Имитационное моделирование в изучении экономических систем

В литературе, посвященной вопросам экономико-математического моделирования, в зависимости от учета различных факторов (времени, способов его представления в моделях, случайных факторов и т. п.) выделяют, например, такие классы моделей:

статистические и динамические;
дискретные и непрерывные;
детерминированные и стохастические.

Если рассматривать характер метода, на основе которого строится экономико-математическая модель, то можно выделить два основных типа моделей:

математические;
имитационные.

Остановимся подробнее на методах построения моделей.

Сложность математической модели заключается в правильном интегральном описании уравнений всех процессов исследуемой системы, а затем последующем их разрешении. Несмотря на компактность в описательной части, данный тип модели характеризуется значительным вычислительным процессом. Развитие компьютерной техники только отчасти решает данную проблему, так как вычисления чаще всего основаны на нетривиальных операциях, зависимых от полученных уравнений. Больше повезло в этом отношении имитационным моделям.

Все имитационные модели построены по типу «черного ящика»: есть какой-то вход в него, который описывается экзогенными переменными (возникают вне системы, под воздействием внешних причин), и выход, который характеризует результат действия системы (описывается выходными переменными). Идея заключается в описании каждого из множества внутренних элементов системы с помощью простого математического аппарата. При этом следует учитывать, что количество таких элементов должно быть достаточно большим, чтобы достоверность модели была достаточно высока.

Под достоверностью будем понимать адекватность модели тем реальным условиям, отображать которые она призвана.

Развитие компьютерной техники решило проблемы с множеством простых расчетов, выполняемых для элементов «черного ящика». Достоверность модели стала делом техники, что и способствовало распространению имитационных моделей.

Изучение публикаций, касающихся моделирования банковской деятельности, позволило сделать вывод о преимущественном применении на практике именно имитационных моделей.

Принцип «учебного банка»

Идея использования моделей в образовании очень привлекательна. Во-первых, хотя бы отчасти реализуется практическая сторона обучения. А практическая деятельность — это то, к чему и готовят студента. Во-вторых, открывается поле для комплексного применения получаемых знаний и самооценки. Наконец, в-третьих, применение моделирования в обучении позволяет поставить процесс обучения на научную основу. У обучаемого появляется возможность экспериментировать. Специфика эксперимента как формы практической деятельности заключается в том, что эксперимент выражает активное отношение человека к действительности, а разве это не лучший способ вовлечения студента в процесс обучения? Тем более что такое экспериментирование безопасно и не несет вреда окружающим, да и лучше этот период пройти в школе, чем потом, став, например, министром финансов…

Важным достоинством программ моделирования является еще и тот факт, что результатов экономической деятельности не требуется ждать месяцами, а то и годами.

В сфере обучения банковскому делу всегда была потребность в программах, моделирующих деятельность банка. Совокупность всех требований к такого рода программам можно выразить следующим образом. Допустим, речь идет о неком виртуальном рабочем месте в банке. Оно должно удовлетворять следующим условиям:

наглядно отображена межпредметная связь банковских дисциплин;
реализована возможность эксперимента;
в осуществлении какой-либо работы раскрыта деятельность различных подразделений банка;
реализована возможность анализа деятельности банка, т. е. обучаемый должен получать всю необходимую отчетную информацию;
у обучаемого имеется возможность влиять на работу банка.

Такое рабочее место действительно виртуально, ибо ни одно из реальных и существующих не может отразить и части обозначенного выше. Очевиден и факт, что за неправильными решениями или действиями обучаемого последует крах соответственно виртуального банка, а не реального. Кстати, этот фактор способствует принятию более смелых и рискованных решений в управлении банком, чем если это было бы на самом деле.

Но во что реально выливается все это на практике? Как правило, используется любая автоматизированная банковская система (АБС). Работу обучаемых рассматривают как «операционное» приложение, т. е. их действия определяется занесением в базы проводок и документов, а затем получением соответствующих отчетов. В определенном смысле это правильно и полезно, если в качестве цели обучения выбрано просто знакомство с автоматизированным рабочим местом (АРМ).

В технике, например, уже давно стал очевиден тот факт, что рабочий механизм и учебный — это не одно и то же, т. е. конструктивно все одинаково, но назначение различно: если первый должен работать, то второй, помимо основной функции, должен еще и демонстрировать принципы работы. Иногда идут на то, чтобы поступиться работой прибора или устройства — делается макет с разрезом, но для экономики это не годится — все процессы должны быть исследованы именно в динамике, а не в состоянии «заморозки».

Таким образом, все используемые на практике программные разработки, будь то АРМ или АБС, малопригодны для раскрытия принципов функционирования банковской системы. Вот тут-то и место имитационным моделям. Сложность только одна: кроме правильности и точности функционирования модели, все ее внутренние механизмы должны быть максимально прозрачны и доступны для изучения.

