Перейдем теперь непосредственно
к процессу экономико-математического
моделирования, т. е. описания экономических
и социальных систем и процессов в виде
экономико-математических моделей. Эта
разновидность моделирования обладает
рядом существенных особенностей, связанных
как с объектом моделирования, так и с
применяемыми аппаратом и средствами
моделирования. Поэтому целесообразно
более детально проанализировать последовательность
и содержание этапов экономико-математического
моделирования, выделив следующие шесть
этапов: постановка экономической проблемы,
ее качественный анализ; построение математической
модели; математический анализ модели;
подготовка исходной информации; численное
решение; анализ численных результатов
и их применение. Рассмотрим каждый из
этапов более подробно.
1. Постановка
экономической проблемы и ее
качественный анализ. На этом
этапе требуется сформулировать
сущность проблемы, принимаемые
предпосылки и допущения. Необходимо
выделить важнейшие черты и
свойства моделируемого объекта,
изучить его структуру и взаимосвязь его
элементов, хотя бы предварительно сформулировать
гипотезы, объясняющие поведение и развитие
объекта.
2. Построение
математической модели. Это этап
формализации экономической проблемы, т. е. выражения
ее в виде конкретных математических зависимостей
(функций, уравнений, неравенств и др.).
Построение модели подразделяется в свою
очередь на несколько стадий. Сначала
определяется тип экономико-математической
модели, изучаются возможности ее применения
в данной задаче, уточняются конкретный
перечень переменных и параметров и форма
связей. Для некоторых сложных объектов
целесообразно строить несколько разноаспектных
моделей; при этом каждая модель выделяет
лишь некоторые стороны объекта, а другие
стороны учитываются агрегировано и приближенно.
Оправдано стремление построить модель,
относящуюся к хорошо изученному классу
математических задач, что может потребовать
некоторого упрощения исходных предпосылок
модели, не искажающего основных черт
моделируемого объекта. Однако возможна
и такая ситуация, когда формализация
проблемы приводит к неизвестной ранее
математической структуре.
3. Математический
анализ модели. На этом этапе
чисто математическими приемами
исследования выявляются общие
свойства модели и ее решений. В частности, важным моментом
является доказательство существования
решения сформулированной задачи. При
аналитическом исследовании выясняется,
единственно ли решение, какие переменные
могут входить в решение, в каких пределах
они изменяются, каковы тенденции их изменения
и т. д. Однако модели сложных экономических
объектов с большим трудом поддаются аналитическому
исследованию; в таких случаях переходят
к численным методам исследования.
4. Подготовка
исходной информации. В экономических
задачах это, как правило, наиболее
трудоемкий этап моделирования, так
как дело не сводится к пассивному сбору
данных. Математическое моделирование
предъявляет жесткие требования к системе
информации; при этом надо принимать во
внимание не только принципиальную возможность
подготовки информации требуемого качества,
но и затраты на подготовку информационных
массивов. В процессе подготовки информации
используются методы теории вероятностей,
теоретической и математической статистики
для организации выборочных обследований,
оценки достоверности данных и т.д. При
системном экономико-математическом моделировании
результаты функционирования одних моделей
служат исходной информацией для других.
5. Численное
решение. Этот этап включает
разработку алгоритмов численного решения задачи, подготовку
программ на ЭВМ и непосредственное проведение
расчетов; при этом значительные трудности
вызываются большой размерностью экономических
задач. Обычно расчеты на основе экономико-математической
модели носят многовариантный характер.
Многочисленные модельные эксперименты,
изучение поведения модели при различных
условиях возможно проводить благодаря
высокому быстродействию современных
ЭВМ. Численное решение существенно дополняет
результаты аналитического исследования,
а для многих моделей является единственно
возможным.
6. Анализ численных результатов
и их применение. На этом этапе прежде
всего решается важнейший вопрос о правильности
и полноте результатов моделирования
и применимости их как в практической
деятельности, так и в целях усовершенствования
модели. Поэтому в первую очередь должна
быть проведена проверка адекватности
модели по тем свойствам, которые выбраны
в качестве существенных (другими словами,
должны быть произведены верификация
и валидация модели). Применение численных
результатов моделирования в экономике
направлено на решение практических задач
(анализ экономических объектов, экономическое
прогнозирование развития хозяйственных
и социальных процессов, выработка управленческих
решений на всех уровнях хозяйственной
иерархии).
Перечисленные
этапы экономико-математического моделирования находятся
в тесной взаимосвязи, в частности, могут
иметь место возвратные связи этапов.
Так, на этапе построения модели может
выясниться, что постановка задачи или
противоречива, или приводит к слишком
сложной математической модели; в этом
случае исходная постановка задачи должна
быть скорректирована. Наиболее часто
необходимость возврата к предшествующим
этапам моделирования возникает на этапе
подготовки исходной информации.
