Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Марта 2013 в 19:17, дипломная работа
Цельюданной работы является разработка методики исследования устойчивого развития региона с применением математических методов.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
Сбор и обработка статистических данных основных экономических, социальных и экологических показателей региона;
разработка методики построения эконометрических моделей развития основных секторов региона с использованием статистических данных;
построение модели оптимального управления с использованием разработанной методологии.
Введение…………………………………………………………………………..3
Глава 1. Устойчивое развитие экономического региона как объект
математического моделирования...…………………………5
§ 1.1. Концепция устойчивого развития. Основные принципы и требования…………………………………………………………………………5
§ 1.2. Обоснование применения математического моделирования как способа научного познания в сфере устойчивого развития………………….11
§ 1.3. Анализ существующих в научной литературе математических подходов в исследовании устойчивого развития региона…………………..14
§ 1.4. Обоснование целесообразности применения статистических данных в анализе устойчивого развития региона……………………….….31
Глава 2. Информационное обеспечение задачи устойчивого
развития региона…………………………………………….34
§ 2.1. Описание перечня и содержания информации, необходимой для анализа устойчивого развития региона………………………………………34
§ 2.2. Сбор, обработка и структуризация статистических данных по основным секторам Кемеровской области. Оценка их полноты и качества...36
§ 2.3. Построение базы данных для информационного обеспечения задач устойчивого развития Кемеровской области………………………….40
Глава 3.Методика эконометрического исследования устойчивого
Развития региона (на примере Кемеровской области) ...45
§ 3.1. Принципы построения математической модели устойчивого развития региона с применением статистических данных………………….45
§ 3.2. Эконометрическая модель развития экономического сектора..48
§ 3.3. Эконометрическая модель развития социального сектора…..53
§ 3.4. Эконометрическая модель развития экологического сектора..54
§ 3.5. Сбалансированное и взаимосвязанное развитие Кемеровской области, как совокупности трех его…………………………………………..55
Заключение……………………………………………………………………..58
Список литературы…………………………………………………………..59
В 70-е и отчасти в 80-е г.г. XX века исследователи полагали, что достаточно учесть как можно больше факторов, чтобы адекватно описать реальное поведение мировой системы. Они не учли при этом трудности идентификации больших моделей, поскольку в большинстве случаев известны не количественные характеристики протекающих процессов, но лишь качественное поведение. "Глобальное моделирование" показало серьезную ограниченность существующих методов прогноза мировой динамики. Оказалось, что задачи, которые ставились при построении большинства моделей, не могли быть решены применяемыми средствами в силу общей ограниченности знания, носящей зачастую принципиальный характер. Поэтому большинство проведенных исследований зашло в тупик и не оправдало возлагавшихся на них надежд.
В исследованиях мировой динамики, видимо, стоит опираться, прежде всего, на наглядные и простые базовые модели. К сожалению, таких моделей не очень много и модель Форрестера – одна из них [15].
Комплекс эколого-
Первоначально исследования
были направлены на моделирование природно-
- сформировать концепцию анализа взаимного влияния хозяйственной деятельности и природной среды, выраженную в сравнительно простой, обозримой и, в то лее время, достаточно правдивой математической модели;
- выявить реальные возможности информационногообеспечения модели;
- сформировать альтернативные сценарии развития региона и получить детальные количественные прогнозные оценки состояния природной среды и экономики в регионе для каждого из них.
Основой системы эколого-экономических моделей явилась модель взаимодействия природы и хозяйства региона, в которой природа и экономика описывались как равноправные составляющие. Применительно к Байкальскому региону выявились глубина и сложностьзадач комплексного моделирования регионального развития. Возникла необходимость создания специализированного программно-информационного комплекса для работы с моделями и информацией на ЭВМ, а также разработки специальных методик информационного обеспечения модели, позволяющих по имеющейся информации получать требуемые коэффициенты. Проблемы интерпретации
результатов сценарного анализа, необходимость проведения локального анализа природно–экономических процессов в регионе, а также потребности насыщения моделей недостающей информацией инициировали разработку менее агрегированных моделей — второго уровня. Особое внимание
было уделено моделированию лесных,водных и биологических ресурсов,
включая популяцию омуля в Байкале. Результатом проведенной работы явился довольно универсальный (для регионов) комплекс эколого-экономических моделей «Регион» и сопровождающий его специализированный программно-информационный комплекс.
