36
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ Оленёв Николай Николаевич ВЦ РАН, Москва

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

  • Upload
    ted

  • View
    98

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ. Оленёв Николай Николаевич ВЦ РАН, Москва. СОДЕРЖАНИЕ. Черный Лебедь Распределение производственных мощностей РФ по возрасту Вызовы, стоящие перед экономикой РФ Возможные стратегии развития РФ - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оленёв Николай НиколаевичВЦ РАН, Москва

Page 2: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

СОДЕРЖАНИЕ

Черный Лебедь Распределение производственных мощностей РФ по возрасту Вызовы, стоящие перед экономикой РФ Возможные стратегии развития РФ Администрирование и конфигурирование параллельных

вычислений в MATLAB Простейшая динамическая модель экономики страны Проблема идентификации модели экономики Базовый (он же пессимистический) сценарий развития Оптимистический сценарий развития экономики России

Page 3: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Черный Лебедь

Page 4: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Распределение производственных мощностей РФ по возрасту

Page 5: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Вызовы, стоящие перед экономикой РФ

Неэффективная система управления Старение производственных мощностей Демографический кризис Необходимость защиты огромных запасов природных ресурсов Апатия народа Мировой финансовый кризис

Page 6: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Возможные стратегии развития экономики РФ, решающие стоящие вызовы

«НЭП» (шаг назад в знакомое состояние) Госкапитализм, госплан по реиндустализации, энтузиазм стоящими задачами (кадры устарели, но еще есть)

«Пиночет» (либерализм без ограничений) Полный порядок во всем, запрет абортов, развитие ОПК, банкротов закрыть

«Луноход» (стратегия малых дел) Если попали в овраг, то возвращаемся в знакомую ситуацию и оттуда все рассчитываем с учетом оврагов

«Административная» (30 губерний, с назначаем. губернаторами, +Иран) «Имитационная» (внедряем все хорошее, что есть вовне) «Инновационная» (возможна в ОПК) «Инерционная» падение пока не израсходуем накопленные ресурсы,

вынужденная девальвация, затем рост за счет импортозамещения до уровня в 85% от 2008 г. и к 2017 г. снова на перепутье

Page 7: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Мабрикея

На планете Мабрикея, на которой имеется восемь стран – Ман, Аан, Бан, Ран, Иан, Кан, Еан, Яан – в 0-м году разразился мировой финансовый кризис. За каждую страну играет отдельная команда. Цель команды - на момент выхода из кризиса, который заранее не известен и зависит от действий игроков, попасть со своей страной в относительно лучшее экономическое положение. В игре, как на войне, все средства хороши.

Мировая финансовая система на момент начала игры базируется на резервной валюте роа страны Аан. Остальные страны также имеют свои валюты: ром, роб, рор, рои, рок, роя. Все страны держат и золотой запас.

Каждая страна производит по пять благ в разных пропорциях: (1) Н – топливно-энергетическое сырье, (2) З – золото, (3) О – средства производства, (4) П – продукты потребления, (5) В – вооружение, - и может обмениваться ими с другими странами.

Page 8: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Администрирование и конфигурирование параллельных вычислений в MATLAB

Приложения для параллельных вычислений в MATLAB: (1) MATLAB Distributed Computing toolbox (DCT) (2) MATLAB Distributed Computing Engine (MDCE)

Проверка наличия приложений: >>ver Инсталляция и запуск MDCE: path\toolbox\distcomp\bin\

mdce.bat install, path=‘С:\MATLAB\R2006B’ Запуск планировщика: path\toolbox\distcomp\bin\startjobmanager Запуск рабочих процессов: path\toolbox\distcomp\bin\startworker

-name worker1 -remotehost mylaptop -jobmanagerhost mylaptop Получение информации: path\toolbox\distcomp\bin\ nodestatus Объекты-ссылки на системные процессы jobmanager и worker:

jm = findResource('scheduler','type','jobmanager',... 'Name','MyJobManager','LookupURL','mynote')

Page 9: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Соответствие функций MATLAB DCT и MPI

mpiInit MPI_Init(int *argc, char ***argv) numlabs MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD, int size) labindex MPI_Comm_rank (MPI_COMM_WORLD, int rank) LabSend(buf,dest,tag) MPI_Send(void *buf, int count, MPI_Datatype

datatype,int dest, int tag, MPI_COMM_WORLD) data=LabReceive(source,tag) MPI_Recv(void *buf, int count,

MPI_Datatype datatype,int source,int tag, MPI_COMM_WORLD, MPI_Status *status)

mpiFinalize MPI_Finalize()

Page 10: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Простейшая модель экономики страны

bbb KKaLLaYtY1

000 1)(

tLdtdL 0)0( LL

tKtJdtdK 0)0( KK

tEtptJtptCtptItptYtp EJCIY )()()(

tEttJttQtIttY EJI )()()(

tptpt YII tptpt YII tptpt YEE tptCtptQ YC

tIttY

tJt

I

J

tYtEtE

tEttYtI

E

I

Page 11: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Проблема идентификации модели экономики

n

t

n

ttt

n

t

n

ttt

n

tt

n

tt

n

ttt

YYnXXn

YXYXnYXD

1

2

1

2

1

2

1

2

111),(

n

tt

n

tt

n

ttt

YX

YXYXU

1

2

1

2

1

2

1,

Aa

aF

max

NiaaaRaA iiiN 1,:

m

m

jjj aUaDaF 2

1

Page 12: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Статистические временные ряды макропоказателей экономики России

