Алтайский Краевой Инновационный Банк Данных
Министерство экономического развития Алтайского края
Управление инновационного развития и кластерной политики 
Алтайский Центр
Кластерного Развития
Инновации

Исследование отношений партнерства в региональных экономических и социальных системах с применением математического и компьютерного моделирования

Отношение к критическим технологиям:
-


Контактная информация

ФИО пользователя
Алгазин Геннадий Иванович


Почтовый адрес
,


ФИО руководителя проекта:
Алгазин Геннадий Иванович


Аннотация проекта

Постановка и описание научной или научно-технической проблемы, решаемой в рамках Проекта
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы исследования частно-государственного партнерства и закономерностей функционирования региональных иерархических систем и организаций с двумя и более взаимодействующими центрами принятия решений на основе применения экономико-математических методов и компьютерного моделирования. Актуальность проблемы заключается в важности объективного научного изучения потенциальных возможностей повышения эффективности региональных экономических и социальных систем, которые создаются на условиях частного и частно-государственного партнерства, исследования взаимозависимостей между их участниками в условиях несовпадения экономических интересов, неполной и асимметричной информированности центров принятия решений, включая учет стратегий государственных, региональных и муниципальных органов власти


Современное состояние исследований в данной области науки, сравнение ожидаемых результатов с мировым
Современные исследования экономического взаимодействия в рыночной среде используют фундаментальные результаты таких научных школ и теорий как: неоклассическая школа (Е. Бем-Баверк, Л. Вальрас, С. Джевонс, А. Маршалл, К. Менгер, В. Парето, И. Фишер, Ф. Эджоурт и др.), из разработок которой задействована концепция о потребительской стоимости (полезности) благ, послужившая основой создания методик и моделей максимизации полезностей экономических агентов при реализации ими своих экономических интересов; школа рациональных ожиданий (Р. Барроу, Р. Лукас, Б. Маккалум, Э. Прескотт, Т. Сарджент, И. Уоллес и др.), внесшая фундаментальный вклад исследованиями риска и неопределенности в экономике, экономического равновесия, а также концепцией рационального поведения субъектов рыночной экономики; неоавстрийская экономическая школа (К. Менгер, Л. Мизес, Ф. фон Хайек и др.), развивавшая ценные для проводимых исследований идеи неполноты и асимметричности информации, а также рассматривавшая предпринимателя в качестве ведущего звена системных взимодействий; теория централизованной плановой экономики (В.В. Новоженов, Л.В. Канторович и др.), в рамках которой разработана концепция цен оптимального плана, выраженная формализовано в виде целевой функции и использованная в предлагаемых исследованиях; современная теория математического моделирования микроэкономики (А.Г. Гранберг, К.А. Багриновский, В.Л. Макаров, В.М. Полтерович, А.М. Рубинов и др.), оказавшая огромное влияние на становление данного исследования формализованным описанием партнерского взаимодействия субъектов рыночной экономики. При исследовании существенное значение отводится методам теории активных систем (В.Н. Бурков, Д.А. Новиков и др.) прежде всего для описания рыночного поведения агентов в интегрированных структурах и механизмов их стимулирования и контроля. В перечисленных научных школах и теориях не рассматриваются стратегии сотрудничества и соответствующие механизмы взаимодействия, а также границы допустимого взаимодействия партнеров для успешного функционирования рыночной экономики. Не используются возможности систем и рациональные организационно-экономические механизмы, основанные на частном и частно-государственном партнерстве. В предлагаемом проекте комплекс проблем рассматривается с учетом неравноправного положения партнеров, что характерно для ряда рыночных взаимодействий и для условий частно-государственного партнерства. Проводимое исследование позволило бы расширить границы возможных взаимодействий субъектов рынка, характерных для современного информационного общества, наметить пути активизации инновационных процессов и потенциала коммуникативных связей. На протяжении многих лет авторский коллектив проекта проводит теоретические и экспериментальные исследования по ряду актуальных проблем конфликтных и партнерских отношений в социально-экономических системах, моделированию и конструированию эффективных компромиссов. В последнее время открылись возможности применения результатов этих исследований для углубленного анализа рыночных систем, использующих стратегии частного и частно-государственного партнерства в условиях различия экономических интересов, неполной асимметричной информированности и неравноправного положения сторон, принимающих решения. Теоретический уровень ожидаемых результатов не уступает мировому, а по многим позициям опережает зарубежные разработки в данной области науки.


