РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова
УПРАВЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМ...
22 downloads
219 Views
1MB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова
УПРАВЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
(СБОРНИК ТРУДОВ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ) ВЫПУСК 2
Общая редакция – Д.А. Новиков
Фонд «Проблемы управления» Москва – 2000
1
УДК 007 ББК 32.81 У 67 У 67
Управление социально-экономическими системами / Сборник трудов молодых ученых ИПУ РАН. Выпуск 2. Общая редакция – Д.А. Новиков. М.: Фонд «Проблемы управления», 2000.
В сборнике представлены статьи молодых ученых – сотрудников и аспирантов Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, специализирующихся по следующим направлениям теории и практики управления социально-экономическими системами: механизмы планирования и стимулирования в социально-экономических системах, прикладные модели и методы управления социальноэкономическими системами, механизмы финансового управления. Утверждено к печати Редакционным советом ИПУ РАН
УДК 007 ББК 32.81 У 67
ИПУ РАН, 2000
2
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ............................................................................................................................................4 Бахур А.Б. О природе некоторых понятий анализа систем с позиций инженерной практики........5 Вантеевский М.Ю. Применение теории активных систем к процессам функционирования финансовых рынков................................................................................................................................8 Вилкова Н.Н. Кашенков А.Р. Трапезова М.Н. Противозатратный механизм внутрифирменного ценообразования ...................................................................................................................................16 Грищенко А.Ф., Красных Б.А. Экономический механизм управления региональным уровнем промышленной безопасности ..............................................................................................................19 Губко М.В. Задача теории контрактов для модели «простого» агента ............................................22 Губко М.В., Спрысков Д.С. Учет кооперативных взаимодействий в механизмах планирования.28 Гуреев А.Б., Кочиева Т.Б., Ледвинов В.П. Использование механизмов стимулирования для увеличения объема продаж в торговых компаниях...........................................................................39 Дранко О.И., Кислицына Ю.Ю. Многоуровневая модель финансового прогнозирования деятельности предприятия ...................................................................................................................42 Искаков М.Б .О моделировании банков с разным периодом функционирования .........................50 Караваев А.П. Распределение ресурса в иерархических активных системах.................................57 Кашенков А.Р. Моделирование противозатратных механизмов управления с учетом различных видов областей противозатратности ...................................................................................................59 Колосова Е.В. Показатели освоенного объема в управлении проектами........................................62 Коргин Н.А. Механизмы открытого управления в обменных схемах .............................................71 Кочиева Т.Б. Классификация базовых систем стимулирования в активных системах..................74 Кулик О.С., Уандыков Б.К. Оптимизация производственного и коммерческого циклов..............78 Маркотенко Е.В. Поведение активного элемента в условиях простого конкурсного механизма распределения ресурса .........................................................................................................................80 Проклашкин Д.Н. Автоматизация учета на предприятии .................................................................84 Сочнев С.В., Шомин В.В. Критерии формирования сбытовой сети в задачах развития бизнеса .92 Чернышёв Р.А. Определение оптимальной стратегии закупок производственного предприятия ...............................................................................................................................................................103 Чижов С.А. Использование методов упорядоченной классификации в задачах управления организационными системами ..........................................................................................................106 Чубаров И. В. Влияние роста цен на изменение оборотного капитала предприятия ..................114 Ярковой С.В. Модель ценообразования на промышленном предприятии....................................116
3
Предисловие Исследования по управлению социально-экономическими системами (большими системами), проводимые Институтом Проблем Управления (Автоматики и Телемеханики) Академии Наук, имеют богатую и продолжительную историю1. С одной стороны, с 1972 по 1988 год было проведено одиннадцать Всесоюзных конференций, совещаний и школ, и в настоящее время традиция проведения подобных крупных научных форумов возобновляется – в 1997 и 1999 годах, после почти десятилетнего перерыва, состоялись соответственно Двенадцатая и Тринадцатая конференции2. С другой стороны, возобновился выпуск трудов ИПУ РАН (за прошедшие годы был издан ряд сборников статей по теории активных систем – «Активные системы» (1973, 1974), «Согласованное управление» (1975), «Синтез механизмов управления сложными системами» (1980), «Механизмы функционирования организационных систем: теория и приложения» (1982), «Неопределенность, риск, динамика в организационных системах» (1984), «Планирование, оценка деятельности и стимулирование в активных системах» (1985), «Механизмы управления социальноэкономическими системами» (1988), «Управление большими системами» (1997) и др.). Эти факты свидетельствуют, что, несмотря на события последних лет, наука управления имеет достаточно сил для преодоления кризиса. Одним из доказательств является интенсивное появление значительного числа высококвалифицированных молодых ученых. Настоящий сборник трудов молодых ученых (сотрудников и аспирантов ИПУ РАН), специализирующихся в области управления социально-экономическими системами, продолжает наметившуюся традицию (в 1998 году был выпущен аналогичный сборник3). Поэтому можно надеяться, что в дальнейшем появление сборников статей и докладов молодых ученых будет происходить регулярно. Анализ статей, вошедших в сборник, позволяет сделать вывод о том, что спектр интересов молодых специалистов по управлению социально-экономическими системами чрезвычайно широк – от теоретико-игровых моделей до прикладных методов управления. Научная новизна и обоснованность теоретических результатов, а также высокая практическая значимость представленных исследований свидетельствуют о наличии высокого потенциала и позволяют надеяться на дальнейшее комплексное и эффективное развитие теории управления социальноэкономическими системами. Доктор технических наук Д.А. НОВИКОВ
1
См. аналитический обзор и библиографию по теории активных систем в «Бурков В.Н., Новиков Д.А. Теория активных систем: состояние и перспективы. М.: СИНТЕГ, 1999. – 128 с.». 2 Тезисы докладов этих конференций опубликованы в книгах: «Управление большими системами: Материалы научно-практической конференции (22-26 сентября 1997 г., Москва, Россия). М.: СИНТЕГ, 1997. – 432 с.» и «Теория активных систем: Труды юбилейной международной научно-практической конференции (17-17 ноября 1999г., Москва, Россия). М.: СИНТЕГ, 1999. – 320 с.» 3 «Управление большими системами / Сборник трудов. Выпуск 1. Общая редакция – Д.А. Новиков. М.: ИПУ РАН, 1998. – 98 с.».
4
Бахур А.Б. О природе некоторых понятий анализа систем с позиций инженерной практики Введение Рассмотрение систем с позиции выбора альтернатив в ситуации с неопределенностью и их действенной реализации (на основе интегративно-функционального подхода [2]) позволило выявить путь использования системных представлений в инженерной практике. Удалось предложить аппарат для формирования методов и технологий принятия решений в тех ситуациях, где ранее это осуществлялось эвристически. Условием его создания стало раскрытие содержательных аспектов, расширяющих возможность использования в практике ряде общеизвестных понятий. К ним относятся: причинноследственная связь, элемент, структура. 1. Причинно-следственная связь Понятие “причинно-следственная связь” означает взаимообусловленность проявления различных свойств явлений и процессов. Эта взаимообусловленость фиксируется в виде законов и характеризующих их функциональных зависимостей. При этом различные причины играют разную роль в возникновении следствия (см., например, классификацию причинно-следственных связей, предложенную Д.А.Поспеловым [4]). Так, если рассмотреть закон Ома I = U/R, то очевидно, что для протекания тока необходимо наличие напряжения. Однако для достижения тока определенной силы необходимо конкретное взаимодействие уже двух причин: напряжения и сопротивления. 2. Системный элемент Общее понимание элемента как минимальной неделимой части недостаточно конкретно для его использования в инженерной практике. Показанный выше смысл понятия “причинно-следственная связь” (в дальнейшем изложении просто «связь») позволяет устранить эту проблему. Ограниченность области использования предложенной трактовки подчеркивается использованием термина “системный элемент”. В качестве системного элемента можно рассматривать любую элементарную причинноследственную связь, если ее следствие представляет интерес для разработчика системы, и, если в ней участвуют только два свойства различных процессов или явлений. При этом свойство, являющееся следствием, представляющим интерес для разработчика, рассматривается как элементарный ресурс управления – возможность влияния на ход некоторого процесса. Его целенаправленное использование в системном элементе определяется свойством, являющимся причиной, которое рассматривается как элементарный механизм управления. В составе системного элемента эти компоненты неразделимы, подобно полюсам магнита. Продолжая пример с законом Ома, можно сказать, что возможность изменения силы тока используется с целью оказания влияния на ход некоторого процесса и является элементарным ресурсом управления. Это изменение представляет из себя следствие двух причин: изменения напряжения и изменения сопротивления. На этом примере видно, что закон Ома описывает композицию двух системных элементов – они могут использоваться отдельно (изменение напряжения при постоянном сопротивлении или изменение сопротивления при постоянном напряжении) или совместно. Очевидно, что элементарный механизм управления в свою очередь может стать ресурсом управления, но уже в составе другого системного элемента (так, если целью рассматривать изменение силы тока, то элементарными ресурсами управления уже станут возможность изменения напряжения и возможность изменения сопротивления, а элементарными механизмами управления – причины этих изменений). Очень важно отметить то, что элементарные механизмы управления могут быть активными и пассивными. Разделение на активные и пассивные возможности управления произведено еще Л. фон Берталанффи [9], проблемно-ориентированную трактовку этого разделения можно найти в [2]. Для целей данной статьи важно, что пассивные механизмы управления реализуются в виде свойств конструкции (и выбираются один раз при разработке изделия), а активные в виде устройств – приборов, агрегатов и их составляющих, имеющих возможность неоднократно менять свойства в процессе функционирования созданной системы. Предложенное определение системного элемента дает подход к анализу участия разнородных процессов (механических, газодинамических, электрических и т.п.) в функционировании сложных систем.
