МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Коновалова Світлана Олександрівна

УДК 519.868:330.341.42

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ АДАПТАЦІЇ

В ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМАХ

Спеціальність 08.03.02 - Економіко-математичне моделювання

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата економічних наук

Донецьк-2001

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі економічної кібернетики Донецького національного університету Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк)

Науковий керівник – доктор економічних наук, професор Петренко Володимир Леонідович Донецький національний університет Міністерства освіти і науки України, професор кафедри економічної кібернетики (м. Донецьк)

Офіційні опоненти: доктор економічних наук, доцент Заруба Віктор Яковлевич, декан факультету управління бізнесом, завідувач кафедри економічної кібернетики і маркетингового менеджменту Харківського державного технічного університету Міністерства освіти і науки України (м. Харків) кандидат економічних наук, доцент Філіпов Олексій Владиславович, доцент кафедри економічної кібернетики Донецького державного інституту штучного інтелекту Міністерства освіти і науки України (м.Донецьк)

Провідна установа – Харківський державний економічний університет Міністерства освіти і науки України (м. Харків), кафедра обчислювальної техніки та програмування.

Захист дисертації відбудеться 3 жовтня 2001 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.051.01 у Донецькому національному університеті Міністерства освіти і науки України за адресою: 83015, м. Донецьк, вул. Челюскінців, 198а, ауд. 101.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Донецького національного університету Міністерства освіти і науки України (83055, м. Донецьк, вул. Університетська, 24)

Автореферат розісланий 31 серпня 2001 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Овечко Г.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Тривале функціонування української економіки в умовах кризи призводить до суттєвих деформацій, як в економічній кон'юнктурі, так і в мотивах поведінки господарських суб'єктів і, як наслідок, до значної трансформації теорії та практики управління економічними системами. Це визначає необхідність розробки і застосування нових адаптивних механізмів управління такими системами.

Існуючі підходи до моделювання макро- та мікроекономічної динаміки не завжди можуть адекватно відобразити реальну ситуацію, тому що, по-перше, грунтуються на описі відомих процесів пристосовування, які в умовах трансформаційної економіки часто виявляються перекрученими, і, по-друге, не описують всього різноманіття мотивів поведінки господарських суб'єктів. Виникає необхідність у розробці і застосуванні нового економіко-математичного інструментарію для управління структурними змінами в економічних системах в умовах впливу дестабілізуючих факторів. При цьому слід зазначити, що адаптація розглядається і як мета розвитку системи, і як механізм її реалізації. Саме проблемі розробки та застосування такого інструментарію присвячено цю дисертаційну роботу.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційного дослідження є розробка комплексу економіко-математичних моделей адаптивного управління розвитком економічних систем.

Для реалізації поставленої мети було вирішено такі завдання:

розроблено концепцію адаптивного управління економічними системами;

сформовано комплекс покажчиків, що оцінюють внесок адаптації як фактору розвитку;

розроблено методику оцінки конкурентоздатності макроекономічної системи і виявлено взаємозв'язок між покажчиками конкурентоздатності й адаптації в економічних системах;

розроблено модель структурної адаптації економічної системи;

розроблено динамічну адаптивну модель міжгалузевого балансу;

досліджено вплив адаптації на процеси стабілізації на ринках взаємозамінних товарів;

визначено роль адаптації та дестабілізації в еволюційних економічних процесах.

Предметом дослідження дисертаційної роботи є процеси моделювання і управління адаптацією в економічних системах.

Об'єктом дослідження є процеси адаптивного управління економічними системами.

Методологія і методика дослідження. Методологічною основою цього дослідження стали праці вітчизняних та закордонних вчених в областях управління економічними системами, економіко-математичного моделювання, економічної динаміки, адаптації економічних систем, методів вирішення слабкоструктурованих задач.

Наукова новизна. У дисертації було поставлено і вирішено актуальне завдання адаптивного управління економічними системами. При цьому були отримані такі нові наукові результати:

концепція адаптивного управління економічними системами, що дозволяє підвищити ефективність функціонування систем за рахунок корегування структурних диспропорцій розвитку і вибору оптимальної стратегії диверсифікації;

економіко-математичні моделі адаптивного управління структурними змінами і вибору технологічних стратегій в економічних системах , що базуються на застосуванні методу генетичних алгоритмів, реалізація яких дозволяє простежити етапи структурного саморозвитку систем в умовах дестабілізації;

модель динаміки обсягів пропозиції на ринках взаємозамінних товарів, в основу якої покладено рівняння Лотка-Вольтерра, що дає можливість синтезувати гнучку стратегію управління при виході нового виробника на ринок;

група покажчиків, які характеризують ефективність адаптивних процесів в економіці, на основі методики оцінки конкурентоздатності економічної системи, що дозволяє оцінити адаптивні можливості системи.

