Экономическое моделирование

По курсу

ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ»

Тема 1. Основы моделирования

Лекция 1. Введение в курс. Основы моделирования.

1.1. Цель и задачи курса.

Цель курса - приобретение навыков для:

оценки эффективности системы управления объектом, процессом, предприятием в целом;
принятия решения о необходимости замены либо совершенствования существующей системы;
правильной постановки задачи исполнителю;
квалифицированной экспертизы проекта;
обеспечения необходимых условий по реализации проекта.

Задачи курса- изучение следующих основных вопросов:

основные понятия, структура, принципы построения и характеристики систем управления объектами, технологическими процессами, производством в целом;
методы моделирования объектов и систем;
технико-экономические аспекты конструирования;
современные методы и средства конструирования и моделирования.

1.2. Понятия системы и модели.

Наблюдение, анализ и моделирование являются средствами познания и прогнозирования процессов, явлений и ситуаций во всех сферах объективной действительности. Наблюдения за явлениями природы, постановка экспериментов позволили установить физические законы. Эти законы проявляются в определенных количественных соотношениях между параметрами процесса или явления независимо от того, происходят ли они в действительности или их реализацию можно только представить.

Знание физических законов позволяет облечь их в ту или иную математическую форму, после чего, решая дифференциальные, алгебраические уравнения или производя другие вычисления, мы получим значения интересующих нас параметров или показателей.

В процессе моделирования очень важным является системное представление о рассматриваемом объекте (систематизация), первое и главное свойство которого - наличие цели, для реализации которой предназначается рассматриваемая совокупность предметов, явлений, логических представлений, формирующих объект. Цель функционирования системы редуцирует системные признаки, с помощью которых описываются, характеризуются элементы системы. При изменении цели другими могут стать как существенные системные признаки, так и связи с внешней средой.

Для выделения системы требуется наличие:

цели, для реализации которой формируется система;
объекта исследования, состоящего из множества элементов, связанных в единое целое важными, с точки зрения цели, системными признаками;
субъекта исследования (“наблюдателя”), формирующего систему;
характеристик внешней среды по отношению к системе и отражения ее взаимосвязей с системой.

Наличие субъекта исследования и некоторая неоднозначность, субъективность при выделении существенных системных признаков вызывают значительные трудности для однозначного выделения системы и соответственно ее универсального определения.

Изложенное выше дает возможность определить систему как упорядоченное представление об объекте исследования с точки зрения поставленной цели. Упорядоченность заключается в целенаправленном выделении системообразующих элементов, установлении их существенных признаков, характеристик взаимосвязей между собой и с внешней средой. Системный подход, формирование систем позволяют выделить главное, наиболее существенное в исследуемых объектах и явлениях; игнорирование второстепенного упрощает, упорядочивает в целом изучаемые процессы. Для анализа многих сложных объектов и ситуаций такой подход важен сам по себе, однако, как правило, построение системы служит предпосылкой для разработки или реализации модели конкретной ситуации или объекта.

Описанный подход предполагает ясность цели исследования и детерминированное к ней отношение всех элементов системы, взаимосвязь между ними и с внешней средой. Такие системы называют детерминированными.

Альтернативу представляют системы со стохастической структурой (случайной природы), когда либо отсутствует ясно выраженная цель исследования, либо по отношению к ней нет полной определенности, какие признаки считать существенными, а какие - нет; то же относится и к связям элементов системы с внешней средой.

Методы построения и исследования стохастических систем, как правило, более сложны, чем детерминированных. В некоторых случаях существуют способы сведения стохастических систем к специальным образом построенным детерминированным.

Структура и свойства модели зависят от целей, для достижения которых она создается. В этом органическое единство системы и модели. Если неизвестна цель моделирования, то неизвестно и с учетом каких свойств и качеств надо строить модель.

Модель определяется как формализованное представление об объекте исследования с точки зрения поставленной цели.

Различия между определениями системы и модели состоят в том, что систематизация предполагают лишь упорядочение, тогда как моделирование - формализацию взаимосвязей между элементами системы и с внешней средой.

Под моделированием понимается исследование объектов познания не непосредственно, а косвенным путем, при помощи моделей.

1.3. Типы моделей.

Модели можно различать по ряду признаков: характеру моделируемых объектов, сферам приложения, глубине моделирования, средствам моделирования. По последнему признаку методы моделирования делятся на две группы: материальное (предметное) и идеальное.

Материальное моделирование, основывающееся на материальной аналогии моделируемого объекта и модели, осуществляется с помощью воспроизведения основных геометрических, физических, других функциональных характеристик изучаемого объекта. Частным случаем материального моделирования является физическое моделирование, по отношению к которому, в свою очередь, частным случаем является аналоговое моделирование. Оно основано на аналогии явлений, имеющих различную физическую природу, но описываемых одинаковыми математическими соотношениями. Пример аналогового моделирования - изучение механических колебаний с помощью электрической системы, описываемой теми же дифференциальными уравнениями. Так как эксперименты с электрической системой обычно проще и дешевле, она исследуется в качестве аналога механической системы.

Идеальное моделирование отличается от материального принципиально. Оно основано на идеальной, или мыслимой, аналогии. В экономических исследованиях это основной вид моделирования. Идеальное моделирование, в свою очередь, разбивается на два подкласса: знаковое (формализованное) и интуитивное.

Интуитивное моделирование встречается в тех областях науки, где познавательный процесс находится на начальной стадии или имеют место очень сложные системные взаимосвязи. Такие исследования называют мысленными экспериментами. В экономике до последнего времени в основном применялось интуитивное моделирование; оно описывает практический опыт работников.

При знаковом моделировании моделями служат схемы, графики, чертежи, формулы. Важнейшим видом знакового моделирования является математическое моделирование, осуществляемое средствами логико-математических построений.

1.4. Методы математического описания элементов и систем управления.

Анализ процессов, происходящих в системах, и эффективное решение задач расчета, проектирования и конструирования систем и устройств возможны лишь с применением языка и методов математики. Причем первым этапом при исследовании или конструировании системы является составление математического описания (математической модели) ее элементов и системы в целом.

Составление математического описания конструктивного элемента системы состоит из следующих последовательных процедур:

принятие исходных допущений;
выбор входных и выходных переменных;
выбор систем отсчета для каждой переменной;
применение физического, экономического или иного принципа, отражающего в математической форме закономерности протекания процесса.

Наиболее распространенной, а также наиболее общей и полной формой описания передаточных свойств систем (автоматических систем) и их элементов являются обыкновенные дифференциальные уравнения. Для большинства реальных элементов исходное уравнение, составленное строго в соответствии с законами физики, оказывается нелинейным. Это обстоятельство сильно усложняет все последующие процедуры анализа. Поэтому всегда стремятся перейти от трудно разрешимого нелинейного уравнения к линейному дифференциальному уравнению, обычно записываемого в символической или операторной форме, вида

(a 0 p n a 1 p n-1 . . . a n) y(t) = (b 0 p m b 1 p m-1 . . . b m) x(t), (1.1)

Где: x(t) и y(t) - соответственно входная и выходная величины элемента или системы;

a i , b i - коэффициенты уравнения;

p - оператор, сокращенное условное обозначение операции дифференцирования: d/dt = p.

Еще одним из распространенных методов описания и анализа автоматических систем является операционный. В основе метода лежит преобразование Лапласа

X(p) = L = x(t) e -pt dt, (1.2)

которое устанавливает соответствие между функциями действительной переменной t и функциями комплексной переменной p.

Функциональные элементы, используемые в системах управления, могут иметь самое различное конструктивное исполнение и самые различные принципы действия. Однако общность математических выражений, связывающих входные и выходные величины различных функциональных элементов, позволяет выделить ограниченное число так называемых типовых алгоритмических звеньев. Каждому такому звену соответствует определенное математическое соотношение между входной и выходной величинами. Если это соотношение является элементарным (например, дифференцирование, умножение на постоянный коэффициент), то и звено называется элементарным.

Алгоритмические звенья, которые описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями первого и второго порядка, получили название типовых динамических звеньев. Наиболее часто встречающиеся звенья: безынерционное (пропорциональное), инерционное первого порядка (апериодическое), инерционное второго порядка (апериодическое или колебательное), интегрирующее, дифференцирующее, изодромное (пропорционально-интегрирующее), форсирующее (пропорционально-дифференцирующее), интегро-дифференцирующее (с преобладанием интегрирующих либо дифференцирующих свойств), запаздывающее.

Приведем примеры реальных устройств, которые соответствуют определению типового динамического звена.

Типичный пример безынерционного звена, являющегося простейшим среди всех типовых звеньев, - редуктор. Его передаточные свойства описываются алгебраическим уравнением

где k = b/a - передаточный коэффициент редуктора, который зависит от соотношения диаметров или чисел зубьев ведомой и ведущей шестерен.

Реальными интегрирующими звеньями являются электрические исполнительные двигатели постоянного и переменного тока. Дифференциальное уравнение (в операторной форме) идеального интегрирующего звена выглядит следующим образом:

где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструктивных параметров устройства.

Запаздывающее звено передает сигнал со входа на выход без искажения его формы. Однако все мгновенные значения входной величины выходная величина принимает с некоторым отставанием (запаздыванием). Способностью задерживать сигнал во времени, не изменяя его формы, обладают многие элементы промышленных автоматических систем. В первую очкредь к таким элементам относятся транспортирующие устройства – конвейеры итрубопроводы.

Уравнение запаздывающего звена

Время запаздывания.tгде

В операционной форме передаточная функция запаздывающего звена выглядит следующим образом:

Если запаздывающее звено входит в контур системы управления, то характеристическое уравнение системы будет уже не простым алгебраическим, а трансцендентным. Решение и анализ трансцендентных уравнений связаны с большими трудностями. Поэтому часто в практических расчетах трансцендентную передаточную функцию (1.7) раскладывают в ряд Пада и, учитывая только первые два члена ряда, приближенно заменяют ее дробно-рациональной функцией:

(1.8)

Запаздывающие звенья в большинстве случаев ухудшают устойчивость систем и делают их трудно управляемыми.

В заключение необходимо отметить, что методика анализа, основанная на расчленении системы на типовые звенья, широко вошла в практику инженерных расчетов, выполняемых в процессе конструирования, и в настоящее время является доминирующей.

Лекция 2. Экономическое моделирование.

2.1. Предмет, область приложения и особенности экономического моделирования.

Любой набор уравнений, основанных на определенных предположениях и приближенно описывающих экономику в целом или отдельную ее отрасль (предприятие, процесс), можно считать экономической моделью.

Предметом экономических исследований практически всегда является построение и анализ моделей.

Усложнение производства, повышение ответственности за последствия принимаемых решений и требование принятия более точных решений привели к необходимости использования в управлении методов, подобных экспериментированию в технике или естественных науках.

Однако эксперимент в экономике стоит дороже или вообще невозможен.