5
Каждая часть какого-либо изделия (для которой, как правило, применяются понятия «элемент конструкции», «устройство» и т.п.) может быть описана как конструктивно исполненная композиция системных элементов, независимо от их природы. Эта композиция может обладать интегративными качествами (см., например, [3]). По сути это является положениями теории решения изобретательских задач (эффективно применяемой Г.С.Альтшулером и его последователями на практике [1]), на недостаточность концептуальной характеристики которой указывал еще М.И.Сетров [5]. К примеру, стержень в конструкции может рассматриваться как реализация механической и тепловой связей. Будучи предназначеным для обеспечения формы конструкции, он может быть использован и для отвода тепла, что, в свою очередь, может снизить функциональную нагрузку на специально создаваемые для этого устройства. Стержень как средство механической связи, представляет собой композицию четырех системных элементов, что зафиксировано законом Гука. Следствие (деформация δ стержня) определяется действующей нагрузкой P, длиной стержня l, свойствами материала E и сечением S. Стержень как средство тепловой связи представляет собой композицию трех системных элементов. Следствие (тепловой поток Q) определяется разницей температур ∆T, свойствами материала λ и сечением S. 3. Структура Предложенная трактовка физической природы понятий «причинно-следственная связь» и «системный элемент», позволяет увидеть некоторые новые аспекты понятия «структура» и использовать их для применения системных представлений в инженерной практике. Под структурой понимается совокупность устойчивых связей [6]. Для конкретизации этого положения рассмотрим следующую ситуацию. Предполагая в конечном итоге осуществить воздействие на внешнюю ситуацию, способствующее достижению поставленной цели, разработчик выбирает возможности влияния на нее (ресурсы управления). Но средства инициализации, которые он может использовать, как правило, не находятся в прямой и непосредственной связи с этими ресурсами управления. Их соединение основано на различных вариантах применения принципа усилителя мощности [8]. В простейшем случае это последовательная цепочка системных элементов. В ней элементарным механизмом управления первого будет выбранное инициализирующее воздействие. Далее элементарный ресурс управления становится элементарным механизмом управления последующего системного элемента. И так до достижения ресурса управления, осуществляющего выбранное воздействие на внешнюю ситуацию. Очевидно, что вероятность разрыва в цепочке причинно-следственных связей зависит от ее длины. Для обеспечения устойчивости воздействия формируются более сложные схемы – цепочки системных элементов могут быть частично или полностью запараллелены, могут образовываться общие узлы, т.к. использование одного и того же элементарного механизма управления может приводить к влиянию на разнородные элементарные ресурсы управления (в примере со стержнем это изменение сечения или свойств материала) и т.п. Вышеизложенное позволяет дать проблемно-ориентированную трактовку понятия структуры как совокупности причинно-следственных связей (системных элементов), обеспечивающей инициализированное целенаправленное воздействие на внешнюю ситуацию. Только структурное воздействие может обеспечить комплексный результат, не достигаемый отдельной цепочкой причин и следствий. 3. Возможность развития аппарата анализа систем Отмеченная физическая природа причинно-следственных связей и принятые определения понятий “системный элемент” и “структура” создают предпосылки для развития некоторых слабоформализованных аспектов математического аппарата анализа систем. Для этого введем положение: каждый системный элемент описывается функцией одной переменной y = f(u), где у характеризует изменение проявления свойства какого-либо явления или процесса как следствие изменения проявления другого свойства u. Соответствие этого положения смыслу понятия «системный элемент» можно увидеть в том, что функцию одной переменной можно считать «математическим элементом» в последующих построениях. Эти функции принципиально имеют два вида: - зависимость, формализующая проявления свойств в системном элементе с пассивным управлением; - запись, формализующая закон управления в системном элементе с активным механизмом. Тогда цепочку причинно-следственных связей от инициализации до воздействия на внешнюю ситуацию можно описать как сложную функцию
6
Y = f n ( f n −1 (...( f 1 (U ))...)) Здесь вектор-функция Y характеризует оказываемое воздействие на внешнюю ситуацию, а векторпеременная U – инициализирующее воздействие, обусловленное достигаемой целью и внешними условиями, n – количество системных элементов. Использования этой формы функциональной зависимости при описании сложных ветвящихся структур может быть основано на следующих положениях: 1) звено цепи, где один механизм управления оказывается задействован в нескольких системных элементах, является точкой ветвления – возникновения параллельных цепей; 2) звено цепи, где для достижения одного следствия используется несколько механизмов управления является точкой схождения, для характеристики которой используется функция нескольких переменных
y = f (u1 , u 2 ,...u m ) Здесь y характеризует проявление свойства, представляющего собой следствие, а множество аргументов u – проявление свойств-причин. m – количество системных элементов, сходящихся в данной точке структуры. Следует отметить, что в настоящее время нет математических методов, позволяющих в общем случае получить в явном виде функцию Y = f(U), позволяющую аналитически исследовать сформированную структурную организацию системы.. Это обусловлено как многообразием маршрутов, по которым инициализирующее воздействие будет доведено до реализации, так и сложным характером переплетения этих маршрутов. К такому же выводу пришел в свое время В.В.Шакин [7].
Заключение Предложенные трактовки понятий позволили показать их физическую природу. Это прояснило содержательную картину исследования систем, создало предпосылки для формирования процедур их анализа (путем членения на системные элементы), синтеза и конструктивного оформления. Обращение к физической природе понятий позволило сформулировать предпосылки для дальнейшего развития математического аппарата анализа систем. В целом можно считать, что предложенные определения позволяют снять критические замечания М.И.Сетрова [5] к понятийному аппарату современных системных представлений. Литература 1. Альтшулер Г.С. Алгоритмы изобретения. - М.: 1969г. 2. Бахур А.Б. Система как образ механизма организации. //С-Пб. “М ОСТ” 1999г. N 31 3. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. - М.: Машиностроение, 1984г. 4. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. - М.: "Наука" 1986г. 5. Сетров М.И. Основы функциональной теории организации. - Л.: “Наука”, Лен.отд., 1972г. 6. Структура. //Философский энциклопедический словарь. М.: «Советская энциклопедия», 1983г, (стр. 657) 7. Шакин В.В. Параметрическая идентификация параметрических моделей. //“Биосистемы в экстремальных условиях” ВЦ РАН 1996г Эшби У.Р. Введение в кибернетику. ИЛ 1959г 8. 9. Bertalanffy L. Von. General System Theory (Foundation, Development, Application), G. Brazillier, N.-Y., 1973.
7
Вантеевский М.Ю. Применение теории активных систем к процессам функционирования финансовых рынков 1. Организация системы Рассмотрим модель процесса функционирования финансовых рынков, вычленив основные элементы и связи. Определим, что основным показателем будет являться соотношение обмена одного актива на другой, то есть курс обмена активов. Процесс обмена одного актива на другой можно представить в виде процесса обмена ресурса одного вида на ресурс другого вида. Основным показателем будет являться рыночный курс актива. Под активом мы в дальнейшем будем понимать любой объект для инвестирования – ценные бумаги, валютные средства, другие финансовые инструменты (деривативы и т. п.). Система будет состоять из следующих частей. Следует отметить, что основные элементы системы в принципе универсальны, но необходима их корректировка применительно к конкретным видам рынков. В организации этой системы можно выделить следующие элементы: 1.1. Центр. Центр характеризуется следующими основными качествами. Это крупный участник рынка, обладающие большими финансовыми возможностями, значительно превосходящими возможности всех основных участников и (или) имеющих возможность законодательно регулировать и изменять собственную деятельность или деятельность других участников (активных элементов). Следует отметить очень важную способность центров, им обладают исключительно только центры. Они имеют возможность при определённых обстоятельствах добавлять в замкнутую систему определённое количество ресурса( для упрощения определим, что они его просто получают извне или просто создают) для корректировки соотношений обмена. Таким образом сделаем предположение, что центр обладает возможностью производить эмиссию ресурса. Можно предложить определённые критерии отнесения участников организационной системы к категории центров: - финансовые критерии. Это означает, что должен быть определенный объём ресурса, который может быть использован для обмена. Этот ресурс может быть либо больше некоторой определённоё величины r > r′, либо в процентном соотношении ресурс должен составлять определённую часть от общего совокупного ресурса R, находящегося в системе и пригодного для обмена на ресурс другого вида (е). - формальные и юридические критерии. Это может быть либо соответствие определенной форме (банковское или инвестиционное учреждение), и (или) наличие определённых лицензий, разрешений и т.п. - возможность эмиссии ресурса. 1.2. Активные элементы. Равноправные участники обмена ресурсами, располагающие возможностями (запасом ресурса) значительно меньшие центров, но довольно значительными, чтобы быть выделенными из окружающей среды по ресурсным возможностям, а также по организационным (наличие лицензий и т.п.) для ресурсного обмена. Это крупные инстуциональные инвесторы, но располагающие финансовыми возможностями, гораздо меньшими, чем центры и не располагающие возможностями для изменения правил участия на рынках, законодательной власти или серьёзного лоббирования. 1.3. Окружающая среда – большая группа ( возможно даже бесконечно большая) мелких, средних и очень мелких (индивидуальных) инвесторов, не располагающих какими-либо возможностями для изменения каких либо ситуаций на рынках и пассивно лишь использующих движение цен для реализации своих интересов. На систему (можно считать её при первом приближении замкнутой), действуют определённые факторы извне, а также происходят определённые процессы внутри системы между её участниками. Конечно, происходят определённые события внутри каждого элемента данной системы, но в целом мы ограничимся констатацией факта, что следствием всех изменений является изменение интереса по объёму обмена ресурсами. Основной показатель, по которому будет определяться функционирование системы, будет являться рыночный курс актива р.
