Технологія довгострокового прогнозування при управлінні розвитком регіональних макроекономічних систем на основі імітаційної моделі

Размещено на http://www.allbest.ru/

НУЦЗУ

Технологія довгострокового прогнозування при управлінні розвитком регіональних макроекономічних систем на основі імітаційної моделі

Місцеве самоврядування та територіальний розвиток

Грінченко Є. М., к.тех.н., доц.

Гринченко М. А., к.тех.н., доц.

National University of Civil Protection of Ukraine

National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»

Technology of long-term forecasting used in administration of the development of regional macroeconomic system based on simulation model

Grinchenko Ye., PhD in Technical Sciences, Associate Professor, Deputy Head of the Department of Engineering and Rescue Machinery

Grinchenko M., PhD in Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor Strategic Management Department

Анотації

Ключові слова: прогнозування, інформаційна технологія, регіон, розвиток.

Keywords: prognostication, information technology, region, development.

Вступ

Постановка проблеми. В сучасних економічних і політичних умовах України державна політика спрямована на розвиток самостійності регіонів в рамках унітарної держави [1]. Реформа місцевого самоврядування передбачає перенесення ряду повноважень, пов'язаних з управлінням розвитком регіонів, на рівень місцевих органів самоврядування. У регіонах держави відповідно до постанови Кабінету Міністрів України “Про затвердження Державної стратегії регіонального розвитку на період до 2020 р.” від 6 серпня 2014 р. № 385 було започатковано процес розробки державними адміністраціями регіональних стратегій розвитку на період до 2020 р.

Прийняття рішень органами державної влади на всіх рівнях обов'язково повинно супроводжуватися оцінкою наслідків прийнятих ними рішень на довгострокову перспективу [2]. Складні соціальні, економічні, екологічні процеси розвитку макроекономічних систем характеризуються великою складністю управління, необоротністю і властивістю самоорганізації. Зовнішні впливи, викликані змінами державної або регіональної політики, економічними кризами або екологічними катастрофами, здатні змінити тенденції економічного, соціального, технічного, інтелектуального, культурного зростання країни.

Довгострокове прогнозування є тим інструментом, який: дозволяє оцінити наслідки будь-яких дій, здатних вплинути на стійкість процесів розвитку економіки; сприяє своєчасному прийняттю управлінських рішень; є основою для розробки стратегічних планів і програм розвитку, як на рівні державного управління, так і на рівні регіонів.

Отже, органам державного управління, а особливо регіональним органам влади, необхідна наявність науково обґрунтованої методології прийняття рішень, заснованої на прогнозуванні процесів розвитку макроекономічної системи (МЕС).

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Основні проблеми прогнозування розвитку МЕС пов'язані з розробками В. М. Геєця [3], Б.М. Данилишина [4], Д. Л. Андріанова [5] Дж. Форрестера [6], Д. Медоуза, А.Г. Осауленко та інших вчених. Аналіз прогнозування показав, що в першу чергу увага приділяється моделюванню і прогнозуванню МЕС на рівні держави. Але регіональна МЕС має певні особливості: територія регіону є частиною території держави, сфери виробництва і споживання формуються шляхом перерозподілу ресурсів в рамках держави. Ці особливості не в повній мірі дозволяють використовувати існуючі моделі для прогнозування процесів розвитку МЕС.

Проведений аналіз систем прогнозування показав перспективність використання підходу, запропонованого Дж. Форрестером. Однак дана модель не може бути застосована до прогнозування розвитку регіону, оскільки не повністю враховує всі сфери МЕС, передбачає замкнутість МЕС і не враховує особливостей регіону, як частини національної МЕС. У зв'язку з цим розглянутий похід може бути основою для вирішення завдань прогнозування на рівні регіональної макроекономічної системи (РМЕС), однак вимагає необхідних модифікацій та їх обґрунтування. Таким чином, розробка моделей і методів прогнозування процесів розвитку МЕС в рамках єдиної інформаційної технології управління на регіональному рівні є актуальним завданням і має незаперечне значення, що визначило напрямок досліджень даної роботи.