Новизна подхода в решении обозначенной проблемы
Получены новые в отечественной и зарубежной науке результаты, заключающиеся в развитии математических методов моделирования и анализа механизмов частного и частно-государственного партнерства, в том числе для многоуровневых рыночных структур, включающих более чем один центр принятия решений.В проекте комплекс проблем рассматривается с учетом различия экономических интересов, неполной асимметричной информированности и неравноправного положения партнеров, что характерно для ряда рыночных взаимодействий и для условий частно-государственного партнерства. Результаты проведенного исследования дают возможность расширить границы возможных взаимодействий субъектов рынка, характерных для современного информационного общества, наметить пути активизации инновационных процессов и потенциала коммуникативных связей.


Описание области применения результатов научно-исследовательской работы
Региональные иерархических системы и организации с двумя и более взаимодействующими центрами принятия решений. Анализ и оптимизация функционирования организаций, в которых установлены партнерские отношения как между субъектами рынка, например, торгово-посредническая деятельность или корпорация, так и между государственными институтами и бизнес-структурами.


Имеющийся у коллектива научный задел по предлагаемому проекту, полученные ранее результаты, разработ
1. Разработан метод декомпозиции многосвязных стохастических систем с асимметрией информированности ее элементов. Впервые выполнена формализация различного уровня информированности в многоагентных системах принятия решений и предложен прием фиктивного выравнивая информированности элементов для целей декомпозиции системы. Выполнено доказательство оптимальности декомпозиционной процедуры. Эти результаты позволяют проводить исследование процессов управления в социальных и экономических системах в условиях реальной информированности ее элементов. 2. Исследованы процессы эволюционного развития и ряд закономерностей в порядке чередования базовых механизмов управления, различных по уровню централизации и самоорганизации. Правильное межуровневое разделение глобальной задачи управления в иерархической организации позволяет понять, сконструировать и получить систему децентрализованного управления с высоким синергетическим эффектом. Результаты показывают, что свойство целостности системы – эмерджентность, синергетический эффект, гомеостазис возникают не случайно, а в соответствии с системными законами. Это подтверждает высокую значимость теории системной организации и ее применимость при реализации проекта. 3. Предложен комплекс декомпозиционных моделей сложных систем с активными агентами, стимулирование которых осуществляется по показателям конечных результатов. Исследованы механизмы стимулирования агентов и предложены методы декомпозиции соответствующих моделей управления. Проведены исследования механизмов координации решений. Использование указанных моделей позволяет выделить и провести исследование оптимальных решений в широком классе региональных социальных и экономических процессах. 4. Предложены методы декомпозиции сложных нелинейных моделей управления и синтез механизмов принятия и реализации оптимальных решений. Построены композиционно-блочные модели иерархических систем, в рамках которой разработан единый подход к построению иерархических алгоритмов решения задач большой размерности. Рассмотрены два способа организации сбора данных для координирующего центра, использование которых позволяет обобщить методы Данцига-Вульфа, Корнаи-Липтака и предложить новые механизмы функционирования иерархических систем. Эти исследования позволяют конструировать итеративные схемы информационного обмена в иерархических системах в процессе принятия и в процессе реализации решений. 5. Разработан принципиально новый класс математических моделей для исследования конфликтов в социально-экономических системах с несовпадающими интересами и неполной, асимметричной информированностью участников о множествах выбора решений. На его основе при конструировании эффективных компромиссов впервые реализованы в качестве стратегий участников обмен информацией и распределение управляющих переменных. 