7.  ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЦЕН ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ В МЕЖДУНАРОДНОЙ ТОРГОВЛЕ

Экономика каждой отдельной страны во многом зависит от степени удовлетворения потребности ее экономики в энергоресурсах, в частности от нефти и ее цены на международном нефтяном рынке. Изменение цены на нефть отзывается на экономической и финансовой динамике всех стран, прямо или косвенно сопряженных различными торговыми отношениями. Используемая в каждой стране нефть (и нефтепродукты) влияет на выработку электрической и тепловой энергии, динамику функционирования всех видов транспорта, химических предприятий, строительной и сырьевой индустрии, на уровень и качество жизни населения, величину государственного бюджета и многих других секторов народного хозяйства, включая военный потенциал, сферу услуг, экологическое состояние страны и т.п. По этой причине анализ будущих колебаний мировой добычи нефти, ее спроса и предложения, ее цены на международном рынке важен и одновременно чрезвычайно сложен. Один из способов прогнозирования динамики цен на нефтяном рынке можно реализовать с помощью специальных экономико-математических моделей.

Приведенное здесь моделирование динамики цен на энергоносители (в представленном варианте рынка энергоресурсов моделируется рынок нефтяных ресурсов) в мировой торговле предназначено только для иллюстрации применения методов динамического моделирования при решении столь сложных задач. Количество стран-участниц нефтяного рынка в этой иллюстрации ограничено девятью.

Для упрощения динамической модели учитываемые страны поделены на три группы.

Страны первой группы (в дальнейшем под отдельной страной может подразумеваться некоторый географический регион, состоящий из нескольких реальных стран) в нефтяном смысле самодостаточны: они обеспечивают себя всеми необходимыми нефтяными ресурсами и только небольшая ее часть экспортируется, не сильно влияя на международный рынок нефти. Эти страны по тем или иным причинам в какие-то интервалы времени становятся то  импортерами, то экспортерами нефти.

У второй группы стран (регионов), национальная нефтедобывающая промышленность столь незначительна по сравнению со спросом на нее, что не может обеспечить нефтью свою экономику, поэтому эти страны  относятся к импортерам нефти.

Третья группа стран (регионов), добывающих много больше нефти, чем необходимо для их национальной экономики, являются основными экспортерами нефти.

Цена на нефть (в модели) устанавливается в зависимости от спроса и предложения в некотором международном нефтяном рыночном центре (нефтяной бирже). В реальной жизни на величину цены помимо спроса-предложения оказывает влияние много других причин, например политические, военные, сезонные, форс-мажорные и т.п. Модель, учитывающая все возможные причины ценообразования, здесь не анализируется по причине ее высокой сложности (такая модель предназначается для специалистов).

Спрос на нефть (и нефтепродукты) в каждой стране формируется на основании потребности в этом сырье трех основных составляющих национальной экономики: сферы производства, сферы потребления и государства.

Сфера производства состоит из нескольких связанных между собой и другими странами секторов, поэтому в динамической модели международного рынка энергоресурсов каждый сектор сферы производства каждой моделируемой страны реализует произведенные виды разнообразной продукции (промышленной и потребительской) не только внутри своей страны, но и экспортирует ее в другие страны. Таким образом, каждый сектор отдельной страны имеет экспортные и импортные отношения со всеми экономическими секторами всех моделируемых стран. Торговые операции с продукцией всех секторов выполняются в условиях рынка: цены изготовленных товаров и произведенной продукции в секторах национальных экономик зависят от спроса и предложения на них и финансовых возможностей производителей. В международной торговле цена всех товаров во многом зависит от цены на нефть, которая устанавливается на нефтяной бирже. В условиях данной модели она для всех продавцов и покупателей одинаково влияет на доходы не только экспортеров нефти, но и экспортеров товаров в международной торговле. Как известно, низкая цена нефти делает нерентабельной ее добычу. Высокая же цена ее делает нерентабельным производство товаров в каждой национальной экономике, приводя к снижению производства продукции, что, действуя как обратная связь, уменьшает спрос на нефть, а отсюда приводит к снижению ее добычи. Отсюда следует, что для каждого момента времени (или небольшого отрезка времени) существуют такие состояния национальных экономик и их товарно-финансовых взаимосвязей, для которых определен наиболее благоприятный узкий коридор биржевой цены на нефть, не разрушающий ни национальные экономики и ни добычу нефти.