Постановка завдання. Метою роботи є розробка моделі та інформаційної технології прогнозування процесів розвитку РМЕС в рамках єдиної інформаційної технології управління на регіональному рівні, що забезпечують передбачення наслідків проведеної політики, а також підвищення обґрунтованості рішень, прийнятих органами місцевого самоврядування.

Виклад основного матеріалу

Основну увагу в даній роботі приділено РМЕС. Основні етапи довгострокового прогнозування процесів розвитку РМЕС представлені на рис. 1.

Формування довгострокового прогнозу показників X {іД РМЕС J

Рис. 1. Основні етапи варіантного прогнозування процесів розвитку РМЕС

Основним компонентом пропонованої технології є імітаційна модель процесів розвитку (ІМПР) РМЕС [7, 8]. В основі імітаційної моделі лежить модель системної динаміки, рівні якої розглядаються як змінні першого типу. Крім цього ІМПР доповнено такими змінними як інтелектуальний капітал суспільства (ІКС), частка інтелектуального капіталу в сільському господарстві (ЧІКСГ) і валовий регіональний продукт (ВРП).

Сучасне складне устаткування і технології не можуть використовуватися, коли немає відповідної кваліфікованої робочої сили, тому при моделюванні сфери виробництва окрім матеріальної складової необхідно враховувати інтелектуальну складову. У зв'язку з цім в моделі використовується змінна ІКС. За аналогією, частка фондів в сільському господарстві в моделі Форрестера, вводитися змінна ЧІКСГ, яка відповідає рівню використання нової техніки і технології в сільському господарстві. Вибір в якості змінної стану ВРП обумовлена, з одного боку, необхідністю врахування розподілу ВРП всередині макроекономічної системи, з іншого визначає і формалізує взаємодію з зовнішнім середовищем.

Таким чином, ІМПР РМЕС містить 8 змінних першого типу. Динаміка розвитку РМЕС визначається на основі скінчено-різницевих рівнянь:

Y (h₊і) = Y (h)+ ay, (t_t )h, (і)

де зміна кожної змінної стану визначається темпами приросту і вибуття A Y_; (t_k), h - це крок дискретизації.

Темпи приросту і вибуття визначаються для кожної змінної 1-типу індивідуально і відображають ті процеси у РМЕС, які характеризуються даною змінною стану. При цьому слід зазначити, що ВРП моделюється на основі виробничої функції.

Позначимо X(t_k) = {x. (t_k), j є J } - безліч змінних 2-типу моделі, які є

індикаторами внутрішніх процесів у РМЕС (табл. 1). Для опису номінального режиму роботи МЕС і налаштування моделі на реальну РМЕС використовуються параметри настройки N = {N_i,.. N_sN_v}, s = і, v (табл. 2). Крім цього використовуються табличні функції q (x. (t_k)), які виражають причинно-наслідкові зв'язки в РМЕС.

Таблиця 1 Змінні 2-го типу ІМПР РМЕС

Моделюючий алгоритм функціонування ІМПР РМЕС складається з наступних кроків [8].

Крок 1. Встановлюються початкові параметри, задаються значення змінних _ (t₀), l = 1, M и Xj(t₀), j є J.

Крок 2. Розрахунок обсягу природних ресурсів визначається за формулою- _3 ^(tk +1⁾ = _3^(tk ^{) --} _1 ^(tk ⁾ ¦ ^N5 ¦ ^q12 ^(X13 ^(tk ⁾⁾ ,

Крок 3. Розрахунок обсягу фондів визначається за форму^лою- _2 ^(tk+1 ⁾ = _2 ^(tk ⁾ + ^(Y1 ^(tk ⁾ ' ^N8 ' ^ql1 ^(X10 ^(tk ^{)) --} _2 ^(tk ⁾ ' ^N10 ⁾,

Крок 4. Розрахунок обсягу забруднення навколишнього середовища визначається за форму^лою: _4 ^(tk+1⁾ = ^Y4^(tk ⁾ + ^(Y1 ^(tk ⁾ ¦ ^N12 ¦ ?9 ^(X2 ^(tk ⁾⁾ - ^Y4 ^(tk ⁾ ¦ ⁽^10 ^(X13 ^(tk ⁾⁾⁾ ^ ^),

Крок 5 Розрахунок чисельності населення визначається за формулою:

^{- Y}i ^(tk⁾ ¦ ⁿ4 ¦ q2⁽*i ^(tk⁾⁾ ¦ q4⁽*6 ^(tk⁾⁾ ¦ q6⁽*4 ^(tk⁾⁾ ¦ q%⁽*10 ^(tk⁾⁾⁾.

