Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Научно - технический прогресс как экономическая категория 9
1.1 Инновационный процесс 17
1.2 Технология. Научно-технический потенциал 22
1.3 Эволюция экономической системы. Технологическая траектория и парадигма 25
1.4 Технологический уклад 30
1.5 Классификация технологических укладов 34
1.6 Элементы государственного управления нтп38
1.7 Краткий обзор основных методов и моделей исследования научно - технического прогресса на макроуровне 41
1.8 Выводы 48
Глава 2. Моделирование процесса смены технологического уклада 51
2.1 Этап накопления 54
2.2 Этап отдачи накоплений 58
2.2.1 Смена технологического уклада при фиксированной норме накопления 60
2.2.2 Оптимальное управление сменой технологического уклада 65
2.3 Выводы 73
Глава 3. Моделирование перевооружения российской экономики 75
3.1 Производственная функция экономики россии 76
3.2 Моделирование этапа накопления 78
3.3 Моделирование этапа отдачи от накоплений 79
3.4 Выводы. 89
Заключение. 90
- Эволюция экономической системы. Технологическая траектория и парадигма
- Краткий обзор основных методов и моделей исследования научно - технического прогресса на макроуровне
- Смена технологического уклада при фиксированной норме накопления
- Моделирование этапа отдачи от накоплений
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Научно-технический прогресс существенно изменяет экономическую систему, нарушая при этом сложившееся в экономике равновесие, зачастую приводя к кризисам и потрясениям. Поэтому важными становятся исследования по анализу прогресса как экономической категории, моделированию технического развития, его влияния на экономику как на сложную, синергетическую, нелинейную систему, анализ последствий, которые он может принести и выработка практических рекомендаций по нейтрализации негативных и усилению позитивных эффектов прогресса.
Особое внимание следует обратить на цикличность и неравномерность этого процесса, на роль государственного управления в нем.
Цель исследования. Важной составной частью научно-технического прогресса является этап зарождения нового технологического уклада, под которым, следуя Сергею Юрьевичу Глазьеву [13], будем понимать некоторую совокупность производств, находящихся примерно на одном и том же уровне технического развития, образующих такую экономическую систему, которая способна осуществлять процесс собственного воспроизводства за счет внутренних ресурсов. Прогресс в долгосрочном и дальнесрочном периодах не может проходить иначе, кроме как: путем замещения уходящего традиционного технологического уклада новым инновационным.
Целью настоящей работы является моделирование процесса смены технологического уклада при оптимальном управлении этим процессом.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
провести содержательную классификацию технологических укладов,
построить модель смены технологического уклада,
решить задачу оптимального управления процессом смены технологического уклада,
провести анализ процесса смены технологического уклада на конкретных числовых данных.
Краткий обзор литературы. Изучение экономической сущности научно-технического прогресса на макроуровне и его моделирование широко освещено в работах российских и зарубежных ученых: Александра Ивановича Анчишкина [1], [2], Мюрея Брауна [7], Александра Евгеньевича Варшавского [8], [9], Александра Александровича Дагаева [15], Джевани Доси [100], [101], [102], Владимира Николаевича Костюка [24], Карла Оппендлера [40], Владимира Сергеевича Малова [30], Денисона Сахала [50], Роберта Солоу [122], [123], Шарля Перес-Переса [115], Йозефа Шумпетера [57].
Содержательный анализ категории «технологический уклад» проведен в работах российских ученых: Сергея Юрьевича Глазьева, Дмитрия Семеновича Львова [12], [13], [14], [68].
Модели смены технологического уклада при фиксированной фондовооруженности для односекторной экономики и для трехсекторной экономики были разработаны Владимиром Алексеевичем Колемаевым [22], [23].
Объект исследования. Объектом настоящего диссертационного исследования является экономическая система в части создания, распределения, использования и потребления инновационных благ. Предмет исследования. Предметом данной работы является процесс смены технологического уклада и оптимальное управление им.