Моделирование, как известно, в состоянии заменить эксперимент в экономике.

Это и служит причиной широкого применения моделирования в экономике, превратив его в одно из основных направлений повышения эффективности управления.

Опыт работы ведущих организаций в этой области показывает, что эффективность от применения моделирования обычно составляет 5- 15% снижения себестоимости, повышения производительности или улучшения других технико-экономических показателей.

Метод моделирования позволяет решать и многие другие, нерешенные до сих пор задачи, математизирует экономические расчеты. Внедрение моделирования в управление неразрывно связано с применением ВТ в экономических расчетах и с созданием автоматизированных систем управления производством (АСУП), представляющих собой совокупность наиболее совершенных методов управления (в первую очередь, основанных на экономико-математическом моделировании) и современных технических средств управления.

Использование этих средств при соответствующей квалификации занятых в сфере управления лиц обеспечивает с необходимой оперативностью, при требуемой полноте информации и минимальных трудовых затратах, получение и практическую реализацию оптимальных управленческих решений.

Как было указано ранее, моделирование делится на два основных класса - материальное и идеальное. Роль идеального моделирования особенно велика в экономических исследованиях, поскольку возможности проведения натурного эксперимента и эксперимента с материальными моделями в них ограничены.

Идеальное моделирование в свою очередь подразделяется на знаковое и интуитивное. Интуитивное моделирование в течение долгого времени оставалось главным и единственным методом анализа экономических процессов. Всякий человек, принимающий экономическое решение, руководствуется той или иной неформализованной моделью рассматриваемой им экономической ситуации. В случае интуитивных моделей, основанных на личном опыте принимающего решение лица, это зачастую приводит к ошибочным решениям. В еще большей степени интуитивные модели сдерживали развитие экономической науки, поскольку разные люди могут понимать интуитивную модель по-разному и давать на ее основе различные ответы на один и тот же вопрос. Проникновение в экономические исследования математических моделей создало основу для точного и строгого описания моделей и объяснения выводов, получаемых на их основе. Следует, однако, отметить, что использование математических (знаковых) моделей не уменьшает роли интуитивного моделирования. Так называемые имитационные системы синтезируют оба вида моделирования.

В настоящее время можно сказать, что человечество обладает глубоким пониманием методологии применения математики в естественных науках. И хотя в экономике имеются определенные аналогии с физическими процессами, экономическое моделирование намного сложнее. Это объясняется в первую очередь тем, что экономика охватывает не только производственные процессы, но и производственные отношения. Моделирование производственных процессов не представляет принципиальных трудностей и не намного сложнее, чем моделирование физических процессов. Моделировать же производственные отношения невозможно, не учитывая поведения людей, их интересов и индивидуально принятых решений.

Таким образом, во всех экономических системах можно выделить два основных уровня экономических процессов.

Первый уровень - производственно-технологический. К нему относится описание производственных возможностей изучаемых экономических систем. При математическом моделировании производственных возможностей экономической системы ее обычно разбивают на отдельные, “элементарные” в данной модели, производственные единицы. После этого необходимо описать, во-первых, производственные возможности каждой из единиц, и, во-вторых, возможности обмена ресурсами производства и продукцией между “элементарными” производственными единицами. Производственные возможности описывают при помощи так называемых производственных функций различных типов, а при описании возможностей обмена главную роль играют балансовые соотношения.

На уровне социально-экономических процессов определяется, каким образом реализуются производственные возможности, описанные при моделировании производственно-технологического уровня экономической системы. Существует огромное число вариантов принятия решений и распределения заданий, укладывающихся в технологические ограничения, которые задают производственные возможности системы. В математических моделях выделяют специальные переменные, значения которых определяют единственный вариант развития экономического процесса. Эти переменные принято называть управляющими воздействиями или управлениями. На уровне социально-экономических процессов определяется механизм выбора управляющих воздействий.

Итак, для описания функционирования экономической системы необходимо смоделировать оба уровня: производственно-технологический и социально-экономический. Как показывает опыт, описание второго уровня провести гораздо сложнее.

Существует, однако, большое число проблем, в которых описание социально-экономического уровня не является необходимым. Это так называемые нормативные проблемы, в которых необходимо указать, как надо задать управляющие воздействия, чтобы достичь наилучших в каком-то смысле результатов. При этом необходимо точно определить, что понимается под наилучшим результатом, т.е. сформулировать критерий, по которому можно оценивать и сравнивать различные управляющие воздействия. Критерий (также называют целевой функцией) является функцией переменных модели изучаемой системы. Обычно предполагается, что имеется единственный критерий выбора управления системой. Ищется такое управление, чтобы критерий достигал максимального (выпуск продукции, прибыль и т.д.) или минимального (затраты) значения. Такое значение управления находится методами оптимизации и называется оптимальным.

2.2. Классификация экономических моделей.

Все экономические модели можно в самом общем смысле разбить на два класса:

модели, предназначенные для познания свойств реальных или гипотетических экономических систем. Значения параметров таких моделей невозможно оценить по эмпирическим данным. Пример - модели, в которых технология какой-то экономики описывается параметрами большого числа возможных видов деятельности, значительная часть которых никогда не реализуется.
модели, параметры которых в принципе могут быть оценены по опытным данным. Эти модели могут служить для прогнозирования или принятия решений.

Второй класс моделей в свою очередь делится на три подкласса:

модель фирмы (предприятия) - может быть использована как основа для принятия решений на уровне фирм и аналогичных им организаций;
модели централизованно планируемого народного хозяйства - основа для принятия решений на уровне централизованного планирующего органа;

модели децентрализованной экономики или отдельного ее сектора - имеют применение при прогнозировании или могут служить основой для экономического регулирования.

Одна из наиболее важных методологических проблем построения экономических моделей - какими уравнениями описывать такие модели - дифференциальными или конечно-разностными.

Хотя многие индивидуальные решения принимаются через регулярные промежутки времени (раз в неделю, месяц и т.д.), наблюдаемые экономистом переменные представляют собой результат множества частных решений, принятых разными лицами в различные моменты времени. Кроме того, интервалы наблюдения большинства экономических переменных существенно больше интервалов между принятыми решений, которые эти переменные отображают. Эти обстоятельства приводят к мысли, что переменные типичной экономической модели следует рассматривать как непрерывные функции времени, и что такую модель следует описывать системой дифференциальных уравнений, причем, чем выше уровень модели - тем это ближе к истине.

Несмотря на то, что многие, если не большинство, модели, рассматриваемые в теоретической литературе, принадлежат к непрерывному типу, в прикладных экономических исследованиях модели обычно представляют в виде систем конечно-разностных уравнений. Это, по-видимому, объясняется трудностью оценки параметров систем стохастических дифференциальных уравнений по дискретным наблюдениям значений переменных. Однако для получения таких оценок нет принципиальных препятствий. Более того, методы, разработанные для оценки параметров дискретных моделей, могут быть с успехом применены и для оценки параметров непрерывных моделей. Следует отметить, что чем современней система управления предприятием (АСУ ТП, ИУС) - тем меньше дискретность, тем с большей степенью достоверности модель можно считать непрерывной.

Один из аргументов в пользу представления экономических моделей в виде дифференциальных уравнений - даже при отсутствии непрерывных наблюдений экономических переменных прогнозирование непрерывных траекторий изменения этих переменных может представлять большую ценность.

Например, предположим, что по убеждению руководства фирмы (предприятия) объем сбыта ее продукции тесно связан с национальным доходом страны. Тогда для прогнозирования сбыта очень полезно иметь прогноз непрерывной траектории изменения национального дохода, хотя измерения этой переменной и производятся только один раз в год. Непрерывная модель позволяет получить такой прогноз по дискретным наблюдениям экономических переменных за прошедший период времени.

Опыт показывает, что почти весь арсенал разработанных в науке моделей может найти применение в процессе принятия управленческих решений - гипотезы, наглядные аналоги, схемы, упорядоченная запись, графовая запись, схемы замещения, программные решения, производственный эксперимент, обобщение производственного опыта, материальные математические модели (аналоговые, структурные, цифровые и функционально-кибернетические), почти все виды физических моделей и др.

Различные виды этих моделей применяются более часто или редко, строятся и исследуются самими линейными руководителями, несущими полную ответственность за принятие и утверждение решений, или же их функциональными помощниками. Одни виды моделей применяются чаще или исключительно только при решении одной группы проблем, например, организационных, другие - при решении, например, проблем планирования и т.п., и не применяются совсем или очень редко при решении других задач.

Наибольшее распространение в экономике вообще и в процессе управления при оптимизации принимаемых решений в частности получают математические (или, как их обычно называют, экономико-математические) модели - идеальные (строящиеся и исследуемые без применения каких-либо специальных приспособлений, лишь в голове человека и на бумаге) или физические (реализуемые с помощью средств электроники и ВТ).

В виде схемы классификация совокупности экономико-математических моделей, используемых для оптимизации вырабатываемых управленческих решений, представлена на рис.2.1.

Наиболее полно разработанными и применяемыми на практике моделями, позволяющими оптимизировать управленческие решения, являются модели математического программирования. Эти модели позволяют делать выбор совокупности чисел (переменных в уравнениях), обеспечивающих экстремум некоторой функции (целевая функция или показатель качества принимаемого решения) при ограничениях, определяемых условиями работы системы.

Модели, в которых показатель качества решения и функции переменных системы являются линейными функциями, называют моделями линейного программирования. Если показатель качества или некоторые функции нелинейны - моделями нелинейного программирования. Нелинейное программирование в свою очередь подразделяется на выпуклое и невыпуклое. В теории выпуклого программирования подробнее других разработаны модели квадратического программирования, которые в связи с этим выделяют в отдельную группу моделей.

Модели математического программирования, в которых переменные в уравнениях по своему физическому смыслу могут принимать лишь ограниченное число дискретных значений, составляют группу моделей целочисленного программирования.

Если исходные параметры при переменных в моделях математического программирования могут изменяться в некоторых пределах, то такие модели называют моделями параметрического программирования.

Модели, с помощью которых решаются условно экстремальные задачи при наличии случайных параметров в их условиях, называют моделями стохастического программирования.

Модели, позволяющие точно или приближенно получать оптимальные решения задачи больших размеров по решениям ряда задач с меньшим числом переменных и ограничений, относятся к моделям блочного программирования.

Рис. 2.1. Классификация экономико-математических моделей.

К математическому программированию относится также и динамическое программирование. Модели динамического программирования позволяют находить оптимальное решение в условиях, когда на конечные результаты влияет результат осуществления решения на предыдущем этапе, а на него - результаты осуществления решения на предшествующем ему этапе и т.д.

