Ключевыми экономическими показателями на уровне региональной экономики, рассматриваемыми в настоящем исследовании являются ВРП (млрд. руб.), стоимость основных фондов (млрд. руб.), численность занятых в экономике (тыс.чел.), объем промышленной продукции (млрд.руб.) и объемы ИТ- затрат (млрд.руб.). Если зависимым показателем является объем продукции, а показателем-фактором - ресурс (ресурсы), то уравнение регрессии, выражающее такую зависимость, принято называть производственной функцией. Таким образом, уравнения Y=f(X), где Y - объем продукции (ВРП объем промышленной продукции и др.), а Х – объем затрат ресурса (стоимость основных фондов, численность работников, ИТ-затраты и др.) представляют собой производственные функции.
Различают функциональные и корреляционные уравнения связи и зависимости, выражаемые с помощью уравнений регрессии. Большинство связей и зависимостей в экономике являются корреляционными.
Сущность корреляционных связей и зависимостей, показатели, методы, модели их построения и оценки являются предметной областью дисциплины «Эконометрики».
Зависимости выражаются в виде математических уравнений, называемых уравнениями регрессии, и системами таких уравнений. В настоящем исследовании каждое уравнение регрессии имеет самостоятельное значение, но в совокупности их можно рассматривать и как системы уравнений для различных групп регионов и/или различных временных периодов. Уравнения регрессии могут быть одно- и многофакторными, которые, в свою очередь, могут быть линейными и нелинейными (гиперболическими, показательными, степенными, параболическими и т.д.).
В настоящем исследовании рассмотрены четыре зависимости: ВРП от ИТ-затрат; объема промышленной продукции от ИТ-затрат; ВРП от стоимости основных фондов и численности работников; ВРП от стоимости основных фондов и численности работников и IT-затрат. Первая и вторая зависимости являются однофакторными, третья – двух- , а четвертая - трехфакторной. В качестве исходной информации использованы данные перечисленных выше ключевых экономических показателей (Y, K, LIT) регионов России за 2005, 2010 и 2015г. Регионы разбиты на три группы: малые, средние и крупные. Для выявления и оценки каждой зависимости построены по три вида уравнений регрессии: линейные, показательные и степенные.
Для выявления и оценки этих зависимостей построены по три вида уравнений регрессии (линейного, показательного и степенного видов). Количество уравнений регрессии для одной группы регионов за один временной период составляет 12.
Минимальное количество аналитических показателей, необходимых для оценки приемлемости уравнений регрессии и оценки их параметров для одной группы регионов за один временной период составляет 105, в т.ч. для двух однофакторных зависимостей – 36, для одной двухфакторной зависимости (ВРП от стоимости основных фондов и численности занятых в экономике) – 33 и для одной трехфакторной (ВРП от ОФ, численности и ИТ- затрат) - 36.
В настоящем исследовании рассматриваются четыре зависимости между показателями: 1) ВРП от ИТ-затрат; 2) объемов промышленной продукции от ИТ-затрат; 3) ВРП от стоимости основных фондов и численности занятых в экономике; 4) ВРП от стоимости основных фондов, численности занятых в экономике и ИТ-затрат.
На основе построения и анализа графиков для парных зависимостей ВРП от ИТ-затрат, промышленной продукции от ИТ-затрат, ИТ–затрат от ВРП, ВРП от стоимости основных фондов, ВРП от численности занятых в экономике нами выявлена целесообразность построения уравнений регрессии трех видов: линейного, показательного и степенного.
Все расчеты, связанные с построением уравнений регрессии, выполнены используя встроенные статистические функции в MS Excel. Для каждого уравнения рассчитаны параметры (b, m - для однофакторных; b, m1, m2 – для двух факторных, b, m1, m2, m3 – для трехфакторных), стандартные ошибки для каждого параметра и по шесть статистических характеристик (sey, , df, F, SSreg и SSresid). Сущность и методика расчета параметров и статистических характеристик можно найти в справочной помощи к встроенным функциям в MS Excel. В расчетах и анализе обозначения параметров и статистических характеристик нами приняты такие же, как в MS Excel.