Практичне значення отриманих результатів дослідження полягає в тому, що розроблені економіко-математичні моделі можуть використовуватися для дослідження структурних змін систем в умовах впливу дестабілізуючих факторів, вибору диверсифікованої і технологічної стратегій галузі (підприємства).

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертації доповідалися:

на IV Міжнародній науковій конференції "Проблеми економічної інтеграції України в Європейський Союз: інвестиційні аспекти" (Ялта-Форос, вересень 1999 р.);

на наукових семінарах кафедри "Економічна кібернетика" Донецького національного університету.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано за матеріалами держбюджетних тем ДонНУ "Моделювання динаміки виробничо-економічних систем" Г-00/54, номер держреєстрації - 0100U001971, і "Моделювання інформаційних і інфологічних систем" Г-00/29, номер держреєстрації - 0100U001967.

Публікації. Основні положення дисертації опубліковано в 7 роботах, загальним обсягом 4,6 д.а., із них автору належить 1,6 д.а.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 119 найменувань і викладена на 190 сторінках тексту, що включає 26 таблиць, 41 рисунок та 4 додатки.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У дисертаційній роботі розроблено концепцію адаптивного управління в економічних системах. Запропонована концепція дозволяє підвищити ефективність функціонування систем за допомогою коригування структурних диспропорцій розвитку і прискорення еволюційних процесів. Побудовано динамічні моделі структурної адаптації економічних систем, які засновані на застосуванні методу генетичних алгоритмів. Результати аналізу моделей можуть використовуватися для удосконалювання механізмів адаптивного управління в економічних системах.

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету, завдання, предмет, об'єкт і методологію дослідження, показано наукову новизну, теоретичну і практичну цінність роботи.

У першому розділі "Концепція адаптивного управління в економічних системах" розроблено технологію адаптивного управління в економічних системах, що являє собою чотириконтурну ітеративну процедуру прийняття адаптивних рішень у процесі економічного розвитку (рис. 1).

Метою дослідження є розробка комплексу адаптивних механізмів, що підвищують ефективність управління розвитком економічних систем.

Для реалізації поставленої мети необхідно синтезувати моделі структурної адаптації економічних систем, досліджувати вплив адаптації на процеси стабілізації в різноманітних системах, визначити і кількісно оцінити роль адаптації в еволюційних економічних процесах.

У контурі аналізу проводиться аналітичне дослідження існуючих підходів до моделювання економічних процесів з метою вибору методу моделювання.

У залежності від рівня деталізації ринкове середовище представлено трьома класами економічних систем: мікро-, макросистемами та ринками.

Розглянуті математичні моделі можна умовно розділити на такі групи: біхейвіористичні, моделі динаміки макропоказників, моделі виробничих функцій, моделі галузевої динаміки, ігрові моделі та моделі ринкової рівноваги.

Більшість таких моделей припускає використання як явних, так і неявних механізмів адаптації для підвищення ефективності, усталеності та керованості процесів економічного розвитку. Виділимо загальні особливості і закономірності відомих процесів пристосовування, що характеризуються наявністю позитивних і негативних зворотних зв'язків:

негативний зворотний зв'язок: збільшення попиту на продукт веде до підвищення його ціни і навпаки;

позитивний зворотний зв'язок: підвищення прибутків галузей призводить до притоку в ці галузі виробників і збільшення обсягів пропозиції і навпаки.

Такі механізми зворотних зв'язків не мають достатню гнучкість і універсальність, а також не передбачають можливості глибоких структурних змін цих механізмів. Як наслідок, моделі, які побудовано на застосуванні класичних підходів, у сучасній економіці можуть виявитися неадекватними.

Крім того, такі моделі часто мають глобальний критерій оптимальності. Слід зазначити, що таке припущення не завжди відповідає реальності, тому що виробники і споживачі, по-перше, не інформовані про існування такого критерію, а по-друге, цілком можливо, що глобальний критерій вступить у протиріччя з їхніми власними уявленнями про необхідну стратегію поведінки.

Не всі моделі враховують ситуації, що коли дестабілізуючий вплив здатний призвести до розірвання і зміни напрямків основних тенденцій.

Крім цього, парадигма класичного моделювання не припускає наявність ідеї про самостійний еволюційний пошук оптимальних рішень. Адаптація стає частиною процесу управління і перестає являти собою деяку сукупність окремих актів пристосовування.

