Экономические науки/8.Математические методы в экономике

К.т.н. Ларин С.Н.,

ФГБУН Центральный экономико-математический институт РАН, Россия

К.э.н. Жилякова Е.В.

Российский гуманитарный научный фонд, Россия

 

Формализация составляющих инновационной деятельности и разработка обобщенной модели взаимодействия ее участников

 

Основой перехода российской экономики на инновационный путь развития является непрерывный и целенаправленный процесс поиска, подготовки и практического внедрения продуктовых, технологических, процессных и других нововведений (инноваций), позволяющих повысить эффективность функционирования общественного производства и сферы услуг, а так же степень реализации все возрастающих потребностей общества [4, c.68].

Как показывает мировой опыт, эффективная инновационная деятельность возможна при наличии как минимум следующих условий:

- государственная поддержка на стадиях проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), формирования объектов интеллектуальной собственности (ОИС) и создания опытных образцов; 

- создание соответствующих условий и развитой инфраструктуры для практической реализации инноваций на стадии внедрения НИОКР;

- расширение источников финансирования инновационной деятельности за счет привлечения частных инвесторов на стадии коммерциализации результатов НИОКР [2].

Однако интересы частных инвесторов и государства при осуществлении ими инновационной деятельности далеко не всегда совпадают. В большинстве случаев основными целями частных предпринимателей являются промышленное освоение результатов НИОКР с выводом на рынок новой или усовершенствованной продукции (услуг) и увеличение капитализации инновационных предприятий, созданных ими под реализацию конкретных инновационных проектов. После достижения пика капитализации частный инвестор стремится продать свой пакет акций инновационного предприятия и переориентируется на выполнение нового инновационного проекта. Целями государства при реализации инновационных проектов являются вывод на рынок новой продукции и ее последующее производство, что способствует переходу производства на качественно более высокий уровень и повышению конкурентоспособности отечественной продукции на внутреннем и международном рынках.

Для решения задачи масштабной технологической модернизации отечественной экономики требуется радикальное повышение эффективности расходования выделяемых из бюджета средств на поддержку науки и концентрация научного потенциала на приоритетных направлениях научно-технического развития, а так же формирование инструментов и механизмов взаимодействия всех участников инновационной деятельности. Между тем, удельный вес организаций промышленного производства, осуществлявших технологические инновации в России в 2011 году даже сократился на 1% по сравнению с 2000 годом (см. рис.1[1]).

Рис.1. Удельный вес организаций промышленного производства (без субъектов малого предпринимательства), осуществлявших технологические инновации, %

В то же время за указанный период времени затраты на технологические инновации в промышленном производстве постоянно росли и в стоимостном (см. табл.1[1]) и в процентном отношении (см. рис.2[1]).

Таблица 1

Затраты на технологические инновации в промышленном производстве,

млрд. руб.

Затраты на технологические
инновации

Годы

2000

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

в фактически действующих ценах

49,4

125,7

188,5

207,5

276,3

358,9

349,8

469,4

в постоянных ценах 2000 г.

49,4

57,1

74,4

72,0

81,2

103,4

90,3

104,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис.2. Затраты на технологические инновации в промышленном производстве. 

Положительную динамику имеет и рост государственных расходов на научные исследования (см. табл.2[5]). Однако, несмотря на это, одной из проявившихся в последнее время проблем модернизации страны стал дефицит готовых к коммерциализации инновационных проектов, способных впоследствии обеспечить технологический прорыв в одном из перспективных направлений технологического развития.

Указанные обстоятельства предопределяют необходимость разработки методов формализации и экономико-математических моделей для анализа и управления инновационной деятельностью с использованием современных инструментальных средств ее диагностики и поддержки. Это позволит повысить оперативность и качество решений по управлению инновационной деятельностью с целью более эффективного расходования бюджетных средств, а так же развития инновационного потенциала научных исследований и его воплощения в конкретные результаты научно-технической деятельности.

Таблица 2

Расходы федерального бюджета на НИОКР в России

 

Годы

2000

2005

2007

2008

2009

2010

Расходы, всего:

 

 

 

 

 

 

в млн. руб.

