2 66 546 31 1473.32 46 6
2017 591346 1091 137347 1027960 30423С 0 36 2.75 542.4Й 1462 21 46 4 2013 525063 1118 200007 1702960 399112 0.35 2 32 559 09 1570.39 51 0 2019 713497 1Ю6 224773 1325753 935609 036 2 54 54733 154631 54 0
Рисунок 1 - Датафрейм с результатами расчетов показателей использования основных фондов
Наиболее важными показателями эффективности использования основных фондов являются фондоотдача, фондоемкость.
Из табл. 1 видно, что в указанный период фондоотдача практически не менялась, изменилась практически, не изменилась и остается на уровне 0,39-0,46, что свидетельствует об отсутствии кардинальных мер по
реорганизации производственных процессов.
Приведем элементы визуализации, которые сформированы разработанным программным обеспечением. На рис. 2 приведены данные по ВРП Республики Дагестан за 2010-2019 гг.
Рисунок 2 - Динамика ВРП Республики Дагестан
По результатам рис. 2 видно, что уровень На рис. 3 приведена динамика инвестиций ВРП за весь рассматриваемый период не- в основной капитал Республики Дагестан. значительно, но стабильно растет.
Рисунок 3 - Динамика инвестиций в основной капитал Республики Дагестан
Га*
Рисунок 4 - Динамика стоимости основных фондов Республики Дагестан
Наблюдается рост инвестиций до 2014 г., спад до 2017 г. и рост в 2018-2019 гг. что является положительным сигналом.
На рис. 4 приведена динамика основных фондов Республики Дагестан.
По гистограмме видно, что стоимость основных фондов плавно растет, что является положительной тенденцией. Не наблюдается явной связи между инвестициями в основной капитал и ростом основных фондов. По
Рисунок 5 - Износ основных фондов Республики Дагестан
0.4 6
т 0.44
т
Ч
о
° 0.42
х
о &
0.40
си
о. за
0.36
А4£
044
ЙЗ \p.42
**
5> 55
|>37
о гм
о
Гч1
о
о гч
О?
о
1М
ГОД
Рисунок 6 - Динамика показателя фондоотдачи Республики Дагестан
данным рис. 5 можно судить о том, что растет износ основных фондов республики.
По двум предыдущим гистограмма можно судить о том, что значительная часть основных фондов изношена и темпы износа основ -ных фондов выше, чем их обновление.
На рис. 6 приведен наиболее важный по-
казатель эффективности использования основных фондов - фондоотдача.
Наблюдается рост фондоотдачи с 2010 по 2013 г., а затем спад до 2018 г. Самый высокий показатель фондоотдачи наблюдается в 2013 г., что свидетельствует о значительном увеличении производства в этот год. За 2019
Рисунок 7 - Динамика фондоворуженности Республики Дагестан
г. тоже наблюдается рост показателя использования основных фондов.
Из рис. 7 виден рост фондоворуженности Республики Дагестан.
За исследуемый период виден рост показателя фондовооруженности, но за последние годы он весьма незначительный.
Нами рассчитаны коэффициенты корреляции между различными экономическими показателями Республики Дагестан. Наибо-
лее высокая степень связи выявлена между показателями основных фондов и товарной продукцией. Коэффициент корреляции Пирсона между ВРП и ОФ Республики Дагестан равен 0.968, степень связи очень высокая.
Модель линейной регрессии приняла вид: Y = 80879.1 + 0.333Х.
По графику (рис. 8) видно, что построенные модели пригодны для прогнозирования.
