Последняя правка 10.01.08
|
Результаты научных исследований |
|||
|
» Теоретические исследования » Прикладные разработки В этом разделе описываются важнейшие результаты, полученные за последние годы по каждому из основных научных направлений работы института (краткую характеристику каждого см. Научные направления):
Кроме того, была продолжена работа по Программе фундаментальных исследований ООН РАН «Россия в глобализирующемся мире» в рамках предложенного СПб ЭМИ РАН проекта «Построение и анализ динамических макроэкономических моделей для исследования влияния природных ресурсов и человеческого капитала на экономический рост в условиях глобализации». Исследования были основаны на предпосылке, что одной из главнейших тенденций мирового развития является приоритетное развитие высоких технологий и инвестирование в человеческий капитал и экономику знаний. Для России учет национально-государственной субъектности должен состоять в использовании конкурентных преимуществ страны и ее населения, к которым следует отнести богатство природных ресурсов и (все ещё имеющиеся) высокий образовательный уровень населения и немалый научно-технический потенциал российской науки. В этой связи рассмотрены весьма актуальные в современной России проблемы влияния наличия природных ресурсов и значительного неравенства в доходах на экономических рост. Исследовано влияние ресурсозависимости на экономический рост в нашей стране и возможности выбора инновационного пути развития, рассмотрены некоторые аспекты государственной макроэкономической политики, возможности ее совершенствования и характер развития в долгосрочной перспективе. Для исследования «голландской болезни» предложена макроэкономическая модель, с помощью которой изучены такие черты этой болезни, как деиндустриализация и мера зависимости от экспортного дохода. Подробно проанализированы черты «голландской болезни» для условий отечественной экономики. Рассмотрены возможности инновационного пути развития. Для исследования эффективности вложений части доходов, полученных от экспорта природных ресурсов в экономику знаний предложена двухсекторная модель, состоящая из секторов фундаментальной и прикладной науки, выпуск которых описывается производственными функциями Кобба-Дугласа, где факторами служат государственные вложения в сектора науки и труд в каждом из секторов. С помощью модели показано, что принятый в настоящее время в нашей стране курс на сокращение сектора фундаментальной науки может дать в краткосрочной перспективе толчок развитию прикладного сектора, однако в долгосрочной перспективе не сможет обеспечить эффективное развитие этого сектора. Кроме того, даже временное снижение числа и качества фундаментальных разработок может привести к стагнации прикладного сектора науки. Исследованы весьма актуальные в современной России проблемы влияния наличия природных ресурсов и значительного неравенства в доходах на экономических рост. Рассмотрена проблематика устойчивого развития и темпов использования природных ресурсов. Предложена модель экономического роста с учетом темпа использования ограниченного запаса ресурсов, с помощью которой проведен анализ такого явления, как «проклятье природных ресурсов». Рассмотрены также возможности эндогенного экономического роста в долгосрочной перспективе, при котором именно природные ресурсы являются фактором этого роста. Показано, что влияние природных ресурсов на экономический рост в значительной степени определяется экономической политикой их использования. Исследовано влияние природных ресурсов на экономическое неравенство в стране и, как следствие, на экономический рост. Обычно при исследовании влияния природных ресурсов на развитие экономики отмечают, что экспорт природных ресурсов влияет на укрепление национальной валюты, что приводит к уменьшению выпуска в «основном» секторе экономики. Именно это явление, т.е. деиндустриализация, является одним из проявлений «голландской болезни». В данном же разделе предложена однопродуктовая динамическая модель экономики с природными ресурсами и двумя типами потребителей: «богатыми» и «бедными», с помощью которой показано, что механизм воздействия экспорта природных ресурсов на «основной» сектор экономики может быть совсем другим: прирост дохода от экспорта природных ресурсов ведет к увеличению экономического неравенства в стране и, как следствие, влияет на экономический рост. В долгосрочной перспективе, без вмешательства государства, произойдет падение темпов экономического роста. Результаты этого раздела дают основание к перераспределительной политике государства в использовании налогообложения природной ренты. Результаты, полученные с помощью математических моделей, позволяют с большей точностью описать механизмы исследуемых процессов и более четко определить границы применимости полученных выводов. В 2006 г. получены новые результаты по исследованию следующих проблем экономики нашей страны: ресурсозависимость экономики и темпы экономического роста; исследовано влияние экономического неравенства на темпы роста экономики с природными ресурсами; рассмотрены возможности инновационного пути развития экономики страны в связи с использованием части доходов от экспорта природных ресурсов. Исследована эффективность вложений в экономику знаний с помощью двухсекторной модели, в которой сектора – это фундаментальный и прикладной секторы