Научная новизна. Научную новизну представляет проведенная содержательная классификация технологических укладов и предложенная модель- смены, технологического уклада с изменяющимися значениями фондовооруженности технологических укладов. На защиту выносятся:
предложенная в настоящей диссертационной работе модель смены технологического уклада с изменяющимися значениями фондовооруженности технологических укладов,
вытекающие из ее анализа положения:
о возможной цикличности этого процесса,
о роли консерваторов как стабилизирующего звена экономики. Основные гипотезы:
инновационный технологический уклад эффективнее традиционного технологического уклада, т. е. обладает большей производительностью труда и капиталоотдачей;
гипотеза «обучения в процессе производства», т. е. с ростом кумулятивных капиталовложений в инновационный технологический уклад происходит рост производительности труда в нем;
на начальном этапе развития инновационный технологический уклад обладает постоянной отдачей от увеличения использования факторов производства;
для перевооружения экономики можно использовать технологии, закупленные за границей, либо технологии, разработанные внутри страны. При моделировании мы будем предполагать экзогенное внедрение технологий в экономическую систему.
В рамках настоящей работы под консерваторами понимается та часть рабочей силы, которая, в отличие от инноваторов, не склонна переходить из уклада в уклад, если ставки заработной платы в укладах равны.
Теоретические и методологические основы исследования.
Теоретическими и методологическими основами настоящего диссертационного исследования послужили работы ведущих российских и зарубежных специалистов в области математической экономики и технического прогресса - это работы Сергея Юрьевича Глазьева, Мюррея Брауна, Денисона Сахала. (см. [13], [22], [50] соответственно).
Настоящему диссертационному исследованию характерен целостный подход.
Теоретическая значимость. Теоретическую значимость представляет положение о возможной цикличности процесса смены технологического уклада, неравномерности перераспределения ресурсов из одного уклада в другой как одной из причин возможных кризисов.
Практическая значимость. Практическая значимость данной работы заключается в рекомендациях по оптимальному управлению процессом перевооружения экономики, в выводе о важности государственного воздействия на процессы перелива ресурсов из традиционного технологического уклада в инновационный.
Этапы исследования. Проведенное исследование включает в себя следующие этапы:
анализ категории научно-технического прогресса, его экономической сущности,
изучение уже наработанных методов и моделей по данной теме,
построение математической модели смены технологического уклада,
решение задачи оптимального управления процессом смены технологического уклада,
верификация результатов на числовом материале.
8"
Информационная база исследования. Информационной базой исследования послужили официальные публикации Госкомстата РФ (см. [44], [45], [46], [47], [48], [49], [32]^ [34], [35], [36], [37]) и официальные статистические издания США (см. [124], [125], [126]). Апробация результатов исследования. Автором были сделаны доклады по теме исследования на следующих семинарах и конференциях:
Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы управления» (ГУУ, 2002);
Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов «Реформы в России и проблемы управления» (ГУУ, 2001, 2002, 2003, 2004);
9-м Всероссийском студенческом семинаре «Проблемы управления» (ГУУ, 2001).
Публикации. Автором были выполнены следующие публикации по рассматриваемой теме: [59], [60], [61], [62], [63], [64].
Структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, четырех приложений и списка литературы. В работе содержится 107 страниц машинописного текста, две таблицы, 17 рисунков, использован 131 источник.
Эволюция экономической системы. Технологическая траектория и парадигма
Эволюция является процессом реакции системы на инновации, стремлением к равновесию. [50, с. 94] Она включает глубокую перестройку структуры и функций объекта.
Важным моментом эволюции экономической системы является процесс развития основных базисных нововведений некоторого этапа совершенствования системы, которые как бы являются символом очередного витка эволюции, и называются артефактами. Так, например, артефактами являются паровой двигатель, электрогенератор и т. п.
Развитие таких радикальных инноваций изучает теория эволюции артефактов. Основным принципом этой теории является следующее утверждение: изменение размеров системы, как правило, влечет за собой изменения в характеристиках ее формы и структуры. [50, с. 88]
Часто считают что, прогресс всегда приводит к нарастанию сложности, что может привести в свою очередь к гибели системы. Теория эволюции артефактов, по Сахалу, утверждает обратное: эволюция системы — это нарастание простоты, а эволюция подсистемы — нарастание сложности [50, с. 100].
