Учебник
Рассылка
Курс лекций
Статьи
Программы
Ссылки

Информационные технологии

Инф. системы
Технология .Net
Модель города
Книги и статьи
ЭРА

Интересное

Психология
Философия
Фантастика
Помощь студенту
Гостевая книга
Ссылки

Форум

2.4 Направленный вычислительный эксперимент

Имитационный эксперимент, содержание которого определяется предварительно проведенным аналитическим исследованием и являющийся составной частью вычислительного эксперимента и результаты которого достоверны и математически обоснованы, называется направленным вычислительным экспериментом.

Преимущества компьютерного эксперимента состоят в легкости управления и легкости воспроизведения условий эксперимента, а также в возможности эвристического поиска и последовательного планирования эксперимента.

Целями имитационного эксперимента могут являться оценка и прогноз, сравнение альтернатив, выявление зависимостей и анализ чувствительности, а также однокритериальная и многокритериальная оптимизация.

Общая методика проведения направленного вычислительного эксперимента обычно включает выполнение следующих этапов:

1. формулировка целей исследования;
2. выбор функции критерия;
3. выбор существенных факторов;
4. определение области определения факторов;
5. разработка и реализация плана эксперимента;
6. обработка результатов эксперимента с помощью различных математических методов (дисперсионный, регрессионный анализ, методология анализа поверхности отклика и др.)
7. выводы и принятие решений

  Целью направленного вычислительного эксперимента в работе является планирование бюджетных расходов в части жилого фонда с целью обеспечения населения жильем в соответствии с социальной нормой при устойчивом развитии города по основным социально-экономическим показателям. Планирование необходимо осуществлять в краткосрочной (5 лет) и долгосрочной перспективе (20 лет).

Для достижения баланса использования ресурсов и комплексного социально-экономических  развития города, необходимо анализировать состояние основных социально-экономических показателей:

• Обеспеченность населения жильем
• Уровень бюджетных средств
• Доходы и расходы бюджета,
  в том числе
  • социальные расходы на население
  • доходы от квартплаты
  • доходы от продажи муниципального жилого фонда
  • налоговые доходы от предприятий
  • налоговые доходы от населения
• Наличие жилого фонда (муниципального и немуниципального)
• Жилой фонд с учетом износа
• Численность населения
• Притягательность города для населения
• Миграция населения (не маятниковая)
• Предпринимательская активность строительных предприятий
• Предпринимательская активность обслуживающих предприятий
• Наличие вакансий на строительных и обслуживающих предприятиях
• Наличие свободной для застройки земли

С точки зрения поставленной задачи наибольший интерес представляет скорость роста показателя «Обеспеченность населения жильем», поэтому в качестве основного критерия рассматривается динамика этого показателя в интервалах 5 и 20 лет модельного времени соответственно.

В качестве основных варьируемых факторов были определены «Доля расходования бюджетных средств на жилой фонд, направляемых на строительство» и «Доля расходования бюджетных средств на жилой фонд, направляемых на содержание жилого фонда». Остальные средства, выделяемые на жилой фонд, направляются на капитальный ремонт жилого фонда.

В качестве ограничения снизу для обеспеченности населения жильем выступает социальная норма жилой площади на человека, заданная 10 м²/чел. Область варьирования факторов ограничена, так как существуют экзогенно заданные ограничения на доли бюджетных средств, выделяемых на жилой фонд по различным направлениям (так называемые «защищенные статьи бюджета»). Эти ограничения приведены ниже в таб. 6:

Таблица 6.

В качестве начальных значений в модель были введены следующие исходные данные, приближенные к реальности и характерные для малого города России, представленные в таб.7:

Таблица 7.

В качестве плана эксперимента для сокращения числа прогонов на имитационной модели может быть выбран план дробного факторного эксперимента типа 2^k-p. В нашем случае задача сокращения числа прогонов не стоит, так как время имитации невелико и среда моделирования Vensim позволяет легко изменять значения факторов. Поэтому выберем план полного покрытия интервала варьирования факторов с последующей детализацией в окрестности интересующей нас точки факторного пространства.

На компьютерной модели была проведена серия прогонов, результаты экспериментов представлены ниже в таб. 8.

Таблица 8

По результатам экспериментов видно, что наибольшая скорость роста показателя «Обеспеченность населения жильем» достигается в точке X1 = 0.4, X2 = 0.5 и X3 = 0.1.

Для увеличения точности значений факторов уменьшим шаг изменения факторов и проведем серию экспериментов в окрестности точки X1 = 0.4, X2 = 0.5 и X3 = 0.1. Результаты экспериментов на имитационной модели приведены ниже в таб. 9:

Таблица 9.

Результаты экспериментов на имитационной модели показали, что рациональный вариант развития обеспечивается при следующей стратегии финансирования жилого фонда, представленной в таб.10:

  Таблица 10

При такой стратегии финансирования обеспеченность населения жильем превысит социальную норму, а скорость роста обеспеченности населения жильем будет наибольшая.

Результаты моделирования представляются средствами системы моделирования в графическом или табличном виде. Полученные на модели прогнозные данные по ряду показателей представлены ниже:

Ниже на рис. 6 представлена динамика доходов и расходов бюджета по различным статьям, таким как «Налоговые доходы с предприятий», «Подоходный налог», «Доходы от квартплаты», «Доходы от продажи муниципального жилого фонда», «Расходы на жилой фонд», «Социальные расходы на население»:

Рис.6 Доходы и расходы бюджета

В основном наблюдается рост доходов и расходов бюджета при сохранении пропорций между ними.

Для анализа динамики предприятий сферы строительства и сферы обслуживания приведем графики изменения числа предприятий каждой сферы, представленные на рис.7:

Рис.7 Динамика предприятий

В основном наблюдается рост числа строительных и обслуживающих предприятий. Темп роста обслуживающих предприятий больше, чем строительных, что связано с ростом численности населения.

Ниже на рис.8 представлена динамика жилого фонда с детализацией по степени износа и форме собственности (в м² жилой площади):

Рис.8 Жилой фонд по степени износа и форме собственности

Наблюдается рост доли нового и нормального жилого фонда с сокращением доли изношенного жилого фонда. Видно сильное различие между динамикой Нормального муниципального и Нормального немуниципального жилого фонда.

На следующем графике на рис. 9 представлена динамика жилого фонда с детализацией по степени износа (в м² жилой площади):

Рис. 9. Жилой фонд по степени износа

Наблюдается рост доли нового и нормального жилого фонда с первоначальным сокращением, а затем небольшим ростом доли изношенного жилого фонда.

Для анализа обеспеченности населения жильем будет полезно привести графики показателей «Население» (чел), «Жилой фонд с учетом износа» (м² жилой площади) и «Обеспеченность населения жильем» (м²/чел). Из этих графиков, представленных на рис.10, видно, что для выбранного варианта развития прирост жилого фонда опережает прирост населения и обеспеченность населения жильем растет.

Рис. 10 Динамика жилого фонда и численности населения

Отношение имеющегося в наличии жилого фонда с учетом износа на количество человек составляет показатель «Обеспеченность населения жильем», динамика которого представлена на рис.11

Наблюдается устойчивый рост обеспеченности населения жильем, немного замедляющийся с течением времени.

Таким образом, было показано, что с помощью разработанной компьютерной модели можно получать полезную информацию о динамике основных социально-экономических показателей развития города. Эта информация может быть использована для более подробного анализа, для поиска закономерностей и аномалий, для принятия обоснованных решений при разработке комплексных программ развития города.

<< Предыдущая глава | Содержание | Следующая глава >>