Модель оценки общественного благосостояния на основе искусственных нейронных сетей тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
- Ученая степень
- кандидата экономических наук
- Автор
- Романовский, Александр Валерьевич
- Место защиты
- Москва
- Год
- 2013
- Шифр ВАК РФ
- 08.00.13
Автореферат диссертации по теме "Модель оценки общественного благосостояния на основе искусственных нейронных сетей"
На правах рукописи
005061525
РОМАНОВСКИЙ АЛЕКСАНДР ВАЛЕРЬЕВИЧ
Модель оценки общественного благосостояния на осповс искусственных
нейронных сетей
Специальность 08.00.13 - Математические и инструментальные методы
экономики
АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учёной степени кандидата экономических наук
13 ИЮН ¿013
Дубна, 2013
005061525
Работа выполнена на Кафедре экономики Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Международного Университета природы, общества и человека «Дубна».
Научный руководитель - ЛИВШИЦ Вениамин Наумович
доктор экономических наук, профессор
Официальные оппоненты - ВАРШАВСКИЙ Александр Евгеньевич,
доктор экономических наук, ФГБУН «Центральный экономико математический институт РАН», Лаборатория моделирования экономической стабильности, заведующий лабораторией
ВЕРШИНИНА Анна Владиленовна, кандидат экономических наук, ООО «МДФ-Капитал»,
заместитель генерального директора по финансам
Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова», Экономический факультет
Защита диссертации состоится «Э.(, » июи^ 2013 г. в (З-ОО часов на заседании диссертационного совета Д 002.086.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте системного анализа Российской академии наук (ИСА РАН) по адресу: 117312, г. Москва, пр-т. 60-летия Октября, 9.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института системного анализа Российской академии наук (ИСА РАН)
Автореферат разослан « И.Я » №Си£ 2013 г.
Ученый секретарь Диссертационного совета
кандидат экономических наук ' ' В.Н. Рысина
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. В современной экономической науке прочно укоренилось понимание того, что государственная политика должна быть направлена (по крайней мере, частично) на увеличение благосостояния общества. Вместе с тем, понятие «благосостояние общества» по-разному трактуется учёными-экономистами, что приводит к различиям в оценках этого показателя. При этом существуют серьёзные методологические просчеты, не позволяющие доверять текущим оценкам благосостояния общества.
Проблема оценки благосостояния общества все шире обсуждается в экономической науке, и ее решение является предпосылкой для выработки эффективной стратегии развития общества. Ведь если экономическая эффективность системы может быть оценена с помощью целого ряда показателей, таких как прирост ВВП, норма прибыли, ценовые индексы, фондовые индексы и т.д., то удовлетворенность потребностей не поддается прямому подсчету. Прибегать же к экспертным оценкам при решении подобных задач нежелательно из соображений обеспечения достоверности научного знания.
Междисциплинарность и особая значимость в совокупности с недостаточной научной проработкой проблемы оценки общественного благосостояния обуславливают актуальность настоящего исследования.
Степень разработанности темы исследования. Теории благосостояния посвящены труды В. Парето, В. Пигу, Л. Вальраса, И. Бентама, Г. Сиджуика, А. Лернера, О. Ланге, Д. Хикса, Н. Калдор, Т. Скитовски и др.
Среди представителей отечественной экономической науки, занимавшихся проблемой благосостояния, необходимо отметить: A.C. Ревайкина, Е.Г. Антосенкова, В.Г. Кряжева, А. И. Анчишкина, С.С. Шаталина, Э.М. Агабабьяна, Н.М. Римашевскую.
В изучение проблемы субъективного благосостояния внесли большой вклад Р. Истерлин (зависимость динамики экономического роста и благосостояния), Д. Кэнеман (когнитивные и аффективные аспекты счастья), А. Сен (указал на дуализм концепции предпочтений в экономическом анализе), Э.
з
Динер (изучение области субъективного опыта), Д. Кэмпбелл (изучение чувства удовлетворенности).
Над развитием моделей интеллектуального анализа данных, основанных на искусственных нейронных сетях, работали У. Маккалок и У. Питтс, Д. Хебб, Ф. Розенблатг, А.П. Петров, М.М. Бонгарда, А.И. Галушкин, П. Вербос и др.
Цели и задачи исследования. Целью исследования является разработка экономико-математической модели оценки благосостояния общества с использованием математического аппарата интеллектуального анализа сложных процессов.
Достижение поставленной цели обусловливает необходимость решения ряда задач. '
В теоретическом аспекте: •
1. осуществить систематизацию научных разработок в области теоретических основ концепта общественного благосостояния и удовлетворенности потребностей в экономическом и психологическом аспектах;
2. изучить взаимозаменяемость традиционных экономических оценок общественного благосостояния и индикаторов субъективного благосостояния;
3. проанализировать теоретические основы применения нейросетевых технологий для моделирования общественного благосостояния;
В методическом аспекте:
4. сформировать требования к интегральному оценочному показателю общественного благосостояния и обосновать выбор базового метода математического интеллектуального анализа;
5. исследовать и обосновать возможность преодоления парадоксов Р. Истерлина и К. Эрроу;
6. разработать методику применения аппарата искусственных нейронных сетей для измерения общественного благосостояния;
В прикладном аспекте:
7. построить математическую модель для оценки общественного благосостояния на базе нейросетевых алгоритмов;
8. выбрать факторы, отражающие реакцию общественного сознания на изменение уровня благосостояния для экспериментальной проверки разработанной модели;
9. изучить особенности динамики общественного благосостояния.
Объектом исследования является процесс формирования оценок благосостояния системы экономических агентов, составляющей общественную целостность.
