моделирование экономических процесов.-учебник

Моделирование экономических процессов

•рационального поведения организации по отношению к внешней среде (формирования ценовой политики, состава и характеристик выпускаемой продукции, ее обновления, пла­ нирования финансовой деятельности);

•применения более производительного оборудования, совер­ шенных технологических процессов, прогрессивных мате­ риалов, т. е. формирования инвестиционной политики, раци­ онального распределения затрат с учетом прогнозируемых результатов будущей деятельности;

•воздействия на поведение людей, участвующих в процессах

производства и управления, т. е. создания системы стимули­ рования.

Рассмотрим более подробно некоторые указанные выше аспекты. Система управления состоит из управляющей подсистемы и объекта управления. Управляющая подсистема — неотъемлемая часть организации, формирует и обеспечивает реализацию целей, определяющих ее жизнеспособность на основе использования тру­ довых, информационных, материальных и финансовых ресурсов. Весь комплекс управленческо-информационных воздействий осу­ ществляется многими членами организации: руководителями, ин­ женерно-техническими работниками, рабочими. Управленческие воздействия могут осуществляться внешними по отношению к орга­ низации системами. Разнообразные управленческие воздействия на организацию реализуются как формально — через законы, поста­ новления, директивы, приказы и т. п., так и неформально — через социальные и групповые нормы, установки, и другие социальные и

социально-психологические рычаги.

По сравнению с такого рода полной системой управления, более четкие границы имеет аппарат управления организацией, который включает лишь тех, кто занимает административно-управленческие должности, наделен соответствующими правами и ресурсами и не­ посредственно специализируется (в соответствии с разделением труда) на выполнении функций управления, обеспечении их выпол­ нения или административном обслуживании.

С позиций полной системы в управлении предприятием уча­ ствуют и те, кто не относится к аппарату управления, а в админист­ ративно-управленческих подразделениях всегда имеются работни-

70

4.1. Основные понятия моделирования

Любая социально-экономическая система представляет собой сложную систему, в которой взаимодействуют десятки и сотни эко­ номических, технических и социальных процессов, постоянно изме­ няющихся под воздействием внешних условий, в том числе и науч­ но-технического прогресса. В таких условиях управление социаль­ но-экономическими и производственными системами превращается в сложнейшую задачу, требующую специальных средств и методов. Среди социально-экономических систем целесообразно выделить производственную систему (ПС), которая, в отличие от систем дру­ гих классов, содержит в качестве важнейшего элемента сознательно действующего человека, выполняющего функции управления (при­ нятие решений и их контроль). В соответствии с этим в качестве ПС могут рассматриваться различные подразделения предприятий, сами предприятия, научно-исследовательские и проектные органи­ зации, объединения, отрасли и, в отдельных случаях, народное хо­ зяйство в целом.

Моделирование — один из наиболее распространенных спосо­ бов .изучения вышеназванных процессов и явлений. Моделирова­ ние основывается на принципе аналогии и позволяет изучать объект при определенных условиях и с учетом неизбежной одно­ сторонней точки зрения. Объект, трудно доступный для изучения, изучается не непосредственно, а через рассмотрение другого, по­ добного ему и более доступного — модели. По свойствам модели обычно оказывается возможным судить о свойствах изучаемого объекта. Но не обо всех свойствах, а лишь о тех, которые аналогич­ ны и в модели, и в объекте и при этом важны для исследования. Такие свойства называются существенными.

Есть ли необходимость в математическом моделировании эконо­ мики? Для того чтобы убедиться в этом, достаточно ответить на

72

4 Методологическая основа моделирования экономических систем

вопрос: можно ли выполнить технический проект, не имея плана действий, т. е. чертежей? Та же самая ситуация имеет место и в экономике. Требуется ли доказывать необходимость использования экономико-математических моделей для принятия управленческих решений в сфере экономики?

Существуют две точки зрения на существо моделирования:

•это исследование объектов познания на моделях;

•это построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений, а также предполагаемых (конструиру­ емых) объектов.

