Эконометрическая методология исследования систем

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ - БАКАЛАВРИАТ

серия основана в 1 996 г.




Е.В. ОРЛОВА

ЭКОНОМЕТРИЧЕСКАЯ
МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ

УЧЕБНИК
2-е издание, исправленное и дополненное

      Рекомендовано Учебно-методическим советом ВО в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по укрупненной группе специальностей и направлений 38.00.00 «Экономика и управление» (квалификация (степень) «бакалавр»)


znanium.com

Москва ИНФРА-М 2021

УДК 330.43(075.8)
ББК 65в6я73
     О66



      Рецензенты:
          Бахтизин А.Р., доктор экономических наук, директор Центрального экономико-математического института Российской академии наук, член-корреспондент Российской академии наук;
          Белоусова Н.И., доктор экономических наук, ведущий научный сотрудник Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук;
          Кравец М.А., доктор экономических наук, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры экономики труда и основ управления Воронежского государственного университета




       Орлова Е.В.
О66 Эконометрическая методология исследования систем : учебник / Е.В. Орлова. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2021. — 221 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1096421.

           ISBN 978-5-16-016405-2 (print)
           ISBN 978-5-16-108704-6 (online)

           В учебнике представлена методология комплексного эконометрического подхода к анализу, моделированию и прогнозированию разноуровневых экономических систем, который включает построение и анализ эконометрических моделей, исследование возможности их практического применения для выявления и обоснования экономических закономерностей, прогнозирования последствий принимаемых управленческих решений.
           Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
           Предназначен для бакалавров, магистрантов и аспирантов экономических направлений. Также будет полезен всем, кто занимается обработкой данных на основе эконометрических методов и компьютерных технологий.

УДК 330.43(075.8)
ББК 65в6я73













ISBN 978-5-16-016405-2 (print)
ISBN 978-5-16-108704-6 (online)


© Орлова Е.В., 2019
© Орлова Е.В., 2021, с изменениями

            Введение



   Мегатренды цифровизации и развития цифровых технологий, стремительные изменения в экономических и социальных процессах, переход к четвертой промышленной революции требуют роста затрат на наукоемкие инновации, цифровизацию практически всех рутинных процессов. Цифровая модель развития предполагает тотальную цифровизацию экономики и промышленности, использование умных моделей, цифровых двойников, роботизации, аддитивных технологий, информационных систем управления, цифрового проектирования и моделирования.
   Все это является приоритетом в развитии науки, подготовке высококвалифицированных кадров, развитии уникальных компетенций мирового уровня. Сегодня повышенный спрос со стороны бизнеса, государства, научного и образовательного сектора предъявляется на специалистов в области анализа больших данных, аналитики данных, разработки математических моделей, компьютерного моделирования и компьютерного инжиниринга. Знания, навыки и учения анализа, компьютерной обработки данных, моделирования и проектирования являются требованиями к специалистам в области системного инжиниринга, моделирования и проектирования новых изделий и технологий, продвижения продуктов и услуг и составляют основу их конкурентоспособности.
   Необходимость применения эконометрического инструментария для моделирования и прогнозирования определяется тем, что концепция системного исследования разноуровневых социально-экономических систем, функционирующих в неопределенной внешней среде, требует от лица, принимающего решения, нового аналитического и системного мышления, развитию которого и посвящен настоящий учебник. У эконометрических методов и моделей существуют свои направление и предмет исследования объекта — количественные взаимосвязи и закономерности функционирования и развития экономики. В условиях отсутствия возможностей для экспериментирования с реальными экономическими системами эконометрическое моделирование является мощным инструментом исследования экономических объектов при помощи моделей.
   Учебник разработан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по УГСН 38.00.00 (образовательные программы уровня бакалав