Предметом исследования выступают инструментальные и математические аспекты моделирования и измерения благосостояния общества, а также анализа удовлетворенности потребностей экономических агентов в качестве меры общественного благосостояния.
Область исследования. Работа выполнена в соответствии со следующими пунктами паспорта специальности 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики:
1. Математические методы.
1.2. Теория и методология экономико-математического моделирования, исследование его возможностей и диапазонов применения: теоретические и методологические вопросы отображения социально-экономических процессов и систем в виде математических, информационных и компьютерных моделей.
1.7. Построение и прикладной экономический анализ экономических и компьютерных моделей национальной экономики и ее секторов.
1.9. Разработка и развитие математических методов и моделей анализа и прогнозирования развития социально-экономических процессов общественной жизни: демографических процессов, рынка труда и занятости населения, качества жизни населения и др.
2. Инструментальные средства.
2.3. Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях.
2.4. Разработка систем поддержки принятия решений для обоснования общегосударственных программ в областях: социальной; финансовой; экологической политики.
Теоретическая и методологическая база. В основу исследования положен метод математического интеллектуального анализа сложных процессов, в частности адаптирован математический аппарат теории
искусственных нейронных сетей для анализа удовлетворенности потребностей общества.
В процессе исследования применялись теоретические и методологические достижения отечественной и зарубежной экономической науки, а также опыт решения проблем рыночной экономики.
В диссертационной работе применены алгоритмы и методы экономико-математического моделирования и математической статистики. В процессе исследования использовались программные средства (MS Excel 2010, Statistica 8.0) и вычислительная техника.
Научная новизна исследования состоит в развитии теории благосостояния общества и адаптации технологий нейросетевогО моделирования для решения основной проблемы этой теории - оценки общественного благосостояния. В частности, в диссертации:
1. Разработана и обоснована методика применения математического аппарата искусственных нейронных сетей для оценки интегрального показателя благосостояния общества;
2. Разработана математическая модель интегрального показателя общественного благосостояния, основанная на применении технологии искусственных нейронных сетей и удовлетворенности потребностей общества, ранжированных по иерархии А. Маслоу;
3. Предложена схема, отражающая основные взаимодействия социально-экономических институтов в процессе формирования оценок благосостояния общества для обоснования факторов модели интегрального показателя общественного благосостояния;
4. Выявлены сложности теоретического характера при решении проблемы развития концепта общественного благосостояния, связанные с отсутствием единого понятийно-категориального аппарата, в связи с чем разработано и сформулировано понятие «общественное благосостояние»;
5. Доказана методологическая целесообразность моделирования благосостояния общества с помощью нейросетевых инструментов через структуру индивидуальных потребностей и степень их удовлетворенности.
Теоретическая значимость исследования обусловлена разработкой теоретической и методической основы использования нейронных сетей для оценки общественного благосостояния.
Представленные в диссертации изыскания имеют значение для экономической науки, поскольку позволяют переосмыслить сущность смежных проблемно-методологических и аксиологических аспектов экономических и психологических концепций общественного благосостояния.
Практическая значимость исследования определяется тем, что оно развивает научные основы практической деятельности по нейросетевому моделированию и оценке общественного благосостояния. В частности, разработанная методика может быть использована в качестве основы при принятии управленческих решений в целях:
• оценки и анализа общественного благосостояния;
• выявления основных направлений и разработки мероприятий по реализации социально-экономической политики;
• совершенствования оперативного государственного управления и формирования стратегии развития гражданского общества;
• осуществления инвестиционной деятельности как на федеральном, так и на уровне отдельных проектов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационного исследования были представлены на Всероссийской научно-практической конференции "Мировой финансовый кризис: причины, тенденции, последствия, методы и модели противодействия" (г. Волгоград, Центр прикладных научных исследований, 2009 г.) и Четырнадцатом всероссийском симпозиуме «Стратегическое планирование и развитие предприятий» (г. Москва, ЦЭМИ РАН, 2013 г.)
Публикации по теме диссертации. По теме диссертации автором опубликовано 4 работы, включая 3 работы в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Объем принадлежащих соискателю опубликованных результатов по теме диссертации составляет 2,0 п.л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографического списка. Содержание работы изложено на 128 страницах машинописного текста. Текст содержит 12 рисунков и 21 таблицу. Список литературы содержит 75 наименований. Работа имеет следующую структуру: ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Благосостояния как экономическая категория и предмет измерения
1.1. Теоретико-методологические основы оценки общественного благосостояния.
1.2. Концептуализация экономического благосостояния
1.3. Психологические аспекты юмерения благосостояния
1.4. Сравнительный анализ мер благосостояния в экономике и психологии
1.5. Измерение и экономическое моделирование общественного благосостояния
1.6. Факторы и источники благосостояния
ГЛАВА II. Методика измерения общественного благосостояния
2.1. Особенности измерения субъективного благосостояния
2.2. Интегральный индекс общественного благосостояния
2.3. Нейросетевые алгоритмы моделирования социальных процессов
2.4. Моделирование восприятия удовлетворенности потребностей общества как меры субъективного благосостояния
ГЛАВА III. Анализ интегрального индекса общественного благосостояния
3.1. Анализ динамики индекса общественного благосостояния и проявления эмоционального отклика
3.2. Сценарный анализ макросоциальных показателей и индекса общественного благосостояния
3.3. Многомерный анализ индекса общественного благосостояния ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
И. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, указан объект и предмет, определены цель и задачи исследования, отражена теоретическая и методологическая базы и методы исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость исследования, а также указана апробация полученных результатов диссертационной работы и публикации автора по заявленной проблематике.
В первой главе приведен обзор существующих в экономической науке исследований и результатов разработки заявленной в работе проблематики. Приведены критический анализ и эволюция учений различных школ и направлений экономической мысли по вопросам измерения общественного благосостояния. Описана структура знаний предметной области, послужившая теоретическим базисом проведенного исследования.