Рисунок 8 - Сравнение фактических и прогнозных показателей OLS degression Results
Dep. variable:
Model: Method : Date : Tine :
N0» observations : Df Residuals: Df tfodel: covariance Type:
coef
SPOLS
Leest Squares Sun, Z7 Эип 2Й21 20:14:53 10 3 1
nonrobust std err
R-squared: Adj, R-Squared: F-statistic: Prob (F-statistic): Leg-likelihood: Alt:
P>|t|
10.025
0.937 0.929 11S.3 4.S2e-0S -IIS.51 241.0 241.5
3.975]
const s.ease+fli 4.0SÊ~04 1.9S3 0.0S3 -1.32е+04 i.75e+05
ОФ 0.3326 0.031 10.S7Ë 0.00Й 0.202 0.403
Omnibus! Prcü[Omnibus): Skew: Kurtcsis:
5.023 Curbin-watson;
0.0S1 ]arque-Bera (]B>:
0.150 ProbC^S):
1.S16 cond. Mc.
1.00S 1.219 0.544 4.53e+0S
Рисунок 9 - Регрессионная статистика (ВРП. ОФ)
Приведем регрессионную статистику, остальным регионам СКФО, а также по СКФО
сформированную программным обеспечени- и Российской Федерации в целом. Приведем
ем (рис. 9). сводную статистику с показателями анализа
Аналогичный анализ c использовани- регионов (табл. 2). ем разработанной системы проведен и по
Таблица 2 -Сводные показатели анализа эффективности использования основных фондов
Год Фондоотдача Фондовооруженность Коэффициент износа Производительность труда
Республика Дагестан Ставропольский Край Северо-Кавказский Федеральный Округ Российская Федерация Республика Дагестан Ставропольский Край Северо-Кавказский Федеральный Округ Российская Федерация Республика Дагестан Ставропольский Край Северо-Кавказский Федеральный Округ Российская Федерация Республика Дагестан Ставропольский Край Северо-Кавказский Федеральный Округ Российская Федерация
2010 0,39 0,37 0,38 0,40 683 721 635 1303 37 50 46 46 267 268 244 527
2011 0,40 0,40 0,40 0,42 792 789 716 1502 37 50 46 46 318 319 290 631
2012 0,43 0,38 0,41 0,41 837 932 794 1680 40 52 48 46 357 352 327 692
2013 0,46 0,39 0,43 0,41 933 1019 882 1850 42 50 47 46 428 394 377 750
2014 0,44 0,41 0,44 0,40 1135 1067 962 2045 44 49 47 48 494 441 422 821
2015 0,42 0,41 0,42 0,41 1275 1235 1077 2219 45 49 48 49 536 511 456 908
2016 0,37 0,38 0,39 0,38 1473 1349 1195 2545 47 51 49 50 547 518 471 961
2017 0,36 0,37 0,38 0,38 1492 1441 1255 2709 49 53 52 51 542 538 476 1041
2018 0,35 0,38 0,37 0,40 1577 1526 1334 2948 51 55 53 51 559 573 496 1187
2019 0,39 0,27 0,32 0,27 1646 2459 1837 4921 54 55 54 51 648 659 588 1334
По табл. 2 видно, что показатели фондовооруженности и производительности труда в целом по России значительно выше, чем по регионам СКФО, в частности по Республике Дагестан. Остальные анализируемые показатели Республики Дагестан и СКФО в целом отличаются от общероссийских несущественно.
Можно констатировать, что прослеживается явная связь между основными фондами и валовым региональным продуктом. Это свидетельствует о том, что для повышения эффективности производственного потенциала регионов в первую очередь необходимо увеличить инвестиции в основные фонды и сделать упор на обновление активной части основных производственных фондов.
Выполненное нами исследование позволяет сделать следующие выводы и предложения.
Одним из важнейших факторов повышения эффективности производства является достаточная обеспеченность обновленными основными производственными фондами и их рациональное использование. Имея ясное представление о роли каждого элемен-
та основных фондов в производственном процессе, физическом и моральном износе, факторах, влияющих на использование основных фондов, можно выявить методы, направления, при помощи которых повышается эффективность использования основных фондов и производственных мощностей предприятия, обеспечивая снижение издержек производства и рост производительности труда.
В современных условиях жесткой конкуренции требуются информационно-аналитические системы, поскольку они обеспечивают руководителей, аналитиков и менеджеров аналитической информацией по всем аспектам деятельности. Информационно-аналитические системы позволят предприятиям выполнить реорганизацию бизнес-процессов, повысить качество деловой информации, поддержку стратегического планирования и достижения высокоэффективных решений.
