Статья 'Параметры устойчивого эколого-экономического развития в динамической СОЧИ-модели развития системы субъектов' - журнал 'Кибернетика и программирование' - NotaBene.ru
по
Journal Menu
> Issues > Rubrics > About journal > Authors > About the Journal > Requirements for publication > Council of Editors > Peer-review process > Policy of publication. Aims & Scope. > Article retraction > Ethics > Online First Pre-Publication > Copyright & Licensing Policy > Digital archiving policy > Open Access Policy > Open access publishing costs > Article Identification Policy > Plagiarism check policy
Journals in science databases
About the Journal

MAIN PAGE > Back to contents
Cybernetics and programming
Reference:

Parameters of sustainable ecological and economic development in the dynamic model of the combination of general and private interests of the development of the system of subjects

Gorbaneva Ol'ga Ivanovna

Doctor of Technical Science

Associate Professor, Department of Applied Mathematics and Programming, Southern Federal University

344090, Russia, Rostovskaya oblast', g. Rostov-Na-Donu, ul. Mil'chakova, 8a, kab. 212

gorbaneva@mail.ru
Другие публикации этого автора
 

 
Murzin Anton Dmitrievich

PhD in Economics

Docent, the department of Development Control of Spatial and Economic Systems, Southern Federal University

344090, Russia, Rostovskaya oblast', g. Rostov-Na-Donu, ul. Stachki, 200/1, kab. 210A

admurzin@yandex.ru
Другие публикации этого автора
 

 
Lazareva Elena Iosifovna

Doctor of Economics

Professor, Department of Innovation and International Management, Southern Federal University

344090, Russia, Rostovskaya oblast', g. Rostov-Na-Donu, ul. Stachki, 200/1, of. 212

el_lazareva@mail.ru

DOI:

10.25136/2644-5522.2020.1.33233

Review date:

15-06-2020


Publish date:

03-07-2020


Abstract: The article is devoted to the development of a dynamic model for the coordination of general and private interests in the system of complex socio-ecological-economic synergetic development of a system of economic entities, the target control parameter of which is maximization of specific consumption. The parameters of the model under consideration are supposed to be supplemented with the criteria of ecological and economic sustainability of a group of subjects localized on a separate territory, within the boundaries of a separate industrial cluster, municipal formation, region or macroregion. The conditions for sustainable development (homeostasis) of the socio-ecological-economic system in the model are set by the requirements for the economic development of the agent, the maximum permissible emissions and discharges of pollutants into the environment in the process of economic activity. The resulting formalized dependencies make it possible to substantiate the environmental and social significance of the management decisions taken, as well as the effects associated with the dynamics and uncertainty of the external environment. The paper presents an algorithm for finding the Nash equilibrium in the previously presented dynamic model for combining general and private interests of territorial development. Some components of the vector of control actions are found analytically, for the rest an economical procedure is described. It is shown that in the absence of established threshold values for GRP and the concentration of pollutants in water and air, it is unprofitable for territorial entities to spend resources neither on investments in production or fixed production assets, nor on cleaning up pollution. Consequently, the expediency of introducing conditions for sustainable development, which are fulfilled by the subject in the form of equality, is shown.


Keywords: maximum permissible emission, homeostasis, combined development of subjects, combining of interests, pollutant discharge, ecologico-economical influence, sustainability, socio-ecological-economical system, target control parameters, dynamic models
This article written in Russian. You can find full text of article in Russian here .

Методика моделирования социо-эколого-экономического развития субъектов на базе теории оптимального управления предложена в работах В.И. Гурмана [7]. В задачах исследования использовались аналитические методы наряду с имитационным моделированием.

Известная макроэкономическая модель Солоу [6] модифицирована Дружининым и Угольницким [5] с учетом пространственного аспекта и загрязнения окружающей среды. Детальный обзор моделей и систем поддержки решений в области управления устойчивым развитием представлен в работах [1, 2, 9].

В данной статье изложены результаты продолжения исследований приложения моделей согласования общественных и частных интересов к управлению развитием активных систем [3]. В частности, исследуется возможность учета эколого-экономических параметров согласованного устойчивого развития субъектов с целью повышения как собственного удельного потребления (уровня жизни населения, так и повышение удельного потребления всей системы.

Модель взаимодействия обособленных экономических субъектов социо-эколого-экономической системы имеет вид:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

Индекс обозначает номер экономического субъекта в системе. Время в модели дискретно и изменяется с шагом в один год.

