Введение к работе
Актуальность темы исследования. Для эффективного управления экономикой крупного региона, республики, государства необходима современная технология построения многовариантных прогнозов экономического развития и анализа возможных сценариев взаимодействия экономической и природной систем региона. Такая технология основана на математических моделях и методах, и комплексе информационных и программных средств, обеспечивающих проведение расчетов по этим моделям.
Как в прикладных исследованиях макроэкономических процессов, так и в практике перспективного и регионального планирования широко используется метод межотраслевого баланса. Несмотря на известные упрощения, балансовый метод остается по-прежнему одним из немногих, которые наряду с достаточной простотой хатематической формализации позволяют разрабатывать практически реализуемые модели и механизмы управления в области экономики.
В современных условиях развития рыночных отношений методология межотраслевых исследований не только не теряет актуальности, но приобретает особое значение, поскольку, возможность оценки стратегических направлений экономического развития, исследование межотраслевых связей ив особенности, изучение взаимного влияния экономики и природной среды оказывается чрезвычайно важным для разработки проектов государственного регулирования, которое является неоьтемлемой частью экономической политики любой развитой рыночной системы.
Целью диссертационной работы является построение комплекса экономических и эколого-экономических какромоделей (включающего многоотраслевые динамические модели развития экономики, природно-эконокические модели регионального развития, рассматриваемые как в имитационной так и в оптимизационной постановках) и создание на их основе компьютерной системы, позволяющей проводить их синтез, информационное наполнение, идентификацию и численное исследование.
Данная система моделирования должна обеспечивать.возможность рсзеихя следующих основных задач: проведение нноговариантных сце-
нарных расчетов экономической динамики; построение прогнозов и сравнительного анализа возможных стратегий эколго-экономического развития страны, крупного региона, с учетом различных факторов, в том числе, научно-технического прогресса и истощения природных ресурсов.
Методы исследования диссертационной работы базруются на аппарате системного анализа и исследования операций. Построение эколого-экономических моделей проводилось с использованием различных методов математической статистики, а их исследование на основе имитационного моделирования. Вычислительные алгоритмы решения задач оптимального управления основываются на достаточных условиях оптимальности.
Связь с планом. Исследования по теме диссертационной работы проводились в соответствии с плановой тематикой работ Института проблем управления РАН в рамках следующих тек, в которых автор выступал ответственным исполнителем: «Разработка диалоговой программной системы моделирования эколого-экономического развития народного хозяйства> (154-89/45 и 91-90/45, в рамках Программы биосферных и экологических исследований АН СССР, N гос. регистрации 01.89.0088657), «Моделирование и оптимальная стабилизация многоотраслевой экономики в условиях техногенных и природных катастроф:» (126-91/45), «Разработка вычислительных алгоритмов, методов анализа устойчивости, информационное наполнение и компьютерная реализация динамических макрокоделей производства различной степени агрегированности, моделей народонаселения и уровня жизни с учетом НТП, экологических факторов и возмущений от катастроф> 1159-92/45), "Разработка математических моделей экономической динамики и их информационного наполнения для Российской Федерации* (198-93/45) в рамках ГНТП «Безопасность:»; «Глобальные методы теории оптимального управления. Новые вычислительные алгоритмы. Приложения. Вариационные принципы. > (345-92/45. N гос. регистрации 01. 92. 0017929).
Научная новизна состоит в следующем. В работе: - разработаны принципы построения комплекса динамических межотраслевых и природно-экономических моделей различного уровня агрегированности, а также способы взаимодействия моделей в комплексе и принципы выбора ж конкретизации моделей для изучаемого объекта;
построены новые вычислительные алгоритмы оптимального управления в нелинейных динамических моделях межотраслевого баланса, основанных на достаточных условиях оптимальности;
развиты методы учета сбалансированной динамики технологических матричных структур для межотраслевых моделей и разработке численных методов их реализации;
предложена и реализована технология интерактивного построения, идентификации я численного исследования динамических моделей экономической динамики, и структура интегрированной программной системы, реализующей данную технологию;
- разработаны способы организации человеко-машинного диалога в
прикладных интерактивных системах и их программное обеспечение.
Практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы позволяют с помощью разработанного комплекса моделей осуществлять исследование сценариев эклолого-экономического развития регионов и анализировать экологические последствия реализации крупномасштабных экономических проектов. Разработанная в работе Система моделирования служит современным средством проведения таких исследований, связывая воедино математические модели и методы, базы данных, информационное обеспечение моделей, диалоговые и графические средства. Разработанные s диссертации вычислительные алгоритмы оптимизации развития многотраслевой экономики позволяют эффективно получать улучшение управления в данных задачах.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в Институте системного анализа РАН, Институте программных систем РАН, Иркутском Вычислительном центре СО РАН, Центре экономической конъюнктуры и прогнозирования Министерства экономики Российской Федерации, Государственной экологической экспертизе при Минэкологии РФ, Московском эконоиико-статистическом институте, Иркутском Государственном университете и ряде других организаций, занимающихся вопросами моделирования эколого-экономического развития регионов. Соответствующие справки и акты о внедрении приведены в приложении.
Апробация результатов. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах в Институте проблем управления РАН, Конференциях молодых ученых МГУ (1985 г.), ВНИИСИ РАН (1986 г.), ИПУ РАН (1988. 1989, 1990). Всесоюзных семинарах
«Моделирование развивавшихся систем» (Львов. 1987, 1988 гг.). Всесоюзных школах молодых ученых «Проблемы управления» (Махачкала, Алушта. 1989, 1991). Всесоюзных конференциях «Моделирование и анализ эколого-экономических систем» (Иркутск. 1989, 1991), Международных конференциях «Инвестиции в природный капитал: предпосылки устойчивого развития» (Стокгольм. Швеция. 1992). «Модели устойчивого развития» (Париж. Фракция. 1994), «Кибернетика и исследование операций» (Вена, Австрия. 1994). «Прогнозирование и экспертиза техногий» (Берген. Норвегия. 1994), «Оптимизационные системы моделирования и поддержки принятия решений» (Прага. Чехия, 1994). «Природные ресурсы, экономическое развитие и~ окружающая среда: Роль управленческих наук» (Анкоридж. США. 1994). Конференции Европейской Ассоциации природоохранной и ресурсной экономики (Дублин, Ирландия. 1934), «Опускаясь на Землю: практические приложения экологической экономики» (Сан-Хосе, Коста Рика. 1994). а также читались автором в лекциях и на научных семинарах в Университетах гг. Амстердам. Тилбург, Эйндховен (Нидерланды, апрель 1993), Аугсбург, Ульм. Карлсруе. Гейдельберг. Зигек. Байройт. Айштадт и Техническом университете г. Мюнхен (Германия, ноябрь 1993). Техническом университете г. Вена, Международном Институте прикладного системного анализа, Лаксенбург. Университете г. Грац (Австрия, май, 1994).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 14 печатных работ.