КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 23-21-00429

НазваниеРазвитие математических методов анализа и прогнозирования межотраслевых связей в экономике в условиях шоковых воздействий

РуководительОбросова Наталия Кирилловна, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2023 г. - 2024 г. 

Конкурс№78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-211 - Математическое моделирование социальных и экономических процессов

Ключевые словамежотраслевой баланс, двойственность по Фенхелю, преобразование Янга, обратная задача, матрица прямых затрат, задачи распределения ресурсов, идентификация, выпуклая оптимизация, эластичность замещения

Код ГРНТИ06.35.51, 27.35.00, 27.35.33


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
В последние годы в мировой и отечественной экономике наблюдается резкая перестройка материальных и финансовых потоков между экономическими агентами. Причиной изменений стали шоковые воздействия, к которым можно отнести пандемию, введение санкций, сланцевую революцию. Разработка и анализ программ по восстановлению роста и инновационного развития российской экономики в новых экономических условиях требует подробного исследования межотраслевых связей в экономике и их стабильности с учетом экономических угроз, связанных с изменением внешнеторговых потоков и структуры внутреннего спроса. Адекватным инструментом для проведения таких исследований являются математические методы экономических измерений. Однако традиционно используемые для анализа межотраслевых связей методы, основанные на модели межотраслевого баланса В.В. Леонтьева и успешно применявшиеся в середине XX века в условиях экстенсивного экономического развития для среднесрочного анализа экономики и межотраслевых связей, нуждаются в модификации с учетом современных процессов глобализации, расширения сферы услуг и разнообразия номенклатуры производимой продукции. В этих условиях перестала выполняться базовая гипотеза подхода В.В. Леонтьева о постоянстве норм материальных затрат на выпуск продукции отраслей. Проект направлен на развитие новых математических методов анализа и прогнозирования межотраслевых связей в экономике на основе современного подхода, позволяющего учитывать замещение производственных факторов. Такой подход приводит к новому классу моделей нелинейного межотраслевого баланса с производственными функциями с постоянной эластичностью замещения (CES). В проекте будут решены обратные задачи идентификации таких моделей по современным данным системы национальных счетов РФ, официально публикуемым Росстатом. На основе решения этих задач будут построены оценки эластичности замещения импортных и отечественных производственных факторов в российской экономике. Целью исследований проекта является развитие комплексной технологии анализа межотраслевых связей в экономике на базе нелинейных моделей межотраслевого баланса. Технология позволит проводить среднесрочный анализ и прогнозирование межотраслевого баланса с учетом замещения производственных факторов, а также строить прогнозы макроэкономических показателей состояния экономики в условиях реализации различных вариантов государственной экономической политики и масштабных шоковых воздействий, приводящих к изменениям финансово-экономических отношений России с внешним миром и внутреннего конечного спроса.

