asyan.org
добавить свой файл
1 2 3 4



























































РЕФЕРАТ

Дипломна робота бакалавра:

Об’єкт дослідження роботи: розробка програмного забезпечення синергетичного моделювання для моделі поширення інновацій.

^ Мета роботи: дослідити розробку програмного забезпечення синергетичного моделювання для моделі поширення інновацій.

Метод дослідження: аналітичний, чисельний, програмний.

^ Одержані результати та їх новизна: Проведено дослідження існуючих джерел з питань синергетично моделювання економічних процесів. Розглянуті відомі внутрішні властивості розробки програмного забезпечення. Сформульовані необхідні та достатні умови моделювання та моделі поширення інновацій. Дано нові означення поширенню інновацій процесів. Доведено, що неточність не впливає на критерій математичного моделювання. Приведено програму розробки програмного забезпечення та показано, що синергетичне моделювання дає достатні умови моделі поширення інновацій.

^ Застосування результатів дослідження: Отримані результати можуть бути використані при розробці нових автоматичних систем керування.

Перелік ключових слів: ЕКОНОМІЧНЕ ЗРОСТАННЯ, СИНЕРГЕТИЧНІ МОДЕЛІ, МОДЕЛЬ ПОШИРЕННЯ ІННОВАЦІЙ, МОДЕЛЬ ЗРОСТАННЯ З УРАХУВАННЯМ ПРОЦЕСІВ ЗЛИТТЯ І ПОГЛИНАННЯ, СИНЕРГЕТИЧ-НИЙ ЕФЕКТ, ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ РІВНЯННЯ, ДИНАМІЧНА СИСТЕМА.

РЕЗЮМЕ

^ Тема дипломной работы: Разработка программного обеспечения синергического моделирования для модели распространения инноваций.

Полученные результаты: Проведен анализ нелинейных моделей экономического роста, а именно: модели распространения (диффузии) инноваций и модернизируемой модели с учетом процесса слияния и поглощения компаний. Предложены экономические интерпретации моделей. В рамках синергического подхода изучалась стохастичность инновационного процесса и влияние на этот процесс инновационной глобализации, которая является системным фактором. Показано, что роль случайностей (шуму) заключается в индукции ими явления, называемого критичностью, которая обладает свойством самоорганизовываться. Привлечение к инновационному процессу все большего числа участников (инновационная глобализация) приводит к некоторому подавлению флуктуаций, к уменьшению роли случайности в появлении и развитии инноваций. Приведен тестовый пример модели.

^ THE SUMMARY

Theme of diploma work: Sinergistical design software development for the model of distribution of innovations.

Got results: The analysis of nonlinear patterns of economic growth is conducted, namely: models of distribution (diffusions) of innovations and modernized model taking into account the process of confluence and absorption of companies. Economic interpretations of models are offered. Within the framework of sinergistical approach the stochastic of innovative process and influence was studied on this process of innovative globalization which is a system factor. it is rotined that the role of chances (to noise) consists in induction by them the phenomenon, urgent criticism which samoorganizovyvaetsya. Bringing in to the innovative process all greater number of participants (innovative globalization) results in some suppression of fluctuations, to diminishing of role of chance in appearance and development of innovations. The test example of model is resulted.

Зміст:

ВСТУП………………………………………………………………………………....................................5

1.Загальні поняття синергетичної парадигми дослідження структурних та динамічних властивостей економічних систем………………………………...7

1.1.Тенденції розвитку світовоїекономіки……………………………….7

1.2.Огляд сучасних міждисциплінарних підходів до моделювання фінансово-економічних систем………………………………………..….7

1.3.Напрямки застосування синергетичних методів та підходів в економіці……………………………………………………………………7

2.Синергетичні моделі економічного зростання………………………………22

2.1.Аналіз досліджень і використання синергетичних моделей……..22

2.2.Моделі інноваційного процесу (дифузії інновацій)………………..24

2.3.Моделі з урахуванням процесів злиття та поглинання…….……….26

3.Розробка програмного забезпечення синергетичного моделювання для моделі поширення інновацій……………………………………………………31

3.1.Синергетическое моделирование инновационных процессов…….31

3.2.Анализ стохастической модели инновационных процессов………34

3.3.Бифуркации и анализ устойчивости стохастической модели инновационных процессов………………...……………………………………38

3.4Тестовий приклад.

4.

5.

6.