Мы также будем придерживаться такой точки зрения, которая будет близка тем, кто в какой - либо мере знаком с программированием. Усовершенствование компьютерной программы приводит к ее разбиению на функции и объекты, облегчая восприятие целого. При таком программировании программа становится комплексным иерархическим объектом, очень понятным для восприятия даже непрофессионалу. Согласно указанной здесь теории, такому принципу подчинено развитие любой значимой конструкции.
Первоначальный выбор технологии имеет первостепенное значение, поскольку предопределяет все последующее ее развитие. Здесь также необходимо отметить справедливость принципа переломных точек, согласно которому вначале происходит фундаментальное открытие, а затем улучшение конструкции. По Сахалу суть проектирования любой конструкции - создание системы, система же устанавливает границы эволюции данного агрегата или технологии. [50, с. 99] В связи с вышеизложенным отметим следующие положения [50, с. 95]: «динамика системы определяется ее историей и размерами», «эволюционный процесс имеет тенденцию и к самогенерации, и к самоограничению», «для размеров любой системы существуют верхние и нижние пределы». Расширить границы развития системы, согласно принципу созидательного симбиоза, возможно путем объединения конструкций. [50, с. 96] Переломная точка обладает следующими признаками [50, с. 333]: возникновение является синтезом старых проверенных концепций, по мере адаптации техники к среде ее применения увеличивается вероятность того, что именно такая техника будет определять дальнейшее развитие. Сахалом был предложен принцип «раствора и застывшего бетона» [50, с. 225], который заключается в следующем: «хотя априорно развитие технологии можно уподобить раствору, готовому принять любую придаваемую ему форму, в результате развития технологии происходят процессы, напоминающие застывание бетона, т. е. у технологии появляется способность противостоять изменениям формы». У этого крупного ученого есть понимание эволюции как процесса приближения к равновесию, управляемому внутренней динамикой системы. [50, с. 94] Различают три процесса эволюции системы [50, с. 92]: непропорциональный рост подсистем; изменение материала, из которого состоит система; увеличение сложности структуры системы. В то же время на небольших периодах времени, как уже отмечалось, система способна противостоять изменениям ее конструкции и обладает изометрическим типом роста, на больших временных интервалах пропорции подсистем и их связи могут претерпевать существенные изменения, тогда говорят о аллометрическом росте. Существенный вклад в развитие экономической науки в рассматриваемом направлении внесли Доси изучением технологических траекторий (ТТ) и Перес - Перес рассмотрением технико-экономических парадигм (ТП). Технологическая траектория — это структура нормальной технологической активности на базе технологической парадигмы. Технологическая траектория обладает следующими свойствами по Доси[102]10: наличие технологических барьеров, соответствующих максимально возможным значениям параметров данной ТП; кумулятивный характер НТП в рамках каждой ТП (в каждой точке ТТ возможность дальнейшего прогресса связана с достигнутым положением по отношению к технологическому барьеру)г дополняемость и взаимодополняемость ТТ; сложность экономических измерений и выбора альтернативных ТТ. Основные положения, введенные Перес-Пересом, стали известны широкой научной общественности как концепция Перес-Перес. Согласно этой концепции, технологическая парадигма — модель и образец решения избранных технологических проблем, основанных на определенных принципах, вытекающих из достижений естественных наук и соответствующих материальных технологий. [115]" Приведем также другое определение ТП. «Технико - экономическая парадигма - это множество руководящих принципов, которые становятся общепринятыми для очередной фазы развития.» [13, с. 39] Старый социально - институциональный механизм - барьер на пути новой технологической парадигмы. [13, с. 39] Депрессия - период несоответствия между новой технико -экономической парадигмой и институциональной структурой. [13, с. 39] Смена парадигм — радикальное изменение превалирующего инженерного и управленческого образа мышления о наиболее эффективном хозяйствовании.
Краткий обзор основных методов и моделей исследования научно - технического прогресса на макроуровне
Автономное распространение инноваций. Модели этой подгруппы рассматривают процесс появления инноваций, как правило, оторвано от уже существующих товаров и технологий, концентрируются лишь на скорости распространения инноваций, изменении их доли в объеме произведенной продукции и т.п.
