Методы прогнозирования НТП

Используется большой набор различных методов. Особенно широко используется метод экспертных оценок. Он используется как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами прогнозирования. Часто применяется метод Дельфи, метод комиссии, метод написания сценария, метод взвешенных оценок.

МЕТОД ВЗВЕШЕННЫХ ОЦЕНОК заключается в экспертном определении перспектив развития НИОКР и их взвешенных оценок как основных критериев важности принятых направлений для НИОКР.

В конечном итоге строится организационно-экономическая модель – дерево технического прогресса. Определение и оценка элементов каждого уровня осуществляется по специальным «картам прогноза» (матрицам), которые используются в качестве основных носителей информации.

Пример карты прогноза:

Оценка дается каждым экспертом на основе коэффициента значимости. После этого под руководством председателя экспертной комиссии начинается обсуждение карт прогноза, защита своих позиций каждым экспертом, в результате чего и формируется общая карта прогноза.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПО ИСТОРИЧЕСКОЙ АНАЛОГИИ. Предполагает сравнение прогнозируемой технологии с какой-либо сходной технологией в прошлом. Аналитическая модель исходит из предположения относительно внутренних механизмов действия изучаемой системы и обычно основывается на понятии «необходимости» определенного типа поведения, что при определенных обстоятельствах люди ведут себя нормально. При повторении данной ситуации они, вероятнее всего, будут вести себя так же.

Для прогнозирования развития НТП необходимо подыскание исторической параллели между двумя ситуациями. Обычно предлагается по пунктам сравнить историческую ситуацию, используемую в качестве модели, с прогнозируемой ситуацией и надо установить совокупность аспектов, по которым будут анализировать обе ситуации. Обычно используются следующие аспекты: а) технологические условия, б) экономические, в) управленческие, г) политические, д) социальные, е) культурные, ж) интеллектуальные, з) этические, и) экологические и т.д. Каждый из этих аспектов анализируется более подробно. Так, например, технологический аспект исследуется по таким параметрам, как существование конкурирующих, поддерживающих и дополняющих технологий; технологическая среда, в которой создавалась технология; уровень подготовки специалистов и т.д.

При использовании данного метода возникает ряд проблем. Так возможно а) использование случайных аналогичных событий; б) попытка только на основе заданного перечня причин и взаимосвязей модельной ситуации предсказать точный фактический результат; в) историческая уникальность; г) исторически обусловленное сознание лиц, чьи решения определяют исход сопоставимых ситуаций.

КРИВЫЕ РОСТА. Модель предполагает, что развитие научных знаний осуществляется по определенным закономерностям. В развитии научных знаний выделяют три этапа. Первый этап – накопление знаний, завершающееся крупным научным открытием. Второй этап – появление большого количества сравнительно небольших открытий, базирующихся на данном крупном открытии. Третий этап - затухание количества научных открытий. Таким образом, развитие научных знаний происходит по S-образной кривой.

При разработке прогноза на основе S-образных кривых следует учитывать, что:

А) существует верхний предел роста научных знаний. Этот предел основывается на приближенной оценке экспертами потребностей общества.

Б) Приближение к этому пределу будет происходить по определенной математической функции.

В) параметры этой функции могут быть определены аналитическим выравниванием, основанным на значении этих параметров в прошлом.

Существует несколько математических моделей описывающих поведение S-образных кривых.

Кривая Перла имеет вид: ,

где y – количество научных знаний;

L – верхний предел переменной у; a и b – параметры, характеризующие скорость распространения научных знаний; e – основание натурального логарифма; t – время.

Кривая Гомперца имеет вид:

ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ ТЕНДЕНЦИЙ. Центральной тенденцией прогнозирования, выходящего за пределы известных в настоящее время технологических решений, является понятие непрерывности. Если в определенной области техники наблюдалось непрерывное развитие, выраженное в последовательных технологических решениях, каждое из которых превышало возможности предыдущего, то разумно полагать, что этот процесс будет происходить и в дальнейшем.

