Проблемы технологической безопасности и рынки

Данилин М.Н.
аспирант Института проблем управления РАН
maksdanilin@gmail.com
Клочков В.В.
д.э.н., в.н.с. лаборатории экономической динамики и управления инновациями
Института проблем управления РАН
vlad_klochkov@mail.ru
ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И РЫНКИ
СТРАТЕГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И КОМПОНЕНТ
Ключевые
слова:
рынок
стратегических
ресурсов,
конкуренция,
самообеспечение, экономико-математическое моделирование
Введение
В свете последних политических событий в мире и экономических кризисов,
становится насущной проблема торговли и закупки наукоемкими отраслями
российской экономики комплектующих изделий и оборудования у иностранных
поставщиков. Необходим экономический анализ политики производителей сложной
конечной продукции (системных интеграторов), контролирующих стратегически
важные виды комплектующих изделий или сырья. Для целого ряда рынков
высокотехнологичной продукции характерна следующая ситуация: один из таких
производителей
может
также
быть
монопольным
поставщиком
некоторых
комплектующих изделий, которые используются как им самим, так и его конкурентами
на рынке финальной продукции. Яркий пример – российская ракетно-космическая
промышленность, поставляющая США ракетные двигатели РД-180 и НК-33. С одной
стороны, она при этом делится своими ключевыми компетенциями, позволяя
конкурентам успешно работать. С другой стороны, если отказаться от этих поставок
или начать проводить политику повышения цен, это, возможно, стимулирует
конкурентов к разработке аналогов ныне дефицитных компонент и приведет к
появлению на этом рынке нового производителя. При этом можно потерять не только
рычаг краткосрочного воздействия на конкурента в критических ситуациях, но и
долгосрочную прибыль. Следует также учитывать то, что доход от экспорта тех или
иных стратегических компонент использовался отечественными производителями для
продолжения производства современной продукции и для разработки перспективной –
1
этот источник дохода был критически важен во многих отраслях российского
наукоемкого и высокотехнологичного комплекса в 1990-2000-е гг.
На различных рынках Россия выступает и как покупатель, и как продавец
стратегических материалов и компонент. Сейчас многие виды стратегически важной
высокотехнологичной
продукции
Россия
импортирует
–
например,
станки,
обрабатывающие центры и т.п. технологическое оборудование, в т.ч. для оборонной
промышленности. Однако под влиянием санкций в долгосрочной перспективе Россия
может и восстановить собственное производство данных видов продукции. И
неочевидно, каким именно образом это отразится на экономическом положении обеих
сторон, на рыночной конъюнктуре. Ряд производителей стратегических продуктов
осознает неоднозначность последствий прекращения их поставок или завышения цен.
Так, например, ограничения на экспорт GPS-технологий в США привели к созданию
аналогичных систем в ЕС, России и КНР, что вызвало сокращение доли американских
производителей на рынке спутниковых систем. В связи с этим, сейчас американский
ВПК уже стремится экспортировать некоторые новые виды вооружений и военной
техники шире, см. [1].
Предполагается, что путем экономико-математического моделирования можно
определить условия, когда ограничительная политика инноватора стимулирует
имитаторов, и когда такой риск незначителен. В различных условиях, вероятно, будет
превалировать одно из этих соображений. Решения, возможно, будут зависеть и от
горизонтов планирования.
Предлагаемый подход к моделированию взаимодействия сторон
Рассмотрим взаимодействие двух фирм, обозначаемых А и В. Фирмы
производят однородные блага, продаваемые на едином рынке с известным законом
спроса. Технологии производства – в общем случае, различные – предусматривают
расходование определенных стратегических ресурсов, а также прочие затраты.
Предположим, что указанные ресурсы изначально производятся фирмой В и достаются
ей по себестоимости (в общем случае, ненулевой), а фирме А – продаются по
некоторой договорной цене. На рынке благ фирмы конкурируют в соответствии с
какой-либо простейшей моделью дуополии – например, моделью дуополии Курно, см.
[2].
Примем простейшую линейную функцию спроса:
p  q   a  b  q ,
2
где a , b - постоянные коэффициенты линейной функции спроса ( a имеет
экономический смысл запретительной цены для данного рынка, т.е. такой цены,
дороже которой уже никто не купит данное благо)
q  q A  q B - суммарный выпуск обеих фирм,
qi - выпуск i -й фирмы, i  A, B .
Также примем простейшие линейные функции затрат в производственном
секторе, причем, затраты включают в себя часть, связанную с расходованием
стратегических ресурсов, и прочие производственные издержки:
i
i
TC i   g i  pрес
 cпр
  qi , i  A, B ,
где g i - удельный расход стратегических ресурсов на производство единицы
благ i -й фирмой (ресурсоемкость);
i
- прочие производственные затраты i -й фирмы на единицу продукции,
cпр
i  A, B ;
i
- цена стратегических ресурсов, по которой они достаются i -й фирме.
pрес
Как легко показать в рамках модели дуополии Курно с различными издержками
конкурентов, (что было сделано, например, в работе [3]), при таких исходных данных,
если обе фирмы продолжают производство конечной продукции и конкурируют на
рынке благ, равновесные объемы выпуска фирм А и В составят, соответственно,
A
конк
q