Особую привлекательность в глазах исследователей теории благосостояния придает то, что со времен Парето и Пигу не получено действительно значимых положительных результатов. В основном, все, что удалось достигнуть в рамках данной концепции - это опровержение ранее выдвинутых гипотез. Сюда следует отнести несводимость индивидуального блага к общему (парадокс Кондорсе, теорема К. Эрроу о невозможности коллективного выбора, парадокс Р. Истерлина о независимости дохода и уровня счастья, критика парадигмы «экономического человека» Д. Кэнемана). Причиной такого статуса теории может являться то, что сравнительно недавно началось рассмотрение блага через призму человеческого восприятия на стыке экономики и ряда социальных наук.
На сегодняшний день в науке должным образом не признано, что экономическая и психологическая науки используют различные способы измерения благосостояния. Этот недостаток имеет несколько важных последствий. Прежде всего, это искажение измерителя благосостояния, принятого в экономике (и, возможно, понимания рациональности); экономисты не претендуют на то, что их меры отражают субъективное опытное состояние, и они не считают, что рациональное действие максимизирует "опытные полезности" в понимании Кэнемана. Во-вторых, автор считает ошибочным, что субъективные меры были призваны представлять один и тот же измеритель
9
благосостояния, что и экономические меры. Поэтому прежде, чем оценивать величину благосостояния, последнее требуется однозначно идентифицировать.
По убеждению автора, в соответствии с приведенным выше анализом, макросоциальную суть категории «общественное благосостояние» наиболее системно отражает определение, которое сформулировано в следующем виде: общественное благосостояние в условиях рыночной экономики есть экономико-психологическая категория, служащая обобщающей характеристикой субъективного восприятия удовлетворенности потребностей человека, отражающая уровень эффективности социально-экономической политики. Отсюда вытекает несколько важных следствий. Во-первых, благосостояние определяется уровнем развития производительных сил и характера организации экономической системы. Во вторых, благосостояние в большой степени зависит от эффективности социально-экономической политики, реализуемой в обществе. Т.е понятие «благосостояние» основано на различиях в степени и способах удовлетворения потребностей, а также на социально-экономическом положении и структуры социальных групп. Благосостояние человека во многом зависит от его положения и роли в социуме.
Последние исследования в области благосостояния базируются на неоклассическом подходе, вследствие чего общественное благосостояние представляется абстрактным понятием, не учитывающим особенности социальной и индивидуальной составляющей этого концепта. Указанная особенность приводит к тому, что оценки, разработанные в рамках неоклассического подхода, не могут быть использованы при принятии решений в области экономики благосостояния, поскольку не отражают всех особенностей реальной ситуации. Кроме того, такой подход не позволяет спрогнозировать поведение и мотивы общества, а решения, принятые на таком базисе, противоречат принципам социальной политики, поскольку носят односторонний характер.
Эти пробелы в определенной мере восполняют социологический и нейроэкономический подходы. Именно в их рамках понятие «благосостояние» связывается с различиями в структуре и уровне удовлетворения потребностей, а также восприятием социальной роли и положением в обществе.
Сейчас уже не вызывает никаких сомнений, что величина экономического дохода не может использоваться в качестве единственной оценки благосостояния. Как минимум, измерение благосостояния должно основываться не на обладании ресурсами, а на их использовании, причем речь идет не только о количественных, но и качественных характеристиках потребления. Представляется, что такая задача не может быть решена без учета субъективных мер.
Однако субъективные меры крайне неохотно принимаются учеными из соображений обеспечения достоверности научного знания. Поэтому создать конкуренцию традиционным мерам, субъективные смогли лишь несколько десятилетий назад, когда наука «заглянула» в мозг человека. Заметим, что отказ от субъективных мер вовсе не означал отказ от идеи субъективного благосостояния. Поскольку последнее не имеет четкого общепринятого определения, его практически невозможно измерить. Однако сторонники этого подхода настаивают на том, что такая ситуация, напротив, является преимуществом, поскольку при ответе респондент не только определяет для себя уровень благосостояния, он еще и определяет для себя само это понятие. Не все специалисты согласны с таким подходом, однако, налицо тенденция к субъективизации измерения благосостояния. Этому отчасти способствует понимание экономистами субъективного характера понятия благосостояния. Несмотря на субъективность оценок, результаты исследований, посвященные оценке уровня благосостояния, проведенные различными исследователями, демонстрируют поразительную согласованность.
Но существуют и определенные трудности при применении субъективных оценок. Большинство из них связано с недостаточной научной проработкой проблемы субъективного благосостояния. Несмотря на бурное развитие теории субъективного благосостояния, имеется еще очень мало исследований, в которых содержится глубокий анализ понятия «субъективное благосостояние», а также надежные методы его измерения. Поскольку именно потребности являются мотивационным фактором, определяющим активность людей, а также ценность того или иного блага, то именно они должны лежать в основе анализа благосостояния.
и
Во второй главе формируется имитационная модель динамики благосостояния и разрабатывается методика оценивания субъективного благосостояния.
Для того чтобы точнее понять рассматриваемую категорию благосостояния, рассмотрим ее в координатах субъективных и объективных оценок (Таблица 1).
Таблица 1.
Область оценок благосостояния
Уровень благосостояния Субъективные оценки
Высокие Низкие
Объективные оценки Высокие Благосостояние Диссонанс
Низкие Адаптация Недостаток
Данная работа посвящена оценочной модели субъективного благосостояния в предположении их адекватного отражения объективной действительности. Области диссонанса и адаптации рассматриваются в качестве аномальных отклонений.