науки. В теории игр: решение ограниченного эгалитаризма распространено на произвольные кооперативные игры как с трансферабельными, так и с нетрансферабельными полезностями; для повторяющихся игр двух лиц с асимметричной информацией у игроков, моделирующих многошаговые торги на финансовых рынках, исследовано оптимальное поведение участников игры. Подробнее по разделам направления: Исследование теоретических динамических моделей экономики переходного периода. На основе предложенных макроэкономических динамических моделей рассмотрена проблема развития с использованием запаса невозобновимых природных ресурсов. Для России построен прогноз экспорта природного газа в Западную Европу и СНГ на основе модели ренты Хотеллинга. Предложена односекторная модель выбора темпа использования запаса природных ресурсов, учитывающая проблему «проклятия природных ресурсов», т.е. снижения темпов роста в ресурсозависимой экономике. Теоретическое объяснение «проклятия природных ресурсов» связано с анализом различных экономических и институциональных аспектов «голландской болезни». Также построена двухсекторная модель, в которой динамика темпа роста неэнергетического сектора меняется в зависимости от темпа роста объема продаж ресурсно-энергетического сектора. Разработана однопродуктовая динамическая модель экономики с природными ресурсами и двумя типами потребителей, «бедными» и «богатыми», причем межвременные предпочтения «богатых» формируются эндогенно. Природные богатства в стационарных равновесиях принадлежат богатым, поэтому некоторое увеличение их запаса с неизбежностью приведет к росту экономического неравенства в стране. Воздействие такого увеличения природных богатств зависит от того, каков был первоначальный уровень неравенства в стране. Если этот уровень был невелик, то оно повысит коэффициент дисконтирования богатых, а вместе с ним и выпуск продукции в отраслях, не связанных с природными ресурсами и заработную плату. А если уровень неравенства был значителен – то понизит. При больших запасах природных ресурсов без вмешательства государства уровень неравенства с неизбежностью будет высоким и окажет негативное воздействие на экономическое развитие. Это дает основания к перераспределительной политике государства посредством налогообложения природной ренты. Построена модель заградительной рекламной деятельности фирм, позволяющая учитывать дифференцированное отношение неоднородных групп потребителей к рекламе посредством конструирования функций полезностей специального вида, что дает возможность детального изучения процесса формирования спроса на рекламируемые товары. Рассмотрена эволюционная модель олигополии по Бертрану с однородными товарами, когда наблюдаемы только выбираемые фирмами цены и получаемая ими прибыль. Показано, что динамический процесс сходится к элементам множества равновесий по Нэшу данной игры. Обобщена исследованная ранее модель эндогенного роста с АК-производственной функцией и неоднородными хозяйственными агентами на случай континуального распределения богатства агентов, в частности, сформулированы предположения, позволяющие отнести равновесное состояние к одному из двух возможных типов. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Были построены модели для объяснения "трансформационного спада" в российской экономике в начале 90-х годов и экономического роста после кризиса 1998 г. Созданы модели для исследования влияния распределения национального богатства на экономический рост, модели для исследования возможных изменений в экономике после вступления страны в ВТО, модели для оценки влияния наличия природных ресурсов на темпы экономического роста. К весьма значимым результатам следует отнести построение динамической модели общего экономического равновесия с эндогенными коэффициентами дисконтирования, для которой доказано, что состояние стационарного равновесия является не единственным. Эту ситуацию можно трактовать как неспособность сил спроса и предложения порождать в долгосрочной перспективе однозначные результаты. Неоднозначность вызвана тем, что в модели эндогенным образом происходит деление общества на "богатых" и "бедных". Получены новые результаты, симметрично дополняющие существующие теории динамического программирования и экономической динамики: исследовано поведение оптимальных траекторий на последнем участке в обратном времени. Построены и оценены на реальных данных модели, описывающие особенности институтов рынка труда, характерные для российской экономики. В связи с исследованиями процесса интеграции России в мировую экономику построена и проанализирована многосекторная модель развития со взаимными положительными экстерналиями, для которой, в частности, сравнивались сценарии развития экономики на базе сырьевого сектора, промышленного и на базе инноваций. В рамках стандартных моделей несовершенной конкуренции исследовано влияние конкретных целевых функций фирм на их поведение. Показано, что гипотеза максимизации добавленной стоимости на одного работника приводит к уменьшению объемов производства и, соответственно, - к росту цен. На примере предприятий Петербурга исследовано влияние структуры собственности на эффективность предприятий. Показано, что наличие государственной доли акций положительно влияет на рентабельность предприятий, что противоречит принятым представлениям о государстве как о собственнике.