В процессе оптимизации управленческих решений широко применяются также модели, основанные на математической теории графов. Частным видом таких моделей являются модели сетевого планирования, которые используются как на стадии оптимизации принимаемых решений, так и при организации их выполнения, контроле выполнения, т.е. являются сквозными моделями, используемыми на всех этапах, вплоть до осуществления принятого управленческого решения. В зависимости от возможности или невозможности точного определения продолжительности работ при построении сетевого графика модели сетевого планирования делятся на детерминированные и стохастические. К моделированию, основанному на теории графов, относится также решение транспортных задач на сети и другие приложения этой теории в экономической работе.

Для оптимизации управленческих решений применяются также и модели балансовых методов анализа, представляющие собой прямоугольные таблицы, в которых по одному из направлений (по горизонтали или по вертикали) проставлены отрасли или подразделения, участвующие в производстве какой-то совокупности продуктов, и указаны количественные данные о величине участия их в производстве, а по другому направлению представлены эти же отрасли или подразделения в качестве потребителя той же совокупности продуктов и указаны их потребности. Такие модели позволяют принимать решения, учитывающие взаимосвязи между отдельными подразделениями производства и необходимость баланса между производством и потреблением. Решения с использованием этих моделей направлены на пропорциональное развитие производства. Применяются они как на уровне межотраслевого планирования, так и при планировании в масштабе отрасли или даже отдельного предприятия.

Перечисленные виды моделей относят обычно к группе детерминированных моделей, хотя некоторые из них могут быть связаны с расчетами на основе применения элементов математической статистики и теории вероятностей, например, стохастическое программирование или стохастическое сетевое планирование.

Другую большую группу экономико-математических моделей, применяемых при оптимизации управленческих решений, составляют стохастические модели или модели, основанные на теории вероятностей и математической статистике.

К стохастическим моделям относятся модели теории анализа корреляций и регрессий, теории дисперсионного анализа, теории массового обслуживания, методов статистических испытаний, теории игр, теории статистических решений, теории информации, теории надежности, теории расписаний, теории запасов и др.

2.3. Основные этапы экономического моделирования.

Первый этап посвящен постановке проблемы. Одной из главных особенностей прикладного (не теоретического) исследования является участие в работе лица или организации, которые ставят проблему перед исследователями (исполнителем), пользуются результатами исследования, финансируют исследования. Такое лицо или организацию принято называть заказчиком. В исследовании операций используется также название: лицо, принимающее решение (ЛПР).

Обычно перед заказчиком стоит большое число разнообразных проблем, причем формулируются они в довольно общих чертах. Цель первого этапа исследования экономических процессов - найти среди проблем, интересующих заказчика, такие вопросы, которые могут быть решены на современном уровне развития экономико-математических методов.

При решении вопроса о выборе проблем, которые будут проанализированы с помощью экономико-математических моделей, прежде всего необходимо помнить, что прикладное исследование может быть проведено только тогда, когда в распоряжении исполнителя имеются проверенные модели, пригодные для описания объектов, которые необходимо моделировать. Если таких моделей нет, то прежде необходимо научиться строить модели интересующих нас объектов, а это обычно требует серьезных усилий и занимает достаточно продолжительное время. Для большей части задач планирования, в которых можно ограничиться лишь производственно-технологи-ческой стороной явлений, уже построены стандартные математические модели, так что исследователю часто остается лишь понять, какая из возможных моделей наиболее пригодна для анализа интересующих его проблем.

Второй этап исследования - построение математической модели изучаемого экономического объекта и ее идентификация. Этот этап состоит в выборе подходящей модели из всего множества известных экономических моделей и в подборе параметров этой модели таким образом, чтобы она соответствовала изучаемому объекту. Процесс подбора значений параметров модели называется идентификацией модели. Параметры производственных функций подбираются на основе анализа технологической информации и статистики экономических показателей.

Как правило, математическая модель не учитывает всех связей, которые возникают при функционировании реальных объектов, что может привести к выбору решения, не реализуемого в жизни. Чтобы этого не произошло, в модель должны быть введены некоторые дополнительные ограничения на переменные. При построении таких ограничений необходимо как можно полнее использовать знания и опыт заказчика.

Следующий после построения модели этап - исследование построенной модели. Предварительно необходимо выбрать способ анализа модели для решения проблем, сформулированных на первом этапе и состоящих при анализе производственно-технологических процессов в выборе наиболее подходящих для заказчика вариантов управления экономической системой.

Существует несколько основных методов анализа экономических моделей.

Первый из них состоит в качественном анализе модели, т.е. в выяснении некоторых ее свойств. Хотя методы качественного анализа очень полезны, такое исследование можно провести лишь в достаточно простых моделях. Кроме того, эти методы обычно связаны с задачей планирования только косвенно.

Если возможно сформулировать критерий, по которому заказчик может количественно оценить различные варианты развития системы, то единственное оптимальное управление (управляющее воздействие) и траекторию можно выбрать путем решения задачи оптимизации. Оптимизационная постановка состоит в следующем. Пусть критерий развития системы имеет вид

С[х(t), u(t)] dt, (2.1)

где х - конечноразностный вектор состояния системы;

u - вектор управляющих воздействий;

Т - некоторый момент времени.

Величина Т часто называется горизонтом планирования. Чем больше значения критерия (2.1), тем этот вариант развития системы больше удовлетворяет ЛПР.

После формулировки критерия оптимизационная постановка сводится к следующей математической задаче: найти среди пар T, удовлетворяющих принятым ограничениям, такую пару£ t £{u(t), x(t)}, 0 {u*(t), x*(t)}, на которой достигается максимальное значение критерия (2.1).

Далее поставленная задача решается одним из методов раздела прикладной математики - методов оптимизации. Полученное T, рекомендуется ЛПР в качестве£ t £управляющее воздействие u*(t), 0 наиболее подходящего воздействия на исследуемый экономический объект. Для выбора единственного оптимального управляющего воздействия u*(t) необходимо задать единственный критерий. В некоторых случаях это сделать невозможно. Кроме того, даже в случае единственного критерия задачу оптимизации удается решить далеко не всегда - модель может оказаться чересчур большой или чересчур сложной для современных методов оптимизации.

Для анализа экономико-математических моделей широко используется и имитационный подход, на основе которого удается преодолеть некоторые из трудностей, связанных с использованием оптимизационного метода. В имитационном подходе, вообще говоря, не требуется задавать критерий развития изучаемого объекта. Вместо него задается управление - либо в виде функции времени u(t), либо в виде функции состояния системы u(x). Подставляя эти заранее сформулированные функции в систему дифференциальных уравнений

X = f (x, u) (2.2)

с начальными данными х (0) = х 0 , можно построить траекторию системы. Если при этом не нарушаются принятые заранее ограничения, то заданное управление является допустимым. Сформулировав заранее некоторое число вариантов управления, можно построить траекторию системы для каждого из вариантов и представить эти варианты заказчику для последующего выбора. В этом подходе вместо проблемы формулировки единственного критерия возникает проблема выбора вариантов управления, которые будут изучаться в исследовании. Такой способ исследования называется методом вариантных расчетов и не очень экономичен. В общем же случае имитация, понимаемая как эксперимент с математической моделью, проводимый с использованием ВТ, является мощным современным методом анализа экономических проблем.

Особенностью оптимизационного и имитационного методов является то, что в них вместо бесконечного числа вариантов управляющих воздействий и соответствующих им траекторий рассматривается один (оптимальный) или несколько (конечное число при имитации) вариантов управления. Имеется еще один подход, предназначенный для оценки возможностей системы в целом, при всех допустимых управлениях - подход на основе множеств достижимости. Множеством достижимости Г(Т) для системы называется множество всех таких состояний х, в которые систему можно привести при помощи допустимого управления из точки х 0 за время Т. Изучая множество Г(Т), заказчик может выбрать наиболее удовлетворяющий его конечный результат развития системы.

Тема2. Основные понятия, структура и принципы построения систем управления технологическими процессами, производством.

Лекция 3. Основные понятия. Обобщенная структура системы управления.

3.1. Понятия объекта управления, технологического процесса, системы управления.

Устройство (или совокупность устройств), осуществляющее технологический процесс и нуждающееся в специально организованных воздействиях извне для осуществления его алгоритма функционирования, называется управляемым объектом.

Алгоритм управления - совокупность предписаний, определяющая характер воздействий извне на управляемый объект с целью осуществления его алгоритма функционирования.

Управление - процесс осуществления воздействий, соответствующих алгоритму управления. Обычно управление не может полностью компенсировать влияние возмущений в каждый момент времени и поэтому алгоритм функционирования управляемого объекта выполняется лишь приближенно.

Устройство, осуществляющее в соответствии с алгоритмом управления воздействие на управляемый объект, называется управляющим устройством. Алгоритм функционирования управляющего устройства и есть алгоритм управления.

Совокупность управляемого объекта и управляющего устройства, взаимодействующих между собой, называют системой управления. В одной системе может быть несколько управляемых объектов или управляющих устройств.

Технологический процесс - совокупность последовательных и параллельных операций, направленных на достижение требуемого производственного результата.

Совокупность технологического процесса и реализующего его оборудования называют технологическим объектом управления.

3.2. Этапы управления, структура современных систем управления объектами, технологическими процессами, производством.

Процесс управления можно разделить на четыре этапа циркуляции информации:

получение информации;
переработка информации (принятие правильного решения, влияющего на ход процесса);
использование информации (изменение хода производственного процесса в нужном направлении);
передача информации (этап в каждом “цикле” управления повторяется дважды).

В соответствии с указанными этапами технические средства систем управления можно подразделить на четыре группы:

средства получения (формирования) информации: датчики, сенсоры, измерительные приборы и т.п. (КИП);
средства передачи информации на расстояние: системы телемеханики (СТМ), в более общем случае - системы передачи информации (СПИ);
средства переработки информации: устройства вычислительной техники (УВТ) и другие специализированные устройства;
средства для использования информации: автоматические регуляторы, исполнительные механизмы (ИМ).

Рис.3.1. Обобщенная структура системы управления.

Структура современной системы управления производством на примере системы управления угольной шахты приведена на рис.3.2.

Рис. 3.2. Структура современной системы управления производством на примере системы управления угольной шахты.

ПУ СТМ – пункт управления системы телемеханики; КП СТМ – контролируемый пункт системы телемеханики; АКУ – аппаратура контроля и управления оборудованием; ВМП – вентилятор местного проветривания.

3.3. Устройства получения и передачи информации.

3.3.1. Устройства формирования информации (датчики).

Первичные преобразователи или датчики используются для получения сигналов, которые далее могут обрабатываться в электронных схемах, кодироваться с помощью АЦП, запоминаться и анализироваться компьютерами.

Если исследуемый (получаемый) сигнал настолько мал, что его маскируют шумы и помехи, то используются мощные методы выделения частот сигнала, такие, как синхронное детектирование, усреднение сигналов, многоканальные счетчики, а также корреляционный и спектральный анализы, с помощью которых требуемый сигнал восстанавливается.

Применяемые в промышленности датчики подразделяются на два больших класса: дискретные и аналоговые .