8
Предложим цель для оптимизации работы активной системы - изменение актива р были минимальными за период времени t. Этот же показатель и характеризует конечный результат. Следует отметить, что цена на актив складывается под воздействием спроса и предложения среди участников (активных элементов ) системы, а также с учётом нормативных и административных ограничений и условий, определяющие действия элементов. Такие интересы могут быть вызваны собственными возникшими интересами, а также факторами, пришедшими извне. Определим, что система является сбалансированной, то есть при превышении (снижении) спроса под действием механизма роста цен происходит сбалансирование. У центра имеется следующие возможности участвовать в процессе обмена ресурсами. На определённых этапах центр осуществляет нормативное регулирование, но не участвует в ресурсном обмене, активные элементы осуществляют обмен по определённым правилам (во многом установленным центром) в пределах своих ресурсных возможностей и имеющегося интереса по обмену ресурсами, активная среда в зависимости также участвует в обмене через активные элементы. Центр в зависимости от определенных обстоятельств начинает участвовать в ресурсном обмене. Основная причина, которая побуждает его сделать это – корректировка сложившегося менового соотношения при ресурсном обмене, завышенное либо заниженное соотношение обмена. При этом он использует имеющиеся у него ресурсные возможности для корректировки этого соотношения. Таким образом, при наступлении определённых условий в течении некоторого времени центр начинает функционировать по им же и введённым правилам, участвуя в процессе обмена ресурсами. Определённые условия фактически означают изменение рыночного курса к на определённую величину ∆ к в сторону уменьшения или увеличения, нахождение рыночного курса р вне границ коридора или к 1 < к < к 2 . Нахождение рыночного курса к вне границ коридора или к
1
<к< к
2
можно определить как гра-
ничное условие для осуществления центром процесса обмена ресурсами. Центр начинает функционировать как активный элемент и начинает осуществлять действия в поддержании текущего курса к в границах к 1 < к < к 2 . С учётом допущения о том, что центр обладает возможностью эмиссии необходимого ресурса, его действия всегда способствуют возвращению цены в установленный ценовой коридор. Следует отметить, что уменьшение или увеличение их ресурсной базы, предназначенной для проведения операций обмена может происходить в следствии неэффективных (убыточных) или наоборот, эффективных (прибыльных) операций обмена ресурсами. 2. Описание функционирования валютного рынка на примере валютной биржи 2.1. ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ ВАЛЮТНОЙ БИРЖИ КАК АКТИВНОЙ СИСТЕМЫ Сложная многоуровневая организация может быть описана как совокупность нескольких блоков. В качестве управляющего элемента ( центра) выступает Центральный банк, в качестве активных элементов - банки-участники валютных торгов на ММВБ, в качестве окружающей среды – остальные участники валютного рынка, действующие через активных элементов, а также прочие макроэкономические субъекты хозяйственной деятельности, действия которых оказывают влияние на установление менового соотношения обмена ресурсов. По определению организационной системы, данной в литературе (2, стр.79), Организационная система – это рациональное, взаимовыгодное объединение людей (и ресурсов) в целостный обособленный организм, действующий целенаправленно и скоординировано , за счёт введения определённой структуры отношений между элементами системы и механизмов, регламентирующих функционирование и взаимодействие этих элементов. Основные свойства , позволяют отнести проведение операций по обмену валютами по определённым соотношениям (валютным курсам) на валютной бирже к организационным системам. Определение цели валютной биржи как организационной системы можно представить как проведение обмена валютными ресурсами по определённым правилам среди определённого круга участников с минимизацией рисков для участников обмена, возникающих среди участников. Определение целей активных элементов можно определить как проведение процесса обмена ресурсами по определённым курсовым соотношениям, которые активные элементы считают приемлемыми для проведения обмена, то есть при этих курсовых соотношениях обмена ресурсами у активных элементов имеется интерес произвести обмен одного вида на ресурс другого вида. Цель центра состоит в координации и проведении процесса обмена валютных ресурсов, а также поддержании стабильным ( или изменение в определённых границах ) курсового соотношения обмена
9
валютных ресурсов. При этом для достижении своей цели центр может использовать объём ресурсов, имеющийся в его распоряжении. У центра обычно не возникает собственных интересов по обмену ресурсами, и его действия направлены на поддержание соотношений обмена валютных ресурсов. Таким образом, в связи с перечисленными выше основными свойствами организации – активностью, целеустремлённостью, распределённостью и целостностью организации необходимыми условиями её успешного функционирования являются следующие условия: - заинтересованность организации в целом в получении требуемых от неё результатов. Это означает, что рассматриваемая организационная система заинтересована в проведении процесса обмена ресурсами по определённым правилам. Эта заинтересованность обуславливается наличием подобных интересов у всех элементов, образующих активную систему. - согласование индивидуальных целей и интересов с целями организации в целом. В рассматриваемом примере эти цели согласуются , т.к. проведение процесса обмена валютных ресурсов по определённому курсу (меновому соотношению) является целью центра и активных элементов. Однако стоит упомянуть о случае, когда в определённые моменты времени эти цели могут находится в противоречии. Это происходит тогда, когда у центра и активных элементов возникает противоречие в курсе обмена. Активные элементы готовы производить процесс обмена по определённому курсовому соотношению, которое складывается на рынке, но это соотношение не удовлетворяет центр, у которого существуют целевые установки провести процесс обмена по курсам , находящимся в определённых границах. Вопрос решается величиной ресурсов, которые находятся у центра и активных элементов и которые их могут использовать для обмена. - рациональное распределение функций , заданий и работ между исполнителями, стимулирование, координация и синхронизация их выполнения, обеспечивающее выполнение результата. Рациональное распределение функций и т.п. в процессе механизма обмена ресурсами определяется существующим в процессе обмена рыночным механизмом. - своевременное выявление изменений среды, требующих изменения функционирования организации, выявление и решение соответствующих проблем и корректировка целей, задач и средств. Функции управления определяются целью, преследующейся в процессе управления. Центр обладает особой, специфической функцией, отличной от функций всех остальных элементов организационной системы, о которой упоминалось ранее - поддержание на определённом уровне курсового соотношения обмена. Эта функция является скорее административной, чем рыночной функцией. В реальной ситуации центр является преимущественно государственным органом, которые на практике и осуществляют административный контроль и регулирование. 2.2. ПРОЦЕДУРА ОБМЕНА РЕСУРСОВ Особенность данного вида обмена ресурсов состоит в том, что фактически в процессе распределения ресурса происходит обмен ресурса одного вида на ресурс другого вида. В распоряжении центра имеются ресурсы обоих видов, которые он в соответствии с собственными интересами может использовать для изменения меновых соотношений (курса обмена ресурса одного вида на ресурс другого вида). Также у центра имеется возможность производить эмиссию ресурса какого-либо вида. У участников организационной системы существуют потребности одного из видов ресурсов, и избыток другого вида ресурса. Обозначим ресурс одного вида за R, а другого вида за Е. Условимся, что число участников организационной системы составляет n. Также возможна ситуация, когда у активных элементов отсутствуют интересы в данный момент по обмену ресурса одного вида на ресурс другого вида. Также обозначим r i – избыток ресурса типа R у i активного элемента, который он предлагает для обмена, соответственно совокупный избыток всех активных элементов R можно вычислить : (1) R = ∑ r i . n
Избыток ресурса у i-ого элемента предлагаемый для обмена - e (2)
Е=
∑ n
e
i
i
; совокупный избыток :
.
Также можно обозначить , что если у i-ого элемента существует потребность в ресурсе типа r, то это означает, что i-й элемент готов за объём ресурса r i (его потребность) предложить определённый объём ресурса - e
i
. Соотношение r
i
/e
i
мы будем называть курсовым соотношением обмена
ресурсов для i-ого элемента, то есть он готов обменять ресурсы по такому соотношению. Отдельный случай – когда у элемента нет интереса (подкреплённого избытком какого-либо типа ресурсов) по обме-
10
ну ресурсов, в этом случае r
i
= 0, e
i
= 0, и соответственно в этом случае курсовые соотношения не
определены. Итак, каждый активный элемент определяет для себя определённое меновое соотношение r
/ e
i
i
,
совокупный избыток ресурса типа r всех элементов – R, совокупный избыток ресурса типа е – Е. Совокупность их интересов выражена в соотношении: (3) ∑ r i / ∑ e i = R / E = к, n
n
Это фактически курсовое соотношение обмена ресурсов, устанавливаемое в данный момент на рынке без вмешательства центра. Для упрощения сделаем допущение (хотя оно не совсем соответствует действительности), что у центра не возникает по определению интересов по обмену ресурсов, то есть отсутствуют собственные интересы, и он заинтересован только в организации обмена между активными элементами по «справедливому», по его мнению, меновому соотношению. Ресурс определённого вида нужен потребителям (активным элементам), количество которых равно n, взамен они готовы предложить ресурс другого вида. Процесс обмена ресурса происходит на основе заявок потребителя на ресурс. Заявка s i i – ого потребителя на ресурс r или e - это функция приоритета i-ого потребителя на получение необходимого ему ресурса ( e или r) и готовность отдать определённое количество ресурса взамен, причем величина заявки на обмен ресурса зависит от соотношения обмена (курса) ресурсов r i / e i , то есть является функцией курса соотношения. Сделаем предположение, что у активного элемента i есть избыток ресурса r
e
i
i
, и потребность в ресурсе
. Все остальные элементы тоже имеют интересы при обмене ресурсов, и с этими интересами они
выходят на рынок. Элемент i , учитывая это курсовое соотношение, решает, какой объём ресурса он может поменять на другой ресурс, таким образом, величина заявки на ресурс является функцией η от соотношения ресурсов, устанавливаемое в данный момент на рынке. Это можно записать следующим образом: (4) x i = η i ( ∑ r i / ∑ e i ). n
n
Функция η
i
(r
i
/e
i
) является функцией приоритета i – ого элемента, причём у элемента есть в
наличии либо ресурс r , либо ресурс е, и есть потребность в другом ресурсе. Очень важно отметить, что это эта функция именно на момент времени t, в другой момент времени соотношение будет другое. Не рассматривая подробно этот случай, просто отметим, что система незамкнута и возможно поступление либо выбытие ресурса по каким-либо каналам. Определим, что отношение ∑ r i / ∑ e i является рыночным курсом обмена активов, или просто n
n
рыночным курсом, и будем обозначать как k. Соответственно функция количества ресурса x
i
( полу-
чаемая i потребителем), будет записана в виде: (5) x i = η i ( к ). 2.3. ЗАДАЧИ ЦЕНТРА В ПРОЦЕССЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОБМЕНА РЕСУРСАМИ Основная задача центра в процессе обмена ресурсами - поддержание стабильного соотношения обменного курса k, то есть чтобы его изменения за период времени t были минимальны. Математически это записывается так, что ∆ k / ∆ t → min. При этом отметим следующие особенности функционирования. Во-первых, как уже отмечалась ранее, система незамкнута. Это означает, что центр может добавлять в систему определённую величину ресурса, а также активные элементы могут это делать. То есть фактически у центра имеются следующие объёмы ресурсов: - ресурс ( е и r ) , предлагаемый в данный момент для установления соотношения обмена на рынке; - объём ресурса, который в данный момент не предлагается для обмена, но имеется у центра и может при необходимости быть предложен для процесса обмена ресурсами ( e
д
и r
д
);
11
- объем ресурса, который может при необходимости быть привлечён извне (в настоящее время он находится вне системы). Объём ресурса, который может быть привлечён извне (эмитирован), теоретически может быть довольно большим(в идеале бесконечным), но практически имеется конечный объём ресурса, который центр может привлечь в систему извне. 2.4. ПРОЦЕДУРА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ОБМЕНА РЕСУРСАМИ Систематизируем вышесказанное и рассмотрим процесс обмена ресурсами. Процесс обмена ресурсами начинается с момента времени t =0 и теоретически продолжается бесконечно долго. Процесс установления курса происходит следующим образом. Примем, что существует начальный курс в начале процесса обмена ресурсами времени t = 0 к 0 , и в последующем он корректируется. Теоретически к
к
t
0
∈ [ 0; ∞] . Таким образом, на момент времени t курс обмена ресурсами является
. Таким образом, курс обмена ресурсами является функцией к
t
= ƒ ( t ). На возможных изменени-
ях этой функции мы не будем в данный момент останавливаться, отметим, что процесс является стохастическим или стохастическим с трендом. Ранее мы рассматривали, что у i-ого элемента имеется ресурс для обмена r i и e i , причём он хочет ресурс r i обменять на ресурс e i по курсу k = ∑ r i / n
∑
e
n
i
, и когда рыночный курс будет соответствовать курсу обмена, по которому активный элемент
готов произвести обмен, он его производит. Совокупные объёмы ресурса, так же как и объёмы ресурсов каждого из активного элемента, предлагаемые для обмена , в каждый момент времени меняются , поэтому соответственно и r i , и e i являются зависимыми от времени t, в какой момент они определены. Таким образом, целевые функции центра и активных элементов представляют собой следующее. Целевая функция центра. Основная задача центра – сохранение образованного под воздействием спроса и предложения на ресурс курса неизменным, и находящимся в определенных границах. Это выглядит следующим образом: Неизменность курса предполагает, чтобы изменения курса за период времени стремились к 0, ∆k / ∆t → 0 ; сохранение курса в определённых границах означает, что k ∈[ к 1 ; к 2 ]. Целевая функция активного элемента. Получения определенного объёма ресурса x
i
активным элементом является функцией от
складывающегося курсового соотношения на рынке при обмене ресурсами η
x
i
=η
i
i
( к ), таким образом,
( к ). Цель активного элемента - накопить определённый объём ресурса за максимально корот-
кий период времени , это означает, что x
i
=η
i
(к)→ X
i
, где X
i
- объём ресурса, необходимого
активному элементу, при t → min. Имеется также ограничение, которое определяет для себя активный элемент, что курс, по которому производится накопление ресурса, находился в определённых границах , т.е. k ≤ k гр . Эффективность произведённого обмена определяется также условием, что средний курс, по которому произведён обмен ресурсами, к → min. Однако далее мы проанализируем процесс с некоторыми упрощениями: 1. В приведенных выше условиях отсутствует условие средний курс обмена ресурсами к → min. 2. В приведённых выше условиях отсутствует условие t → min. 2.5. ПРОЦЕСС РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА Определим два факта, исходя из которых мы будем строить дальнейшие рассуждения. 1. В любом случае торги по обмену ресурсами в активной системе производятся и курсовое соотношение устанавливается в любом случае.