Крок 6. Розрахунок частки фондів в сільському господарстві визначається за формулою^{: Y}5 ^(tk+1 ⁾ = ^Y5 ^(tk ⁾ + ⁽qi3 ⁽*6 ^(tk ⁾⁾ ¦ qi4 ⁽*14 ^(tk ⁾⁾ ¦ ^(N7 ^{)-1 - Y}5 ^(tk ⁾ ¦ ^(N 7^)-1 X

Крок 7. Розрахунок ІК визначається за формулою:

^Y6 ^(tk+1 ⁾ = ^Y6^(tk ⁾ + ^(Y1 ^(tk ⁾ ¦ ^qi5 ⁽*10 ^(tk ⁾⁾ ¦ ^N19 ^{- Y}6 ^(tk ⁾ ¦ ^N20 ⁾,

Крок 8. Розрахунок ЧІКСГ визначається за формулою:

^Y7 ^(tk+1⁾ = ^Y7^(tk ⁾ + ^(qi6 ⁽*6 ^(tk ⁾⁾ ¦ ^qi4 ⁽*14 ^(tk ⁾⁾ ¦ ^(N16 ^{) - Y}7^(tk ⁾ ¦ ^(N16 ⁾⁾,

Крок 9. Розрахунок ВРП визначається за формулою:

Y₈ (tk) = «0KJ* (tk) ¦ Y2^a2 (tk) ¦ Y6^a3 (tk).

Крок 10. Визначаються значення змінних 2-типу для t_k+₁ року моделювання. Крок 11. Збільшується системний час, k = k +1. Якщо k < V -1, то перехід до кроку 2, інакше процес моделювання зупиняється.

Таблиця 2 Параметри для налаштування

Технологія прогнозування процесів розвитку РМЕС розглядається на трьох тимчасових інтервалах: настроювальний, перевірки і прогнозний. Важливим аспектом в імітаційному моделюванні є перевірка адекватності моделі, яка виробляється в процесі настройки ІМПР (див. рис.1). На етапі налаштування формуються початкові значення всіх параметрів моделі [8, 9]. Слід зауважити, що значення табличних функцій q (x. (t_k )) формуються або шляхом масштабування відповідних значень моделі системної динаміки, або експертним шляхом. Параметри налаштувань N_s є основним інструментом адаптації моделі на реальну макросередовище. Критерієм успішності настройки є задовільний рівень оцінок адекватності ІМПР на основі коефіцієнтів Тейла і Джині як для окремих змінних 1-го типу, так і для моделі в цілому.

Рис. 2. Узагальнена структура системи прогнозування процесів розвитку РМЕС

Оскільки метод системної динаміки не дає достатньо повного опису РМЕС, технологія прогнозування включає етап прогнозування показників системи національних рахунків (СНР), що дозволяє розширити систему показників для опису стану РМЕС. Для реалізації цього етапу проводиться кореляційний аналіз набору макропоказників ^ (t_k), і = 1,Л і формуються їх взаємозалежності. державний прогнозування імітаційний

На основі прогнозних значень ^ (t_k), і = 1Д розраховується значення ВРП за формулою макропогодження, після чого оцінюється узгодженість прогнозу на основі коефіцієнта Джині. Така процедура дає можливість отримати збалансований прогноз за всіма показниками, на основі ІМПР і на основі СНР. Налагоджена модель прогнозування використовується для формування пробного прогнозу на інтервалі перевірки. Критерієм оцінки якості прогнозу пропонується коефіцієнт Джині.

Прогнозування наслідків державної політики здійснюватимемо на основі ІМПР РМЕС [10]. Щоб відобразити вплив державної політики на РМЕС необхідно доповнити імітаційну модель наступними складовими: 1) моделлю, яка будується на основі формалізації державної політики; 2) моделлю корекції настроювальних параметрів.

