Методика эконометрического исследования устойчивого развития региона (на примере Кемеровской области)

Одновременно следует разработать программы оздоровления окружающей среды в зонах экологического кризиса и начать их планомерное выполнение, наметить комплексные меры по нормализации обстановки на экологически неблагополучных территориях и подготовить организационную основу реализации этих мер.

На следующем этапе должны осуществляться основные структурные преобразования в экономике, технологическое обновление, существенная экологизация процесса социально-экономического развития. На этом этапе экологическое благополучие территории страны обеспечивается прежде всего за счет рационализации использования богатого природного потенциала России и снижения его относительных затрат на душу населения.

Переход к устойчивому развитию Российской Федерации в целом  возможен только в том случае, если будет обеспечено устойчивое развитие всех ее регионов. Это предполагает формирование эффективной пространственной структуры экономики страны при соблюдении баланса интересов всех субъектов Российской Федерации, что предопределяет необходимость разработки и реализации программ перехода к устойчивому развитию для каждого региона, а также дальнейшей интеграции этих программ при разработке государственной политики в области устойчивого развития.  

Проблемы, решаемые в каждом регионе, в значительной степени  должны соответствовать федеральным  задачам, но при этом необходим учет местных особенностей, предусматривающий, в частности:

- формирование регионального хозяйственного механизма, регулирующего социально-экономическое развитие, в том числе природопользование и антропогенное воздействие на окружающую среду;

-выполнение природоохранных мероприятий на незастроенных территориях городов, других населенных пунктов и в пригородных зонах, включая их санитарную очистку, рекультивацию земель, озеленение и благоустройство;

- осуществление мер по оздоровлению населения, развитию социальной инфраструктуры, обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия;

- развитие сельского хозяйства на основе экологически прогрессивных агротехнологий, адаптированных к местным условиям, реализация мер по повышению плодородия почв и их охране от эрозии и загрязнения, а также создание системы социальной защиты сельского населения;

- реконструкцию региональной промышленной системы с учетом хозяйственной емкости локальных экосистем.Важное значение может иметь разработка комплексных межрегиональных схем, охватывающих территории нескольких субъектов Российской Федерации.

Программные и прогнозные документы  федерального уровня должны служить  ориентиром при разработке региональных программ перехода к устойчивому  развитию и вместе с соответствующими правовыми актами и нормативами  определять экономические условия  их реализации.

 

§ 1.2. Обоснование  применения математического моделирования, как способа научного познания в  сфере устойчивого развития

 

Математическое моделирование в научных исследованиях  стало  применяться еще в  глубокой древности  и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое  конструирование,  строительство и архитектуру, астрономию, физику, химию, биологию и, наконец, общественные науки.  Большие успехи ипризнание практически во всех отраслях современной науки принес методу моделирования ХХ в.  Однако, методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками.  Отсутствовала единая система понятий, единая терминология. Лишь постепенно стала осознаваться  роль моделирования как универсального метода научного познания.

Термин "модель"  широко  используется  в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество  смысловых  значений.

Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект,  которыйв  процессе  исследования  замещает  объект - оригинал так, что егонепосредственное изучение дает новые знания об объекте – оригинале [14]. Под математической моделью реального объекта (явления) подразумевается его упрощенная, идеализированная схема, составленная с помощью математических символов и операций (соотношений) [7].

Общими принципами и требованиями к моделям являются:

1. адекватность (соответствие модели своему оригиналу),
2. объективность (соответствие научных выводов реальным условиям),
3. простота (не засоренность модели второстепенными факторами),
4. чувствительность (способность модели реагировать изменению начальных параметров),
5. устойчивость (малому возмущению исходных параметров должно соответствовать малое изменение решения задачи),
6. универсальность (широта области применения).

Комментируя первое свойство, можно заметить, что математическая модель нетождественна самому объекту, а является его приближенным отражением. Говоря об объективности, следует иметь  в виду, что никакая отдельно взятая модель не может вполне правильно  отразить все свойства сложной экономической  действительности. Поэтому формализация экономической задачи проводится наряду с принятием некоторых предварительных  условий, предположений, ограничений. Стремление к простоте модели продиктовано ограниченными возможностями вычислительной техники и экономии временных  ресурсов при исследовании модели. Практическое значение модель приобретает  тогда, когда ее изучение имеющимися средствами более доступно, чем изучение самого объекта.

Требования чувствительности и устойчивости являются отражением объективных характеристик экономических  процессов. Одна и та же математическая модель может применяться для  исследования экономических задач  различного содержания. Это свойство и называется универсальностью [7].

Под моделирование понимается процесс построения, изучения и применения моделей.  Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций,  и умозаключения по аналогии,  и  конструирование научных гипотез [14].

Главная особенность моделирования  в том,  что  это  метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей.  Модель выступает как своеобразный инструмент  познания,  который исследователь ставит  между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект.  Именно эта  особенность метода моделирования  определяет специфические формы использования абстракций,  аналогий, гипотез, других категорий и методов познания.

Необходимость использования  метода моделирования  определяется тем,  что многие объекты (или проблемы,  относящиеся к этим объектам) непосредственно исследовать или вовсе невозможно, или же это исследование требует многовремени и средств.

Процесс моделирования включает три элемента:

- субъект (исследователь),

- объект исследования,

- модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта [14].

В начале 1990-х годов появились  исследования комплексного развития экономических  регионов с применением математических моделей, которые по существу отвечают основным принципам устойчивого  развития. Целью этих работ является получение конкретных практических рекомендации по различным аспектам сбалансированного развития экологической  и экономической сфер жизнедеятельности  региона на долгосрочный период времени  с учетом специфики области.