Теперь обратимся к модели формирования субъективного благосостояния, приведенной на Рис. 1.
Рис. 1.
Схема формирования субъективного благосостояния
Субъективное благосостояние является результатом оценки обществом удовлетворенности собственных потребностей. Следует отметить, что это оценивание происходит через призму социальных норм, традиций и устоев.
Однако эти нормы могут меняться в зависимости от долгосрочного уровня субъективного благосостояния. Под влиянием социальных норм также формируется политическое воздействие на социальную сферу, в т.ч. в части аллокации и доступности ресурсов, направляемых на удовлетворение потребностей общества. Отсюда следует две важные особенности субъективных оценок благосостояния: сложный характер формирования факторов субъективного благосостояния, приводящей к наличию синергетических эффектов влияния этих факторов, а также рекуррентный характер формирования оценок субъективного благосостояния.
Измерение благосостояния общества как его обобщенной эмоционально-оценочной реакции на социально-экономические факторы требует использование алгоритмов распознавания образов (в широком понимании этого слова) сходных с принципами работы человеческого мозга.
Отсутствие адекватных и компактных моделей измерения благосостояния общества является основной предпосылкой разработки интегрального показателя, отражающего оценку благосостояния общества, отвечающей следующим методическим требованиям:
1. универсальность - показатель должен регистрировать наиболее характерные сущностные параметры общественного благосостояния. Выполнение этого требования обеспечит возможность применения такого показателя для решения большинства социально-экономических задач, связанных с анализом благосостояния различных систем экономических агентов;
2. надежность - расчет показателя должен основываться на регулярно регистрируемых статистических показателях, что обеспечит качество и валидность модели;
3. Стандартизированность - шкала измерения показателя должна быть общей для различных реализаций расчета модели. Это требование продиктовано необходимостью соизмерения результатов различных исследований с использованием модели;
4. чувствительность - цена деления шкалы измерения показателя должна обеспечивать способность модели улавливать различные по степени выраженности изменения в общественном благосостоянии;
5. объективность - независимость величины показателя от субъекта, работающего с моделью для недопущения фальсификации результатов.
6. интегральная оценка системы должна учитывать совместное функционирование подсистем, т.е. учитывать эффект синергии.
Для детерминации уровня общественного благосостояния, автор предлагает использовать индексный показатель, поскольку суть индекса заключается в характеристике изменения совокупности тех или иных величин. Для идентификации индекса присвоим название «Индекс благосостояния» (далее по тексту - ИБ).
Указанный индекс, ввиду приведенных выше аргументов, должен основываться на субъективном восприятии ситуации членами общества. Выполнение этого требования реализуется посредством настройки индекса по результатам социологических опросов, удовлетворенностью жизнью.
Сам индекс при этом строится на основе показателей официальной статистики по пропорциям ресурсов, направленных обществом на удовлетворение своих потребностей, ранжированных для целей нахождения ИБ, по уровням, выделенным А. Маслоу. При этом ИБ должен воспроизводить процесс, аналогичный процессу эмоциональному отклику сознания человека.
Подобный подход позволяет обойти стороной главную трудность всех аналитических задач в области теории благосостояния, а именно - проблему невозможности непосредственного измерения показателей самого благосостояния. Важно подчеркнуть, что в качестве основной задачи в данном случае выступает задача выявления с помощью нейросетевых технологий формы и степени влияния на уровень благосостояния удовлетворенности потребностей. Однако для решения этой задачи необходимо сформировать некий эталон для обучения нейронной сети любой архитектуры, который по сути как раз и должен представлять собой интегральный показатель благосостояния экономической системы. Поскольку круг такого анализа замыкается сам на себя, предложено в качестве факторов благосостояния для нейронной сети использовать такой очевидный показатель, как структуру ресурсов, направленных на удовлетворение в системе тех или иных потребностей, ранжированных по иерархии А. Маслоу. В качестве конечного результата подобный показатель рассматривать нельзя, так как он не отражает
14
массы нюансов общественного выбора конкретной системы по поводу различных благ; однако использование его как промежуточного эталона для «нащупывания» нейронной сетью связей между макроэкономическими параметрами и обобщенным показателем уровня благосостояния вполне допустимо.
Нетрудно заметить, что решение задачи не является тривиальным, поэтому опишем предпосылки решения задачи нахождения структуры ИБ. Решение базируется на следующих допущениях:
1. совокупные предпочтения индивидов, населяющих некоторый регион, достаточно хорошо могут быть представлены с помощью удовлетворенности потребностей, ранжированных по А. Маслоу;
2. основные потребности большинства членов общества могут быть удовлетворены с использованием ресурсов, имеющих денежное выражение;
3. удовлетворенность потребностей является функцией от структуры потребностей (уровней иерархии к которым принадлежат потребности), на удовлетворение которых были направлены имеющиеся в распоряжении индивидуума ресурсы. Так предполагается, что человек не будет расходовать значительные ресурсы на удовлетворение потребностей высших уровней пирамиды потребностей, если потребности более низких уровней не удовлетворены;
4. поскольку ощущение благосостояния формируется в сознании человека, т.е. является образом в психологическом смысле, для его моделирования используем ИНС, как наиболее мощный инструмент решения задач распознавания образов.
На первом этапе построения нейросетевой оценочной модели благосостояния был проведен математический анализ динамики социологических индексов субъективного благосостояния, полученных в результате опросов общественного мнения. В результате анализа сделаны следующие выводы:
1. Индексы субъективного благосостояния на рассматриваемом временном интервале (2005-2011гг.) сильно скоррелированны между собой, что говорит об их адекватности и, как следствие, возможности использования в качестве базы для обучения ИНС;
2. Динамика индексов субъективного благосостояния подчиняется естественным закономерностям психологии толпы, описываемых волновой теорией Элиота. Так поток данных социальной статистики может быть представлен в виде идентифицируемых и предсказуемых фигур;
3. Динамика субъективного благосостояния не может быть оценена через традиционные измерители экономического благосостояния.