Важным аспектом является выбор параметра экстраполяции. При этом надо руководствоваться следующими положениями:

· параметр должен быть таким, чтобы над ним можно было выполнять операции;

· параметр должен верно представлять состояние техники и технологии;

· параметр должен быть приемлем для различных видов технологических решений, выполняющих одну функцию;

· должны иметься необходимые данные о прошлом развитии;

· данные должны быть сопоставимыми.

Такими параметрами могут быть данные, опирающиеся на прочную эмпирическую или теоретическую основу. К ним можно отнести:

- функциональные характеристики, не зависящие от какой-либо конкретной технологии;

- технические параметры, позволяющие реализовать функциональные характеристики с помощью конкретной технологии;

- научные и технические открытия, связь которых с функциональными характеристиками еще не установлена.

Все эти типы данных, относящиеся к прошлому, поддаются экстраполяции во времени.

Экстраполяция временных рядов составляет основной количественный метод, который может быть использован в прогнозировании технологических процессов. Наиболее часто используется модель Айзенсона:

- прирост знаний (информации);

t – время;

g - средняя продуктивность одного ученого в единицу времени;

N(t) – количество ученых, активно занятых данной проблемой во время t;

e – основание натурального логарифма

c – постоянный коэффициент.

Модель Гартмана:

- прирост знаний (информации);

к – коэффициент пропорциональности;

V – скорость информационных потоков;

N – количество ученых, занятых данной проблемой

I(t) – объем информации к времени t;

- сечение реакции ученых на генерацию новой информации.

Если в прошлом развитие, вызываемое нововведениями с возрастающими функциональными характеристиками, происходило с постоянной скоростью, то можно ожидать, что эта скорость останется постоянной. Данный подход называется наивной экстраполяцией. Она наивна в том смысле, что основывается на предположении о том, что все происходившие в прошлом и сформировавшиеся тенденции, которые мы экстраполируем, будут иметь место и в будущем.

Используется экстраполяция временных рядов на феноменологической основе. В этом случае существуют тенденции, позволяющие получить наиболее плавные кривые тенденций на основе наилучших, а не средних из имеющихся образцов технологии. Опыт показывает, что выдвигаемые экспертами интуитивные прогнозы научных и технических параметров и функциональных характеристик приводят, как правило, к линейной зависимости от времени.

Изложенные выше методы обладают некоторыми недостатками:

- не способны учитывать уже происшедшие изменения условий, определяющие прошлое поведение системы и то. Что данное поведение не будет продолжаться в будущем;

- не дают возможности предсказать результат даже в том случае, когда известно, что одно или несколько важных условий могут измениться и это приведет к изменению темпа технологических нововведений;

- не могут предоставить данных относительно того, какие условия следует изменить и насколько, чтобы добиться желательного изменения темпа технологических изменений.

Для преодоления этих проблем надо применять методы, которые дают возможность проникнуть во внутренние механизмы действия системы, порождающей технологию, и в которых используются знания взаимосвязей причин и следствий внутри этой системы. Такие методы называются аналитическими и им свойственно изучение закономерностей развития НТП в определенных отраслях и сферах науки и производства. (Исследования Мэнсфилда, Грилихеса, Оппенлендера и др.)

Широко используются нормативные методы прогнозирования. В основе этих методов лежит системный подход. Строятся модели, в которых пытаются отобразить элементы какой-нибудь системы и изучить взаимосвязи между этими элементами. Они применяются также для исследования затрат, возможностей, ограничений и узких мест. Цель этих моделей состоит в определении уровня технических характеристик, которые понадобятся для выполнения определенной функции, на основе предполагаемой или проектируемой потребности. Наиболее распространенными методами нормативного прогнозирования являются: дерево целей; морфологические модели; блок-схемы последовательности выполнения задач.

ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ используется, если анализируемую систему можно представить в виде уровней сложностей, уровней причинных взаимосвязей или иерархических уровней. Дерево – связанный ориентированный граф, не содержащий петель, каждая пара его вершин соединяется единственным ребром. Под графом в общем случае понимается фигура, состоящая из вершин, соединенных отрезками-ребрами. Дерево целей – граф, выражающий отношения между вершинами-этапами или проблемами достижения некоторой цели.

При построении дерева целей следует соблюдать следующие условия:

· исходящие из одной вершины ветви должны образовывать замкнутые множества;

· ветви, исходящие из одной вершины, должны быть взаимно исключающими;

· каждая вершина представляет собой цель для всех исходящих от нее ветвей.

При разработке дерева целей следует использовать правила:

· Конкретность формулировок целей;

· Сопоставимость целей каждого уровня;

· Измеримость – формулировка целей должна обеспечивать возможность количественной или порядковой степени ее достижения;

· Конъюнктивность – каждая цель верхнего уровня должна быть представлена в виде подцелей следующего уровня таким образом, чтобы объединение понятий подцелей полностью определяло понятие исходной цели;

· Непрерывность, полнота, последовательность разложения цели;

· Полный охват подцелями каждой цели вышестоящего уровня и исключение элементов дублирования в целях на каждом уровне.

Цели одного уровня могут быть конкурирующими между собой или быть взаимоподдерживающими. Поэтому важно определить коэффициенты значимости целей. Они определяются экспертным путем. Они показывают какая из целей важнее, чем можно поступиться при необходимости для их достижения или наоборот, на что надо обратить внимание, выделив больше ресурсов.

Существует большое разнообразие использования дерева целей.

Селективный метод предназначен для прогнозирования НИОКР на уровне отрасли. Внутренняя структура метода предполагает два графа: а) дерево целей, б) стохастическая сеть. Они работают последовательно. Для реализации метода необходимо выполнить ряд работ в следующей последовательности:

- сбор статистических данных;

- получение простейших прогнозов по необходимой проблематике;

- написание сценария будущего развития;

- выработка критериев оценки;

- определение набора возможных целей;

- построение дерева целей;

- экспертная оценка целей и критериев;

- расчет по дереву целей;

- распределение средств по выбранным проблемам;

- распределение проблем по научным организациям;

- построение стохастической сети решения проблемы (дерева решений). Дерево решений представляет собой варианты возможных решений, а также возможные события и действия, на которые оказывают влияние не контролируемые факторы. Оно строится на основе полученных от экспертов оценок. На этой же основе рассчитывается вероятность каждого из альтернативных результатов. С помощью теории игр и других математических методов решаются проблемы оптимизации.

- выработка оптимальных стратегий проведения НИОКР;

- распределение ресурсов по оптимальным стратегиям.

МЕТОД «двойного дерева» предполагает теоретическое дерево, состоящее из событий-вопросов и экспериментальное дерево, которое подтверждает или опровергает теоретическое дерево. По теоретическому дереву определяется оценка относительной важности его элементов. По экспериментальному дереву – возможность реализации этих элементов.

СИСТЕМА ЦППО (Центр Перспективного Планирования и Оценок Министерства национальной обороны Франции) предполагает дерево полезности и экономическое дерево, которые имеют общий нижний уровень. Экономическое дерево учитывает интересы исполнителя. Дерево полезности строится на основании заказчика и состоит из следующих уровней:

- стратегические задачи;

- тактические задачи;

- потенциальные потребности;

- подсистема и элементы исследования операций.

СИСТЕМА ПАТТЕРН (Planning Assistance Through Technical Evalution of Relevance Numbers – помощь планированию посредством научно-технической оценки количественных данных). Разработана в 1964 г. фирмой «Ханниуэл». Используется для разработки научно-технических решений и сочетает программно-целевой подход с экспертным методом (Дельфи). Система ПАТТЕРН используется при поиске ответов на следующие вопросы: а) выявление наиболее важных направлений НИОКР; б) выявление технологических трудностей, касающихся систем, технических идей, ресурсных потребностей и оценка их сравнительной важности; в) оценка относительной ценности избранной технологии; г) оценка альтернативных возможностей достижения главных целей.