В дискретных датчиках выходной сигнал может иметь только два значения (например, “включено” - “выключено” и т.д.), а в аналоговых присутствует весь спектр измеряемой величины.

Существуют датчики аналоговые по принципу измерения, но дискретные по виду выходного сигнала. Это имеет место, когда для функционирования системы не обязательно иметь информацию о всех значениях какой-либо величины, а достаточно знать, превышает эта величина заданное (например, аварийное) значение или нет.

Все датчики подразделяются на контактные и бесконтактные по типу “съема” сигнала с объекта. Например, измерение силы электрического тока может быть произведено с помощью обычного амперметра, который включается в разрыв электроцепи, а также прибором, использующим эффект Холла, который реагирует на магнитное поле, создаваемое протекающим по проводнику током.

Пример простейшего дискретного датчика - датчик уровня жидкости, который сам по себе является контактом, который замкнут, если находится ниже уровня жидкости и разомкнут, если выше.

Дискретные датчики имеют либо релейный выход (контакт замкнут или разомкнут), либо ключевой , обычно полупроводниковый (ключ открыт или закрыт).

Аналоговые датчики можно подразделить на измеряющие электрические и неэлектрические величины.

К первой группе относятся измерители тока, напряжения, мощности, количества эл.энергии и т.д.

Наиболее широко распространенными представителями второй группы являются измерители температуры, уровня светимости, магнитного поля, усилия, перемещения, скорости и т.д.

^ Датчики температуры.

Термопары.

При соединении между собой двух проводов из различных металлов на их концах возникает небольшая разность потенциалов обычно около 1 мВ с температурным коэффициентом около 50 мкВ/°С. Такие соединения называют термопарами. Комбинируя различные пары сплавов, можно измерять температуры от -270 до 2500°С с точностью 0,5 - 2°С. Каждая пара изготовляется путем сварки (спайки) двух разных металлов таким образом, чтобы получилось небольшое по размеру соединение - спай. Типичные термопары: J - железо - константан (55% Cu - 45% Ni); Т - медь - константан; R - платина - 87% Pt- 13% Rh и т.п. Всего различают 7 основных типов термопар.

Термисторы - полупроводниковые устройства, у которых температурный коэффициент С. Точность 0,1 -°С. Диапазон от - 50 до 300° - 4%/»сопротивления (ТКС) С. Обычно имеют сопротивление несколько сотен Ом при комнатной°0,2 температуре. Не предъявляют высоких требований к последующим электрическим схемам. Наиболее часто применяется мостовая схема подключения термистора в сочетании с дифференциальным усилителем.

Термисторный метод измерения по сравнению с другими проще и точнее, но термисторы чувствительны к саморазогреву, хрупки и пригодны для относительно узкой области температур.

^ Платиновые термометры сопротивления представляют собой просто катушку из очень чистой платиновой проволоки с С. Чрезвычайно стабильны во времени, точны° 0,4%/»положительным ТКС С), имеют широкий диапазон измерения (от - 200 до°(0,02 - 0,2 С),°1000 но стоимость их высока.

^ Датчики температуры на ИС. Падение напряжения на полупроводниковом p-n переходе также зависит от температуры. В настоящее время выпускаются интегральные микросхемы, использующие этот эффект, с токовым, потенциальным либо частотным выходом. Типовой диапазон от - 55 до С, отличаются простотой внешних соединений.° 1±С, точность °125

^ Кварцевые термометры используют эффект изменения резонансной частоты кристалла кварца со специально подобранным сечением (типовые кварцевые генераторы имеют самый низкий ТК). Отдельные образцы таких датчиков имеют погрешность 10´4 -5 С в диапазоне от - 50 до° С.°150

Бесконтактное или дистанционное измерение температуры возможно с помощью пирометров и термографов. Удобно для измерения температуры очень горячих объектов или же объектов, расположенных в недоступных местах.

^ Деформация и смещение (положение, усилие).

Измерение таких физических переменных, как положение и усилие, само по себе достаточно сложно, и прибор для измерения этих величин должен включать в себя такие устройства, как тензодатчик, дифференциальный преобразователь линейных перемещений (ДПЛП) и т.д. Основным здесь является измерение перемещения.

Существует несколько наиболее часто используемых методов измерения положения, смещения (изменение положения) и деформации (относительного удлинения).

ДПЛП строятся в виде трансформаторов с подвижным сердечником, в которых возбуждается переменным током одна обмотка и измеряется индуцированное напряжение во второй обмотке.

Тензодатчики измеряют удлинение и(или) изгиб сборки из четырех металлических тонкопленочных резисторов, подвергаемой деформации. Электрическая схема тензодатчиков подобна мостовой: на два противоположно расположенных зажима подается постоянное напряжение, а с двух других снимается разность потенциалов.

^ Емкостные преобразователи. Очень чувствительный метод измерения перемещений реализуется с помощью двух близко расположенных друг к другу пластин или одной пластины, заключенной между парой внешних пластин. Включив такой конденсатор в резонансную схему, можно измерить очень малые изменения положения. Емкостные микрофоны используют этот принцип для преобразования акустического давления или скорости его изменения в электрический сигнал звуковой частоты.

Измерение углов поворота объекта производится с помощью специальных модификаций ДПЛП или синусно-косинусных преобразователей. В обоих случаях используется возбуждение переменным током, и угловое положение измеряется с точностью до угловой минуты.

Измерение положения с высокой точностью (1 мкм) можно проводить, используя отражение лазерного луча от зеркал, скрепленных с объектом, и считывая число интерференционных полос (интерферометрия).

^ Кварцевые кристаллы откликаются на деформацию изменением своей резонансной частоты. Этим обеспечивается очень точный метод измерения малых смещений или изменений давления.

Описанные методы позволяют измерять скорость, ускорение, давление, силу (массу).

В промышленности и бытовой технике широко используется оптико-механический способ измерения перемещения и скорости. Он основан на применении оптопары (фотодиод-светодиод или оптрон с открытым каналом) и диска с лепестками, приводимого во вращение поверхностью объекта, скорость перемещения которого необходимо измерить.

С помощью измерения магнитных полей возможно “бесконтактное” измерение силы тока и других производных величин. Такие датчики основаны на эффекте Холла , который вызывает появление поперечного напряжения на токонесущем куске материала (обычно это полупроводник), помещенном в магнитное поле.

Измерить частоту, период колебаний или временной интервал с высокой степенью точности достаточно просто имея генератор эталонной частоты и несложную цифровую схему обработки.

^ Измерение уровня излучения в настоящее время осуществляется в основном полупроводниковыми приборами - фотосопротивлениями, фотодиодами, фототранзисторами, и основано на эффекте возникновения фототока при попадании света (потока фотонов) на обратно смещенный р-n переход.

В обычных фотодиодах преобразование световой энергии в электрический ток происходит без усиления, а в лавинных фотодиодах и фототранзисторах - с усилением.

В промышленных системах управления важным элементом являются устройства гальванической развязки. Они реализуются чаще всего на базе трансформаторов или оптронов (оптронная развязка).

Оптрон - оптическая пара, состоящая из светодиода и фотодиода (фототранзистора, фототиристора), заключенных в одном корпусе.

Оптронная развязка обладает лучшими характеристиками, меньшими габаритами и стоимостью, чем трансформаторная.

Гальваническая развязка используется для повышения безопасности, помехоустойчивости и надежности аппаратуры.

Важнейшим элементом систем являются ЦАП и АЦП.

^ Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) представляет собой устройство для автоматического декодирования входных величин, представленных числовыми кодами (цифровых сигналов), в непрерывные во времени сигналы, необходимые для работы с аналоговыми устройствами.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) представляет собой устройство для автоматического преобразования непрерывно изменяющихся во времени аналоговых сигналов в эквивалентные значения числовых кодов.

3.3.2. Системы передачи информации (СПИ).

3.3.2.1. Структура СПИ.

Современные СПИ представляют собой сложные комплексы, состоящие из различных функционально взаимосвязанных элементов. Эти системы характеризуются не только большим числом элементов, но и иерархичностью структуры, избыточностью, наличием между элементами прямых, обратных и перекрестных связей.

Обобщенная модель СПИ
Канал

Источник - Приемник - Получатель

сообщений Передатчик сообщений

Канал (в узком смысле) - среда, используемая для передачи сигналов от передатчика к приемнику.

Передатчик - устройство, преобразующее сообщения источника А в сигналы S, наиболее соответствующие характеристикам данного канала. Операции, выполняемые передатчиком, могут включать в себя формирование первичного сигнала, модуляцию, кодирование, сжатие данных , и т.д.

Приемник реализует функцию обработки сигналов X(t) = S(t) f(t) на выходе канала с целью наилучшего воспроизведения (восстановления) переданных сообщений А на приемном конце.

3.3.2.2.Типичные виды передаваемых сигналов:

1) сигналы телемеханики (данные);

2) речевые (звуковые) сигналы;

3) видеосигналы.

3.3.2.3. Каналы связи.

Тип канала связи определяет в большинстве случаев тип, назначение, область применения и основные характеристики СПИ.

1) проводные каналы - информация передается по электрическим кабелям различного типа:

- телефонная пара - используется при невысоких требованиях к пропускной способности канала и помехоустойчивости, наиболее дешевый вид кабеля;

- витая пара - кабель состоит из попарно свитых проводников, что снижает удельную емкость, а следовательно, увеличивает полосу пропускания;

- коаксиальный кабель - сигнальный провод расположен строго по оси кабеля (аксиально), а общий провод - вокруг него, выполняя еще и функцию экрана, причем отделен от сигнального диэлектриком на определенное расстояние, что значительно снижает удельную емкость и повышает помехоустойчивость. Коаксиальные кабели обладают наибольшей пропускной способностью по сравнению с предыдущими типами (сотни МГц), но значительно дороже.

- силовая сеть электроснабжения - используется в качестве канала связи при невысоких требованиях к пропускной способности или когда прокладка отдельной линии связи невозможна либо нецелесообразна. Требует довольно сложных устройств присоединения к каналу.

2) радиоканал - информация передается путем распространения электромагнитных колебаний в свободной среде. Очень широкая область применения: промышленность, телефонная связь, телевидение, радиовещание, спутниковая связь и т.д. Требует значительных затрат при создании передающих станций для передачи на большие расстояния, поэтому обычно применяется при большом количестве абонентов.

3) оптический канал - может быть открытым и световодным.

- открытый оптический канал - информация передается световыми сигналами через атмосферу, в настоящее время практически не имеет применения из-за зависимости характеристик от состояния атмосферы.

- канал связи на волоконных световодах - световой поток распространяется по специально организованному каналу - световоду.

^ Волоконно-оптическая связь - самая новая отрасль в области СПИ, и наиболее перспективная во многих применениях, особенно в промышленности.

