Диссертация (1145439), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Модели оптимального управления возобновляемыми ресурсами, в которых агенты участвуют в процессе эксплуатации разное время, являются наиболее прибли-8женными к реальности, но мало исследованными. Стоит отметить только работы [121],[188], в которых горизонт планирования является случайной величиной с заданным распределением.Следовательно, актуальными проблемами являются построение стратегий рационального управления возобновляемыми ресурсами и поддержание кооперативного поведенияагентов эколого-экономической системы. В диссертационной работе данные задачи исследуются с применением различных подходов: введением закрытых для эксплуатации территорий; оптимального разделения территории и наказания участников, нарушивших кооперативный договор; применением динамически устойчивой процедуры распределения дележа; поддержанием устойчивости коалиционного разбиения и применением арбитражныхпроцедур для построения кооперативных стратегий и выигрышей агентов.Объектом исследования в диссертационной работе являются динамические системы,связанные с процессами использования возобновляемых ресурсов, предметом – методыуправления такими эколого-экономическими системами.Эколого-экономическая система – это интеграция экономики и природы, представляющая собой взаимосвязанное и взаимообусловленное функционирование производства ипротекание естественных процессов в природе ([11]).
Основными характеристиками такихсистем являются наличие нескольких экономических агентов, их воздействия на экологическую систему, затраты и прибыль от эксплуатации возобновляемых ресурсов. Отличиемтеоретико-игрового подхода к исследованию динамических систем от задач оптимальногоуправления является учет того факта, что агенты эколого-экономической системы обладают различными, а порой и противоположными интересами. Для разрешения возникающихконфликтов применяются различные принципы оптимальности (некооперативные и кооперативные) и переговорные схемы. В диссертационной работе важной характеристикойисследованных эколого-экономических систем является наличие центра, определяющего иконтролирующего оптимальное поведение агентов (см. рис. 1).Цель работыЦелью диссертационной работы является разработка методов управления возобновляемыми ресурсами на основе теории динамических игр и условий, стимулирующих кооперативное поведение участников процесса эксплуатации ресурса, для повышения эффективности функционирования эколого-экономических систем.9Управляющий орган(центр)управлениеЭкономический агент 1(игрок 1)Экономический агент n(игрок n)...взаимодействиястратегии(интенсивностьэксплуатации)......ресурс nресурс1...экологическая системаРис.
1. Эколого-экономическая системаОсновные задачиРазработка кооперативных и некооперативных схем управления возобновляемыми ресурсами с участием центра и их сравнение. В диссертационной работе предлагается методуправления эколого-экономической системой, в котором задачей центра является выбороптимальной доли эксплуатируемой территории для поддержания стабильного развитияресурса в долгосрочной перспективе.Разработка метода поддержания кооперативного поведения агентов эколого-экономической системы в форме стратегий наказания (кооперативное регулируемое равновесие). Втрадиционном подходе игроки сами контролируют поведение друг друга, наказывая отклонившихся изменением своей оптимальной стратегии.
В диссертационной работе предлагается новая схема, где контроль над соблюдением кооперативного договора является задачейцентра. Агент, нарушивший договоренности, достигнутые в начале периода планирования,наказывается центром постепенным уменьшением территории эксплуатации.Применение метода поддержания кооперативного поведения, использующего динамически устойчивую процедуру распределения дележа (ПРД). Использование данной схемысопряжено с построением характеристических функций для определения кооперативныхвыигрышей агентов эколого-экономической системы. В диссертационной работе разрабатываются методы определения характеристической функции, учитывающие наличие информации у агентов о формировании коалиции (модели с отсутствием информации и синформацией).10Также при кооперативном поведении необходимо учитывать иррациональность игроков и накладывать соответствующие условия, стимулирующие кооперативное поведениеагентов эколого-экономической системы.
Одной из задач диссертационной работы является разработка условия, которое побуждает агента соблюдать кооперативное соглашение,достигнутое в начале периода планирования. А также построение достаточных условий,стимулирующих кооперативное поведение участников в задачах управления возобновляемыми ресурсами.В кооперативной теории игр важным показателем целесообразности формирования коалиций являются понятия внутренней и внешней устойчивости. При этом данные условияприменяются в ситуации, когда возможно формирование только одной коалиции.
