Модели финансирования исследовательской стадии инновационных проектов в условиях ресурсной конкуренции (1142468), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Либо C (r )монотонно убывает при r 0 и C (0) является ее максимальным значением, либомаксимум прибыли достигается при некотором объеме финансирования r0 0 ,для которого C (r0 ) C (0) . Как показало моделирование оба варианта возможны.Первый вариант возможен, когда вероятности p11 (0) и p22 (0) достаточновелики, а разности c11 c12 и c 22 c 21 прибылей от выполнения заключительных41этаповпроектаприошибочномиправильномпринятиирешениянаисследовательском этапе незначительны. В такой ситуации, которая нехарактерна для наукоемких проектов, выделение средств на исследования неприведет к росту прибыли от реализации всего проекта. Это объясняется восновном слабой зависимостью прибыли от результатов исследований.
Еслизначения вероятностей p11 (0) и p22 (0) на начало исследований уже достаточноблизки к 1 , то при дальнейшем увеличении объёма финансирования r этимвероятностям уже некуда расти. Иными словами, в начальный момент ситуацияуже является достаточно ясной (определенной) без дополнительных прикладныхисследований в рамках проекта. Достаточно существующего (достигнутого) кначалу исследований ( r 0 ) уровня знаний в рассматриваемой прикладнойобласти.Во втором случае, характерном для инновационных проектов, выделениесредств на научно-исследовательские работы в размере r целесообразно, так какэто приводит к росту прибыли от реализации проекта.Из формулы (2) и неравенств 0 p11 (r ) 1 , 0 p 22 (r ) 1 следует неравенствоP1c12 P2 c 21 r C (r ) P1c11 P2 c 22 r .Естественно считать, чтоp11 (r ) 0, p22 (r ) 0приr (большиеотрицательные значения r можно трактовать как ситуацию, которая была задолгодо начала прикладных исследований) и p11 (r ) 1, p 22 (r ) 1 при r .
Тогдалинейные функции l1 (r ) P1c12 P2 c21 r и l 2 (r ) P1c11 P2 c 21 r , ограничивающиеC (r ) , являются асимптотами. Таким образом, график функции C (r ) располагаетсяв наклонной полосе между двумя прямыми линиями, описываемыми уравнениямиl1 (r ) P1c12 P2 c 21 r и l 2 (r ) P1c11 P2 c 21 r .Для нахождения оптимального объема финансирования rопт запишемнеобходимое условие существования максимума функции, заключающееся вравенстве 0 производной C (r ) dC (r )(3):dr42 (r )(c11 c12 ) P2 p 22 (r )(c 22 c 21 ) 1P1 p11Из-за ограничений(3) (r ) 0p11 (r ) 1 и p 22 (r ) 1 , имеем p11 (r ) 0 приp 22r , поэтому слагаемые в левой части с ростом r стремятся к 0.
Значит,существование решения зависит от того, принимает ли левая часть равенства (3)при некотором r 0 значение больше 1, то есть, выполняется ли при некоторомобъеме финансирования r неравенство (4): (r )(c11 c12 ) P2 p 22 (r )(c 22 c 21 ) 1 .P1 p11(4)Если при увеличении r производные p11 (r ) и p 22 (r ) монотонно убывают, толевая часть (3) принимает максимальное значение при r=0. Такое поведениефункций (r )p11и (r )p 22соответствуетситуациифинансированияпродолжающихся научных исследований (имеется лабораторная база, методикиисследования, научный задел и т.
п.). Для этого частного случая условиесуществования решения уравнения (3) при некотором r 0 запишется в виде (5): (0)(c11 c12 ) P2 p 22 (0)(c 22 c 21 ) 1P1 p11ПриP1 P2 1 ,P1 0, P2 0 (r )(c11 c12 ), b p22 (r )(c22 c21 ) ,)a p11иabсправедливо(в(5)рассматриваемомнеравенствослучаеa P1 a P2 b b .Поэтому равенство (3) выполняется, если для некоторого r 0 справедливонеравенство (6): (r )(c11 c12 ),min{ p11 (r )(c 22 c 21 )} 1p 22(6)Это условие удобней использовать на практике, чем неравенство (4)поскольку не требуется знаний априорных вероятностей P1 и P2 .Свойство монотонности убывания производных p11 (r ) и p 22 (r ) , позволяетзаписать условие (6) в более простом виде min{ p11 (0)(c11 c12 ), p 22 (0)(c 22 c 21 )} 1 . Вэтом случае условие (4) достаточно проверить только при r 0 .432.3 Классификация видов функции зависимости эффективностиинновационного проекта от объема финансирования научного исследованияэтого проекта для различных значений входящих в нее параметров2.3.1 Использование логистической функции в качестве параметрамоделированияВ предыдущих рассуждениях не делалось каких-либо предположений оконкретном виде зависимостей p11 (r ) и p 22 (r ) , кроме их монотонного роста истремления к 1 при возрастании расходов.
Используя достаточно естественныеаналогии и общие предположения о процессе исследований можно уточнить видфункций p11 (r ) и p 22 (r ) . Представляется естественным рассматривать прикладныеисследовании,проводимыеврамкахинновационногопроекта,какповторяющийся процесс проб и ошибок (экспериментов). В ходе исследованийувеличивается вероятность правильного определения реального состояния. Притаком понимании исследований представляется естественным использоватьсходствопроцессовобученияиисследованияииспользоватьмоделиитерационного научения, рассмотренные в [43,74,71]. Основным объектом в этихмоделях является некоторый критерий научения и изменение этого критерия впроцессе научения – так называемые кривые научения.
