Имитационное моделирование динамики экономических систем | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 27 июля, печатный экземпляр отправим 31 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Экономика и управление

Опубликовано в Молодой учёный №23 (261) июнь 2019 г.

Дата публикации: 08.06.2019

Статья просмотрена: 2 раза

Библиографическое описание:

Мушинский Е. Д. Имитационное моделирование динамики экономических систем // Молодой ученый. — 2019. — №23. — С. 275-278. — URL https://moluch.ru/archive/261/60291/ (дата обращения: 16.07.2019).



В работе представлен подход к анализу конкурентных взаимоотношений в инновационных экономических системах. На основе модели конкуренции и сотрудничества видов разработана прикладная программа. Проведены модельные эксперименты, верифицирующие полученные результаты.

Ключевые слова: имитационное моделирование, модель Лотки-Вольтерра, прикладная реализация, инновационная экосистема.

The paper presents an approach to innovative economic systems competitive relationships analysis. Based on competition and species cooperation model, an applied program has been developed. Conducted model experiments, verifying the results.

Keywords: simulation modeling, Lotka-Volterra model, application implementation; innovative ecosystem.

Актуальной задачей, возникающей в ходе разработки и реализации стратегий развития организаций, является оценка факторов, оказывающих влияние на среду функционирования объектов управления. Задачи оценки перспективности разработки и внедрения новых технологий, анализа действия различных факторов, влияющих на управление и изменяющих характеристики исследуемых объектов, обладают высокой сложностью и требуют обработки больших объемов данных. В современных условиях, эффективность классификации и анализа разнородной информации напрямую влияет на своевременность и точность управленческих решений [1].

Современная среда функционирования организаций предполагает наличие методов и подходов, позволяющих анализировать альтернативы и выбирать из них наиболее предпочтительные [2]. Имитационное моделирование является приоритетным инструментом анализа сложных систем, благодаря возможности к изменению характеристик и параметров модели и многократным расчетам [3].

В настоящее время, с развитием информационно-коммуникативных технологий, инструменты обработки и анализа информации, отвечающие современным требованиям, предполагают использование информационных систем, обеспечивающих эффективное решение задач управления. Одним из перспективных направлений развития инструментов имитационного моделирования сложных систем является создание систем поддержки принятия решений, основанных на математических методах обработки и анализа информации.

Cовременные экономические системы характеризуются приоритетом инновационной сферы производства, ориентацией на структурное развитие и динамичный рост. Конкурентную среду в сфере высокотехнологичных производств допустимо классифицировать с точки зрения объемов охвата рынка. Условно, можно выделить малые, средние и крупные предприятия, объединяемые общими клиентами и технологиями оказания услуг. Распространенным сценарием конкурентной борьбы, доступной крупным компаниям, обладающим достаточными материальными возможностями, является поглощение малых предприятий, обеспеченных инновационным потенциалом. Слияния позволяют не только снизить агрессию конкурентной среды функционирования крупных компаний, но и обеспечить технологический рост за счет малых инновационных предприятий, обеспечивая преимущество монополизацией рынка наряду со внедрением актуальных разработок поглощенных компаний.

Модель слияний и поглощений широко распространена в деловой практике современных экономических систем, в особенности в сфере информационных технологий, так, в 2009 году компания Oracle приобрела Sun microsystems, сумма сделки составила 7,4 млрд долларов США. Один из лидеров IT-индустрии, корпорация Google, по данным CrunchBase, в период с 2011 по 2017 гг. приобрела более 130 инновационных компаний, расширив бизнес-интересы в различных сферах технологического прогресса [4].

Модель поглощений, используемая компаниями и корпорациями, может быть интерпретирована с использованием методов имитационного моделирования. Одним из актуальных подходов, позволяющих представить конкурентное взаимодействие видов, является модель Лотки-Вольтерра, более известная как модель хищник-жертва.

Рассмотрим математическую постановку модели гибели и размножения на примере малых и средних компаний. Для этого, рассмотрим классическую дифференциальную модель Лотки-Вольтерра. В математической постановке, модель видовых взаимоотношений имеет вид:

где — показатели популяции жертвы;

— показатели популяции хищника;

— время;

— коэффициент рождаемости малых инновационных предприятий;

— коэффициент поглощения малых инновационных предприятий корпорациями;

— коэффициент смертности корпораций;

— коэффициент рождаемости корпораций.

Данная модель может быть модифицирована с использованием дополнительных коэффициентов, характеризующих влияние внутренних и внешних факторов на конкурентные взаимоотношения видов. Например, модель может быть адаптирована с учетом внутривидовой конкуренции или определена с учетом ограниченности ресурсов.

Применительно к имитационному моделированию экономических систем, хищниками являются крупные компании и наукоемкие предприятия, объединенные в холдинги и корпорации. В современных условиях, для повышения конкурентоспособности, компаниям и корпорациям необходимо разрабатывать и внедрять инновационные решения и технологии, что влечет за собой необходимость оценки перспективности разработок. Иными словами, возникает задача выбора управляющего воздействия: принимается решение о разработке конкурирующей инновационной технологии или покупке малого инновационного предприятия, обладающего необходимыми разработками.