Рассмотрена минимизационная задача о ранце: исследовано поведение в среднем прямого и двойственного жадных методов в предположении, что коэффициенты целевой функции и ограничения – независимые равномерно распределенные случайные величины, а правая часть коэффициента ограничения пропорциональна числу переменных. Найдено условие на коэффициент пропорциональности, при котором оба метода имеют произвольно малую асимптотическую погрешность. Для обобщений матричных игр, в которых чистые стратегии игроков имеют комбинаторную природу, установлено необходимое и достаточное условие существования у игроков оптимальных смешанных стратегий, допускающих представление в мультипликативной форме. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Исследовано поведение в среднем прямого и двойственного "пожирающих" алгоритмов для решения одной из задач комбинаторной оптимизации - задачи о ранце при стремлении числа переменных к бесконечности. Найдены условия, при которых прямой и двойственный алгоритмы имеют произвольно малую асимптотическую погрешность.
Аксиоматическая характеризация решений в кооперативных
играх и задачах многокритериальной оптимизации.
Решение ограниченного эгалитаризма было определено и охарактеризовано Дуттой и
Рэем для класса выпуклых кооперативных игр с трансферабельными полезностями
как значение, т.е. одноточечное решение, удовлетворяющее свойству
согласованности в смысле Харта–Мас-Колелла и являющееся решением ограниченного
эгалитаризма для выпуклых игр двух лиц. Это решение распространено на
произвольные кооперативные игры как с трансферабельными, так и с
нетрансферабельными полезностями. Показано, что для произвольных игр это
решение уже не является одноточечным, однако характеризуется теми же
аксиомами, что и для выпуклых игр. Для ординально выпуклых игр с
нетрасферабельными полезностями эгалитарное решение, так же как и для игр
с трансферабельными полезностями, оказывается одноточечным и содержится в
с-ядре. Определено и охарактеризовано также двойственное к эгалитарному
решение, которое для каждой игры совпадает с эгалитарными решением
соответствующей двойственной игры. Для задачи многокритериальной оптимизации
от одной переменной, т.е. каждый критерий представляет собой функцию от одной
переменной, вводится понятие согласованного решения.
