Разработка инструментария по алгоритмической поддержке исследований асимметрии регионального развития

Содержание

Введение

. Постановка задачи

.1 Описание предметной области

.1.1 Понятие асимметрии регионального развития 

.1.2 Методы оценки асимметрии регионального развития        

.2 Функциональные требования к системе

. Анализ существующих решений

.1 Расчёты региональной асимметрии на базе инструментов Microsoft Excel

.2 Информационная система «РЕГИОНАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА»

.3 Обоснование необходимости создания собственного инструментария

. Методы решения

.1 Общая структура системы оценки асимметрии регионального развития

.2 Структура подсистемы расчётов асимметрии регионального развития

.3 Входные и выходные данные    16

.4 Сценарий работы по расчёту асимметрии регионально развития

.5 Язык описания шаблонов вычислений

Заключение

Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

В пространственном плане экономические системы никогда не развиваются равномерно. В любом государстве асимметрия развития регионов по тем или иным показателям закономерна. Не все территориальные различия следует интерпретировать как чрезмерные, существуют показатели, пространственная дифференциация которых должна приветствоваться. Однако, существенные расхождения по таким параметрам как валовой региональный продукт, уровень безработицы или доходы населения признаются нежелательным явлением.

Слишком высокий уровень социально-экономической асимметрии может привести к возникновению ряда проблем, таких как: угроза сепаратизма, осложнение проблемы регионального обмена, отставание социально-экономического развития отдельных регионов и т. д. Расчёт асимметрии, выявляющий тенденции к дифференциации, может применяться не только для сравнительного анализа текущего состояния в различных регионах, но и для научно обоснованного составления бюджетной политики государства при распределении дотационных средств между нуждающимися в поддержке из центра административно-территориальными единицами.

К сожалению, на данный момент не существует специализированного комплексного программного обеспечения, позволяющего осуществить сбор, преобразование и максимально доступное представление полученной информации для любого типа асимметрии без освоения пользователем большого числа сторонних инструментов, никак не связанных с первоначальными нуждами. Так общеизвестный продукт Microsoft Excel от компании Microsoft позволяет вести вычисления различных видов пространственной дифференциации, но при этом использованию доступно недостаточное количество инструментов, что в совокупности с большим объёмом данных значительно осложняет восприятие и осмысление полученных результатов.

В связи с вышеперечисленным, в рамках общего проекта была поставлена задача спроектировать и реализовать систему с гибким механизмом, позволяющим связать вместе основные этапы решения задачи расчёта асимметрии, а именно: сбор и систематизацию необходимой для работы информации, поддержку расчётов на основе существующих алгоритмов вычисления показателей (а также, при необходимости, создание и описание новых алгоритмов) и представление полученных показателей в некотором удобном виде, с использованием особых приёмов визуализации высчитанных значений для каждого параметра.

Целью данного дипломного проекта была разработка инструментария по алгоритмической поддержке исследований асимметрии регионального развития.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

·   изучение разных аспектов оценки асимметрии регионального развития, используемых в современной практике государственной региональной экономической политики и наиболее типичных методов, приемов (алгоритмов) их выявления на базе доступной исследователям статистической информации;

·        анализ существующих решений и оценка их приемлемости для данной исследовательской задачи;

·        разработка логической схемы формализации разных алгоритмов, унифицированной (пригодной) для оценки разных аспектов асимметрии регионального развития;

·        разработка языка-описания (язык- задания) необходимой цепочки расчетов по выявлению асимметрии регионального развития, с учетом конкретного типа асимметрии, конкретного набора параметров, и т.п.

·        разработка сценариев ведения вычислений, предусматривающих оценку достаточности информационных массивов, сопряжение параметров алгоритмов с элементами базы данных и т.п.;

·        разработка структуры хранения алгоритмов оценки асимметрии;

·        реализация механизма проведения интерактивных расчетов;

·        формирование выходного потока с результатами оперативных расчетов по асимметрии.