Таким образом, вектор состояния субъекта системы описывается:

), (12)

вектор управляющих воздействий выражен:

(13)

вектор параметров представлен:

. (14)

Параметры модели характеризуют следующие данные:

валовый объем производства;

основные производственные фонды;

численность трудовых ресурсов;

валовая выработка, отношение произведенной продукции к затратам труда;

эластичность производства по основным фонда;

прирост (динамика) выработки;

износ ОПФ, доля стоимости, перенесенная на произведенный продукт;

соответственно прирост и сокращение трудовых ресурсов;

выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и воду соответственно в году t;

– управляющие переменные взаимодействия субъектов системы;

производительность труда субъекта;

ресурсосберегающие технологии производства;

природоохранные технологии субъекты;

доступность трудовых ресурсов;

инновации в безопасность труда на производстве;

экологическая ответственность субъекта.

Критерий оптимальности агента в модели определяется как функция сочетания общих и частных интересов:

. (15)

где текущее удельное потребление субъекта, выступающую частным интересом;

– удельное потребление системы субъектов, которое выступает общим интересом субъектов;

коэффициент дисконтирования;

– отражает заинтересованность субъекта в повышении удельного потребления всей системы (кластера), в качестве данного параметра используется удельный вес субъекта в совокупном потреблении.

Заинтересованность субъекта в максимизации не только внутреннего удельного потребления, но и всех соседних субъектов, а, следовательно, и всей системы (кластера) означает стремление повысить экономическую результативность и социальное благополучие [8]. Соответственно, чем меньше разница в параметрах потребления субъектов, тем лучше общий экономический климат системы субъектов (кластера), ниже уровень динамики рабочей силы, выше квалификация и специализация персонала, благоприятнее общая экономическая динамика развития в следствии соответствия потребительской стоимости ресурсов, которая определяет затраты на реализацию совместных проектов и программ развития [10].

Для исследования взаимодействия субъектов в составе системы (кластера) нужно произвести идентификацию параметров векторов Zi для каждого субъекта, а также сформировать программу расчета главных показателей () на определенном временном промежутке.

Однако чрезмерная эксплуатация природных ресурсов в процессе наращивания производства и расширения системы субъектов в рамках кластера может привести к нарушению гомеостаза за счет резкого снижения социально-экологических параметров. Отсутствие финансирования экологических и природоохранных инноваций в возобновляемых основных фондах не может быть оправданно ни при каких условиях [4]. Для сокращения неблагоприятного воздействия на социально-экологическую среду предлагается ввести рад пороговых экономико- экологических ограничений.

Условия устойчивого развития (гомеостаза) социо-эколого-экономической системы субъектов в модели могут быть заданы как:

(16)

Первое из условий определяет требования к экономическому развитию субъекта, а последующие два позволяют ограничить предельно допустимые выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду.

Рассуждая о нарушении условий устойчивого развития в системе субъектов, приходим к выводу о минимизации вложений в расширенное производство. Тогда учитывая условие , получим, что для обеспечения экономической динамики достаточно направить на производственные цели направить, обеспечивающие на следующем шаге прирост производства . Для определения значений минимальных параметров инвестирования в производство, обеспечивающих минимально допустимый уровень производства конечного продукта в следующем периоде, нужно решить систему линейных уравнений:

(17)

Данная система уравнений имеет ограничения на переменные Причем в силу первоначального неравенства если решение , то допустимым оно остается и при , т.е. для обеспечения минимального конечного продукта на следующем шаге достаточно имеющихся на данном шаге основных фондов. А вот в случае , к сожалению, никакие даже максимальные вложения в производство не обеспечат требуемый минимальный объем производства на следующем шаге. Далее необходимо снижение требований устойчивого развития для производства конечного продукта.

Затраты на предотвращение загрязнений атмосферы и водных ресурсов напрямую не влияют на объем производства и потребления в следующем временном периоде, поэтому их значение безразлично. Но объем природоохранных мероприятий напрямую влияет на уровень взаимодействия субъектов системы, которые прямо пропорциональны объему основных фондов субъекта, а, соответственно, и величине производимой продукции в последующем периоде. Следовательно, затраты на очистку окружающей среды должны быть не ниже определенного минимально уровня, а с учетом , получим:

То есть, с учетом обозначений:

Минимальные допустимые значения:

(18)

Величины взаимодействия субъектов могут быть исследованы в имитационном режиме перебором значений для каждого момента времени t с заданным шагом, благодаря чему удается найти равновесие по Нэшу, т.е. применяется следующий алгоритм:

Шаг 1. В цикле перебираются все агенты и для каждого находят стратегии по формуле (18).

Если их значения допустимы, то начинается перебор всех возможных стратегий . Перебор начинается с естественно интерпретируемой стратегией , . Далее, для каждой из стратегий находим значение . Если полученный набор имеет недопустимое значение, возвращаемся на предыдущий этап с очередным набором значений .