Для прогнозирования влияния будущих изменений спроса и предложения нефти на будущих биржевых торгах необходимо прогнозировать не только финансовые и производственные процессы во всех моделируемых странах, но самое важное, необходимо прогнозировать изменения экономических структур всех моделируемых стран. Это означает, что помимо прогнозов будущих экономических процессов, необходимы прогнозы будущих социально-экономических структур (промышленных, транспортных, торговых, финансовых, политических, социальных и т. д.) на каждый будущий момент времени. Иными словами, для каждого будущего (прогнозируемого) момента времени, необходимо иметь статическую характеристику преобразования входных сигналов в эту структуру  в выходной сигнал из нее. Для прогнозирования динамики рыночной цены нефти на международной бирже входным сигналом служит суммарное предложение экспортеров нефти, а выходным сигналом является общая выручка экспортеров (при условии, что выручка равна произведению биржевой цены нефти на объем ее продаж). Статическая характеристика «предложение – выручка» в каждый будущий момент времени будет иметь «свою» форму, которая изменяется в соответствии с изменениями экономических структур, но будет  статична для каждого небольшого интервала времени. (В иллюстрируемом моделировании интервал времени «съема» статической передаточной функции предложение – выручка около одного виртуального месяца).

Такая статическая характеристика международной нефтяной биржи для каждого прогнозируемого будущего момента времени отражает следующие зависимости «выходного» параметра от «входных»:

1) Суммарная выручка за товар равна нулю при нулевом предложении (при этом цена на нефть может быть весьма велика, если существует потребность в ней).

2) Увеличение предложения приводит к снижению цены и возрастанию спроса. Вместе с тем растет и выручка (произведение цены на проданный товар) до тех пор, пока спрос не сравняется с потребностью покупателя.

3) Дальнейшее рост предложения (превышающий потребность) снижает цену, а отсюда и выручку.

Таким образом, увеличение предложения от нуля изменяет выручку следующим образом: сначала она увеличивается постепенно достигая некоторый максимума, а затем выручка снижается, асимптотически приближаясь к нулю. Назовем эту функциональную зависимость статической характеристикой (максимум которой является наиболее предпочтительной точкой для консолидированного продавца), поскольку она связывает два рыночных параметра вне зависимости от времени (рис.1 – жирная сплошная линия).

В действительности статическая характеристика имеет несколько иной вид.

Во-первых, снижение цены в ряде случаев вызывает увеличение спроса. Выручка – это  результат произведения цены и удовлетворенного спроса, а спрос от цены данного товара изменяется с учетом эластичности, поэтому величина выручки при определенном предложении всегда учитывает эластичность спроса от цены.

Во-вторых, при величине предложения выше текущего уровня потребности в нефти, ее цена «круто» уменьшается, что можно видеть на рис. 1 – пунктирная кривая (нисходящая ветвь (б), которая существенно отличается от первоначальной кривой (нисходящая ветвь (а). Анализ характеристики показывает, что выручка подходит к максимуму «плавно», а снижается после него значительно «круче» с увеличением предложения.

Рис1. Статическая характеристика зависимости выручки за нефть  от величины ее предложения на рынке

Экспортеры нефти, изменяя предложение, стремится попасть в наиболее благоприятный для себя режим – максимальной выручки. Точку пересечения координат этих двух характеристик назовем рабочей точкой (РТ). При оптимальном предложении наибольшая величина рабочей точки на статической характеристики – РТ₀. Однако достигнуть точки РТ₀ реальным экспортерам, не наблюдающим эту статическую характеристику, не всегда удается. Если бы статическая характеристика после максимальной точки не меняла своей формы, то небольшое увеличение предложения (сверх оптимального) снизило бы выручку на незначительную величину (точка РТ₁). Анализ зависимости предложение-выручка показывает, что экспортерам выгоднее предложить меньше товара, чем существующая потребность в нем, т.е. создать незначительный дефицит (для этого иногда договариваются об экспортных квотах).

При изменении внешних для ценообразования условий функционирования экспортеров и импортеров рассмотренная статическая характеристика со временем также существенно изменяется. Точка максимума и форма статической характеристики непрерывно изменяются, что обусловлено не только меняющимся спросом от предложения (в результате изменения цены), но и в результате возникающих структурных изменений в экономиках всех стран-участников нефтяного рынка. Из этого обстоятельства вытекает важное следствие: для определения оптимальной величины предложения, максимизирующего выручку, на международном рынке нефти в каждый текущий момент времени (или небольшой отрезок времени) продавцам нефти необходимо знать форму статической характеристики. Иными словами, для эффективной работы на рынке продавцы  должны непрерывно следить за изменениями статической характеристики и положением РТ на ней (сканировать рынок нефти). Этот вывод свидетельствует о том, что в экономике отсутствуют какие-либо постоянно действующие стационарные зависимости. Найденные оптимальные величины соотношений влияющих факторов для экономических объектов в другие моменты времени не сохраняются: то, что было хорошо раньше, в последующем может стать плохим и наоборот. Кроме того, на рынке происходят общеэкономические изменения (как результат изменений национальных экономик), влияющие на величину предложения нефти, в результате чего РТ может находиться либо на восходящей ветви характеристики – предложение товара следует увеличить, либо на нисходящей ветви – предложение необходимо снизить. Все действия продавцов по изменению предложения преследуют лишь одну цель – максимизация выручки. В разные отрезки времени максимум характеристики предложение – выручка может быть различным, поэтому постоянный анализ положения РТ, в результате сканирования изменяющейся статической характеристики, облегчает «погоню» за максимальной выручкой (но не максимальной ценой!). В модели предусмотрено наблюдение (на экране монитора) за формой статической характеристики, соответствующей значениям формирующих ее факторов, в пределах небольшого отрезка времени, так как в другие будущие времена она может приобретать другой вид.

