CC BY
0Научная статья УДК 33
doi: 10.47576/2949-1908.2024.85.58.003
интеграция математических моделей в систему государственного управления и перспективы их применения
полякова Мария Алексеевна
Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, Краснодар, Россия
Головко Елизавета Александровна
Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, Краснодар, Россия
кириченко Артем олегович
Кубанский государственный аграрный университет имени
И. Т. Трубилина, Краснодар, Россия, [email protected]
Аннотация. Статья посвящена применению математических моделей в государственном управлении. Основной целью исследования является анализ таких методов моделирования, как регрессионный анализ, временные ряды и симуляционные модели. Авторы рассматривают методы машинного обучения, включая нейронные сети и деревья решений, а также использование моделей общего равновесия (CGE models) и имитационных моделей в тестировании сценариев. Отмечена роль таких цифровых инструментов моделирования, как алгоритмы машинного обучения и облачные вычисления в обеспечении точного анализа данных и принятия управленческих решений. Основные выводы включают необходимость усиления подготовки специалистов в области математического моделирования, повышение качества данных и активное внедрение цифровых технологий в государственное управление. Работа демонстрирует подхода, заключающегося в интеграции методов моделирования и определяет значимость данной темы в условиях цифровой трансформации экономики.
Ключевые слова: математические модели; цифровые модели; государственное управление; прогнозирование; программирование; анализ данных; моделирование.
Для цитирования: Полякова М. А., Головко Е. А., Кириченко А. О. Интеграция математических моделей в систему государственного управления и перспективы их применения // Прикладные экономические исследования. -2024. - № S 2. - С. 25-32. https://doi.org/10.47576/2949-1908.2024.85.58.003.
Original article
integration of mathematical models into the public administration system and prospects for their application
Polyakova Maria A.
I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia Golovko Elizaveta A.
I. T. Trubilin Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia Kirichenko Artem 0.
I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia, [email protected]
Abstract. The article is devoted to the application of mathematical models in public administration. The main purpose of the study is to analyze modeling methods such as regression analysis, time series and simulation models. The authors consider machine learning methods, including neural networks and decision trees, as well as the use of general equilibrium models (CGE models) and simulation models in scenario testing. The role of digital modeling tools such as machine learning algorithms and cloud computing in ensuring accurate data analysis and management decision-making is highlighted. The main conclusions include the need to strengthen the training of specialists in the field of mathematical modeling, improve data quality and actively introduce digital technologies into public administration. The work demonstrates an approach consisting in the integration of modeling methods and determines the importance of this topic in the context of the digital transformation of the economy.
Keywords: mathematical models; digital models; public administration; forecasting; programming; data analysis; data analysis methods; modeling.
For citation: Polyakova M. A., Golovko E. A., Kirichenko A. O. Integration of mathematical models into the public administration system and prospects for their application. Applied economic research, 2024, no. S 2, pp. 25-32. https://doi. org/10.47576/2949-1908.2024.85.58.003.
В современных условиях цифровой трансформации общественных процессов математическое моделирование становится неотъемлемой частью государственного управления. Как отмечается в работе Н. Г Демурчева и Р. И. Касимова, автоматизированные информационно-аналитические системы на основе математических моделей предоставляют возможности мониторинга, анализа и прогнозирования социально-экономических процессов на региональном уровне [2]. Применение таких систем позволяет повысить качество принимаемых реше-
ний и обеспечить эффективное распределение ресурсов.
Коллектив авторов в статье Г Д. Жапаро-ва акцентирует внимание на регрессионном анализе оценки налоговых поступлений и их влияния на доходную часть бюджета. Анализ взаимосвязей между факторами, влияющими на доходы, актуализирует создание инструментов долгосрочного прогнозирования бюджетных показателей принятия стратегических решений [5].
В работе А. Н. Бирюкова отмечена роль имитационного моделирования в управле-
нии финансовыми рисками. Подход позволяет оценить возможные последствия изменений в экономической среде и обеспечить адаптацию стратегий управления [1]. Отмечается потенциал применения математических моделей в исследовании устойчивости федеративных систем, которые необходимы для анализа межрегиональных экономических взаимодействий и распределения ресурсов в рамках федерации.