Для реализации поставленных задач было признано целесообразным использовать программные средства Microsoft Visual Studio 2005, технологии ADO.NET, С#, XML.

1      Постановка задачи

 

1.1   Описание предметной области

 

1.1.1  Понятие асимметрии регионального развития

Понятие "асимметрия регионального развития" является малоизученным и неизвестным широкой общественности. Вместе с тем с ее проявлениями большинство народонаселения сталкивается достаточно часто в повседневной жизни: сравнивая, к примеру, цены на товары народного потребления, заработную плату, уровень жизни и безработицы между различными субъектами Российской Федерации. Естественно, что в силу объективных причин данные показатели отличаются, различны и факторы, приводящие к "перекосам" в социальной и экономической сферах регионов.

Единства толкования понятия "асимметрия" и ее концептуального выражения среди исследователей данной проблемы нет. Часто определения сводятся к простому перечислению сопутствующих явлений асимметрии - неравномерность, различие, дифференциация, диспропорция.

Асимметрию в формально-логическом плане можно охарактеризовать как отклонение (или отличие) свойств и параметров данного объекта (объектов) от некоего "стандарта", "нормы", "нормального" или "типичного" состояния свойств и параметров. Причем сам процесс асимметрии можно оценить лишь в динамике соответствующих показателей. "Норма" или "стандарт" выступают в данном случае как единицы шкалы измерения асимметрии. В качестве "нормы" или "стандарта" можно принять средние значения показателей социально-экономического развития регионов, которые будут характеризовать состояние всей совокупности регионов

Работы многих авторов посвящены проблемам смягчения асимметрии социально-экономического развития регионов. Одни авторы (А. Леш, Д. Смит, А. Предель и Т. Паландер) объясняют пространственную дифференциацию неравномерным размещением предприятий из-за близости к рынкам сбыта, сырья и минимизации налогообложения. Другие исследователи данной проблемы (Дж. Бортс, Х. Зиберт, Г. Мюрдаль и Д. Кейнс) указывают в качестве основных причин возникновения асимметрии социально-экономического развития диспропорциональное распределение среди регионов таких факторов производства, как труд, капитал, земля и технологии. Важность подходов данных авторов к объяснению причин асимметрии состоит, в осознании ими необходимости государственного регулирования социально-экономического развития регионов. Снижение асимметрии социально-экономического развития регионов путем оптимального размещения предприятий и использования факторов производства является всего лишь верхушкой айсберга. Необходимость государственного регулирования подтверждена временем и глубокой асимметрией социально-экономического развития регионов в тех странах, где отдавалось предпочтение рыночному саморегулированию. Анализ причин возникновения асимметрии социально-экономического развития регионов показывает, что для ее смягчения требуется комплексное использование подходов перечисленных авторов. Существуют различные типы асимметрии регионального развития, вот некоторые из них:

·    Правовая;

·        Бюджетная;

·        Социальная;

·        Экономическая;

·        Инвестиционная;

·        Инфраструктурная.

1.1.2 Методы оценки асимметрии регионального развития

При оценке сложившейся диспропорции используется определённый математический аппарат. Наиболее часто используются следующие показатели асимметрии регионального развития:

·    Размах асимметрии определяется по следующей формуле

где  - значение анализируемого показателя в i-ом регионе ( i = 1,2…N), N - число регионов. Данный показатель характеризует степень различия между наиболее и наименее благоприятным уровнем показателя среди регионов. Выбор показателя зависит от направленности оценки диспропорции ( экономической, социальной, бюджетной и т.д. );

·        Коэффициент асимметрии определяется следующим образом.  - это значение анализируемого показателя( i = 1,2….N ) N - число регионов. Тогда математическое ожидание:

,

Дисперсия

,

Среднеквадратичное отклонение: ,

Таким образом, формула коэффициента асимметрии имеет следующий вид

·        Вариация асимметрии определяется по следующей формуле

где - среднеквадратичное отклонение параметра, а - математическое ожидание, которые вычисляются по формулам, приведённым в предыдущем пункте;

·        Интегральные показатели используются для оценки дифференциации регионов по нескольким рассчитанным, их вычисление представляет собой следующее

где  - интегральный показатель,  - показатели более низкого уровня, могут быть рассчитаны таким же образом, как и , либо каким-то другим приведённым способом,  - вес соответствующего показателя в оценке интегрального параметра.