12
2. Процесс установления курсового соотношения имеет дискретный характер, т.е. он производится в момент времени t, далее в следующий момент времени t н , и так далее. В каждый определённый момент времени производятся процесс по установлению курсового соотношения ресурсами и происходит обмен ресурсами по установившемуся курсу. 3. Подаваемые заявки для обмена ресурсами означают желание произвести обмен ресурсами определенного объёма по курсу, складывающемуся в данный момент времени, активными элементами определяется объём ресурса, предназначенного для обмена, который они намерены произвести по данному курсовому соотношению. Для центра и активных устанавливаются следующие предположения его деятельности: - у центра существует возможность эмиссии ресурса в неограниченном количестве; - у центра не имеется собственных интересов по обмену ресурсами, что отражено в его целевой функции; - количество ресурса, которое возможно обменять за одну операцию, для активных элементов и центра не ограничено, и количество ресурса всегда достаточно, чтобы установить курсовое соотношение обмена; - активные элементы и центр расценивают всю поступающую к ним информацию как абсолютно достоверную, и они предполагают, что не существует иной неизвестной им информации о складывающемся курсовом соотношении, не существует никаких помех при получении информации. Пусть на момент времени t совокупный объём ресурса типа r, предназначенный для обмена , составляет R = ∑ r i , типа е - Е = ∑ e i , курсовое соотношение обмена k = R / E. n
n
У центра есть следующие возможности производить действия согласно определённым целям. Он может корректировать курс обмена путём добавления или уменьшения предложения данного ресурса. Если определить, что совокупный объём ресурса состоит из объёма ресурсов активных элементов ∑ r i и объёма ресурсов r ц , т.е. R = ∑ r i + r ц . Соответственно E = ∑ e i + e ц . n
n
n
Добавление ресурса r для обмена , т.е. предложение для обмена количество ресурса r
ц
+ r
цд
, озна-
чает увеличение общего количества ресурса для обмена: (6) R д = ∑ r i + r ц + r цд ; n
соответственно курс обмена k = R
д
/ Е увеличится.
Не вдаваясь в подробности, сделаем допущение , что курсовое соотношение устанавливается следующим образом. Активные элементы подают заявки (конкурентные и неконкурентные) для обмена ресурсами с указанием объёма ресурса для обмена, после предварительного установления курса ∑ r i / ∑ e i = n
R / E = к центр анализирует складывающийся курс k′ на соответствие условиям k′∈[ к
n
1
; к
2
], и в
случае удовлетворения условий торги оканчиваются. При нахождении текущего курса к′ вне границ к 1 , к 2 , к 2 > к 1 , центр добавляет объём ресурса для соответствия условию k′∈[ к 1 ; к 2 ]: (7)
е
цд
= R / к′ - Е, при к′ > к При к′ <
(8) r
цд
к
1
2
.
центр добавляет ресурс r
= к′ Е – R,, при к′ <
к
1
цд
, при этом величина определяется:
.
Курс определён, и процесс продолжается далее, активные элементы подают новые заявки , определяется курс, центр возможно добавляет ресурс и устанавливается новое курсовое соотношение для нового момента времени. 2.6. ТАКТИКА ДЕЙСТВИЙ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Опишем тактику действий активных элементов при упрощении целевой функции - отсутствии условия среднего курса обмена ресурсами к → min. Активные элементы действуют следующим образом. При соответствии условий для обмена ресурсами k ≤ к гр активный элемент подаёт заявку на проведение процесса обмена ресурсами на всю
13
интересующую его сумму ресурса (поскольку мы сделали предположение, что не существует ограничений по величине подаваемой заявки), при наличии достаточного объёма ресурса, который необходимо предложить взамен. Происходит обмен ресурсами, и активный элемент подаёт следующую заявку при возникновении у него потребности в следующий момент времени.
2.7. СИТУАЦИЯ ПРИ ВОЗМОЖНОСТИ У ЦЕНТРА СОЗДАВАТЬ ОГРАНИЧЕНИЯ ПО ВЕЛИЧИНЕ ЗАЯВКИ ДЛЯ ОБМЕНА РЕСУРСА Центр может также устанавливать ограничения по величине заявки для активных элементов , это означает, что каждый активный элемент может предложить объём ресурса для обмена в каждый конкретный момент времени t не более определённой величины r i ≤ r 0 . Эта мера фактически административно ограничивает спрос на ресурс r
i
. Если i –й активный элемент имеет интерес предложить
для обмена объём ресурса больший, чем это возможно, то это можно представить как r , где r
iи
i
= r
0
+ r
iи
- избыточный спрос на ресурс, который не может быть удовлетворён ввиду административ-
ных ограничений в момент времени торгов t. Следует отметить, что курс в результате торгов устанавливается в любом случае, таким образом, предельный курс при наличии определённого количества заявок выше максимально допустимого объёма складывается из суммы заявок ∑ r i , не превышающих n
∑
максимально допустимую, и суммы максимальных заявок
r
n
r
ц
o
, а также заявки центра на обмен
:
(9) R =
∑ n
r
i
+
∑
r
n
o
+ r
ц
.
∑
Остаётся определённый совокупный объём спроса
r
n
iи
, который из-за административных ограни-
чений не может быть представлен для торгов в момент времени t. Далее возможны несколько вариантов развития событий. 1. Неудовлетворённый спрос выставляется активными элементами для торгов в следующий момент времени t н , прибавляясь к следующим заявкам. 2. Активные элементы решают, что сложившееся курсовое соотношение обмена не удовлетворяют их интересам, т.е. сложившийся курс обмена больше предельно допустимого, k > k гр , и не предоставляют заявки для обмена в следующий момент времени t
н
.
3. Центр изменяет граничные условия обмена ресурсами, т.е. устанавливает новый объём подачи максимальных заявок r он , обмен производится с учётом нового ограничения. 4. Центр может вообще снять ограничения по величине заявке ресурса. 5. Центр может использовать в сочетании с вышеперечисленными средствами такой способ воздействия на установление курсового соотношения, как добавление или уменьшение ресурса для обмена. Таким образом, в следующий момент времени tн ситуация развивается аналогично. Центр устанавливает (при необходимости ) новое граничное условие r оtн для данного момента времени, предлагает для обмена новое количество ресурса r мент времени t
н
, установленных центром, ( r
обмена ресурсами r
itн
14
, исходя из возможных ограничений на данный мо-
itн
≤ r
оtн
), активные элементы подают заявки для
, возможно образуется новый неудовлетворённый спрос r
ложения для обмена ресурсами: (10) R tн = ∑ r itн + ∑ r otн + r n
цtн
n
цtн
.
iиtн
, величина пред-
Подача заявок на обмен ресурсами активными элементами производится с учётом их потребности по накоплению данного вида ресурса, и прогнозируемого соотношения курса обмена ресурсами. 2.8. МОДЕЛЬ УСТАНОВЛЕНИЯ КУРСА БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ИНФОРМИРОВАНИЯ ЦЕНТРА О СКЛАДЫВАЮЩЕМСЯ КУРСОВОМ СООТНОШЕНИИ Существует иная модель установления курса , она отличается от описанной выше тем, что в данной модели центр не имеет информацию о складывающемся курсе обмена. особенность данной системы установки курса является то, что не имеется предварительно устанавливаемого курса, на основании которого центр принимает решение о добавлении ресурса в систему, а курс устанавливается одновременно с учетом всех заявок активных элементов и центра сразу. Система функционирует следующим образом. Активные элементы подают заявки (все неконкурентные) для обмена ресурсами с указанием объёма ресурса для обмена, и центр при необходимости также подаёт свою заявку для обмена. Исходной информацией для подачи какой-либо заявки центром в момент времени t является сложившейся курс обмена в момент времени t-1. Таким образом, центр анализирует складывающийся курс k′ в момент времени t-1 на соответствие условиям k′∈ [ к 1 ; к 2 ], к 2 > к 1 , и в случае удовлетворения условий в следующий момент времени t он не принимает участия в обмене ресурсами. При нахождении текущего курса к′ в момент времени t-1 вне границ [ к 1 ; к 2 ], к 2 > к 1 , центр добавляет объём ресурса для соответствия условию k′∈[ к
1
мени t-1 центр добавляет ресурс r
цд
Таким образом, при к′ > к (11) к =
∑
r
i
n
/(
∑
При к′ < к (12) к = (
∑ n
r
e
n
i
+ r
1
i
+e
дц
; к
2
2
] e
дц
= R / к′ - Е, при к′ > к
, при этом величина определяется r
2
. При к′ < к цд
1
в момент вре-
= к′ Е – R..
(к′ в момент времени t-1) курс устанавливается:
) = R / (E + е
дц
);
(к′ в момент времени t-1) курс устанавливается: цд
)/
∑ n
e
i
=(R+ r
цд
) / E.
При данной системе организации торгов можно предложить следующие способы управления процессом обмена ресурсами. 1. Добавление центром ресурса в систему для корректировки складывающегося соотношения обмена ресурсами. 2. Введение предварительных заявок на обмен ресурсами для следующего цикла обмена для активных элементов. Данная мера направлена на то , что бы центр получал информацию о объёме ресурса, планируемого для обмена. 3.Ограничение по величине заявки ресурса. ЛИТЕРАТУРА 1. ЭНГ М. В., ЛИС Ф.А., МАУЕР Л.ДЖ. Мировые финансы. Москва, ДеКА, 1998. С. 58-60. 2. БУРКОВ В.Н., ИРИКОВ В.А. Модели и методы управления организационными системами. Москва, Наука, 1994. – 266 с. 3. ДОЛАН Э.ДЖ, КЕМПБЕЛЛ К.Д., КЭМПБЕЛЛ Р.ДЖ. Деньги, банковское дело и денежно-кредитная политика. Москва-Ленинград, ПФК «Профико». – 458 с. 4. ЧЕТЫРКИН Е.М. Статистические методы прогнозирования. – М., Статистика, 1977. С. 125-130.
