Синергетические эффекты в экономике: Сущность, характеристика и возможности их выявления

Вестник Челябинского государственного университета. 2014. № 5 (334).

Экономика. Вып. 43. С. 34-39.

Н. А. Ермолина

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЭффЕКТы В ЭКОНОмИКЕ: СУщНОСТЬ, ХАРАКТЕРИСТИКА И ВОзмОжНОСТИ ИХ ВЬІЯВЛЕНИЯ

Проводится дифференциация синергетических и синергических эффектов, дано представление о нелинейной системе с точки зрения экономической синергетики. В ходе краткой характеристики основных синергетических эффектов выявлено одно из них — притяжение аттракторов — применительно к аграрному производству. Сделан вывод о возможности развития новых методов качественной оценки, прогнозирования и управления нелинейными экономическими системами.

Ключевые слова: синергические и синергетические эффекты, фазовые кривые, аттракторы, качественная характеристика.

В последние годы складывается представление о том, что развитию сложных социально-экономических систем присущ нелинейный характер. Однако процесс управления по-прежнему основан на традиционном линейном подходе, что снижает его результативность. Переход от одномерного, линейного управления, характерного для классической науки, к управлению целостному (холистическому), многомерному, нелинейному обеспечивается через синергетику — науку о самоорганизующихся системах.

Однако прежде чем перейти к определению набора управленческих решений в рамках синергетического подхода, необходимо получить точное представление о синергетических эффектах, возникающих в процессе развития нелинейных экономических систем.

Российские авторы зачастую не делают различия между дефинициями «синергического эффекта» и «синергетического эффекта», используя оба термина для обозначения одного и того же (синергического) процесса, однако между этими схожими по звучанию терминами существуют принципиальные различия.

По мнению А. А. Мясникова, в национальной экономической литературе содержатся либо узкие определения синергетических эффектов, либо данный термин применяется неточно, без его явного объяснения. Существующее представление о синергетических эффектах, как о возрастании эффективности деятельности в результате интеграции, слияния отдельных частей в единую систему за счет эмерджентно-сти, данный автор считает ограниченным, так как, по его мнению, синергетические эффекты составляют подмножество множества системных эффектов, но не наоборот. Системный эффект эмерджентности, исходя из представлений зарубежных авторов, носит название

«синергия», или «синергический эффект» и отражает возможность измерения эффективности слияний, объединений компаний, то есть количественных коэффициентных показателей. В то время как любой из синергетических эффектов отражает качественные изменения, происходящие в системе.

О наличии синергетических эффектов, коренным образом отличающихся от эффекта эмерджентности, свидетельствует ряд работ как зарубежных, так и отечественных ученых. Б. Кузнецов под синергетическим эффектом в математике предлагает понимать результат кооперативного действия в суперсистемах, приводящий к изменению качества системы, траектории ее развития. Транслируя эту мысль на экономические процессы, А. А. Мясников синергетическим эффектом в экономике предлагает считать результат кооперативного действия элементов экономической системы, приводящий к изменению качественного состояния экономики и траектории ее развития, а равно к удержанию экономики на устойчивой траектории развития, несмотря на экзогенные шоки и эндогенные флуктуации.

Для уточнения представлений о топологии и видах синергетических (классификация А. А. Мясникова) и синергических эффектов предлагаем следующую схему (рис. 1).

Синергетический эффект притяжения аттракторов определяется как устойчивость пути экономического развития (устойчивость аттрактора). При этом можно выделить следующие закономерности:

1. Движение ключевых эндогенных показателей экономической системы происходит по траектории, приближенной к циклической.

2. Наличие не одного, а множества аттракторов в фазовом пространстве.

Системные эффекты

Синергетические

Притяжение аттракторов

Переключения между аттракторами

Разбегание траекторий

Бифуркация

Катастрофы экономической динамики

Гистерезис

Самоорганизация

Прочие

Синергетический эффект

Мультипликационный

эффект

Рис. 1. Локализация синергетических эффектов как

3. Автоматическое возвращение экономической системы в зону притяжения устойчивого аттрактора после незначительных экзогенных (внешних) воздействий (флуктуаций).

Выявление зон притяжения аттрактора возможно на основе построения фазовых кривых, что позволяет по-новому взглянуть на качественную сторону развития социально-экономических систем.

Используя изложенную А. А. Мясницким методику, построим фазовую кривую темпов прироста производства продукции животноводства

подмножества системных эффектов

в РФ. В качестве исходных данных возьмем статистические сведения о динамике производства скота и птицы на убой в РФ в 1990-2012 гг. (табл. 1, рис. 2).

Анализ данных табл. 1 показывает, что объем производства скота и птицы на убой имел максимальное значение в 1989-1990 гг. и сократился более чем в два раза к 1997 г. Низкие значения данного показателя сохранялись до 2006 г., после чего начался плавный рост производства скота и птицы на убой, сохранившийся и в 2012 г.