С вероятностной моделью появления инноваций можно ознакомиться по [50], в ней процесс зарождения инноваций во времени рассматривается как случайный процесс.
Широкое применение в моделировании данного процесса получили модели, основанные на уравнениях Пирла - Ферхальста, логистических кривых. В таких моделях объем инновационной продукции или их доля в выпуске в некоторый момент времени отображается с помощью логистической кривой.
С интересной биологической моделью, в которой совокупность инноваций рассматривается как популяция живых существ можно ознакомиться по [58]. В этой модели на численность популяции инноваций влияют так называемая К-стратегия, отвечающая за процесс зарождения инноваций, и R-стратегия, обеспечивающая несущую способность среды, в качестве которой в экономике выступает спрос.
Модели Иван [107], [108} и Полтеровича—Хенкина [43} оперируют долями материальных носителей инновации, сгруппированных по уровням эффективности технологий. В модели Иван разрешается мгновенный переход носителя инновации на любое количество уровней эффективности, в модели Полтеровича — Хенкина — только на один уровень. Все носители инноваций принадлежат одной технологической системе21.
Вытеснение новой продукцией старой. Такие модели рассматривают процесс распространения инновации как процесс вытеснения новыми видами продукции старых. Здесь успешно применяются модели, основанные на системах дифференциальных уравнениях Волтерра — Лотка [131], [114].
Приведем некоторые примеры моделей этого класса: - модель Фишера - Прая [103]. Рассматривается процесс замещения одного вида устаревшей продукции инновационной. Скорость замещения пропорциональна доле вытесняемой технологии; - модель Петерки - обобщение модели Фишера — Прая на случай последовательного замещения нескольких технологий; [12, с. 34] - модель Глазьева и Каримова. Является обобщением модели Полтеровича - Хенкина на случай взаимодействия двух технологических систем. [12, с. 35] Модели неовеществленного прогресса. В них технический прогресс-рассматривается как экзогенно заданная величина. Его влияние чаще всего отображается как функция от времени. - методы расшифровки остатка Абрамовича (SAK - методы, методы факторного анализа). Под остатком Абрамовича понимается та часть прироста валового выпуска продукции, которую нельзя объяснить увеличением использования факторов производства: рабочей силы и капитала; - меры НТП (по Тинбергену, по Солоу, по Солтеру); - индексы производительности рабочей силы и капитала; - меры и модели на основе межотраслевого баланса. Модели овеществленного прогресса. В таких моделях распространение НТП рассматривается в привязке с распространением его материальных носителей: новых фондов экономики и рабочей силы. Также они отображают, как правило, и влияние неовеществленного прогресса, распространяемого с новыми способами организации производства, в качестве функции от времени: - модель Солоу [122]; - модель Брауна [7]. Приведенные модели различаются тем, что в первой трактовка качественного изменения фондов производится при помощи множителя моральной амортизации в общей норме амортизации, а во второй - при помощи множителя возрастающей во времени производительности фондов. [7, с. 89-90] Обобщение этих моделей - использование производственной функции вида: Y=F(K ,L ,t), где Y - валовой выпуск, К - основные фонды экономики, измеренные с учетом их эффективности, L - численность рабочей силы, с учетом качества трудовых ресурсов, t — время, отражающее в этой модели влияние неовеществленного НТО. Упомянем также о функции обучения Эрроу [95], которая отображает зависимость производительности труда от валовых капитальных вложений, и о функции технического прогресса Калдора [109], [110], [111], которая указывает на связь темпов прироста производительности труда и темпов прироста фондовооруженности. 3. Методы изучения характера прогресса (нейтральный, не нейтральный). Основаны на использовании аппарата производственных функций. Эти методы исследуют прогресс с точки зрения его влияния на ситуацию равновесия (нарушает или нет ): метод Хикса; - метод Харрода; метод Солоу. 4. Эталонные модели сопоставления прогресса разных стран (Вишнев [11], Глазьев [12]). Эталон по Глазьеву - это фактически достигнутый уровень в наиболее технически развитой в соответствующей области стране. Скорость технического прогресса — время, требующееся стране для прохождения соответствующего этапа эволюции. В рамках этого метода выделяются ряд величин, динамика которых характеризует развитие уклада во времени: стоимость производственных мощностей уклада, производство основных видов его продукции, потребление основных видов сырья и т.п.