ВСТУП

Почнемо нашу роботу з розкриття теми моделювання: моделювання – це створення і дослідження моделі.
Людина постійно моделює, оскільки моделі, спрощують об’єкти і явища, допомагають людині зрозуміти реальний світ. Більше того, будь-яка наука починається з розробки простих і адекватних моделей. Під час вивчення інформатики нас цікав’ять моделі, створені за допомогою комп’ютера. Ця галузь діяльності називається комп’ютерним моделюванням.
Величезні можливості мають комп’ютери для розв’язування математичних задач. Чисельними методами для більшості задач можна отримати лише наближений результат.
З яких етапів складається процес створення комп’ютерної моделі?
Взагалі, моделювання – це творчій процес, і розділити його на будь-які етапи і кроки дуже складно. У нашому завданні треба дослідити синргетичне моделювання для моделі поширення інновацій. Моделювання у тому числі комп’ютерне, починається з постановки задачі. Яка складається з  опису, мотивації та попереднього аналізу об’єкта. У наступному етапі це буде розробка моделі. Яка в свою чергу поділяється на: виділення суттєвих факторів, створення алгоритму, вибір програмного забезпечення та програмування. І на останньому етапі будуть комп’ютерні експерименти. Це тестування моделі, налагодження моделі, розрахунок  моделі при різноманітних вхідних даних.

Світ — це постійні зміни, розвиток, вічна нестійкість, а періоди стабілізації — лише короткі зупинки на цьому шляху. Ця точка зору все ширше використовується в економічній теорії. Сучасна методологія аналізу нелінійних динамічних систем сформувалася в новий науковий напрям синергетику — міждисциплінарну науку, яка має метою виявлення спільних принципів еволюції, самоорганізації та адаптації складних систем у різних галузях знань на підставі побудови та дослідження нелінійних динамічних математичних моделей.

Синергетична економіка надає особливого значення, на відміну від лі-нійних, нелінійним аспектам економічного еволюційного процесу: не стійкості, а нестійкості, не неперервності, а розривам (дискретності), не постійності, а структурним змінам. Синергетична економіка трактує нелінійність і нестійкість як джерело розвитку різноманіття та складності економічної динаміки. Водночас треба враховувати ще й неповноту і невизначеність інформації.У синергетичній економіці економічна еволюція тлумачиться як незворотний процес. Синергетична економіка все ж таки розвивається на підставі традиційної. Вона відхиляє деякі ідеї традиційної економіки і трактує її результати лише як часткові, а не загальні випадки.

^ 1.Загальні поняття синергетичної парадигми дослідження структурних та динамічних властивостей економічних систем.

1.1 Тенденції розвитку світової економіки.

За останні десятиріччя у світі відбулися значні зміни, що призвели до створення глобальної фінансово-економічної системи. Виникла єдина мережа, що об’єднала провідні фінансові ринки різних країн. Вона пов’язала такі широко відомі центри, як Нью-Йорк, Лондон, Токіо, Франкфурт. Посилення зв’язків між центрами призвело до справжньої революції, наслідком якої стала фінансова глобалізація, тобто перетворення національних ринків в єдине світове товариство. З економічної точки зору під глобалізацією розуміють зростаючу інтеграцію національних економік в єдиний світовий ринок. Її характерними рисами є розширення міжнародної торгівлі товарами і послугами, збільшення міжнародних потоків капіталу, широке застосування новітніх інформаційних технологій (ІТ) та телекомунікаційних мереж. Все більша кількість інвесторів, що орієнтувались раніш виключно на внутрішній ринок, виходять на світову арену. Ідея міжнародної диверсифікації інвестицій зараз займає ключові позиції в теорії портфельного менеджменту.