Для эффективного решения задач оценки показателей основных фондов необходимо автоматизировать данный процесс. На рынке программных продуктов представлено множество систем автоматизации учетных
операций предприятия. Однако для принятия эффективных решений в сфере бизнеса помимо средств учета необходимы и системы анализа накопленной информации о деятельности предприятия.
В рамках исследования нами разработана информационная система с использованием Python и Pandas для автоматизации задач анализа основных фондов, а также проведен анализ показателей использования основных фондов по регионам СКФО. Исследование чрезвычайно актуально, потому что в качестве инструментов для анализа данных выбраны новые для аналитиков республики инструменты Python и Pandas. При оценке состава и структуры основных фондов отчетные данные мы рассмотрели в динамике. Мы подключили базу данных, выполнили предобработку данных, рассчитали показатели эффективности, построили эконометрические модели и выполнили визуализацию данных.
Можно констатировать, что прослеживается явная связь между основными фондами и валовым региональным продуктом. Это свидетельствует о том, что для повышения эффективности производственного потенциала регионов в первую очередь необходимо увеличить инвестиции в основные фонды и сделать упор на обновление активной части основных производственных фондов.
Список литературы
1. Адамадзиев, К. Р. Разработка автоматизированных рабочих мест экономистов : учебное пособие / К. Р. Адамадзиев. - Махачкала: ИПЦ ДГУ, 2010. - 170 с.
2. Багомедов, М. А. Реструктуризация экономики региона: актуальность возможные направления / М. А. Багомедов // Вопросы структуризации экономики. - 2018. - № 4. - С. 22-28.
3. Гаджиев, Н. К. Информационные системы управления предприятиями : учебное пособие / Н. К. Гаджиев, Ш. М. Магомедгаджиев. - Махачкала : ИПЦ ДГУ, 2019 - 139 с.
4. Гасанов М. А. Влияние организаций управленческого труда в повышение эффективности региональной экономики. Ежемес. науч.-практ. журнал «Апробация». - Махачкала, № 7(2), 2014. - С. 39-41.
5. Гордеев, О. И. Комплексное развитие промышленности региона на этапе модернизации и перехода к инновационной экономике / О. И. Гордеев // Региональ -ные проблемы преобразования экономики. - 2018. -№ 2. - С. 110-116.
6. Математические методы и модели в экономике : учебник / С.Н. Грицюк и др. МО. - Ростов н/Д: Феникс, 2014. - 348 с.
References
1. Adamadziev K.R. Razrabotka avtomatizirovannyx rabochix mest e'konomistov. Uchebnoe posobie. Maxachkala: IPCz DGU, 2010. 170 c.
2. Bagomedov M.A. Restrukturizaciya e'konomiki regiona: aktual'nost' vozmozhny'e napravleniya. Voprosy strukturizacii e'konomiki. 2018. № 4. S. 22-28.
3. Gadzhiev N.K., Magomedgadzhiev Sh.M. Informacionnye sistemy upravleniya predpriyatiyami: Uchebnoe posobie. Maxachkala: IPCz DGU, 2019. 139 c.
4. Gasanov M.A. Vliyanie organizacij upravlencheskogo truda v povy'shenie e'ffektivnosti regional'noj e'konomiki. Ezhemes. nauch.-prakt. zhurnal «Aprobaciya». Maxachkala, № 7(2), 2014 g. S. 39-41.
5. Gordeev O.I. Kompleksnoe razvitie promy'shlennosti regiona na e'tape modernizacii i perexoda k innovacionnoj e'konomike. Regional'ny'e problemy preobrazovaniya e'konomiki. 2018. № 2. S. 110-116.
6. Matematicheskie metody' i modeli v e'konomike: Uchebnik / Griczyuk S.N. i dr. MO. - Rostov n/D: Feniks, 2014. - 348 s.