В результате применения факторного анализа для редукции числа коррелированных между собой индексов субъективного благосостояния, получен Интегральный индекс субъективного благосостояния, который можно использовать для обучения ИНС (Рис. 2).
Рис. 2
Динамика интегрального индекса субъективного благосостояния
В рамках второго этапа построения ИНС сформирована база данных, включающая вектор обучающих данных - нормированный Интегральный фактор субъективного благосостояния и матрицу входных данных, состоящую из показателей распределения расходов домохозяйств по основным статьям расходов, ранжированных по уровням потребностей в соответствии с иерархией А. Маслоу.
Статистика удовлетворенности потребностей членов общества в явном
виде не ведется, однако информацию подобного рода нетрудно получить из
статистических оценок объемов благ, посредством которых удовлетворяются
потребности каждого уровня. При этом для разрабатываемой модели ключевым
16
моментом является не столько степень удовлетворенности человеческих потребностей, сколько распределение в человеческой деятельности внимания, которое уделяется удовлетворению каждой из потребностей. Другими словами, нас интересуют не относительные показатели удовлетворенности, а распределение материальных и нематериальных благ, производимых обществом и экспортируемых, по видам потребностей.
Затем, в результате анализа различных вариантов архитектуры ИНС, была выбрана сеть радиально-базисных функций с тремя слоями с количеством элементов в слоях 5, 7 и 1 соответственно (обозначим ЛЙР 5-7-1).
Приведем математическую спецификацию полученной модели ИНС для измерения общественного благосостояния, которая может быть представлена следующим уравнением:
OUTPUT = £
Wj хехр
£(INPUTj j-1
2<r,
v», где
OUTPUT- выход ИНС, оцененное значение общественного благосостояния; j - индекс, обозначающий уровень потребности в соответствии с пятиступенчатой иерархией А. Маслоу,_/ = (1 ...5),
INPUT - вектор входных данных ИНС, доля затрат на удовлетворение потребностей j -то уровня;
/ — индекс, обозначающий связь нейронов скрытого слоя с нейроном выходного слоя ИНС,
2
w0 - смещение скрытого слоя,
w,2 - весовые коэффициенты вектора входных данных для нейронов скрытого слоя ИНС.
Графическое представление модели приведено на Рис.3.
Рис.3
Иллюстрация оценочной модели благосостояния
В процессе решения задачи измерения общественного благосостояния обосновано применение индикаторов удовлетворенности потребностей экономических агентов, ранжированных по иерархическим уровням, в качестве факторов общественного благосостояния. Такой подход позволяет не только создать алгоритм измерения общественного благосостояния, удовлетворяющий одновременно критериям научности, воспроизводимости и устойчивости, но и учитывает личностно-ориентированный характер формирования общественного благосостояния. Обосновано утверждение, что категории "благосостояние" и "удовлетворенность" тесно взаимосвязаны и рассмотрение их отдельно является методологически не оправданным. Кроме того, эффект взаимодействия удовлетворенности различных потребностей приводит к синергетическому эффекту, который практически невозможно предсказать. Не всегда удовлетворенность экзистенциальных потребностей на основе роста реальных доходов экономических агентов обусловливает повышение благосостояния общества, которое может ухудшаться в случае отрицательной
динамики параметров удовлетворенности потребностей более высокого порядка и т.д.
В третьей главе выполнен сравнительный анализ интегрального индекса общественного благосостояния с показателями государственной статистики, характеризующими проявление эмоционального отклика. Такой анализ необходим для оценки адекватности и верификации построенной модели.
Показано, что ИБ адекватно отражает реакцию общественного сознания на окружающие образы. Причём следует подчеркнуть, что реакция эта носит рефлекторный характер, а также что сила ее, несомненно, пропорциональна силе вызвавшего ее раздражителя, то есть образа. Совокупное действие этих образов приводит к генерации в обществе социального аналога физического понятия "энергия", которая в свою очередь находит отражение в господствующих паттернах социального поведения.
В результате анализа показателей социально-экономической статистики Росстата, для формирования картины эмоциональных проявлений отобраны следующие показатели:
• число зарегистрированных браков,
• число зарегистрированных разводов,
• число дорожно-транспортных происшествий с пострадавшими,
• число самоубийств,
• число родившихся,
• объем торгов на фондовом рынке.
Анализ произволен через построение модели регрессионной зависимости. Для нивелирования сезонности (в рядах с ярко выраженной сезонностью) в регрессионной модели кроме объясняющего фактора (ИБ) будет присутствовать сезонный фактор. Кроме указанных переменных в модели присутствует фактор автокорреляции ошибки.
Как можно заметить, большинство регрессионных моделей имеют достаточно хорошее качество, оцененное через коэффициент детерминации -Таблица 2.
Таблица 2.
Качество моделей аффективного проявления
Показатель аффективного проявления Коэффициент детерминации модели
Браков зарегистрировано 1,0
Разводов зарегистрировано 0,5
ДТП с пострадавшими 1,0
Число самоубийств 0,4
Число родившихся 0,9
Объем торгов 0,9
Это подтверждает гипотезу о корректности расчета ИБ. Таким образом, ИБ тесно связан с внешними аффективными проявлениями.
Сравнение ИБ с макроэкономическими индикаторами указывает на следующие тенденции:
• Между ИБ и ИПЦ отсутствует статистически значимая связь. Таким образом, инфляция определяется искусственными факторами, а не рыночным восприятием экономических субъектов.