6. Разработаны модели согласованного выбора участниками уровней информационного взаимодействия между собой как для систем с неравноправными участниками, когда интересы подсистем подчинены интересам центра, так и для частных случаев систем с равноправными, экономически самостоятельными участниками. 7. На модельных примерах показана возможность практического применения математических моделей системного компромисса для организации рыночных систем. Исследования показали, что введены в рассмотрение новые механизмы, имеющие не только теоретическое, но и практическое значение для изучения возможностей углубления сотрудничества при разрешении конфликтов. 8. Проведен сравнительный анализ эффективности поиска компромиссов по предложенным механизмам (более 400 парных сравнений) и ряду известным теоретико-игровым моделям. Показано, что введение в модель новых аспектов по расширению сферы сотрудничества предоставляет участникам дополнительные возможности выбора и конструирования более эффективных компромиссов. 9. С использованием информационных технологий системного компромисса, а также модели «нащупывания» равновесия П. Самуэльсона реализован новый механизм регулирования спроса и предложения на товарных рынках с торговыми посредниками. Проведены исследования свойств механизма (существования решения, сходимости, устойчивости) для важного частного случая модели рынка, являющейся обобщением для рынка с посредником модели установления равновесной цены Эванса. 10. Разработана модель рационального поведения посредника на конкурентных товарных рынках. На основе анализа условий Куна-Таккера показано, что в ряде важных случаев данной модели объем спроса потребителей равен объему предложения производителей. С использованием итерационного процесса Эрроу-Гурвица предложен новый механизм взаимодействия экономических агентов товарных рынков. 11. Разработаны математические модели, дающие возможность изучения поведения экономических систем с новыми участниками – торговыми посредниками. С их применением на формальном уровне представлены модели экономических систем с посредниками, являющиеся модификациями моделей общего равновесия Л. Вальраса, равновесия с фиксированными доходами В.М Полтеровича и модели В.Л. Макарова. Показано, что субъекты экономики имеют значительно больше стратегий по выбору равновесных (компромиссных) состояний, чем в моделях-прототипах. 12. Предложен новый метод синтеза механизмов управления в иерархических системах с активными элементами в условиях неидентифицируемости реакций нижних уровней, с применением которого проведены разработка обобщенной и частных моделей управления многоагентными производственными системами, а также декомпозиционное решение задачи оптимизации функционирования многоагентной производственной системы корректирующего типа. 13. Разработана классификация многоагентных региональных социальных и экономических систем, которая основана на модели корректирующей оптимизации в сложных процессах принятия решений и на различных схемах обмена информацией. 14. Показано, что для исследования корпоративных производственных систем эффективным является комплексное применение теоретико-игрового и имитационного моделирования, а также моделей системного компромисса, дающих возможность ввести в рассмотрение стратегии обмена информации и распределения управляющих переменных. Основой для проведения исследования является новая динамическая модель системного компромисса с активными производственными элементами. С её применением получены оценки показателей корпоративной системы (распределение прибыли между корпоративным центром и предприятиями, объемы производства и ресурсного обеспечения предприятий) в зависимости от уровня информированности корпоративного центра о производственных возможностях предприятий и от распределения приоритетов целей участников при принятии решений. Предложенная модель рекомендована при разработке краткосрочных планов корпоративной системы с крупносерийным типом производства. 