В самом общем смысле под моделью понимают логическое (сло­ весное) или математическое описание компонентов и функций, ото­ бражающих существенные свойства моделируемого объекта или процесса, обычно рассматриваемых как системы или элементы сис­ темы с определенной точки зрения. Модель используется как услов­ ный образ, сконструированный для упрощения исследования объек­ та. В принципе, в экономике применимы не только математические (знаковые), но и материальные модели, однако материальные моде­ ли имеют лишь демонстрационное значение.

Экономико-математическая модель оказывается в этих условиях основным средством экспериментального исследования экономики,

т.к. обладает следующими свойствами:

•имитирует реальный экономический процесс (или поведе­ ние объекта);

•обладает относительно низкой стоимостью;

•может многократно использоваться;

•учитывает различные условия функционирования объекта.

Модель может и должна отражать внутреннюю структуру эконо­ мического объекта с заданных (определенных) точек зрения, а если она неизвестна, то лишь его поведение, используя при этом прин­ цип «Черного ящика».

Различается характер подобия между моделируемым объектом и моделью:

•физическое — объект и модель имеют одинаковую или сход­ ную физическую природу;

•структурное — наблюдается сходство между структурой объекта и структурой модели;

73

Моделирование экономических процессов

•функциональное — объект и модель выполняют сходные функции при соответствующем воздействии;

•динамическое — существует соответствие между последова­ тельно изменяющимися состояниями объекта и модели;

•вероятностное — существует соответствие между процесса­ ми вероятностного характера в объекте и модели;

•геометрическое — существует соответствие между про­ странственными характеристиками объекта и модели.

Модели, бесконечные в своем многообразии, можно классифици­ ровать по самым различным признакам. В первую очередь все моде­ ли можно подразделить на физические и описательные. И с теми, и с другими мы постоянно имеем дело. В частности, к описательным относятся модели, в которых моделируемый объект описывается с помощью слов, чертежей, математических зависимостей и т. д. К таким моделям можно отнести литературу, изобразительное искус­ ство, музыку.

В управлении хозяйственными процессами широко использу­ ются экономико-математические модели. В литературе нет устояв­ шегося определения экономико-математической модели. Возьмем за основу следующее определение. Экономико-математическая модель — математическое описание экономического процесса или объекта, осуществленное в целях их исследования или уп­ равления ими: математическая запись решаемой экономической задачи (поэтому часто термины задача и модель употребляются как синонимы).

Возможны и другие определения экономико-математической модели:

1.Специальная конструкция показателей и параметров, объединя­ емая (в явном или неявном виде) системой уравнений в единое целое.

2.Некоторое математическое выражение, состоящее из совокуп­ ности связанных между собой математическими (количествен­ ными) зависимостями математических величин, все или часть из которых являются экономическими величинами.

3.Математическое описание планово-экономической задачи, по­ зволяющее осуществить законченный цикл расчета ее парамет­ ров на основе внешних (исходных) данных.

74

4. Методологическая основа моделирования экономических систем

Отмечая сложность формулировки всеобъемлющего определе­ ния, будем в дальнейшем понимать под экономико-математической моделью совокупность взаимосвязанных математических зависи­ мостей (уравнений или неравенств), формально отражающих ус­ ловия функционирования реальных экономических объектов. Дру­ гими словами, экономико-математическая модель — это математи­ ческое отображение исследуемого экономического объекта (про­ цесса), с помощью которого изучается его функционирование и оценивается изменение его эффективности при возможных изме­ нениях входных характеристик. Многократная же реализация эко­ номико-математических моделей в этом процессе и называется экономико-математическим моделированием. Таким образом, под

экономико-математическим моделированием будем понимать в дальнейшем построение и изучение с помощью средств вычисли­ тельной техники экономико-математической модели, способной заменить исследуемый объект.

Процесс управления с использованием модели можно рассмат­ ривать в этом случае как метод отыскания наилучших решений для анализа поведения реальной производственной системы без непо­ средственного экспериментирования с самой системой (рис. АЛ.).