год t 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 tL 65.273 65.124 66.358 67.247 67.244 68.719 69.600 tE 1 0.84442 0.76610 0.72863 0.68475 0.69651 0.67010 tI 1 0.89204 0.82339 0.73075 0.59196 0.52193 0.45556 tJ 1 1.02043 1.00752 0.97393 0.93350 0.88821 0.85997

tY 7305.6 7676.9 8039.3 8625.8 9268.8 9817.6 10478.0 tI 1755.8 2084.1 2388.4 2811.2 3466.2 4055.4 4878.7 tJ 1165.2 1265.7 1300.0 1462.2 1633.6 1807.2 2051.7 tE 3218.9 3354.1 3699.6 4162.0 4653.1 4950.9 5297.5 tQ 4677.3 5412.2 5861.9 6223.4 6609.5 6880.7 7386.3

Page 13: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Подгонка численности занятых (труда) L

200001124.084.64)( tetL

Page 14: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Индекс относительной цены на экспорт

20006142.03316.06684.0)( tE et

Page 15: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Индекс относительной цены на импорт

20002602.02)2000(0712.01)( tI ett

Page 16: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Индекс относительной цены на инвестиции

20005276.0)20001(189.0811.0)( tJ ett

Page 17: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оценка долей составляющих ВВП

Отношение объема инвестиций к ВВП в 2001-2006 гг.

Отношение объема экспорта к ВВП в 2001-2006 гг.:

Отношение объема импорта к ВВП за вычетом объема экспорта в 2001-2006 гг.:

Выполняется условие положительности конечного потребления

0026.01346.0

0103.03511.0

0264.03532.0

0111

Page 18: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Численная реализация задачи идентификации

0LLl t

t

0KKk t

t

0YYy t

t

bbt

btt kaaly

11

Jtttt ykk 11

10 k

0

0

KY

11

Page 19: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Результаты идентификации: капитал, выпуск

Page 20: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Результаты идентификации: импорт, экспорт

Page 21: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Результаты идентификации: инвестиции, потребление

Page 22: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Результаты идентификации

41.0 ,175.0 ,78.0 ,84.0 ba

.г 2000 млрд.руб 1781900

YK

8

175.04lnln1

0

KKT T

В конце 2008 г. исчерпается объем вовлекаемого старого капитала

Page 23: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Базовый (он же пессимистический) сценарий

3532,1346.0,3511.0,1569.0,41.0,78.0,84.0 ba

. 2009 0678.0 , . 2008 175.0 00 гсKJгдо

Page 24: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Базовый сценарий: индексы относительных цен на импорт и экспорт

Page 25: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Базовый сценарий: оценка динамики капитала и выпуска

Page 26: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Базовый сценарий: оценка динамики объемов экспорта и импорта

Page 27: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Базовый сценарий: оценка динамики объема инвестиций в основной капитал

Page 28: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий развития

Рост за счет инноваций: возрастающая отдача от факторов c>1

Темп амортизации капитала: в 2000 г. объем инвестиций = объему амортизации капитала:

Несмотря на демографические проблемы численность занятых в пересчете на простой труд продолжает расти за счет повышения уровня используемого в производстве человеческого капитала

Индексы относительных цен меняются по заданным функциям (как и в базовом сценарии)

bcbb KKaLLaYtY 000 1)(

. 00 KJ

Page 29: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий: результаты идентификации капитала и выпуска

4.7380,155.0,1569.0,9899.0,82.0,9316.0 0 Kba

Page 30: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий: результаты идентификации импорта и экспорта

Page 31: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий: результаты идентификации

Page 32: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий: заданные функции для труда и индексов относительных цен

Page 33: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий: прогноз динамики выпуска и капитала до 2020 г.

Page 34: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий:прогноз динамики импорта и экспорта до 2020 г.

Page 35: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

Оптимистический сценарий: прогноз динамики инвестиций и потребления до 2020 г.

Page 36: ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МATLAB И СОСТОЯНИЕ РОССИЙСКОЙ ЭКОНОМИКИ

ЛИТЕРАТУРА

Distributed Computing Toolbox For Use with MATLAB. 2004-2007 by the MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/access/ helpdesk/help/pdf_doc/distcomp/distcomp.pdf

MATLAB Distributed Computing Engine For Use with MATLAB. 2004-2007 by the MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/ access/helpdesk/help/pdf_doc/mdce/mdce.pdf

Оленев Н.Н., Печенкин Р.В., Чернецов А.М. Параллельное программирование в MATLAB и его приложения. М.: ВЦ РАН, 2007. 120 с.