15
Вилкова Н.Н. Кашенков А.Р. Трапезова М.Н. Противозатратный механизм внутрифирменного ценообразования Основная идея системы внутрифирменного управления состоит в том, что для каждого основного подразделения организации определяется система показателей, характеризующих экономические результаты его деятельности. Это стоимость (цена или объем) работ, которые оно выполняет и соответственно затраты на выполнение этих работ (на оплату труда сотрудников, оплату труда соисполнителей, материальные и приравненные к ним затраты и накладные расходы). На основе этих показателей определяется доход и прибыль подразделения, оставляемые в его распоряжении за исключением доли отчислений в централизованные фонды фирмы (объединения, организации). Основными элементами системы внутрифирменного управления являются хозяйственный договор и договорное соглашение. Хозяйственный договор заключается дирекцией или одним из подразделений (от лица организации) с внешним заказчиком. Договорное соглашение заключается дирекцией или подразделением с другими подразделениями той же организации, которое является соисполнителем по теме. В дальнейшем будем считать, что при заключении договора дирекцией она может назначать одно или несколько подразделений в качестве головных исполнителей. Подразделение, самостоятельно заключившее договор с заказчиком или назначенное дирекцией в качестве головного, будем называть головным подразделением по договору (или по части договора). Введем следующие обозначения: Ц - договорная цена (цена договора, заключенного организацией с внешним заказчиком); Цi - цена договорного соглашения с i-м подразделением. В качестве показателя, на основе которого будут определяться нормативы соответствующих накладных расходов, выбираем базовый фонд заработной платы основных подразделений ФЗП (без надбавок). На рубль базового ФЗП определяются: qk - норматив платы процентов за кредит (отношение головной платы процентов за кредит к ФЗП); qф - норматив платы за основные фонды (отношение платы за основные фонды к ФЗП); qу - норматив материальных затрат административно-управленческого аппарата (АУП) и обеспечивающих подразделений организации (отношение соответствующих затрат к ФЗП); qа - норматив амортизационных отчислений (отношение величины амортизационных отчислений к ФЗП); рy - норматив фонда заработной платы (ФЗП) АУП и обеспечивающих подразделений организации (отношение соответствующего базового ФЗП к ФЗП основных подразделений). В централизованную часть цены входит сумма накладных расходов Ан = (qк + qф + qу + qа + pу)ФЗПδ = ∆нФЗПδ, где ФЗПδ - фонд заработной платы всех основных подразделений организации. Отметим, что для модели внутрифирменного управления не является существенным состав накладных расходов, и, следовательно, ∆н может содержать как вышеуказанные, так и любые другие составляющие накладные расходы организации. Задача, решаемая механизмом внутрифирменного ценообразования, заключается в определении объема собственных работ основного подразделения и объема работ подразделений-соисполнителей (то есть внутренней цены для основного подразделения и цен договорных соглашений). Рассмотрим противозатратный механизм внутреннего ценообразования [1]. Предварительно для всех подразделений устанавливается единый минимальный норматив рентабельности ρ0 (при меньшей рентабельности выполнение работ становится невыгодным для организации). После сообщения оценок затрат (si) для каждого подразделения определяется максимально допустимая стоимость работ (лимитная договорная цена) li = 1 - (1 + ρ0) S(i), где S (i ) = ∑ s j j ≠i
Величина li определяет лимитную рентабельность работ подразделения
ηi =
l i − si . si
На основе нормативной и лимитной рентабельности вычисляется договорной уровень рентабельности ρi = (1-k)ρ0 + kηi, где 0 < k < 1. Цена договорного соглашения (в долях стоимости всего договора) определяется выражением:
16
xi = (1 + ρi)si Выпишем выражение для прибыли i-го подразделения: Пi = хi – Сi - α(si – Ci) = (1 + ρi - α)si – (1 - α)Ci = = [(1 – k)(1 + ρ0) - α]si + kli – (1 - α)Ci , где α - норматив отчисления от сверхплановой прибыли, Ci – фактические затраты. Для того чтобы механизм определения цен договорных соглашений был противозатратным (по прибыли) необходимо и достаточно, чтобы прибыль была убывающей функцией затрат si, а объем работ хi был возрастающей функцией затрат. Отсюда получаем условия противозатратности
1 > k > 1−
α . 1 + ρ0
(4.1.1)
При выполнении этого условия каждое подразделение сообщает истинную оценку si = Ci , i = 1, n . Для реализуемости механизма необходимо, чтобы
∑ xi ≤ 1
(если
i
∑ xi < 1 , то разность ( 1 − ∑ xi ) i
i
поступает в централизованный фонд организации). Получим условия реализуемости X = ∑ xi = C + ∑ ρ i Ci = (1 + k)(1 + ρ0)C + k ∑ l i = i
i
i
(4.1.2)
= (1 + ρ0)(1 - kn)C + kn = (1 + ρ0)C + kn(1 - (1 + ρ0)C) ≤ 1 Окончательно получаем k < 1/n. Осталось доказать, что договорная рентабельность каждого подразделения будет не ниже нормативной, если рентабельность договора
ρ=
1−С > ρ0 С
Для этого достаточно доказать, что лимитная рентабельность ηi ≥ ρ0. Имеем:
ηi =
l i − C i 1 − (1 + ρ 0 )C = + ρ 0 ≥ ρ 0 , так как Ci Ci
1 ≥ (1 + ρ0)С ПРИМЕР. Пусть в организации 3 подразделения, которые могут участвовать в выполнении работ по договору и пусть С1 = 0,1; С2 = 0,2; С3 = 0,3; ρ0 = 0,2; α = 0,9 Общая рентабельность договора
ρ=
1 − 0,6 2 = > 0,2 = ρ 0 , 0,6 3
так что договор выгоден организации. Из условия противозатратности получаем
k > 1−
α = 0,25 . 1 + ρ0
Из условия реализуемости k ≤ 1/3. Возьмем k = 1/3. Имеем l1 = 0,4; l2 = 0,52; l3 = 0,64 η1 = 3; η2 = 13/5; η3 = 12/15 ρ1 = 12/15; ρ1 = 2/3 ρ1 = 23/45 x1 = 16/75; x2 = 1/3; x3 = 34/75 Заметим, что чем меньше затраты Сi, тем больше уровень договорной рентабельности ρi. Это создает дополнительный стимул для разработчиков к снижению затрат сi. Недостатком описанного механизма является слишком жесткое условие реализуемости (k ≤ 1/n), что при больших n может быть несовместимо с условием противозатратности
k > 1−
α 1 + ρ0
Действительно, при максимальной величине норматива α = 1, получаем ограничение на нормативную рентабельность
ρ0 =
1 , n −1 17
что при больших n может привести к недопустимо низкому ее значению. Кроме того, при малых k снижается стимулирующее действие механизма. Поэтому при большом числе подразделений, участвующих в теме, целесообразна иерархическая схема организации работ. Одно или несколько подразделений назначаются головными. Головные подразделения привлекают другие подразделения в качестве соисполнителей, которые в свою очередь также могут привлекать соисполнителей и т.д. Литература 1. БУРКОВ В.Н., НОВИКОВ Д.А. Как управлять проектами / Серия «Информатизация России на пороге XXI века». – М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1997. – 188с.
18
Грищенко А.Ф., Красных Б.А. Экономический механизм управления региональным уровнем промышленной безопасности Реализация мер по повышению регионального уровня промышленной безопасности (ПБ) обеспечивается путем применения соответствующих экономических и организационных механизмов. Под уровнем ПБ в работе понимается уровень систем управления промышленной безопасностью (СУПБ) на предприятиях региона. В работе [1] рассмотрена задача определения стратегии повышения регионального уровня ПБ по критерию минимизации затрат на развитие СУПБ с учетом ожидаемого ущерба от аварий и катастроф. Определив стратегию развития системы управления ГТБ в регионе можно определить региональный уровень ГТБ, который должны обеспечить СУПБ, создаваемые на предприятиях региона, в каждом из рассматриваемых периодов. Обозначим через R планируемое увеличение регионального уровня ПБ по сравнению с предыдущим периодом, а через хi - задание на увеличение нормативного уровня для 1-й компании. Очевидно, что сумма приростов нормативных уровней предприятий должна быть равной увеличению регионального уровня, то есть n
(1)
∑ xi
i =1
=R
где n - число предприятий в регионе. Обозначим далее через ϕi(xi) - затраты 1-го предприятия на развитие СУПБ для обеспечения требуемого прироста нормативного уровня. Поставим задачу определить приросты нормативных уровней таким образом, чтобы суммарные затраты на развитие СУПБ были минимальными Математическая постановка этой задачи состоит в определении хi ≥ 0, i = 1, n , удовлетворяющих условию (1) и минимизирующих n
(2)
ϕ = ∑ ϕ i ( xi ) i =1
Эта задача является задачей математического программирования, методы решения которой хорошо разработаны. Проблема, однако, в том, что вид функций ϕi(xi) не известен территориальному надзорному органу, который должен решать эту задачу. Информацию о затратах на развитие СУПБ можно получить только от самих предприятий Предприятия же могут быть не заинтересованы в представлении достоверных сведений Действительно, желая получить меньшее задание на прирост уровня ПБ предприятия могут завысить затраты, которые требуются для развития СУПБ. Возникает проблема обеспечения достоверности представляемой предприятиями информации. Для ее решения необходимо создать определенные экономические стимулы для предприятий в развитии СУПБ. Примем, например, что предприятие поощряется за прирост уровня ПБ Величина поощрения равна а × хi, где а - поощрение за единицу прироста. В качестве такого поощрения могут выступать налоговые льготы (освобождение от налогов на сумму а × хi при росте уровня ПБ на величину хi, уменьшение штрафов за низкий уровень эффективности СУПБ и т.д.). Итак, если введены стимулы за рост уровня ПБ, то экономические интересы предприятия можно записать в виде разности стимулов и затрат (3)
f i ( xi ) = axi − ϕ i ( xi )
В теории активных систем доказано, что для того, чтобы получить от предприятий достоверную информацию территориальный орган должен применять так называемые механизмы «честной игры» при определении нормативных уровней ПБ [2]. Суть этих механизмов в том, что территориальный орган назначает задание хi на рост нормативного уровня ПБ, которое является самым выгодным для предприятия по разности стимулов и затрат, то есть которое обеспечивает максимум выражения (3). Регулирующим параметром при этом выступает величина а. Территориальный орган подбирает такое значение а, при котором сумма выгодных для предприятия приростов хi будет равна требуемому увеличению регионального уровня ПБ, то есть величине R. Рассмотрим действие описанного механизма на примере простых функций затрат вида ϕi(xi) = (1/2ri)xi2 . В этом случае выражение (3) принимает вид (3) f i ( xi ) = axi − (1 2 ri )xi 2 Эта функция достигает максимума в точке хi = аri. Если теперь определить параметр а из условия
19
n
(4)
∑ xi
i =1
n
= a ∑ ri = R , i =1
то есть взять (5)
a=
n R , где H = ∑ ri , H i =1
то прирост нормативных уровней предприятия на величину хi = аri является с одной стороны самым выгодным для предприятия, а с другой стороны обеспечит прирост регионального уровня ПБ на величину R. Покажем, что описанный механизм заинтересовывает предприятие в представлении достоверных сведений о затратах, необходимых для развития СУПБ до нормативного уровня. Заметим, что для представления территориальному органу функции затрат (1/2ri)xi2, предприятию достаточно сообщить параметр ri, характеризующий эффективность мер по развитию СУПБ. Обозначим через Si оценку параметра ri сообщаемую i-ым предприятием (как правило, предприятия завышают затраты, то есть Si < ri). Прирост нормативного уровня для i-го предприятия при оценке Si составит хi =ari. В этом случае выражение (4) принимает вид (6)
S i2 f i ( xi ) = a S i − 2 r i 2
Определим, какую оценку Si сообщить предприятию i для того, чтобы разность стимулов и затрат была максимальной. Для этого нужно найти максимум выражения (6) по Si Этот максимум достигается в точке Si = ri, то есть при сообщении предприятиями достоверной информации. Важным положительным свойством описанного механизма является тот факт, что увеличение регионального уровня ПБ на величину R достигается при минимальной величине суммарных затрат предприятий региона на развитие СУПБ. Этот факт доказан в теории активных систем для выпуклых функций затрат [2]. Выше отмечалось, что информация о состоянии СУПБ и о затратах, требуемых для ее развития, представляется эксплуатирующими организациями в территориальные надзорные органы в отчетах о состоянии и развитии СУПБ. Очевидно, что необходима система контроля достоверности отчетных сведений о достигнутом уровне СУПБ. В противном случае неизбежно будет происходить искажение отчетных данных. Такой контроль осуществляется на основе механизма инспекционных проверок. Если в результате проверки выясняется несоответствие отчетных данных фактическому положению дел, то к предприятию применяются экономические санкции в виде штрафов, либо приостановления деятельности и лишения лицензии, что также соответствует денежным потерям в виде упущенной выгоды. С другой стороны, если представленный отчет о состоянии СУПБ показывает, что предприятие не достигло в данном периоде требуемого нормативного уровня СУПБ, то его также ожидают экономические санкции (штрафы, приостановление деятельности). Необходимо настроить систему штрафов таким образом, чтобы наказание за представление недостоверной информации о состоянии СУПБ было больше, чем наказание за не достижение нормативного уровня системы. Для того чтобы записать это условие в математическом виде обозначим через zi -уровень СУПБ i-го предприятия согласно представленному отчету, а через уi - фактический уровень СУПБ i-го предприятия, определенный в результате инспекционной проверки. Если zi > уi, то величину санкций примем прямопропорциональной отклонению (zi, уi), то есть штраф (или упущенная выгода) равна (7) b(zi - уi), где b - параметр, численно равный штрафу, когда отклонение равно 1. Если xi > zi, то есть уровень СУПБ согласно представленному отчету оказался ниже, чем нормативный уровень, установленный для данного периода, то величину санкций также примем прямопропорциональной отклонению (xi - zi), то есть равной (8) c(xi - zi), где с - параметр, определяющий штраф (или упущенную выгоду) при отклонении равном 1. Суммируя оба штрафа, получаем, что санкции за оба типа отклонений (отклонение уi от zi и zi от xi) будут равны следующей величине: (9)
20
b(zi - уi) - c(xi - zi) = cxi – byi + (b – c)zi.