Приведем краткое описание основной модели.
Разнообразные процессы, происходящие в природно-экономической системе, сведены в агрегированной модели «Регион» к следующим категориям: рост производства, потребление продуктов, межрайонный обмен, самовосстановление, искусственное восстановление природных ресурсов, их взаимное влияние, повышение затрат при ухудшении состояния среды и ресурсов.
Регион рассматривается как территория, разбитая по эколого-экономическим соображениям на участки, связанные транспортной сетью и путями возможной миграции ресурсов. При этом каждый участок описывается однотипной системой уравнений обобщенного динамического баланса:
Здесь— векторы выпусков и конечного непроизводственного потребления продуктов;— интенсивность капиталовложений на развитие основных и восстановительных фондов; — интенсивность экзогенного (по отношению к природной среде) восстановления ресурсов;— объем основных и восстановительных фондов; - вектор показателей, характеризующих состояние природной среды;— естественные потоки природных ресурсов;— ввоз и вывоз продуктов; —матрицы удельных прямых затрат;—матрицы фондообразующих затрат; — матрица коэффициентов самовосстановления и взаимовлиянияприродных ресурсов; — матрица удельных ресурсных затрат;— матрицы удельных фондообразующих затрат ресурсов; — матрица ресурсных затрат при непроизводственном потреблении продуктов; — диагональная матрица с элементами = 1, если восстановление ресурса приводитк увеличению показателя, в противном случае = - 1; — вектор коэффициентов, характеризующих антропогенную непромышленную нагрузку на природные ресурсы; — численность населения района;— невозмущенное состояние природных ресурсов, — производственные функции мощности выпуска, зависящие от времени, основных фондов и состояния природных ресурсов; — матрица, учитывающая различие технологий.
Состояние трудовых ресурсов оценивается ограничением вида:
где,— векторы удельных затрат трудовых ресурсов на выпуск продукции, прирост основных фондов, восстановление ресурсов, прирост восстановительных фондов соответственно; — доля трудовых ресурсов в общей численности населения.
Кроме того, в модели учитывались некоторые транспортные и экологические ограничения.
Описание принято линейным
(как требующее минимума информации).
Уравнение, описывающее динамику показателей
природной среды, отличается от балансовых
уравнений экономики. По существу, оно
описывает природную среду
Изменения технологических схем производства, условий добычи и разведки полезных ископаемых, повышение производительности труда и другие факторы, влияющие на удельные затраты продукции и ресурсов, учитываются в модели введением зависимости матриц от времени. В общем случае матрицы могут зависеть также от. Зависимость учитывает, что при сильных нарушениях природной среды она может потерять способность к самовосстановлению.
Первоначально модель была идентифицирована применительно к водосборному бассейну Байкала в пределах нашей страны. Районирование было осуществлено по бассейнам главных рек, впадающих в озеро: В. Ангары, Баргузина, Селенги, а также по южному и западному побережьям озера Байкал (район Иркутское Прибайкалье) [3].
Экономика каждого района была разделена в модели на 13
агрегированных отраслей:
1) горнодобывающая промышленность;
2) химико-металлургический комплекс;
3) сельское хозяйство;
4) транспорт;
5) капитальное строительство;
6) энергетика;
7) пищевая промышленность;
8) машиностроение;
9) лесная промышленность;
10) лесная и целлюлозно-бумажная промышленность;
11) промышленность стройматериалов;
12) прочие;
13) непроизводственная сфера и рекреация.