Структура данного метода состоит из следующих элементов:

- выбор объекта прогноза;

- выявление внутренних закономерностей;

- написание сценария;

- формулирование задач и генеральной цели прогноза;

- анализ иерархии;

- принятие внутренней и внешней структуры;

- анкетирование;

- математическая обработка данных анкет;

- количественная оценка структуры;

- верификация;

- разработка алгоритма распределения ресурсов;

- оценка распределения.

При построении дерева целей выделяют несколько следующих друг за другом и находящихся в определенном соподчинении уровней. Основные элементы ПАТТЕРН как средства выработки решения схематично выглядит следующим образом:

В сценарии делается попытка без количественных оценок проанализировать цели, направления усилий и задачи на определенный период. Полученные результаты используются для построения дерева целей и установления коэффициентов относительной важности. Одновременно при помощи методов экстраполяции, S- образных кривых и т.д. составляется картина перспектив развития науки и техники. Для составления дерева целей, выявления первичных и вторичных систем, функциональных подсистем и их взаимосвязи необходимо четко определить две группы характеристик:

-взаимная поддержка, т.е. состояние других отраслей науки и возможность использования этих результатов;

- состояние проекта и сроки работ по системам и подсистемам.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД разработан швейцарским астрономом Цвикки. Он позволяет детально изучить структуру исследуемого объекта, специфику взаимодействия его составных частей. Сущность метода заключается в разбивке проблемы на исходные элементы с последующим перебором составных частей в различных сочетаниях друг с другом. Результаты метода обычно представлены в табличной или графической форме. Заключительный шаг при использовании морфологического метода – сравнительный анализ сопоставляемых решений и выбор наиболее предпочтительного из них, что делается с помощью экспертных оценок.

БЛОК-СХЕМЫ последовательности выполнения задач используются в тех случаях, когда систему можно представить в виде одной или нескольких цепочек последовательных этапов.

1. Планирование развития науки и техники

Задачами планирования НТП является а) развитие НИОКР, определяющих создание материально-технической базы производства, б) повышение технического уровня производства, в) обеспечение роста производительности труда.

Объектами планирования НТП являются:

- основные научно-технические программы;

- освоение производства новых видов продукции;

- внедрение прогрессивных технологий;

- основных показателей технического уровня производства и важнейших видов выпускаемой продукции;

- экономического эффекта от проведения научно-технических мероприятий;

- финансирование НИОКР;

- подготовки кадров.

В РБ разрабатывают долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные программы НТП. Долгосрочный прогноз – Комплексная программа НТП до 2015 года – включает:

· Рекомендации по динамике, структуре и использованию научного и образовательного потенциала страны, на основе которых формируются приоритеты отдельных направлений НИОКР;

· Предложения по основным направлениям структурной политики, т.е. по формированию трудовых, материальных и финансовых ресурсов;

· Обоснование хозяйственных, организационных и других необходимых предпосылок для ускорения НТП.

В комплексную программу входят:

· предложения по разработке научно-технических программ;

· обоснование народнохозяйственной значимости решения научно-технических проблем;

· характеристика основного содержания намечаемых технических сдвигов;

· требования к НИОКР, к смежным областям развития науки и техники;

· оценка сроков и масштабов решения научно-технических проблем, затрат на их реализацию и внедрение, ожидаемого социально-экономического эффекта;

· рекомендации по материальному и организационному обеспечению научно-технических программ.

Обычно выделяют несколько причин формирования приоритетов в НИОКР: а) ограниченность производственных ресурсов и возникающая на этой основе несбалансированность в экономике; б) формирование точек роста, т.е. определение технологий, которые могут обеспечить быстрый рост национальной экономики; в) уменьшение степени воздействия социальных ограничений на развитие экономики.

Научно-технические программы представляют собой адресный плановый документ, предусматривающий комплекс мероприятий, взаимосвязанных по ресурсам, исполнителям и срокам выполнения и относящихся к разным сферам деятельности (научной, проектно-конструкторской, строительной, производственной).