В нашем случае аналогомкритерия научения является вероятность правильного решения о дальнейшихперспективах инновационного проекта, а аналогами кривой научения являютсявероятности p11 (r ) и p 22 (r ) . Эти вероятности возрастают с увеличением объемапроведенныхисследований,которыйнапрямуюзависитотобъемаrфинансирования этих исследований.Представляется естественным рассматривать прикладные исследования,проводимые в рамках инновационного проектаобучения,роста,гдеиспользуютсямоделипо аналогии с процессамиитерационногонаучения44(А. Яблонский [66, 67], Дж.
П. Мартино [103], Э. Янч [117], Р. Фостер [130], Т.Модис [131], М. Ван дер Эрви [132]). «Кривые научения» имеют вид S-образнойкривой, или логистических кривых: Перла-Рида, Гомперца. Поэтому далее вработе в качестве одного из возможных способов описания вероятностей p11 (r ) иp 22 (r ) будет использоваться логистическая функция.Вероятности p11 (r ) и p 22 (r ) , в зависимости от специфики прикладныхисследований, могут описываться зависимостями с различными параметрами. Втоже время, во многих случаях вполне обоснованным является предположение оравенстве p11 (r ) p 22 (r ) этих функций. Рассмотрим этот «симметричный» случайболее подробно, поскольку он позволяет лучше понять ситуацию в общем случае.Пусть зависимости вероятностей p11 (r ), p 22 (r ) принятия истинной гипотезы иотклонения ложной гипотезы от объема финансирования r описываютсялогистической функцией (7):p11 (r ) p 22 (r ) p(r ) p0,p 0 (1 p 0 ) e rp11 (0) p 22 (0) p 0(7)Эта функция является решением логистического дифференциальногоуравненияdp p(1 p) .dr45dp drp (1 p )11dp( ) drp 1 pln p ln(1 p ) r cpln (r c)1 ppc1 e r , c1 e c1 ppc1 e r1 c1 e rp11 c1 e rp 0 p ( 0) c1 p11 c11 p0p0p011 p 0 r p 0 (1 p 0 ) e r1ep02.3.2 Исследование поведения функции С(r) в зависимости от входныхпараметровДля исследования поведения функции С(r) запишем формулу ожидаемогодохода от проекта (2) в следующем виде (8):C (r ) P1c12 P2 c 21 r P1 (c11 c12 ) P2 (c 22 c 21 ) p (r )A(8)Bгде A P1c12 P2 c 21 , B P1 (c11 c12 ) P2 (c22 c21 ) .Учитывая (6.1) и (6.2) производная C (r ) имеет следующий вид:Be r (1 p0 ) p0 (1 p0 ) 2 e 2 r (1 p0 ) p0 ( B 2)e r p02C (r ) 1 r(e (1 p0 ) p0 ) 2(e r (1 p0 ) p0 ) 2Заметим, что B 0 , посколькуc12 , c 21 , c 22отрицательны иc 21 c 22 0(расходы на проект c 21 в случае необоснованного продолжения проекта больше,чем расходы c 22 при правильном решении о прекращении выполнения проекта).46Для нахождения экстремумов функции C(r) приравняем производную этойфункции к нулю и после несложных преобразований получим уравнение (9): e 2r (1 p0 ) 2 (1 p0 ) p0 ( B 2)e r p02 0(9)Это выражение представляет собой квадратное уравнение относительно rвеличины x e .Дискриминант D этого уравнения имеет вид:D (1 p0 )2 p02 ( B 2)2 4(1 p0 ) p02 (1 p0 )2 p02 ( B ( B 4))Уравнениеимеетдвавещественныхрешения,есливыполняетсянеравенство B 4 0 (это следует из того, что дискриминант D 0 ).
Решенияуравнения имеют видx1, 2 Из-затого,чтоp0B 2 B ( B 4)2(1 p 0 )выполняютсянеравенства0 B 4 B 2иB 2 B ( B 4) оба корня положительны. Поэтому экстремальные значенияобъемов финансирования исследований определяются по формулам (10):1 p ( B 2 B ( B 4) ) 1 (1 p0 )( B 2 B ( B 4) ) r1, 2 ln 0 ln 2(1 p0 )2 p0(10)Рассматривая знаки производной C (r ) для различных значений r нетрудноувидеть, что меньший из двух корней соответствует минимуму функции C (r ) , абольшийсоответствуетмаксимуму.Экстремальные(максимальноеиминимальное) значения общих затрат на весь проект получаются подстановкойкорней r1 , r2 уравнения (9) в выражение (2) для функции C (r ) .C (r1 ) A B 1 (1 p0 ) ( B 2 B ( B 4) ) 1 lnB ( B 4) , 22 2 p0C (r2 ) A B 1 (1 p0 ) ( B 2 B ( B 4) ) 1 ln 22 2 p0B ( B 4) .47Анализируя знаки производной C (r ) для различных значений r можноопределить, какой вид имеет график функции C (r ) для различных значенийвходящихвнеепараметров.Этоважнодляоценкиэффективностиинновационного проекта.
Если C (0) 0 , то это означает, что увеличениефинансирования исследований приводит к росту прибыли всего проекта. Знакпроизводной C (r ) определяется знаком выражения в левой части уравнения (9),которое является квадратным трехчленом.Если уравнение (9) не имеет корней, то C (r ) 0 для всех r и функция C (r )монотонно убывает с ростомr.Что означает отсутствие прибыли инезависимость прибыли проекта от прикладных научных исследований.Если уравнение (9) имеет два корня r1 и r2 , то при r r1 или при r r2функция C (r ) убывает, а при r1 r r2 функция C (r ) возрастает. C (r ) 0 .