Рис. 4.1. Процесс управления с использованием модели

Как следует из рисунка, «прямой путь», ведущий к оптимально­ му решению, заменяется «обходным», включающим построение и оптимизацию соответствующей модели. Таким образом, экономикоматематическое моделирование дает возможность находить истину не методом дорогостоящих «проб и ошибок», а формулировать реко­ мендации по управлению экономикой, опираясь на прочный фунда­ мент научного предвидения. Работа с моделью, а не с объектом,

75

Моделирование экономических процессов

оборачивается оперативным получением подробной и наглядной информации, вскрывающей его внутренние связи, количественные характеристики и качественные параметры. Многократно уменьша­ ются материальные и трудовые затраты, присущие эксперименталь­ ным подходам, дающим, как правило, лишь крупицы нужной инфор­ мации. Вычислительный модельный эксперимент не подвластен ка­ ким-либо ограничениям — математическая модель может быть бе­ зопасно испытана в любых мыслимых и немыслимых условиях.

Поскольку количественные исследования на модели позволяют получать полное представление о том, как будут действовать в раз­ личных условиях реальные экономические объекты, модели могут дать большой эффект не только для целей управления, но и самого анализа глубинных процессов развития моделируемых систем. Со­ здавая модель, исследователь неизбежно «познает» моделируемую систему: выделяет ее как объект изучения из окружающей среды, строит ее информационное и формальное описание в соответствии с поставленными целями и имеющимися возможностями (ресурса­ ми). В дальнейшем он анализирует систему через поведение моде­ ли, изучает ее свойства, состояния, возможные изменения, разре­ шенные и запрещенные формы существования и т. п.

Особую роль экономико-математическое моделирование игра­ ет в решении сложнейшей проблемы эффективного использова­ ния вычислительной техники в народном хозяйстве. Решение лю­ бой задачи с использованием компьютеров всегда подразумевает необходимость ее строгой формализации. К сожалению, экономи­ ческие процессы (в отличие от технических) очень слабо форма­ лизованы из-за высокой сложности и динамичности изменения по­ ведения людей. Прирост формального экономического знания в настоящее время значительно отстает от возможностей вычисли­ тельной техники, что отражается в стоимости программного обес­ печения, намного превышающей стоимость вычислительной тех­ ники. Качество решения в этих условиях ограничивается, как по­ казывает практика, не возможностями компьютера, а несовершен­ ством математических моделей, решаемых на этих машинах. Ком­ пьютер лишь ускоряет получение результата, который может быть как правильным, так и неправильным в зависимости от качества соответствующей модели.

76

4, Методологическая основа моделирования экономических систем

Между тем до сих пор превалирует тенденция сводить эту про­ блему к аспектам лишь эксплуатации вычислительной техники («на­ жимания клавиш»). Эта тенденция представляется весьма опасной: она связана с недооценкой значения математических моделей и ме­ тодов в процессе компьютеризации управления, упованием на вы­ числительную технику, своего рода компьютерной эйфорией.

Таким образом, сделать компьютер естественным инструментом лица, принимающего решение, можно, лишь поручив моделировать процесс формирования решения компьютеру. А менеджеру остается только выбирать наиболее эффективные средства воздействия на модель (и реальную систему) и анализировать полученные резуль­ таты. Необходимо помнить, что принимает решения не компьютер, а человек. Только с такой точки зрения менеджер может эффективно использовать вычислительную технику. В настоящее время суще­ ствует увлечение информационными аспектами управления. Но следует отметить, что вычислительная техника создавалась в том числе и для более быстрого выбора наилучших или наиболее досто­ верных вариантов развития систем.

Нельзя серьезно говорить о компьютеризации, ознакомив пользо­ вателей лишь с основами программирования и научив его нажимать клавиши. Более того, вредно сводить проблему эффективного ис­ пользования вычислительной техники к обучению основам инфор­ матики. Необходимо прежде всего научить менеджера мыслить на модельном уровне, строить эффективные модели, адекватно описы­ вающие исследуемые системы. Очень категорично и точно выска­ зался по этому поводу Норберт Винер — «отец кибернетики». Отве­ чая на вопрос о причинах низкой эффективности использования ЭВМ, он заметил: «Это происходит потому, что нужен разум, чтобы знать, что давать машине».