Согласованность понимается как непрерывная и монотонная
зависимость решения от угла поворота в случае линейной функции при
дополнительном требовании оптимальности по Парето. Это решение
распространяется на случай произвольной кривой. Выведены уравнения для этого
решения и установлены условия оптимальности его по Парето. Динамические игровые задачи в экономике и финансах.Построена n-шаговая игровая модель игры с Природой на бирже. Стоимость акций удовлетворяет закону авторегрессии. В начальный момент игрок на бирже имеет начальный капитал и заданное количество акций одного вида. В каждый последующий момент он может покупать и продавать акции того же вида. Природа выбирает коэффициенты авторегрессии из некоторой области. Цель игрока на бирже – максимизировать сумму стоимости акций в последний момент и оставшийся капитал. Решены одношаговые и двухшаговые модели в случае, когда авторегрессионный временной ряд стоимости акции имеет порядок 1 (р=1). Для повторяющихся игр двух лиц с неполной информацией у одного из игроков, моделирующих многошаговые торги на финансовых рынках с асимметричной информацией, получена в явном виде случайная последовательность цен сделок на таких торгах, порожденная оптимальным поведением игроков. Показано, что на каждом шаге сделка осуществляется (ставки оказываются различными) с вероятностью 1/2. Получены решения статических игр с неполной информацией у второго игрока, моделирующих одношаговые торги с допустимыми ставками, кратными 1/m, для произвольного m, и решения многошаговых игр с допустимыми ставками, кратными 1/3, для произвольного числа шагов n. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Дана характеризация несимметричных параметрических правил распределения прибыли и тех из них, которые удовлетворяют еще свойству независимости от пути. Показано, что последний класс правил определяется набором функций полезностей агентов, так что для каждой задачи распределения решение уравнивает относительные выигрыши участников в смысле их функций полезности. Построена динамическая экономико-математическая модель, в которой несколько сторон, обладающих ресурсами нескольких типов, распределяют их между несколькими периодами времени. Соответствующая бескоалиционная игра n лиц сведена к задаче линейного программирования, имеющей очень большие размеры. Исследована структура множеств равновесных стратегий игроков в динамических теоретико-игровых задачах распределения ресурсов несколькими игроками между несколькими участками. Доказано существование равновесных стратегий игроков, обладающих специальными свойствами. Построены методы решения таких задач, основанные на сочетании применения многократного генерирования столбцов в симплекс-методе и использования параллельных алгоритмов. Построены социально оптимальные решения - ситуации равновесия, в которых достигается максимум общественной полезности, для однопродуктовой многошаговой игровой модели распределения ресурсов между производством и потреблением с несколькими конкурирующими участниками. Для антагонистических повторяющихся игр с неполной информацией, сводящихся к игровым задачам остановки марковской случайной последовательности, получены условия, гарантирующие существование значения игр с выбором момента остановки в рандомизированных моментах остановки. Математическое моделирование в задачах городской и региональной экономики Для обоснования выбора вариантов крупных градостроительных решений создана новая модель оценки городских территорий, учитывающая инвестиционные затраты. Эта модель является полезным инструментом для поддержки принятия решений по преобразованию функции землепользования городских территорий. Для Санкт-Петербурга, центр которого отделен от спальных районов промзонами, изменение функций землепользования – одна из важнейших задач градостроительного развития. Не менее важной является разработка новой модели расчетов пассажирских и транспортных потоков в городской транспортной сети. Необходимость создания новой модели обусловлена быстрым ростом автомобильного парка, ростом жилищного строительства и появлением возможности использования значительных вычислительных мощностей. В настоящее время исходная информация для модели включает граф транспортной сети Санкт-Петербурга, состоящий из 4000 узлов и 9000 дуг. Подробнее по разделам направления: Математическое моделирование функционально-пространственного развития крупных городов Разработка математической модели построения рациональной структуры землепользования в условиях изменения функционального баланса Обоснованный выбор варианта крупных градостроительных решений является многоплановой задачей (экономический эффект, градостроительный эффект, социальный эффект, бюджетная эффективность и т. д.) и требует комплексного подхода. Совокупная рыночная стоимость городских земель представляется хорошим индикатором эффективности использования территории, а тем самым оказывается достаточно удобным и универсальным инструментом при проведении сравнительного анализа принимаемых градостроительных мероприятий. Созданная ранее модель оценки городских территорий основывается на «гравитационном» подходе, при котором предполагается, что