Таблица 1

Динамика производства скота и птицы на убой в 1990—2012 годах в хозяйствах всех категорий, млн т

Год Количество скота и птицы на убой Год Количество скота и птицы на убой

1989 10,1 2001 4,5

і990 10,1 2002 4,7

і99і 9,4 2003 5

і992 8,3 2004 5

і993 7,5 2005 5

1994 6,8 2006 5,3

1995 5,8 2007 5,8

і996 5,3 2008 6,3

і997 4,9 2009 6,7

і998 4,7 2010 7,2

і999 4,3 2011 7,5

2000 4,4 2012 8,1

На рис. 2. динамика данных показателей наглядно иллюстрирует резкое снижение объемов производства скота и птицы в течение половины анализируемого периода и их рост в последующие десять лет, хотя и не приведший к достижению первоначального значения.

Для построения фазовой кривой необходимо преобразовать имеющиеся статистические данные, рассчитав темпы прироста анализируемых показателей (табл. 2).

Рис. 2. Динамика производства скота и птицы на убой в 1990-2012 гг.

(в хозяйствах всех категорий), млн т

Таблица 2

Точки для построения фазовой кривой темпов прироста производства скота и птицы на убой в 1990—2012 годах (в хозяйствах всех категорий), млн т

Ґ Год хі х2 Ґ Год х1 Х2

1 1990 0 13 2002 0,2 0,3

2 1991 0 -0,7 14 2003 0,3 0

3 1992 -0,7 -1,1 15 2004 0 0

4 1993 -1,1 -0,8 16 2005 0 0,3

5 1994 -0,8 -0,7 17 2006 0,3 0,5

6 1995 -0,7 -1,0 18 2007 0,5 0,5

7 1996 -1,0 -0,5 19 2008 0,5 0,4

8 1997 -0,5 0 20 2009 0,4 0,5

9 1998 0 -0,4 21 2010 0,5 0,3

10 1999 -0,4 0,1 22 2011 0,3 0,6

11 2000 0,1 0,1 — 2012 0,6

12 2001 0,1 0,2

Примечание: расчеты выполнены автором на основе данных Росстата (www.gst).

Построение фазовой кривой по одному показателю (рис. 3) проводится на основе двухмерного дискретного отображения, в котором по оси абсцисс откладываются значения выбранной переменной в каждый отдельный момент времени, а по оси ординат — значение этой же переменной в следующий момент времени:

* = X,

х2 _ хг+1,

Ґ =1, ..., П -1.

Данные темпов прироста производства скота и птицы на убой, сведенные в координаты 22 точек, показывают, что с 1990 по 1999 г. наблюдалась их отрицательная динамика, сменившаяся в 2000 г. на положительные или нулевые значения.

Фазовая кривая, приведенная на рис. 3, имеет ломанный характер, который определяется дискретностью исходных данных. Данная кривая позволяет наглядно увидеть наличие цикличности описываемого процесса, выражающейся в наличии четырех замкнутых контуров. Кроме того, на рисунке достаточно четко улавливаются два аттрактора — предельных цикла, для первого из которых характерны отрицательные значения прироста производства скота и птицы на убой (А), а для второго — переход в зону положительных значений (Б).

Синергетический эффект переключения между аттракторами — возможность перехода системы, движущейся по фазовому пространству с одного аттрактора на другой. Данный синергетический эффект связан с тем, что аттракторы

Рис. 3. Фазовая кривая темпов прироста производства скота и птицы на убой в 1990-2012 гг.

(в хозяйствах всех категорий), млн т

«разбросаны» отдельно друг от друга по всему фазовому пространству, не заполняя его равномерно, то есть им свойственна дискретность. Для экономических систем это значит, что должен существовать некий набор управляющих переменных, действие которых с определенной силой установленного масштаба должно сопровождаться переходом системы на новую траекторию развития и, в конечном счете, притяжением к новому аттрактору. Управляемый вывод экономической системы за пределы притяжения аттрактора сложен, требует применения индивидуальных методов, учитывающих особенности текущего развития и возможные последствия такого воздействия, так как могут приводить как к положительным, так и к отрицательным результатам.

Эффект разбегания траекторий (чувствительность к начальным условиям) заключается в том, что если две системы в начальный период времени находятся в зоне притяжения разных аттракторов, то их эволюция будет происходить разными путями, а расстояние между ними (разбегание траекторий) с течением времени будет расти.

При этом, по мнению Г Г. Малинецкого, траектории движения систем по точечным аттракторам могут быть описаны с помощью системы двух автономных обыкновенных дифференциальных уравнений, для которых решение х(() существует и ограничено при 0«<»:

— = g(х уХ

т

* = Н х, у).

А установившееся периодическое движение аттрактора — предельного цикла, имеющего вид замкнутой кривой, может быть описано следующим образом:

Ііт х

Ґ—і>со /—>оо

Х($+Т)=Х, УЦ+Т)=Щ.

Величина Т в данных формулах — это период решения, вид аттрактора — круг или эллипс, иных вариантов нет, какие бы функции g и И не применялись.

Точечные аттракторы с фокусом в начале координат устойчивы, так как система при любом отклонении стремится к первоначальному положению. В то же время аттракторы, имеющие форму круга или эллипса, устойчивы на внешнем контуре аттрактора, а при попадании системы «вовнутрь» устойчивого предельного цикла (вблизи начала системы координат) она становится неустойчивой и практически неуправляемой.