Несмотря на такое разнообразие используемых методов и подходов можно сформулировать следующие общие для них аспекты:

·   Асимметрия любого типа проявляется через совокупность социально-экономических показателей. Нередко для выявления одного и того же типа асимметрии используются разными исследователями несколько отличающийся набор показателей, хотя и близких по природе.

К примеру, для оценки социально-экономической асимметрии требуется знать средний доход на душу населения, уровень цен на товары первой необходимости и т.д.

Для исключения факторов дифференциации регионов по размеру необходимо использовать не сами показатели, а индикатор. Индикатор - это преобразованный из исходного экономический показатель, взятый из указанного источника.

Обратим внимание на то, что для любого способа вычисления региональной асимметрии не существует фиксированного набора критериев. Изменение последних может быть связано как с изменением правил статистической отчетности, так и с изменением общеэкономических механизмов.

·   Неприспособленность статистики к задачам оценки асимметрия регионального развития. Не зависимо от ранга и принадлежности статистические органы ориентированы на сбор бухгалтерско-финансовой информации, которая характеризует результаты деятельности конкретных предприятий, а также некоторые косвенные оценки социально-экономической ситуации.

Ввиду невысокой точности статистических данных и разных методик исчисления некоторых общеэкономических параметров (понятий) нередко исследователи разрабатывает свои параметры. В качестве примера, можно привести ранговые оценки, характеризующие место, занимаемое тем или иным субъектом в рейтинге регионов по некоторому набору параметров.

·   «Многоаспектность» исследований по оценки асимметрии регионального развития. Асимметрия регионального развития изучается как применительно к федеральным округам в целом, к европейской и азиатской части России, к регионам и между регионами Восточной и Западной Сибири и др.; так и внутри федеральных округов, внутри самостоятельных субъектов РФ.

К примеру, существует так называемая трёхуровневая система «Федерация - макрорегион (экономический район, федеральный округ) - регион», кроме того возможно сопоставление экономических параметров субъектов в рамках межрегиональных ассоциаций и групп национальных образований - республик и автономных округов.

·   Постоянно обновление исходной информации возможность ее «извлечения» из электронных версий органов комстата (разных уровней иерархии) и других статистических источников. Например, Регионы России. Социально-экономические показатели. 2005. Стат.Сб/Росстат.

Традиционная схема представления статистических данных по регионам либо в разрезе регионов за определённые промежутки времени, либо по параметрам в динамике.

·   Оценка асимметрии регионального развития выливается в довольно представительный картеж данных по каждому региону.

Как правило, результаты расчетов это сводная таблица довольно сложной структуры. Каждому элементу регионального среза сопоставляется набор вычисленных значений расчетных параметров, используемый для оценки асимметрии того или иного типа.

Все это необходимо учитывать при разработке инструментария по алгоритмической поддержке исследований асимметрии регионального развития.

1.2    Функциональные требования к системе

На основе анализа предметной области сложились следующие требования к подсистеме по алгоритмической поддержке исследований асимметрии регионального развития. Необходимо предоставить пользователю

·   удобный интерфейс и инструменты, позволяющие вести расчёты территориальной дифференциации с максимально возможными удобствами.

·        гибкий механизм, позволяющий создавать новые схемы расчётов, а также изменять и удалять имеющиеся для каждого типа региональной дифференциации.

·        возможность задавать текущий региональный срез, то есть множество субъектов и их объединений, по которым необходимо произвести вычисления, и промежуток времени в годах.