каждая из функций землепользования стремится занять наиболее выгодные для себя участки городской территории. В качестве характеристики выгодности местоположения в модели служат показатели потенциального рентного дохода, построенные для всех участков городской территории для каждой из функций землепользования. Ориентируясь на будущую доходность видов деятельности в зависимости от их размещения их на той или иной территории, модель не учитывает инвестиционных затрат, связанных с преобразованием недвижимости в процессе такого размещения. Для учета инвестиционных затрат разработан новый вариант модели оценки территории, в котором представление о выгодности местоположения формируется на основе оценки доходности инвестиционного процесса, направленного на преобразование территории, и ее дальнейшую эксплуатацию в новом качестве для более эффективного использования ее потенциальных возможностей. Одним из основных звеньев формирования оценки является моделирование доходного инвестиционного процесса финансовых потоков, связанных с затратами на преобразование недвижимости и потоков Для реализации этого подхода требуется описать «сценарии» преобразования одной функции землепользования в другую для всех пар функций. При этом наряду с факторами местоположения участка учитываются затраты его на покупку, состав затрат на реконструкцию, время, требующееся для реконструкции. На основе перечисленных данных для каждого участка территории и каждой функции землепользования может быть вычислена удельная (на кв.м.) текущая стоимость будущих доходов при условии размещения данной функции на этом участке вместо существующей. Естественно, что чем выше этот показатель, тем более привлекательным с экономической точки зрения является такая смена землепользования. При расчетах на отдаленную перспективу нужно иметь в виду, что такие изменения могут быть весьма значительными и для учета этого обстоятельства необходимо присоединять к существующей структуре землепользования дополнительные территории (с характеристиками их местоположения), которые в будущем должны обеспечить реализацию нового функционального баланса. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Разработаны методы и модели для экономической оценки городских территорий, для оценки инвестиционного потенциала фрагментов городской территории и эффективности инвестиционных проектов, связанных с изменением функций землепользования при преобразовании старых территорий (например, бывших промышленных зон) или освоении новых.
Разработка программных средств, реализующих транспортно- Разработка программных средств описания транспортной сети. Территориальный рост городов, развитие их транспортных систем, интенсивный рост жилищного строительства предъявляют высокие требования к обоснованности решений в ходе проектирования этого развития. Одним из путей повышения качества принимаемых решений является применение средств математического моделирования. Сложность, многообразие и взаимозависимость процессов, протекающих в городской среде, приводят к тому, что в сферу моделирования вовлекаются большие объемы информации, а задачи, возникающие при моделировании этих процессов, требуют значительных вычислительных мощностей. Среди наиболее проблемных в этом отношении можно считать задачу формирования пассажирских и транспортных потоков в городской транспортной сети. В настоящее время исходная информация для модели включает в себя граф, представляющий транспортную сеть города, который содержит около 4000 узлов и около 9000 дуг. Расширившиеся возможности современных информационных технологий позволяют использовать для подготовки и редактирования исходных данных универсальные программные средства. В качестве такого средства была выбрана Геоинформационная система, которая по существу реализует объектный подход, связывая геометрическое представление объектов, имеющих пространственную природу с таблицей параметров, характеризующих свойства этих объектов. MapInfo обеспечивает не только удобства при работе с данными, но и их переносимость, информационную совместимость с работами по смежной тематике, возможность обмена материалами. Важно, что, большая часть служб города, связанных с функционально-пространственным планированием города, использует эту систему. В истекшем году в программный комплекс добавлен блок для работы с информацией, представленной в форматах системы MapInfo. Одновременно с этим была пересмотрена общая структура информации с целью согласования ее с многообразием современных статистических данных. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Для совершенствования средств транспортно-градостроительного моделирования разработана модель для формирования нагрузки в узлах транспортного графа. Цель - согласование линейной структуры магистралей транспортной сети и территориально распределенного характера систем мест расселения, мест приложения труда, объектов обслуживания. Указанные усовершенствования обеспечили возможность более точного расчета таких факторов местоположения, как время доступности, объем пассажирооборота, людность территории. Разработан программный комплекс
для расчета максимально допустимых высот городской застройки, при которых