• Связь ИБ и ВВП более существенная. При этом следует отметить, что влияние ВВП на динамику ИБ более значимо, чем обратная зависимость (Рис. 4).
Рис.4.
Динамика ИБ и реального ВВП с поправкой на сезонность
Однако следует отметить, что использование макроэкономических показателей, таких как ВВП, может привести к противоречивым выводам относительно действительного благосостояния общества и ошибочным управленческим решениям.
III. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Разработана и обоснована методика расчета интегрального показателя благосостояния общества на основе математического аппарата искусственных нейронных сетей;
2. В результате проведения многомерного статистического анализа обоснован тезис о невозможности оценивания динамики благосостояния через традиционные экономические измерители из-за сложных и нелинейных процессов формирования субъективного восприятия благосостояния экономическими агентами. Вследствие этого выявлена необходимость применения математического аппарата интеллектуального анализа данных для моделирования благосостояния общества;
3. Предложена схема, отражающая основные взаимодействия социально-экономических институтов в процессе формирования оценок благосостояния;
4. Выявлены сложности теоретического характера при решении проблемы измерения общественного благосостояния, связанные с отсутствием единого понятийно-категориального аппарата, в связи с чем разработано и сформулировано понятие «общественного благосостояния»;
5. Предложен методологический подход к пониманию категории "благосостояние", согласно которому благосостояние является образом (отражением) удовлетворенности потребностей экономического агента. Это позволяет использовать для целей моделирования благосостояния технологии нейросетевого моделирования как наиболее мощное средство распознавания образов. Рассматриваемая в таком аспекте категория "благосостояние" позволяет с позиций интеллектуального анализа и системности изучить проблемы мотивации человека, включая этические, нравственные и духовные ее аспекты;
6. В процессе решения задачи нейросетевого моделирования общественного благосостояния обосновано применение индикаторов удовлетворенности потребностей личности, ранжированных по иерархическим уровням, в качестве факторов общественного благосостояния. Такой подход позволяет не только создать алгоритм измерения общественного благосостояния, но и учесть личностно-ориентированный характер формирования общественного благосостояния.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Научные статьи в изданиях, включенных в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций:
1. Романовский A.B. О применении искусственных нейронных сетей для прогнозирования финансовых показателей предприятия // Аудит и финансовый анализ. 2013. №2. с. 363 - 369 (0,9 п.л.)
2. Панов С.А., Романовский A.B., Шокин Я.В. Разработка модели интегрального показателя благосостояния на основе «пирамиды потребностей» А. Маслоу и применения нейросетевых методов вычислений // Вестник Московский государственный областной университет, серия "Экономика". 2011. №3. с. 73-78 (Личный вклад автора - 0,4 пл.)
3. Романовский A.B., Шокин Я.В. Нейроэкономика и её интеграция в экономическую науку // Экономические науки. 2010. №70. с. 42-44 (Личный вклад автора - 0,3 п.л.)
Научные статьи в прочих изданиях:
4. Романовский A.B., Шокин Я.В. Основные положения методики комплексного анализа инфляционных процессов. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Мировой финансовый кризис: причины, тенденции, последствия, методы и модели противодействия", 2009. с. 158-164 (Личный вклад автора - 0,4 п.л.)
Подписано в печать:
23.05.2013
Заказ № 8550 Тираж - 80 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru
Диссертация: текстпо экономике, кандидата экономических наук, Романовский, Александр Валерьевич, Москва
ГБОУ ВПО МО «Международный университет природы, общества и человека
«Дубна»
04201359095
На правах рукописи РОМАНОВСКИЙ АЛЕКСАНДР ВАЛЕРЬЕВИЧ
МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ОБЩЕСТВЕННОГО БЛАГОСОСТОЯНИЯ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ
СЕТЕЙ
Специальность 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики
Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук
Научный руководитель:
доктор экономических наук, профессор В. Н. Лившиц
Москва 2013
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................................................................3
1. ГЛАВА 1. БЛАГОСОСТОЯНИЕ КАК ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КАТЕГОРИЯ И ПРЕДМЕТ ИЗМЕРЕНИЯ.. ........................................................................................................................................................................................12
1.1. Теоретико-методологические основы оценки общественного благосостояния.............................12
1.2. Концептуализация экономического благосостояния..........................................................................20
1.3. Психологические аспекты измерения благосостояния........................................................................28
1.4. Сравнительный анализ мер благосостояния в экономике и психологии..........................................31
1.5. Измерение и экономическое моделирование общественного благосостояния...............................46
1.6. Факторы и источники благосостояния.....................................................................................................51
2. ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО БЛАГОСОСТОЯНИЯ..................................62
2.1. Особенности измерения субъективного благосостояния.....................................................................62
2.2. Интегральный индекс общественного благосостояния........................................................................66
2.3. Нейросетевые алгоритмы моделирования социальных процессов....................................................72
2.4. Моделирование восприятия удовлетворенности потребностей общества как меры субъективного благосостояния.............................................................................................................................................80
3. ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ИНТЕГРАЛЬНОГО ИНДЕКСА ОБЩЕСТВЕННОГО БЛАГОСОСТОЯНИЯ......103
3.1. Анализ динамики индекса общественного благосостояния и проявления эмоционального отклика
.........................................................................................................................................................................103
3.2. Сценарный анализ макросоциальных показателей и индекса общественного благосостояния ....