В диссертационной работе исследуются модели, в которых могут формироваться несколько кооперативных соглашений. Поэтому, одной из решаемых задач является разработка условийустойчивости коалиционного разбиения, учитывающих возможность перехода игроков изодной коалиции в другую.В диссертационной работе проведено исследование теоретико–игровых моделей, учитывающих несимметричность агентов эколого-экономической системы, в которых игрокиразличаются коэффициентами дисконтирования и горизонтами планирования. Основнойзадачей в данной ситуации является построение кооперативных стратегий агентов, т.к.определение выигрышей игроков при кооперативном поведении стандартными способаминевозможно. Поэтому, необходима разработка методов определения кооперативного выигрыша и распределения его между агентами, таких как построение общего коэффициентадисконтирования и применение арбитражных решений (bargaining solutions).И, последней, наиболее соответствующей реальным процессам эксплуатации возобновляемых ресурсов, задачей диссертационной работы является построение кооперативногоповедения в случае, когда агенты эколого-экономической системы различаются не толькокоэффициентами дисконтирования, но и временами участия в процессе эксплуатации ресурса.
Рассмотрены случаи фиксированных горизонтов планирования и времен участия,выраженных дискретными случайными величинами с заданными распределениями.Научная новизнаРазработаны методы управления возобновляемыми ресурсами, в том числе с участиемцентра. В условиях индивидуального и кооперативного поведения агентов эколого-экономической системы найдены оптимальные стратегии, выигрыши и проведено их сравнение.
Втрадиционной постановке задачей центра (контролирующего органа) является регулиро-11вание процесса эксплуатации ресурсов путем введения ограничений (квот). В диссертационной работе задача центра – выбор оптимальной доли эксплуатируемой территории дляподдержания стабильного развития возобновляемого ресурса. Сама постановка задачи является оригинальной. Кроме того, важен и прикладной аспект, поскольку практическаяорганизация такой схемы экологического регулирования значительно проще, чем использование квот.Разработанная схема кооперативного регулируемого равновесия с участием центра принципиально отличается от традиционной. Регулируемое равновесие применяется для поддержания кооперативного договора и наказания участников, отклоняющихся от первоначального решения о кооперации.
В традиционном подходе игроки сами контролируют поведение друг друга, наказывая отклонившихся изменением своей оптимальной стратегии.В диссертационной работе предлагается метод управления, где стратегией центра является разделение эксплуатируемой территории и контроль над соблюдением кооперативногосоглашения. Агент эколого-экономической системы, нарушивший договоренности, достигнутые в начале периода планирования, наказывается центром постепенным уменьшениемтерритории эксплуатации. Такая схема может быть реализована в практических задачахоптимального управления процессом эксплуатации возобновляемых ресурсов.
Одним изпоказателей экономической целесообразности поддержания кооперации с участием центраявляется ее выгодность для агентов, соблюдающих кооперативное соглашение. Так, в традиционной схеме, когда игроки сами контролируют поведение друг друга, при отклоненииодного из них оппонент вынужден нести дополнительные расходы на наказание отлонившегося. Если же центр наказывает отклоняющихся агентов эколого-экономической системы,то честный игрок, наоборот, имеет преимущество и получает большую выгоду, что связанос изменением эксплуатируемой территории.В диссертационной работе сформулировано условие, которое побуждает агентов экологоэкономической системы соблюдать кооперативное соглашение, достигнутое в начале периода планирования. Разработанное условие, названное условием, стимулирующим рациональное поведение на каждом шаге, легко проверяемо, а популярное в теории динамических игрусловие «защиты от иррационального поведения» [192] является его следствием.
Применение условий, стимулирующих кооперативное поведение, в задачах управления возобновляемыми ресурсами благотворно влияет на состояние экологической системы.12При исследовании устойчивости достигнутых соглашений в кооперативной теории игриспользуются понятия внутренней и внешней устойчивости, но для моделей, в которыхвозможно формирование только одной коалиции. В диссертационной работе сформулировано понятие коалиционной устойчивости, расширяющее условия внутренней и внешнейустойчивости коалиций в моделях, в которых возможно формирование нескольких кооперативных соглашений.
Разработанное условие учитывает возможность перехода множестваагентов из одной коалиции в другую.Традиционно, при исследовании кооперативного поведения в эколого-экономических системах предполагается использование агентами одинаковых коэффициентов дисконтирования. Если же они различаются, то нет возможности определить стратегии и выигрыши игроков при кооперативном поведении стандартными способами. В диссертационной работепредложены методы определения кооперативного выигрыша и распределения его междуучастниками с использованием арбитражной схемы Нэша (Nash bargaining solution).Еще одной актуальной задачей, исследованной в диссертационной работе, являетсяопределение кооперативных стратегий и выигрышей в случае наличия у агентов экологоэкономической системы различных горизонтов планирования. Определение кооперативногоповедения в данном случае не было исследовано ранее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