не нарушается восприятие сложившейся исторической панорамы. Разработка концептуальных основ системы экономико-математического моделирования для государственного регулирования социальной сферы на субфедеральном уровне и в условиях экономического роста. Разработаны технологические принципы оценки эффективности информационного взаимодействия органов государственной власти и территориальных органов государственной статистики при решении задач регионального социально-экономического развития. Проведены экспериментальные расчеты для данных официальной статистики за 2003-2004 гг. Разработаны методы оценки параметров экономико-математических моделей сегмента рынка социальных услуг для базовой модели государственного регулирования сферы транспорта на субфедеральном уровне. На основании проведенного анализа действующей статистической и нормативно-правовой базы государственного регулирования социальной сферы на федеральном и субфедеральном уровнях разработан программный комплекс правовой и информационно-статистической поддержки системы государственного регулирования процессов социально-экономического развития для субъекта РФ (на примере Санкт-Петербурга). Результаты исследований 2000-2005 гг.: Создан ряд моделей и баз данных для анализа и прогнозирования состояния рынка труда в Петербурге; созданы модели, позволяющие описать с единой точки зрения взаимодействия работодателей и наемных работников, организаций, занятых подготовкой и переподготовкой кадров, посредничеством в трудоустройстве и т.д. В последнее время разрабатывались математические модели распределения бюджетного ресурса на проведение мероприятий активной политики занятости населения между регионами-субъектами РФ. Цель управленческих технологий - смягчение наиболее острых проблем регионального рынка труда (РРТ). В моделях используется аппарат нелинейного функционального шкалирования и типологизации. Результаты этих исследований внедрены через органы Минтруда России. Создана технология прогнозирования профессионально-квалификационной структуры спроса и предложения на региональных рынках труда. Разработана интегрированная для разных типов информационных источников технология сбора, верификации, многофакторного репрезентирования и многомерного статистического анализа данных для РРТ. Разработанные методические подходы внедрены в систему государственного планирования Санкт-Петербурга. Анализ и прогнозирование демографических процессов. В рамках изучения динамики процесса старения населения России исследованы показатели смертности в старших возрастных группах, являющиеся основой для расчета ожидаемой продолжительности жизни (LE) в старших возрастах. На базе полных таблиц смертности построены возрастные коэффициенты смертности для старших возрастных групп (55-59, 60-64,…, 85-89 лет) для мужского и женского населения России и проанализирована их динамика и динамика LE в возрастах 55, 60, 65 и 80 лет за 1959-2001 гг. (в частности, в период после Всесоюзной переписи населения 1989 г.). Произведено сопоставление с аналогичными показателями для ряда развитых стран. Результаты исследований 2000-2005 гг.: В процессе исследований была создана интерактивная система прогнозирования структуры населения по полу и возрасту, т.к. особенности протекания демографических процессов в ситуации социально-экономической нестабильности потребовали дополнить традиционные экстраполяционные методы специальными математическими методами и неформальными процедурами, ориентированными на творческое участие эксперта в процессе прогнозирования. Исследована динамика показателей смертности населения Ленинграда-Петербурга за период 1979-1999 гг. Рассмотрена динамика общей численности и возрастной структуры населения России в среднесрочной перспективе при различных гипотезах об изменении сальдо миграции, исследованы соотношения режима воспроизводства и миграции, при которых общая численность населения не убывает. Исследована эволюция процесса старения населения Ленинграда-Петербурга в 1970-2000 гг. Проведен сравнительный анализ показателей старения населения Петербурга и России в ХХ веке. Рассчитаны и проанализированы прогностические значения демографических показателей старости, долголетия, коэффициентов нагрузки и других показателей старения населения. Проанализированы причины резкого подъема смертности в 1993-1994 гг., который сопровождался и ростом мужской сверхсмертности. Измерен вклад отдельных возрастов в изменение показателя средней продолжительности жизни при рождении, что позволило оценить влияние таких социально значимых событий, как антиалкогольная кампания 1985-86 гг. и финансовый кризис 1998 г. Показана значимость учета возрастно-половой структуры женщин фертильного возраста при проведении активной демографической политики. Проведен структурный анализ рождаемости в Петербурге за период 1989-99 гг., показавший, что быстрый спад рождаемости, который произошел в России и особенно в Петербурге в 90-х годах, не может быть объяснен только с помощью концепции демографического перехода или как следствие общего социально-экономического кризиса в России, а требует для своего объяснения синтеза этих концепций. Теория и