Пример иерархии моделирования, налоговая модель
Уровень интерфейса-
На Рис. 5.1 представлена схема модели, где соответствующие подмодели взаимодействуют между собой через потоковые ("жирные" линии) и коннекторные ("тонкие" линии) связи.
Рис. 5.1. Модель для определения оптимальной ставки налога на прибыль предприятия, уровень интерфейса
На схеме две подсистемы: справа государство (State), слева бизнес (Business). Схема отражает взаимодействие финансовых потоков, фондов и информационных переменных.
Уровень блок-схема/модель
При проектировании "сверху-вниз", каждая подмодель может быть "раскрыта" детальной блок – схемой из стандартных блоков.
Окно модели представлено на рис. 5.2.
Рис. 5.2.. Модель для определения оптимальной ставки налога на прибыль предприятия, уровень блок-схема/модель
Квадратными блоками обозначаются фонды, запасы, накопители, счета. В круглых блоках вычисляются переменные показатели. В них вставляются формулы с аргументами, показанными стрелками. Круглые блоки, соединяющие облака с фондами представляют финансовые потоки.
Уровень формул
Модель на уровне формул представлена на рис. 5.3.
Рис. 5.3. Модель для определения оптимальной ставки налога на прибыль предприятия, уровень формул
Моделирование циклов и кризисов
Экономику стран и мира периодически потрясают кризисы. Кризисы перепроизводства, валютные, финансовые, банковские кризисы. Наиболее страшны кризисы перепроизводства. Они всегда порождают банковские кризисы. Например, перед нашим родным дефолтом 1998 года. Китай либерализовал внешнюю торговлю. Поток товаров хлынул в страны юго-восточной Азии, к «тиграм». У тигров упали объемы продаж, прибыли. Они не смогли вернуть банкам краткосрочные и среднесрочные кредиты. Стали банкротиться банки. Рушилась банковская система. Международный валютный фонд со своим несовершенным мониторингом предкризисных состояний вынужден был дать для выхода из кризиса по сорок миллиардов долларов и Южной Корее, и Индонезии, и Таиланду и проч. России дали лишь шесть миллиардов, но они, как слишком ликвидные, где-то испарились.
Слишком дорого кризисы обходятся населению, странам, мировой экономике, политическим системам. Даже Международный валютный фонд в растерянности при разработке антикризисных мер. Поток публикаций по кризисам посвящен уже свершившимся фактам и их толкованиям. Очередной кризис проходит, его забывают. Теряется и извращается словесная информация. В учебниках обычно дается описание характеристик и показателей циклов. Фиксируются события, подтолкнувшие к кризису, но причины кризисов остаются не раскрытыми.
Марксизм-ленинизм утверждал, что причина кризисов в капиталистической конкуренции и хаосе. Утверждалось, что с переходом власти в руки рабочих и крестьян кризисы исчезнут. Но кризисы перепроизводства в отраслях не исчезли они покрывались государством скрытием информации и большими затратами на периодическое уничтожение и восстановление предприятий.
Например, в 1962 году в СССР выпускали шесть миллионов швейных машин, а через год только один миллион. Шесть заводов уничтожили из-за перепроизводства. То же было с комбайнами, литейным оборудованием и др.
Даже по очковым линзам, где мода и технология не менялись 300 лет, каждые 10 лет создавались и уничтожались заводы и цеха. На этих заводах менялся только привод станков для шлифовки линз: ручной, ножной, конский, водяной, паровой, электрический. Причина циклов и кризисов остается во многом не ясной. В этом проблема.
Наша задача исследовать причинно-следственный механизм возникновения циклов и кризисов перепроизводства. Многостраничные публикации противоречивых необоснованных мнений обо всем и не о чем ясности в проблему не внесли. Используем компьютерное моделирование.
Мы приведем лишь очень упрощенную модель кризиса.. Искусство моделирования в создании именно маленьких, но отвечающих на поставленные вопросы, моделей. Это не многостраничные ничего не дающие рассуждения. Любая модель – это абстракция, огрубление реальности. Чтобы уменьшить модель, мы не включаем в нее много факторов. При дальнейшем развитии модели Вы можете пополнить ее временно отложенными факторами.
Блок-схема имитационной модели представлена на рис. 19.8.
Рис. 19.8. Модель для анализа циклов и кризисов перепроизводства.
Последние 80 лет кризисы перепроизводства, как правило, начинались в автомобильной промышленности и через 5-10 лет после окончания войн. Поэтому предположим, что промышленность выпускает оборудование в виде автомобилей.