У 80-90-і роки ХХ ст. склався принципово новий міжнародний розподіл праці, що ґрунтується не лише на звичній спеціалізації за сферами та галузями виробництва, або ж предметної спеціалізації, але й на випуску та поставці на світовий ринок компонентів, вузлів, деталей. Стало можливим спеціалізуватись на окремих стадіях технологічних процесів. У ці ж роки стрімко удосконалювались засоби зв’язку та інформаційні мережі, на базі яких фінансова сфера отримала можливості перейти до нової ланки глобалізації та відомої самодостатності, що призвело до нових можливостей в галузі інвестування та кредитування, а також можливості небачених за масштабами спекуляцій. Значення національних кордонів помітно зменшилось. Колишні зовнішні фактори економічного розвитку стали внутрішніми не лише для транснаціонального бізнесу, але й для національного підприємництва. Глобалізація зажадала від країн передати частину своїх функцій управління міжнародним організаціям, у першу чергу Всесвітній торговій організації (ВТО), яка істотно розширила свої функції останнім часом та акцентує свою діяльність у напрямку уніфікації норм та правил міжнародної торгівлі товарами та послугами. При цьому глобалізація призводить до того, що в лідери вибиваються декілька міжнародних центрів (США, Євросоюз, Японія, країни БРІК), що стають локомотивами міжнародної економіки та використовують ВТО для лобіювання власних інтересів. Останнім часом відбулась переоцінка позитивних наслідків глобалізації за рядом напрямів. Так, міжнародне виробництво головним напрямком інтеграції не стало. На перше місце висунуті інші сфери: створення глобальної фінансової системи; глобальної системи обміну результатами інтелектуальної діяльності, включаючи Інтернет; глобальної системи просування товарів та послуг, що виробляються транснаціональними корпораціями (ТНК). Разом з тим, глобалізація пов’язана зі значними ризиками, пов’язаними, переважно, з посиленням нестійкості економіки та поглибленням нерівномірності розвитку. Нестійкість економіки напряму пов’язана з економічною нестабільністю. Якщо нестабільність, як правило, асоціюється з проблемами фінансово-бюджетної стабілізації та зниження інфляції, то нестійкість пов’язується з непередбачуваними та несподіваними коливаннями основних макроекономічних параметрів (ВВП, валютних курсів, відсоткових ставок, умов торгівлі, тощо). Коли в їх змінах не відслідковується якоїсь певної моделі, економічні агенти та інвестори не можуть прогнозувати тенденції розвитку, в господарській діяльності починає домінувати атмосфера невизначеності. Внаслідок цього відбувається суттєве скорочення інвестицій, під загрозою виявляється не тільки довгострокове економічне зростання, а і економічна стабільність як окремих країн та регіонів, так і світової економіки в цілому. Виникає питання, чому глобалізація підвищує нестійкість економіки? В якості відповіді можна назвати такі фактори: більш швидкий рух капіталів, прискорення технічного прогресу, посилення наслідків прийнятих рішень, що з математичної точки зору є проявом кореляцій між параметрами світової фінансово-економічної системи, наявністю нелінійних взаємозв’язків між підсистемами та елементами, наявністю кооперативних, синергетичних ефектів та процесів самоорганізації.

Підтвердженням посилення негативних глобалізаційних тенденцій можуть бути як регіональні фінансово-економічні кризи останніх двох десятиріч (латиноамериканська, азійська), так і глобальна світова криза 2007-2009 рр., що є реакцією на посилення нестабільності та взаємозалежності. Це пов’язано, з одного боку, з тим, що саме фінансова підсистема світової економіки найбільш бурхливо реагує на посилення глобалізаційних процесів, є найбільш чутливою до зовнішніх впливів та шоків. А з іншого - сучасна глобальна фінансова система перестала виконувати свої функції: фінансувати реальний сектор економіки. Завдяки застосуванню сучасних ІТ стало можливим практично миттєво переводити величезні капітали з одного регіону в інший та призвело до значних спекуляцій на фондових та валютних біржах.

Таким чином, можна виділити наступні домінуючі тенденції, які будуть визначати розвиток світової економіки в XXI ст. По-перше, посилення глобалізаційних процесів, що виражається у все більшому розширенні та поглибленні міжнародних зв’язків у сфері інвестицій, виробництва, обігу, постачання і збуту, фінансів, науково-технічного прогресу, освіти, зростанні ролі на світовій арені ТНК, що діють у всеосяжних, глобальних масштабах і ведуть конкурентну боротьбу за ринки збуту, сировинні та фінансові ресурси. По-друге, подальша лібералізація міжнародної економічної діяльності, що виражається в поступовому послабленні або усуненні перешкод на шляху міжнародного руху товарів, послуг, об’єктів інтелектуальної власності, праці, капіталу, фінансових ресурсів тощо. Це підтверджується поступовим збільшенням кількості країн, які стали членами ВТО. По-третє, зростання ролі інтеграційних процесів, що виражається у формуванні міждержавних об’єднань (зон вільної торгівлі, митних союзів, „спільних ринків”, економічних співтовариств і т.п.), які передбачають створення сприятливих умов для розвитку економічних зв’язків міжкраїнами-учасниками. Окрім цього, однією із найбільш важливих домінуючих тенденцій є бурхливий розвиток інформаційних систем і технологій, що виражається у зростанні ролі інформації в житті суспільства та широкому використанні комп’ютерних систем, телекомунікацій, мережі Інтернет у сучаснійекономіці, науці, освіті тощо.

1.2 Огляд сучасних міждисциплінарних підходів до моделювання фінансово-економічних систем.

