Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Матросов В. В., Шалфеев В. Д. Моделирование экономических и финансовых циклов: генерация и синхронизация // Известия вузов. ПНД. 2021. Т. 29, вып. 4. С. 515-537. DOI: 10.18500/0869-6632-2021-29-4-515-537

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF matrosov.pdf
(загрузок: 755)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Прикладные задачи нелинейной теории колебаний и волн
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
338.12; 519.6; 530.182.2; 621.37
DOI: 
10.18500/0869-6632-2021-29-4-515-537

Моделирование экономических и финансовых циклов: генерация и синхронизация

Авторы: 
Матросов Валерий Владимирович, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (ННГУ)
Шалфеев Владимир Дмитриевич, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (ННГУ)
Аннотация: 

Цель работы. Изучение возможности построения динамических моделей генерации и синхронизации экономических и финансовых циклов на базе теории систем автоматического управления. Методы. Качественно-численные методы теории нелинейных динамических систем и теории бифуркаций. Результаты. Задача построения модели экономического и финансового осцилляторов решается с использованием аналогий с системами автоматической синхронизации автогенератора с фазовым управлением и с частотным управлением. В численных экспериментах показано, что в построенных моделях экономического и финансового осцилляторов возможна генерация как регулярных, так и нерегулярных, в том числе хаотических колебаний, а также осуществляется синхронизация двух таких осцилляторов при введении однонаправленных или взаимных связей.