В модели две подсистемы: производство (Production) и потребление (Consumption). Жирные линии с вентилями задают финансовые или материальные регулируемые потоки. Need – потребность пользователей в парке оборудования (продукции). Deficit вычисляется как разность между потребностью в оборудовании и наличием его у потребителя в эксплуатации. Demand – поток спроса или заказов на производство продукции. Переменная Goods – это поток товаров из производства к потребителям. Leave – поток, выбывающих из эксплуатации по ветхости и износу изделий. Облака нейтральны и отражают лишь возможность связи с внешней средой.
Блок производства с его системой управления задаем в виде грубейшей модели. Производство выполняет заказ полностью, но с фиксированным сроком исполнения, задаваемым блоком временной задержки (конвейер, лаг исполнения заказа). Например, Владимирский тракторный завод принимает заказ с предоплатой и через пол года выдает Вам трактора. Минский тракторный завод выполняет заказ за три месяца и поэтому выигрывает в конкуренции. Химчистка на Вашей улице, надеюсь, выполняет заказ за один день.
Блок потребления, эксплуатации изделий, задан стандартным блоком конвейер. Он отражает поступление изделий к покупателям в эксплуатацию. По истечении срока службы изделия выбывают из потребления. Если Вы вернулись из прогулки по Европе, то не могли не заметить вдоль трассы через каждые пять километров горы свалок отслуживших свой срок автомобилей.
После ввода в диалоговые окна блоков числовых параметров приступаем к имитации. Щелкаем в меню по пункту Run. Через доли секунд получаем графики показателей развития процесса во времени, рис. 19.9. На горизонтальной оси отображается время в годах. На вертикальной оси отображаются значения соответствующих показателей.
Рис. 19.9. Графики экономической динамики потребности (1), спроса (2), производства (3) и потребления (4)
Парадокс! Ужас удивления в глазах участников семинара. Мы задали единственную внешнюю (экзогенную) переменную: потребность в изделиях. Это медленно растущая прямая линия. Но мы получили колебания, циклы и кризисы по всем остальным показателям: дефициту, спросу, производству, наличию товаров в эксплуатации.
В чем причина? Объяснение дается общей теорией систем управления. На схеме рис. 19.8 мы видим контур (цикл, петлю) отрицательной обратной связи: дефицит, спрос, производство, потребление, дефицит. Увеличение потребности ведет к увеличению дефицита, спроса, производства, потребления. С запаздыванием начинается уменьшение этих показателей вплоть до прекращения производства. В математической теории систем управления доказано, что в системах с отрицательной обратной связью запаздываниями и накоплениями возможны колебания и неустойчивость. В экономике это циклы и кризисы. Таков закон нашей системы.
Основные характеристики циклов – это период и амплитуда колебаний (глубина цикла). Участники семинаров исследуют зависимость устойчивости системы от различных лагов производства. Меняют значения параметра задержки в блоке производства, запускают модель, наблюдают графики показателей. С увеличением задержки, т.е. отставания реакции производства на спрос, возрастает амплитуда и период колебаний показателей экономической системы. Снижается устойчивость системы производство-потребление, возрастает неустойчивость, возможность кризисов.
Исследуется влияние срока службы изделий на динамику системы. Меняем значения параметра задержки (срок службы) в блоке потребления, запускаем модель, наблюдаем графики показателей. С увеличением задержки возрастает амплитуда и период колебаний показателей экономической системы, т. е. снижается ее устойчивость, возрастает неустойчивость, возможность кризисов. Это характерно для отраслей, производящих товары долгосрочного пользования или длительного хранения. Для товаров разового потребления, не подлежащих длительному хранению, при нулевых задержках производства, колебания не возникают. Система устойчива. Это соответствует истории экономики, когда кризисы появились с развитием крупного машинного производства.
Но как преодолевать кризисы? Международный валютный фонд организует мониторинг предкризисных состояний, меры по предупреждению кризисов, планы выхода из уже случившихся кризисов. Некоторые тигры возмутились рекомендациями МВФ и разорвали отношения с ним.
Для предупреждения кризисов перепроизводства Китай в 2003 году запретил новые инвестиции в бытовую технику и электронику, в 2006 году новые инвестиции в автомобильную промышленность. Евросоюз в 2006 г. не продал 10% вина. Запланировал 0,5 млрд. евро на утилизацию вина. Наметил уничтожить 400 тыс. гектаров виноградников. Перепроизводство. Вино идет из Нового Света: из Чили и Аргентины. Нидерланды платят собственникам 1000 $ за гектар необработанной земли. В начале прошлого века кризис перепроизводства кофе в Бразилии. Правительство осуществляло план валоризации: за каждый новый саженец взимался штраф. Правительство скупало запасы кофе. Но, в конце концов, пришлось сжечь 500 тыс. тонн кофе. Примеров очень много. Но это запретительные и поощрительные меры. Численными расчетами они не обоснованы. Экономико-математическое компьютерное оптимальное моделирование позволяет разработать план плавного перехода от дефицита к полному удовлетворению потребности без циклов и кризисов.