В целях сокращения трудоемкости можно применить метод однонаправленного перебора, при котором последовательно перебираются каждая из стратегий субъекта при фиксированных остальных стратегиях. Стратегии агента перебираются в следующем порядке:

1) в первую очередь перебирается , так как фактически от нее зависит объем требуемых ресурсов для развития регионов и экологические расходы; дальнейшие стратегии являются долей именно от этой величины;

2) затем перебираются доли от производственных инвестиций, которые идут на ликвидацию загрязнений атмосферы и воды;

3) затем перебираются каждая из стратегий .

Данный подход позволит существенно сократить количество переборов для каждой величины.

При фиксированной стратегии других агентов перебираются по определенному принципу стратегии рассматриваемого агента и отбирается стратегия, которая доставляет максимум его целевой функции, обозначим такую стратегию NEi;

Шаг 2. Полученные стратегии NEi образуют исход игры NE = (NE1, NE2, …, NEn).

Таким образом, в работе представлена динамическая модель сочетания общих и частных интересов (СОЧИ-модель) на основе неоклассической модели Солоу с учетом пороговых ограничений на объем производства, выбросы и сбросы загрязняющих веществ. Данная модель предполагает взаимодействие субъектов в системе в решении совместных задач развития за счет перекрестных инвестиций в целях синергетического эффекта.

В дальнейших исследованиях планируется осветить вопросы реализации репрезентативных сценариев поведения субъектов в практике управления согласованным развитием.



References
1.
Ougolnitsky, G. A., Usov, A. B. Computer Simulations as a Solution Method for Differential Games. / Computer Simulations: Advances in Research and Applications. Eds. MD Pfeffer and E. Bachmaier. NY: Nova Science Publishers, 2018. P. 63-106.
2.
Anopchenko, T. Yu., Murzin, A. D., Ugol'nitskii, G. A. Modelirovanie soglasovaniya interesov v zadachakh upravleniya ustoichivym razvitiem territorii // Ekonomika prirodopol'zovaniya, (6), 2017. S. 35-47.
3.
Gorbaneva O.I., Murzin A.D., Ugol'nitskii G.A. Mekhanizmy soglasovaniya interesov pri upravlenii proektami razvitiya territorii // Sistemnoe modelirovanie sotsial'no-ekonomicheskikh protsessov annotatsii k dokladam 41-oi Mezhdunarodnoi nauchnoi shkoly-seminara imeni akademika S.S. Shatalina. Pod redaktsiei V.G. Grebennikova, I.N. Shchepinoi. 2018. S. 68.
4.
Gorbaneva, O. I., Murzin, A. D., Ugol'nitskii, G. A. Mekhanizmy soglasovaniya interesov pri upravlenii proektami razvitiya territorii // Upravlenie bol'shimi sistemami: sbornik trudov, (71), 2018. S. 61-97.
5.
Druzhinin, A. G., Ugol'nitskii, G. A. Ustoichivoe razvitie territorial'nykh sotsial'no-ekonomicheskikh sistem: teoriya i praktika modelirovaniya. M.: Vuzovskaya kniga. 2013. S. 264.
6.
Lotov, A. V. Vvedenie v ekonomiko-matematicheskoe modelirovanie (Vol. 350). M.: Nauka. 1984. S. 392.
7.
Modelirovanie sotsio-ekologo-ekonomicheskoi sistemy regiona. Pod red. V.I. Gurmana, E.V. Ryuminoi. M.: Nauka, 2001. S. 172.
8.
Anopchenko T.Yu., Lazareva E.I., Lozovitskaya D.S., Murzin A.D. Analiz klyuchevykh parametrov ustoichivogo innovatsionnogo razvitiya regiona v usloviyakh tsifrovizatsii ekonomiki // Nauka i obrazovanie: khozyaistvo i ekonomika; predprinimatel'stvo; pravo i upravlenie, 1 (104), 2019. S. 7-12.
9.
Ugol'nitskii G.A., Gorbaneva O.I., Usov A.B., Agieva M.T., Mal'sagov M.Kh. Teoriya upravleniya ustoichivym razvitiem aktivnykh sistem // Upravlenie bol'shimi sistemami: sbornik trudov, T. 84, 2020. S. 89-113.
10.
Lazareva E.I., Lozovitskaya D.S. Ekonometricheskaya otsenka parametra nauchno-tekhnicheskogo progressa v modeli innovatsionnogo ekzogennogo ekonomicheskogo rosta // Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov, 1(28), 2020. S. 123-136.
Link to this article

You can simply select and copy link from below text field.


Other our sites:
Official Website of NOTA BENE / Aurora Group s.r.o.
"History Illustrated" Website