Также необходимо вести проверку достаточности исходных данных для дальнейших расчётов.

Далее необходимо выделить функциональность, которой должна обладать данная подсистема:

·   Ведение расчётов асимметрии регионального развития;

·        Создание схемы расчёта асимметрии регионального развития;

·        Редактирование схемы расчёта асимметрии регионального развития;

·        Удаление схемы расчёта асимметрии регионального развития;

·        Выбор регионального среза

·        Выбор временного промежутка;

·        Добавление временного промежутка;

·        Формирование подключенных результатов вычислений асимметрии регионального развития.

 

2       Анализ существующих решений

На данный момент существует программное обеспечение, позволяющее непосредственно вести расчёт асимметрии, но при этом используя инструменты, предназначенные для общих математических расчётов, но не учитывающих специфику вычислений региональной асимметрии и не ориентированных на данный тип задачи. Это делает вычисления крайне громоздкими и запутанными. Кратко рассмотрим набор инструментов, предоставленных продуктом Microsoft Excel, а так же информационную систему «РЕГИОНАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА»

2.1    Расчёты региональной асимметрии на базе инструментов Microsoft Excel

Примерно таким образом может выглядеть расчёт асимметрии регионального развития при использовании данного программного продукта.

Рисунок 1. Вариант расчёта в Excel

Перечислим основные функциональные особенности данной программы, необходимые для ведения расчётов пространственной дифференциации регионов.

·   В «теле» электронной таблицы на равных выступают данные самой разной природы: символьная описательная информация, исходная статистическая информация, расчетные данные пользователя. Данные всех типов помещаются в ячейки. В принципе есть возможность идентифицировать их содержание ориентируясь на «буквы и цифры». Каждая такая «клетка» обладает собственным типом данных. Но, без предварительной подготовки это в состоянии сделать только разработчик данной электронной таблицы.

·        Действия, которые необходимо провести для преобразования исходных данных в параметры, отражающие уровень асимметрии, опосредованы и привязаны к отдельной ячейке. Арифметические операции записываются как операции над содержимым определённых ячеек, имеющих определённые типы.

·        Возможно вычисление по шаблону, т.е. возможно распространить применение формулы на некоторые ячейки. Это очень удобно разработчику для проведения разных шагов расчётов, когда нужно применить одно выражение для множества однотипных данных. Но это сложно для рядового пользователя, «новичка» для получения представления об общей логике расчетов.

Приведем основные трудности, возникающие при использовании данного средства в решении данной задачи.

·   Исследователю, как видно из приведенного рисунка - рис. 1, необходимо загрузить одновременно, единомоментно большой объём данных, создать множество таблиц.

·        Для правильно работы шаблона расчёта пользователю необходимо записать множество формул и для этого в данной среде нужно ввести соответствия между определёнными ячейками, что в свою очередь, является кропотливым процессом.

·        Записанный в таком виде алгоритм будет работать только для созданной организации данных. Если потребуется ввести новую порцию информации, придётся перестраивать созданную структуру под эти значения, что тоже является весьма неприятным моментом.

2.2    Информационная система «РЕГИОНАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА»

Информационная Система «Региональная политика» (ИСРП) была разработана в ходе реализации проекта Тасис EDRUS 9602 “Региональная политика, направленная на снижение социально-экономической и правовой асимметрии”.

Данная система предназначается для:

·  автоматизированного сбора и хранения данных о социально-экономическом развитии регионов и их административно-территориальных образований в единой базе данных Министерства и в региональных администрациях;

·        оперативного мониторинга и углубленного динамического анализа показателей социально-экономического развития, степени и характера изменений территориальной асимметрии;

·        многовариантного прогноза показателей социально-экономического развития регионов для оценки последствий принятия решений на федеральном уровне в области региональной политики и межбюджетных отношений путем имитации различных сценариев воздействий в рамках этой политики;

·        обеспечения поддержки принятия решений верхнего уровня: структурированный набор аналитических отчетов для регулярного анализа заранее определенных показателей;

·        проведения «маргинального» анализа, т.е. определения территорий, попадающих в категории неблагополучных и кризисных по различным критериям;

·        составления рейтингов регионов по уровню социально-экономического развития и качеству жизни населения;

·        двунаправленного информационного обмена «Министерство - регионы» .