В связи с тем, что статические характеристики должны вычисляться быстрее происходящих в «рабочей» модели процессов, для их реализации используется специально сильно упрощенная «локальная» динамическая микромодель виртуального ценообразования на нефтяном рынке. Она, действуя параллельно с «рабочей» моделью, учитывает только основные факторы, определяющие вид статической характеристики. «Локальная» модель многократно, через незначительные интервалы времени, формирует, виртуальное для «рабочей» модели, изменение величины предложения от нуля до некоторого большого значения (в «рабочей» модели величина суммарного предложения всех экспортеров обычно колеблется около некоторого мало изменяемого значения).

Ниже приведены результаты прогнозирования динамики ценообразования на международной нефтяной бирже с помощью динамического моделирования. На рис.2 представлена статическая характеристика в исходном состоянии динамической модели нефтяной международной биржи.  Кибернетическая динамическая модель в исходном состоянии сбалансирована таким образом, что бы виртуальное суммарное предложение экспортерами нефти совпадало с максимумом статической характеристики. В начале моделирования никаких изменений в предложении и спросе нефти не происходит. Затем наступает увеличение предложения нефти, на что «откликается» биржа ценой, а статическая характеристика своим видом. Измененный вид характеристики на рис. 3 сплошной линией, а прежний – пунктирной (для сопоставления происходящих изменений).

Рис.2

Увеличение предложения в этом примере моделируется путем увеличения добычи нефти у экспортеров на правом верхнем фрагменте. После того, как каждый экспортер часть увеличенной добычи израсходует в своей стране, остальную нефть он предлагает на бирже (правый нижний фрагмент). Максимум статической характеристики смещается влево от рабочей точки, что говорит о необходимости снижения предложения нефти для увеличения выручки экспортеров.
   

Рис.3

В других вариантах исследования этой модели изменения спроса и предложения нефти на бирже моделируется иными рычагами управления: экзогенными изменениями цены нефти, ее спроса и предложения по неэкономическим причинам (политическим, военным, природно-экологическим и т. п.).

Уменьшение добычи нефти экспортерами (рис. 4) иначе изменяет вид статической характеристики, «отодвигая» ее максимум вправо, а рабочая точка перемещается на ее восходящую ветвь. Это означает, что для того что бы увеличить выручку экспортерам им необходимо увеличить предложение нефти на бирже.

Восстановление предложения на бирже нефти экспортерами (рис.5) снова изменяет вид статической характеристики. Она становится «похожа» на исходный свой вид, который был в самом начале моделирования. Однако даже продолжительный возврат в прежний (исходный) режим  предложения нефти на бирже не только не приводит к полному восстановлению характеристики, но и вызывает непрерывное ее изменение, что иллюстрирует произошедшие в экономиках всех стран изменения в их структурах.

Из анализа статической характеристики  видно, что страны-экспортеры нефти начинают увеличивать свои нефтяные предложения. При этом происходит снижение цены нефти, так как ценовая рабочая точка находится на нисходящей ветви характеристики изменения цены.  Нестационарность моделируемых экономических структур стран, участвующих в импорте – экспорте нефти, что соответствует реальной экономической динамике,  приводит к изменению не только структур сфер производства каждой страны,  но и к изменению структур социальных сфер (сфер потребления) в этих странах. Это означает то, что изменяются все алгоритмы потребления и все финансовые контуры и потоки в них, а также накопления, денег в финансовых накопителях.

Рис.4

Рис. 5

В результате всех этих структурных изменений происходит заметная для макроэкономики переориентация потребителей всех стран на иные товарные и финансовые приоритеты. Это влечет изменение всех импортно-экспортных товарных потоков из сфер производства моделируемых стран, а это, в свою очередь, существенно влияет на соотношения валют этих стран (валютные курсы). Динамика валютных курсов (ВК) отражается на темпах «переструктуризации» экономик, что изменяет спрос на энергоресурсы.