Оценка зависимостей, описываемых уравнениями регрессии, принято начинать с анализа их приемлемости на основе статистических характеристик. Ключевыми из таких характеристик являются, с нашей точки зрения, стандартная ошибка (sey), индекс детерминации (r2) и критерий Фишера (F), а также средняя ошибка аппроксимации (А), рассчитывая как отношение стандартной ошибки и средней величины зависимого показателя, выраженной в процентах (А= sey*100/Yср). Анализ этих характеристик для 108 уравнений показал, что подавляющее большинство из них являются приемлемыми для оценки их параметров и формулировки выводов, представляющих теоретический и практический интерес.
В соответствии с оценками статистических характеристик сформулируем некоторые выводы о приемлемости построенных нами однофакторных уравнений регрессии:
- в 2005 г. степень приемлемости уравнений регрессии для ВРП от ИТ-затрат и объема промышленной продукции от ИТ-затрат для первой группы регионов оказались выше, чем для второй, для третьей группы - ниже, чем для первой и второй группы; для первой группы регионов все три вида уравнений (линейный, показательный, степенной) – равноприемлемы, для второй группы приемлемость уравнения степенного вида выше, чем показательного, а для показательного - выше, чем линейного, для третьей группы приемлемость линейного и показательного уравнений примерно равна, но оба они существенно уступают по приемлемости уравнению степенного вида;
- в 2010 г. приемлемость уравнений регрессии, выражающих зависимость ВРП от ИТ-затрат для первой группы регионов всех трех видов (линейного, показательного и степенного) примерно равны, а для зависимости объема промышленной продукции от ИТ-затрат приемлемость степенного уравнения, выше, чем показательного, а показательного - выше, чем линейного; для второй группы регионов все три вида уравнений для зависимости
ВРП от ИТ-затрат равноприемлемы, а для зависимости объема промышленной продукции от ИТ-затрат - все три уравнения не приемлемы; для третьей группы регионов по приемлемости уравнения (для зависимости ВРП от ИТ-затрат) можно расположить в следующем порядке: линейное>степенного>показательного; все три уравнения для объема промышленной продукции от ИТ-затрат – не приемлемы; в целом приемлемость уравнений для первой группы регионов выше, чем для второй группы, а второй группы выше, чем для третьей;
- в 2015г. по первой группе регионов приемлемость уравнений линейного и показательного видов для зависимости ВРП от ИТ-затрат и для зависимости и объема промпродукции от ИТ-затрат оказалось на минимально допустимом уровне, а приемлемость степенного уравнения – высокой; по второй группе приемлемость всех уравнений для обеих зависимостей оказались равноприемлемыми на удовлетворительном уровне; по третьей группе приемлемость всех трех уравнений для зависимости ВРП от ИТ-затрат находится на минимальном уровне, а все уравнения для зависимости объема промпродукции от ИТ-затрат являются не приемлемыми.
В таблице 1 приведены однофакторные уравнения регрессии для обеих зависимостей (ВРП от ИТ-затрат, объем промпродукции от ИТ-затрат), имеющие наиболее высокую степень приемлемости.
Таблица 1
Математическая запись однофакторных уравнений регрессии для зависимостей ВРП
от ИТ-затрат, объемов промпродукции от ИТ-затрат, имеющих высокую степень приемлемости по группам регионов России за 2005, 2010 и 2015 гг.