Наряду с явными положительными чертами системы у неё существуют и недостатки

·  В настоящий момент данный программный комплекс способен осуществлять свою работу в рамках данных пяти регионов в пилотном режиме ( система проходит тестирование );

·        Органы сбора данных значительно удалёны от центра обработки, что накладывает ограничения определённого рода на их взаимодействие;

·        Данный программный комплекс недоступен для всеобщего пользования, т.к. система внедряется лишь в Министерство по делам Федерации, национальной и миграционной политики Российской Федерации (Министерство) и администрации пяти пилотных регионов: Красноярский край, Новосибирская область, Республика Мордовия, Оренбургская область, Орловская область.

2.3    Обоснование необходимости создания собственного инструментария

В связи со всем вышеперечисленным возникает необходимость создания собственного инструментария оценки асимметрии регионального развития, обладающего следующими характеристиками

·    Наглядность схемы вычисления асимметрии регионального развития. Под наглядность понимается доступность к восприятию схемы расчёта региональной асимметрии пользователем, далёким от программирования.

·        Простота формирования схемы вычисления асимметрии регионального развития. Под данным понятием подразумевается предоставление возможности исследователю проводить вычисления региональной асимметрии посредством использования объединений статистических данных в кортежи, и назначением математических преобразований для них Каждому кортежу соответствует определённый экономический показатель, элементами кортежа являются значения данного показателя для всех элементов пространственного среза.

·        Унифицированная схема вычисления асимметрии регионального развития. Т.е. возможность применения любой сформирований схемы расчёта к различным исходным данным (данным одних и тех же параметров, но, на пример, за разные промежутки времени). Кроме того, подразумевается возможность применения схемы расчёта к различным региональным срезам.

3       Методы решения

 

3.1    Общая структура системы оценки асимметрии регионального развития

Рисунок 2. Структура системы в целом

С учетом вышесказанного была выработана следующая общая логическая структура комплекса в виде, представленном на рисунке 2. В состав комплекса по оценке асимметрии регионального развития входят следующие подсистемы:

1)      Мониторинга исходных данных;

2)      Расчётов асимметрии регионального развития;

)        Визуализации полученных результатов.

Потоки данных изображены стрелками. Поток исходных данных формируется в подсистеме мониторинга и направляется на обработку в модуль расчётов. По итогам работы подсистемы расчётов формируется поток результатов вычислений и передаётся на этап визуализации.

На этой же схеме цветом выделена подсистема, разрабатываемая в рамках данного дипломного проекта. Перейдём к рассмотрению данного модуля.

3.2    Структура подсистемы расчётов асимметрии регионального развития

Подсистема расчётов асимметрии регионального развития представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема подсистемы расчётов асимметрии регионального развития

Как мы видим из схемы, механизм расчёта асимметрии регионального развития взаимодействует с механизмами управления алгоритмами и управления региональными срезами. Данный элемент подсистемы получает на вход определённую схему расчёта, и конкретный региональный срез с указанием временного промежутка. По схеме вычислений формируется дерево расчётов, определяются исходные параметры, которые необходимо загрузить из сформированной базы данных, а так же показатели, которые необходимо рассчитать для дальнейшей визуализации. Далее при помощи написанного интерфейса к базе загружаются необходимые данные, и производится расчёт, но перед этим проверяется достаточность данных

Механизм управления алгоритмами предоставляет возможность классификации схем расчётов по типам асимметрии регионального развития, а так же возможность формирования библиотеки алгоритмов вычисления. Кроме того, посредством данного элемента осуществляются различные операции над схемами расчётов и типами асимметрии ( добавление, редактирование, удаление ).