Ожидаемые результаты
В проекте будут развиваться математические методы анализа и прогнозирования межотраслевых связей в экономике на основе нелинейных моделей межотраслевого баланса с производственными функциями с постоянной эластичностью замещения (класса CES). Важной особенностью таких моделей является учет и возможность анализа замещения производственных факторов, что адекватно современной экономической ситуации усложнения структуры производственных связей и роста сферы услуг. В рамках проекта будут решаться обратные задачи идентификации и калибровки нелинейных моделей межотраслевого баланса и их модификаций применительно к современным агрегированным данным о межотраслевых потоках, которые официально публикуются статистическими органами в разделе системы национальных счетов. На основе результатов идентификации нелинейных моделей распределения ресурсов с производственными функциями класса CES предполагается оценить эластичности замещения импортных и отечественных производственных факторов в межотраслевых поставках товаров и услуг в современной российской экономике. Решение этой задачи представляется особенно значимым, так как влияние санкций в первую очередь сказывается на экспортно-импортных операциях и анализ последствий таких шоков для экономики России должен проводиться на основе анализа процессов замещения импортной продукции отечественными аналогами. В результате проекта будет развита комплексная технологии анализа межотраслевых связей в экономике на базе нелинейных моделей межотраслевого баланса. Технология позволит проводить среднесрочный анализ и прогнозирование межотраслевого баланса с учетом замещения производственных факторов, а также строить прогнозы макроэкономических показателей состояния экономики в условиях реализации различных вариантов государственной экономической политики и масштабных шоковых воздействий, приводящих к изменениям финансово-экономических отношений России с внешним миром и внутреннего конечного спроса.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В отчетном периоде продолжались исследования нового класса математических моделей нелинейного межотраслевого баланса, учитывающих замещение производственных факторов, а также методов обработки исходной официальной статистической информации, позволяющих решать задачи идентификации такого вида моделей. В 2023 г. получены следующие основные результаты Для анализа процессов импортозамещения в российской экономике на уровне агрегированных комплексов отраслей разработана модификация модели нелинейного межотраслевого баланса, формализованная в виде задачи оптимального распределения ресурсов с вложенной структурой производственной функции для каждой отрасли. Внешняя производственная функция класса CES (с постоянной эластичностью замещения) является функцией двух аргументов, агрегированных затрат отечественной продукции и затрат импортной продукции, при этом агрегированные затраты отечественной продукции формализуются также в виде производственной функции класса CES от промежуточного потребления отечественных факторов производства. На основе решения пары взаимно двойственных по Янгу задач выпуклой оптимизации разработан алгоритм вычисления экономического равновесия в модели (равновесных межотраслевых потоков и цен) в заданных сценарных условиях. Решена обратная задача идентификации и калибровки модели для агрегированной производственной сети российской экономики по доступным официальным статистическим данным системы национальных счетов. Для идентификации модели были сформированы четыре крупных отраслевых комплекса по принципу вовлеченности сектора в экспортно-импортные операции: обрабатывающий, экспортирующий, сектор услуг, инфраструктурный. В результате калибровки модели построены устойчивые по времени оценки эластичности замещения импортных производственных факторов отечественными для агрегированных комплексов отраслей. С помощью разработанной модели проанализированы возможные среднесрочные макроэкономические последствия для российской экономики стресс-сценариев шока внешней торговли и нестабильности курса национальной валюты (последствия санкций). Для моделирования процессов импортозамещения в более детализированной структуре отраслей исследован вариант модели, которая описывает формирование равновесного выпуска отечественного ресурса в сети поставок на основе производственной функции Кобба-Дугласа и дальнейший выбор между отечественным и импортным ресурсом отраслями экономики на основе функции с постоянной эластичностью замещения. Поставлена и решена проблема идентификации модели по доступным данным официальной статистики, формализованная в виде задачи квадратичной оптимизации. В результате решения проблемы идентификации в номенклатуре 61 чистой отрасли официальных статистических таблиц ресурсов (ТР) и использования (ТИ) выделены группы отраслей российской экономики с близкими показателями замещения между отечественным и импортным ресурсом. Для решения проблемы идентификации в условиях неполноты входной базы статистики российской системы национальных счетов была решена задача восстановления российских симметричных таблиц затраты-выпуск отечественной продукции по доступным данным таблиц ресурсов (ТР) и использования (ТИ) РФ за 2017-2020г. Результаты анализа процессов импортозамещения и методика соответствующих расчетов для разработанных вариантов моделей нелинейного межотраслевого баланса опубликованы в 4-х статьях, включая опубликованные материалы международной конференции. Предложено решение задачи неполноты входных данных при идентификации и калибровки моделей нелинейного межотраслевого баланса на основе использования отраслевой гипотезы при восстановлении симметричных таблиц затраты-выпуск отечественной продукции (СТЗВ) за 2017-2020 годы по данным ТР и ТИ. В терминах задачи распределения ресурсов с технологиями Кобба-Дугласа, допускающими выпуск непрофильного продукта отраслями, обоснована корректность использования отраслевой гипотезы применительно к данным российской системы национальных счетов. Показано, что использование восстановленных по ТР и ТИ таблиц СТЗВ для идентификации модели не ухудшает точность модельных оценок выпуска отраслей, в которых есть непрофильная продукция. Этот результат подтверждает возможность использования восстановленных на основе отраслевой гипотезы СТЗВ за период 2017-2020г. для идентификации и калибровки моделей нелинейного межотраслевого баланса с учетом замещения производственных факторов. По результатам исследования сделан доклад на международной конференции (материалы опубликованы). В ходе проекта разработан математический аппарат двойственных по Янгу вариационных неравенств, с помощью которых моделируется рыночное равновесие в сети неоднородных с технологической точки зрения производственных кластеров. Исследованы две постановки задачи: для замкнутой системы с заданным ограничением на ресурсы и для открытой системы, в которой ресурсы могут поставляться извне по заданным ценам. Доказана теорема о существовании решения вариационного неравенства, соответствующего рыночному равновесию в открытой системе. С помощью разработанного математического аппарата на основе данных системы национальных счетов стран еврозоны 2000-2014 гг. проанализированы расхождения во внешнеторговых балансах и заполнении производственных ниш, которые были порождены введением общей платежной системы. По результатам исследования опубликована статья. Результаты отчетного этапа проекта обсуждались на пяти крупных российских и международных конференциях. Вопросы анализа влияния изменения внешнеэкономических условий (санкций) на среднесрочную динамику макроэкономических показателей крупных агрегированных комплексов отраслей экономики России на основе математических моделей межотраслевого баланса с учетом замещения производственных факторов обсуждались в рамках доклада на Российском экономическом конгрессе РЭК-2023.

 

Публикации

1. Обросова Н.К., Шананин А.А. General Equilibrium Models in Production Networks with Substitution of Inputs Lecture Notes in Computer Science, vol. 13930, p. 3-22 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1007/978-3-031-35305-5_1

2. Обросова Н.К., Шананин А.А. Двойственность по Янгу вариационных неравенств. Приложение для анализа взаимодействий в производственных сетях ТРУДЫ ИНСТИТУТА МАТЕМАТИКИ И МЕХАНИКИ УрО РАН, Том 29 № 3 С. 88-105 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.21538/0134-4889-2023-29-3-88-105

3. Рассоха А.В., Обросова Н.К. Analysis of Import Substitution Processes Taking into Account Industry Specifics in the Regional Economy Lecture Notes in Computer Science, V.14395, p.275-286 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1007/978-3-031-47859-8_20

4. Акимова Е.Д., Обросова Н.К. ЗАДАЧА ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛИ МЕЖОТРАСЛЕВОГО БАЛАНСА С ТЕХНОЛОГИЯМИ КОББА-ДУГЛАСА НА ОСНОВЕ ТАБЛИЦ РЕСУРСОВ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА Материалы XIII Международной молодежной научно-практической конференции с элементами научной школы. Омск, 24-26 (год публикации - 2023)

5. Обросова Н.К., Спиридонов А.А., Шананин А.А. Решение обратной задачи идентификации модели межотраслевого баланса с учетом замещения производственных факторов для сложных производственных сетей ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА Материалы XIII Международной молодежной научно-практической конференции с элементами научной школы. Омск, 59-61 (год публикации - 2023)

6. Рассоха А.В., Обросова Н.К. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ С УЧЁТОМ ОТРАСЛЕВОЙ СПЕЦИФИКИ В ЭКОНОМИКЕ РОССИИ ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА Материалы XIII Международной молодежной научно-практической конференции с элементами научной школы. Омск, 69-70 (год публикации - 2023)