Линейный вид |
Показательный вид |
Степенной вид |
|
2005 |
Для зависимости ВРП от ИТ-затрат |
||
Малые |
Y=11,1+94,3*IT |
Y=15,0*13,2IT |
Y=89,3*IT0,6536 |
Средние |
Y=-26,3+129,2*IT |
Y=-28,8*3,326IT |
Y=96,6*IT1,3724 |
Крупные |
- |
- |
Y=101,0*IT0,9461 |
2010 |
|||
Малые |
Y=20,4+94,5*IT |
Y=41,7*2,5453IT |
Y=111,6*IT0,6583 |
Средние |
Y=-32,7+112,3*IT |
Y=84,2*1,4994IT |
Y=91,9*IT1,0503 |
Крупные |
- |
- |
- |
2015 |
|||
Малые |
- |
- |
Y=1398,5*IT0,7823 |
Для зависимости объем промпродукции от ИТ-затрат |
|||
2005 |
|||
Малые |
Z=5,960+69,7*IT |
Z=7,274*25,8IT |
Z=72,0*IT0,8620 |
Средние |
- |
- |
- |
Крупные |
- |
- |
Z=91,7*IT0,9820 |
Ценность уравнений регрессии не ограничивается анализом их приемлемости и математической записью. Требуется, в частности анализировать параметры построенных уравнений регрессии, а также показателей, которые могут быть определены на основе построенных уравнений. По однофакторным уравнениям регрессии можно рассчитать два важных аналитических показателя: предельный эффект и коэффициент эластичности. Первый из показателей определяется по построенному уравнению как производная этого уравнения по показателю–фактору. Для уравнения Y=f(X) предельный эффект (Эп) равен dY/dX, т.е. Эп= dY/dX. Коэффициент эластичности показателя-фактора определяется по формуле =* или =* .
Отметим, что предельный эффект представляет собой величину, на которую может измениться (увеличится, если его знак (+) и уменьшится если его знак (-)) зависимый показатель уравнения регрессии (Y), если показатель-фактор (IT) увеличится на одну единицу. Коэффициент эластичности также имеет экономический смысл и показывает, на сколько процентов изменится (увеличится при знаке (+) и уменьшится при знаке (-)) зависимый показатель (Y), если независимый показатель (IT) увеличится на 1%.
В соответствии с уравнениями регрессии линейного вида из таблицы 1, если ИТ-затраты (IT) увеличатся на 1 млрд.руб, то ВРП (Y) увеличится (в млрд.руб.): за 2005 г. по малым регионам на 94,9; по средним регионам на 129,2; за 2010 г. по малым регионам на 94,5, по средним на 112,3; за 2015 г. по малым на 69,7. В соответствии с уравнениями регрессии степенного вида из той же таблицы 4, если ИТ-затраты увеличатся на 1%, то ВРП увеличится (в %): за 2005 г. по малым регионам на 0,6536, по средним на 1,3724, по крупным на 0,9461; за 2010 г. по малым регионам на 0,6583, по средним на 1,0503; за 2015 г. по малым регионам на 0,7823.
Перейдем к рассмотрению двухфакторного уравнения производственнjq функций, выражающих зависимость ВРП (У) от стоимости основных фондов (K) и численности работников (L) и трехфакторных, выражающих зависимость ВРП от K, L и IT (ИТ-затрат). Такие уравнения нами исследуются также трех видов (линейные, показательные и степенные) за все три периода для каждой группы регионов. Приемлемость всех построенных уравнений производственных функций оказалась высокой. Так, величина коэффициентов детерминации составили ( см.таблица 1): за 2005 г. 0,83-0,96; за 2010 г. 0,74-0,88; за 2015 г. 0,79-0,97.
Таблица 1
Минимальные и максимальные величины индекса детерминации
2005 |
2010 |
2015 |
||||
min |
max |
min |
max |
min |
max |
|
малые |
0,83 |
0,96 |
0,74 |
0,88 |
0,81 |
0,97 |
средние |
0,83 |
0,91 |
0,74 |
0,78 |
0,80 |
0,95 |
крупные |
0,83 |
0,96 |
0,84 |
0,87 |
0,79 |
0,87 |
Отметим, что добавление третьего фактора (объема ИТ-затрат) практически не усилила степень приемлемости уравнений производственных функций. Это свидетельствует о том, что ИТ-затраты не оказывают ожидаемого влияния на выпуск продукции в силу их незначительных объемов. Тем не менее, мы считаем целесообразным построение и анализ трехфакторных уравнений производственных функций с целью анализа параметров и показателей, рассчитываемых на основе этих двух- и трехфакторных моделей.