Механизм управления региональными срезами позволяет формировать, редактировать, удалять объединения регионов.

Для возможности добавления и редактирования алгоритмов расчёта региональной асимметрии создан специальный обработчик, позволяющий проводить лексический и синтаксический анализ написанной на разработанном языке расчётной схемы.

3.3    Входные и выходные данные

Для данного модуля входными данными являются описания алгоритмов, сформированные пользователем, а так же статистические данные и информация о региональном составе, поступающие из сформированной базы данных в виде информационных массивов.

Данные по типам асимметрии, а также информация по шаблонам вычислений хранится в формате XML, что позволяет использовать стандартные механизмы обработки XML файлов.

Подсистема предоставляет на выход результаты расчётов в виде выходного многомерного массива результатов (регион, год, параметр).

3.4    Сценарий работы по расчёту асимметрии регионально развития

Для просчета асимметрии пользователю необходимо выполнить следующую последовательность действий

1.       Выбор типа асимметрии

Модуль начинает свою работу с выбора пользователем типа региональной асимметрии из имеющихся либо создания нового при отсутствии подходящего. Выбор типа асимметрии осуществлён на рисунке 4.

Рисунок 4. Выбор типа асимметрии

Кроме того, пользователю предоставляется обширные средства для работы с типами асимметрии регионального развития, по сути, выбирая вариант региональной дифференциации, исследователь манипулирует группами шаблонов расчётов для вычисления.

На рисунках 5,6,7 показана возможность добавления, просмотра и удаления разновидности пространственной неоднородности.

Рисунок 5. Добавление типа асимметрии

При добавлении нового типа асимметрии пользователю предоставляется диалоговое окно, в котором он может ввести название нового вида асимметрии регионального развития.

Рисунок 6. Просмотр типов асимметрии

Диалоговое окно просмотра типов региональной асимметрии представляет исследователю возможность обозрения имеющихся видов дифференциации.

Рисунок 7. Удаление типов асимметрии

Исследователь имеет возможность удалять произвольное количество вариантов региональной асимметрии, имеющихся в наличии, схемы расчётов также будут удалены.

2.       Выбор схемы расчётов

Реализованная в ПО схема расчетов по выбранному типу асимметрии выглядит следующим образом: она состоит из последовательных действий системы и пользователя (рисунок 8).

Шаг 1. Пользователю необходимо выбрать любой для данного типа асимметрии алгоритм расчета асимметрии - подрежим настройки алгоритма асимметрии, содержащийся в библиотеке.

Шаг 2. Исследователю необходимо оценить «пригодность» имеющихся в библиотеки алгоритмов для его текущих исследовательских задач.

В частности, для этого предусмотрен вывод на экран перечня задействованных в алгоритме параметров, перечень и принципиальная схема вычислений для расчетных параметров. представлены параметры алгоритма, содержащиеся в базы данных, и так называемые расчётные параметры с методами их вычисления( формулами) - рис.8.

Шаг 3. Пользователю нужно изменить любой алгоритм под его запросы (подрежим «изменить алгоритм») или создать собственный алгоритма  (рис.9).

Вводимое название алгоритма должно быть обязательно уникальным. К каждому алгоритму обязательно задание начальных параметров алгоритма, содержащихся в базе данных и расчётных характеристик, представляющих интерес для исследователя.

региональный асимметрия microsoft excel

Рисунок 9. Добавление нового шаблона либо изменение параметров старого

Шаг 4. Система анализирует достаточность данных для проведения расчетов по выбранному алгоритму (рис.8). О недостаточности данных для проведения расчетов можно судить по «заполненности» перечня данных, отсутствующих в БД. В правой части диалога расположен список параметров, указанных в шаблоне вычислений, но отсутствующих в сформированной базе данных. Если данный список не пуст, расчёты невозможны, так как указанные параметры отсутствуют в БД.