3

риата и магистратуры) и представляет собой теоретико-методологический, методический и практический материал, используемый для понимания эконометрической методологии исследования систем социально-экономической природы. Он дает возможность получить системное представление об эконометрическом инструментарии моделирования экономических систем, приобретающего важное значение для модельного анализа реальных объектов и процессов. В книге представлена современная технология компьютерного моделирования экономических систем, необходимая для понимания причинно-следственных связей, прогнозирования и принятия решений.
   Глава 1 «Методология эконометрического подхода к исследованию систем» содержит теоретический материал, типовые примеры, иллюстрирующие сущность эконометрических методов и моделей, а также особенности их применения в практике управления различными социально-экономическими системами. Здесь описаны классические модели регрессии и временных рядов, даны методы оценки параметров моделей — метод наименьших квадратов (МНК) и его предпосылки, метод максимального правдоподобия; методы оценки качества моделей; изложены особенности построения и анализа эконометрических моделей с автокоррелиро-ванными и гетероскедастичными остатками; рассмотрены проблема мультиколлинеарности факторов, сущность и особенности применения фиктивных переменных в эконометрических исследованиях; показаны двухшаговый и трехшаговый, а также косвенный методы наименьших квадратов; рассмотрены модели одномерных и многомерных временных рядов, методы эконометрического прогнозирования и методы многомерного анализа.
   Глава 2 «Инструментальные средства эконометрического моделирования» включает анализ современных программных средств, используемых для анализа, моделирования и прогнозирования экономических систем.
   В главе 3 «Компьютерный практикум» представлена современная технология компьютерного моделирования экономических систем, необходимая для понимания причинно-следственных связей, прогнозирования и принятия решений в экономике; содержатся краткие теоретические сведения по каждой теме, задание для практикума и основные этапы его выполнения, а также примеры экспериментальных исследований в программе экономикостатистической обработки данных Statistica и контрольные вопросы. Практикум базируется на реальных статистических данных,

4

опыте автора по применению эконометрических методов и моделей в научной и прикладной деятельности и нацелен на решение актуальных экономических проблем и задач.
   В главе 4 дан комплект оценочных средств для текущего контроля и промежуточной аттестации.
   В приложениях приведены статистические данные социальноэкономического развития России и регионов, необходимые для выполнения практических задач, а также справочные таблицы критических точек распределений t -Стьюдента, F-Фишера, d-Дарбина — Уотсона, критические значения статистики Дики — Фуллера.
   Методы эконометрики наряду с другими методами экономико-математического моделирования имеют общий объект исследования — экономику как стохастическую социально-экономическую систему, функционирующую в неопределенной динамичной среде. Предметом исследования в эконометрике выступают количественные характеристики и соотношения качественно определенных социально-экономических явлений, закономерности их связей и развития в конкретных условиях места и времени. Инструментарием эконометрического моделирования и прогнозирования являются экономико-статистические алгоритмы, методы и модели.
   Изучение эконометрического инструментария тесно связано с экономической теорией, микро- и макроэкономикой, математической статистикой и теорией вероятностей, менеджментом, философией. Предлагаемый учебник призван обеспечить базу для изучения эконометрического инструментария, он содержит краткий теоретический материал, методические указания для выполнения практических и лабораторных работ, типовые тестовые задания для подготовки к промежуточной и итоговой аттестации. Подготовка к аудиторным практическим занятиям осуществляется на основе изучения теоретического, а также дополнительного материала, рекомендованного преподавателем. Подготовка к аудиторным лабораторным занятиям осуществляется на основе изучения теоретического материала по соответствующей теме, путем подбора (при необходимости) статистической информации для проведения экономико-статистических расчетов в компьютерных программах.
   Требования к результатам освоения учебного материала базируются на компетентностном подходе (табл. В.1) и представляют собой совокупность знаний, умений и навыков, формируемых в рамках каждой компетенции по уровням подготовки бакалавров и магистров.

