Экономико-математическое моделирование развития и размещения региональных производственных систем

Актуальность темы

исследования. В условиях формирования принципиально новой системы государственного регулирования экономики особую значимость приобретают проблемы анализа и прогнозирования развития экономики регионов, отраслей и субъектов хозяйствования. Глубокая вариантная проработка прогнозов невозможна без применения экономико-математического инструментария, проведения имитационных компьютерных расчетов.

Анализ текущего состояния применения экономико-математических моделей на различных территориальных уровнях показывает, что они используются при решении задач прогнозирования явно недостаточно. Это относится к преобладающей части предприятий, акционерных обществ, финансово-кредитных учреждений. Изучаемые экономические процессы обычно настолько сложны, многофакторны, стохастичны, динамичны, что принятие хозяйственных решений без применения модельного инструментария и вариантных прогнозных расчетов не позволяет обеспечить их достаточную надежность.

Особую сложность проблема прогнозирования развития экономики приобретает в условиях коренной трансформации ее структуры. Структурные сдвиги в хозяйственных комплексах регионов, хотя и определяются в основном общими закономерностями преобразований экономики России, обладают определенными специфическими особенностями. Например, в старопромышленных регионах значительная часть негативных тенденций и факторов, характерных для экономики страны, проявляется наиболее резко и болезненно. В этой связи для повышения обоснованности прогнозов территориального развития необходимо выбрать, доработать и адаптировать такие модели и методы, которые в наибольшей степени отражают специфические свойства рассматриваемых объектов.

В России существуют предпосылки для ускоренного экономического роста, и реализация имеющегося потенциала сдерживается, в первую очередь, неэффективной структурой экономики территорий (преобладанием производства сырья, высокой энергоемкостью производства, критическим возрастом производственной инфраструктуры). Существенный экономический рост уже в ближайших периодах будет затруднен ограниченностью ресурсов (энергетических, эффективных производственных фондов и др.), а также возможными глобальными конъюнктурными колебаниями. Назрела неотложная необходимость проводить надежную, стимулирующую экономический рост макроэкономическую политику, нацеленную на структурную перестройку, создание благоприятного предпринимательского и инвестиционного климата, обеспечение стабильных и справедливых взаимоотношений государства, регионов и общества, преодоление горизонтальной и вертикальной несбалансированности бюджетной системы. Необходимость вариантных прогнозных расчетов, обеспечивающих информационную поддержку выбора направлений экономической политики, предопределяет актуальность разработки соответствующих прикладных систем. Такой подход, доказавший свою практическую значимость в странах с развитой рыночной системой и уже получивший определенное развитие на уровне крупных отечественных предприятий (корпораций), должен быть реализован и на территориальном уровне.

Можно констатировать, что актуальность вопросов, связанных с разработкой моделей и методов анализа, прогнозирования и обоснования развития и размещения производства на различных иерархических уровнях территориальных производственных систем, вытекает из двух основных положений:

• целесообразности использования систем формализованных расчетов и современных информационных технологий в большинстве методик, применяемых для разработки территориальных схем развития и размещения, производства, прогнозов и программ развития территориальных комплексов, отраслей, корпораций и крупных предприятий, территориальных зон и сфер хозяйствования;

• необходимости перманентной модернизации традиционных моделей и методик, а также разработки новых подходов, учитывающих системные изменения государственного управления и регулирования экономики, отношений собственности, конкуренции на рынках и целевых установок деятельности на всех уровнях народного хозяйства.

В последнее время ряд крупнейших корпораций и банков уже используют или внедряют различные системы поддержки комплексного решения управленческих, финансовых, аналитических, кадровых и информационных проблем. Расширяется также реализация имитационных систем поддержки решений по регулированию социально-экономического развития на различных уровнях управления. Функционирование подобных систем основано на использовании моделей оценки решений различного типа: балансовых, статистических, оптимизационных, группового выбора, экспертных, процедур системного анализа и других.

Степень разработанности исследуемой проблемы неодинакова по отношению к ее отдельным аспектам.

К наиболее значительным представителям мировой экономической мысли, исследования которых обеспечили диверсификацию математических методов и современной экономической теории, можно отнести JI. Вальраса, JI.B. Канторовича, Дж. М. Кейнса, В. Леонтьева, О. Ланге, К. Маркса, А. Маршалла, В. Парето, П. Самуэльсона.