Таким чином, огляд основних підходів до моделювання економічних процесів показав, що в умовах трансформаційної економіки деякі положення теорії математичного моделювання потребують переосмислення й удосконалення.

Результати аналізу безпосередньо застосовуються в контурі економіко-математичного моделювання. Велику роль у математичній постановці задачі грає вибір математичного інструментарію реалізації моделей у рамках обраного підходу до моделювання економічних процесів.

Математичним методом, якому віддається перевага в даній роботі, є генетичні алгоритми. Їхнє застосування припускає специфічну математичну постановку задачі і засоби структурування даних. Ці алгоритми спроможні реалізувати ідею адаптації як іманентної властивості економічних систем. Еволюційні алгоритми можуть не тільки відбити різноманіття мотивів і уявлень агентів щодо можливих стратегій поведінки, але мають суттєві переваги в порівнянні з іншими оптимізаційними методами.

Складовою контуру моделювання є блок синтезу економіко-математичних моделей, який включає математичну постановку задачі і безпосередньо процес синтезу моделей.

До основних концептуальних положень, що лягли в основу процесу моделювання адаптації в економічних системах, можна віднести такі:

нестабільне оточення - джерело розвитку систем;

адаптація - іманентна властивість систем;

ліквідація структурних диспропорцій розвитку - пріоритетна задача регулювання.

З урахуванням специфіки обраного методу в даній дисертаційній роботі синтезуються моделі структурної адаптації економічних систем.

Інформацію про структурні зміни в процесі переходу системи зі стану в стан може бути використано для розробки, зокрема, державної або галузевої стратегії регулювання.

Крім цього, контур моделювання включає процедури аналізу та верифікації моделей. На цьому етапі відбувається порівняння дослідних даних із даними, отриманими в результаті реалізації моделі. Розраховується коефіцієнт апроксимації і робляться висновки щодо того, наскільки точно моделі, запропоновані в роботі, відображають реальні процеси.

Наступним кроком є оцінка ефективності адаптивного управління в економічних системах. Робляться висновки щодо доцільності впровадження запропонованої парадигми управління.

Результати реалізації моделей використовуються в контурі управління, що включає блоки аналізу адаптивних стратегій і прийняття рішень.

Передбачається, що економічна система, у якій відбуваються процеси обміну інформацією і самонавчання під впливом дестабілізуючих факторів самостійно, без управління, інтуїтивно знаходить оптимальний стан. Економіко-математичні моделі дають можливість простежити еволюційні етапи структурного саморозвитку і використовувати цю інформацію в процесі управління з метою ліквідації структурних диспропорцій та розробки правильної стратегії диверсифікації.

Адаптивне управління має своєю метою прискорення процесів саморозвитку, тому що терміни природної стабілізації цих процесів можуть бути, узагалі говорячи, невідомими.

У блоці аналізу стратегій розглядаються можливі варіанти стратегій диверсифікації. Перевага віддається тій стратегії, що одержала саму високу оцінку, що виражається значенням функції придатності.

Ця інформація направляється в буфер гнучкості контуру адаптації, що складовою частиною входить у контур моделювання.

Контур адаптації включає взаємозалежні блоки самоорганізації, самонавчання, блок бази знань і блок резервів, а також блок управління змінами.

У блоці бази знань агрегується досвід управління в умовах дестабілізації. Це можуть бути дані про коливання пропозиції і попиту, як на саму продукцію галузі (підприємства), так і на ресурси, що споживаються цією галуззю. Це може бути інформація про збої в постачанні ресурсів, а також про зміни політичного і правового поля економічної системи, що може призвести до змін в ефективності її функціонування, тощо.

Ітеративна процедура адаптивного управління далі здійснюється в блоках самонавчання і самоорганізації. Ідею цих процесів реалізовано в самому методі моделювання, насамперед за допомогою генетичних алгоритмів. Вибір кращого рішення в поєднанні зі структурованим випадковим обміном дозволяють імітувати процеси успішної конкуренції в економічних системах і процеси самоорганізації.

Інформація з блоків самонавчання та блоку бази знань є основою процесу утворення резервів, в якому у відповідності з даними про можливі напрямки еволюційних структурних і виробничо-технологічних змін формуються запаси ресурсів і капіталу. Ці резерви необхідні для того, щоб створити сприятливі умови для процесів самоорганізації системи і забезпечити ефективну реакцію системи у випадку зміни умов її функціонування.

У блоці управління змінами порівнюються реальні умови реалізації адаптивних стратегій із тими, що були прийняті до розгляду в момент ухвалення рішення. У цьому блоці здійснюється корегування стратегій.