15. Разработана методика компьютерного моделирования и проведения численных экспериментов по формированию прибыли предприятия-посредника от разовых торговых сделок по конкретным товарам в многоагентных системах в условиях классического рыночного равновесия. Базовой является модель прибыли посредника от торговой сделки по конкретному товару, как результата взаимодействия и принятия решений в трехзвенных (производитель, посредник, потребитель) иерархических системах. Апробация методики на товарах ряда промышленных предприятий-посредников Алтайского края показала, что ее применение дает возможность построения надежных моделей для оценки и прогноза прибыли от разовых торговых сделок. 16. Проведен анализ риска в трехзвенном рыночном механизме взаимодействия хозяйствующих субъектов, объединяющем производителя, посредника и потребителя. 17. Методами декомпозиции блочных задач математического программирования получены процедуры согласования решений в многостадийных производственных системах с аддитивными и композиционно блочными целевыми функциями. 18. Проведено исследования систем контроля путем их моделирования методами теории иерархических игр, поскольку отношения контролирующего органа (центра) и подконтрольного элемента (исполнителя) не являются равноправными. Показано, что центр может проектировать и использовать на практике механизмы контроля в достаточно широком спектре. При моделировании рассмотрены два базовых механизма контроля, найдены оптимальные стратегии участников, проведен сравнительный анализ издержек центра и доказано, что центр имеет возможности по значительному снижению затрат на контроль при высокой исполнительности в системе. Исследованы пути использования этих механизмов контроля на практике в органах государственной власти [38]. 19. Проведено построение комплекса механизмов финансирования франчайзинговой деятельности в четырехагентных системах «потребители-франчайзи-франчайзер-инвесторы», включающего: механизмы самофинансирования фирм-франчайзи, механизмы формирования доходов фирм-франчайзи, механизмы финансирования головной фирмой-франчайзером, механизмы возврата инвестиций франчайзеру, механизмы финансирования инвесторами, механизмы возврата инвестиций инвесторам. 20. Осуществлена постановка задачи синтеза оптимальных механизмов финансирования франчайзинга и оценки их эффективности, а также проведено её решение на важных частных модельных примерах. 21. Для важного частного случая регионального конкурентного рынка разработаны математические модели функционирования олигополии на основе многоагентной франчайзинговой сети, в том числе теоретико-игровые модели с применением стратегий гамма-один и стратегий гамма-один с фиксированной сервисной платой. Получены аналитические выражения для основных характеристик такой олигополии в состояниях равновесия Курно, равновесия Штакельберга и неравновесия Штакельберга, включающих: общий объем активности франчайзинговой сети; активность отдельных фирм-франчайзи; рыночная цена продукции; прибыль фирм-франчайзи; прибыль франчайзера; величина роялти. 22. Для важного частного случая регионального неконкурентного рынка разработана базисная математическая модель функционирования монополии на основе франчайзинговой системы и получены аналитические выражения для основных характеристик монополии, включающих: общий объем активности франчайзинговой системы; активность фирмы-франчайзи; рыночная цена продукции; прибыль фирмы-франчайзи; прибыль франчайзера; величина роялти. Проведен сравнительный анализ организации на монопольном рынке франшизы на основе стратегий игр гамма-один с платежами роялти от объема продаж франчайзи и на основе стратегий игр гамма-один с фиксированной сервисной платой. Проведен также сравнительный анализ основных характеристик франчайзинговой системы на монопольном рынке с характеристиками многоагентной франчайзинговой сети на конкурентном рынке.