Смена технологического уклада при фиксированной норме накопления
На: этапе накопления норму накопления в инновационный уклад - pt следует подбирать исходя из формулы (16). Так как накопление будет осуществляться за счет непроизводственного потребления, то оно несколько уменьшится.
Анализ второго этапа развития инновационного уклада показывает, что фондовооруженность инновационного уклада будет сходиться к некоторому ограниченному значению, определяемому выражением (42).
Численность рабочей силы в традиционном укладе будет постоянно убывать и в момент Т, определяемый из (37), достигнет своего нулевого значения, если, конечно ранее инновационный уклад не исчерпает свой инновационный потенциал. Фондовооруженность традиционного уклада с убыванием из него рабочей силы будет стремиться к бесконечности, что соответствует ситуации вытеснения уклада.
Оптимальное управление процессом смены технологических укладов будет носить релейный характер. Управляющий параметр pi - норма накопления в инновационный ТУ будет принимать сначала максимальное Такое управление демонстрирует принцип: «сначала сберегаем, а затем потребляем».
Производную Гамильтоновой функции по управляющему параметру (см. (48)) удобно разбить на две части. Первое слагаемое характеризует ценность потребления, взятую с обратным знаком; второе слагаемое -ценность накопления. Сопряженная функция vj/2(t) - теневая цена приростных фондов, со временем она стремиться к своему ограниченному значению.
Непроизводственное потребление на одного занятого будет на этапе выведения инновационного уклада подчиняться нелинейной зависимости — (67). Рассматриваемый этап характеризуется необходимостью государственного воздействия на процесс смены ТУ, в смысле переключения управляющего параметра в найденный момент времени t. С сожалением отметим, что общее решение системы дифференциальных уравнений не устойчиво. Однако, это не снижает значимости модели, а лишь указывает на необходимость учета этого факта при интервальном прогнозе. В результате серьезного экономического и политического кризиса, потрясшего Россию в 90-е годы, она стала отстающей в области применения высоких технологий. Сильная изношенность фондов, технологическая отсталость оборудования указывают на необходимость перевооружения производства. Это можно делать двумя способами: либо плавно, эволюционно, либо резко, революционно. Революционный способ применялся в некоторых странах после второй мировой войны, например, в Японии. Тогда за основу были взяты наиболее современные образцы американской технологии и они были внедрены в производство. Это позволило вывести экономику из кризиса, а затем сделать ее одной из наиболее развитых в технологическом плане. Революционному способу присущи огромные затраты и он не всегда проходит гладко: технологии извне могут оказаться неэффективными на новой почве. Однако, в результате применения такого способа, в случае успеха, страна сразу же становится конкурентноспособной на мировом рынке и в некоторых случаях ее промышленность становится более технологичной, нежели той, в которой такие технологии были разработаны. Т.к. там не произошел износ фондов — носителей «вчерашней» технологии и они еще действуют наряду с современными. Наличие указанных проблем в России делает такую модель возможной к применению у нас. Для- оценки производственной функции экономики РФ- будем использовать временные ряды ВВП, величины основных фондов экономики и численности занятых в экономике с 1970 года по 1989 год. Это мотивировано тем, что с 1990 года по 1998 год наблюдается отрицательная эластичность выпуска по фондам: выпуск снижается, а фонды растут. С 1998 года рост фондов сопровождается ростом ВВП, но данных для оценки параметров производственной функции на текущий момент времени явно не достаточно. Поэтому в рамках настоящей работы мы будем использовать производственную функцию, оцененную по данным до начала переходного периода. 2000 год будем считать точкой отсчета процесса перевооружения Российской экономики. Начальные значения параметров — это их значения в указанный год. Т. к. некоторые показатели инновационного уклада мы будем брать на основе характеристик экономик более развитых на сегодняшний момент, чем Российская, то, для сопоставимости величин, будем переводить все стоимостные показатели в сопоставимую валюту (в доллары США 1996 года30). Оценку производственной функции будем проводить методом наименьших квадратов.