5

Таблица В.1

Компетенции, знания, умения и навыки

  Формируемые        Знания      Умения                Навыки     
  компетенции                                                     
                Программы подготовки бакалавров                    
Способность     Методов сбора    Ставить содержа- Качественного   
осуществлять    необходимой      тельные задачи   анализа проблем 
сбор, анализ    статистической   экономического   в экономи-      
и обработку     информации;      анализа;         ческих системах;
данных, не-     методов анализа  анализировать    формирования    
обходимых       данных стати-    выборочные       экономико-      
для решения     стической отчет- данные стати-    статистической  
поставленных    ности            стической отчет- базы экономет-  
экономических                    ности;           рического ис-   
задач                            применять со-    следования;     
(ПК-1)                           временный ма-    постановки      
                                 тематический     и решения       
                                 инструментарий   экономических   
                                 для решения      задач с исполь- 
                                 содержательных   зованием эко-   
                                 экономических    нометрического  
                                 задач            инструментария  
Способность     Основных ре-     Применять знания Микроэко-       
на основе       зультатов но-    эконометриче-    номического,    
описания эко-   вейших исследо-  ского анализа    макроэко-       
номических      ваний в области  и моделирования  номического     
процессов и яв- эконометрики;    для выявления    моделирования   
лений строить   современных      экономических    и прогнози-     
стандартные     методов эконо-   закономерностей; рования с ис-   
теоретические   метрического     содержательно    пользованием    
и эконометри-   анализа, модели- интерпретировать современных     
ческие модели,  рования и про-   результаты эко-  программных     
анализировать   гнозирования;    нометрического   средств;        
и содержательно современных      моделирования;   анализа и про-  
интерпретиро-   программных      применять ин-    гнозирования    
вать полученные средств для ре-  формационные     развития эко-   
результаты      шения задач      технологии эко-  номических      
(ПК-2)          эконометриче-    нометрического   систем на ос-   
                ского анализа;   моделирования    нове совре-     
                методик по-      и прогнозиро-    менного эконо-  
                строения эко-    вания для ре-    метрического    
                нометрических    шения экономи-   инструментария  
                моделей          ческих задач                     

6

Продолжение табл. В.1

  Формируемые    Знания           Умения                Навыки    
  компетенции                                                     
Способность      Методов эко-     Формировать       Выбора        
критически оце-  нометрического   критерии соци-    адекватных    
нивать предла-   анализа про-     ально-экономи-    критериев эф- 
гаемые варианты  странственных    ческой эффектив-  фективности   
управленческих   и временных      ности;            экономических 
решений и раз-   данных в эконо-  с использованием  решений;      
рабатывать       мике;            компьютерного     формирования  
и обосновывать   методов оценки   инструментария    обоснованных  
предложения      качества по-     проводить оценку  управленческих
по их совер-     строенных эко-   эффективности     решений на осшенствованию     нометрических    альтернативных    нове эконо-   
с учетом крите-  моделей          управленческих    метрического  
риев социально-                   решений;          анализа       
экономической                     описывать эконо-                
эффективности,                    мические системы                
рисков и воз-                     с использованием                
можных соци-                      систем уравнений                
ально-экономи-                                                    
ческих послед-                                                    
ствий (ПК-3)                                                      
               Программы подготовки магистрантов                   
Способность      Методик сис-     Осуществлять      Качественного 
готовить анали-  темного анализа  постановку задач  анализа       
тические мате-   и синтеза;       экономического    проблем в экориалы в области  методов анализа  анализа на основе номических    
экономической    данных стати-    системного под-   системах;     
политики и при-  стической отчет- хода;             формирования  
нятия стратеги-  ности            анализировать вы- экономико-    
ческих решений                    борочные данные   статистической
на микро-                         статистической    базы эконо-   
и макроуровне                     отчетности        метрического  
(ПК-4)                                              исследования  
Способность      Методов по-      Применять         Микро- и ма-  
составлять про-  строения мо-     знания эконо-     кроэконо-     
гноз основных    делей многофак-  метрического      мического     
социально-эко-   торных линейных  анализа и мо-     моделирования 
номических       и нелинейных     делирования       и прогнози-   
показателей      регрессий;       для выявления     рования с ис- 
деятельности     методов оценки   экономических     пользованием  
предприятия,     качества по-     закономерностей;  современных   
отрасли, региона строенных эко-   применять ин-     программных   
и экономики      нометрических    формационные      средств;      
в целом          моделей;         технологии моде-  построения    
(ПК-5)           современных      лирования         на основе     