особое внимание следует обратить на проблему недостаточной интеграции современных методов математического моделирования в практику регионального управления, несмотря на их доказанную эффективность в других странах. Это подтверждается и исследованиями Е. В. Стовбы [9], согласно которому оптимизационные модели доказали свою результативность при реализации государственных программ поддержки агробизнеса на районном уровне.
Таким образом, исследование применения математических моделей в государственном управлении представляет собой значимую и актуальную задачу, направленную на повышение качества управления за счет интеграции аналитических инструментов.
Целью настоящего исследования является анализ способов применения математических моделей в государственном управлении, с акцентом на повышение эффективности планирования, прогнозирования и управления социально-экономическими процессами.
Современная наука предлагает обширный спектр взглядов на использование математических моделей в государственном управлении. Исследователи определяют значимость повышения эффективности принятия решений, оптимизации распределения ресурсов и прогнозирования социально-экономических процессов. Однако подходы к разработке и применению таких моделей существенно различаются: от корреляционно-регрессионного анализа оценки бюджетных доходов до вычислимых моделей общего равновесия, применяемых в анализе экономических последствий реформ. Рассмотрим отдельные из этих мнений, выделив идеи и тенденции в данном направлении.
В работе Н. П Демурчева и Р. И. Касимова отмечена роль информационно-аналитических систем в государственном управлении
регионального уровня, которая подтверждается внедрением математической модели для структурирования данных, функционального описания системы и управления доступом. Особое внимание уделено единому информационному пространству и необходимости использования унифицированных интерфейсов, обеспечивающих комплексный анализ данных прогнозирования и планирования действий в регионах [2].
А. Н. Бирюков отмечает необходимость применения экономико-математических моделей в управлении рисками за счет имитационного моделирования, которое помогает прогнозировать влияние факторов на конечные результаты деятельности. Указана роль финансового прогнозирования в процессе управления ресурсами, которая достигается путем моделирования движения денежных потоков с учетом рисков. Автор выделяет методов управления рисками, включая диверсификацию, самострахование и страхование [1].
С. В. Рассказов рассматривает роль математических моделей в оптимизации государственного управления при изучении федерализма, распределение благ и управление коррупцией. Особо выделяются модели устойчивости федерации, которые помогают сбалансировать интересы центра и регионов. Подход «конституционного дизайна» используется в анализе отношений между государственными институтами, обеспечивая максимизацию общественного благосостояния за счет выработки эффективных стимулов агентов власти [8].
П Д. Жапаров акцентирует внимание на корреляционных моделях оценки налоговых поступлений в государственный бюджет. Модели демонстрируют, как различные виды налогов влияют на общие доходы бюджета, что помогает выработать эффективную налоговую политику. Особо отмечена роль налога на использование недр и НДС в увеличении доходной базы государственного бюджета [5].
Е. В. Стовба применяет экономико-математические модели в оптимизации государственной поддержки агробизнеса. Автор разрабатывает модели оптимального размещения сельскохозяйственного производства с учетом природно-экономического потенциала, который способствует максимизации
прибыли и эффективному распределению государственных дотаций. Используются блок-схемы моделей, ориентированные на решение таких локальных задач, как увеличение производительности в конкретных регионах [9].
В работе Н. Д. Магницкого представлен корреляционно-регрессионный анализ влияния таких макроэкономических факторов, как валютный курс и спотовая цена нефти марки «Brent», на доходы федерального бюджета. Автор указывает, что наибольшая эластичность доходов связана с изменением цены нефти, что делает данное направление значимым для формирования бюджетной политики в условиях экономической неопределенности. Прогнозирование доходов федерального бюджета на основе математических моделей способствует повышению эффективности управления государственными ресурсами [6; 7].
Авторы Давнис В.В. и Добрина М.В. акцентируют внимание на использовании экономико-математических моделей для регионального планирования. Они отмечают, что современные методы анализа, включая вычислимые модели общего равновесия (CGE models), позволяют оценивать влияние изменений экзогенных факторов на распределение ресурсов и экономическое благосостояние. Несмотря на успешное внедрение таких моделей за рубежом, их использование в России остается ограниченным, который связан с недостаточной подготовкой специалистов и отсутствием стандартов применения [3].