и q
B
конк
B
B
A
a   cпр
 2cпрA    g B  pрес
 2 g A  pрес

3b

B
a   cпрA  2cпр
   g A  pресA  2g B  pресB 
3b
.
Равновесная цена производимых благ составит
pконк 
B
a   cпрA  cпр
   g A  pресA  g B  pресB 
3
.
Равновесные прибыли фирм А и В от производства и продажи благ составят,
соответственно,
B
B
A
 a   cпр
 2cпрA    g B  pрес
 2 g A  pрес



,
9b
2
A
Пконк
B
 a   cпрA  2cпр
   g A  pресA  2 g B  pресB 


,
9b
2
B
и Пконк
3
причем, чтобы фирма продолжила производство, необходимо, но не достаточно,
чтобы ее прибыль оставалась положительной.
Обозначим предельные издержки производства стратегических ресурсов i -й
i
фирмой  i , i  A, B . Также обозначим FCрес
постоянные издержки на производство
стратегических ресурсов фирмой i , i  A, B . Если, как предполагалось изначально,
фирма В сама производит стратегические ресурсы, тогда они достаются ей по
B
себестоимости, равной  B : pрес
  B , а фирме А – по договорной экспортной цене:
A
эксп _ B
. В принципе, фирма А может и сама организовать производство данного
pрес
 pрес
вида стратегических ресурсов, однако это может быть сопряжено с большими
постоянными и переменными издержками, чем у фирмы В. Что касается фирмы В,
производство стратегических ресурсов ею уже освоено, и значительная часть
постоянных издержек уже была понесена в прошлом, поэтому не влияет на нынешние и
будущие решения. Если обе фирмы будут сами обеспечивать себя стратегическими
ресурсами, каждая фирма будет получать их по соответствующей себестоимости:
A
B
pрес
  A , pрес
  B , а также нести соответствующие постоянные издержки.
Критериями оптимальности политики обеих фирм являются их совокупные
доходы, включающие прибыль от производства и продажи благ и, возможно, прибыль
от производства и продажи стратегических ресурсов другой фирме. Если, как
изначально предполагалось, стратегические ресурсы производит только фирма В,
величины совокупного дохода фирм А и В составят, соответственно,
B
B
A
 a   cпр
 2cпрA    g B  pрес
 2 g A  pрес




9b
2
A
A
Yконк
 Пконк
B
эксп _ B
 a   cпр
 2cпрA    g B   B  2 g A  pрес
 ,


9b
2
(1)
B
B
эксп _ B
A
В
 Пконк
  pрес
  B   g A  qконк
 FCрес

и Yконк
B
 a   cпрA  2cпр
   g A  pресэксп _ B  2 g B   B 

эксп _ B
A
В

  pрес
  B   g A  qконк
 FCрес
. (2)
9b
2
Поскольку модель Курно построена в предположении о том, что каждый игрок
оптимизирует свое поведение (в простейшем случае, выпуск продукции), не ожидая
ответного изменения поведения конкурентов, договорная цена стратегических ресурсов
рассматривается здесь при моделировании дуопольного рынка как экзогенный
параметр, а затем определяются диапазоны ее значений, в которых наблюдаются те или
иные равновесия. В противном случае, пришлось бы, ставя задачу совместной
4
оптимизации выпуска фирмы В и цены, по которой она продает стратегические
ресурсы, учитывать реакцию фирмы А на изменение их цены, что выходило бы за
рамки допущений модели Курно и требовало бы более сложных расчетов для
определения равновесных параметров.
В том случае, если какая-либо фирма i , i  A, B , останется на рынке благ
монополистом, ее прибыль от производства и продажи благ составит
i
Пмон
i
i
 a  cпр

 g i  pрес

4b
2
(3)
Причем, такое положение дел может сложиться в нескольких случаях. Прежде
всего, та или иная фирма i , i  A, B , может стать монополистом (а другая,
соответственно – полностью покинуть все рассматриваемые здесь рынки) и
самостоятельно обеспечивать себя стратегическими ресурсами. В последнем случае
совокупный доход фирмы i
– с учетом постоянных затрат на производство
стратегических ресурсов – составит
2
Y   П   FC
i
мон
i
мон
i
рес
i
 a  cпр
 g i   i 
i

 FCрес
4b
(4)
Но, помимо описанной ситуации, возможна и иная: фирма А может стать
монополистом на рынке благ, при продолжении закупки стратегических ресурсов у
фирмы В (решившей прекратить собственное производство благ), и тогда фирма А
эксп _ B
будет платить за них определенную цену pрес
. Если фирма В примет решение
прекратить собственное производство благ и сосредоточиться на производстве и
продаже стратегических ресурсов фирме А, тогда ее совокупный доход составит
B
эксп _ B
A
B
Yб/произв
  pрес
  B   g A  qмон
 FCрес
(5)
Совокупный доход фирмы А составит
A
мон_имп
Y
эксп _ B
 a  cпрA  g A  pрес