Вопросы экономико-математического моделирования деятельности территориальных систем представлены в работах А. Г. Аганбегяна, А. Г. Гранберга, В. В. Кулешова, Д. С. Львова, В. Л. Макарова, B.C. Немчинова, Н. П. Федоренко, С. С. Шаталина. По нашему мнению, не уделяется должного внимания разработанному в 60−80-е годы в СССР инструментарию решения задач развития и размещения производства, который был нацелен на комплексный учет отраслевых и территориальных условий и ограничений. Вместе с тем, особенности постановки и реализации упомянутых задач во многом определялись воздействием административно-командной системы планирования и управления. В частности, недостаточно подробно рассматривались финансово-экономические аспекты, а также факторы риска и неопределенности. Весьма плодотворной выглядит идея синтеза и совмещения преимуществ зарубежных и отечественных методов оценки инвестиций и аппарата моделей развития и размещения производства. Естественно, что в современных условиях изменения функций и возможностей субъектов хозяйствования и управления представляется нецелесообразным ограничиваться стандартными постановками однои многопродуктовых производственно-транспортных задач, перенося их в безусловном порядке на современную российскую почву. Соображения о необходимости соответствующей адаптации, интерпретации и актуализации сформировавшихся в дореформенный период теоретических принципов и методических положений в сочетании с личным практическим опытом соискателя во многом обусловили выбор темы и цели диссертационного исследования.

Несомненный интерес для соискателя представил системный анализ разнокачественных проблем развития и размещения производства восточных районов страны, который дали в своих работах уральские и сибирские ученые Е. Г. Анимица, М. К. Бандман, Х. Н. Гизатуллин, И. И. Еремин, Д. М. Казакевич, В. А. Крюков, Е. М. Козаков, А. А. Куклин, В. Н. Лаженцев, В. П. Пахомов, Н. М. Ратнер, О. А. Романова, М. А. Сергеев, В. И. Суслов, С. А. Суспицын, А. И. Татаркин, Р. В. Фаттахов, В. П. Чичканов.

Целью диссертационного исследования является развитие методологии системного моделирования и создание модельно-методического инструментария анализа, прогнозирования и обоснования контуров развития и размещения производства в регионе.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

1) сформировать на основе анализа литературы по системному моделированию теоретические подходы к исследованию развития и размещения региональных производственных систем;

2) конкретизировать общие положения системного моделирования развития и размещения производства в разрезе определяющих индустриальную специализацию Уральского региона металлургического, машиностроительного, топливно-энергетического, машиностроительного и транспортного комплексов;

3) разработать модельно-методический инструментарий анализа и прогнозирования региональных производственных систем, основанный на неформализованной схеме информационного обмена, которая позволяет учитывать в параметрах моделей результаты расчетов по другим иерархическим уровням;

4) провести анализ текущего состояния, тенденций и перспектив развития и размещения производства и вариантное прогнозирование агрегированных грузопотоков в ареале Свердловской железной дороги с использованием имитационной модели;

5) сформулировать рекомендации по информационной и программной поддержке модельно-методического инструментария исследования проблем развития и размещения региональных производственных систем на различных иерархических уровнях.

Объектомисследования являются территориальные производственные системы крупного индустриально развитого региона. В данной диссертационной работе отраслевой ареал ограничивается рассмотрением моделей и методик расчетов для оценки направлений развития ряда хозяйственных подсистем, выбор которых определяется территориальной специализацией Уральского региона. Успешное развитие таких базовых для Урала межотраслевых комплексов как машиностроительный, металлургический, горнодобывающий и топливно-энергетический комплексы невозможно без взаимоувязанного решения транспортных проблем территории. Поэтому значительное внимание уделяется транспортному комплексу и его подотраслям.

Поскольку представляемые исследования осуществляются в рамках проводимого под руководством соискателя более широкого и общего проекта разработки экономико-математического инструментария для анализа, прогнозирования и обоснования развития и размещения производства в регионе, в практических расчетах параллельно с разработкой моделей и методик осуществляется обмен информационными потоками с базами данных по отраслям, территориям и предприятиям.

Предметом исследования являются процессы развития и размещения производства в регионе, рассматриваемые с позиций системного моделирования. «.

Теоретическую и методологическую основу исследования составили научные публикации отечественных и зарубежных авторов по вопросам экономико-математического моделирования территориального развития.

Основные методы исследования. Для решения отдельных задач использовались методы системного, логического, сравнительного анализа, метод аналогии, методы статистического анализа многомерных данных и, главным образом, инструментарий экономико-математического моделирования.