17396,4

76909,3

132703,4

162115,9

219057,6

237656,6

в том числе:

 

 

 

 

 

 

фундаментальные исследования

8219,3

32025,1

54769,4

69735,8

83198,1

82173,8

прикладные научные исследования

9177,1

44884,2

77934,0

92380,1

135859,5

155482,8

в процентах

 

 

 

 

 

 

к расходам федерального бюджета

1,69

2,19

2,22

2,14

2,27

2,35

к валовому внутреннему продукту

0,24

0,36

0,40

0,39

0,56

0,53

 

Зарубежные исследователи широко используют экономико-математические методы и модели для анализа инновационной деятельности и разработки стратегий привлечения инвестиционных ресурсов для проведения НИОКР, вывода инновационных продуктов и технологий на рынок, их патентования и лицензирования. Для решения указанных и ряда других задач применяются динамические некооперативные игровые модели в классе ситуаций равновесий Нэша и Штакельберга (Р. Винтер, Н. Галлини, М. Катц, Д. Сен, Я. Тауман, и др.) [4, c.147]. Однако, используемые ими модели не позволяют разработать оптимальные решения, поскольку большинство из них оказались очень чувствительными к исходным положениям выбираемых стратегий и принятых ограничений.

Кроме того, слабая формализация процессов взаимодействия участников инновационной деятельности приводит к тому, что для ее моделирования все реже используется современный аппарат математического моделирования. Так, анализ достаточно представительного объема публикаций показал, что:

- менее 1% работ, в которых использовались математические методы и модели согласования интересов, затрагивали вопросы моделирования инновационной деятельности; 

- математические и инструментальные методы анализа использовались в менее 0,5% всех исследований, связанных с инновационной деятельностью;

- число публикаций, в которых представлены математические модели для управления инновационной деятельностью, ничтожно мало в общей массе исследований по проблемам развития экономики знаний и менеджмента инноваций [3].

Вышесказанное позволяет утверждать, что вопросы экономико-математического моделирования и анализа многоуровневых взаимоотношений участников инновационной деятельности нельзя считать хорошо разработанными. Поэтому остается актуальной необходимость решения задачи разработки экономико-математических моделей и инструментальных средств поддержки принятия решений по управлению инновационной деятельностью.

Для описания отношений между участниками инновационной деятельности целесообразно использовать комплексную интеграцию принципов, подходов и методов: теории игр; теории имитационного моделирования; теории экономического анализа инноваций; современной технологии управления; социально-психологических методик анализа и ряда других разработок, применяемых для формализации инновационной деятельности. При этом будем основываться на следующих предположениях:

- управление инновационной деятельностью на уровне предприятия осуществляется путем формирования набора заказов на проведение НИОКР и выделения соответствующих ресурсов для их освоения;

- результатом проведения НИОКР становится разработка инновационного продукта или технологии, которые предприятие выводит на рынок;

- для поддержки инновационной деятельности предприятие формирует фонд инновационного развития, который пополняется за счет прибыли, полученной от инновационной деятельности в прошлые периоды;

- ресурсы фонда идут на приобретение оборудования, необходимого для проведения НИОКР, мониторинг рынка и конкурентную разведку и другие цели;

- действия конкурентов направлены либо на копирование разработанных предприятием инновационных продуктов и технологий, либо на выведение на рынок собственных инноваций;

- государство регулирует развитие инновационной деятельности через институты и механизмы защиты интеллектуальной собственности, антимонопольного законодательства и рыночного ценообразования, а так же оказание поддержки инновационно-ориентированным предприятиям посредством предоставления кредитов и налоговых льгот, выделения целевых субсидий и грантов.

В зависимости от затрат на инновационную деятельность, реакции рынка, действий конкурентов и политики, проводимой государством в части поддержки инновационной деятельности определяется ее экономический результат – полученная предприятием прибыль (Pt).

Прежде чем сформировать экономико-математическую модель управления инновационной деятельностью с учетом интересов всех участников этого процесса, выполним формализацию его основных составляющих следующим образом:

Zt = Zt(IP t-1, IR t-1, Zt-1) – объем накопленных знаний в момент времени t, с учетом предыдущих периодов; предполагается, что эти знания могут не только накапливаться, но и устаревать;

IPt = IPt(RIPt-1, Zt-1, l) – инновации, находящиеся в стадии разработки (проектирования) в момент времени t;

l – параметр, учитывающий неопределенность процессов инновационной деятельности предприятия в части разработки (проектирования) новых продуктов и технологий;

IRt = IRt(RIR t-1, IP t-1, m) – инновации, находящиеся в стадии вывода на рынок;

m – возмущения, отражающие неопределенность реакции рынка на технологические инновации;

RIPt =RIPt(PDt, IPt-1) – ресурсы, выделяемые предприятием на разработку (проектирование) инноваций;

RIRt = RIRt(PDt, IPt, IRt-1) – ресурсы, выделяемые предприятием на вывод инноваций на рынок;

Dt = Dt(IRt, Mt, Ct, σ) – доход предприятия от инновационной деятельности;

Mt, Ct – операторы, характеризующие реакцию рынка и действия конкурентов на инновации соответственно;

σ – параметр, учитывающий неопределенность ориентации рынка в конкретный момент времени;

Pt = Pt(Dt, St) – полученная предприятием прибыль от инновационной деятельности;

Gt – набор параметров, характеризующих политику государства в отношении стимулирования развития инновационной деятельности;

PDt = PDt(Pt, PDt-1, u) – фонд развития инновационной деятельности предприятия, основным источником образования которого является накопленная прибыль за прошедшие периоды, объем которой определяется с учетом ставки дисконтирования u≥0.