Ключевые слова: 
деловые циклы
финансовые циклы
динамический хаос
синхронизация
Благодарности: 
Работа выполнена в рамках Программы развития регионального научно-образовательного математического центра «Математика технологий будущего», проект № 075-02-2020-1483/1, и при поддержке Минобрнауки РФ в рамках госзадания (соглашение 0729-2020-0040). Авторы приносят благодарность М. И. Рабиновичу за привлечение внимания к данной тематике, полезные замечания и советы по работе
Список источников: 
  1. Мотова М. И., Шалфеев В. Д. От теории колебаний – к нелинейной динамике // Известия вузов. ПНД. 2014. Т. 22, № 1. С. 93–103. DOI: 10.18500/0869-6632-2014-22-1-93-103.
  2. Вайдлих В. Социодинамика. Системный подход к математическому моделированию в социальных науках. М.: Едиториал УРСС, 2005. 480 c.
  3. Неймарк Ю. И. Математические модели в естествознании и технике. Н. Новгород: Изд-во Нижегор. ун-та, 2004. 401 c.
  4. Короновский А. А., Трубецков Д. И. Нелинейная динамика в действии: Как идеи нелинейной динамики проникают в экологию, экономику и социальные науки. Саратов: Изд-во ГОСУНЦ «Колледж», 2002. 322 с.
  5. Кузнецов Ю. А. Математическое моделирование экономических циклов: факты, концепции, результаты // Экономический анализ: теория и практика. 2011. Т. 10, № 17–18.
  6. Weinstock L. R. Introduction to U.S. Economy: The Business Cycle and Growth // CRS In Focus. No. IF 10411. July 31, 2020. Washington, D.C.: Congressional Research Service, 2020.
  7. Drehmann M., Borio C., Tsatsaronis K. Characterising the financial cycle: don’t lose sight of the medium term! // BIS Working Papers. No. 380. Basel: Bank for International Settlements, 2012. 37 p.
  8. Baxter M., King R. G. Measuring business cycles: Approximate band-pass filter for economic time series // The Review of Economics and Statistics. 1999. Vol. 81, no. 4. P. 575–593. DOI: 10.1162/003465399558454.
  9. Creal D., Koopman S. J., Zivot E. Extracting a robust US business cycle using a time-varying multivariate model-based bandpass filter // Journal of Applied Econometrics. 2010. Vol. 25, no. 4. P. 695–719. DOI: 10.1002/jae.1185.
  10. Volos C. K., Kyprianidis I. M., Stouboulos I. N. Synchronization phenomena in coupled nonlinear systems applied in economic cycles // WSEAS Transaction on Systems. 2012. Vol. 11, no. 12. P. 681.
  11. Власенко М., Юзефальчик И. Финансовый рынок и реальный сектор экономики: взаимосвязь и трансмиссия шоков // Банкаўскi веснiк. 2018. № 12(665). C. 9–17.
  12. Goodwin R. M. A Growth Cycle. Cambridge: Cambridge University Press, 1967.
  13. Bouali S. Feedback loop in extended Van der Pol’s equation applied to an economic model of cycles // International Journal of Bifurcation and Chaos. 1999. Vol. 9, no. 4. P. 745–756. DOI: 10.1142/S0218127499000535.
  14. Guegan D. Chaos in economics and finance // Annual Reviews in Control. 2009. Vol. 33, no. 1. P. 89–93. DOI: 10.1016/j.arcontrol.2009.01.002.
  15. Schuler Y. S., Hiebert P. P., Peltonen T. A. Characterising the financial cycle: a multivariate and time-varying approach // ECB Working Paper Series. No. 1846. Frankfurt am Main: European Central Bank, 2015. 54 p.
  16. Schuler Y. S., Hiebert P., Peltonen T. Coherent financial cycles for G-7 countries: Why extending credit can be asset // ESRB Working Paper Series. No. 43. Frankfurt am Main: European Systemic Risk Board, 2017. 42 p. DOI: 10.2849/872841.
  17. Galati G., Hindrayanto I., Koopman S. J., Vlekke M. Measuring financial cycles with a model-based filter: Empirical evidence for the United States and the euro area // DNB Working Papers. No. 495. Amsterdam: Netherlands Central Bank, 2016.
  18. Avouyi-Dovi S., Matheron J. Interactions between business cycles, financial cycles and monetary policy: stylised facts // BIS Papers. No. 22. Basel: Bank for International Settlements, 2005. P. 273–298.
  19. Claessens S., Kose M. A., Terrones M. E. How do business and financial cycles interact? // Journal of International Economics. 2012. Vol. 87, no. 1. P. 178–190. DOI: 10.1016/j.jinteco.2011.11.008.
  20. Oman W. The synchronization of business cycles and financial cycles in Euro area // International Journal of Central Banking. 2019. Vol. 15, no. 1. P. 327–362.
  21. Harding D., Pagan A. A comparison of two business cycle dating methods // Journal of Economic Dynamics and Control. 2003. Vol. 27, no. 9. P. 1681–1690. DOI: 10.1016/S0165-1889(02)00076-3.