Информационной базой исследования послужили аналитические и статистические материалы Госкомстата РФ и его территориальных подразделений, данные министерств, ведомств, а также сведения о перспективах крупнейших предприятий Урала и сопредельных территорий, об этапах хозяйственного освоения районов добычи природных ресурсов.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в решении важной народнохозяйственной проблемы по созданию модельно-методического инструментария анализа, прогнозирования и обоснования контуров развития и размещения производства в регионе. В результате проведенного исследования получены следующие результаты, содержащие элементы научной новизны и являющиеся предметом защиты:

1) разработана региональная межотраслевая динамическая модель, детально отражающая взаимозависимости между развитием фондосоздающих отраслей, технологической структурой капитальных вложений, элементами основных фондов и развитием хозяйства региона;

2) построена динамическая многоотраслевая производственно-транспортная модель регионального хозяйственного комплекса, которая дает возможность генерировать и сопоставлять варианты развития и размещения по территориальным зонам региона отдельных отраслей и межотраслевых комплексов;

3)> предложена авторская модель инвестиционных потоков в регионе, увязывающая различные варианты развития основных отраслей и крупных предприятий региона с динамикой налогооблагаемых показателей, что позволяет рассчитывать объемы причитающихся к уплате налогов и оценивать влияние мер селективной поддержки как на динамику развития отраслей, так и на размер налогооблагаемых показателей и налоговые поступления;

4) разработаны методологические положения и модельно-методический подход к анализу и прогнозированию железнодорожных перевозок с учетом текущего состояния, тенденций и перспектив развития и размещения производства в регионе, позволяющий генерировать базовые и прогнозные постанционные балансы по прибытию и отправлению грузов, прогнозные интерактивные схемы агрегированных грузопотоков с территориальной привязкой;

5) предложена авторская модель формирования набора и размера налоговых льгот, предназначенная для прогнозирования финансового состояния предприятий на территории в зависимости от выбранного варианта льгот и налоговых поступлений.

Практическая значимость заключается в том, что предложенные в работе подходы, методы, модели и рекомендации могут применяться в аналитических и прогнозных исследованиях при обосновании среднесрочных и перспективных прогнозов развития производственной сферы крупных регионов, схем развития и размещения производительных сил субъектов РФ, при выявлении направлений, сфер и объектов инвестирования в регионах. Это позволит повысить качество и обоснованность управленческих решений и программ на уровне региона.

Реализация результатов исследования достигнута при внедрении основных положений диссертационной работы в ряде программных и предплановых документов, таких как:

• «Основные направления реализации государственной транспортной политики», одобренные на совместном заседании Коллегии Минтранса РФ и представителей органов власти Урала (Екатеринбург, 11 апреля 2001 г.);

• «Инвестиционная программа ввода в постоянную эксплуатацию железнодорожных линий на участках Коротчаево — Новый УренгойПангоды — Надым и Новый Уренгой — Ямбург», принятая к внедрению на выездной коллегии МПС РФ (Новый Уренгой, 21 апреля 2003 г.);

• «Программа модернизации и развития сети автомобильных дорог Уральского федерального округа до 2020 г.», утвержденная Росавтодором в 2004 г.;

• «Транспортная стратегия Уральского федерального округа» (2004 г.).

Результаты исследований в 2001;2004 гг., проведенных под научным руководством соискателя, отражены в плановых НИР ИЭ УрО РАН:

• «Методологический подход и методический инструментарий анализа прогнозирования развития и размещения производства в регионе» ;

• «Экономико-математическое моделирование деятельности территориальных комплексов» ;

• «Разработка информационно-аналитического обеспечения исследования территориальных систем» ;

• «Размещение сельскохозяйственного производства в промышленном регионе в условиях становления рыночных отношений» .

Соискатель выступал в качестве координатора или научного руководителя от ИЭ УрО РАН:

• международного проекта Европейского сообщества № ICA2-CT-2000;10 018 «Устойчивое развитие Печорского региона в изменяющихся условиях природы и общества (SPICE)», 2000;2003 гг.;

• проекта «Модельно-методическое обеспечение структурного прогноза технологического обновления экономики региона» в рамках комплексной программы Президиума РАН «Прогноз технологического развития экономики России с учетом новых мировых интеграционных процессов», 2003;2004 гг.;

• проекта фундаментальных исследований, выполняемого в рамках интеграции УрО РАН и СО РАН, «Разработка экономико-математического инструментария анализа, обоснования и прогнозирования контуров развития и размещения производства в УрФО», 2002;2004 гг.;

• проекта фундаментальных исследований, выполняемого в рамках интеграции УрО РАН, СО РАН и ДВО РАН, «Обоснование альтернативных вариантов модернизации и развития железнодорожных магистралей Урала, Сибири и Дальнего Востока» 2003;2004 гг.;

• трех грантов РГНФ и двух грантов РФФИ.