Поскольку территориальный орган заинтересован в достоверной информации, то есть в том, чтобы zi = уi, то очевидно, следует выполнить условие b > с. В предыдущих рассуждениях предполагалось, что контролирующий орган в силах провести проверку состояния СУПБ каждого предприятия в данном периоде. К сожалению, как правило, это невозможно, в силу ограниченной численности инспекторов. Поэтому проверки должны иметь выборочный и случайный характер. Если в одном периоде можно провести проверку m предприятий, то вероятность проверки i-го предприятия p = m / n. В этом случае ожидаемые санкции при отклонении zi от уi составят pb(zi - уi) и для достоверности отчетной информации необходимо выполнение условия pb > c или b > c / p Поскольку р<1, то параметр b должен превышать параметр с в большей мере, чем в случае проверки всех предприятий. Чтобы исключить ситуации, когда в силу случайности выбора проверяемых предприятий предприятие может многие периоды не иметь инспекционных проверок, целесообразно вероятность выбора предприятий сделать прямопропорциональной числу периодов, прошедших после последней проверки, включая рассматриваемый период. Если обозначить это число периодов через ∆i, то вероятность проверки i-ro предприятия определяется выражением
pi =
∆i n
∑∆j j =1
Соответственно, следует скорректировать и условие достоверности отчетной информации, которое примет вид bi > c / pi Смысл этого условия в том, что после проверки уменьшается вероятность проверки в следующем периоде, но увеличиваются санкции, если эта проверка все-таки состоится. Это условие не позволяет предприятию «расслабиться» после проверки. Литература 1. БУРКОВ В.Н., КЛОВАЧ Е.В., КРАСНЫХ Б.А., СИДОРОВ В.И. Модели и механизмы управления промышленной безопасностью / Препринт ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН. – М., 1999. 2. БУРКОВ В.Н. Основы математической теории активных систем. – М.: Наука, 1977.
21
Губко М.В. Задача теории контрактов для модели «простого» агента Введение Теория контрактов изучает механизмы стимулирования в условиях вероятностной неопределенности [6-9]. Задачи стимулирования очень часто встречаются в экономической практике. Каждый раз, когда между людьми или организациями возникают взаимоотношения, при которых один субъект может рассматриваться как работодатель (центр), определяющий для другого субъекта, так называемого агента, некоторую компенсацию за работу, которую тот должен выполнить, встает вопрос стимулирования и мотивации. Специфика этой задачи заключается в активности агента и центра, т.е. предполагается, что агент выбирает свое действие в соответствии с собственными интересами. Задача также осложняется тем, что результат деятельности агента в общем случае не совпадает с выбираемым им действием, а описывается некоторым распределением вероятности. Насколько известно из литературы, на сегодняшний день общая задача стимулирования для базовой модели теории контрактов аналитически до сих пор не решена, хотя еще в начале 80-х годов были сформулированы частные условия, при которых она сводится к поиску стационарной точки математического ожидания функции полезности [7, 9]. Различными учеными [1-2, 4-6] были развиты численные методы решения этой задачи, а также получены достаточные условия оптимальности для ряда частных случаев. 1. Общая постановка задачи Рассмотрим следующую модель. Центр заключает с агентом контракт, состоящий из кусочнонепрерывной функции стимулирования σ(z)≥0 и следующего порядка функционирования. Агент может выбирать произвольное действие y из множества A. Здесь и далее предполагается, что A=[0, A+]⊆R+. Затраты агента по выполнению действия y описываются положительной возрастающей непрерывно дифференцируемой функцией затрат с(y), измеренной в единицах полезности агента. После выбора действия y∈A реализуется случайный результат z∈A c интегральной функцией распределения F(z, y) и плотностью вероятности p(z, y), известными как центру, так и агенту. Далее центр производит выплату стимулирования σ(z) по результату работы, т.е. центр не знает, какое действие выбрал агент на самом деле. Полезность стимулирования σ(z) для агента равна v(σ (z)), где v(σ) – непрерывно дифференцируемая строго возрастающая фон-неймановская функция полезности (функция отношения к риску), причем 0
~
(1) f ( y, σ ) =
A+
∫ 0
A+
f ( z , y )dF ( z , y )dz = ∫ v(σ ( z )) p( z , y )dz − c( y ) , 0
~
где f(z, y) = v(σ(z))-с(y) - функция полезности агента, а f ( y ) - его целевая функция. Это выражение представляет собой математическое ожидание полезности агента (при выборе им действия y) по различным результатам действия z. Примем также гипотезу благожелательности, то есть если у агента есть несколько действий, которые приводят к одинаковому значению его целевой функции, то агент выбирает из них действие, приводящее к большей полезности центра. Будем считать, что центр нейтрален к риску, т.е. его функция полезности Ф(z, y) = H(z) - σ(z), где H(z) - функция дохода центра. Задача состоит в том, чтобы, варьируя σ(z), максимизировать ожидаемую полезность центра
~ (2) Ф(σ ) =
A
max
~ y∈ Arg max f ( y ,σ )
∫ ( H ( z ) − σ ( z)) p( z, y )dz , 0
~
причем наложено ограничение: ∃y*∈A: f ( y*,σ ) ≥ 0 . Это условие означает, что центр обязан гарантировать агенту неотрицательную полезность при выборе агентом некоторого действия y*. 2. Модель «простого» агента «Простым» агентом [4] называется агент со следующей функцией распределения результата деятельности в зависимости от его действия.
22
F ( z ), z < y; 1, z ≥ y.
(3) F(z, y) =
где F(z) – монотонно возрастающая функция, 00. Для таких агентов и будет решаться задача стимулирования. 3. Использованный подход Для последующего рассмотрения более удобна модернизованная постановка задачи, введенная в [6, 7]. Решение задачи разбивается на два этапа. На первом шаге для каждого действия y*∈A ищется функция стимулирования, которая делает выгодным для агента выбор y* и при этом минимизирует затраты центра на стимулирование (или, как еще говорят, минимизирует затраты центра на реализацию действия y*). Таким образом, получается параметрически заданное семейство функций стимулирования σ(z, y*). На втором шаге максимизируется ожидаемая полезность центра путем выбора из множества возможных действий A реализуемого действия y* и соответствующей ему оптимальной функции стимулирования. Самой важной частью решения является первый этап, так как, если найдено семейство минимальных функций стимулирования, то остается найти
max ∫ [ H ( z ) − σ ( z , y*)]dF ( z , y*) y∈ A
A
то есть найти максимум функции одной переменной. Фиксируем y*∈A и найдем функцию стимулирования, минимизирующую затраты центра на реализацию этого действия. Для этого несколько изменим обозначения. Далее будем обозначать w(z):=v(σ(z)). Также обозначим τ(w):=σ -1(w) – функция, обратная к функции отношения к риску. Для склонного к риску агента τ(w) – вогнутая функция, для не склонного – выпуклая. Таким образом, за основу теперь принимаем не денежное выражение стимулирования σ(z), а стимулирование w(z), выраженное в единицах полезности агента. Тогда задача ставится так: Минимизировать ожидаемые затраты центра на стимулирование (4) при условии, что ожидаемое значение полезности агента (5) при выборе им действия y* больше нуля и выбор остальных действий y, не равных y*, дает агенту не большую полезность (6), чем при выборе действия y*.