Деловая игра

Имитационная модель банковской деятельности — продукт достаточно сложный и интересный сам по себе. Но сам факт его существования не решает всех проблем, связанных с образовательной деятельностью. Открытым остается вопрос о методике применения в учебном процессе, практических задачах, критериях оценки обучаемых. Можно по-разному подойти к решению таких проблем, но один способ достоин особого внимания. Речь пойдет о деловой игре, построенной на базе подобной модели.

В Учебно-методическом центре Банка России некоторое время назад был разработан проект, который получил название «Функционирование группы кредитных организаций экономического региона». В настоящее время он прошел стадии разработки и отладки и используется в системе образования Банка России.

Сначала обратимся к определению: деловая игра – это активный метод обучения, использующий имитацию реального изучаемого объекта с целью создания для обучаемого наиболее полного ощущения реальной деятельности в роли лица, принимающего решения. Чем-то близко к определению моделей, особенно в области имитации реального объекта. Просматриваемая аналогия вовсе не случайна. Деловые игры очень разноплановы и интересны, их рассмотрение выходит за рамки настоящей статьи. Следует отметить лишь, что существует класс игр, где разыгрываемые ситуации настолько сложны, что без вычислительной мощности компьютера просто не обойтись.

В нашей ситуации подход несколько иной. Компьютер также используется для расчетов и подготовки необходимых документов, но при этом он еще и формирует игровую ситуацию. Игроки могут брать на себя выполнение тех компьютерных операций, которые являются ключевыми в определении финансовой политики кредитных организаций региона. Игра должна была продемонстрировать комплексный характер использования кредитными организациями финансовых инструментов в целях достижения наилучших результатов деятельности, а также влияние деятельности банков на формирование экономической обстановки региона, в котором они функционируют.

Игра проводится между командами игроков, и каждая команда представляет собой группу специалистов, принимающих решения о проводимых банком операциях. Таким образом, в качестве учебной цели мы поставили еще и отработку навыков краткосрочного планирования в условиях динамично изменяющейся рыночной среды.

Все банки на начало игры имеют одинаковую финансовую позицию. Для реальной экономики такое допущение довольно условно, однако равные условия в начале игры позволяют более качественно выполнять сравнение достигнутых банками результатов.

Особую специфику игре должен был придать факт ограниченности ресурсов рынка и взаимное влияние проводимой банками финансовой политики.

В качестве учебных желательно было раскрыть:

внутренние механизмы банка;
финансовые потоки как внутри одной организации, так и между кредитными организациями региона;
взаимосвязь руководящих решений и механики их реализации;
финансовую взаимозависимость экономических субъектов региона;
влияние финансовой политики конкурирующих банков и взаимодействие кредитных организаций одного региона.

Совокупность поставленных задач привела в конечном итоге к довольно сложной программе. Так, например, одних параметров, ответственных за управление экономикой региона оказалось более пятидесяти. И это еще не предел. Конструктивные особенности игры позволяют преподавателю создавать экономические субъекты внутри региона и определять их свойства самостоятельно. К счастью, о большинстве свойств субъектов преподавателю достаточно лишь знать. Компьютер сам генерирует их значения, исходя из соображений экономической целесообразности. Это же касается и решений, принимаемых банками в области своей финансовой политики. Обозначим такой принцип работы программы как «демонстрационный». Таким образом, игра вполне может функционировать самостоятельно, принимая решения и выбирая оптимальную стратегию исходя из внутренних расчетов, выполняемых компьютером для рынка в целом и для каждой кредитной организации в отдельности.

«Интеллект» коммерческих банков определяется степенью подготовленности обучаемого контингента, т. е. игра «сталкивает» игроков между собой, беря на себя функции выполнения операций и формирования отчетов. Таким образом, сложность игры как бы подстаивается под аудиторию.

Руководствуясь принципом «демонстрационности», преподаватель может включать в игру «искусственные» коммерческие банки. Организованное по такому принципу занятие имело место быть в Челябинской банковской школе. В чем его смысл? Банк, управляемый «искусственным интеллектом», может служить своего рода щукой в пруду мирно дремлющих карасей. Его поведение на рынке, как правило, агрессивно, иногда — рискованно. Но это вполне оправдано, если обучаемые проводят пассивную финансовую политику, и отсутствие реальных конкурентов еще более укрепляет их в избранной тактике. В такой ситуации «чужой» банк выполняет роль катализатора, обостряя внутренние рыночные процессы и повышая напряженность игры.