В качестве среды распространения световых колебаний используются волоконные световоды , светопроводящий слой (сердцевина) которых выполнен из кварца с очень высокой прозрачностью (в десятки тысяч раз прозрачнее обычного оконного стекла), а оболочка - из полимерных материалов, несущих защитную функцию. Сердцевина, в свою очередь, выполняется двухслойной, причем коэффициент преломления внешней части отличается от коэффициента преломления внутренней. За счет этого световой поток, попадающий в световод, многократно отражается от границы раздела слоев и таким образом проходит через световод.

^ Волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), базирующиеся на применении волоконных световодов, обладают следующими основными преимуществами по сравнению с другими системами:

Невосприимчивость к электромагнитным помехам (особое значение имеет для применения в промышленности с опасными условиями);

Высокая пропускная способность и дальность передачи;

Малые габариты и масса кабеля;

Отсутствие ценных материалов в кабеле;

Полная гальваническая развязка между приемной и передающей частями;

Практически невозможность несанкционированного доступа в физический канал связи, и многие другие.

3.4. Виды систем управления.

Различают системы местного и дистанционного управления (телеуправление). Последние имеют место, когда производственный процесс рассредоточен на большой площади. Это имеет место в системах управления крупными предприятиями: металлургические заводы, предприятия горнодобывающей, химической и других отраслей промышленности, а также на объектах управления большой протяженности – нефтепроводы, линии электропередачи и т.д. В системах местного управления объекты управления обычно расположены компактно и на незначительном расстоянии от управляющего устройства. Например, металлообрабатывающие станки с ЧПУ, подъемные краны и т.д. В этом случае специализированные СПИ не используются.

Существуют автоматические и автоматизированные системы управления.

Система управления, в которой все функции управления процессом перекладываются с человека на автоматические устройства, называется автоматической системой управления.

В автоматизированной системе управления функции управляющего устройства выполняют как средства вычислительной техники, так и человек.

Системы управления могут быть классифицированы и по другим самым различным признакам. Классификация по алгоритмическим и неалгоритмическим признакам приведена на рис 3.3.

Рис.3.3. Классификация систем управления по алгоритмическим и неалгоритмическим признакам.

Вопрос 39. Формирование нового облика мирового сообщества в послевоенное время, социально-экономическое и общественно-политическое развитие СССР в послевоенный период. Фактор ВБА.

Выбор и экономическое обоснование метода получения заготовки

Особенности экономических моделей

Определение 1

Экономическая модель представляет собой любой набор уравнений, который основан на определённых предположениях и приближённо описывает экономику в целом или определенные ее, отрасли, предприятия.

Построение и анализ моделей являются предметом исследования экономики. Усложнение производства, рост ответственности за последствия принятых решений и требования принять более точные решения приводят к необходимости использовать управление и методы, которые подобны экспериментированию в технике или естественных науках.

Моделирование при этом нельзя заменить экспериментом в экономике. Моделирование представляет собой одно из основных направлений роста управленческой эффективности.

Опыт работы ведущих предприятий в данной сфере отразил эффективность от использования моделирования, которая обычно составляет до 15% уменьшения себестоимости, роста производительности или совершенствования других технических и экономических показателей.

С помощью модели можно решить многие задачи и автоматизировать экономические расчеты.

Внедрения моделирование в управленческий процесс имеет отношение к применению вычислительной техники в экономических расчетах и созданию автоматизированных систем управления. Автоматизированная система управления производством является совокупностью самых совершенных методов управления, которые, в первую очередь, основаны на экономическом и математическом моделировании.

Модель, используемая при определенной квалификации работников в сфере управления, способна обеспечить с необходимой оперативностью при требуемой информации и минимальных трудовых затратах получение практической реализации управленческих решений.

Моделирование можно разделить на два основных вида: материальное и идеальное. В экономических исследованиях наибольшая роль принадлежит идеальному моделированию, так как возможность проведения натурального и материального эксперимента с моделями ограничена.

Методы моделирования

Определение 2

Идеальное моделирование можно разделить на знаковое и интуитивное моделирование. На протяжении долгого времени интуитивное моделирование представляло собой главный и единственный метод анализа процессов в экономике.

Любой, кто принимал экономическое решение, руководствовался определенной неформализованной моделью, которая рассматривалась в экономической ситуации.

В случае интуитивных моделей, которые основывались на личности принимающего лица, это часто приводило к ошибочным решениям. Также интуитивная модель задерживает развитие экономической науки, поскольку разные личности понимают эту модель по-разному и дают на ее основе разные ответы на одни и те же вопросы.

Математические модели, которые постепенно проникли в экономические исследования, создают основу для точного и строгого описания моделей и дают возможность объяснить выводы, которые получаются на их основе. При этом использование знаковых или математических моделей не снижает роль интуитивного моделирования.

Имитационные системы должны объединять оба вида моделирования.

В общем виде экономические модели можно разбить на два больших класса: модели, которые предназначаются для познания свойств реальной и гипотетической экономической системы, модели, параметры которых создаются в соответствии с опытными данными.

Второй класс модели можно разделить на три элемента:

модели предприятия, которые используются в качестве основы для принятия решений на уровне предприятия,
модель централизованного планирования хозяйства, когда решение принимается на уровне централизованного планирующего органа,
модель децентрализованной экономики или её сектора, которая используется при прогнозировании и служит основой экономического регулирования.

Модели экономической теории

В экономической теории чаще всего используют оптимизационные и равновесные модели. Оптимизационная модель применяется при анализе поведения соответствующих экономических агентов, которые включают потребителей или производителей.

В этом случае происходит определение оптимальных величин с использованием предельных показателей, включая предельную полезность, доход, издержки, предельный продукт. Этот анализ называется маржинальным.

Замечание 1

Модели рыночного равновесия применяют при исследовании взаимоотношений экономических агентов. В данном виде анализа предполагается, что система равновесна, когда взаимодействие находится в балансе и отсутствует внутренний импульс нарушить равновесие.

Значение равновесных моделей можно объяснить тем, что соответствующие рыночные субъекты, предприятия и домашнее хозяйство, могут иметь равновесное положение, только обладая полной информации о рынках предлагаемого блага и потребляемых ресурсов. Отсутствие данной информации вынуждает субъектов принять решения, какое количество продукции они могут купить при некотором изменении цен.

Основа микроэкономического анализа рынка заключена в модели равновесия спроса и предложения.

При моделировании в экономическом анализе необходимо избегать определенных логических ошибок. Более часто встречающиеся ошибки заключаются в ошибочном построении доказательств, которое исходит из ложного предположения: «что верно для части или отдельного индивида, то верно и для целого или для общества в целом».

Отсюда можно сделать важный вывод, который касается соотношения микро и макроэкономики. Что справедливо для одного уровня анализа, может быть неправильно для другого.

Также логическая ошибка заключается в ошибочном построении «после этого, следовательно, по причине этого». То есть происходит смешение причинно-следственных и корреляционных связей. Корреляция представляет собой связь и зависимость между определенными параметрами.

К примеру, при росте величины А, происходит сокращение величины Б. Но это не значит, что именно А является причиной изменения Б. Данная связь может носить случайность или объясняться наличием третьего фактора В.

Также при построении модели нельзя допускать «при прочих равных условиях», то есть принцип, по которому все параметры принимаются за постоянные величины.

Метод моделирования может применяться для исследования объектов любой природы, и с свою очередь любой объект в принципе может стать средством моделирования.

Все множество моделей принято делить на два больших вида: модели материальные (предметные) и модели идеальные (мысленные) . Первые воплощены в каких-либо материальных объектах, имеющих естественное или искусственное происхождение (отобранные в природе или созданные человеком для целей исследования); вторые являются продуктом человеческого мышления; операции с такими моделями осуществляются в сознании человека. В соответствии с этим различают две формы моделирования: материальное (если используются материальные модели) и идеальное моделирование (при использовании идеальных моделей).

В классе материальных моделей наиболее характерны физические модели. Они представляют собой материальные объекты той же природы, что и объект-оригинал. Подобие оригинала и модели в данном случае заключается в подчинении одним и тем же законам соответствующей области явлений. Физическое моделирование особенно распространено в технических науках.

В экономике физическому моделированию близко соответствует понятие реального (полевого) экономического эксперимента. Например, результаты эксперимента на одном предприятии (по вопросам совершенствования системы учета, планирования, финансирования, оплаты труда) переносятся на всю отрасль (на совокупность объектов близкой экономической природы). Но в экономике возможности физического моделирования (экспериментирования на реальных объектах) принципиально ограничены. Это объясняется тем, что изучение отдельных частей народного хозяйства не может дать полного и правильного представления об экономической системе в целом. Кроме того, проведение крупных реальных экспериментов требует больших затрат (ресурсов и времени) и связано с существенным риском.

В качестве других материальных моделей, применяемых в экономике можно назвать гидравлические модели. В этих моделях потоки воды имитируют потоки денег и товаров, а резервуары отождествляются с такими экономическими категориями как объем промышленного производства, объем личного потребления и т.д.

Были попытки создать модели экономических процессов на основе электрических схем (знаменитая модель «Эконорама», США). Однако эти и аналогичные им попытки создания экономических материальных моделей искусственной природы потерпели неудачу, т.к. они в лучшем случае имели демонстрационное применение, своей основной функции – быть средством получения новых знаний – эти модели выполнить были неспособны.

Таким образом, можно сделать вывод, что материальное моделирование экономических процессов и явлений непродуктивно.

В практике управления часто приходится решать задачи, связанные с изменением условий функционирования объекта. Подчас изменения системы управления в ходе различных экспериментов достигаются методами проб и ошибок, которые порой оборачиваются немалыми просчетами для потребителей. Нередко судьбу эксперимента определяют внешние условия функционирования объекта управления, не регулируемые им. Существенная часть внутренних факторов и внешних условий постоянно находится в развитии во времени и пространстве. В результате все сложнее становится без специальных методов, опираясь лишь на простые расчеты и тем более на интуицию, прогнозировать поведение объекта управления при переходе на рыночные механизмы хозяйствования, разрабатывать альтернативные решения.

Разрешение возникающих в связи с этим проблем в значительной мере облегчается благодаря экономическому моделированию. Процессы, поддающиеся количественному измерению, можно описать в виде экономических моделей, введя условные обозначения для составляющих их факторов и результатов. Рассчитав такие модели, легко использовать их для научно обоснованного управления объектом анализа, прогнозирования, распределения ресурсов и маневра ими, для контроля за эффективностью работы и реализации иных функций управления.

Административные и экономические методы управления имеют наряду с характерными отличиями и много общего. В практике управления они дополняют друг друга. Важно подчеркнуть, что административные решения - это не просто некие директивы, а решения, обоснованные с точки зрения их экономической целесообразности.

Эффективное повседневное применение в управлении предприятием экономических методов предполагает наличие объективных предпосылок и умений пользоваться такими инструментами рыночной экономики, как цены и налоги, кредиты и банковские ставки, котировки ценных бумаг.