∫
(4) τ ( w( z ))dF ( z , y*) → min при условиях w( z )
A
~
∫
(5) f ( y*, w) = w( z )dF ( z , y*) − c( y*) ≥ 0 , A
(6)
~
~
∫ w( z )dF ( z, y) − c( y) = f ( y, w) ≤ f ( y*, w), ∀y ∈ A . A
Ограничения (5, 6) включают линейные функционалы. Для не склонного к риску агента выражение (4) задает выпуклый функционал, для склонного к риску – вогнутый. Сначала рассмотрим случай не склонного к риску агента. Класс рассматриваемых функций стимулирования можно [7] ограничить функциями, удовлетворяющими (5) как равенству. О п р е д е л е н и е 1 : функция стимулирования w(z) называется допустимой для y*, если она удовлетворяет (6) и удовлетворяет (5) как равенству. Л е м м а 1 : Функция стимулирования z
(7) w0 ( z ) =
c' ( x)
∫ 1 − F ( x) dx 0
является возрастающей функцией z и является допустимой для всех y*∈A. Д о к а з а т е л ь с т в о : Функция (7) – это решение уравнения y
(8)
∫ w( z ) p( z )dz + w( y)[1 − F ( y)] − c( y) = 0 . 0
Действительно, дифференцируя обе части уравнения (8) по y, w( y ) p( y ) + w' ( y )(1 − F ( y )) − w( y ) p( y ) − c' ( y ) = 0 , то есть y
c' ( y ) c' ( x) w' ( y ) = . Значит w( y ) = ∫ dx + C . 1 − F ( y) 1 − F ( x) 0 23
Константу C положим равной 0 для соблюдения условия (5) как равенства. Так как c(x) – возрастающая функция x, подынтегральное выражение – положительная функция. Следовательно, w0(z) возрастает по z. Уравнение (8) представляет собой условие (6), записанное, как равенство. То есть w0, как решение (8) удовлетворяет (5) и (6) как равенствам для любого y*. Т е о р е м а 1 : Функция стимулирования w0(z) оптимальна для не склонного к риску «простого» агента при любом y*∈A. Д о к а з а т е л ь с т в о : Представим произвольную допустимую функцию стимулирования w(z) в виде w( z ) = w0 ( z ) + ϕ ( z ) , где ϕ (z ) кусочно-непрерывная функция. Чтобы w(z) была допустимой, по определению необходимо выполнение условия (5) как равенства и условия (6). Подставим в эти выражения w( z ) = w0 ( z ) + ϕ ( z ) . Так как w0(z) удовлетворяет этим условиям как равенствам, их можно упростить. Тогда условия допустимости w(z) будут следующими: y*
(9)
∫ ϕ ( z ) p( z )dz + [1 − F ( y*)]ϕ ( y*) = 0 , 0
y
∫
(10) ϕ ( z ) p ( z )dz + [1 − F ( y )]ϕ ( y ) ≤ 0 ∀y ∈ A . 0
Необходимо доказать, что для произвольной ϕ(z), удовлетворяющей (9) и (10) справедливо
∫
∫
(11) τ ( w0 ( z ))dF ( z , y*) < τ ( w0 ( z ) + ϕ ( z ))dF ( z , y*) . A
A
Представим τ (w) в виде разложения Тейлора в окрестности точки w0. (12) τ ( w0 ( z ) + ϕ ( z )) = τ ( w0 ( z )) + τ ' ( w0 ( z ))ϕ ( z ) + Θ( z ,ϕ ( z )) , где Θ(.) – остаточный член разложения. Так как τ (v) – выпуклая функция, то Θ(.)≥0 и можно сделать оценку снизу:
∫τ ( w ( z ) + ϕ ( z ))dF ( z, y*) ≥ ∫ [τ (w ( z )) + τ ' ( w ( z ))ϕ ( z )]dF ( z, y*) 0
0
A
0
A
То есть (11) будет справедливо, если верно неравенство
∫ τ ' (w ( z))ϕ ( z )dF ( z, y*) ≥ 0 . 0
A
Для «простого» агента этот интеграл можно записать как: y*
(13)
∫τ ' ( w ( z))ϕ ( z ) p( z )dz + [1 − F ( y*)]τ ' ( w ( y*))ϕ ( y*) ≥ 0 . 0
0
0
Разделим это неравенство на τ ' ( w0 ( y*)) и отнимем от левой части выражение из левой части равенства (9). Теперь надо доказать, что y*
(14)
∫ γ ( z )ϕ ( z ) p( z)dz ≤ 0 0
где введено обозначение
γ ( z ) := 1 −
τ ' ( w0 ( z )) . τ ' ( w0 ( y*))
Так как τ(.) и w0(.) – возрастающие положительные функции своих аргументов, γ(z) будет убывающей положительной на [0, y*) функцией. Из условия (9) следует, что ϕ(z) не может быть положительной на всем отрезке [0, y*]. Обозначим через z0,…,zN-1 левые точки интервалов, где ϕ(z)≤0, а через z0.5,z1.5,…,zN+0.5 левые точки интервалов, на которых ϕ(z)>0. Положим zN:=y*. Из условия (10) следует, что zi
lim
y → zi −0
∫ ϕ ( z )dF ( z, y ) = ∫ ϕ ( z ) p( z )dz + [1 − F ( z )] i
A
0
lim ϕ ( y ) ≤ 0
y → zi −0
Так как точка zi – это точка изменения знака ϕ(z) с положительного на отрицательный, то lim ϕ ( y ) ≥ 0 y → zi −0
и можно сделать вывод, что
24
zi
∫
(15) ϕ ( z ) p ( z )dz ≤ 0 0
Чтобы получить верхнюю оценку левой части выражения (14), сделаем верхнюю оценку γ(z) на интервалах, где ϕ(z) положительна, и нижнюю оценку γ(z) там, где ϕ(z) отрицательна. Так как γ(z) убывает с ростом z, это будут значения γi=γ(zi+0.5) в правых и левых точках соответствующих отрезков [zi,zi+0.5] и [zi-0.5,zi] (см. рис. 1). Введем дополнительно γN=0. γ1 γN-1 γN γ(z)
ϕ(z) z0
z0.5 z1
zN-1.5
zN-1
zN-0.5 y*=zN
z
Рис. 1. Сделаем следующую верхнюю оценку левой части выражения (14): y*
N −1
0
i =0
z i +1
∫ γ ( z)ϕ ( z) p( z)dz ≤ ∑ γ ∫ ϕ ( z ) p( z )dz .
(16)
i
zi
Коэффициент γi можно представить в виде γi=γi+1+(γi-γi+1). Тогда можно от пределов интегрирования от zi до zi+1 можно перейти к пределам от 0 до zi+1 следующим образом: N −1
z i +1
N −1
zi
i =0
∑ γ ∫ ϕ ( z ) p( z)dz = ∑ (γ i =0
i
z i +1
i
− γ i +1 ) ∫ ϕ ( z ) p( z )dz . 0
Теперь, замечая, что, так как γ – убывающая функция, то γi-γi+1>0, а (по формуле (15)) все интегралы под знаком суммы отрицательны, можно сделать вывод, что y*
N −1
z i +1
0
i =0
0
∫ γ ( z)ϕ ( z) p( z)dz < ∑ (γ i − γ i +1 ) ∫ ϕ ( z) p( z )dz ≤ 0 ,
что и требовалось доказать. Теперь можно перейти к рассмотрению склонного к риску агента. Л е м м а 2 : Функция стимулирования
c( y*) /[1 − F ( y*)], при z = y * 0, при z ≠ y *
(17) w1 ( z , y*) =
является допустимой для y*. Доказательство производится подстановкой этой функции в условия допустимости (5) и (6). Если для не склонного к риску агента оптимальная функция стимулирования не зависела от реализуемого действия y*, то для склонного к риску агента оптимальная функция стимулирования уже будет зависеть от реализуемого действия. Т е о р е м а 2 : Функция стимулирования (17) является оптимальной при реализации центром действия y* в случае склонного к риску агента. Д о к а з а т е л ь с т в о : Аналогично доказательству теоремы 1 представим произвольную допустимую функцию стимулирования в виде w( z , y*) = w1 ( z , y*) + ϕ ( z , y*) , и получим формулы (9), (10) в качестве условий допустимости ϕ(z,y*). Далее для компактности пишем w(z) вместо w(z, y*), так как действие y* фиксировано. Заметим, что на интервале [0, y*) ϕ(z)≥0, как следствие требования w(z)≥0. Значит, из (9) следует, что ϕ(y*)<0. Кроме того, используя условие (10) можно показать, что w(z)≤w1(y*) для всех z. Затраты центра при использовании функции стимулирования w(z) равны
25
y*
(18)
∫τ (ϕ ( z )) p( z )dz + [1 − F ( y*)]τ [w ( y*) + ϕ ( y*)] . 1
0
Так как w(z)≤w1(y*) для всех z, а τ(.) – вогнутая функция, можно сделать оценку
τ ( w( z )) >
τ ( w( y*)) w( z ) ∀z ∈ [0, y*] . w( y*)
Сделаем нижнюю оценку выражения (18): y*
∫τ (ϕ ( z )) p( z )dz + [1 − F ( y*)]τ [w ( y*) + ϕ ( y*)] > 1
0
τ ( w1 ( y*)) { ϕ ( z ) p ( z )dz + [1 − F ( y*)]ϕ ( z ) + [1 − F ( y*)]w1 ( y*)} w1 ( y*) ∫0 y*
Условие (5) допустимости ϕ(z) имеет вид y*
∫ ϕ ( z ) p( z )dz + [1 − F ( y*)]ϕ ( z ) = 0 , 0
то есть нижней оценкой (18) будет (19)
τ ( w1 ( y*)) [1 − F ( y*)]w1 ( y*) = τ ( w1 ( y*))[1 − F ( y*)] . w1 ( y*)
Но (19) – это затраты центра при использовании функции стимулирования w1(z). Следовательно, затраты при использовании w1(z) меньше, чем при использовании w(z). Проведение второго этапа поиска оптимальной системы стимулирования, как было отмечено ранее, не ~ представляет трудности и сводится к поиску максимума функции Ф(.) по переменной y*. 4. Обсуждение результатов Итак, была найдена оптимальная функция стимулирования для «простого» агента. Ее вид существенно зависит от того, склонен агент к риску или нет. Для склонного к риску агента центр максимально использует его авантюризм, предлагая, по сути дела, максимально рискованную сделку, предполагающую выплату стимулирования только в случае, когда результат в точности равен действию агента. В остальных случаях (вероятность реализации которых равна F(y*)), выплаты агенту равны нулю. Соответственно, с уменьшением вероятности (1-F(y*)) реализации результата z, равного действию y*, центр вынужден повышать выплаты в случае, если z = y*. Наоборот, оптимальное стимулирование не склонного к риску агента предполагает насколько возможно большее страхование агента в случае реализации действия z, меньшего, чем его действие y*. Стимулирование меньших результатов ограничено только тем, чтобы выбор действия y* оставался не менее предпочтительным, чем выбор меньшего действия. Ведь, выбирая меньшие действия, агент, тем самым, повышает вероятность реализации меньших результатов. Предельный случай, как раз и приводящий к наименьшим затратам центра на стимулирование, состоит в том, чтобы целевая функция агента была постоянна вне зависимости от выбираемого им действия. В этой связи приобретает очень большое значение благожелательность агента, ведь выбор действия никак не влияет на его ожидаемую полезность. От условия благожелательности можно отказаться, но тогда существует только ε-оптимальная функция стимулирования. Она совпадает с найденной ранее функцией v0(z) везде, кроме точки y*, которую центр хочет заставить агента выбрать. При точной реализации результата z=y* центр повышает стимулирование на малую величину. Тогда, соответственно, на малую величину увеличиваются ожидаемые затраты центра на стимулирование, но теперь выбор агентом действия y=y* дает единственный максимум его целевой функции. 5. Перспективы Сходство полученных результатов с другими выводами теории контрактов [6-9] позволяет выдвинуть следующую гипотезу. Не является ли стратегия центра, приводящая к одинаковым значениям целевой функции агента, оптимальной, как это имеет место в детерминированных системах, если не для произвольных агентов, то хотя бы для «обобщенно-простых» агентов с функцией распределения результата вида
26
G ( z , y ) при z < y F ( z, y) = , 1 при z ≥ y
где, G(z, y) – некоторое распределение условной вероятности реализации результата z при выборе действия y, причем выбор действия y2 стохастически доминирует выбор меньшего действия y1, то есть G(z, y1)≥G(z, y2). «Обобщенно-простой» агент есть обобщение простого, но его анализ пока не проводился. Полученные параметрические зависимости оптимальных функций стимулирования от реализуемого ими действия очень удобны при решении синтеза задачи стимулирования нескольких агентов при условии ограничений на ожидаемое стимулирование, а также при решении задачи стимулирования с ограниченными рисками, например, рисками невыполнения плана или риска превышения лимита по зарплате и т. д. 6. Резюме В работе решена задача стимулирования (2) для базовой модели теории контрактов в частном случае «простого» агента (3). Показано, что, для не склонного к риску агента, функция стимулирования, реализующая действие y* с минимальными затратами, имеет вид (7). Для склонного к риску агента вид этой функции, описываемой формулой (17), принципиально иной. Литература 1. БУРКОВ В.Н., ЕНАЛЕЕВ А.К., НОВИКОВ Д.А. Вероятностная задача стимулирования // А и Т. 1993. № 12. 2. БУРКОВ В.Н., НОВИКОВ Д.А. Оптимальные механизмы стимулирования в активных системах с вероятностной неопределенностью. II // А и Т. 1995. № 10, С 121-126. 3. КОЛМОГОРОВ А.Н., ФОМИН С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1989. 4. НОВИКОВ Д.А. Стимулирование в вероятностных активных системах: роль неопределенности. // А и Т. 1997. № 8, С. 168-177. 5. НОВИКОВ Д.А., ПЕТРАКОВ С.Н. Курс теории активных систем. М.: СИНТЕГ, 1999. – 108 с. 6. GROSSMAN S. An introduction to theory of rational expectation under asymmetric information // Review of Economic Studies. 1981. Vol. 48. №3 P. 541-560. 7. GROSSMAN S., HART O. Implicit contracts under asymmetric information // Quarterly J. оf Economics. 1982. №1. P. 110-124. 8. HART O. HOLMSTROM B. Theory of Contracts // Advances in economical theory. 5th world congress. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1987. P. 71-155. 9. ROGERSON W. The first order approach to principal-agent problem // Econometrica. 1985. Vol. 53. №3. P. 1353-1368.
