Курсовая с практикой на тему Динамические модели

Содержание:

Введение. 2

1.«Натуральные»
и «денежные» модели. 5

2.Модель
Солоу. 7

3. Модели
Кейнса. 17

4.Линейные
модели с неустойчивыми инвестициями. 21

Заключение. 27

Список использованной литературы.. 29

Введение:

На
современном этапе для того, чтобы четко прослеживать развитие
макроэкономических процессов той или иной страны мира необходимо постоянно их
исследовать и анализировать.

Эффективное
экономическое развитие регионов, факторов производства способствует росту
экономики государства. Долгосрочный эффект работы любого предприятия, его
экономическое рост и развитие определяются правильным избранием стратегических
ориентиров с учетом общеэкономических тенденций и закономерностей развития
человеческой цивилизации, выбором
модели экономического роста.

Именно
удачный выбор моделей и реализация стратегии, адекватной прогнозным реалиям
будущей действительности, способны обеспечить устойчивый экономический рост,
повысить конкурентоспособность хозяйствующих субъектов в рыночной системе
отношений.

В
современных условиях развитие науки требует значительных затрат человеческих и
материальных ресурсов. Проблемы долгосрочного экономического роста привлекали
внимание экономистов еще со времен меркантилизма, согласно которому главную
роль в создании прибыли играет сфера обращения, а богатство нации определяется
деньгами. Важное место она занимала в трудах Адама Смита и других
представителей английской классической школы. Категорию экономического роста
исследовали экономисты в XVIII-XIX вв. (Ж. Сей, И. фон Тюнен и др.), в конце
30-х годов XX в. изучение этой проблемы выделилось в отдельное направление.

Исследованием
природы богатства, его накопления, эффективного распределения и
перераспределения занимались такие ученые, как В. Петти, А. Смит, Д. Рикардо,
К. Маркс, Ж. Сей, Л.Вальрас, А. Маршал, Дж. М.Кейнс, Й. Шумпетер. Во второй
половине ХХ века была
разработана
специальная
теория экономического
роста Е. Домара, Р. Харрода, Р. Солоу.

Одновременно с Беллом, А.Турен, З.Бжезинским, А.Тоффлер
в русле теории цивилизаций разрабатывается идея развития на основе формирования
постиндустриального, информационного общества. Значительное внимание разработке
моделей экономического роста с человеческим фактором уделили такие ученые, как
Р.Лукас, П.Ромер, Д.Ромер, Ф.Агийон и П.Хоувитт, Дж.Гроссман и Е.Хелпман.

Сравнение
теоретических моделей экономического роста с участием человеческого капитала и эндогенного
технологического прогресса обращает внимание на тот факт, что оценка вклада
указанных факторов сводится к выяснению влияния лет обучения, эффекта масштаба
производства и монопольной ренты на динамику развития экономики.

Эндогенные
модели описывают в том или ином виде реально составленную схему организации
инновационного процесса, поэтому они могут быть значимы для апробации различных
подходов к регулированию инновационной сферы.

Накопленный
мировой опыт предлагает широкий спектр экономических инструментов
научно-технической, инновационной и промышленной политики, с помощью которой
можно управлять инновационными процессами на макро — и микроуровне. Однако их
применение в полном объеме требует значительных финансовых ресурсов и это не
всегда по силам даже для самых богатых государств мира

Россия
находится на подходах к развитию постиндустриальной экономики, в основном решаются
проблемы индустриализации развития отдельных отраслей.

Анализ
современных концепций экономического роста может служить ориентиром для
адаптации экономики к новым условиям развития мировой экономики, поскольку
нужно пройти долгий путь становления нового типа расширенного воспроизводства  в условиях удорожания всех видов ресурсов,
необходимости приспосабливаться к динамичному развитию  потребительских нужд.

Теоретические
модели экономического роста играют значительную роль в развитии человеческого
фактора и технологического прогресса. Внедрение этих моделей в реальную
экономику будет способствовать повышению производительности труда и экономии
всех видов ресурсов.