Эффект бифуркации связан со скачкообразным изменением фазового портрета фазового пространства, кратким моментом неустойчивости,

балансирования системы на грани выбора путей развития или перехода к хаосу. Для открытой нелинейной системы, находящейся на аттракторе, характерно состояние динамического равновесия, которое «раскачивается» под воздействием отдельных флуктуаций, и в определенный момент времени, когда система достигает высокого уровня нестабильности, она скачкообразно реагирует на любое самое незначительное воздействие.

Существует два способа перехода экономической системы на новый аттрактор:

1) эволюционный скачок (фазовый переход) — смена аттрактора в рамках существующего фазового портрета, что характерно для синергетического эффекта переключения между аттракторами;

2) революционный скачок — переход к аттрактору в рамках нового фазового портрета, образованного в результате бифуркации.

В фазовом пространстве наряду с множеством аттракторов существуют и множество точек бифуркации, множество альтернативных путей развития. Революционный скачок возможен только в диссипативных системах, при нахождении системы на странных аттракторах.

Эффект катастрофы экономической динамики заключается во внезапных изменениях систем, которые возникают при прохождении ими определенных точек и сопровождаются кардинальной перестройкой объекта. На основе теории катастроф было доказано, что в системе могут возникать только типичные катастрофы, число которых зависит от числа управляющих параметров. По мере увеличения числа таких параметров (усложнения системы) увеличивается и число возможных катастроф.

Явление гистерезиса — зависимость экономической системы от истории ее развития, при котором система, перешедшая скачком из одного качественного состояния в другое, то есть поменявшая направление развития на прямо противоположное, не возвращается скачком к прежнему состоянию в точке бифуркации, а продолжает в течение некоторого времени плавное развитие по новой траектории. К прежнему состоянию система переходит также вследствие катастрофы, но уже в другой точке бифуркации.

И, наконец, самоорганизация — это способ, с помощью которого индивидуальные субъекты координируют свое поведение, не обращаясь к помощи внешнего источника координации.

В отличие от организации самоорганизация основана на закономерностях стихийного взаимодействия эндогенных возмущений; экзогенные воздействия также возможны, но они не носят прямого управляющего характера. Эффект самоорганизации всегда связан со снижением энтропии — меры неоднородности системы. При этом, чем ниже значение энтропии, тем более однородным является предмет исследования. Уровень энтропии системы можно выразить количественно через дефиницию информационной энтропии — количество информации, которой мы обладаем в отношении того или иного объекта. Формула для расчета информационной энтропии имеет вид

Е =~^Р11п Рг >

г-1

где п — количество исходов (вариантов состояния системы); р. — вероятность каждого исхода.

В случае если существует единственное решение (монопольное положение субъекта), вероятность исхода равна 1, а энтропия 0:

П

Е =“Х Р 1п Pi = - Р11п Рг =

г-1

= -(1- 1п 1) = -(1- 0) - 0.

Таким образом, проведенная характеристика показала, что для функционирования социально-экономических систем характерно возникновение синергетических эффектов, то есть явлений качественного характера. Последовательное изучение синергетических эффектов может способствовать развитию новых методов качественной оценки, прогнозирования и управления процессами, происходящими в нелинейных экономических системах.

Список литературы

1. Абрамов, И. М. Циклы в развитии экономики СССР / И. М. Абрамов; под ред. З. И. Георгидзе. Минск : Наука i тэхшка, 1990. С. 9.

2. Грунина, О. А. Сущность синергетического эффекта в экономике / О. А. Грунина // Вестн. Северо-Кавказ. гос. техн. ун-та. 2011. № 4 (17).

3. Кузнецов, Б. Л. Гипотеза синергетического рынка в свете феноменологической теории фазовых переходов Л. Ландау / Б. Л. Кузнецов // Вопр. экономики. 2005. № 8. С. 49.

4. Курдюмов, С. П. Синергетика: начала нелинейного мышления / С. П. Курдюмов, Е. Н. Князева

[Электронный ресурс] // Сайт С. П. Курдюмова. URL: http://spkurdyumov.ru/what/sinergetika-nachala-nelinejnogo-myshleniya/

5. Малинецкий, Г. Г. Математические основы синергетики: Хаос, структуры, вычислительный эксперимент / Г. Г. Малинецкий. М. : ЛИБРОКОМ, 2009. С. 68.

6. Мясников, А. А. Синергетические эффекты в современной экономике: Введение в проблематику / А. А. Мясников. М. : ЛЕНАНД, 2011. С. 53-54.

7. Хакен, Г. Синергетика / Г. Хакен. М. : Мир, і985.

8. Челябинская область: региональные исследования : коллектив. моногр. Челябинск, 20і0. С. ііі.

9. Matthews, R. The Organization Matrix and Evolution of Strategy. P. 2 / R. Matthews // Econ. Strategies. 2005. Vol. 33-34, № 7-8.

10. Weise, J. Evolution and Self-Organization / J. Weise // J. of Institutional and Theoretical Economics (JITE). і996. Vol. і52. P. 7і7.