У другій половині минулого сторіччя поступово, незважаючи на постійні модифікації класичних методик, накопичилась значна кількість випадків невдалих спроб економічного прогнозування. Зокрема, в роботі [222] міститься ряд прикладів таких прогнозів, зроблених в періоди спаду 1974-1975 рр. та 1979-1981 рр. провідними колективами фінансових аналітиків Великобританії на підставі традиційних лінійних моделей. Прийшло розуміння того, що зміни у світовій фінансово-економічній системі відбуваються настільки інтенсивно, а їх якісні прояви бувають настільки неочікуваними, що для аналізу та прогнозування динаміки економічних систем необхідний синтез нових аналітичних і обчислювальних підходів, що беруть свій початок в різних галузях людських знань. Цей синтез був здійснений в рамках міждисциплінарної науки, що бурхливо розвивається в даний час - теорії складності та синергетики, які досліджують причини і механізми виникнення нових режимів і структур, вивчають характерні масштаби і швидкості перехідних і сталих процесів, дозволяють прогнозувати вірогідні зміни в поведінці системи та обирати ефективний спосіб управління неочікуваними динамічними режимами, що виникають в складних системах. Інтуїтивне розуміння важливості дослідження еволюційних змін призвело до формування кількох наукових підходів в рамках теорі складності, головним науковий центр якої знаходиться в Нью-Мексіко в інституті Санта-Фе [77]. Характерною рисою цієї теорії є перенесення еволюційних уявлень у різні галузі із природничих наук: теоретичної фізики, біології, термодинаміки тощо, у тому числі і в економіку. Предметом дослідження теорії складності є складні нелінійні динамічні системи (у тому числі і економічні), що розвиваються та еволюціонують, інструментарієм – нелінійні математичні моделі та комп’ютерне моделювання. До цього напрямку відноситься, зокрема, теорія динамічних систем, синергетика, нелінійна динаміка, теорія хаосу та катастроф, фрактальний та вейвлет аналіз, тощо [33, 108, 113, 126, 223, 241, 257, 269, 313, 315]. Ці дисципліни оперують спільними поняттями (складні системи, хаотичні атрактори, (мульти)фрактали, дисипативні структури, самоорганізація, біфуркації, русла, джокери, патерни, хаос) та використовують схожий математичний апарат дослідження. Щодо економічних застосувань цього напрямку, то можна виокремити „синергетичну економіку” [220] та „еконофізику” [113, 142, 276]. Розглянемо особливості деяких наукових напрямків з перерахованих вище. „Синергетика” – термін введений Хакеном [313], найбільш вживаний у вітчизняній та російськомовній економічній літературі, в англомовній літературі частіше використовують термін „теорія складності”. Синергетика є міждисциплінарним напрямком, у рамках якого досліджуються спільні закономірності виникнення впорядкованих структур у відкритих нелінійних дисипативних системах. Одним із важливих результатів виявилось розуміння того, що складні системи, опис яких вимагає великої кількості параметрів свободи можуть мати досить просту поведінку (яка по Г. Хакену описується параметрами порядку), і навпаки - детерміновані системи невеликої розмірності (навіть з трьома ступенями свободи) можуть при деяких значеннях параметрів виявляти складну, нерегулярну хаотичну поведінку, що здається повністю випадковою, хоча і описується детермінованим рівняннями. Досліджувані дисипативні структури виявились термодинамічно нестійкими, але вони існують далеко від рівноважного стану лише за рахунок достатньо інтенсивного потоку енергії та речовини.

Таким чином, синергетика акцентує увагу на узгодженості, взаємодії частин системи при утворенні її структури як єдиного цілого, досліджує складні системи різноманітної природи, що здатні до самоорганізації, розглядає причини та механізми виникнення нових режимів та структур, вивчає характерні масштаби та швидкості перехідних та усталених процесів. Синергетика та теорія складності можуть бути охарактеризовані рисами досліджуваних систем, серед яких головними є:

- нестабільність та нелінійність: складні системи мають багато можливих варіантів (траєкторій) поведінки, між якими вони блукають в результаті малих змін параметрів, що керують їхньою динамікою;

- незводимість або неадитивність: складні системи виступають як єдине ціле і не можуть бути адекватно вивчені шляхом розбиття іх на частини,що розглядаються ізольовано. Тобто поведінка системи зумовлюється взаємодією складових, але редукція системи до її складових спотворює більшість аспектів, які притаманні системній індивідуальності;

- емерджентність („від існуючого до виникаючого”): складні системи продуціюють неочікувану поведінку, фактично вони продукують патерни і властивості, котрі неможливо передбачити на основі знань властивостей частин, якщо розглядати їх ізольовано.

