20100628_cge_bis

Использование моделей общего
равновесия для оценки устойчивости
социально-экономического развития
государства
Косьяненко А.В.
Содержание
• Обзор моделей общего равновесия
• Описание использованной модели
• Идентификация и верификация модели
• Результаты численных экспериментов
Основные элементы моделей общего равновесия
и возможные варианты их использования
• Целевые функции
агентов.
• Множества
допустимых решений.
• Доступная при
принятии решений
информация.
• Формализация
понятия равновесия.
• Численный метод
поиска равновесия.
• Оценка возможностей
социальноэкономического
развития.
• Оценка возможности
сохранения
сложившихся условий.
• Оценка влияния
внутренней политики
на социальноэкономическое
развитие.
Современные вычислимые модели
общего равновесия
• MONASH (Dixon P., Rimmer M.)
• European Central Bank (Smets F., Wouters R.)
• International Monetary Fund (Feltenstein A.)
• ВЦ РАН (Петров А.А., Поспелов И.Г., Шананин А.А.)
• ЦЭМИ РАН (Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., Сулакшин С.С.)
• МФТИ, ИСА РАН (Бирюков С.И.)
Модели MONASH
(Dixon P., Rimmer M.)
•
•
•
•
•
•
•
Тип модели: полудинамическая
Количество отраслей: многоотраслевая
Горизонт принятия решения: однопериодная
Целевые функции населения: Кобба-Дугласа
Производственные функции: CES
Тип равновесия: равновесие Нэша
Способ вычисления равновесия:
эконометрическая оценка линеаризованной
системы
Модель Европейского центрального банка
(Smets F., Wouters R.)
•
•
•
•
Тип модели: полудинамическая
Количество отраслей: многоотраслевая
Горизонт принятия решения: многоопериодная
Целевые функции населения: сепарабельная
CRRA
• Производственные функции: CES
• Тип равновесия: равновесие Нэша
• Способ вычисления равновесия:
эконометрическая оценка линеаризованной
системы
Модели Международного валютного фонда
(Feltenstein A.)
•
•
•
•
•
•
•
Тип модели: статическая
Количество отраслей: многоотраслевая
Горизонт принятия решения: однопериодная
Целевые функции населения: -Производственные функции: -Тип равновесия: -Способ вычисления равновесия:
эконометрическая оценка линейной системы
«Модельная летопись» ВЦ РАН
(Петров А.А., Поспелов И.Г., Шананин А.А.)
•
•
•
•
Тип модели: динамическая
Количество отраслей: многоотраслевая
Горизонт принятия решения: многопериодная
Целевые функции населения: ненасыщаемые
общего вида
• Производственные функции: общего вида
• Тип равновесия: равновесие Нэша
• Способ вычисления равновесия: аналитическое
решение задачи динамического
программирования в предположении о
рациональных ожиданиях агентов
ЦЭМИ РАН
(Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., Сулакшин С.С.)
•
•
•
•
•
•
•
Тип модели: полудинамическая
Количество отраслей: многоотраслевая
Горизонт принятия решения: однопериодная
Целевые функции населения: -Производственные функции: Кобба-Дугласа
Тип равновесия: -Способ вычисления равновесия: про помощи
нейронной сети
«Двухукладные модели»
(Бирюков С.И., Осадчий Н.А., Косьяненко А.В.)
•
•
•
•
Тип модели: полудинамическая
Количество отраслей: одноотраслевая
Горизонт принятия решения: однопериодная
Целевые функции населения:
квадратичная/сепарабельная CRRA
• Производственные функции: Кобба-Дугласа
• Тип равновесия: оптимум Парето/равновесие
Нэша
• Способ вычисления равновесия: численное
решение оптимизационной
задачи/полуаналитическое решение
Сопоставление существующих
аналогов
Текущее положение
• Обзор моделей общего равновесия
• Описание использованной модели
• Идентификация и верификация модели
• Результаты численных экспериментов
Качество исходных данных
• Точность измерения величин.
• Дискретность измерения наблюдаемых величин.
• Характерный период времени и наличие сезонных
эффектов.
• Малое количество наблюдений.