Природный комплекс представлен 10 показателями:
1) приведенное загрязнение воды (доли ПДК);
2) характерное загрязнение воды (фенол) (доли ПДК);
3) приведенное загрязнение воздуха (доли ПДК);
4) характерное загрязнение воздуха (сернистый газ) (доли ПДК);
5) бонитет сельскохозяйственных угодий (балл);
6) площадь сельскохозяйственных угодий (га);
7) запас леса (м3/га);
8) лесопокрытая площадь (га);
9) приведенный запас минеральных ресурсов (тыс. руб.);
10) приведенный запас биологических ресурсов (тыс. руб.).
Конкретный выбор показателей однозначно определил и содержательный смысл всех коэффициентов модели. При этом часть коэффициентов экономического блока, а именно матрицы прямых и фондообразующих затрат, были получены пересчетом статистических данных межотраслевого баланса 1985 г. по Бурятской АССР, Иркутской и Читинской областям.
Однако значительную часть коэффициентов из каких-либо официальных статистических источников получить оказалось невозможно. Это сделало необходимым разработку специальных методик наблюдений и экспериментов с выделением объектов экономики и природной среды, привлечение множества рассредоточенных данных.
С помощью модели был проведен системный анализ вариантов развития Байкальского региона. Рассмотрено более десяти сценариев, в том числе: отражающие имевшиеся тенденции; предусматривающие переход на прогрессивные технологии и формы организации производства; нацеленные
на преимущественное развитие
отдельных отраслей (например, добывающей
промышленности, рекреационного комплекса
и т.д.); предназначенные для более
детального анализа локальных проблем
в регионе (таких, как развитие зоны
БАМ, перепрофилирование БЦБК и т.п.).
Кроме того, с использованием специальных
методов оптимального управления были
получены оптимальные сценарии, обеспечивающие
выход на требуемые высокие
§ 1.4. Обоснование целесообразности применения статистических данных в анализе устойчивого развития региона
Обработка статистических данных уже давно применяется в самых разнообразных видах человеческой деятельности. Вообще говоря, трудно назвать ту сферу, в которой она бы не использовалась. Но, пожалуй, ни в одной области знаний и практической деятельности обработка статистических данных не играет такой исключительно большой роли, как в математической экономике, имеющей дело с обработкой и анализом огромных массивов информации о социально-экономических явлениях и процессах. Всесторонний и глубокий анализ этой информации, так называемых статистических данных, предполагает использование различных специальных методов, важное место среди которых занимает корреляционный и регрессионный анализы обработки статистических данных.
Cтатистический показатель – обобщённая количественная характеристика явлений и процессов в единстве с их качественной определённостью. Численность населения, удельный вес работающих людей в этой численности – наиболее простой для понимания пример статистического показателя. Сводные экономические показатели, относящиеся к сложному комплексу экономических явлений или к многообразным национально-хозяйственным процессам и объектам, называют синтетическими (например, валовый национальный продукт, национальный доход, национальное богатство). Величина показателя определяется в результате измерения объектов (элементов) и меняется в зависимости от методологических особенностей его построения, обусловленных в свою очередь степенью охвата изучаемых процессов.
Показатели называются
натуральными, когда они выражены
в единицах счета или в
Статистическое исследование
всегда начинается с подготовки по
организации этого
- данные должны быть максимально полными, но не отрывочными, случайно выхваченными;
- данные должны быть абсолютно достоверными и точными;
- данные должны соответствовать принципу единообразия, сопоставимости;
- данные должны соответствовать принципу своевременности (сбор должен быть организован только в строго определенное время; данные должны быть представлены так же в срочном порядке) [12].
В экономико-математических исследованиях часто решают задачу выявления факторов, определяющих уровень и динамику экономического процесса. Такая задача чаще всего решается методами корреляционного и регрессионного анализа. Для достоверного отображения объективно существующих в экономике процессов необходимо выявить существенные взаимосвязи и не только выявить, но и дать им количественную оценку. Этот подход требует вскрытия причинных зависимостей. Под причинной зависимостью понимается такая связь между процессами, когда изменение одного из них является следствием изменения другого [13].
Глава 2. Информационное обеспечение задачи устойчивого развития региона
§ 2.1. Описание перечня и содержания информации, необходимой для анализа устойчивого развития региона
Для анализа устойчивого развития
региона необходим набор