Контрольные вопросы

1. Что такое методы управления?

Как классифицируются методы управления?
Чем характерны административные и экономические методы?
В чем различия и каковы возможности применения административных и экономических методов управления?

Тема 5. Особенности стратегии, прогнозирования и планирования в управлении государством

Цель: Раскрыть сущность стратегии, прогнозирования и планирования

5.1 Научно-методологические основы экономического прогнозирования. Сущность, принципы и методы прогнозирования

Прогнозирование как метод познания объективных и причинно-следственных связей процессов в комплексе „природа-человек-общество", всегда обеспечивало научную базу сознательного принятия альтернативных и эффективных решений в области будущего состояния этих процессов. В условиях дальнейшего углубления отраслевого и территориального разделения труда, ускорения научно-технического прогресса, усложнения производственных и управленческих отношений, укрепления международной экономической интеграции среди обществоведческих прогнозов первостепенную роль играют прогнозы социально-экономические.

Социально-экономические прогнозы классифицируются по своим объектам, временному интервалу, функциональным признакам, способам и т. д., хотя такая классификация в какой-то мере носит условный характер. В качестве объектов служат макроэкономические показатели и структурные закономерности, перспективы развития отраслей (межотраслевых комплексов) и регионов, первичных звеньев народного хозяйства. В состав макроэкономических прогнозов входят и демографические прогнозы, а также исследования по прогнозированию изменения спроса и других обобщающих показателей социального характера.

По продолжительности выбранного периода различаются оперативные (месячные, квартальные), краткосрочные (до одного года), среднесрочные (3-5 лет) и долгосрочные (10-15 лет) прогнозы.

Попытка предвидеть процессы более отдаленных перспектив уже „граничит" с гипотезой. Присутствуют элементы условности и при делении прогнозов по функциональным признакам (поисковые и нормативные), поскольку в обоих случаях должна быть охарактеризована возможность достижения поставленной конечной цели.

В ходе выполнения прогнозных работ сложилась определенная система их методов. По вопросу о сущности и классификации этих методов в литературе существует довольно большой разброс мнений, не подвергнутых еще научному анализу. Даже в учебнике по основам социально-экономического прогнозирования научное определение его методов представлено, мягко говоря, весьма неудачно. Представляется, что рассматриваемые методы никак не могут быть восприняты „как совокупность приемов и способов мышления, позволяющих... вывести суждения определенной достоверности относительно его (субъекта) будущего развития".

Во-первых, приемы и способы мышления представляют собой объект вполне самостоятельной общественной науки и, во-вторых, задача прогнозирования заключается вовсе не в том, чтобы „вывести суждения", а в том, чтобы обеспечить научное „обслуживание" решений по государственному (макроэкономическому) регулированию социально-хозяйственных систем.

В качестве основных методов прогнозирования следует назвать методы „Дельфи", индивидуальных и коллективных экспертных оценок, „мозговой атаки", анализа, экстраполяции, экономико-математического моделирования, итерации и др. Разумеется, применение каждого из этих методов предполагает наличие конкретных методов расчета тех или иных показателей и требует соответствующей его организации.

Рассмотрение принципов и методов прогнозирования в их теоретическом и организационном единстве представляет собой его методологию, которая, с другой стороны, должна хорошо „вписываться" в методологию планирования социально-хозяйственных систем. В противном случае процесс использования результатов прогнозирования в планировании (т. е. системы Прогнозирование-планирование-финансирование") может быть значительно затруднен.

Прогнозы предшествуют планам и предполагают научное предвидение основанное на знании закономерностей развитие экономики и общества.

Прогнозирование по длительности периода делится на:

· Краткосрочное (до 3-х лет)

· Среднесрочное (от 3 до 10 лет)

· Долгосрочное (от 10 и выше)

Природа краткосрочного прогноза соответствует прогноз процесса выполнение годового и плана текущего хозяйствующих процессов связанные с движением фин потоков изменением цен, структуры платежеспособного спроса, влиянием производства на развитие всей экономики.

Государственное регулирование на практике осуществляется с помощью различных методов.

Метод в самом общем значении - это способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность по реализации выбранных целевых установок. Исторический опыт свидетельствует, что спектр применяемых форм, инструментов и методов государственного регулирования экономики постоянно расширяется. В экономической практике наиболее распространенными видами такой упорядоченной деятельности являются прогнозирование и планирование.

а) Прогнозирование социально-экономической динамики развития национальной экономики

Национальное прогнозирование представляет собой процесс формирования системы научно-обоснованных представлений о направлениях развития национальной экономики. Его содержание связано с определением спектра возможных вариантов развития национальной экономики для принятия оптимального решения.

Прогноз развития национальной экономики представляет собой комплекс аргументированных предположений, выраженных в качественной и количественной формах и дающих представление о будущих параметрах развития национальной экономики. В основе разработки этих прогнозов лежат научные методы познания социально-экономических явлений и использование всей совокупности методов, средств и способов экономической прогностики.

Целью национальных прогнозов является:

Создание научных предпосылок, включающих научный анализ тенденций развития экономики;

Вариантное предвидение предстоящего развития общественного воспроизводства, учитывающего как сложившиеся тенденции, так и намеченные цели;

Оценка возможных последствий принимаемых решений;

Обоснование направлений социально-экономического и научно-
технического развития страны для принятия управленческих решений.

В зависимости от характера исследуемых объектов выделяются следующие виды прогнозов:

1.Экономические прогнозы, которые исследуют перспективы развития
отдельных элементов производительных сил и производственных
отношений, как-то: объем и динамика ВВП, уровень инфляции,
производительность труда, воспроизводство трудовых ресурсов и основных
фондов, объем, состав и эффективность инвестиций, темпы экономического
роста и т.д.

2.Прогнозы природных ресурсов, характеризующие вовлечение их в
хозяйственный оборот и охватывающие все виды ресурсов общественного
воспроизводства и природную среду: топливо и минеральные ресурсы,
ресурсы космоса и Мирового океана, некоторые виды энергии,
растительный и животный мир, охрану окружающей среды.

3.Научно-технические прогнозы, которые рассматривают достижения
НТП, оказывающие влияние на размещение производства, природные
факторы. Это: прогнозы а) развития науки и техники; б) фундаментальных
и прикладных исследований; в) развития и использования достижений
НТП; г) определения последствий НТП.

4. Демографические прогнозы, охватывающие движение
народонаселения и воспроизводство трудовых ресурсов, уровень занятости,
его квалификационный и профессиональный состав.

5. Прогнозы социального развития, которые включают потребление
населением продуктов питания и непродовольственных товаров,
розничный товарооборот, развитие отраслей непроизводственной сферы:
общее и профессиональное образование, культуру и искусство,
здравоохранение, коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание и др.

Национальное прогнозирование охватывает все аспекты и уровни национальной экономики и основывается на совокупности всех вышеприведенных прогнозов, т.е. носит комплексный характер. Все эти прогнозы базируются на информации, которую предоставляют соответствующие органы исполнительной власти. Основной орган -ациональное статистическое агентство и его региональные органы, которые собирают первичную информацию, обобщают ее и публикуют. Другие министерства несут ответственность за предоставление в срок формации по сферам их ведения: по денежно-кредитной сфере – Национальный (Центральный) банк страны, по исполнению бюджета - Министерство финансов, по сбору налогов - Государственная налоговая служба, по таможенной статистике - Государственный таможенный комитет и т.д.

Разработка национальных прогнозов вне зависимости от их временного лага основывается на следующих методических принципах:

· принцип научной обоснованности означает, что во всех прогнозах необходим учет требований объективных экономических законов и их создание должно базироваться на применении научного инструментария, глубоком изучении достижений отечественного и зарубежного опыта формирования прогнозов;

· принцип адекватности прогноза объективным закономерностям
характеризует не только процесс выявления и оценку устойчивых
тенденций и взаимосвязей в экономике, но предполагает учет
вероятностного характера реальных процессов и возможность отклонений;

· принцип целенаправленности предопределяет активный характер прогнозов, поскольку его содержание не сводится только к предвидению, а включает и цели, которые предстоит достигнуть в экономике в будущем;

· принцип альтернативности связан с возможностью развития народнохозяйственного комплекса и его отдельных звеньев по разным траекториями при разных взаимосвязях и структурных соотношениях, т.е. возникает необходимость построения альтернативных вариантов путей развития хозяйства;

· принцип системности предполагает учет движения отраслей, секторов, сфер и субъектов экономической деятельности в целостности, в совокупности, в единой системе, что позволяет разработать согласованный, непротиворечивый прогноз по каждому направлению, способствующий решению общих целей системы.

Все эти принципы в той или иной мере должны находить отражение при разработке всех видов прогнозов.

В прогнозировании используются следующие общенаучные подходы: исторический и комплексный. Исторический подход заключается в рассмотрении каждого явления и процесса во взаимосвязи его исторических форм, то есть исходит из того, что современное состояние исследуемого объекта есть закономерный результат его предшествующего развития в прошлом и настоящем. Комплексный подход заключается в рассмотрении объекта исследования в его связи и зависимости с другими процессами и явлениями. В его рамках выделяют генетический (исследовательский, поисковый) и нормативный (целевой) подходы. При генетическом подходе конечной целью является определение возможных состояний объекта прогнозирования в перспективе, с учетом сохранения существующих тенденций развития этого объекта. При нормативном подходе принимается в качестве цели определение путей и сроков достижения возможного состояния объекта в будущем.

Под методами прогнозирования понимается совокупность приемов и способов мышления, позволяющая на основе анализа ретроспективных данных, экзогенных и эндогенных переменных, а также учета изменений в рамках рассматриваемого явления вынести суждение определенной в достоверности относительно будущего его развития различают интуитивные методы прогнозирования и формализованные методы прогнозирования. Интуитивные методы прогнозирования используются для решения сложных, неформализируемых проблем, позволяют получить прогнозную оценку состояния объекта в будущем в зависимости от информационной обеспеченности. Их сущность заключается в построении рациональной процедуры интуитивно-логического мышления человека в сочетании с количественными методами оценки и обработки полученных результатов. При этом обобщенное мнение экспертов принимается как решение проблемы.

В зависимости от организации экспертной оценки и формы опроса экспертов различают методы индивидуальных и коллективных экспертных оценок. Каждый из них имеет несколько разновидностей. Так, наиболее распространенными среди методов индивидуальных экспертных оценок являются:

Метод «интервью», когда осуществляется непосредственный контакт эксперта и специалиста по схеме «вопрос- ответ», в ходе которого эксперт в соответствии с заранее разработанной программой ставит перед специалистом вопрос относительно перспектив развития прогнозируемого объекта;

Аналитический метод; здесь осуществляется логический анализ какой- либо прогнозируемой ситуации. Он предполагает самостоятельную работу эксперта над анализом будущего конкретного объекта;

Метод написания сценария, который основан на определении логики процесса или явления во времени, но при различных условиях.