Если необходимая
информация отсутствует или затраты
на ее подготовку слишком велики, приходится
возвращаться к этапам постановки задачи
и ее формализации, чтобы приспособиться
к доступной исследователю информации.
Выше уже
сказано о циклическом характере
процесса моделирования. Недостатки, которые не удается
исправить на тех или иных этапах моделирования,
устраняются в последующих циклах. Однако
результаты каждого цикла имеют и вполне
самостоятельное значение. Начав исследование
с построения простой модели, можно получить
полезные результаты, а затем перейти
к созданию более сложной и более совершенной
модели, включающей в себя новые условия
и более точные математические зависимости.
Рассмотрим
вопросы классификации экономико-математических
методов. Эти методы, как отмечено
выше, представляют собой комплекс
экономико-математических дисциплин,
являющихся сплавом экономики, математики
и кибернетики. Поэтому классификация
экономико-математических методов сводится
к классификации научных дисциплин, входящих
в их состав. Хотя общепринятая классификация
этих дисциплин пока не выработана, с известной
степенью приближения в составе экономико-математических
методов можно выделить следующие разделы:
- экономическая кибернетика: системный анализ экономики, теория экономической информации и теория управляющих систем;
- математическая статистика: экономические приложения данной дисциплины — выборочный метод, дисперсионный анализ, корреляционный анализ, регрессионный анализ, многомерный статистический анализ, факторный анализ, теория индексов и др.;
- математическая экономия и изучающая те же вопросы с количественной стороны эконометрия: теория экономического роста, теория производственных функций, межотраслевые балансы, национальные счета, анализ спроса и потребления, региональный и пространственный анализ, глобальное моделирование и др.;
- методы принятия оптимальных решений, в том числе исследование операций в экономике. Это наиболее объемный раздел, включающий в себя следующие дисциплины и методы: оптимальное (математическое) программирование, в том числе методы ветвей и границ, сетевые методы планирования и управления, программно-целевые методы планирования и управления, теорию и методы управления запасами, теорию массового обслуживания, теорию игр, теорию и методы принятия решений, теорию расписаний. В оптимальное (математическое) программирование входят в свою очередь линейное программирование, нелинейное программирование, динамическое программирование, дискретное (целочисленное) программирование, дробно-линейное программирование, параметрическое программирование, сепарабельное программирование, стохастическое программирование, геометрическое программирование;
- методы и дисциплины, специфичные отдельно как для централизованно планируемой экономики, так и для рыночной (конкурентной) экономики. К первым можно отнести теорию оптимального функционирования экономики, оптимальное планирование, теорию оптимального ценообразования, модели материально-технического снабжения и др. Ко вторым — методы, позволяющие разработать модели свободной конкуренции, модели капиталистического цикла, модели монополии, модели индикативного планирования, модели теории фирмы и т. д. Многие из методов, разработанных для централизованно планируемой экономики, могут оказаться полезными и при экономико-математическом моделировании в условиях рыночной экономики;
- методы экспериментального изучения экономических явлений. К ним относят, как правило, математические методы анализа и планирования экономических экспериментов, методы машинной имитации (имитационное моделирование), деловые игры. Сюда можно отвести также и методы экспертных оценок, разработанные для оценки явлений, не поддающихся непосредственному измерению. Перейдем теперь к вопросам классификации экономико-математических моделей, другими словами, математических моделей социально-экономических систем и процессов. Единой системы классификации таких моделей в настоящее время также не существует, однако обычно выделяют более десяти основных признаков их классификации, или классификационных рубрик. Рассмотрим некоторые из этих рубрик.
По общему целевому
назначению экономико-математические модели делятся
на теоретико-аналитические, используемые
при изучении общих свойств и закономерностей
экономических процессов, и прикладные,
применяемые в решении конкретных экономических
задач анализа, прогнозирования и управления.
Различные типы прикладных экономико-математических
моделей как раз и рассматриваются в данном
учебном пособии.
По степени
агрегирования объектов моделирования
модели разделяются на макроэкономические
и микроэкономические. Хотя между
ними и нет четкого разграничения, к первым
из них относят модели, отражающие функционирование
экономики как единого целого, в то время
как микроэкономические модели связаны,
как правило, с такими звеньями экономики,
как предприятия и фирмы.
По конкретному
предназначению, т. е. по цели создания и применения, выделяют
балансовые модели, выражающие требование
соответствия наличия ресурсов и их использования;
трендовые модели, в которых развитие
моделируемой экономической системы отражается
через тренд (длительную тенденцию) ее
основных показателей; оптимизационные
модели, предназначенные для выбора наилучшего
варианта из определенного числа вариантов
производства, распределения или потребления;
имитационные модели, предназначенные
для использования в процессе машинной
имитации изучаемых систем или процессов
и др.
<p class="dash041e_0431_044b_0