Предметом исследований в работе является экономическая система как
целое. В работе проанализируем известные
макроэкономические модели.

Так как длительное время ведущими отраслями экономики были отрасли, производственный цикл которых составлял один год, поэтому естественно
рассматривать дискретные модели с шагом дискретизации по времени, равным одному
году, такие математические модели применяют
конечно-разностные уравнения. Это модели кейнсианского типа, опирающиеся на
равенство
планового
предложения и прогнозируемого спроса.

В
работе определим следующие задачи: рассмотреть макроэкономические модели:
динамическую модель Кейнса, модель Самюэльсона — Хикса, модель Солоу.

Заключение:

В рассматриваемой модели формулу модели Дж.
Хикса следует подвергнуть сомнению, так как одним из факторов цикличности
является именно колебание текущего платежеспособного спроса, следовательно,
математическое выражение такого процесса должно носить нелинейный характер

Так
например, повышенный ажиотажный спрос покупателей в ожидании роста цен у В.
Парето, изменение совокупного спроса у Дж. М. Кейнса, строго циклическое
изменение потребительских расходов на товары длительного пользования у Дж.
Катоны и др.

По
механизму построения модели цикла подразделяются на теоретические и
эмпирические. Теоретические модели основаны на теоретических представлениях о
механизме экономических циклов и носят логико-описательный характер.

Эмпирические
модели основаны на системе математических уравнений. Среди эмпирических моделей
различают «натуральные» и «денежные». С точки зрения теоретического подхода к
построению выделяют кейнсианские и неоклассические модели.

В
кейнсианских моделях потребление играет, как правило, пассивную роль,
центральное место как фактору принадлежит инвестициям. Инвестиции
рассматриваются как функция от доходов в предыдущие периоды и капитала в
предыдущие периоды:

Кейнсианские
модели имеют свои недостатки. Так, цены в моделях негибкие, в основном
экономика представлена закрытой экономической системой, акселератор генерирует
нехаракерные для реальной практики колебания. Имеются и конкретные авторские
недостатки.

Так,
в модели Дж. Хикса как только доход достигает верхнего предела, наступает
полная загрузка мощностей и использование трудовых ресурсов (то есть отсутствие
безработицы), что противоречит практике хозяйствования развитых стран (в конце
любого подъема в экономиках наблюдается и безработица, и хроническая недогрузка
производственных мощностей).

Модель
Самуэльсона также несовершенна. В
реальной действительности заключительная часть подъема в циклах экономик
развитых стран сопровождается недозагрузкой производственных мощностей с
одновременным ростом объема валовых инвестиций и нормы накопления. Тем не
менее, модели имеют
право на существование, определяя роль государства в антициклическом
регулировании экономикой.

Наибольшее
практическое значение приобрела разновидность инвестиционных моделей цикла,
получивших название МА-моделей. В них «раскачивание» экономической
системы происходит из-за взаимодействия мультипликатора и акселератора. Эти
модели также не лишены недостатков. Так, введение в МА-модель Дж. Хикса
роста значения верхнего ограничения должно не уменьшить доход, а затормозит
лишь темпы его роста, но все-таки рост должен наблюдаться. Такая модель
описывает цикл с депрессией. А в действительности любой цикл имеет фазу кризиса
со свертыванием объема производства и доходов.

Неклассическая
современная модель «реального делового цикла» Кидленда-Прескотта предполагает,
что технический прогресс является важнейшим фактором не только долгосрочных
колебаний, но и краткосрочных технологических изменений, распространяющихся во
времени неравномерно. Модель также имеет недостатки, так как предполагает
производство только одного товара в экономике, постоянную норму амортизации,
нулевые темпы роста численности населения и технологического уровня, 100 %-ый
износ основного капитала за 20 лет.