27
Губко М.В., Спрысков Д.С. Учет кооперативных взаимодействий в механизмах планирования
Введение В теории активных систем было исследовано большое количество механизмов управления социально-экономическими системами. При исследовании их свойств, за редкими исключениями, считалось, что активные элементы (АЭ) не могут действовать совместно, а играют лишь «сами за себя». Тем не менее, на практике совместные (или, иначе говоря, кооперативные) действия АЭ, выражающиеся в виде создания различного рода коалиций, достаточно распространены. Таким образом, назрела необходимость исследования влияния кооперативных возможностей АЭ на результаты управления. Основными вопросами подобного исследования можно назвать следующее: 1) Как изменится игровое равновесие при добавлении в игровую модель возможности кооперативных взаимодействий (как изменятся стратегии игроков и их полезности)? 2) Как при этом изменится эффективность управления? 3) Как создать механизм управления, учитывающий возможность кооперативных действий АЭ? В данной статье излагаются результаты исследования механизмов планирования с точки зрения кооперативных действий АЭ на примере задач распределения ресурса и активной экспертизы. 1. Игровая модель кооперативных взаимодействий В качестве игровой модели кооперативных взаимодействий была принята модель описания игры в форме характеристической функции, используемая теорией кооперативных игр [1]. В теории кооперативных игр разделяют игры с нетрансферабельной полезностью (НТП-игры), в которых запрещена передача полезности между игроками, и игры с трансферабельной полезностью (ТП-игры), в которых такая передача разрешена. В практике управления возможны обе эти ситуации, поэтому необходимо использовать результаты, полученные как для ТП-игр [2], так и для НТП-игр [2]. Тем не менее, поскольку в данной статье анализируются в основном ТП-игры, приведем только определение характеристической функции ТП-игр. О п р е д е л е н и е 1 : Характеристической функцией игры n лиц называется вещественнозначная функция v(T), определенная на подмножествах T⊂N={1…n}, такая, что v(∅)=0. Игра полностью описывается множеством игроков N и характеристической функцией v. Содержательно характеристическая функция определяет полезность, получаемую коалицией T (если в процессе игры такая коалиция образовалась) при рациональных действиях ее участников. Что считать рациональными действиями игроков, определяется используемым в задаче принципом рационального поведения. Ниже для построения характеристической функции игры будут использоваться принцип максимального гарантированного результата и принцип равновесия Нэша. Подробное рассмотрение методики построения характеристической функции по нормальной форме игры можно найти в [2]. 2. C-ядро, как концепция решения игры Среди концепций решения, используемых теорией кооперативных игр, одним из наиболее распространенных является C-ядро [1]. Анализ C-ядра особенно важен, если мы хотим определить условия, при которых в игре возможна полная кооперация игроков, то есть образование коалиции N, состоящей из всех игроков. С-ядро определяется, как множество таких распределений полезности v(N) максимальной коалиции N между всеми игроками, при которых любая потенциальная коалиция T⊂N не может гарантировать своим участникам более выгодного для всех них распределения полезности v(T), которую коалиция T могла бы получить, отделившись от максимальной коалиции N. Достоинством C-ядра, как концепции решения является его простота и содержательность. Среди недостатков можно назвать то, что непустое C-ядро существует не для всех игр, и в случае его пустоты неясно, каким образом игроки должны себя вести. Тем не менее, при непустом С-ядре, рациональные игроки должны образовывать максимальную коалицию, поскольку только коалиция N может дать им доход, не доминируемый никакой другой коалицией. С точки зрения управления системой такое поведение очень важно, поскольку только в этом случае активную систему можно представить, как единый организм, деятельность которого направлена на достижение одной цели. Этой целью является максимизация суммарной полезности системы. Во
28
многих механизмах управления, часть которых будет рассмотрена ниже, это и есть одна из целей центра. Среди прочих целей центра можно назвать [3] выполнение активными элементами плана, сообщение элементами достоверной информации и т.д. Влияние кооперативных взаимодействий на достижение этих целей необходимо анализировать в каждом конкретном случае. С точки зрения анализа управляемости системы важны не столько конкретные распределения коалиционной полезности (дележи), принадлежащие C-ядру, сколько сам факт его пустоты или непустоты. Введем некоторые определения. О п р е д е л е н и е 2 : Собственной называется любая коалиция, отличная от максимальной коалиции N. Множество собственных коалиций обозначим через D. О п р е д е л е н и е 3 : Сбалансированным покрытием множества игроков N называется отображение δ: D→[0, 1] такое, что δ T = 1 для произвольного игрока i. (1)
∑
T : T ∈D , i∈T
Теорема Бондаревой [2] ( критерий непустоты ядра): C-ядро игры (v, N) не пусто тогда и только тогда, когда для любого сбалансированного покрытия δ выполняется δ T v(T ) ≤ v( N ) . (2)
∑
T ∈D
Используя введенные понятия, приступим к рассмотрению конкретных механизмов планирования. 3. Задача распределения ресурса Это одна из наиболее часто возникающих задач планирования. Распределение сырья между подразделениями производственного объединения, распределение финансирования между филиалами корпорации и многое другое – это все примеры задач распределения ресурса. Задачей центра в таких задачах обычно считается максимизация суммарной полезности (например, прибыли) системы в целом, поэтому анализ условий реализуемости максимальной коалиции особенно важен в данном случае. 3.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ [4] Центр должен распределить некоторое количество ресурса R между n АЭ. Для этого он собирает от них заявки si∈[0, R] на ресурс, то есть количество ресурса, которое i-тый АЭ хотел бы получить, и на основе этих заявок выдает i-му АЭ ресурс в объеме xi=πi(s1,…,sn), определяемом механизмом планирования π. Целевая функция АЭ fi= fi(xi) зависит от количества xi получаемого им ресурса. Рассматривались только вогнутые однопиковые целевые функции. Точки максимума этих функций обозначаются ri. Каждый игрок знает свою функцию полезности и функции полезности всех прочих игроков. Центр знает только общий вид функций полезности, то есть то, что они вогнутые и однопиковые. Механизм распределения ресурса π обычно считается монотонным относительно заявок и непрерывным. При фиксированном механизме распределения центр не является одним из игроков, так как его воздействие фиксировано и известно игрокам. Обычно предполагается, что сумма точек пика ri больше имеющегося у центра количества ресурса, то есть имеется дефицит. Понятно, что при этом одновременно все АЭ не могут получить ресурс в желаемом объеме. Игроки начинают манипулировать своими заявками, чтобы увеличить количество получаемого ими ресурса. Некоалиционное рассмотрение [4] показывает, что по результатам игры игроков можно разбить на две группы – «диктаторов» и «не диктаторов». Диктаторы получают ресурс в необходимом им объеме, «не диктаторы» получают меньше, чем им хотелось бы. «Не диктаторы» делают максимальные заявки, чтобы получить максимально возможное для них количество ресурса, диктаторы же делают такие заявки, чтобы получить ровно оптимальное для них количество ri. 3.2. ТРАНСФЕРАБЕЛЬНОСТЬ РЕСУРСА И ПОЛЕЗНОСТИ Любое рассмотрение кооперативных взаимодействий игроков должно включать возможность совместного выбора ими стратегий (заявок на ресурс), заключения соглашений о заявках. Прочие кооперативные взаимодействия в этой задаче можно разбить на два следующих типа: • Перераспределение игроками полученного от центра ресурса. • Передача игроками друг другу полезности (например, денег). В зависимости от того, в каких сочетаниях разрешены эти взаимодействия, можно выделить четыре класса моделей. 1) Нетрансферабельный ресурс, нетрансферабельная полезность. То есть, возможны только договоры и обмен информацией.
29
2) Трансферабельный ресурс, нетрансферабельная полезность. Игроки могут перераспределять ресурс, но не полезность. Это, например, случай, когда ресурс – это деньги, а полезность – сделанная работа, как в задаче финансирования филиалов. 3) Нетрансферабельный ресурс, трансферабельная полезность. Ресурс игроки передавать не могут, но могут брать взятки за изменение своей заявки. 4) Трансферабельный ресурс, трансферабельная полезность. Возможны как обмены ресурсом, так и полезностью, совместное принятие решений, взятки, совместное производство и купля-продажа ресурса за деньги. Первый и второй классы моделей относятся к классу НТП-игр, третий и четвертый классы моделей – к классу ТП-игр. Для класса моделей 1 довольно легко показать, что, независимо от наличия соглашений между игроками, отклонения от некооперативного равновесия невыгодны, т.к. равновесие Нэша является одновременно и сильным равновесием Нэша [2] этой игры. Для класса 2 легко показать, что при наличии некоторых отношений между игроками, не охватываемых моделью (симпатии, антипатии), возможно изменение равновесия. При этом диктаторы повышают свои заявки на ресурс, а полученные излишки ресурса распределяют между игроками, которым они симпатизируют. Более точно понять, кому пойдет ресурс, невозможно, так как (в рамках модели) при таких действиях диктаторов их полезность не изменяется. В равновесии все заявки равны R и смысл сообщения заявок полностью пропадает. Если мы считаем, что для изменения заявки игроком необходимо, чтобы в новом равновесии его полезность стала строго больше, чем в старом, то равновесие этой игры совпадает с некооперативным. Класс 3 пока почти не исследован. В четвертом классе моделей налицо практически неограниченные возможности для сотрудничества, поэтому следует ожидать значительных изменений в поведении игроков. Ниже проводится подробное исследование именно этого класса моделей. 3.3. ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ Для произвольной коалиции T⊆N обозначим
xT := ∑ xi = ∑ π i – получаемое коалицией количество ресурса i∈T
i∈T
rT := ∑ ri – оптимальное для коалиции количество ресурса i∈T
Z ( xT , T ) := { yT ( xT ) = ( yiT ) i∈T : ∑ yiT = xT } – множество возможных распределений ресурса xT между i∈T
участниками коалиции. Для rN будем использовать также обозначение ρ:= rN. (3) fT ( xT ) = max yT
∑ f (y i∈T
i
iT
( xT )) – целевая функция коалиции, как функция получаемого ею ресурса.
Коалиция максимизирует суммарную полезность распределением полученного ресурса xT между своими участниками. При этом максимум этой функции достигается при xT=rT, когда все члены суммы (3) одновременно достигают своего максимума. При xT