Демчук Н.І.

Методы системной динамики в прогнозировании финансовых кризисов

Проблема изучения системных кризисов встала наиболее остро в последние 10 лет. Именно в этот период мировая экономика испытала на себе разрушительное воздействие финансовых кризисов, затронувших ряд стран, как промышленно развитых, так и развивающихся. Процессы глобализации мирового экономического пространства активно способствуют не только развитию экономических связей, но и распространению кризисов в глобальных масштабах.

Системная динамика главным образом используется в долгосрочных, стратегических моделях и принимает высокий уровень абстракции. Люди, продукты, события и другие дискретные элементы представлены в моделях Системной Динамики не как отдельные элементы, а как система в целом. Если же отдельные элементы модели важны, то для полной или частичной обработки модели лучше воспользоваться Агентным или Дискретно-событийным моделированием (оба подхода также поддерживаются средой разработки моделей AnyLogic). Системная динамика была создана в середине 1950-х Джеем Форрестером из МТИ. Его первоначальной целью было применить научный и инженерный опыт к выяснению фундаментальных причин успеха и провала корпораций. Возникновение идей, приведших к созданию системной динамики, было спровоцировано его сотрудничеством с компанией General Electric в течение 1950-х. В то время менеджеры GE были озадачены колебаниями числа рабочих на одном из заводов в Кентукки, период которых составлял три года. Бизнес-циклы были признаны недостаточным объяснением этих колебаний. Путем ручного просчета структурной модели завода, включавшей организационную модель принятия решений о найме и увольнении работников, Форрестер сумел показать, что нестабильность числа рабочих была вызвана внутренней структурой фирмы и не была обусловлена никакими внешними факторами, такими как бизнес-циклы. Эта работа послужила началом системной динамики.

В течение конца 1950-х и начала 1960-х Форрестер с командой продвинул системную динамику от ручных вычислений до формального компьютерного моделирования. Весной 1958 Ричард Беннет создал первый язык моделирования методом системной динамики, названный им SIMPLE (Simulation of Industrial Management Problems with Lots of Equations, или Моделирование Проблем Промышленного Менеджмента Кучей Уравнений). В 1959 Филлис Фокс и Александр Пух написали первую версию DYNAMO (DYNAmic MOdels), улучшенную версию SIMPLE, вследствие чего язык системной динамики стал промышленным стандартом на следующие тридцать лет. В 1961 Форрестер опубликовал первую, ставшую классической, книгу "Индустриальная динамика".

До конца 1960-х системная динамика применялась исключительно к корпоративно-управленческим проблемам. Однако в 1968 произошла встреча Форрестера с Джоном Коллинзом, бывшим мэром Бостона, в результате чего была написана книга "Динамика города", раскрывающая применение метода к моделирования города как динамической системы.

Вскоре после этого возникла еще одна область применения системной динамики. В 1970 Форрестер был приглашен на встречу Римского клуба в Берне, Швейцария. Римский клуб - организация, деятельность которой заключается в прогнозировании путей развития человечества и выявлении возможных кризисных ситуаций, к примеру глобального кризиса, вызванного ограниченными ресурсами Земли в сочетании с экспоненциально растущим населением, где рассматривался вопрос о возможности применения системной динамики к моделированию человечества. В это же время, Форрестер разработал первую схему модели мировой социо-экономической системы. Эту модель он назвал WORLD1. По возвращении в США Форрестер доработал указанную модель, известную как WORLD2.

Системо-динамическая модель состоит из набора абстрактных элементов, представляющих некие свойства моделируемой системы. Выделяются следующие типы элементов:

· Уровни - характеризуют накопленные значения величин внутри системы. Это могут быть товары на складе, товары в пути, банковская наличность, производственные площади, численность работающих. Уровни применимы не только к физическим величинам. Например, уровень осведомленности существенен при принятии решения. Уровни удовлетворения, оптимизма и негативных ожиданий влияют на экономическое поведение. Уровни представляют собой значения переменных, накопленные в результате разности между входящими и исходящими потоками. На диаграммах изображаются прямоугольниками.

· Потоки - скорости изменения уровней. Например, потоки материалов, заказов, денежных средств, рабочей силы, оборудования, информации. Изображаются сплошными стрелками.

· Функции решений (вентили) - функции зависимости потоков от уровней. Функция решения может иметь форму простого уравнения, определяющего реакцию потока на состояние одного или двух уровней. Например, производительность транспортной системы может быть выражена количеством товаров в пути (уровень) и константой (запаздывание на время транспортировки). Более сложный пример: решение о найме рабочих может быть связано с уровнями имеющейся рабочей силы, среднего темпа поступления заказов, числа работников, проходящих курс обучения, числа вновь принятых работников, задолженности по невыполненным заказам, уровня запасов, наличия оборудования и материалов. Изображаются двумя треугольниками в виде бабочки.

· Каналы информации, соединяющие вентили с уровнями. Изображаются штриховыми стрелками.

· Линии задержки (запаздывания) - служат для имитации задержки потоков. Характеризуются параметрами среднего запаздывания и типом неустановившейся реакции. Второй параметр характеризует отклик элемента на изменение входного сигнала. Разные типы линий задержки имеют различный динамический отклик.

· Вспомогательные переменные - располагаются в каналах информации между уровнями и функциями решений и определяют некоторую функцию. Изображаются кружком.