В работе Еллыева Е.И. обсуждаются преимущества использования методов имитационного моделирования совершенствования систем государственного управления в Беларуси. Авторы отмечают, что внедрение таких цифровых технологий, как электронное правительство, позволяет оптимизировать бюрократические процессы и улучшить взаимодействие между государственными институтами и обществом. Имитационные модели, обеспечивающие многократное тестирование гипотез, признаны наиболее адекватными в прогнозировании социально-экономических процессов [4].
Потенциал методов математического моделирования в решении задач управления раскрывается через оценку влияния фак-
торов на макроэкономические показатели. Представленные подходы демонстрируют эффективность в оценке взаимосвязей между национальным богатством, доходами бюджета и внешнеэкономической деятельностью, которое важно в стратегическом планировании и мониторинге экономических процессов.
Объединяя результаты представленных исследований, можно сделать вывод о возрастающей роли математических моделей в повышении качества государственного управления. Основные преимущества включают:
1. Регрессионные и корреляционные модели обеспечивают количественную оценку влияния факторов на доходы бюджета, способствуя адаптивности бюджетной политики.
2. Имитационные и вычислимые модели общего равновесия открывают новые горизонты в управлении сложными экономическими системами.
3. Применение моделей на уровне регионов позволяет учесть местные особенности и оптимизировать распределение ресурсов.
Тем не менее существует ряд проблем, включая недостаточную подготовку специалистов и низкую степень интеграции моделей в практику управления, для преодоления которых необходимо развивать междисциплинарные подходы, стандарты использования моделей, а также стимулировать внедре -ние цифровых технологий в управленческую практику.
Таким образом, математическое моделирование является инструментом, способным повысить прозрачность, точность и эффективность государственного управления, особенно в условиях цифровой трансформации экономики.
Одним из ключевых направлений является применение симуляционных моделей для изучения динамики развития регионов. Такие модели позволяют моделировать различные сценарии и оценивать влияние внешних и внутренних факторов на устойчивость социально-экономических систем. Например, использование моделей для анализа рынка труда помогает правительственным органам более точно определять потребности в кадрах и разрабатывать эффективные программы переподготовки.
Они позволяют создавать виртуальные
среды, в которых можно тестировать различные сценарии и оценивать последствия тех или иных действий. Важность этих моделей особенно актуальна в контексте сложных и динамичных систем, где взаимодействие множества факторов требует глубокого понимания и тщательной проработки.
Симуляции дают возможность принимать обоснованные решения, минимизируя риски и неопределенности. Например, в области здравоохранения можно смоделировать рас-
пространение инфекционных заболеваний, что позволит заранее подготовить необходимые меры для их предотвращения. В экономической сфере симуляционные модели помогают в прогнозировании бюджетных поступлений и оптимизации государственных расходов.
В целом мы можем определить несколько важных направлений использования математических симуляционных моделей (рис. 1)
Прогнозирование СЭ процессов
Прогнозирование отраслевых показателей
Рисунок 1 - Направления применения симуляционных моделей в государственном управлении
Преимущества симуляционных моделей в государственном управлении заключаются в их способности создавать точные и детализированные сценарии для анализа сложных систем. Эти модели позволяют специалистам предсказывать последствия различных политик и решений, что особенно важно в условиях неопределенности и быстро меняющегося окружения.
Во-первых, симуляционные модели предоставляют возможность визуализировать потенциальные результаты взаимодействия различных факторов, таких как экономические условия, социальные изменения и экологические факторы. Это способствует более глубокому пониманию динамики систем и позволяет принимать более обоснованные решения.
Во-вторых, симуляции помогают минимизировать риски, связанные с реализацией новых инициатив. Применение этих моделей на этапе планирования помогает выявить возможные проблемы и протестировать различные стратегии, прежде чем внедрять их на практике.
Наконец, использование симуляционных моделей способствует повышению прозрачности и доверия к государственному управ-
лению, так как позволяет вовлечь граждан и заинтересованные стороны в процесс принятия решений, обеспечивая более открытое обсуждение и понимание возможных исходов.