Крім цього, на кожному кроку ітерації відбувається перевірка відповідності структурних складових контуру адаптації рівню розв'язуваних задач. У випадку, якщо їхні можливості не відповідають реальним вимогам, передбачається їх перегляд і модифікація.

Таким чином, концепція адаптивного управління в економічних системах реалізує ідею про двоїстий характер адаптації. З одного боку, система адаптується самостійно, за допомогою процесів обміну інформацією і самонавчання; з іншого боку, адаптація закладається в процеси управління для того, щоб, по-перше, прискорити природні еволюційні процеси; а по-друге, створити за допомогою мір, передбачених у блоці резервів, сприятливі умови для самоорганізації системи, а також забезпечити ефективну реакцію системи у випадку зміни умов реалізації стратегій.

Другий розділ "Моделювання процесів адаптації в економічних системах" дисертаційної роботи присвячений синтезу економіко-математичного інструментарію, що базується на застосуванні евристичних методів. Використання нових методів дає можливість вдосконалити деякі підходи до моделювання економічної динаміки в умовах дестабілізації, неповної інформації та специфіки розвитку вітчизняної економіки.

Нижче наводиться аналітичний вид покажчиків, що характеризують ефективність адаптивних процесів в економіці:

= ,

,

де - коефіцієнт адаптації економічної системи, що характеризує частку приросту ефективності за рахунок властивості адаптації системи в загальному прирості ефективності;

- ефект адаптації визначає, наскільки змінився показник конкурентоздатності системи за рахунок властивостей адаптації при переході системи зі стану в стан;

- динамічний показник конкурентоздатності макроекономічної системи;

- динамічний показник, що характеризує умови функціонування системи.

Далі в розрахунках функцію ефективності пропонується розглядати як динамічний покажчик конкурентоздатності макроекономічної системи.

Представимо покажчик конкурентоздатності в такому вигляді:

, (1)

де - зведений параметричний індекс по покажчиках, що відбивають позитивні ефекти в економіці;

- зведений параметричний індекс, що характеризує витрати і негативні явища.

Параметричні індекси далі представимо так:

, (2)

де ? i , л j - параметричні “ваги”, характеризують важливість i-го або j - го параметра відповідно по пріоритетах, причому

, , або , ,

де - поточне значення оцінюваного параметра;

- базисне значення оцінюваного параметра.

,

де - бажане значення якісного параметра, при якому потреби економіки задовільняються на 100%;

- фактичне значення параметра.

де zi - мінімальне граничне значення покажчика, що характеризує джерела зростання ефективності, xi* - значення xi, оптимального по Парето.

Як оцінювані параметри в (2) рекомендується розглядати темпи зростання (приросту) національного доходу, швидкості обігу грошової маси, зміни покажчика конкурентоздатності продукції, оцінку якості і рівня життя, державні витрати на науку й освіту, співвідношення обсягів виробництва переробної і видобувних галузей і ін.

Для оцінки витрат і негативних явищ в економіці пропонується в якості розглядати темпи зростання (приросту) усіх видів витрат, рівня безробіття, забруднення навколишнього середовища, суми державного боргу і т.і.

Для прогнозу етапів структурного саморозвитку економічних систем і вибору диверсифікованої стратегії галузі (підприємства) у дисертаційній роботі пропонується модель структурної адаптації (3) – (8). Маючи декілька напрямків діяльності, галузь (підприємство) має можливість в умовах нестабільного оточення переключатися на більш прибуткові напрямки. Вміле маніпулювання інструментом диверсифікації дозволяє будь-якому суб'єкту господарської діяльності зберегти або навіть підвищити рівень прибутковості свого підприємства у випадку погіршення ситуації на одному або декількох ринках.

Поставлена задача вирішується з використанням методу генетичних алгоритмів. Застосування даного слабко структурованого методу засновано на необхідності відобразити непевність уявлень економічних агентів і велику складність об'єкта дослідження, яким є макроекономічна система.

Нижче наводиться алгоритм вирішення задачі на основі даного методу:

, (3)

де - вагові коефіцієнти, що позначають частку i-го напрямку діяльності в загальному обсязі продукції, що виробляється (послуг);

m - кількість напрямків діяльності галузі (підприємств);

вектор - стратегієя диверсифікації на момент часу t.

Набір двоїстих рядків, що шифрують набір коефіцієнтів диверсифікації будемо вважати за популяцію.

, (4)

де - кількість продукції, що виробляється (послуг) за i-м напрямком діяльності в момент часу t;

Х - сукупний випуск галузі.

, , i=1…... n , (5)

де- ціна, яка установиться на ринку в залежності від того поданий ринок кількома або одним виробником.