Шаг 5.Необходимо оценить адекватность формулировки алгоритма. Оценка адекватности, с позиции источника информации, осуществляется исследователем на основании визуального контроля. Возможны как указание «избыточных» параметров, так и неточности в названии параметра. Исправление ошибок такого рода осуществляется в интерактивном режиме, через подрежим «Изменить Алгоритм».

Шаг 6. Пользователю необходимо обновить информационный поток с учетом требований данного алгоритма. Подрежим «обновить информацию».

Отметим, что в системе предусмотрена возможность импорта алгоритмов, сформированных в «других средах».

Речь идет о специально разработанном механизме, позволяющем добавлять новую схему вычислений. Так называемый импорт метода расчётов из внешних файлов текстового формата. Работа данной операции отображена на рисунке 10.

Рисунок 10.  Импорт схемы расчётов, хранящейся во внешнем

3.       Уточнение параметров для сценарного расчета

Выбор пространственного среза. На данном этапе исследователь может выбрать пространственный срез из предусмотренных в специальной библиотеке, либо задать новый.

Для формирования нового пространственного среза предоставляется список субъектов хозяйственных отношений («неделимых», атомарных объектов), которые он может группировать по своему усмотрению в макрорегионы, в макрозоны, экономические районы и др. Каждому такому объединению (например, макрорегиону) присваивается название.

Выбор временного среза. Задание временной промежуток для расчёта осуществляется указание перечня контрольных точек.

4.       Непосредственно расчёт

Расчёт осуществляется только при наличии необходимых исходных данных по указанным пространственным и временным срезам.

Кроме того, перед началом расчетов осуществляется проверка корректности схемы вычислений.

Под корректной схемой вычислений подразумевается соответствие записи формул вычисления расчётных параметров синтаксису, описанному в грамматике языка шаблонов. Кроме этого, необходимо, чтобы все параметры, участвующие в расчёте определённого показателя, были определены (вычислены, если это расчётные параметры).

Полученные результаты передаются на этап визуализации.

3.5    Язык описания шаблонов вычислений

Для поддержки функция работы с алгоритмами расчётов был разработан специальный язык записи механизмов вычислений, позволяющий, в том числе, создавать собственные шаблоны выявления асимметрии вне зависимости от наличия данного программного обеспечения на компьютере.

Синтаксис языка включает в себя следующие аспекты ведения вычислений:

1.   Описание исходных параметров. В данный пункт входят показатели, находящиеся в сформированной исследователем базе данных. Для каждого параметра указывается его сокращенное обозначение, далее применяемое в формулах расчётных параметров, а также полное название, которое должно в точности соответствовать обозначению этого же показателя в базе.

2.      Описание расчётных параметров. В данный пункт входят показатели, получаемые математическими преобразованиями из исходных и (или) расчётных параметров, вычисленных на более ранней стадии. Данные показатели должны иметь как сокращённую форму, для записи в формулах, так и полное название, необходимое для представления дынных на последующем этапе визуализации. Каждому расчётному параметру должен соответствовать способ его вычисления -конкретная математическая формула.

.        Описание математических формул вычисления расчётных параметров. Как было сказано выше, каждому расчётному параметру в обязательном порядке присущ метод его вычисления. Формула состоит из параметров ( расчётных и исходных ), а так же из математических операторов. Поддерживаются следующие математические операторы:

·    Сложение

·        Вычитание

·        Умножение

·        Деление

·        Возведение в степень

А так же, собственные функции, необходимые для ведения расчётов:

·    Рейтинг. Данная функция определяет место занимаемое субъектом в рамках пространственного среза по параметру.

·        Среднее по макрорегиону. Определяется среднее арифметическое значение параметра для макторегиона, в который входит субъект.

·        Среднее по пространственному срезу. Определяется среднее арифметическое по всему пространственному срезу, в который входит данный субъект.