Моделирование этапа отдачи от накоплений
Из приведенных выше зависимостей видно, что в таком случае начнется снижение непроизводственного потребления за весь рассматриваемый период. Этап отдачи от накоплений в таком случае будет длиться примерно 4,4 года, доля инноваторов будет равна 28,6%.
Чем больше будет доля инноваторов, тем сильнее будет снижаться непроизводственное потребление и тем быстрее будет проходить процесс смены укладов. Это утверждение было проверено для различных значений параметра у.
Если же несколько уменьшить значение этого параметра, приняв у=0,9, то перевооружение экономики займет 5,28 года, переключение управляющего параметра необходимо провести через 4 года, а динамика непроизводственного потребления будет иметь вид:Из всех рассмотренных случаев, данный демонстрирует нам наиболее предпочтительный вариант: непроизводственное потребление равномерно увеличивается во времени. Доля инноваторов будет равна 23,4%.
Если предположить, что каждый четвертый в России - инноватор, то процесс смены технологических укладов займет примерно восемь лет, с переключением нормы накопления на минимальное значение через три с половиной года после начала этапа отдачи от накоплений.
Процесс смены укладов будет носить циклический характер с довольно таки продолжительным спадом непроизводственного потребления до отметки чуть выше 13,5 тыс. долларов США 1996 года на человека. После плавного спада будет подъем, при котором к концу периода перевооружения экономики непроизводственное потребление достигнет отметки чуть выше 20 тыс. долларов США 1996 года на человека.
Если инновационная активность окажется сильнее, то это чревато обвальным спадом экономики, и правительству следует предпринять меры по ее снижению. Например, необходимо увеличить рекламу престижности работы в традиционном укладе, повысить там оплату труда.
При заниженной инновационной активности процесс перевооружения экономики может занять очень продолжительный срок. Так, если у = 0,19, что соответствует 5% уровню инноваторов, то процесс перевооружения может длиться 20 лет. В таком случае необходимо всеми средствами поощрять инновационную активность трудоспособного населения.
В рамках проведенной- работы, были, получены следующие результаты: - существуют две относительно устойчивые формы инновационного технологического уклада: универсальный инновационный уклад, охватывающий все три сектора экономики и уклад обрабатывающих отраслей, благодаря которому новые технологии появляются в потребительском и фондосоздающем секторах. Первый тип инновационного уклада будет конкурировать с традиционным за один первичный ресурс - рабочую силу, второй - за рабочую силу и сырье; - к концу периода смены технологического уклада, фондовооруженность инновационного уклада будет сходиться к некоторой ограниченной величине; - управление должно носить релейный характер: вначале норма накопления принимает максимальное значение, затем в момент (59) должно быть переключено на минимальное; - процесс смены технологического уклада может носить циклический, равномерный и убывающий характер в зависимости от перераспределения ресурсов из одного уклада в другой. При плавном, постепенном переходе рабочей силы из уклада в уклад наблюдается равномерность процесса, однако, излишняя инертность кадров может сильно растянуть этот процесс во времени, занизив при этом темпы научно-технического развития. Резкий перелив ресурсов в инновационный уклад, что часто бывает на практике, может привести к цикличности процесса, то есть вначале будет спад, а затем подъем, или к обвальному падению удельного непроизводственного потребления; - равномерность перехода рабочей силы в рамках предложенной модели зависит от двух составляющих: отношения ставок заработной платы укладов и от доли инноваторов в экономике. Расчеты показали, что если каждый четвертый в российской экономике является инноватором, то тогда прогресс будет носить циклический характер. Увеличение инноваторов сверх указанной величины может привести к кризису. Снижение - к равномерному ходу НТП, но при увеличенных сроках. Здесь, на наш взгляд, важной является стабилизирующая роль консерваторов.
Похожие диссертации на Моделирование смены технологического уклада