Динамика валютных курсов традиционно «привязывается» к определенной резервной валюте. Однако после того как более 10 лет назад на динамических моделях мировой макроэкономики была обнаружена фиктивная устойчивость одной из резервных валют, дальнейшие работы по прогнозированию мировой финансовой динамики выполнялись только при учете соотношения (ВК) национальных валют (см. монографию А.А. Кугаенко «Методы динамического моделирования в управлении экономикой» М., 2005г. стр. 401-445).

На рис. 6 приведены прогнозируемые колебания ВК (кросс-курсы) некоторых моделируемых стран (одну страну – импортера, одну страну – экспортера и одну страну – слабо зависящую от значительной нефтяной торговли)  в зависимости от колебаний предложения нефти на международной нефтяной бирже. На этом же экране приведены прогнозы (в виде пропорций) ряда «нефтяных параметров». В эти прогнозы не включены такие параметры, как предполагаемые, полезные для будущей эксплуатации нефтяные месторождения, разведанные месторождения нефти, обустроенные месторождения, но не эксплуатируемые, нефтепроводы и другие способы транспортировки, нефтяные терминалы для свободного экспорта и т. п. Все эти и другие параметры, учитываемые в комплексном моделировании позволяют прогнозировать нужные для экспортеров (или импортеров?) стратегии не только управления национального хозяйства, но и поиска политик международного поведения. Эта же модель позволяет прогнозировать динамику запасов нефти в каждой моделируемой стране и использование их для компенсации недостающего нефтяного импорта.

Рис. 6

В динамической модели международного нефтяного рынка анализируется 9 стран, с детально описанной экономикой и социальной сферой. Каждый сектор национальной экономики связан материально-денежными потоками не только со всеми секторами своей страны, но и (математически) со всеми секторами всех других стран. Поэтому в модели помимо торговли нефтяными ресурсами, моделируется международная торговля продукцией всех секторов производства продукции всех стран.

Во всех моделируемых странах, в зависимости от биржевой динамики, происходят внешнеэкономические и внутренние социально-экономические изменения. Они разнообразны, и для каждой страны «в количественном выражении – индивидуальны». Для анализа состояний показателей рынка энергоресурсов в разные моменты времени используется специальный интерфейс (рис. 7).

Показатели, демонстрируемые на диаграмме для каждой страны:

- диаметр дисков – индекс развития экономики («натуральный» ВВП);

- высота расположения дисков – потенциал энергообеспечения экономики;

- красный фон поля диаграммы – доля всего экспорта в экономике страны;

- синий фон поля диаграммы –   доля всего импорта в экономике страны;

- яркость поля диаграммы – внешнеторговая доля в мировой экономике.

Показатели, демонстрируемые цветными секторами внутри дисков для каждой страны:

- зеленый – индекс величины общей потребности в нефти;

- светло-зеленый – спрос на импортную нефть;

- темно-зеленый – экспортное предложение нефти;

- сиреневый – запас нефти в хранилищах;

- синий – разведано месторождений.

Кроме того на этой же диаграмме для каждой страны выводится два индикатора:

1 – доля экономики страны в экономике мира;

2 – военный потенциал страны (или относительная величина оборонного потенциала страны по сравнению со страной …?).

При моделировании других взаимодействий социально-экономических объектов (например, военно-политические коалиции нескольких стран, управление филиалами холдинга, контроль основным банком прогнозируемых результатов планируемых управлений отделений этого банка, анализ функционирования отдельных торговых предприятий у торговой сети и т. п.) значения параметров, выводимых на эту диаграмму должны быть соответственно другими.

Рис. 7

Моделирование международного рынка энергоресурсов даже в столь упрощенном варианте позволило несколько лет назад получить корректные прогнозы возникновения ряда существенных экономических, финансовых, военно-политических процессов, которые затем возникали в реальной жизни. Ошибки в полученных прогнозах в основном состояли в иной интенсивности событий и иных сроках наступления реальных событий (реальные события наступали обычно позже прогнозируемых). Причины этих ошибок обусловливались, во-первых, отсутствием теории, позволяющей алгоритмизировать «скоростные» характеристики изменения параметров модели при воздействии на них тех или иных управлений, и, во-вторых, в отсутствии информации о приоритетных стратегиях некоторых участников международного рынка (точнее не из-за отсутствия необходимой информации о них, а по причине ничем не обоснованной значительной «волатильности» политических стратегий сопряженных между собой стран, а отсюда  практической непредсказуемости в предполагаемых политических «поведениях»).