• Отсутствие детальной информации о решениях
населения (в разбивке по уровням доходов,
образования, места жительства и пр.).
• Отсутствие детальной информации об основных
фондах.
• Отсутствие информации о характере
межотраслевых взаимодействий.
Схема натуральных потоков в модели
Роль государства в модели
• Объём государственных закупок продукции.
• Объём капитальных вложений в основные
фонды.
• Промежуточное потребление.
• Заработная плата работников.
• Количество занятых.
Описание поведения населения
U   C  C  C min   L  Lmax  Ls  max ,
P  C  Inc  W  Ls  W0   1  t ндфл   Tf ,
C  C min ,
•
•
•
•
Ls  Lmax ,
Максимизация полезности
Бюджетное ограничение
Минимальный уровень потребления
Большинство параметров имеют
содержательную интерпретацию
L s ,C  0
Описание поведения производителей
  P  Q  (1  a)  (1  tндс )  RLd , F ,W , P   (  tим )  F  t Ex  Ex  tIm  Imtесн  Ld W W0     F  max ,
L d ,Q  0
Q  AF  L1d ,
Ex 
pExp k ExpQ
,
0
pIm p k Im p Q
Im 
,
0

•
•
•
•
Максимизация прибыли
Технологическое ограничение
Ограниченные факторы производства (труд, капитал)
Ограниченные возможности по изменению факторов
производства
• Необходимость удовлетворения государственного и
внешнего спроса
Взаимодействие домашних хозяйств
и производителей
U C , L, p,W   max
 (C , L, p,W )  max
Ls  Ld ,
Q  C  I  (1  a)  Q  G  Ex  Im ech,
G  I g  Tf   
 t ндс  P  Q  (1  a)  tим  F  t Ex  Ex  t Im  Im t есн  L W W0 .
• Классическое определение равновесия –
равновесие Нэша
• Автоматическое выполнение балансовых
соотношений
Описание экономики региона
u   C  c  c min   L  l max  l s  max ,
p  c  inc  w  l s  w0   1  t ндфл   tf ,
l s ,c  0
c  c min ,
l s  l max ,
   p  q  (1  a )  (1  t ндс )  r Ld , F , W , P   (   tим )  f  t Ex  ex  t Im  im tесн  ld  w  w0     f  max ,
l d ,q  0
q  af  ld1 ,
ex 
im 
p Exp k Exp q
0
,
pIm p k Im p q
0
,
l s  ld ,
q  c  i  (1  a)  q  g  ex  im  ech,
g  i g  tf    tим  f  t Ex  ex  t Im  im  t есн  l  w  w0 .
Основные источники неопределенности в
модели
• Неопределенность внешнеэкономической
конъюнктуры
• Неопределенность в темпах реализации
регионального инвестиционного проекта
Байесовский подход к оценке
параметров
Апостериорная
плотность
- параметры (случайные величины)
- наблюдаемые данные
Априорная
плотность
Функция
правдоподобия
Текущее положение
• Обзор моделей общего равновесия
• Описание использованной модели
• Идентификация и верификация модели
• Результаты численных экспериментов
Состав входных и выходных переменных в модели
•
•
•
•
•
•
•
Входные
Структура расходов бюджетов
•
различных уровней
•
Характеристики государственных •
инвестиционных проектов
Эффективные процентные ставки •
налогов
•
Темпы выбытия основных фондов и •
эффективность капиталовложений
•
Склонность к экспорту и импорту в
•
экономике
•
Динамика доступных трудовых
•
ресурсов
Динамика показателей внешних
•
рынков (валютный курс, цены на
энергоносители)
Выходные
ВВП и ВРП
Конечное потребление населения
Прибыль предприятий и
организаций
Доходы и расходы бюджетов
Количество занятых в экономике
Выпуск товаров и услуг в экономике
Стоимость основных фондов
Объём инвестиций
Объём экспорта и импорта
Объём государственного конечного
потребления
Индекс цен и индекс прироста
заработной платы
Идентификация параметров целевых
функций агентов
Основные этапы верификации
• Проверка результатов на
самосогласованность
• Проверка качества фиттинга на
ретроспективном периоде
• Проверка точности прогнозирования на
ретроспективном периоде
• Стресс-тестирование модели
Верификация модели
68000
63000