·        Минимальное значение параметра. По пространственному срезу определяется минимальное значение выбранного параметра

·        Максимальное значение параметра. По пространственному срезу определяется максимальное значение выбранного параметра

Запись шаблона вычислений состоит из трёх разделов. В первом описываются исходные показатели, во втором - расчётные параметры и в третьем указываются формулы вычисления соответствующих расчётных параметров.

Вышеупомянутый язык имеет простой и понятный синтаксис. Грамматика данного языка записана в нотации BNF на рисунке 11.

Рисунок 11. Грамматика языка в нотации BNF

Рисунок 12. Пример шаблона.

Файл с шаблоном должен иметь текстовое расширение. Пример простейшего шаблона записан и показан на рисунке 12. В данном случае алгоритм вычислений записывается в виде трёх блоков. Первый блок начинается с ключевого слова “PARAMETERS”. Здесь описываются показатели, данные по которым необходимо взять из базы данных. Далее, после описания исходных показателей располагается второй блок, начинающийся с ключевого выражения “CALC_PARAMETERS”. В пределах данного блока описываются краткие и соответствующие им полные названия каждого расчётного параметра( полные названия необходимы для последующего этапа визуализации ). Последний блок начинается с ключевого выражения “CALCULATIONS”. Здесь описываются способы вычисления соответствующих расчётных параметров.

 

Заключение

В ходе дипломной работы было предложено решение проблемы ведения расчета региональной асимметрии. Согласно этой проблеме была сформулирована задача, заключающаяся в разработке модуля предоставляющего возможность ведения расчётов региональной дифференциации, произвольного вида, при этом имеется возможность смены алгоритма расчёта, и его изменения.

Перед тем как приступить к разработке были исследованы основные механизмы расчёта асимметрии и программные системы, позволяющие вести данные расчёты. В результате выполнения работы получены следующие результаты:

·  Разработан формат хранения алгоритмов расчёта асимметрии регионального развития.

·        Создан механизм манипуляции со схемами расчётов, что позволяет более оперативно вести вычисления, и совершенствовать их.

·        Разработан собственный язык формирования алгоритмов вычисления асимметрии регионального развития, позволяющий формализовать и унифицировать шаблоны вычислений.

·        Создана возможность формирования библиотеки алгоритмов расчётов региональной асимметрии.

·        Непосредственно в рамках данного дипломного проекта была создана подсистема организации вычислений, имеющая удобный и понятный интерфейс, а также позволяющая пользователю менять входные параметры алгоритмов, менять сами алгоритмы( в том числе создавать новые ), а также проводить расчёты для различный пространственных объединений регионов в произвольные промежутки времени.

В дальнейшем планируется расширить набор стандартных формул (для повышения удобства и процесса вычислений).

Литература

1. Специалисты NIIT. Использование C#. Специальное издание - Издательский дом «Вильямс» , 2002 г- 528 c.

. Бандман М.К., Воробьева В.В., Есикова Т.Н., Ионова В.Д., Малиновская М.А., Малов В.Ю., Яблочникова Я.Т. Методические рекомендации по выявлению внутрирегиональной асимметрии в субъектах федерации с целью определения путей сокращения ее в рамках государственной региональной экономической политики / ИЭОПП СО РАН. - Новосибирск, 2000. - 71 с. - (Проект Тасис).

. Суспицин С.А. Проект Сирена: методы измерения и оценки региональной асимметрии - Новосибирск: ИЭиОПП СО РАН, 2002г - 248 с.

. Воробьева В.В., Есикова Т.Н., Ионова В.Д., Малов В.Ю. Пространственный аспект стратегии развития Азиатской части России: Формирование Северного широтного пояса экономического развития страны ИЭОПП СО РАН. - Новосибирск, 2004. - 46 с.

5. Лавровский Б.Л. Экономический рост и региональная асимметрия (эмпирический анализ) - Новосибирск: Сибирской Научное Издательство, 2005 - 216 с.