7

Окончание табл. В.1

  Формируемые        Знания           Умения      Навыки        
  компетенции                                                   
                 методов анализа и прогнозиро-    современных   
                 и прогнозиро-   вания для ре-    методик эко-  
                 вания временных шения экономет-  нометрических 
                 рядов           рических задач   моделей       
Способность      Методов эко-    Проводить оценку Выбора        
разрабатывать    нометрического  эффективности    адекватных    
варианты управ-  анализа про-    альтернативных   критериев эф- 
ленческих ре-    странственных   управленческих   фективности   
шений и обосно-  и временных     решений с ис-    экономических 
вывать их выбор  данных в эконо- пользованием     решений;      
на основе крите- мике;           компьютерного    формирования  
риев социально-  методов анализа инструментария;  обоснованных  
экономической    и оценки систем описывать        управленческих
эффективности    одновременных   сложные эконо-   решений на ос(ПК-6)           уравнений       мические системы нове эконо-   
                                 с применением    метрического  
                                 систем уравнений анализа       

Глава 1.


            МЕТОДОЛОГИЯ ЭКОНОМЕТРИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ИССЛЕДОВАНИЮ СИСТЕМ


     Цель данной главы: формирование устойчивых знаний в области методологии и методики построения и применения эконометрических моделей для анализа состояния и развития социально-экономических процессов в условиях сложных причинно-следственных взаимосвязей факторов внутренней и внешней среды.
     После изучения данной главы студент должен:
     знать
   —  типы экономических данных;
   —  методику системного эконометрического анализа экономических проблем и синтеза решений этих проблем;
   —  особенности построения моделей однофакторных и многофакторных линейных и нелинейных регрессий;
   —  особенности построения моделей временных рядов;
   —  методы анализа стационарных и нестационарных процессов;
   —  методы оценки качества эконометрических моделей;
   —  методы анализа и прогнозирования временных рядов;
     уметь
   —  применять знания эконометрического анализа и моделирования для выявления экономических закономерностей;
   —  формировать точечный и интервальный прогнозы развития социально-экономических процессов;
   —  делать оценку качества прогнозов;
     владеть
   —  навыками качественного анализа проблем в экономических системах;
   —  навыками прогнозирования социально-экономического развития;
   —  методами выбора экономических решений в условиях многокрите-риальности и неопределенности.

1.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
   Моделирование является одним из распространенных и эффективных методов исследования экономических систем, представляет собой процесс исследования реальной системы, включающий построение модели, изучение ее свойств и перенос полученных сведений на моделируемую систему [1, 2, 10, 11, 17, 31,

9

32] . В зависимости от стадии и целей исследования и проектирования применяется аксиологическое или каузальное представление системы. Аксиологическое представление предполагает отображение системы в терминах целей и функций (функционалов), связывающих цели со средствами их достижения, позволяет оценить возможности и средства влияния на выходы системы со стороны субъекта.
   Каузальное представление системы описывает систему в терминах влияния одних переменных на другие, подразумевает установление причинно-следственных отношений, а также оценку влияния элементов системы друг на друга (безотносительно целей и средств их достижения).
   Модель является объектом, который в процессе познания замещает реальную систему, сохраняя в рамках данного исследования ее важные свойства. Любая модель обладает следующими характеристиками (свойствами): неполнотой, адекватностью, простотой, прогностической способностью.
   1.   Неполнота означает нетождественность объекта исследования и его модели. Она исходит из предположения о том, что каждый исследователь субъективен и для достижения поставленной цели формирует свой, специфичный для него набор факторов, существенных для описания объекта. Поэтому модель объекта и объект-оригинал нетождественны друг другу.
   2.   Модель адекватна объекту, если результаты моделирования и фактическое функционирование объекта схожи с позиции одного или нескольких критериев адекватности. В этом случае модель может быть использована для принятия решений.
   3.   Простота определяет выбор из нескольких возможных вариантов моделей той, которая имеет наиболее простое формальное представление и может быть легче интерпретируема с содержательной (экономической) позиции.
   Необходимо отметить, что свойства адекватности и простоты модели не всегда являются противоречивыми. Так как экономические объекты имеют сложное строение и функционирование, можно сформировать для каждого объекта множество адекватных моделей, которые, в свою очередь, будут характеризоваться как простые.
   4.   Прогностическая способность модели означает следующее: модели, не обладающие способностью прогнозирования поведения объекта, не могут признаваться удовлетворительными.

10