Фрактальний аналіз [108] є напрямком, в якому було здійснене нетривіальне узагальнення поняття фізичної (топологічної) розмірності на дробовий випадок. Об’єкти з дробовою розмірністю, або, іншими словами об’єкти, які володіють властивістю масштабної інваріантності, називають фракталами. На дослідженні масштабної подібності складних нелінійних систем, на дослідженні структури та динаміки дивних атракторів (підмножини у фазовому просторі, до якої притягуються всі траєкторії системи, якщо потрапляють у цю підмножину) таких систем, зокрема, породжуваних ними часових рядів, акцентує увагу фрактальний аналіз, як міждисциплінарний науковий напрямок.

Нелінійну динаміку можна вважати напрямком, в якому систематизується та вдосконалюється математичний інструментарій, який розроблявся у різних галузях знань для дослідження різного роду складних систем, перш за все, у теорії динамічних систем та якісній теорії диференціальних рівнянь. Теорія хаосу та катастроф спеціалізується на вивченні так званих хаотичних режимів функціонування складних систем та пов’язаних з ними перехідних явищ (криз та катастроф). На відміну від загальновживаного поняття хаосу, в синергетиці поняття хаос, або динамічний хаос використовується у вузькому сенсі, як нерегулярний рух, що на перший погляд виявляється випадковим, проте породжується детермінованим процесом. Тому його ще називають „детермінований хаос”. Головною ознакою, характерною рисою хаосу є суттєва залежність майбутньої поведінки системи від початкових умов [103, 149]. Відкриття динамічного хаосу зіграло ключову роль в створенні синергетичної парадигми. Розуміння цього явища, введення нових понять і концепцій призвели до нового погляду на динамічні системи, на математичне моделювання багатьох явищ, на процедуру зіставлення теорії і експерименту і дозволило переосмислити ряд попередніх математичних результатів. Подальші дослідження в цій галузі показали, наскільки типовим і загальним явищем виявляється хаотична поведінка в системах з невеликою кількістю ступенів свободи. Численні емпіричні дослідження останніх років показали (наприклад, [1, 110, 162, 176, 223, 241, 240, 261]), що використання при моделюванні складних біологічних, соціальних, економічних систем (зокрема, критичних та кризових явищ у цих системах) детермінованих підходів, що ґрунтуються на лінійній парадигмі, виявилось неефективним внаслідок неадекватності цих підходів природі досліджуваних явищ. Зміна парадигми мислення привела до відмови від лінійних моделей на користь нелінійних, нерівноважних, самоорганізованих. В останні десятиріччя відбувся зсув економічної думки з кібернетичної на синергетичну концепцію моделювання. Все це привело в кінці 80-х - початку 90-х років XX ст. формування парадигми економічної синергетики (або синергетичної економіки), що було результатом застосування синергетичної методології Г. Хакена [313, 312] до економіки. У синергетичній економіці основний акцент робиться на математичному моделюванні процесів розвитку та еволюції. Для цієї мети використовується математичний апарат теорії нелінійних динамічних систем (зокрема, дискретні відображення, якісна теорія диференційних рівнянь, теорія коливань, теорія біфуркацій та теорія катастроф тощо), який успішно зарекомендував себе при дослідженні динаміки та еволюції складних систем різноманітної природи – біологічних, хімічних, фізичних тощо. Хоча моделювання економічних систем з позицій системно-синергетичного підходу знаходиться на стадії становлення, проте вже є ряд серйозних робіт в цьому напрямі (опис поведінки біржових гравців за допомогою теорії катастроф, створення синергетичних моделей економічного розвитку Петрова-Поспєлова, застосування теорії фрактальної статистики до опису фінансових ринків тощо), які будуються на нелінійному, нерівноважному, фрактальному уявленні про характер процесів на реальних ринках ХХ і ХХI ст. (див. для огляду, наприклад, [197, 211, 220, 223, 252, 257, 262, 278, 318] ). Моделювання економічних систем з використанням синергетичного підходу враховує наступні їх особливості. Нелінійність розвитку економічних систем. Теорія синергетики та практика свідчать, що стан спокою або лінійного розвитку є лише абстракцією, що задовільно описує систему тільки на короткому проміжку часу. Реально ж системи зазнають зміни, що іноді мають характер експоненційного зростання, переходу до атрактору, входу в цикл, подвоєння циклу тощо, тобто вони проявляють нелінійні властивості. Багатоваріантність, альтернативність розвитку систем.


следующая страница >>