.........................................................................................................................................................................109
3.3. Многомерный анализ индекса общественного благосостояния......................................................112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................................................................................118
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...........................................................................................................................122
Романовский Александр Валерьевич
Введение
Актуальность темы исследования
Проблема исследования субъективного благосостояния общества {Subjective well-being) (см., например, [30]) получила развитие благодаря ряду причин, основной из которых является то, что для населения развитых стран дефицитная мотивация перестала быть определяющем фактором поведения, поскольку удовлетворение базовых потребностей больше не является глобальной проблемой современного общества. Уровень жизни становится более приоритетным, чем показатели экономического роста, субъективное восприятие благосостояния становится более важным из-за повышенного внимания к индивидуализму (см., например, [1], [74], [36]). Теория субъективного благосостояния в последнее время получила новый толчок в развитии. Бруно С. Фрэй и А. Стуцер пишут: «Большой прорыв произошел в экономике: счастье было инструментально измерено, и многие его детерминанты были идентифицированы» [40, с.145]. В книге, изданной в12002 г., те же самые авторы указывают, что экономика традиционно уделяла мало внимания вопросам счастья: «За прошлые несколько лет ситуация изменилась: много экономистов увидели перспективы в измерении субъективного благосостояния через восприятие самих людей» [41, с.403]. В современной экономической науке достаточно прочно укоренилось понимание того, что государственная политика должна быть направлена (по крайней мере, частично) на то, чтобы способствовать увеличению благосостояния общества (см., например, [17, с.484]).
Стремление к социальной направленности экономической политики и переход российской экономики от сырьевого на инновационный путь развития ставит ряд вопросов перед отечественной экономической наукой. Трудности преодоления глубокого структурного кризиса российской экономики кроме прочего связаны с Романовский Александр Валерьевич
погоней за экономическим ростом, не сбалансированным социализацией факторов экономического развития. Такая ситуация нашла отражение в текущих оценках благосостояния общества. Однако следует учесть, что существуют методологические просчеты, не позволяющие доверять подобным оценкам. Отметим, что эта проблема широко известна в экономической науке но, несмотря на множество попыток, ее решение до сих пор не найдено. На протяжении последних, пожалуй, полутора сотен лет среди экономистов всех стран ведутся дискуссии относительно того, какие факторы являются ключевыми при оценке благосостояния общества и, соответственно, должны быть учтены в качестве критериев эффективности при реализации социально-экономических программ [52]. Ценность решения обозначенной проблемы для теоретической экономики не вызывает сомнений, поскольку будет открыт целый ряд возможностей для анализа в следующих сферах экономики:
• оценка эффективности государственного управления экономикой,
• оценка эффективности частного инвестирования в крупных размерах,
• оценка динамики развития национального и регионального благосостояния,
• наконец, возможность прогнозирования кризисных явлений в экономике.
Проблема оценки благосостояния общества все шире обсуждаются учеными-
экономистами, и ее решение является предпосылкой для выработки эффективной стратегии развития общества.
В последние полвека, наряду с общественным признанием идей социального контроля, регулируемого развития, в понятие «благосостояние» экономисты стали интегрировать совокупность условий, определяющих качество жизни индивида. Этому вопросу посвящены работы таких исследователей, как Карли, Денисон, Клейн (см. [28], [59]). Основной трудностью, с которой столкнулись все эти ученые, стало измерение удовлетворенности потребностей общества [67]. Ведь если
Романовский Александр Валерьевич
экономическая эффективность системы может быть оценена с помощью целого ряда показателей, таких как прирост ВВП, норма прибыли, ценовые индексы, фондовые индексы и т.д., то удовлетворенность потребностей не поддается прямому подсчету. Прибегать же к экспертным оценкам при решении подобных задач нежелательно из соображений обеспечения достоверности научного знания.
Представляется, что решение задачи оценки благосостояния общества невозможно без знания естественных базовых характеристик мышления человека. В последнее время в экономических кругах появилось понимание того, что предмет экономической науки лежит в сфере сложной системы социальных отношений, и на принятие экономических решений влияет множество факторов, которые присущи нервной организации человека [15, с.96].
Таким образом, большая практическая значимость и недостаточная научная проработка вопросов оценки общественного благосостояния обуславливают актуальность настоящего исследования.
Объект исследования Объектом исследования является процесс формирования оценок благосостояния системы экономических агентов, составляющей общественную целостность.
Предмет исследования
Предметом исследования являются инструментальные и математические аспекты моделирования и измерения благосостояния общества, а также анализа удовлетворенности потребностей экономических агентов в качестве меры общественного благосостояния.
Цели и задачи исследования Целью исследования является разработка экономико-математической модели оценки благосостояния общества с использованием математического аппарата интеллектуального анализа сложных процессов. Романовский Александр Валерьевич
Достижение поставленной цели обусловливает необходимость решения следующих задач:
в теоретическом аспекте:
• осуществить содержательный анализ и систематизацию знаний в области теоретических основ концепта общественного благосостояния и удовлетворенности потребностей общества в экономическом и психологическом аспектах;
• провести оценку применимости и необходимой достаточности информации официальной статистики для оценивания субъективного уровня благосостояния;
• изучить взаимозаменяемость традиционных экономических оценок общественного благосостояния и индикаторов субъективного благосостояния;
• проанализировать теоретические основы применения нейросетевых технологий для моделирования общественного благосостояния;
в методическом аспекте:
• сформировать требования к интегральному оценочному показателю общественного благосостояния и обосновать вь1бор базового метода математического интеллектуального анализа;
• исследовать и обосновать возможность преодоления парадоксов Р. Истерлина и К. Эрроу;
• разработать методику применения аппарата искусственных нейронных сетей для измерения общественного благосостояния;
в прикладном аспекте:
• построить математическую модель для оценки общественного благосостояния на базе нейросетевых алгоритмов;
Романовский Александр Валерьевич
• выбрать факторы, отражающие реакцию общественного сознания на изменение уровня благосостояния для экспериментальной проверки разработанной модели;
• изучить особенности динамики общественного благосостояния.