млрд.руб./год
58000
53000
48000
43000
38000
33000
2008
2009
2010
2011
2012
долгосрочный шок
2013
2014
инерционный вариант
2015
2016
2017
краткосрочный шок
2018
Факт
2019
2020
Текущее положение
• Обзор моделей общего равновесия
• Описание использованной модели
• Идентификация и верификация модели
• Результаты численных экспериментов
Вычисление потенциала социально-экономического развития
Якутии с помощью стохастического вычислительного
эксперимента
Проекты и мероприятия
Внешние факторы
2023
2010
ВРП
ЦЕЛИ :
 проекты завершены успешно
 ВРП 2023  ВРП min  1.5  ВРП 2010
 КПН 2023  КПН min  1.5  КПН 2010
Потенциал социально  экономического
развития p 
КПН
NЦ
N
Зависимость ВВП-КПН для России за период прогноза
Конечное потребление населения в основных ценах,
млрд.руб./год
(характерные траектории)
ВВП в основных ценах, млрд.руб./год
Зависимость ВВП-КПН для России за период прогноза
Конечное потребление населения в основных ценах,
млрд.руб./год
(конечные значения траекторий и уровни для расчета потенциала)
ВВП в основных ценах, млрд.руб./год
Гистограмма частот значений ВВП России на 2022г.
ВВП в основных ценах, млрд.руб./год
Конечное потребление населения в основных ценах,
млрд.руб./год
Прогнозная динамика конечного потребления населения Якутии
(три характерные траектории и квантили 5% и 95%)
Литература
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Christiano L., Eichenbaum M., Evans C. Nominal rigidities and the dynamic effects of a shock to monetary policy,
Journal of Political Economy 2005, 113 (1), pp. 1-45.
Dixon P.B., Rimmer M.T. Dynamic general equilibrium modeling for forecasting and policy. A practical guide and
documentation of MONASH. Amsterdam, North-Holland, 2002. - 338 p.
Feltenstein, A., "An Intertemporal General Equilibrium Analysis of Financial Crowding Out," Journal of Public
Economics 1986, No. 31, pp. 79-104.
Feltenstein A., Shah A., General equilibrium effects of investment
incentives in Mexico Journal of Development Economics, 1995,Vol. 46, pp. 253-269.
Smets, F. and Wouters R. An estimated stochastic general equilibrium model of the euro area.// Journal of Economic
Association. – 2003.- V.1, N.5. - pp. 1123-1175.
Андреев М.Ю., Поспелов И.Г., Поспелова И.И., Хохлов М.А. Технология моделирования экономики и модель
современной экономики России . М.: МИФИ, 2007. – 262с.
Бирюков С.И., Гусев В.Б., Колобов Д.В., Косьяненко А.В. Программный комплекс для прогнозов
макроэкономических показателей социально-экономического развития страны, динамики изменения расходов на
национальную оборону на основе моделирования функционирования национальной экономики. // ИНТЕГРА Том
2 Книга 9 М.: 2003 с. 55
Бирюков С.И., Волков Ю.Н., Косьяненко А.В. Методы прогнозирования макроэкономических показателей
социально-экономического развития страны на основе функциональных зависимостей. Системный аудит
использования национальных ресурсов и управление по результатам. Вып.2. Методы и модели информационноаналитического обеспечения./ Под ред. А.А. Пискунова, Ростов-на-Дону, ЮРИФКА, 2007. с. 96-112.
Гусев В.Б., Косьяненко А.В.. Оценка влияния государственного заказа на воспроизводство ВВП. // Проблемы
управления. – 2009. – Н. 2 - с. 23-30.
Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., Сулакшин С.С., Применение вычислимых моделей в государственном управлении.
– М.: Научный эксперт, 2007. – 304 с.
Петров А.А., Поспелов И.Г., Шананин А.А. Опыт математического моделирования экономики. М.:
Энергоатомиздат, 1996.- 544с.
Благодарю за внимание!
Буду рад ответить на Ваши вопросы.