, (6)

де x і y - параметри кривої граничних витрат по заданому напрямку діяльності; - витрати галузі в момент часу t по кожному напрямку діяльності.

, , j=1…... . , (7)

де - придатність (прибутковість) кожного виробничого рішення;

- придатність (прибутковість) усього рядка виробничих рішень ; - параметр, що означає розмір популяції (кількість рядків у популяції, що шифрують кожну виробничу стратегію).

; ; ; , (8)

де і - мінімальне і максимальне значення собівартості кожного виду продукції, що спостерігається.

Необхідність введення обмеження (8) пояснюється тим, що в процесі реалізації моделі на реальних даних були виявлені сильні перекручування основних економічних положень. Введення додаткового обмеження дає можливість використовувати модель навіть в умовах кризових деформацій, викликаних зміною мотивів поведінки господарських суб'єктів і іншими факторами.

Всьому процесу можна дати таку інтерпретацію. Оператор репродукції імітує процес успішної конкуренції. Двоїсті рядки фірм-виробників, що одержали більш високу оцінку, копіюються іншими фірмами. Рядки з низьким значенням функції придатності означають гірші виробничі рішення і нижчий прибуток, роблять меншу кількість копій у такому поколінні. Перехрещення та мутація використовується для того, щоб генерувати нові ідеї щодо того, скільки зробити і скільки запропонувати для продажу, комбінуючи існуючі уявлення й нові. Якщо включений оператор селекції, то наведена вище інтерпретація може бути модифікована в такий спосіб. У кожний період часу фірми генерують нове виробниче рішення, використовуючи генетичні оператори. Вони порівнюють придатність нових виробничих рішень із множиною старих для ринкових умов, що спостерігалися в минулому.

Очевидно, що прибутковість правильних стратегій згодом падає, проте, поки попит перевищує пропозицію, у галузі спостерігається приплив: відбувається збільшення випуску продукції всіма агентами ринку. Якщо ж збільшення кількості продукції, що виробляється, веде до збитків, то стратегії, що відбивають таку тенденцію, відкидаються, і алгоритм сходиться до точки рівноваги.

Модифікований генетичний алгоритм, запропонований вище, може бути узятий за основу вивчення поведінки складних систем в умовах дестабілізації.

Зупинимося на спрощеній схемі протікання ланцюгової реакції в матриці міжгалузевого балансу (МГБ), коли зміна елемента на величину викликає зміни в структурі споживання i-ї галузі та структурі виробництва j-ї галузі – модель (9) – (12).

Результатом вирішення задачі моделювання міжгалузевих взаємодій з урахуванням процесів адаптації є гнучка схема розміщення інвестицій і вибору виробничо-технологічних стратегій в умовах дії визначеного дестабілізуючого фактору.

Технологічну стратегію представимо в такому вигляді:

, (9)

де характеризує додаткову кількість j-го ресурсу, необхідну для збільшення i-го випуску на одиницю при k-й технологічній стратегії;

Ik - інвестиції, необхідні для впровадження k-ї виробничо-технологічної стратегії;

tk - лаг запізнювання, затримка, пов'язана з запровадженням нових потужностей при k-ій стратегії; xi - випуск продукції i-й галуззю.

Сформулюємо обмеження задачі в такому вигляді:

(10)

Як функцію, що оцінює придатність окремої виробничо-технологічної стратегії в моделі ланцюгових взаємодій у матриці МГБ, пропонуємо розглянути таку:

(11)

де , , ; - вагові коефіцієнти, які визначаються експертами й оцінюють важливість запропонованих параметрів;

- покажчик, що оцінює ризик, пов'язаний із упровадженням -ого технологічного засобу k-ою галуззю в t-й момент часу.

, (12)

де - ціна ринкової рівноваги на k-ому ринку після впливу дестабілізуючого фактору; - ціна, запропонована виробником у t-й період часу;

- обсяг виробництва, що відповідає стану ринкової рівноваги на k-ому ринку після впливу дестабілізуючого фактору;

- реальний обсяг виробництва на k-ому ринку в t-й момент часу;

- лаг запізнювання, пов'язаний із упровадженням -ого технологічного засобу.

Економічна інтерпретація моделі: на впливи дестабілізуючих факторів ринкові агенти реагують зміною обсягів продукції, що і складає основу виробничої стратегії. Крім цього, рішення про зміну обсягів продукції обов'язково супроводжується вибором технологічної стратегії, як-от, розглядом альтернативних варіантів технологій, кожна з яких характеризується певними витратами ресурсів і інвестицій. Будемо вважати, що крива граничних витрат галузі розбита на інтервали по кількості продукції, що виробляється. Кожному інтервалу відповідає свій набір виробничо-технологічних стратегій. Якщо рішення фірми про випуск продукції потрапляє в новий інтервал, то це автоматично розуміє перегляд стратегії. Вибір стратегії з множини технологічно припустимих, відбувається в першому поколінні випадково.