  22. Lopes A. M., Machado J. A. T., Huffstot J. S., Mata M. E. Dynamical analysis of the global business-cycle synchronization // PLoS ONE. 2018. Vol. 13, no. 2. P. e0191491. DOI: 10.1371/journal.pone.0191491.
  23. Granville B., Hussain S. Eurozone cycles: An analysis of phase synchronization // International Journal of Finance and Economics. 2017. Vol. 22, no. 2. P. 83–114. DOI: 10.1002/ijfe.1576.
  24. Mosekilde E., Larsen E. R., Sterman J. D., Thomsen J. S. Mode locking and nonlinear entrainment of macroeconomic cycles // In: Day R. H., Chen P. (eds) Nonlinear Dynamics and Evolutionary Economics. New York: Oxford University Press, 1993. P. 58–83. 
  25. Mosekilde E., Larsen E. R., Sterman J. D., Thomsen J. S. Nonlinear mode-interaction in the macroeconomy // Annals of Operations Research. 1992. Vol. 37, no. 1. P. 185–215. DOI: 10.1007/BF02071056.
  26. Mosekilde E., Thomsen J. S., Sterman J. Nonlinear Interactions in the Economy // In: Haag G., Mueller U., Troitzsch K. G. (eds) Economic Evolution and Demographic Change. Berlin: Springer, 1992. P. 35–61. DOI: 10.1007/978-3-642-48808-5_2.
  27. Selover D. D., Jensen R. V. Mode-locking’ and international business cycle transmission // Journal of Economic Dynamics and Control. 1999. Vol. 23, no. 4. P. 591–618. DOI: 10.1016/S0165-1889(98)00036-0.
  28. Sussmuth B. Modeling the synchronization of sectoral investment cycles on the base of informational externalities // Structural Change and Economic Dynamics. 2003. Vol. 14, no. 3. P. 35–54. DOI: 10.1016/S0954-349X(02)00048-6.
  29. Selover D. D., Jensen R. V., Kroll J. Mode-locking and regional business cycle synchronization // Journal of Regional Science. 2005. Vol. 45, no. 4. P. 703–745. DOI: 10.1111/j.0022-4146.2005.00390.x.
  30. Sussmuth B., Woitek U. Some new results on industrial sector mode-locking and business cycle formation // Studies in Nonlinear Dynamics and Econometrics. 2005. Vol. 9, no. 3. P. 1–33. DOI: 10.2202/1558-3708.1185.
  31. Filer L., Selover D. D. Why can weak linkages cause international stock market synchronization? The mode-locking effect // International Journal of Financial Research. 2014. Vol. 5, no. 3. P. 20–42. DOI: 10.5430/ijfr.v5n3p20.
  32. Zheng S. Impulsive stabilization and synchronization of uncertain financial hyperchaotic systems // Kybernetika. 2016. Vol. 52, no. 2. P. 241–257. DOI: 10.14736/kyb-2016-2-0241.
  33. Zhang W., Cao J., Alsaedi F., Alsaadi F. E. S. Synchronization of time delayed fractional order chaotic financial system // Discrete Dynamics in Nature and Society. 2017. Vol. 2017. P. 1230396. DOI: 10.1155/2017/1230396.
  34. Gardini L., Cori L., Guerrini L., Sodini M. Introduction to the focus issue “nonlinear economic dynamics” // Chaos. 2018. Vol. 28, no. 5. P. 055801. DOI: 10.1063/1.5039304.
  35. Капранов М. В. Элементы теории систем фазовой синхронизации. М.: Изд-во МЭИ, 2006. 208 с.
  36. Шалфеев В. Д., Матросов В. В. Нелинейная динамика систем фазовой синхронизации. Н. Новгород: Изд-во Нижегор. ун-та, 2013. 366 с.
  37. Матросов В. В. Регулярные и хаотические автоколебания фазовой системы // Письма в ЖТФ. 1996. Т. 22, № 23. С. 4–8.
  38. Матросов В. В. Регулярные и хаотические колебания в фазовой системе // Вестник ННГУ. Нелинейная динамика – синхронизация и хаос-II. 1997. С. 53–64.
  39. Матросов В. В. Нелинейная динамика системы фазовой автоподстройки частоты с фильтром второго порядка // Известия вузов. Радиофизика. 2006. Т. 49, № 3. С. 267–278.
  40. McCullen N. J., Ivanchenko M. V., Shalfeev V. D., Gale W. F. A dynamical model of decision-making behaviour in a network of consumers with applications to energy choices // International Journal of Bifurcation and Chaos. 2011. Vol. 21, no. 9. P. 2467–2480. DOI: 10.1142/S0218127411030076.
  41. Пономаренко В. П. Моделирование эволюции динамических режимов в автогенераторной системе с частотным управлением // Известия вузов. ПНД. 1997. Т. 5, № 5. С. 44–55.
  42. Пономаренко В. П., Заулин И. А. Динамика автогенератора, управляемого петлей частотной автоподстройки с инвертированной характеристикой дискриминатора // Радиотехника и электроника. 1997. Т. 42, № 7. С. 828–835. 
Поступила в редакцию: 
09.03.2021
Принята к публикации: 
21.05.2021
Опубликована: 
30.07.2021
  • 2394 просмотра