Для более успешного применения симу-ляционных моделей, государственные органы власти внедряют ИИ и цифровые модели. Результаты таких внедрений к 2023 году представлены на рис. 2.
Стоит отметить, что большинство регионов пока находятся на стадии внедрения ИИ в работу своих органов власти и пользуются старыми цифровыми инструментами математического моделирования. Однако, опыт 13 % территориальных субъектов России по-настоящему показал возможность и необходимость внедрения таких технологий в государственное управление регионами.
Математическое моделирование в государственном управлении представляет собой инструмент повышения эффективности принятия решений. Одним из направлений является применение корреляционно-регрессионного анализа для оценки взаимосвязи макроэкономических факторов. Согласно анализу отмечено, что наибольшая эластичность доходов федерального бюд-
Рисунок 2 - Доля внедрения цифровых инструментов моделирования в государственном управлении в России
жета от экспорта нефти зависит от спотовой цены марки «Brent», что позволяет улучшить качество прогнозов доходов и повысить устойчивость бюджетного планирования.
Автоматизированные информационно-аналитические системы способны объединять данные из различных источников для комплексного анализа социально-экономических процессов. Такие системы используют математические модели в прогнозировании и анализе данных, которые позволяют эффективно принимать управленческие решения на региональном уровне.
Имитационное моделирование оценки финансовых рисков позволяет принимать решения в условиях неопределенности, обеспечивая количественный анализ возможных сценариев.
Изучая вопросы применения корреляционных моделей в прогнозировании налого-
вых поступлений следует отметить необходимость учета взаимодействия различных налоговых факторов, которые позволяют определить оптимальные налоговые ставки и стратегии в увеличении доходов бюджета без чрезмерной налоговой нагрузки.
Особое значение имеют модели устойчивости федерации, включающие изучение баланса между региональными и федеральными интересами, позволяя повысить координацию в распределении ресурсов и устойчивость государственной структуры
Для наглядной иллюстрации результатов анализа математического моделирования в государственном управлении нами составлена таблица, объединяющая основные аспекты, описанные в исследованных работах. Таблица 1 отражает подходы, используемые методы и их влияние на эффективность управления.
Таблица 1 - Подходы, используемые методы и их влияние на эффективность управления
Автор метод применение основной результат
Магницкий Н. Д. [6; 7] Корреляционно-регрессионный анализ Прогнозирование доходов бюджета в зависимости от цен на нефть Установлена высокая эластичность доходов бюджета от спотовой цены марки «Brent».
Демурчев Н. Г, Касимов Р. И. [2] Информационно-аналитическая система Региональное управление, объединение данных Повышение точности прогнозирования и принятия решений.
Бирюков А. Н. [1] Имитационное моделирование Оценка и управление финансовыми рисками Обеспечение адаптации к неопределенности, количественная оценка сценариев.
Жапаров П Д. [5] Корреляционные модели Прогнозирование налоговых поступлений Оптимизация налоговой политики, повышение доходной базы бюджета.
Рассказов С. В. [8] Модели устойчивости федерации Распределение ресурсов, координация интересов Повышение устойчивости государственной структуры, баланс интересов регионов и федерации.
Как видно из табл. 1, применение математических моделей в государственном управлении охватывает широкий спектр задач, от анализа налоговых поступлений до оценки устойчивости федеративной структуры. Каждая модель направлена на повышение эффективности управления, позволяя адаптировать стратегии к меняющимся экономическим условиям. Однако дальнейшая интеграция математических методов требует их адаптации к специфике регионов и обучения специалистов для работы с подобными инструментами, позволяя реализовать потенциал моделирования в решении сложных задач государственного управления.
Анализ применения математических моделей в государственном управлении показал,
что их интеграция повышает обоснованность управленческих решений. Математические модели, такие как корреляционно-регрессионный анализ, имитационное моделирование и информационно-аналитические системы, позволяют эффективно прогнозировать социально-экономические процессы, оценивать риски и оптимизировать распределение ресурсов.