Добір стратегій на підставі запропонованої функції придатності означає, що переможцем стає той ринковий агент, що зумів протягом усієї дії дестабілізуючого фактору вибрати правильну лінію поведінки. Його стратегія допомогла йому швидше інших відреагувати на умови, що змінилися, правильно вибрати послідовність технологічних рішень і одержати максимальний прибуток із мінімальним ризиком.

Згодом кількість агентів у поколінні, що діють адекватно, стає більше.

Двоїсті рядки шифрують виробничі рішення агентів про обсяг випуску продукції в інтервалі від мінімального до максимально можливої кількості . Це складає першу частину хромосоми, другу частину складає шифрований також у двоїстих символах номер технологічного засобу.

Будемо вважати, що процес ланцюгових змін у матриці МГБ загасає, а матриця At зводиться до матриці A* , At A* , якщо для кожного, яке належить існує таке, що для заданого періоду n виконується така нерівність: .

Величини n і e визначають чутливість моделі і терміни стабілізації процесів.

Для синтезу адаптивної стратегії управління при виході нового виробника на ринок пропонується модель адаптивної взаємодії ринків взаємозамінних товарів.

Характер динаміки взаємодії ринків взаємозамінних товарів розкривається одним із джерел постійної внутрішньої дестабілізації. Адаптивні процеси моделюються з використанням рівнянь Лотка-Вольтерра. Взаємодія носить стихійний характер. Ринки товарів Х та Y взаємозалежні в такій формі: зниження пропозиції на одному із ринків призводить до підвищення ціни на даний товар і до збільшення попиту на товар-замінник. Підвищення ціни на товар-замінник залучає в галузь нових виробників і підтягає пропозицію до рівня необхідного попиту. Вступ нових фірм у галузь знижує норму прибутку, зменшуючи пропозицію і підвищуючи ціну. Ця інформація передається на ринок першого товару, де відбуваються аналогічні зміни. Нижче приводимо нелінійну систему рівнянь взаємодії ринків двох товарів:

,

де А - норма прибутку виробників; В = const;

- коефіцієнти входження, банкрутства і вибуття;

x(t), y(t) - функції, що характеризують динаміку зміни обсягів пропозиції товарів X і Y.

Фазові траєкторії, що представлені на рисунку 2, характеризують зміни обсягів пропозиції на ринках взаємозамінних товарів, що викликані дестабілізуючими впливами.

На основі проведеного теоретичного дослідження сформульовано основні тези, у яких визначено роль адаптації в еволюційних економічних процесах:

1. Дестабілізація - джерело розвитку, тому що вона призводить до розірвання між рівноважним і фактичним станами системи;

2. Надприбутки або збитки сигналізують про розірвання і сприяють запуску адаптивних механізмів;

3. У процесі досягнення відповідності між ринком і виробництвом виникають ситуації, коли технічні можливості, що існують, не можуть задовольнити потреби ринку і привести систему до стану рівноваги.

Округою технологічного прориву для заданого u будемо вважати інтервал часу:

такий, що .

Варто відзначити, що зазначений інтервал не є єдиним можливим прогнозом для визначення появи технологічних змін.

Ефект від упровадження технологічних нововведень часто перевершує очікуваний, що веде до структурних змін у попиті і пропозиції та викликає нову хвилю дестабілізації.

4. Така ситуація сприяє упровадженню технологічних нововведень, що накопичуються до критичної маси та приводять до якісного стрибка в рівні організації соціально-економічної системи.

У третьому розділі "Методи реалізації моделей адаптації економічних систем" обґрунтовується застосування методу генетичних алгоритмів для рішення економічних задач; приводиться стисле викладення зазначеного методу; проводиться реалізація моделі структурної адаптації економічної системи на прикладі харчової промисловості Донецької області.

Генетичний алгоритм - це визначений пошуковий алгоритм, заснований на механізмі природного добору, що є не тільки теоретичним прийомом, але і методом рішення слабко структурованих задач.

Існує декілька переваг моделювання адаптації в економічних системах таким засобом. По-перше, алгоритми накладають невисокі вимоги на обчислювальні можливості агентів. По-друге, дозволяють моделювати різноманітні уявлення агентів про рівень гаданих цін. По-третє, добір рішень відбувається на підставі ступеня їхньої досконалості, обумовленої виграшем кожного агента від упровадження даного рішення. Також, генетичні алгоритми дозволяють краще, ніж метод раціональних сподівань або альтернативні моделі адаптивної поведінки дати трактування явищам, що спостерігаються в економіці.