Методологическая база и методы исследования
В основу исследования положен метод математического интеллектуального анализа сложных процессов, в частности адаптирован математический аппарат теории искусственных нейронных сетей для анализа удовлетворенности потребностей общества. В процессе исследования применялись теоретические и методологические достижения отечественной и зарубежной экономической науки, а также опыт решения проблем рыночной экономики. В диссертационной работе применены алгоритмы и методы экономико-математического моделирования и математической статистики. В процессе исследования использовались программные средства (MS Excel 2010, Statistica 8.0) и вычислительная техника.
Статистическую и информационно-фактологическую базу исследования составили статистические отчеты, обзоры состояния и динамики экономического положения ведущих государственных и негосударственных агентств. Кроме того, положения исследования опираются на работы российских и зарубежных экономистов, разрабатывающих теорию благосостояния, обзор которых приведен в Главе I.
Теоретическая значимость работы
Теоретическая значимость диссертационной работы обусловлена разработкой теоретической и методической основы использования нейронных сетей для оценки общественного благосостояния.
Представленные в диссертации изыскания имеют значение для экономической науки, поскольку позволяют переосмыслить сущность смежных проблемно-
Романовский Александр Валерьевич
методологических и аксиологических аспектов экономических и психологических концепций общественного благосостояния.
Практическая значимость работы
Практическая значимость исследования определяется тем, что развивает научные основы практической деятельности по нейросетевому моделированию и оценке общественного благосостояния. В частности, разработанная методика может быть использована в качестве основы при принятии управленческих решений в области экономики благосостояния.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационного исследования были представлены на Всероссийской научно-практической конференции "Мировой финансовый кризис: причины, тенденции, последствия, методы и модели противодействия" (г. Волгоград, 10.04.2009 г.) и Четырнадцатом всероссийском симпозиуме «Стратегическое планирование и развитие предприятий» (г. Москва, 10.04.2013 г.)
Положения, выносимые на защиту
Научная новизна исследования состоит в развитии теории благосостояния общества и адаптации технологий нейросетевого моделирования для решения основной проблемы этой теории - оценки общественного благосостояния.
В числе наиболее значимых результатов исследования, обладающих научной новизной, автор видит следующее:
1. Разработана и обоснована методика применения математического аппарата искусственных нейронных сетей для оценки интегрального показателя благосостояния общества;
2. Разработана математическая модель для интегрального показателя общественного благосостояния, основанная на применении технологии
Романовский Александр Валерьевич
искусственных нейронных сетей и удовлетворенности потребностей общества, ранжированных по иерархии А. Маслоу;
3. Сформирована схема, отражающая основные взаимодействия социально-экономических институтов в процессе формирования оценок благосостояния общества для обоснования факторов модели интегрального показателя общественного благосостояния;
4. Выявлены сложности теоретического характера при решении проблемы развития концепта общественного благосостояния, связанные с отсутствием единого понятийно-категориального аппарата, в связи с чем, разработано и сформулировано понятие «общественного благосостояния»;
5. Доказана методологическая целесообразность моделирования благосостояния общества с помощью нейросетевых инструментов через структуру его потребностей и степень удовлетворенности последних.
Публикации
Основные положения исследования отражены в трех публикациях общим объемом 1,3 печатный лист в российских периодических изданиях, в т.ч. рекомендованных в перечне ВАК. Объем принадлежащих соискателю опубликованных результатов по теме диссертации составляет 2,0 п.л.
Научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:
1. Романовский A.B. О применении искусственных нейронных сетей для прогнозирования финансовых показателей предприятия // Аудит и финансовый анализ. 2013. №2. с. 363 - 369 (0,9 п.л.)
2. Панов С.А., Романовский A.B., Шокин Я. В. Разработка модели интегрального показателя благосостояния на основе «пирамиды потребностей» А. Маслоу и применения нейросетевых методов вычислений // Вестник Московский государственный областной
Романовский Александр Валерьевич
университет, серия "Экономика". 2011. №3. с. 73-78 (Личный вклад автора - 0,4 п.л.)
3. Романовский A.B., Шокин Я.В. Нейроэкономика и её интеграция в экономическую науку // Экономические науки. 2010. №70. с. 42-44 (Личный вклад автора - 0,3 п.л.)
Научные статьи в прочих изданиях:
4. Романовский A.B., Шокин Я.В. Основные положения методики комплексного анализа инфляционных процессов. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции "Мировой финансовый кризис: причины, тенденции, последствия, методы и модели противодействия", 2009. с. 158-164 (Личный вклад автора - 0,4 п.л.)
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографического списка. Содержание работы изложено на 131 страницах машинописного текста. Текст содержит 12 рисунков и 21 таблицу. Список литературы содержит 75 наименований.
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, указан объект и предмет, определены цель и задачи исследования, отражена теоретическая и методологическая базы и методы исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость исследования, а также указана апробация полученных результатов диссертационной работы и публикации автора по заявленной проблематике.
В первой главе приведен обзор существующих в экономической науке исследований и результатов разработки заявленной в работе проблематики. Приведены критический анализ и эволюция учений различных школ и направлений экономической мысли по вопросам измерения общественного благосостояния.
Романовский Александр Валерьевич
Описана структура знаний предметной области, послужившая теоретическим базисом проведенного исследования.
Во второй главе диссертационной работы автором разрабатывается теоретическое обоснование решения проблемы оценки интегрального показателя субъективного общественного благосостояния методами математического интеллектуального анализа. На основании выводов, приведенных в этой части работы, синтезирован универсальный подход к определению факторов и источников общественного благосостояния и разработки универсального показателя, наиболее полно, по мнению соискателя, отражающего м