На першому етапі формуються початкові умови державного регулювання. Потім чутливі до обраної політики параметри настройки N (tk) імпр РМЕС визначаються як тимчасові функції, що залежать від змін макропоказників державної політики.

На другому етапі здійснюється прогноз основних змінних ІМПР РМЕС. На основі отриманих прогнозних значень виконується розрахунок відповідних їм параметрів N_s (t_k+1). На кожному кроці значення параметрів N_s (t_k+1) передаються в ІМПР РМЕС для прогнозування на наступний період.

Після закінчення процесу прогнозування для різних варіантів керуючих впливів формується звітна документація. Розроблений комплекс моделей пропонується використовувати в інформаційно-аналітичній системі прогнозування процесів розвитку РМЕС (див. рис. 2).

Висновки

У даній роботі представлена технологія довгострокового прогнозування при управлінні розвитком регіональних макроекономічних систем на основі імітаційної моделі розвитку РМЕС. Представлені основні етапи варіантного прогнозування процесів розвитку РМЕС та прикладна інформаційна технологія, яка побудована на їх базі. Розроблено модель прогнозування процесів розвитку РМЕС, яка описує причинно-наслідкові зв'язки в РМЕС за допомогою системи показників, що відображають взаємодію і вплив сфер виробництва і споживання, а також екологічної сфери на процеси розвитку макроекономічної системи.

Реалізована технологія імітаційного моделювання і прогнозування процесів розвитку МЕС при функціонуванні різних механізмів управління, тобто відображає вплив механізмів державного регулювання на процеси розвитку соціальної, економічної, екологічної сфери. Тому вона може бути використана для оцінки наслідків реалізації проектів на етапі формування ефективних індикативних планів розвитку державної політики, що проводиться на рівні обласних державних адміністрацій.

Список використаних джерел

1. Про засади державної регіональної політики [Електронний ресурс] : Закон України від 05.02.2015 р. № 156-УІІІ. - Режим доступу: http://zakon2.rada.g ov.ua/laws/show/156-19.

2. Про затвердження Порядку розроблення регіональних стратегій розвитку і планів заходів з їх реалізації, а також проведення моніторингу та оцінки результативності реалізації зазначених регіональних стратегій і планів заходів [Електронний ресурс] : Постанова Кабінету Міністрів України від 11.11.2015 р. № 932. - Режим доступу: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/932-2015-n.

3. Геєць В.М. Структурні зміни та економічний розвиток України : [монографія.] / В. М. Геєць, Л. В. Шинкарук, Т. І. Артьомова. - К.: НАН України, Ін-т екон. та прогнозуй, 2011. - 696 c.

4. Данилишин Б.М. Соціально-економічні проблеми розвитку регіонів: методологія і практика / Б.М. Данилишин, Л.Г. Чернюк, М.І. Фащевський ; За ред.: Б.М. Данилишин. - Ч. : Нац. акад. наук України, Рада по вивч. продукт. сил України : ЧДТУ, 2006. - 315 c.

5. Андрианов Д.Л. Информационно-аналитическое обеспечение принятия управленческих решений на уровне регионов и федерального центра [Электронный ресурс] / Андрианов Д.Л., Кулаков М.Ю., Селянин А.О., Ситников Д.В., Чернышев А.С. - Режим доступа: http://www.prognoz.ru/.

6. Форрестер Дж. Мировая динамика: [пер. с англ] / Дж. Форрестер. - М. : Наука, 1979. - 179 с.

7. Гринченко М.А. Разработка имитационной модели прогнозирования процессов развития макроэкономических систем / В.Л. Лисицкий, М.А. Гринченко // Східноєвропейський журнал передових технології. - Х. : Технологічний центр, 2009. - № 3/5 (39). - С. 4-8.

8. Гринченко М.А. Методика настройки имитационной модели для прогнозирования развития макроэкономических систем / М.А. Гринченко // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції «Системній аналіз і управління». - Запоріжжя. - 2006.- С. 25-27.