Фрагмент текста работы:

1.«Натуральные» и «денежные» модели

Цикл
(Business Cycle), является естественной формой развития (роста) экономики. В
экономической литературе встречается понятие «цикл роста», характеризуемый как циклические
колебания  отклонений темпов роста от
долгосрочного тренда, иначе колебания, чередующие фазы спада и подъема.

А.
Ф. Бернс и У. К. Митчелл в совместной работе «Измерение деловых циклов» они
насчитали с 1876 по 1938 г. 18 циклов и выделили  4 фазы: собственно кризис, депрессия
(застой), оживление и подъем[1].

По
механизму построения модели цикла подразделяются на теоретические и
эмпирические. Теоретические модели основаны на теоретических представлениях о
механизме экономических циклов и носят логико-описательный характер.
Эмпирические модели основаны на системе математических уравнений, параметры
которых определяются с помощью максимального приближения к реальным
статистическим данным.

Среди
эмпирических моделей различают «натуральные» и «денежные».

Для
иллюстрации моделей установим теоретические допущения, что экономика закрыта,
цены не изменяются, а также нет государственного сектора.

Введем
следующие обозначения:

Кt и Кt-1 —
соответственно производительный капитал данного и предыдущего периодов;

Yt и Yt-1
— соответственно совокупный доход данного и предыдущего периодов;

Сt  — потребление вместе с амортизацией капитала
данного периода;

It —  чистые инвестиции данного периода;

Ft — количество продукта,
идущего в запас в текущем периоде;

Bt и Bt-1.
— соответственно сумма запасов текущего и предшествующего периодов;

St  и St-1.- текущие
сбережения и сбережения предыдущего периодов.

В
«денежной» модели математически задается связь между данным производительным
капиталом и получаемым в следующем периоде с его помощью доходом: В
«натуральной» задается уравнение совокупных доходов по методу конечного
использования: ,

Динамику
объема запасов можно тогда представить как сумму запасов предшествующего
периода и того количества продукта, которое идет в запас в данном периоде: .

Динамика
капитала (Kt)
имеет аналогичный вид: .

Текущие
сбережения определяются как разница между совокупными текущими доходами и
потреблением, включая амортизацию: Если
Bt-1
> 0, то объем потребления и инвестиций в следующем периоде превысит объем
потребления текущего периода. Так как объем запасов в каждом данном периоде
ограничен, то должны соблюдаться следующие ограничения: Таким
образом, в «натуральной» модели совокупные расходы представлены частями,
распределяемыми после процесса производства, а в «денежной» модели — частями,
предшествующие процессу производства Объем текущих сбережений и автономных расходов
определяется здесь, исходя из объема совокупных расходов предшествующего
периода: Для простоты объем
запасов (Вt)
в «натуральной» модели всегда равен 0:

Bt=0.

Весь
произведенный в экономике конечный продукт потребляется без остатка к
следующему периоду. Если текущие сбережения всегда неотрицательны (то есть
сумма потребительских расходов и автономных расходов не превышает прошлый
текущий доход), то динамику запасов (Вt) в «денежной» модели
представляется следующим уравнением: Используя
выражения, преобразуем его и получим: Так
как запасы в замкнутой экономике всегда неотрицательны, получим: Это
выражение представляет собой чисто денежное ограничение (правая часть
неравенства связана с денежными ресурсами, а не с натуральными).

Модель
зависит от экзогенно заданных параметров, а поэтому в такой модели не может
существовать эндогенный механизм цикла, рост в такой модели предполагает, что
товарные запасы и совокупные расходы (правая часть неравенства) со временем
увеличиваются. [1] Bums, A. F. and Mitchell, W.
C. Measuring Business Cycles. National Bureau of Economic Research. —  New York, 1946. — Р. 462.