У дисертаційній роботі проводиться аналіз статистичних даних по основних галузях промисловості Донецької області для розрахунку параметрів моделі структурної адаптації економічної системи із застосуванням методу генетичних алгоритмів.

За результатами реалізації моделі були побудовані графіки і діаграми, що вибірково приводяться на рис.3,4.

Результати проведених розрахунків моделі структурної адаптації на прикладі харчової промисловості Донецької області свідчать про таке:

Структура випуску продукції харчової промисловості на даний момент в умовах зберігання всіх існуючих негативних тенденцій, що спостерігаються в економіці і пов'язані зі зміною мотивів поведінки господарських суб'єктів, знаходиться в стані, близькому до оптимального.

Незначна корекція основних структурних співвідношень приводить до суттєвої зміни фінансового результату функціонування системи.

Результати розрахунків, що приводяться вище, ілюструють етапи еволюційного саморозвитку системи. Іншими словами, передбачається, що система у випадку незмінності існуючих умов і тенденцій самостійно організується в оптимальний стан.

Ці результати можуть бути використані в процесі управління для того, щоб, прискорюючи розвиток системи, привести її до оптимального стану за найкоротший термін.

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ДИСЕРТАЦІЇ

У дисертаційній роботі вперше структурна адаптація в економічних системах моделюється із застосуванням еволюційних алгоритмів і урахуванням сучасних умов функціонування. В ході дослідження отримано такі наукові результати:

Проведено детальний аналіз і виявлено основні хиби підходів до моделювання економічної динаміки. Висновки складають основу нової концепції адаптивного управління економічними системами.

Розроблено економіко-математичні моделі структурної адаптації систем із застосуванням методу генетичних алгоритмів. Запропоновано модель динаміки обсягів пропозиції для ринків взаємозамінних товарів. Сформовано комплекс показників, що дозволяють оцінити внесок адаптації як фактору розвитку. Виявлено роль дестабілізації й адаптації в еволюційних економічних процесах.

Зроблено реалізацію моделі структурної адаптації економічної системи на реальних даних. У ході реалізації виявлено деякі деформації основних положень економічної теорії, які викликані кризою.

Результати розрахунків демонструють ефективність структурної адаптації. Запропоновані методики є інструментарієм для прогнозу структурних змін навіть в умовах трансформаційної економіки і можуть використовуватися для вибору ефективної диверсифікованої стратегії галузі (підприємства).

СПИСОК РОБІТ, ЩО ОПУБЛІКОВАНО АВТОРОМ

ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1.Петренко В.Л., Коновалова С.А. Моделирование процессов адаптации в макроэкономике.// Вiсник ДонДУ. Серiя В. Економiка і право - №2. - 1998.- с.91-100. (Особистий внесок автора - запропоновано методику оцінки конкурентоздатності макроекономічної системи і виявлено зв'язок із покажчиками, що характеризують адаптацію).

2.Коновалова С.А. Моделирование цепной реакции в матрицы межотраслевого баланса.// Модели управления в рыночной экономике: Сб. науч. тр. - Донецьк, ДонНУ,1999. - Вип.2. - с. 175-187.

3.Петренко В.Л., Коновалова С.А. Адаптивная схема размещения инвестиций в условиях дестабилизации. // Праці IV міжнародної конференції (Ялта-Форос, вересень 1999) // Вісник Тернопільської академії народного господарства. - №10. - 1999. - с. 82-86. (Особистий внесок автора - розроблено математичну модель розміщення інвестицій в умовах дестабілізації).

4.Петренко В.Л., Коновалова С.А. Дестабилизация и адавптация как источник и механизм экономической эволюции.// Модели управления в рыночной экономике: Сб. науч. тр. - Донецьк, ДонНУ,1999. - Вип.3. - с.67-73. (Особистий внесок автора - сформульовано основні положення теорії економічної еволюції).

5. Петренко В.Л., Коновалова С.А., Демьянов В.М. Модель расчета весовых коэффициентов для эффективной диверсифицированной стратегии области.// Вiсник ДонДУ. Серiя В. Економiка і право - №2. - 2000. - с-23. (Особистий внесок автора – розроблено економіко-математичну модель).