методы информационных технологий социально-экономических и гуманитарных исследований Получены новые результаты по созданию компьютерной системы семантического анализа текстов и представления социально-экономической информации на естественном языке в базах знаний. Получила дальнейшее развитие система компьютерной поддержки стратегического планирования развития городов и решения задач бюджетного планирования и управления. Подробнее по разделам направления: Математические модели управления и регулирования в социальных и экономических системах. Проблемы использования стратегических планов развития городов в решении задач бюджетного планирования и управления. На основе предложенного в 2005 г. сценария функционирования системы компьютерной поддержки процесса конкурсного отбора проектов разработана структура сети маршрутов выполнения этапов решения задачи конкурсного отбора. С учетом моделей, на которые опирается функционирование системы, предложена интерпретация сети маршрутов в виде многоуровневой структуры (межмодельный и внутримодельные уровни). Разработан регламент администратора, управляющего маршрутами верхнего (межмодельного) уровня. Для формирования системы целей развития города в качестве альтернативы методу иерархической детализации системы целей предложен подход, основанный на использовании типологических характеристик социальных потребностей населения. Осуществлена адаптация эвристических алгоритмов линейного программирования пожирающего типа для оптимизации ресурсно-обеспеченных программ развития, построенных на базе конкурсных проектов. Реализованы для включения в систему компьютерной поддержки СТРАТЕГ-Б четыре алгоритма, обеспечивающие решение следующих задач:
Результаты исследований 2005-2000 гг.: Создана методика и компьютерная система для поддержки стратегического планирования, учитывающая изменения законодательной базы, инвестиционные процессы, на федеральном уровне и в регионах, и процессы бюджетного планирования. Для отбора проектов, программ и мероприятий, с наибольшей эффективностью реализующих поставленные при планировании задачи, предложен метод многокритериального ранжирования объектов, характеризуемых большим числом показателей. Метод не требует предварительной оценки относительной значимости критериев и основан на параметризации функциональных зависимостей значений показателей от объема затрачиваемых ресурсов. Компьютерный семантический анализ текстов и представление информации о социально-экономических процессах в базах знаний. Предложен новый подход к организации тематического анализа новостных и общественно-политических текстов. Этот подход позволяет автоматически выявлять иерархическую структуру текста, его основные и вспомогательные компоненты, риторические отношения между выделенными компонентами. Фактически в новом подходе решается задача разработки следующего уровня «понимания» текста компьютером – уровня, на котором наряду с выявлением отношений тождества между упоминаемыми в текстах объектами выявляется также содержательная роль отдельных компонент текста в его общей структуре. Предлагаемый подход к анализу текстов является развитие разработанных на предыдущих этапах исследований методов представления связного текста в базе знаний. Разработаны программные средства визуального отображения семантических сетей между объектами, упоминаемыми в тексте. Выполнен значительный объем работ по общему тестированию и правке семантического словаря и семантико-синтаксического анализатора предложений русского языка. Разработана структура аналитических определений для типов данных и поставлена проблема применимости определяемых таким образом типов данных в программировании квантовых компьютеров. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Предложена и реализована технология использования баз знаний в гуманитарных исследованиях. Так, совместно с СПб филиалом Института востоковедения РАН разработан экспериментальный макет базы знаний по отношениям собственности, торговым операциям и семейным отношениям древней Месопотамии: построены концептуальные модели для текстов Законов Хаммурапи на базе основных понятий и отношений между ними. В рамках разработки методов формализации знаний о социальных или экономических системах, представленных на естественном языке, разработаны новые подходы к решению таких задач, как автоматическое извлечение из текстов информации для пополнения баз знаний об этих системах. Предложен метод представления семантики связных текстов в базе знаний. Математическое моделирование изменений природной среды под воздействием экономической деятельности и экономика природопользования. Получены новые результаты по решению задач сохранения и использования водных ресурсов Северо-Запада. С помощью математических моделей оценены возможные изменения в экосистеме Онежского озера при различных сценариях развития экономики региона и под влиянием глобального потепления. Эти оценки важны для прогнозирования возможных изменений ассимиляционного потенциала экосистемы озера и сохранения качества воды. Для достижения согласованности экономических интересов развития Санкт-Петербурга и улучшения качества городской среды разработана