Содержание:

Введение 3
Глава 1. Преимущества и недостатки динамических моделей 6
1.1 Понятие динамической модели, ее виды 6
1.2 Анализ преимуществ и недостатков динамических моделей 9
Глава 2. Примеры динамических моделей 13
2.1 Моделирование работы морского порта 13
2.2 Модель игры «Найди слово» 16
2.3 Модель «Хищник-жертва» 18
Глава 3. Реализация динамических моделей на ЭВМ 24
3.1 Особенности реализации динамических моделей на ЭВМ 24
3.2 Решение на ЭВМ задачи о работе морского порта 29
3.3 Решение на ЭВМ игры «Найди слово» 31
Заключение 34
Список использованных источников 36

Введение:

Стремительное развитие области информационных технологий и ее преобразующая роль в управлении общественными процессами сделали область информационных технологий катализатором управленческого прогресса.
В России в последнее время активно предпринимаются шаги, направленные на превращение страны в современное высокотехнологичное государство. Мировая практика принятия сложных управленческих решений в различных экономических, социальных, политических, технических, военных и иных системах перешла на принципиально новый уровень методологической и инструментальной поддержки, когда те или иные варианты решений должны быть предварительно апробированы не на реальных объектах и людях, а на их аналогах, т. е. на моделях.
В этой связи осуществление экономических, технических, политических решений или новаций требует предварительных оценок финишных результатов при помощи системного анализа и имитационного моделирования (ИМ) .
Имитационное моделирование представляет собой численный метод проведения на ЭВМ вычислительных экспериментов с математическими моделями, имитирующими поведение реальных объектов, процессов и систем во времени в течение заданного периода. При этом функционирование системы разбивается на элементарные явления, подсистемы и модули. Функционирование этих элементарных явлений, подсистем и модулей описывается набором алгоритмов, которые имитируют элементарные явления с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени .
Задачи имитационного моделирования могут быть классифицированы в зависимости от присутствия в них фактора времени.
Так, по данному критерию все имитационные задачи могут быть поделены на статические и динамические.
В статических моделях система представляется неизменной во времени. Такие модели удобны, когда нужно описать структуру системы, то есть из каких объектов она состоит, как эти объекты связаны друг с другом и каковы свойства этих объектов. Примеры статических моделей: карта местности, схема персонального компьютера, перечень планет Солнечной системы с указанием их массы.
Динамические модели содержат информацию о поведении системы и ее составных частей. Для описания поведения обычно используются записанные в виде формул, схем или компьютерных программ соотношения, позволяющие вычислить параметры системы и ее объектов, как функции времени.
Примеры динамических моделей: набор формул небесной механики, описывающий движение планет Солнечной системы; график изменения температуры в помещении в течение суток; видеозапись извержения вулкана .
Следует отметить, что в исследованиях наиболее часто используются динамические модели, так как позволяют изучать объект в процессе его изменения или движения. Этим объясняется актуальность темы данного исследования.
Целью курсовой работы является анализ преимуществ и недостатков динамических моделей.
Объектом исследования курсовой работы являются динамические модели.
Предметом исследования курсовой работы являются преимущества и недостатки динамических моделей.
В соответствии с поставленной целью, курсовая работа имеет следующие задачи:
— дать понятие динамической модели, указать ее виды;
— провести анализ преимуществ и недостатков динамических моделей;
— привести примеры динамических моделей:
а) моделирование работы морского порта;
б) моделирования игры «Найди слово»;
в) модель «Хищник-жертва»;
— выявить особенности реализации динамических моделей на ЭВМ;
— продемонстрировать численное решение моделей о работе морского порта и игры «Найди слово»;
— сформулировать выводы.
При написании курсовой работы использовались следующие научные методы: обобщение, анализ, уточнение.
Курсовая работа состоит из трех глав.
Первая глава носит теоретический характер и посвящена анализу преимуществ и недостатков динамических моделей. В частности, сначала дано определение динамической модели, рассмотрена ее классификация по виду получаемого результата. Далее выявлены и обоснованы преимущества и недостатки динамических моделей.
Вторая глава носит практический характер. В ней описаны три динамические модели: модель, которая не имеет математической формализации; модель, которая имеет математическую формализацию, но не может быть решена, в большинстве случаев, аналитически; модель, которая имеет математическую формализацию и ее решение может быть найдено аналитически.
Третья глава носит аналитический характер. В частности, в ней рассматриваются особенности реализации динамических моделей на ЭВМ, этапы численного решения моделей.