На основании сделанных предположения и проведенной формализации основных составляющих инновационной деятельности сформируем ее экономико-математическая модель, которую представим в следующем виде:

RIPt = {a1DPt ´ (1+a2)IP t-1 , DPt > 0},   0 £ RIPt £  DPt;  

RIPt = {0, DPt £ 0},  0 £ RIPt £  DPt;                                                         (1)

IPt(RIPt, Zt) = (1 – l) ´ (b1RIP t-1 + b2Z t-1),

где l – случайная величина, принимающая значения в пределах [0, 1] с равной вероятностью;

RIRt = {d1DPt ´ (1+d2IPt+d3IRt-1), DPt > 0}, 0 £ RIRt £  DPt- RIPt;

RIRt = {0, DPt £ 0}, 0 £ RIRt £  DPt- RIPt;                                                 (2)

IRt(RIt, Zt) = (1 – m) ´ [q1RIt-1(1 + q2IPt-1)],

где m – случайная величина, принимающая значения в пределах  [0, 1] с равной вероятностью;

Zt(IP t-1, IR t-1, Z t-1) = w1IP t-1+w2IR t-1+w3Z t-1;

Dt = (1- σ){mIRt, mIRt < Mt(1-c)}                                                                (3)

Dt = (1- σ){ Mt(1-c), mIRt ³ Mt(1-c)}

где σ – случайная величина, принимающая значения в пределах [0, 1] с равной вероятностью;

Pt = (1 – q) ´ (Dt – RIPt – RIRt),   PDt = (Pt + PD t-1) : (1+u).                      (4)

Таким образом, нами разработана обобщенная экономико-математическую модель взаимодействия участников инновационной деятельности (1-4).

Интенсивность инновационной деятельности предприятия определяют параметры модели a1, a2, d1, d2, d3 ≥ 0. Малые значения этих параметров соответствуют незначительной инновационной активности предприятия, а увеличение значений этих параметров свидетельствует об активном развитии инновационной деятельности предприятия. Неотрицательные значения параметров b1, b2, q1, q2, w1, w2, w3 характеризуют эффективность инновационной деятельности, а так же эффекты, вызванные процессами накопления знаний и их устаревания. Ожидаемую реакцию рынка на инновации характеризует параметр m≥0. Устанавливаемое государством значение ставки налога на прибыль эквивалентно значениям параметра q≥0. Конкурентная среда характеризуется параметром c, который может варьироваться в пределах от 0 до 1. При с = 0 считается, что конкуренция отсутствует, а при с = 1 уровень конкуренции считается максимальным. Параметр Mt=pMt-1 – характеризует уровень текущего потенциала рынка для вывода и реализации инноваций. Параметр p определяет тенденции развития рыночной ситуации под воздействием инновационных продуктов и технологий. При (p>0) рынок имеет тенденцию к повышению, а при (p<0), наоборот, к понижению.

В результате проведенных исследований были формализованы основные составляющие и разработана обобщенная экономико-математическая модель взаимодействия участников инновационной деятельности с учетом параметров воздействия внутренней и внешней среды предприятия, особенностей накопления и устаревания знаний, вариантов использования новых технологий, а так же ряда других параметров.

Исследование выполнено при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований, проект №12-06-00237а.

Литература:

1. Инвестиции в России. 2011: Стат.сб./ Росстат. – М.:, 2011. – 303с.

2. Инновационное развитие: экономика, интеллектуальные ресурсы, управление знаниями. / Под ред. Б.З. Мильнера. – М.: ИНФРА-М, 2009. – 624с.

3. Ларин С.Н., Жилякова Е.В. Организационные структуры и интеграционные формы науки и бизнеса как фактор стимулирования инновационной деятельности на региональном уровне. // Национальные интересы: приоритеты и безопасность, 2012, №19(160). С.17-28.

4. Оценка эффективности научной, научно-технической и инновационной деятельности. / Под ред. Шайбаковой Л.Ф., Рожковой М.А. – Екатеринбург: УрГЭУ, 2007. – 384с.

5. Россия в цифрах. 2012: Краткий статистический сборник. / Росстат – M., 2012. – 573 с.