Интересен также и опыт другой игры, проведенной в Орловской банковской школе. В игре приняла участие довольно большая аудитория, что дало возможность формирования двух не связанных между собой экономических регионов. Обучаемые были сначала поделены на две большие подгруппы в соответствии с регионами, а потом сгруппированы в коммерческие банки. В качестве исходного положения было принято, что данные регионы имеют одинаковые начальные условия, т.е. количественные и качественные характеристики их субъектов полностью идентичны. Но с течением модельного времени ситуация изменилась. Выбранные банками стратегии финансовой политики были настолько различны, что проявилась значительная дифференциация в экономическом развитии регионов. Интересным оказалось не только обсуждение и анализ действий конкурирующих банков — соседей по региону, но и сравнение экономических показателей двух регионов.

Уровень деловой игры, проводимой с использованием компьютера, во многом зависит от «искусственного интеллекта» программы. В нашем же случае «интеллект» коммерческих банков определяется степенью подготовленности обучаемого контингента, т. е. игра «сталкивает» игроков между собой, беря на себя функции выполнения операций и формирования отчетов. Таким образом, сложность игры как бы подстраивается под аудиторию. Поэтому и контингент обучаемых может быть различным — от студентов банковских школ до сотрудников экономических отделов, что и подтверждается практикой ее применения.

Принцип построения

С точки зрения разработки модель, положенная в основу игры, построена по «блочному» принципу. Каждый блок представляет собой операцию коммерческого банка и получает сопутствующие ей данные из других элементов модели. Например, кредитная операция включает в себя как решения коммерческих банков, состоящие из сроков, процентных ставок и лимита инвестируемых средств, так и параметры юридических лиц, отвечающих за формирование спроса на данный вид ресурса, а также функцию, регулирующую спрос и предложение рынка. Кроме того, этот блок содержит описательную часть в виде бухгалтерских проводок совершенных операций и набора отчетов.

Данный принцип построения позволяет развивать модель поэтапно.

Существенно и другое. Модель не монолитна. Она состоит из нескольких моделей внутреннего уровня. Таковыми являются:

модель денежных потоков между субъектами региона;
модели рыночных механизмов;
модели коммерческих банков региона (каждая достаточно автономна);
модель пассивной эволюции коммерческих банков.

Каждая модель коммерческого банка также неоднородна и включает в себя:

модель внутренних денежных потоков;
модель выбора оптимальной стратегии развития.

При этом часть моделей являются базовыми (например, модели денежных потоков). Без них комплексная модель существовать просто не может. Другая часть (например, модель пассивной эволюции) добавлена с целью развития аналитических функций программы.

Объектно-ориентированность

Несомненно, самая сложная часть в реализации модели — это формирование ее «черного ящика». Его основное содержание — экономические субъекты, принципы взаимосвязи их между собой и коммерческими банками. Кроме того, возможно наличие таких параметров рынка, которые не связаны непосредственно с данными субъектами и их изменение осуществляется за пределами рассматриваемого региона.

Реализация такого содержимого достаточно сложна и трудоемка, но тут пришли на помощь «новые» технологии программирования. Пусть состояние некого экономического субъекта в определенный момент времени можно охарактеризовать набором показателей (индикаторов). Данные показатели зависят как от внутренних особенностей субъекта (внутренних параметров), так и от некоторых параметров рынка и (или) других субъектов. Такая зависимость определяется соответствующими математическими законами.

Совокупность законов зависимости одного субъекта и его соответствующих параметров объединим в понятие объект. Таким образом, каждый объект получается наделенным своими характерными свойствами. Хотите населить рынок такими субъектами — клонируйте сформированные объекты, на сколько хватит ресурсов компьютера.

Поскольку законы зависимостей для объектов одной группы одинаковы, может возникнуть неправдоподобная ситуация, когда все они ведут себя словно строй на параде. Этому препятствуют внутренние параметры объекта, которые накапливаются и изменяются с течением его жизни, а зависимость поведения объекта от его внутреннего состояния очевидна (хотя и трудна для математического описания).

В частности, по такому принципу реализованы коммерческие банки региона. Их отличие от других объектов рынка заключается не только в значительной проработанности внутренних параметров и законов взаимосвязей, но и в возможности «внешнего» управления обучаемыми.

Комплексное решение проблемы построения имитационной модели банковской деятельности оказалось достаточно удачным. В программе нашли отражение почти все разделы банковских операций и все они вместе функционируют как единый механизм. Но, к сожалению, такой способ решения имеет и свои трудности. Ввиду сложности разработки процесс «вживления» в учебный процесс сопряжен с определенными трудностями. В частности, не последнее место среди них занимает степень подготовленности преподавателей к такого рода программам. Ведь любая сложная разработка требует предварительного обучения контингента пользователей. И не всегда это можно сделать дистанционно.

Тем не менее будущее в подготовке банковских специалистов за подобными методами обучения. Это вопрос только времени.