При построении моделей те или иные теории или гипотезы бла­ годаря формализации становятся обозримыми, уточняются, и это способствует лучшему пониманию изучаемых проблем.

Под формализацией понимается описание теорий, осмыслен­ ных предложений и т. п. формальными средствами, прежде всего символами математики и математической логики (но бывают и та­ кие случаи, что роль символов выполняют «обыкновенные» слова только безукоризненно четко оговоренного содержания). Система

77

Моделирование экономических процессов

таких символов и правил обращения с ними называют формализа­ цией данной науки. Она помогает производить логические заклю­ чения, расчеты и другие операции непосредственно с символами, формулами, выступающими заменителями тех понятий, которыми приходится манипулировать в процессе экономико-математиче­ ского моделирования.

Использование экономико-математических моделей для выра­ ботки управленческих решений требует пояснения. Далеко не во всех случаях данные, полученные с помощью экономико-математи­ ческой модели, могут использоваться непосредственно, как готовые управленческие решения. Гораздо чаще они используются в каче­ стве рекомендаций: принятие самих управленческих решений оста­ ется за менеджером, что объясняется чрезвычайной сложностью со­ циально-экономических процессов. Сложность социально-экономи­ ческого процесса заключается в том, что менеджер, прежде чем при­ ступить к непосредственному решению задачи, должен определить не только цель ее решения, но ихобрать необходимые данные, соот­ ветствующие состоянию процесса. Но уже при сборе данных произ­ водится их анализ, и принимаются локальные решения. Поэтому представленные для решения конкретной задачи данные уже содер­ жат решения, которые соответствуют представлениям менеджера об экономическом процессе и, тем не менее, неадекватно характеризу­ ют этот процесс.

Принципиально любая модель может быть сформулирована тре­ мя способами:

•в результате прямого наблюдения и изучения явлений дей­ ствительности (феноменологический способ);

•вычленения из более общей модели (дедуктивный способ);

•обобщения более частных моделей (индуктивный способ,

т.е. доказательство по индукции).

Один и тот же объект может быть описан различными моделями

взависимости:

•от взглядов и мировоззрения специалистов;

•исследовательской и практической потребности;

•возможностей математического аппарата;

•возможностей вычислительной техники;

•структуры информационного обеспечения и т. д.

78

4. Методологическая основа моделирования экономических систем

Поэтому всегда необходима оценка модели и области, в которой выводы из ее изучения могут быть достоверны. Таким образом, сле­ дует подчеркнуть свойство неоднозначности или субъективизм фор­ мализации.

Модели можно также классифицировать и по другим признакам:

•Модели, в которых описывается моментное состояние эконо­ мики, называются статическими. Модели, которые показы­ вают развитие объекта моделирования, называются динами­ ческими.

•Модели, которые могут строиться не только в виде формул (аналитическое представление), но и в виде числовых при­ меров (численное представление), в форме таблиц (матрич­ ное представление), в форме особого рода графов (сетевое представление).

Соответственно различают числовые, аналитические, матрич­ ные и сетевые модели.

4.2.Экзогенные и эндогенные переменные модели

Переменная модели — величина, включенная в модель и прини­ мающая различные значения в процессе решения экономико-мате­ матической задачи. Независимые переменные модели принимают значения координат моделируемой системы. Они могут быть управ­ ляемыми или сопутствующими.

Управляемые переменные — это переменные модели, значения которых подвергаются изменению в процессе поиска решения. Соб­ ственно, наличие управляемых переменных отличает модели нор­ мативного или конструктивного типа, в том числе оптимизацион­ ные от описательных (дескриптивных) моделей. Смысл решения лю­ бой задачи состоит в отыскании такого вектора значений управляе­ мых переменных, при котором моделируемая система ведет себя адекватно изменению среды, в которой она находится. Частным слу­ чаем оценки адекватности поведения системы является ее оптимум,

т.е. экстремальное значение целевой функции.

Влюбой модели всегда, кроме управляемых переменных присут­ ствуют факторы, среди которых необходимо выделить управляемые

79