Принципы управления рыночным механизмом в рамках цифровой экономики. Интенсивность потока логистической цепи

Полный текст

Введение

Актуальность работы заключается в том, что рыночный механизм обладает признаками неустойчивости, обусловленные отсутствием планирования процессов развития социально-экономической системы, что приводит к возникновению перепроизводства продукции, а это к экономическим кри-
зисам.

В работе рассматривается проблема оценки устойчивости рыночного механизма при различных параметрах социально-экономической среды [1–3]. Предлагается использовать метод математического моделирования для определения оптимальных параметров устойчивости системы, а не проводить эксперименты на людях [4–6].

 

Обзор литературы

Современные взгляды на проблему заключаются в том, что часть ученых считает, что рыночный механизм  в состоянии сам обеспечить устойчивое развитие социально-экономической системы и не требует никакого вмешательства в его работу [7–9].

Вторая точка зрения (которой придерживается автор этой работы) заключается в том, что  рыночный механизм в состоянии решать тактические вопросы в управлении социально-экономической сферой государства и не в состоянии решать стратегические вопросы, которые обеспечивают устойчивое развитие государства (военную, социальную и экономическую безопасность). Поэтому требуется определенная регулировка рыночных процессов со стороны государства. Сегодня,  к сожалению, эти вопросы решаются методом проб и ошибок на социальной сфере государства.  Автор предлагает использовать метод математического моделирования с использованием информационных технологий (цифровой экономики) для решения этих проблем [10;  11].

В списке литературы приведены источники отечественных и иностранных авторов, опубликованные в разных наукометрических базах: ВАК, Scopus и др., в которых указаны  особенности и основные аспекты их научной деятельности по заявленной проблеме  [12–17].

 В работе предлагается исследовать поведения рыночного механизма с позиции устойчивости с помощью математического моделирования рыночных процессов с использованием цифровой экономики для определения оптимальных параметров управления рынком.

 

Методология исследования рыночного механизма

В работе  предлагается использовать метод «черного ящика» [18] в исследовании устойчивости рыночного механизма. Принцип «черного ящика» применяется для исследования сложных процессов, которые трудно изучить с помощью обычных научных подходов. Использование принципа «черного ящика» с математическим моделированием процессов на базе информационных технологий позволяет упростить решение поставленной задачи и снизить количество экспериментов, проводимых на людях. Существующие методы проб и ошибок усугубляют ситуацию в социально-экономической сфере, особенно в современных обострившихся мировых процессах. [19; 20].

 

Раздел 1.  Математическое моделирование рыночного механизма

Рыночный механизм представляет собой систему со 100% отрицательной обратной связью (рис. 1) [1; 3]. На рынке  отсутствует перспективное планирование, что часто приводит к перепроизводству продукции. А это, в свою очередь, приводит к колебательному процессу между спросом и предложением. Передаточная функция рынка («черного ящика») W с помощью отрицательной обратной связи (ОС) обеспечивает сравнение спроса и предложения.

    Разности этих значений d(t)  поступают на вход «черного ящика», что обеспечивает автоматический процесс управления рыночным механизмом.

d (t) = С(t) – У(t),                                                                                                                           (1)

где  С(t) – изменяющийся во времени спрос на продукцию;

 У(t) – изменяющееся во времени предложение рынка на поступающий спрос.

 

W

Спрос

Предложение

(-)

ОС

d(t)

W – передаточная функция  рынка;  ОС – отрицательная обратная связь.

Процесс функционирования рынка носит случайный колебательный характер. Он зависит как от спроса, который формируется достаточно спонтанно, так и от предложения, которое невозможно заранее спланировать. В результате чего  возникает как перепроизводство, так и  недопроизводство продукции.

 

Рисунок 1 – Функциональная модель рыночного механизма

Figure 1 – Functional model of the market mechanism

 

Колебательный процесс функционирования рыночного механизма может быть описан в виде

W = А е^-аt sin ft ,                                                                                                                                 (2)

где А – амплитуда колебательного процесса предложения около спроса,

а – коэффициент затухания колебательного процесса,

f – частота колебательного процесса,

t – время функционирования системы.

Передаточную функцию рыночного механизма с отрицательной обратной связью можно записать в виде [18]:

F =  .                                                                                                                                      (3)

На вход рынка поступает спрос, который линейно возрастает во времени:

C(t) = b t,                                                                                                                                              (4)

где b – скорость изменения спроса,

 t – продолжительность  времени спроса.

Функцию изменения предложения на рынке можно записать в виде

 У(t) = F C(t)                                                                                                                                       (5)

или

У(t) = .                                                                                                              (6)

Оптимальным  вариантом процесса управления рынком  является условие, когда спрос равен предложению  У(t) = C(t), т. е. управляющее воздействие на рынок равно  нулю d (t) = 0. Однако это маловероятное событие, поскольку на рынке отсутствует механизм  планирования. Поэтому в системе управления рыночным механизмом возникает относительная погрешность регулирования, которую можно записать в виде

 g(t) = .                                                                                                                                       (7)

Критерием эффективности процесса управления может служить условие g(t)→0. Основными параметрами управления  этого процесса являются:  коэффициент затухания  и  частота колебательного процесса. Для определения оптимального значения этих параметров целесообразно использовать информационные технологии.