Таким образом, математическое моделирование становится инструментом повышения эффективности управления и элементом стратегического планирования, способным обеспечивать устойчивое развитие социальных и экономических систем в условиях внешней среды.
Описок источников
1. Бирюков А. Н. Экономико-математическая модель управления рисками с применением имитационного моделирования // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2010. № 3(23). С. 221-226.
2. Демурчев Н. П, Касимов Р. И. Математическая модель информационно-аналитической системы регионального государственного управления // Вестник Ставропольского государственного университета. 2009. № 4. С. 132-137.
3. Добрина М. В., Давнис В. В. Потенциал использования математических моделей для государственного и муниципального управления // Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. 2021. № 2(24). С. 105-107.
4. Еллыев Е. И. Применение математических моделей и методов в государственном управлении и их правовое обеспечение в РБ // Новые информационные технологии в телекоммуникациях и почтовой связи. 2023. Т. 1, № 1. С. 26-27.
5. Жапаров П. Д. Применение математических моделей с целью оценки налоговых доходов в государственный бюджет Кыргызской Республики // Экономика, социология и право. 2015. № 11. С. 12-17.
6. Магницкий Н. Д. Применение экономико-математических моделей в целях формирования государственных и муниципальных финансов // Инновации. Наука. Образование. 2021. № 27. С. 749-759.
7. Магницкий Н. Д. Применение экономико-математических моделей с целью определения эффективности формирования государственных и муниципальных доходов // Экономика. Бизнес. Банки. 2020. № 7(45). С. 158-169.
8. Рассказов С. В. Потенциал применения математических моделей в государственном управлении // Материалы Афанасьевских чтений. 2015. № 13. С. 43-56.
9. Стовба Е. В. Применение экономико-математических моделей для эффективной реализации государственных программ поддержки агробизнеса на районном уровне // Нико -новские чтения. 2002. № 7. С. 134-135.
References
1. Biryukov A. N. Economic and mathematical model of risk management using simulation modeling. Management of economic systems: electronic scientific journal. 2010. No. 3(23). Pp. 221-226.
2. Demurchev N. G., Kasimov R. I. Mathematical model of the information and analytical system of regional public administration. Bulletin of Stavropol State University. 2009. No. 4. Pp. 132-137.
3. Dobrina M. V., Davnis V. V. The potential of using mathematical models for state and municipal management. Information technologies in construction, social and economic systems. 2021. No. 2(24). Pp. 105-107.
4. Ellyev E. I. Application of mathematical models and methods in public administration and their legal support in the Republic of Belarus. New information technologies in telecommunications and postal communications. 2023. Vol. 1, No. 1. Pp. 26-27.
5. Zhaparov G. D. Application of mathematical models for the purpose of estimating tax revenues to the state budget of the Kyrgyz Republic. Economics, sociology and law. 2015. No. 11. Pp. 1217.
6. Magnitsky N. D. Application of economic and mathematical models for the formation of state and municipal finances. Innovations. Science. Education. 2021. No. 27. Pp. 749-759.
7. Magnitsky N. D. Application of economic and mathematical models to determine the effectiveness of state and municipal revenue generation. Economy. Business. Cans. 2020. No. 7(45). Pp. 158-169.
8. Rasskazov S. V. The potential of using mathematical models in public administration. Materials of the Afanasiev Readings. 2015. No. 13. Pp. 43-56.
9. Stovba E. V. Application of economic and mathematical models for the effective implementation of state programs to support agribusiness at the district level. Nikonov Readings. 2002. No. 7. Pp. 134-135.
сведения об авторах
поляковА мдрия АлЕксЕЕвнА - студент факультета управления, Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, Краснодар, Pоссия Головко Елизавета Александровна - студент факультета управления, Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, Краснодар, Pоссия киричЕнко Артем олЕГович - кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры экономической кибернетики, Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, Краснодар, Pоссия, [email protected]
Information about the authors
polYAKovA maria A. - Student of the Faculty of Management, I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
golovko ELIzAVETA A. - Student of the Faculty of Management, I. T. Trubilin Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
KIRicHENKo ARTEM о. - PhD in Economics, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Economic Cybernetics, I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia, [email protected]