Наиболее известными среди методов коллективных экспертных оценок являются:

Метод «Дельфи». Его особенности: многочисленность и анонимность экспертов; отказ от личных контактов и коллективных обсуждений; многотуровая процедура опроса экспертов посредством их анкетирования; сохранение анонимности оценок, аргументации и критики; обоснование ответов экспертов по запросу организаторов.

Метод «коллективной генерации идей». Здесь при помощи «мозговой атаки» сначала активизируется творческий потенциал специалистов, что находит отражение в генерации определенной идеи. Затем следует процесс Деструктирования (разрушения, критики) этой идеи и формулируется контридея. Это позволяет за короткое время путем вовлечения в активный творческий процесс получить продуктивные результаты.

Формализованные методы прогнозирования базируются на математической теории, которая обеспечивает повышение достоверности точности прогнозов, значительно сокращает сроки их выполнения, позволяет облегчить деятельность специалистов по обработке информации и оценке результатов.

Различают методы экстраполяции и методы математического моделирования. Методы экстраполяции - это методы научного исследования заключающиеся в распространении выводов, полученных из наблюдений над одной частью явления на другую его часть. На основе выявления закономерностей изменения уровня в изучаемом отрезке времени возможно продолжение уровня ряда динамики на будущее объекта (перспективная экстраполяция) или в его прошлое (ретроспективная экстраполяция).

Методы математического моделирования предполагают построение моделей, основанных на реальных процессах. Содержанием процесса моделирования являются: конструирование модели на основе предварительного изучения объекта; выделение его сущностных характеристик; теоретический и экспериментальный анализ модели; сопоставление результатов моделирования с фактическими данными об объекте; корректировка и уточнение модели.

Особое место в системе государственного регулирования занимает разработка концепции социально - экономического развития страны. Ее основное назначение - определение стратегических целей развития национальной экономики и средств их достижения.

Цели социально - экономического развития страны могут выражаться с помощью совокупности качественных и количественных характеристик - целевых установок (ориентиров), целевых показателей и нормативов.

На основе системы национальных прогнозов и концепции разрабатывается собственно стратегия социально - экономического развития страны или государственный стратегический план, который выступает важнейшим элементом в системе государственного регулирования экономики.

б) Планирование социально-экономического развития страны

Планирование является одним из действенных методов государственного регулирования экономики.

Планирование в самом общем виде представляет собой процесс подготовки и принятия управленческого решения, основанный на обработке исходной информации и включающей в себя выбор и научную подготовку целей, определение средств и путей их достижения. Значение планирования состоит в необходимости обеспечить научно-обоснованное руководство развитием экономики страны. А это предполагает знание и использование объективных экономических законов, основных положений и выводов экономической теории, накопленного опыта и хозяйственной практики.

Планирование осуществляется на различных уровнях управления: на макроуровне - макроэкономическое планирование, на уровне регионов -региональное планирование, на уровне предприятия или фирмы -микроэкономическое планирование.

План представляет собой постановку точно определенной цели и предвидение детальных событий исследуемого объекта; в нем устанавливаются пути и средства развития в соответствии с поставленными целями и обосновываются принимаемые управленческие решения.

В планировании выделяют три стороны: социально-экономическую, методологическую и организационную.

5.2 Сущность, научные основы и характерные черты стратегического и индикативного планирования развития экономики.

По форме проявления и содержанию планирование бывает директивным, индикативным и стратегическим.

Директивное планирование представляет собой процесс разработки планов, имеющих силу юридического закона, и комплекс мер по обеспечению их выполнения. Директивные планы носят адресный характер, обязательный для всех исполнителей, а должностные лица несут ответственность за их выполнение. В бывшем СССР и ряде социалистических стран они использовались для прямого воздействия центра на все звенья народного хозяйства.

Кроме того, директивные планы отличались чрезмерной детализацией, что делало их трудновыполнимыми.

Индикативное планирование - это основной метод воздействия на функционирование рыночной экономики, средство реализации социально-экономической политики государства. Оно обеспечивает решение многих вопросов экономической жизни, осуществление которых только рыночными методами без мер государственного воздействия затруднительно. Индикативное планирование представляет собой процесс формирования системы параметров (индикаторов), характеризующих такое состояние и развитие экономики, которое соответствовало бы государственной экономической политике. Индикаторами могут быть такие показатели как динамика, структура, эффективность экономики, состояние финансов, денежного обращения, рынка товаров и ценных бумаг, движение Цен, занятость, уровень жизни и т. д.

Индикативное планирование является наиболее приемлемым для условий рыночной экономики и широко распространенным во всем мире методом государственного регулирования. Индикативный план не имеет Директивного характера, содержит ограниченное число обязательных заданий и носит в значительной мере рекомендательный, направляющий характер.

Таким образом, суть макроэкономического планирования состоит не в разработке и доведении многочисленных показателей до исполнителей, ручной постановке целей предстоящего развития и выработке Действенных средств и возможностей для их реального достижения. Оно направлено на увязку всех факторов производства и поддержание макроэкономической сбалансированности натурально-вещественных и финансово-стоимостных потоков, обеспечение рационального и эффективного использования ресурсов.

По периоду действия бывают долгосрочные планы (10 и более лет), среднесрочные (3-5 лет) и текущие (годовые) планы.

Основными методологическими принципами планирования являются следующие:

Принцип научности, который означает, что планы разрабатываются
на основе глубокого познания и использования законов и закономерностей
экономического развития, с использованием достижений НТП, математики,
кибернетики и других наук;

Принцип социальной направленности и приоритета общественных
потребностей; он предполагает, что в планировании следует, прежде всего,
исходить из интересов человека и общества;

Принцип повышения эффективности общественного производства,
который предусматривает, чтобы все цели и задачи осуществлялись с
наименьшими затратами, т.е. с максимальной экономией живого и
овеществленного труда;

Принцип пропорциональности и сбалансированности означает что
необходимо корректировать рыночный механизм установления пропорций
так, чтобы обеспечить их соответствие национальным интересам;

Принцип приоритетности означает необходимость выбора
приоритетных направлений в развитии экономики, поскольку ресурсы
всегда ограничены, а потребности безграничны;

Принцип согласованности краткосрочных и долгосрочных целей и
задач предполагает сочетание различных плановых документов, их
непротиворечивость и однонаправленность.

К основным методам планирования относятся балансовый, нормативный и программно-целевой методы.

Балансовый метод исходит из того, что каждый вид продукции является, с одной стороны, результатом какой-то деятельности, а с другой - ресурсом для потребления. Это означает, что необходимо всегда увязывать потребности с источником их удовлетворения. Выявляются ресурсы и потом увязываются с расчетными потребностями, то есть балансируются. Поскольку совокупные потребности, как правило, выше возможных объемов ресурсов, то в процессе разработки планов происходит ранжирование потребностей - распределение по значимости на первоочередные, менее важные и т. д.

В общей системе экономических балансов выделяются материальные, трудовые и финансовые балансы. Материальные балансы характеризуют наличие и состояние вещественных элементов процесса воспроизводства, трудовые-квалифицированный и численный уровень трудовых ресурсов, финансовые - состояние финансовой системы страны.

Нормативный метод основан на определении и использовании системы

нормативов, отражающей достижения НТП. Норма в самом общем смысле слова научно-обоснованная мера общественно-необходимых затрат на изготовление единицы продукта заданного качества.

Норматив - это поэлементная составляющая нормы, характеризующаястепень использования ресурса или его удельного расхода на единицу измерения (продукции, объема, поверхности и т. п.). Экономические нормативы отражают общественные требования к результатам деятельности и характеризуют необходимый уровень использования ресурса на конечный результат.

Комплекс норм и нормативов называется нормативной базой.

Программно-целевой метод - это способ формирования системы плановых решений крупных народнохозяйственных проблем. Его сущность состоит в отборе основных целей социального, экономического и научно-технического развития, разработке взаимоувязанных мероприятий по их достижению в намеченные сроки при сбалансированном обеспечении ресурсами.

Важнейшим видом планирования является стратегическое планирование. Оно ориентировано на долгосрочную перспективу и определяет основные направления социально-экономического развития страны. Его суть состоит в выборе главных приоритетов развития национальной экономики, ведущую роль в реализации которых должно взять на себя государство. Посредством стратегического планирования определяются пути, по которому предстоит идти стране, решается на каких рынках лучше действовать, какую технологию осваивать в первую очередь, как обеспечить социальное единство страны, на какие секторы экономики и общественные структуры при этом следует опираться.

Основная цель стратегического планирования - обеспечение достаточного потенциала для успешного развития национальной экономики. Свое отражение стратегическое планирование находит в концепциях общегосударственного развития.

Объективная необходимость стратегического планирования, по-видимому, вытекает из того, что разноуровневость экономики, сосуществование разных видов собственности, неоднозначное и нелинейное развитие разных отраслей, с фер и регионов предполагают разнонаправленность мотивов, действий, Решений. А эффективное хозяйствование на макроуровне не может быть Достигнуто без определенной макроэкономической стабильности и сбалансированности. Необходимо рассматривать национальную экономику как Целостный объект реализации принимаемых общегосударственных решений к ак текущего, так и перспективного характера. А это предполагает За олаловременно и на научной основе определение «контуров», «магистрального П У Ш » движения макроэкономических процессов в национальной экономике.

К тому же ограниченность ресурсов, происходящие процессы Регионального разделения труда, добычи и переработки, размещенных на конкретных территориях, природных ресурсов поднимают на общегосударственный уровень проблему оптимального развития и размещения производительных сил. Это требует перспективного взгляда в будущее.

При разработке стратегии производства определяют основные параметры развития национальной экономики, которые приобретают статус Государственных целевых программ. Эти программы представляют собой директивный и адресный документ, увязанный по ресурсам, исполнителям, срокам исполнения, включающий социально-экономические, производственные, научно-технические, организационно-хозяйственные задания и мероприятия, направленные на решение конкретной народнохозяйственной проблемы наиболее эффективными путями.

Как видно отсюда, планирование предстает как испытанный метод регулирования экономики во всем мировом экономическом пространстве.

Теория

1.

Модель - это упрощенное представление реального устройства и протекающих в нем процессов, явлений. Моделирование – это процесс создания и исследования моделей. Моделирование облегчает изучение объекта с целью его создания, дальнейшего преобразования и развития. Оно используется для исследования существующей системы, когда реальный эксперимент проводить нецелесообразно из-за значительных финансовых и трудовых затрат, а также при необходимости проведения анализа проектируемой системы, т.е. которая ещё физически не существует в данной организации.

Процесс моделирования включает три элемента: 1) субъект (исследователь), 2) объект исследования, 3) модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Модель имеет следующие функции:

1)средство осмысления реальности 2)средство общения и обучения 3)средство планирования и прогнозирования 3)средство совершенствования (оптимизации) 4)средство выбора (принятия решения)

Во время моделирование знания об исследуемом объекте расширяются и уточняются, а исходная модель постепенно совершенствуется. Недостатки, обнаруженные после первого цикла моделирования, исправляются, и моделирование проводится снова. В методологии моделирования, таким образом, заложены большие возможности саморазвития.