Отдельные результаты исследований используются в учебном процессе кафедры экономического моделирования и информатики Уральского государственного университета и кафедры экономики транспорта Уральского государственного университета путей сообщения.

Имеются документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ряде конференций, в том числе (за 2001;2004 гг.):

• международной научной конференции «Глобализация российских регионов Урала и Западной Сибири» (Сеул, Южная Корея, Ханкукский университет международных исследований, июнь 2003 г);

• международной научной конференции «Человек. Общество. Окружающая среда», (Екатеринбург, июнь 2001 г.);

• международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы инвестиционных процессов в Уральском регионе», (Екатеринбург, октябрь 2003 г.);

• международном симпозиуме по экономической теории (Екатеринбург, сентябрь 2002 г.);

• Южно-Уральском экономическом форуме (Челябинск, сентябрь 2002 г.);

• всероссийском симпозиуме по миниэкономике (Екатеринбург, июнь 2002 г.);

• «Уральском транспортном форуме» (Екатеринбург, сентябрь 2004 г.);

• координационных рабочих совещаниях по международному проекту «Устойчивое развитие Печорского региона в изменяющихся условиях природы и общества (SPICE)» в городах Апатиты (февраль 2001 г.), Екатеринбург (ноябрь 2001 г.), Абердин (апрель 2002 г.), Хельсинки (декабрь 2002 г.), Печора (февраль 2003 г.).

Публикации. Результаты научных исследований опубликованы в 135 работах по теме диссертации. Общий объем авторских листов — 138 пл.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных литературных источников и приложений, изложенных на 300 страницах основного текста, содержит 12 рисунков и 15 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Назрела неотложная необходимость проводить надежную, стимулирующую экономический рост региональную политику, нацеленную на структурную перестройку, создание благоприятного предпринимательского и инвестиционного климата, обеспечение стабильных взаимоотношений государства, регионов и общества, преодоление горизонтальной и вертикальной несбалансированности межрегиональных отношений. Необходимость вариантных прогнозных расчетов, обеспечивающих информационную поддержку выбора направлений экономической политики, предопределяет актуальность разработки соответI ствующего экономико-математического инструментария и прикладных систем. Анализ текущего состояния применения экономико-математических моделей на различных территориальных уровнях показывает, что они используются при решении задач прогнозирования явно недостаточно. Это относится к преобладающей части регионов, отраслевых комплексов и корпораций. Очевидно, что принятие хозяйственных решений без применения модельного инструментария и вариантных прогнозных расчетов не позволяет обеспечить их достаточную надежность.

Проведенные в диссертационной работе исследования позволяет сделать следующие выводы.

1. Анализ существующего модельного обеспечения на уровне отраслей и территорий, а также схем и методик соответствующих расчетов показывает, что традиционные модели и подходы, применявшиеся для анализа процессов управления в период действия плановой системы управления экономикой, с современных позиций характеризуются рядом серьезных недостатков, ограничивающих возможности их применения в рыночной экономике.

К наиболее существенным структурным изъянам прежних подходов можно отнести:

• отсутствие развитых финансовых блоков;

• локальный характер анализируемых проблем управления;

• искаженное представление истинных целей развития;

• ориентация на директивные рычаги реализации и внедрения;

• недостаточный учет инициативы хозяйствующих субъектов.

2. Ряд недостатков моделей и подходов был обусловлен практикой централизованной системы управления, в частности, это затрагивало в существенной степени важнейшие аспекты развития производственных систем:

• ограничение возможностей выбора структуры продукции, поставщиков и потребителей- ¦

• ограничение возможностей выбора направлений развития производственной базы, специализации, сфер инвестирования, распределения прибыли и др.

3. С другой стороны, вряд ли следует отрицать, что многие разработки и модели совершенно и достаточно корректно отражают технико-экономические параметры моделируемых производственных процессов, их взаимосвязь в рамках региона и отрасли. В качестве примеров таких разработок можно привести ряд моделей оптимизационного типа для управления производственными и технологическими процессами, разработки крупномасштабных инвестиционных проектов и бизнес-планов, выбора структуры производственной программы с учетом множественности текущих и перспективных целей развития.

3. При соответствующей доработке и модернизации некоторые традиционные модели, методы, схемы расчетов могут оказаться полезными для анализа и прогнозирования процессов регионального развития, оценки существующих вариантов и схем их реализации. Кроме этого, многие принципы и методические подходы, характерные для традиционных моделей развития и размещения производства, могут быть использованы в модифицированном виде для оценки параметров структурно-функциональных моделей, соответствующих современным методикам и стандартам бизнес-процесссов.