Заключение:

Под динамической моделью понимается теоретическая конструкция, которая описывает динамику состояний объекта (фактор времени). Помимо, динамики модель включает в себя описание этапов процессов или диаграмму их состояний.
Выделяют два подхода к построению динамических моделей:
— оптимизационный подход, заключающийся в выборе оптимальной траектории развития объекта из множества возможных его состояний;
— описательный подход, заключающийся в нахождении, так называемой, равновесной траектории развития, под которой понимается уравновешенное, сбалансированное развития объекта.
Учитывая определение динамической модели, основной ее классификацией является условное деление всех задач по критерию представления результатов моделирования: физические, математические, аналоговые, экономические.
К основным преимуществам динамических моделей относятся:
— стоимость;
— наличие временного фактора;
— повторяемость;
— точность;
— наглядность;
— универсальность.
К основным недостаткам динамических моделей следует отнести:
— отсутствие гарантии ответа на все вопросы;
— отсутствие гарантии, что модель показывает истинное развитие какого-либо объекта;
— сложность моделей;
— отсутствие стандартов на процесс моделирования.
Вторая глава курсовой работы посвящена описанию примеров динамических моделей. Не все динамические модели могут иметь математическую формализацию, это и было продемонстрировано на примере модели работы морского порта, где описание процесса дается в виде схемы и по известным математическим формулам вычисляются значения показателей модели в какой-то определенный момент времени, но нет понимания, как ведет себя модель в промежутке времени.
Вторым примером динамических моделей является модель игры «Найди слово». В данном случае, модель уже имеет некоторые зависимости, выраженные в математической форме, однако, модель также не может быть решена аналитически, так как рекомендуемый для решения метод перебора значений, существенное увеличивается затраты времени на решение задачи.
Третьим примером динамической модели является модель «Хищник-Жертва». Это наиболее известная динамическая модель, которая математически формализована, а также ее решение может быть найдено аналитическим способом.
Подводя итога курсовой работы, можно сделать вывод, что, несмотря на то, что численное решение динамических моделей не может дать 100%-го ответа на вопрос: так ли ведет себя объект в реальности, как и в модели? Однако, сделать некоторые выводы о поведении объекта все-таки можно и это является большим преимуществом в тех ситуациях, когда информация о возможных последствиях того или иного движения объекта полностью отсутствует.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Преимущества и недостатки динамических моделей

1.1 Понятие динамической модели, ее виды

Под динамической моделью понимается теоретическая конструкция, которая описывает динамику состояний объекта (фактор времени). Помимо, динамики модель включает в себя описание этапов процессов или диаграмму их состояний .
Считается, что наиболее часть динамические модели применяются в общественных науках, например, социологии, так как она имеет дело с динамическими системами, под которыми могут подразумеваться различные явления социально-экономического характера. Например, миграция населения, рассматриваемого как динамическая система.
Однако, динамические модели применимы в других направлениях образования – естественном и техническом.
Выделяют два подхода к построению динамических моделей :
— оптимизационный подход, заключающийся в выборе оптимальной траектории развития объекта из множества возможных его состояний;
— описательный подход, заключающийся в нахождении, так называемой, равновесной траектории развития, под которой понимается уравновешенное, сбалансированное развития объекта.
Учитывая определение динамической модели, основной ее классификацией является условное деление всех задач по критерию представления результатов моделирования.
Опишем основные, наиболее популярные, сферы применения динамических моделей.
Физические модели .
Данные модели посвящены моделирования физических объектов и явлений. Им свойственно то, что объект моделирования выглядит как моделируемая целостность. Поясним это.
К одной из наиболее известных физических динамических моделей относится физическая модель копии самолета, уменьшенная, но в которой соблюдены все пропорции.