2.

Моделирование в экономике – это пояснение социально-экономических систем знаковыми математическими средствами. Практическими задачами экономико-математического моделирования являются: анализ экономических объектов и процессов, экономическое прогнозирование, предсказание развития экономических процессов, подготовка управленческих решений на всех уровнях хозяйственной деятельности.

Особенностями экономики как объекта моделирования являются:

1) экономика, как сложная система, является подсистемой общества, но, в свою очередь, она состоит из производственной и непроизводственной сфер, которые взаимодействуют между собой;

2)эмерджентность, означающая, что экономические объекты, процессы и явления обладают такими свойствами, какими не обладает ни один из элементов их образующих;

3)вероятностный, неопределенный, случайный характер протекания экономических процессов и явлений;

4) инерционный характер развития экономики, в соответствии с которым законы, закономерности, тенденции, связи, зависимости, имевшие место в прошлом периоде, продолжают действовать некоторое время в будущем.

Все вышеперечисленные и другие свойства экономики усложняют ее изучение, выявление закономерностей, динамических тенденций, связей и зависимостей. Математическое моделирование является тем инструментарием, умелое использование которого позволяет успешно решать проблемы изучения сложных систем, в том числе таких сложных, как экономические объекты, процессы, явления.

3.

Экономическая система это сложная динамическая система, включающая процессы производства, обмена, распределения, перераспределения и потребления благ (система субъектов экономических отношений, взаимодействующих на рынке).

Микроэкономические системы - (корпорации и объединения; предприятия; организации; учреждения; отдельные субъекты экономических отношений).

Макроэкономические системы - (регион; национальная экономика; мировая экономика; система взаимодействующих рынков;)

Методология: отрасль знаний, исследующая условия, принципы, структуру, логическую организацию, способы и методы деятельности.

Механизм: система способов практической направленности, имеющих целью обеспечение практического использования методов и моделей для решения проблем управления экономическими системами.

Метод: совокупность инструментов, направленных на решение определенной проблемы.

Математический метод: способ исследования, направленный на анализ, синтез, оптимизацию или прогнозирование состояния, структуры, функций или поведения экономической системы, последствий и перспектив ее функционирования, управления или развития, использующий формальные методы и аппарат математических исследований.

Математическая модель: математическое описание объекта (процесса или системы), использующаяся в исследовании вместо объекта-оригинала, с целью анализа, определения количественных или логических связей между его частями.

Комплекс математических моделей: совокупность совместно применяющихся математических моделей, которые используют или обмениваются общими данными и направлены на достижение общей цели или решения общей проблемы.

4.

Существует два базовых подхода к моделированию экономики: микроэкономический и макроэкономический. Микроэкономический подход отражает функционирование и структуру отдельных элементов изучаемой системы (так например, при исследовании банковского сектора таким элементом является коммерческий банк) или состояние и развитие отдельных социально-экономических процессов, происходящих в ней, и реализуется, прежде всего, путем разработки прикладных методик анализа результатов деятельности. Так, например, применительно к банку - это анализ ликвидности банка, оценка банковских рисков и т.д. Задачи в рамках микроэкономического подхода реализуются также путем разработки специальных экономико-математических моделей. Макроэкономический подход предполагает анализ специфики функционирования изучаемой системы во взаимосвязи с основными макроэкономическими показателями развития национальной экономики. Применительно к анализу деятельности банковского сектора такой подход состоит в рассмотрении его во взаимодействии с различными сегментами финансового рынка и, соответственно, во взаимосвязи показателей банковского сектора с макроэкономическими показателями хозяйства в целом. В данном случае макроэкономический подход практически может быть реализован посредством построения моделей факторного анализа, таких как факторная модель рынка государственных краткосрочных обязательств, модель рынка ссудных капиталов, а также при построении и оценке прогнозных значений динамики отдельных показателей банковского сектора.

Ряд направлений в моделировании опирается на микроэкономику, ряд – на макроэкономический. Нет четких граней, например, можно сказать, что экономика промышленного предприятия, экономика труда, экономика коммунального хозяйства относятся к микроэкономике, монетарная экономика, инвестиции сфера потребления это макроэкономика, а финансовый рынок, международная торговля экономическое развитие это область перекрытия.

5.

В самом общем виде равновесие в экономике - это сбалансированность и пропорциональность ее основных параметров, иначе говоря, ситуация, когда у участников хозяйственной деятельности нет стимулов к изменению существующего положения.

Рыночное равновесие - ситуация на рынке, когда спрос на товар равен его предложению. Обычно равновесие достигается посредством либо ограничения потребностей (на рынке они всегда выступают в виде платежеспособного спроса), либо увеличения и оптимизации использования ресурсов.

А. Маршалл рассматривал равновесие на уровне отдельного хозяйства или отрасли. Это микроуровень, который характеризует особенности и условия частичного равновесия. Но общее равновесие - это согласованное развитие (соответствие) всех рынков, всех секторов и сфер, оптимальное состояние экономики в целом.

Причем равновесие системы нац. хозяйства это не только рыночное равновесие. Т.к. нарушения в сфере производства неизбежно ведут к неравновесности на рынках. И в реальной действительности экономика испытывает влияние других, нерыночных факторов (войны, социальные волнения, погода, демографические сдвиги).

Проблему рыночного равновесия анализировали Дж. Робинсон, Э. Чемберлин, Дж. Кларк. Однако пионером в исследовании этого вопроса был Л. Вальрас.

Что касается состояния равновесия, то оно, по Вальрасу, предполагает наличие трех условий:

1) спрос и предложение факторов производства равны; на них устанавливается постоянная и устойчивая цена;

2) спрос и предложение товаров (и услуг) также равны и реализуются на основе постоянных, устойчивых цен;

3) цены товаров соответствуют издержкам производства.

Различают три вида рыночного равновесия: мгновенное, краткосрочное и долгосрочное, через которые последовательно проходит предложение в процессе увеличения его эластичности в ответ на возрастание спроса.

6.

ЗАКРЫТАЯ ЭКОНОМИКА - модель замкнутой экономической системы, ориентированной на исключительное использование собственных ресурсов и отказ от внешнеэкономических связей. Эта модель реализовалась, как правило, в условиях подготовки к войне или войны. В частности, к ней приближались экономика фашистской Германии, довоенная экономика СССР.

Закрытая экономика это экономика, отгороженная от мирового экономического сообщества высоким уровнем таможенных пошлин и нетарифных барьеров. Все большее число развивающихся стран переходит от закрытой к открытой экономике. Закрытой остается пока еще экономика некоторые страны бедного Юга, в первую очередь, страны Африки южнее Сахары. Экономика этих стран не затронута увеличением международных экономических обменов и движения капиталов. Закрытый характер экономики усиливает глубокую отсталость, которая, в свою очередь, не позволяет им адаптироваться к структурным изменениям на мировых рынках.

ОТКРЫТАЯ ЭКОНОМИКА - экономика страны, тесно связанная с мировым рынком, международным разделением труда. Выступает противоположностью замкнутых систем. Степень открытости характеризуется такими показателями, как: отношение экспорта и импорта к ВВП; движение капитала за границу и из-за границы; обратимость валюты; участие в международных экономических организациях. В современных условиях становится фактором развития национальной экономики, ориентиром на лучшие мировые стандарты.

Многие направления экономической мысли Запада (представители стран открытой экономики) развивало собственную модель открытой экономики. Эта тема остается актуальной и по сей день т.к. модели открытой экономики открывают такой спектр вопросов, как взаимодействие между национальными хозяйствами, сочетание макроэкономической и внешнеэкономической политики, а в случае ее неравновесного уровня - вопрос выработки собственной стабилизационной политики.

Модели закрытой и открытой экономики:

Принципиальная неравновесность экономики (неравномерность развития)

Государственное вмешательство (протекционизм и антидемпинговая политика) и глобализация (борьба за ресурсы)

Импорт и экспорт – признаки открытой экономики

Взаимная зависимость стран (международное разделение труда)

Транснациональные корпорации (перетоки капитала)

7.

Разработка технологических моделей – один из самых последовательных методов в макроэкономическом моделировании.

Эти модели непосредственно связывают выпуски и затраты производства с его технологией, позволяют использовать соотношения материального и финансового баланса, проводить прогнозирование, оптимизацию и анализ развития.

Технологические модели могут быть статическими и динамическими .

-Статические модели оперируют постоянными величинами А и В, описывают существующий баланс затрат и выпусков и предназначены для краткосрочных прогнозов или оптимизации (например, модель МОБ Леонтьева)

- Динамические модели включают динамику цен (и возможно – автономный тех.прогресс), дают возможность исследовать экономический рост и устойчивость экономики (модель фон Неймана, Моришимы и др. )

Вместе с тем технологическому подходу присущ ряд недостатков: в технологических моделях обычно не рассматривается: -Географическое положение объекта; -Реальный технический прогресс; -Динамика цен; -Ограниченность трудовых ресурсов и т.п.

Модель фон Неймана - это модель расширяющейся экономики , в которой все выпуски и затраты возрастают в одинаковой пропорции. Модель замкнута, то есть все выпуски одного периода становятся затратами следующего периода. Также в ней не используются первичные факторы и потребление рассматривается как затраты в технологическом процессе, поэтому все затраты являются воспроизводимыми, и нет необходимости рассматривать первичные ресурсы.

Допущения модели: Реальный уровень зарплаты соответствует прожиточному минимуму и весь избыточный доход реинвестируется; Реальный уровень зарплаты задан и доходы имеют остаточную природу; Нет различий между первичными факторами производства и объемами производства; Нет “исходных” факторов производства, таких как труд в традиционной теории.

Модель описывает экономику, характеризуемую линейной технологией производственных процессов.

моделирования в экономике . 2.1. Понятие “модель” и “моделирование ”. С понятием “моделирование экономических систем” (а также математических и др.) связаны...

Экономико -математическое моделирование как способ изучения и оценки хозяйственной деятельности

Реферат >> Экономика

Ред. Л. Н.Чечевицыной – М.: Феникс, 2003 Математическое моделирование в экономике : Учебное пособие/ под ред. Е.С. Кундышевой... под ред. Л. Т. Гиляровской – М.: Проспект, 2007 Математическое моделирование в экономике : Учебное пособие/ под ред. В.И. Мажукина...

Применение экономико -математических методов в экономике

Контрольная работа >> Экономико-математическое моделирование

... : "Экономико -математические методы и моделирование" 2006 г. Содержание Введение Математическое моделирование в экономике 1.1 Развитие методов моделирования 1.2 Моделирование как метод научного познания 1.3 Экономико -математические ...