4. Анализ имеющегося инструментария территориальных исследований показывает, что его модификация для адаптации к рыночным условиям хозяйствования объектов государственного регулирования позволяет применить значительный арсенал методов и подходов к разработке комплексных целевых программ социально-экономического развития, программ развития и размещения производства, государственного регулирования инвестиционных процессов. Здесь представляется целесообразным совместное применение модифицированных территориальных моделей различного типа и современных экономико-статистических моделей (например, моделей панельной обработки массивов данных).

5. В современных условиях изменения функций и возможностей субъектов хозяйствования и управления не представляется возможным ограничиться стандартными постановками однои многопродуктовых производственно-транспортных задач, перенося их в безусловном порядке на современную российскую почву. В диссертации сделана попытка реализовать идею синтеза и совмещения преимуществ зарубежных и отечественных методов оценки инвестиций и аппарата моделей развития и размещения производства.

6. Предложенная в диссертации региональная межотраслевая динамическая модель позволяет достаточно полно отразить особенности региональной инвестиционной политики и воспроизводства основных производственных фондов, выявить эффективные направления развития производственной сферы региона. Динамический характер модели дает возможность реалистично описать процессы валовых капиталовложений, условий прироста производственных мощностей в зависимости от чистых инвестиций и распределенного инвестиционного лага, оценить параметры, характеризующие затраты продукции па возмещение выбытия основных фондов. Однако, точечный характер модели не позволяет анализировать вопросы территориального размещения производства. Более того, методика расчетов не ориентирована на анализ изменений внутриотраслевой структуры хозяйства региона. Эти недостатки изолированного использования модели предлагается устранять на основе информационного обмена с моделью регионального хозяйственного комплекса, учитывающей конкретные технико-экономические показатели отраслевых вариантов развития и размещения производства на территории.

7. Использование модели регионального хозяйственногЬ комплекса основывается на разработке и количественном уточнении с помощью вариантных расчетов сценариев развития и размещения производства. Получаемая в результате информация содержит прогнозы межотраслевых и территориальных связей, а также учитывающие взаимозаменяемость ресурсов и дискретность вариантов развития и размещения производства оценки параметров территории. Направления использования получаемых оценок в практике государственного регулирования территориального развития имеют преимущественно конкретный характер, зависящий от специфики территории и взаимосвязей ее хозяйственного комплекса.

8. Исследование проблем развития регионального транспортного комплекса целесообразно осуществлять на основе обобщенной имитационной модели, позволяющей структурировать процессы анализа не только общих вопросов повышения эффективности функционирования транспортных систем, но и проблем, связанных с реализацией территориальных программ и проектов. Применение модели анализа и прогнозирования перевозок позволяет создать обновляемую информационную базу для регулярной оценки и текущего уточнения прогнозных показателей грузопотоков на основе интерактивных схем агрегированных грузопотоков с территориальной привязкой. При этом создастся единое информационное пространство для последующей разработки бизнес-проектов, обеспечивающих рациональное управление ресурсами транспортной системы и снижения финансовых потерь и рисков. Для регулярного использования модель должна быть достроена процедурами, повышающими ее функциональность. Применение графического описания информационных потоков в модели позволяет уточнить ее структуру и логику взаимосвязи отдельных этапов исследования, и, в конечном счете, обеспечить адекватность модели параметрам взаимодействия транспортной системы и хозяйствующих субъектов территории.

9. Ключевым моментом для повышения качества и обоснованности прогнозов развития и размещения производства является создание и развитие информационных систем. Для территориального уровня подобные системы должны обладать выраженной спецификой, отражающей территориальные особенности объектов, текущие и стратегические цели развития. Значительные потенциальные возможности создания и мониторинга территориальных информационных систем предоставляют современные средства формирования картографических моделей в виде многослойных электронных карт, интегрирующих социально-экономическую, экологическую и другую информацию для конкретных территорий. Аналогичные подходы возможны для представления информации о взаимосвязях предприятий и территорий, проблемах и целях развития.

10. Предложенные в работе подходы, методы, модели и рекомендации могут применяться в аналитических и прогнозных исследованиях при обосновании среднесрочных и перспективных прогнозов развития производственной сферы крупных регионов, схем развития и размещения производительных сил субъектов РФ, при выявлении направлений, сфер и объектов инвестирования в регионах. Это позволит повысить качество и обоснованность управленческих решений на региональном уровне.