Перечень основных публикаций и публичных выступлений, в которых отражены достигнутые результаты научно-исследовательских работ по проекту
-


Перечень международных, федеральных, региональных и муниципальных конкурсов, в которых проект был признан победителем
-


Текущая стадия разработки проекта
Научно-исследовательская работа


Патентная чистота научно-технического задела, его защищенность
Данный вопрос не рассматривался


Тип научно-исследовательской работы
Поисковые проблемно-ориентированные исследования


Описание основных ожидаемых научных результатов
п.1. Исследование особенностей поведения субъектов рынка и государственных агентов на основе партнерских отношений, разработка методических основ моделирования и анализа механизмов их взаимодействия, направленных на активизацию инновационных процессов, а также использование и развитие инновационного потенциала региона. К концу 2010 года предусмотрено получить следующие результаты: – новые теоретические знания об основных особенностях функционирования выделенных представителей партнерских отношений и их взаимодействия с органами государственной, региональной и муниципальной власти; – методические основы моделирования и анализа механизмов взаимодействия субъектов рынка и государственных агентов на основе партнерских отношений. п.2. Выделение базовых иерархических структур и разработка базовых математических моделей, отражающих сущность и особенности партнерских отношений в региональных экономических и социальных системах. К концу 2010 года предусмотрено получить следующие результаты: –классификация базовых иерархических систем, основанных на частом и частно-государственном партнерстве; – базовые математические модели поведения партнеров и механизмы их взаимодействия, основанные на частом и частно-государственном партнерстве. п.3. Разработка прикладных математических моделей и методических основ их применения для анализа и оптимизации функционирования организаций, в которых установлены партнерские отношения как между субъектами рынка (франшиза, посредническая деятельность, кооперация и пр.) так и между государственными учреждениями науки и образования и частными компаниями. К концу 2010 года предусмотрено получить следующие результаты: – комплекс математических моделей устойчивого и эффективного поведения субъектов рынка и государственных агентов на основе партнерских отношений; – методические основы применения комплекса математических моделей для анализа и оптимизации функционирования выделенных представителей региональных экономических и социальных систем на условиях частого и частно-государственного партнерства. п.4. Компьютерное моделирование и программная реализация на персональных ЭВМ моделей для решения задач эффективности и устойчивости партнерских отношений, проведение вычислительных экспериментов на модельных и реальных данных. Верификация моделей и проверка их адекватности. Разработка рекомендаций по повышению эффективности функционирования региональных экономических и социальных систем. К концу 2010 года предусмотрено получить следующие результаты: – компьютерные модели и результаты вычислительных экспериментов на модельных и реальных данных. Все ожидаемые результаты являются новыми.