9. Гринченко М.А. Формирование базовых факторов прогнозирования развития макроэкономической системы / М.А. Гринченко // Матеріали XII Міжнародної науково-технічної конференції «Системний аналіз та інформаційні технології» (SAIT 2010). - К. - 2010. - C. 68-69.

10. Гринченко М.А. Прогнозирование процессов развития региональной макроэкономической системы в условиях государственного регулирования / М.А. Гринченко // Матеріали XIII Міжнар. наук.-тех. конф. «Системний аналіз та інформаційні технології» (SAIT 2011). - К. - 2011. - C. 228-229.

References

1. Ukraine. Verkhovna Rada of Ukraine. On principles state regional policy. N.p., 05 Feb. 2015. Web. 13 March 2017. <http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/156-19>.

2. Ukraine. Cabinet of Ministers of Ukraine. On creating of regional strategies and plans of their implementation, and monitoring and evaluation of the implementation of these regional strategies and plans. N.p., 11 Nov. 2015. Web. 13 March 2017. <http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/932-2015-п>.

3. Heyets', V.M., Shynkaruk, L.V. and Art'omova, T.I. Structural changes and economic development of Ukraine [Strukturni zminy ta ekonomichnyy rozvytok Ukrayiny]. Kiev: NAN Ukrayiny, In-t ekon. ta prohnozuv, 2011. Print.

4. Danylyshyn, B.M., Chernyuk, L.H., Fashchevs'kiy, M.I. Social and economic problems of regional development: methodology and practice [Sotsial'no-ekonomichni problemy rozvytku rehioniv: metodolohiya y praktyka]. Danylyshyn, B.M. ed. Chernihiv: Nats. akad. nauk Ukrayiny, Rada po Vivche. produkt. syl Ukrayiny: CHDTU, 2006. Print.

5. Andrianov. D.L., Kulakov, M.Yu., Selyanin, A.O., Sitnikov, D.V. and Chernyishev, A.S. "Informational and analytical support for making managerial decisions at the level of the regions and the federal center [Informatsionno-analiticheskoe obespechenie prinyatiya upravlencheskih resheniy na urovne regionov i federalnogo tsentra]." (n.d.): n. pag. Web. 13 Mar. 2017. <http://www.prognoz.ru/>.

6. Forrester, J. World Dynamics [Mirovaya dinamika]. Moscow: Nauka, 1979. Print.

7. Grinchenko, M.A. and Lisitskiy, V.L. "The development of the forecasting system structure on the basis of simulation model of processes of macroeconomic system development [Razrabotka imitatsionnoy modeli prognozirovaniya protsessov razvitiya ma- kroekonomicheskih sistem]." Shidnoevropeyskiy zhurnal peredovih tehnologiyi 3/5 (39) (2009): 4-8. Print.

8. Grinchenko, M.A. "The method of adjusting of the simulation model of forecasting the development of macroeconomic systems [Metodika nastroyki imitatsionnoy modeli dlya prognozirovaniya razvitiya makroekonomicheskih sistem]." Proc. of Mizhnarodnoyi Nauk.- prak. Konf. Sistemniy Analiz Y Upravlinnya», Zaporizhzhya. Zaporizhzhya: n.p., 2006. 2527. Print.

9. Grinchenko, M.A. "Formation of basic factors of forecasting the development of the macroeconomic system [Formirovanie bazovyih faktorov prognozirovaniya razvitiya makroekonomicheskoy sistemyi]." Proc. of XII Mizhnarodnoyi naukovo-tekhnichnoyi konferentsyy «Systemnyy analiz ta informatsiyni tekhnolohiyi» (SAIT 2010), Kiev. Kiev: n.p., 2010. 68-69. Print.

10. Grinchenko, M.A. "Forecasting of the development of processes of the regional macroeconomic system in the context of state regulation [Prognozirovanie protsessov razvitiya regionalnoy makroekonomicheskoy sistemyi v usloviyah gosudarstvennogo regulirovaniya]." Proc. of XIII Mizhnarodnoyi nauk.-tekhn. konf. «Systemnyy analiz ta informatsiyni tekhnolohiyi», Kiev. Kiev: n.p., 2011. 228-229. Print.

Размещено на Allbest.ru