 

Раздел 2. Исследование рыночного механизма с использованием информационных технологий

Исследование функционирования рыночного механизма проводилось с помощью моделирования на базе системы компьютерной математики Mathcad [21]. Запись моделей в программе Mathcad представлена ниже. Исходные параметры расчета даются в условных единицах.

;      ;    ;

;     ;     .

1. Проведем сравнительный анализ поведения рынка на изменение, одного из важных параметров управления рынком а – коэффициента затухания при его различных значениях.

  На рис. 2 и 3  представлено поведение  рыночного механизма  при коэффициенте затухания колебательного  процесса   а₁ = 0,001 (рис. 2) и а₂ = 0,1 (рис. 3).

Анализ устойчивости системы рыночного механизма   при a₁ = 0,001

t = 0…50;  f = 1;    A = 10;  b = 10; B = 10.

 

    

a                                                                             b

 

                                

c                                                                         d

а –  функции спроса С(t) и предложения У(t);

b – передаточная функция  рынка W (t);

c – передаточная функция рыночного механизма F(t);

d – относительная  погрешности  управления g(t).

 

Рисунок 2 –  Переходные характеристики рыночного процесса при а₁ = 0,001

Figure 2 – Transient characteristics of the market process at a₁ = 0.001

 

 

Анализ устойчивости системы рыночного механизма   при a₂ = 0,1

 t = 0…50;  f = 1;    A = 10;  b = 10; B = 10.

     a                                                                                                    b

c                                                                                                         d

 

а –  функции спроса С(t) и предложения У(t);

b – передаточная функция  рынка W (t);

c – передаточная функция рыночного механизма F(t);

d – относительная  погрешности  управления  g(t).

 

Рисунок 3 – Переходные характеристики рыночного процесса при  а₂ = 0,1

Figure 3 – Transitional characteristics of the market process at a₂ = 0.1

 

Из рис. 2, а видно, что спрос достаточно устойчиво отрабатывается предложением рынка. Передаточная функция рынка рис. 2, b носить устойчивый колебательный характер. Передаточная функция рыночного механизма рис. 2, с также ведет себя достаточно устойчиво. Погрешность управления не превышает  2 %, что указывает на высокую точность регулирования  рис. 2, d.

Сравнительный анализ устойчивости рыночного процесса при а₂ = 0,1 (рис. 3) по сравнению  с коэффициентом затухания а₁ = 0,001  (рис. 2) показал, что с увеличением затухания процесс носит ярко выраженный неустойчивый характер. Все приведенные характеристики указывают на разрушение рыночного механизма.  

1. Исследуем поведение рынка на изменение параметра f – частота колебательного процесса.

На рис. 4 и 5  представлено поведение основных характеристик рыночного механизма  при частоте колебательного  процесса  f₁ = 10 (рис. 4) и f₂ = 100 (рис. 5).  Коэффициент затухания
a = 0,001:

 

Анализ устойчивости системы рыночного механизма   при    f₁ =10

t = 0…50;  a = 0,001;  A = 10;  b = 10;  B = 10.

 

                                    

                    

a                                                                                                         b

                            

c                                                                     d

 

а –  функции спроса С(t) и предложения У(t);

b – передаточная функция  рынка W (t);

c – передаточная  функция  рыночного механизма F(t);

d – относительная  погрешности  управления g(t)  .

 

Рисунок 4 – Переходные характеристики рыночного процесса при   f₁ = 10

Figure 4 – Transitional characteristics of the market process at f₁ = 10

 

Из рис. 4 видно, что все процессы рыночного механизма ведут себя достаточно устойчиво  удовлетворяя возрастающие потребности. Погрешность регулирования не превышает 5 %.

 

 

Из рис. 5 видно, что возрастание частоты до f = 100 не привело к серьезным изменением устойчивости рыночного механизма, увеличилась только погрешность регулирования в два раза – до 10 %.

 

Анализ устойчивости системы рыночного механизма   при    f₂ =100

t = 0…50;  a = 0,001;  A = 10;  b = 10; B = 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a                                                                                    b

                       

c                                                                                                                       d

           

а –  функции спроса С(t) и предложения (t);

b – передаточная функция  рынка W (t);

c – передаточная  функция рыночного механизма F(t);

                d – относительная  погрешности  управления  g(t).

 

Рисунок  5 –  Переходные характеристики рыночного процесса при   f₂ = 100

Figure 5 – Transitional characteristics of the market process at f2 = 100

 

Заключение

Таким образом, в результате проведенных исследований можно сделать следующий вывод:

1. С возрастанием коэффициентом затухания снижается устойчивость функционирования рынка (при a = 0.1 рынок разрушается).
2. С возрастанием частоты колебательного процесса возрастает погрешность g(t) регулирования.   При f₁ = 10 максимальное значение погрешности составило около 4 %, а при f₂ = 100 максимальная погрешность составила около 10 %. Устойчивость системы практически не изменилась.

Об авторах

Валерий Кириллович Чертыковцев

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

Автор, ответственный за переписку.
Email: vkchert@ro.ru

доктор технических наук, профессор кафедры общего и стратегического менеджмента

Россия, 443086, Российская Федерация, г. Самара, Московское шоссе, 34

Список литературы

Дополнительные файлы