Модели слияний и поглощений, основанные на системе уравнений Лотки-Вольтерра, находят применение в ходе имитационного моделирования различных сфер жизнедеятельности человека. Например, модификация классической модели позволяет оценить развитие популяции отношения городского населения к стране и отношения среднего дохода городского населения к среднему доходу по стране [5].

С использованием положений модели гибели и размножения видов, можно проанализировать конкуренцию на фондовой бирже [6]. Отличительной особенностью имитационного моделирования является наличие двух непересекающихся видов конкуренции. Естественными группами конкурирующих между собой видов являются компании, представленные на бирже и инвесторы, пребывающие в состоянии поиска компаний для выгодных инвестиций.

Представленная имитационная модель была реализована в виде прикладной программы, позволяющей проводить исследования взаимодействия конкурирующих видов на основе системы дифференциальных уравнений Лотки-Вольтерра. Верификация разработки была проведена посредством поиска решения классической задачи. На рисунке 1 представлены результаты моделирования. Пунктирными линиями определена динамика изменения популяции жертв, непрерывными — хищников.

лв1

Рис. 1. Классический модельный эксперимент

Анализ результатов моделирования позволяет сделать вывод, что с течением времени, рост количества жертв приводит к возрастанию числа хищников, после чего — число хищников начинает убывать до момента восстановления равновесия. Модель является периодической, что позволяет предсказывать изменение количества представителей каждой из популяций в определенные моменты времени.

Рассмотрим пример анализа экономической системы, в которой хищниками являются крупные компании и корпорации, жертвами — малые инновационные предприятия, осуществляющие разработку в рамках старт-апов и проектных работ. Анализ задачи предполагает наличие начальных данных, определенных в таблице 1.

Таблица 1

Входные параметры модели

44

25

0.05

0.0002

0.05

1

В таблице представлены начальные значения популяций крупных и малых компаний, коэффициенты рождаемости и смертности, а также поглощения малых компаний крупными. Результаты моделирования представлены на рисунке 2.

лв2

Рис. 2. Поглощение малых инновационных предприятий крупными компаниями

Аналогично предыдущему примеру, пунктиром представлена динамика изменения популяции жертв — малых предприятий, слитной линией — крупных компаний-хищников. Анализ результатов моделирования позволяет сделать вывод об отрицательной динамике популяций при длительных временных периодах моделирования. Одной из возможных мер, направленной на улучшение динамики развития инновационной экосистемы, может является стимулирование малых инновационных предприятий посредством систематической поддержки, оказываемой государством. Данная мера позволит повысить количество малых компаний, и, как следствие, окажет положительное влияние и на крупный инновационный бизнес.

Проведенное исследование свидетельствует о необходимости системного подхода к анализу информации в задачах управления организациями для повышения конкурентоспособности. В современных условиях, компаниям и корпорациям необходимо обладать актуальными инструментами имитационного моделирования, что предполагает использование современных технологий для обработки и анализа больших объемов данных. Разработанная прикладная программа позволяет повысить эффективность анализа, предваряющего принятие решений, и может быть использована для имитационного моделирования динамических экономических систем.

Литература:

  1. Ладынин А. И. Методология оценки степени удовлетворенности потребителей в системе менеджмента качества / А. И. Ладынин, Э. Е. Смирнова, Т. А. Рябчик // Экономика и предпринимательство. № 8 (ч.4) — М.: Редакция журнала «Экономика и предпринимательство». 2017. — С. 827–835.
  2. Шамин Р. В. Экономико-математическая модель негладкой оптимизации в задачах оценки конкурентоспособности наукоемких предприятий / Р. В. Шамин, О. Р. Козырев, К. В. Логвинова, С. Ю. Обыденнова, А. Р. Гиниятуллин, А. Г. Шмелева // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. Нижний Новгород. — 2017. — Т. 78. № 4 (119). — С. 50–54.
  3. Смирнова Э. Е. Эффективные методы управления проектами транспортной отрасли / Э. Е. Смирнова, Ю. В. Таланова, А. Г. Шмелева // Качество. Инновации. Образование. — 2016. — № 8–10 (135–137). — С. 225–230.
  4. Google acquisitions. Crunchbase [Электронный ресурс]: URL: https://www.crunchbase.com/organization/google/acquisitions/acquisitions_list#section-acquisitions (дата обращения: 12.05.2019).
  5. Kamann D. J., Nijkamp P. Technogenesis: incubation and diff sion / Serie Research Memoranda. Amsterdam: University Amsterdam, 1988.
  6. Modis T. Technological forecasting at the stock market // Technological Forecasting and Social Change. 1999, no. 62. P. 173–202.


Задать вопрос