Выделяют два вида программ:

А) целевые комплексные научно-технические программы, реализация которых в ближайшее время может дать значительный эффект;

Б) программы по решению важнейших научно-технических проблем.

Перечень государственных программ, порядок их разработки, выполнения и финансирования определяется Советом Министров. Разработка и реализация отраслевых и региональных программ осуществляется соответствующими органами управления.

Схема предварительной проработки состава и содержания государственных научно-технических программ может быть представлена в следующем виде:

- научно-техническая и технико-экономическая экспертиза представленных проектов;

- конкурсный отбор;

-формирование государственного заказа на реализацию научно-технических проектов.

При проведении отбора представленных проектов учитывается два вида критериев:

1) критерий научной значимости и перспективности работ. К ним относят направления НТП кардинально обновляющие научные представления в традиционных областях и направлениях науки: оказывающие существенное влияние на получение новых знаний в различных областях науки, открывающие реальные перспективы обновления и развития прикладных возможностей науки;

2) критерий социально-политических и организационных условий реализации, что означает возможность определять социально-экономическое развитие республики, подъем уровня жизни населения.

Конкретные направления приоритетности также классифицируются по отдельным группам: а) научно-технические приоритеты высшего порядка

Б) отдельные инновационные проекты, которые связаны с решением задач краткосрочного характера, но имеющие большое значение для отрасли и субъектов хозяйствования;

В) важнейшие виды импорта технологии.

В РБ в соответствии с Постановлением Совета Министров РБ №139 от 27.02.1997 г. «О приоритетных направлениях создания и развития новых и высоких технологий и критериях их оценки» определен перечень таких технологий на период 1997-2010 годов. К ним отнесены: информационные технологии и электроника, биотехнологии, производственные технологии (прецизионные, лазерные и т.д.), создание новых материалов и химических продуктов и другие.

Внедрение результатов НИОКР требует определенных затрат и приносит выгоду. Сопоставление этих показателей лежит в основе определения экономического эффекта НИОКР. Конкретно необходимо ответить на два вопроса: а) насколько технически и экономически прогрессивно данное мероприятие и должно ли оно быть принято к внедрению, б) какова величина эффекта, который получит народное хозяйство от внедрения этого мероприятия.

Обычно рассчитывают следующие показатели эффективности:

А) прирост прибыли от применения новой техники и технологии

,

где Р_t- цена новой продукции в году t;

S_t – себестоимость новой продукции в году t;

Р₁ – цена заменяемой продукции в текущем году;

S₁ - себестоимость заменяемой продукции в текущем году;

Q_t – объем производства новой продукции в году t.

Б) повышение производительности труда:

,

где В_t – рост производительности труда (в %) в году t;

Ц₁ – объем продукции по стоимости в году, предшествующему внедрению новой техники;

Ч₁ – среднесписочная численность производственного персонала в году, предшествующему внедрению новой техники;

- планируемое уменьшение численности производственного персонала в году t, которое рассчитывается по формуле:

= ,

где Т₁ – затраты труда на одно изделие в текущем году;

Т_t - затраты труда на одно изделие в планируемом году;

Т_ф – фонд времени одного рабочего, в днях;

Q_t – объем производства новой продукции в году t.

В) рассчитывается срок окупаемости инвестиций в НИОКР и новую технику

Обычно в объем инвестиций включаются затраты на новую внедряемую технику (Ц), затраты комплектующих приспособлений, техоснастки инструментов (ЦИ), расходы на транспортировку (РТ), стоимость дополнительных оборотных средств, связанных с внедрением новой техники (РОс):

I= Ц + ЦИ + РТ + Рос

Планирование и прогнозирование темпов экономического

Роста и объема ВНП

1. Основные показатели развития экономики
2. Производственная функция и ее использование в прогнозировании темпов экономического роста
3. Метод экстраполяции при прогнозировании темпов экономического роста
4. Планирование и прогнозирование обобщающих показателей эффективности общественного производства