При оценке параметров (b, m1, m2, m3 – для трехфакторных) целесообразно применение двух подходов: первый – для оценки параметров каждого уравнения в динамике; второй – для оценки соотношения параметров за каждый временной период.
Как известно, при прочих равных условиях уравнения линейного и степенного вида имеют более высокую теоретическую и практическую ценность.
Это обусловлено тем, что, во-первых, их параметры при показателях-факторах всегда имеют экономический смысл, во-вторых, являются наиболее простыми. изученными широко применяемыми.
В настоящем исследовании анализируются уравнения производственных функций только линейного и степенного видов. В таблице 2 приведены параметры двухфакторных уравнений линейного и степенного видов.
Таблица 2
Параметры уравнений производственных функций линейного и степенного видов, выражающих зависимость ВРП от стоимости основных фондов
и численности занятых в экономике
Регионы |
линейного вида |
степенного вида |
||||
m1 |
m2 |
m1 |
m2 |
|||
2005 |
||||||
малые |
5,6036 |
0,1734 |
0,0344 |
0,4326 |
0,7466 |
0,1470 |
средние |
19,3 |
0,3479 |
-0,0166 |
0,8989 |
0,9565 |
-0,0970 |
крупные |
31,0 |
0,3254 |
0,0228 |
0,4624 |
0,7322 |
0,2297 |
2010 |
||||||
малые |
17,9 |
0,1557 |
0,1258 |
1,6419 |
0,7169 |
0,0177 |
средние |
-7,9412 |
0,3937 |
-0,0034 |
0,2710 |
0,9900 |
0,0593 |
крупные |
-30,9 |
0,2786 |
0,1748 |
0,4139 |
0,6544 |
0,3504 |
2015 |
||||||
малые |
26,7 |
0,1532 |
0,2567 |
0,7181 |
0,7304 |
0,1894 |
средние |
-47,8 |
0,1935 |
0,3850 |
0,2538 |
0,5987 |
0,4951 |
крупные |
-87,8 |
0,2530 |
0,3710 |
0,2803 |
0,7391 |
0,3376 |
Напомним, что двухфакторные уравнения производственных функций имеют вид:
– линейный; – степенной,
где Y – ВРП, млрд. руб.; K – стоимость основных фондов, млрд. руб.; L – численность занятых в экономике, тыс. чел.; b, m1, m2 – параметры уравнений.
В частности построенные нами уравнения производственных функций по данным за 2015 г. имеют следующую запись:
а) линейные
– для малых регионов
– для средних регионов
– для крупных регионов
б) степенные
– для малых регионов
– для средних регионов
– для крупных регионов
При этом коэффициенты при переменных K и L в линейных уравнениях равны показателю, который называется «предельным эффектом» показателя-фактора, а величины m1 и m2 в степенных уравнениях равны показателю, который называется «коэффициентом эластичности».
По этим показателям можно оценить: во-первых, эффективность использования регионами каждой группы каждого из двух ресурсов (основных фондов и численности работников); во-вторых, сравнительную эффективность использования каждого ресурса (стоимости ОФ и численности работников) регионами разных групп;
Так, в соответствии с параметрами линейных уравнений из таблицы 2 малые и крупные регионы имеют соотношения в использовании двух рассматриваемых ресурсов в пользу численности занятых в экономике, а средние регионы - в пользу основных фондов. Кроме того предельный эффект использования рабочей силы средними регионами оказался отрицательным (1, то говорят о положительном эффекте масштаба, при +