Ожидаемая научная, научно-техническая продукция
1. Разработаны новые механизмы выбора наиболее выгодных партнеров при конкуренции между посредническими звеньями. Эти механизмы реализованы с применением комплекса экономико-математических моделей, в которых для разрешения конфликта между торговыми посредниками используется аппарат теории позиционных игр. Предложенный комплекс моделей включает: 1) модель конкуренции посредников за производителя; 2) модель конкуренции посредников за потребителя; 3) модель выбора партнеров при продвижении товара на конкурентном рынке. Разработана методика формирования наиболее выгодных для партнеров цепочек продвижения товара "производитель-посредник-потребитель" 2. Разработаны новые механизмы привлечения инвестиций, направленные на предупреждение возникновения рисковых ситуаций при взаимодействии производителей с торговыми посредниками. Рассмотрены два механизма компенсации производителем затрат на мероприятия по снижению уровня риска, в которых он распределяет средства между посредниками пропорционально их вложениям в расчете на единицу продукции. В первом механизме компенсация затрат посредника осуществляется производителем только за счет снижения цены на товар. Во втором компенсация затрат посредника может осуществляться производителем и за счет увеличения объема продаж. Показано, что использование комбинированного механизма приводит к меньшей эффективности для производителя. Определены также условия, при которых данные механизмы компенсации являются работоспособными 3. Проведены модельные исследования поведения торговых посредников в условиях конкуренции между ними за продвижение товара от производителя к потребителям, в рамках которых описана новая модель функционирования рынка однородного товара, состоящего из одного производителя и ряда конкурирующих друг с другом торговых посредников. На основе данной модели получены аналитические оценки ряда основных характеристик рынка в условиях конкурентного равновесия Курно, конкурентного равновесия Штакельберга и неравновесия Штакельберга, включающих: объем производства товара; объем закупаемого у производителя и реализованного потребителем товара каждого из посредников; рыночная цена продукции; прибыль производителя и посредников и др. Предложены математические модели организации партнерских отношений между производителем и посредниками на основе теоретико-игрового подхода с применением стратегий гамма-один. Осуществлена постановка и приведено решение задачи оптимизации числа посредников на региональном конкурентном рынке по различным критериям: максимизация общей (суммарной) прибыли производителя и посредников; максимизация общего (суммарного) дохода; максимизация прибыли производителя. Проведен анализ рынка в состоянии равновесия Курно, равновесия Штакельберга и неравновесия Штакельберга 4. Рассмотрены некоторые аспекты применения теоретико-игровых концепций для преобразования конфликтной ситуации, возникающей между производителем и торговым посредником, в отношения партнерского сотрудничества. Показано, каким образом для максимизации эффекта сотрудничества между ними при осуществлении сделок использованы такие экономические инструменты как ценовые скидки и стимулирование 5. Проанализирована возможность организации взаимодействия посредников и потребителей на основе партнерских соглашений, при которых посредник снижает цены на ряд товаров для потребителей при условии, что они выделят дополнительные средства из собственного дохода, которые затем используют на покупку товаров у данного посредника. По предложенной авторами методике номенклатура товаров региональных рынков, по которым между посредником и потребителем осуществляются торговые сделки, может быть разбита на две группы: 1) товары, по которым данные партнерские отношения могут быть взаимовыгодны; 2) товары, по которым подобное взаимовыгодное партнерство не представляется возможным 6. Рассмотрена модель системы "Государство-Предприниматели", взаимодействие участников которой учитывается через налоговые отчисления, а также через дополнительные отчисления бизнес-структур при государственно-частном партнерстве, которые эквивалентны в модели налоговым отчислениям. Механизмы взаимодействия участников исследуются в рамках теории иерархических игр гамма-один (ситуациях равновесия по Штакельбергу) и гамма-два. Проведены численные эксперименты и сравнительный анализ механизмов. Полученные результаты могут использоваться при совершенствовании системы отношений субъектов рыночной экономики и государственных институтов, использующих стратегии государственно-частного партнерства 7. Предложен новый инструментарий для разработки с применением интервального представления временных рядов вариантов прогноза основных параметров рынка труда, занятости населения в зависимости от макроэкономического сценария развития экономики. Разработанная система математических моделей дает возможность комплексно отслеживать влияние основных социально-экономических факторов на рынок труда и принимать согласованные обоснованные стратегические решения органами государственной власти и крупными бизнес-структурами 8. Осуществлена новая постановка системной задачи совместного синтеза информационных и управляющих операторов. Рассмотрена ее декомпозиция и дана классификация систем управления в различных гипотезах информационного обеспечения. Показано, что метод совместного синтеза алгоритмов управления и обработки информации в теории информационно-управляющих систем имеет значительный потенциал развития 9. С применением метода недоопределенных вычислений проведено исследование на чувствительность математической модели корпоративной производственной системы, в которой при согласовании интересов используется пропорциональный механизм распределения ресурсов между предприятиями. Получена более точная оценка для величины изменения выпуска продукции корпорацией, обусловленного изменением величины используемого ресурса, по сравнению с аналитической оценкой 10. Предложено обобщение модели стимулирования организационных систем для случая несовпадающей информированности активных элементов. На примере промышленной корпорации получено решение по Нэшу и решение в доминантных стратегиях задачи стимулирования. Для получения ряда важных эмпирических зависимостей проведены вычислительные эксперименты 11. Предложена новая модель для изучения закономерностей взаимодействия различных факторов и предпринимательской активности, в которой предпринимательские проекты характеризуются капиталом, трудом, объемом производимого блага и рисками. Определен способ расчета доли трудоспособного населения, занимающегося предпринимательской деятельностью. Представлен вариант расчета объема блага, производимого предпринимательскими проектами, и доли занятости населения


Срок реализации Проекта (месяцев)
12


Необходимый объем финансирования (тыс. руб.)
200000


Ключевые слова

-


Графические, презентационные, текстовые и иные материалы к проекту

-