6. Коновалова С.A. Применение метода генетических алгоритмов для анализа состояния и перспектив развития отрасли.// Модели и методы реинжениринга систем управления: Сб. науч. тр. - Донецьк, ДонНУ,2000. - Вип.4. - с.115-119. (Особистий внесок автора – проаналіовано стан та перспективи розвитку харчової промисловості Донецької області).

7. Коновалова С.А. Моделирование адаптивного взаимодействия рынков взаимозаменяемых товаров.// Модели управления в рыночной экономике: Сб. науч. тр. - Донецьк, ДонНУ,2000. - Спецвип.. - с. 176-181. . (Особистий внесок автора – розроблено модель взаємодії ринків товарів).

АНОТАЦІЯ

Коновалова С.А. Моделювання процесів адаптації в економічних системах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук за спеціальністю 08.03.02 - Економіко-математичне моделювання. - Донецький національний університет Міністерства освіти і науки України. - Донецьк, 2001.

Тривале функціонування економіки в умовах кризи призводить до суттєвих модифікацій як у самій економічній кон'юнктурі, так і в мотивах поведінки господарських суб'єктів.

Дисертаційну роботу присвячено розробці науково-методичних основ моделювання процесів адаптації в економічних системах в кризових умовах.

У дисертаційній роботі розроблено концепцію адаптивного управління економічними системами.

Запропоновано економіко-математичні моделі структурної адаптації економічних систем, які засновано на застосуванні методів еволюційних алгоритмів.

Розроблено методику оцінки конкурентоздатності макроекономічних систем, виявлено взаємозв'язок із показниками, що характеризують адаптацію.

Практичне значення отриманих результатів дослідження полягає в тому, що розроблені економіко-математичні моделі можуть використовуватися для дослідження структурних змін систем в умовах впливу дестабілізуючих факторів. Зокрема, модель прогнозу структурних змін може бути застосована для вибору диверсифікованої стратегії галузі (підприємства).

Впровадження результатів дослідження дозволяє одержати приріст фінансових результатів за рахунок вибору адаптивної стратегії диверсифікації.

Ключові слова: диверсифікація, адаптація, генетичні алгоритми.

АННОТАЦИЯ

Коновалова С.А. Моделирование процессов адаптации в экономических системах. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата экономических наук по специальности 08.03.02 - Экономико-математическое моделирование. - Донецкий национальный университет Министерства образования и науки Украины. - Донецк, 2001.

Продолжительное функционирование экономики в условиях кризиса приводит к существенным модификациям, как в самой экономической конъюнктуре, так и в мотивах поведения хозяйственных субъектов.

Диссертационная работа посвящена разработке научно-методических основ моделирования процессов адаптации в экономических системах в условиях кризисных искажений.

Повышение сложности объектов исследования приводит к возникновению новых задач, связанных как с выбором метода моделирования, так и с необходимостью совершенствования стратегий управления экономическими системами.

В диссертационной работе разработана новая концепция адаптивного управления в экономических системах, которая дает возможность повысить финансовый результат функционирования систем любого уровня посредством внедрения наилучших решений в структурной политике отрасли (предприятия).

Предложены экономико-математические модели адаптации экономических систем, которые основаны на применении метода эволюционных алгоритмов.

Использование новых подходов к моделированию экономической динамики дает возможность контролировать и ускорять естественные эволюционные процессы.

Разработана методика оценки конкурентоспособности макроэкономических систем, выявлена взаимосвязь этого показателя с показателями, которые характеризуют адаптацию.

Результаты могут использоваться в дальнейшем для углубленного изучения различных адаптивных возможностей систем и поиска факторов, определяющих пути улучшения этих характеристик.

Практическое значение полученных результатов исследования состоит в потом, что разработанные экономико-математические модели могут использоваться для исследования структурных изменений систем в условиях влияния дестабилизирующих факторов и выбора наилучшей диверсифицированной стратегии области (предприятия).

Внедрение результатов исследования позволяет получить прирост финансовых результатов за счет выбора оптимальной стратегии диверсификации.

Ключевые слова: диверсификация, адаптация, генетические алгоритмы.

SUMMARY

Konovalova S. A. Modeling of economic adaptation. - Manuscript.

Thesis for a Candidate degree in Economic Science by speciality 08.03.02 - Economic and mathematical modeling. - Donetsk, 2001.

The thesis is devoted to development of scientific and methodological basis of modeling of economic adaptation.

The conception of management of economic adaptation prosses is developed.

Mathematical models of structure adaptation, based on principles of evolutionary algorithms, are suggested. The criterion of adaptation of the macroeconomic system and the method of estimation of competitive abilities of this system are described . Besides the connection between indexes of competitive abilities and adaptation of economic system is determined.

Keyword: diversification, adaptation, genetic algorithms.