структура агрегированной имитационной модели как инструмента для определения политики социально-экономического развития мегаполиса. Подробнее по разделам направления: Разработка методов и моделей решения эколого-экономических задач. Разработана структура агрегированной имитационной модели мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) и предложена блок-схема реализации модели, включающая все основные сферы функционирования города как сложной социо-эколого-экономической системы. Разработанная модель может служить основой для создания оптимизационной модели города, предназначенной для определения стратегии наилучшего использования ресурсов города для реализации Программы социально-экономического развития Санкт-Петербурга, принятой Правительством города. Для оценки возможного изменения ассимиляционного потенциала больших озер под воздействием изменений климата вследствие глобального потепления проведена серия вычислительных экспериментов. Для набора сценариев изменений антропогенной нагрузки при различных сценариях изменений климата с помощью математических моделей для Ладожского озера определен предельный уровень антропогенной нагрузки, при которой сохраняется устойчивость экосистемы. Этот предельный уровень можно принять за физическую оценку ассимиляционного потенциала экосистемы. Разработаны модели функционирования комплекса водоснабжения и отведения загрязненных вод и отраслевых производственных комплексов региона на краткосрочном и долгосрочном периодах. С их помощью также построена оптимизационная модель для определения экономически обоснованных тарифов водоснабжения и отведения загрязненных вод. Разработана структура имитационной модели динамики мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) с использованием математического аппарата нечеткой логики и лингвистических переменных. Выходом модели служат индикаторы устойчивого развития Санкт-Петербурга, разработанные по заказу Комитета по природопользования Правительства города. Модель включает в себя демографический, экологических и экономический блоки, а также учитывает пространственное распределение некоторых элементов системы. Компактность и обозримость модели осуществляется за счет представления всех переменных модели в виде чисел, изменяющихся в диапазоне от 0 до 1. Естественно, это огрубляет модель, но позволяет связать в единое целое все многообразие социальных, экологических и экологических процессов протекающих в мегаполисе. Модель позволяет качественно оценить различные стратегии управления мегаполисом. Решение природоохранных задач методами математического моделирования. С помощью модели гидротермодинамики и модели экосистемы проведены вычислительные эксперименты по оценке возможных изменений в экосистеме Онежского озера. Показано, что изменения климата на водосборе Онежского озера оказывают несколько более заметное влияние на его экосистему озера, чем это имеет место для Ладожского озера. Этот результат согласуется с результатами глобального моделирования, согласно которым изменения климата в субарктической зоне более существенны, чем в зоне умеренных широт. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Создан комплекс математических моделей для решения задач сохранения водных ресурсов крупнейших озер Европы - Ладожского и Онежского. С помощью этих моделей построены прогнозы возможных трансформаций экосистем озер при различных сценариях развития экономики и возможных изменениях климата. Эти модели можно использовать для выбора и обоснования регламентов водопользования. Проведены вычислительные эксперименты для исследования процесса
антропогенного эфтрофирования Ладожского озера. Результаты расчетов подтвердили, что
основным фактором деградации экосистемы озера со второй половины 70-х годов
стал рост поступления фосфора с водосбора озера. Результаты исследований 2000-2005 гг.: Использование экономических механизмов в задачах сохранения водных ресурсов больших озер. Создана экономико-математических модель функционирования
предприятий-водопользователей при заданных ограничениях экономического, ресурсного
и экологического характера, позволяющая определить значения ставок платежей за загрязнение,
за водозабор и водосброс, лимиты и нормативы сбросов, приемлемые с экономической
и экологической точек зрения.
Построение и исследование новых численных методов. Исследованы методы решения задач с ограничениями типа задач для седловых точек. Решение оптимизационных задач о седловых точках широко используется в экономике, гидродинамике и теории упругости. Решена проблема получения оптимальных оценок скорости сходимости итерационных процессов типа Эрроу-Гурвица с тремя управляющими параметрами: указан такой выбор итерационных параметров, при котором скорость сходимости практически не отличается от оптимальной. Полученные оценки для общего случая превосходят все имеющиеся в мировой литературе. Для решения краевых задач в неодносвязных областях с нелокальными
граничными условиями предложен эффективный метод решения сеточных уравнений,
построенных методом конечных элементов. Этот метод может быть использован для
определения циркуляции в водоемах с островами.
Возврат к началу страницы
|