Попытка построения подробной (микро) модели такого сложного объекта  как «развитие региона» сталкивается с двумя принципиальными трудностями: во-первых, методологической (затруднено, как аналитическое, так и имитационное исследование модели), во-вторых, отсутствием  или неполнотой необходимой информации (статистической, финансовой и т.д.) [7].

Систематизация изучения проблем устойчивого развития региона  с помощью математического моделирования  представляется следующей последовательностью  работ:

- изучение предметной области на гуманитарном уровне (основополагающих программных и нормативно-правовых документов и концепций устойчивого развития на региональном уровне);

- изучение аксиоматики устойчивого развития (как отношения предпочтения, принципа оптимальности); анализ распределения полномочий между федерацией и регионом, а также установление взаимосвязи локального (по районам) и регионального аспектов устойчивого развития;

- изучение начального состояния региона (оценка экономической, социальной и экологической составляющих),позволяющего перейти на «рельсы» устойчивого развития;

-   разработка систематизированного единого подхода к задаче построения траекторий сбалансированного роста показателей подсистем, удовлетворяющих условиям устойчивого развития региона; 

- построение математической модели изученного региона, состоящей из экологической, экономической, социальной подсистем, исходя из характера изучаемых аспектов устойчивого развития;

-   исследование условий устойчивого развития системы с учетом достижения поэтапных и общих целей и ограничений;

- проверка адекватности теоретических результатов исследования моделей устойчивого развития на основе реальных данных (концепции устойчивого развития, мониторинга, комплексного территориального кадастра) конкретного региона.

Результаты, полученные в  итоге выполнения этих работ, помогут  выработать практические рекомендации для принятия эффективных планов и управленческих решений в целях  успешной реализации сценария устойчивого развития региона [9].

 

 

§ 1.3. Анализ существующих в научной литературе математических подходов  в исследовании устойчивого развития региона

 

Рассмотрим некоторые  математические модели с точки зрения проблемы устойчивого развития, проанализируем, насколько объективно каждая из них  может отражать концепцию устойчивого  развития.

В 1968 г. по инициативе Аурелио Печчеи [17, 19] (общественного деятеля и бизнесмена, тогда входившего в руководство фирмы "Оливетти") был создан Римский клуб – неправительственная организация ученых, предпринимателей, общественных деятелей. Клуб был создан с целью анализа и поиска решений глобальных проблем. С самого начала существования Клуба его задачей стало привлечение внимание широкой общественности к накопившимся глобальным проблемам. Довольно быстро члены Клуба осознали, что наилучшей формой достижения подобной цели было бы создание и использование математических моделей. Это позволило бы, с их точки зрения, представить существующие проблемы в наиболее объективном ракурсе и поставить их в центр внимания всего общества.

В июне 1970 г. на заседании  в Берне Римский клуб предложил  профессору МТИ, руководителю группы системной  динамики Дж. Форрестеру разработать модель глобального развития. Уже через 4 недели тот представил примитивную модель, грубо имитирующую основные процессы мировой системы. Эта модель получила название "Мир-1". Последующая доработка и отладка привела к появлению так называемой модели "Мир-2".

Глобальная динамическая модель Форрестера «Мир-2». Модель «Мир-2» являлась имитационной и была построена на основании принципов системной динамики – метода изучения сложных систем с нелинейными обратными связями, который до этого сам Форрестер со своими сотрудниками разрабатывал с конца 1950-х гг.

Метод системной динамики предполагает, что для основных фазовых  переменных (так называемых системных  уровней) пишутся дифференциальные уравнения одного и того же типа:

 

где у⁺ – положительный темп скорости переменной y, включающий в себя все факторы, вызывающие рост переменной y; y^– – отрицательный темп скорости, включающий в себя все факторы, вызывающие убывание переменной y.

В модели Форрестера взаимодействие природы и общества описывается пятью обыкновенными дифференциальными уравнениями, определяющими (вместе с начальными данными) следующие пять фазовых переменных как функции времени t: P – численность населения Земли; K– производственный капитал (основные фонды); X – доля сельскохозяйственного капитала в общем производственном капитале; R– невосполнимые природные ресурсы; Z – загрязнение окружающей среды.

Дифференциальное уравнение  изменения численности населения  отражает баланс между рождаемостью B и смертностью D:

 

Оба фактора, определяющие правую часть уравнения, раскрываются Форрестером с учетом основных демографических закономерностей, выраженных семью из двадцати функциональных зависимостей модели [11].

Дифференциальное уравнение  убыли невосполнимых природных  ресурсов:

 

По этому уравнению  природные ресурсы убывают со скоростью, пропорциональной численности  населения и некоторому фактору, являющемуся нелинейной функцией уровня жизни, учитывающей замедление темпов добычи ресурсов с ростом материального уровня жизни, определяется, в свою очередь, через параметры K,P,X и функцию, отражающую возрастание трудности добывания полезных ископаемых с уменьшением их запасов.

Динамика изменения капитала описывается уравнением:

 

Функция характеризует рост вложений средств населением в производство под влиянием возрастания материального уровня жизни.и – постоянные коэффициенты, выбранные на основе изучения инвестиционных процессов и процессов износа основных фондов.

Динамика сельскохозяйственного  капитала:

 

Специфику изменения сельскохозяйственного  капитала отражают две функции правой части этого дифференциального  уравнения: – влияние на величину сельскохозяйственного капитала уровня питания; – зависимость между сельскохозяйственным капиталом и качеством жизни. Качество жизни, в свою очередь, определяется влиянием четырех факторов: материального уровня жизни, количества продовольствия на душу населения, плотности населения и уровня загрязнения окружающей среды.– время, необходимое для перераспределения капитала.