4b
2
(6)
Итак, в рамках предложенной модели игроки могут выбирать между
следующими стратегиями:

в сфере производства благ – продолжать собственное производство благ
i
 0 ), либо, прекратить
(при необходимом условии его безубыточности, т.е. при Пконк
его;

в сфере производства стратегических ресурсов – закупать их по цене,
установленной другим игроком, либо, вести их самостоятельное производство (в свою
5
очередь, обеспечивая лишь собственное производство благ, если оно продолжается,
либо, продавая их другой фирме).
Требуется найти условия, т.е. области параметров модели, при которых

сохраняется статус-кво, т.е. обе фирмы конкурируют на рынке благ,
причем, фирме А выгоднее будет покупать стратегические ресурсы у фирмы В, причем,
и фирме В будет выгоднее существовать в описанном режиме, продавая эти ресурсы;

обе фирмы конкурируют на рынке благ, причем, фирма А будет
заинтересована в самостоятельной организации производства стратегических ресурсов;

фирма В отказывается от самостоятельного производства конечной
продукции, сосредоточившись на производстве стратегических ресурсов и их продаже
фирме А;

какая-либо из фирм полностью уходит с рынков благ и ресурсов, а другая
остается монополистом, полностью обеспечивая себя стратегическими ресурсами.
В рамках предлагаемой модели, принудительное прекращение экспортных
поставок стратегических ресурсов конкурентам не придется рассматривать отдельно –
поскольку экспортная цена является управляемым параметром, достаточно задать
заведомо высокое ее значение, что с экономической точки зрения и будет равносильно
запрету.
Из
описанных
выше
условий
можно
записать
системы
неравенств,
отображающих соотношения между совокупными доходами фирм-конкурентов в
различных ситуациях, при которых будут наблюдаться те или иные равновесия:
o
A
A
A
Yконк_имп  Yконк_сам ; Yконк_имп  0
условия сохранения статус-кво:  B
;
B
B
Yконк_эксп  Yб/произв ; Yконк_эксп  0
o
условия, при которых обе фирмы будут самостоятельно обеспечивать
A
A
A
 Yконк_сам
 Yконк_имп
; Yконк_сам
0
себя стратегическими ресурсами:  B
;
B
B
Yконк_без_эксп  Yб/произв ; Yконк_без_эксп  0
o
условия, при которых фирма В откажется от собственного производства
конечного продукта, сосредоточившись на поставке стратегического ресурса фирме А:
A
A
A
 Yмон_имп  Yмон_сам ; Yмон_имп  0
.
 B
В
B
Yб/произв  Yкон_без_эксп ; Yб/произв  0
В конечном счете, было бы целесообразно выразить все приведенные
эксп _ B
неравенства через цену pрес
, по которой фирма В продает стратегические ресурсы
фирме А. Этот параметр здесь рассматривается как управляемый, он определяется
6
фирмой В как изначально монопольным производителем стратегических ресурсов,
исходя из соображений максимизации своего совокупного дохода.
Примеры
параметрических
расчетов
и
качественный
анализ
их
результатов
Прежде чем на примере конкретного локального рынка идентифицировать
параметры предложенной модели и проводить с ее помощью практические расчеты,
целесообразно на основе абстрактных значений модельных параметров, варьируя их в
широком диапазоне, провести качественный анализ поведения модели при различных
соотношениях параметров, выявив различные режимы функционирования модели и
условия их реализации.
Примем следующие значения модельных параметров:

параметры функции спроса: a = 10, b = 2;

ресурсоемкость производственных технологий: g A = 0,5; g B = 0,5;

B
прочие производственные издержки на единицу продукции: cпрA = 1; cпр
=

предельные издержки производства стратегических ресурсов:  A = 1;  В

А
постоянные издержки на производство стратегических ресурсов: FCрес
=
2;
= 1;
В
4; FCрес
= 1.
На рис. 1 представлены полученные при этих значениях параметров модели
графики зависимостей совокупного дохода фирм А и В от цены стратегических
ресурсов, по которой они предлагаются фирмой В фирме А.
7
Рисунок 1. Значения совокупного дохода фирм А и В при торговле
стратегическими ресурсами и при самообеспечении ими (пример 1).
На основании вышеприведенных условий и систем неравенств (определяющих
условия «переключения» между различными стратегиями и равновесиями), можно
получить результирующие графики совокупных доходов фирм А и В, рис. 2.
8
Рисунок 2. Результирующие значения совокупного дохода фирм А и В
(пример 1).
Из графиков, изображенных на рис. 1 и рис. 2, видно, что существует некоторая
эксп _ B
пороговая экспортная цена стратегического ресурса для фирмы А, pрес
, при которой
эта фирма предпочтет освоить производство стратегического ресурса самостоятельно,
что приведет к резкому падению доходов фирмы В.
Графики на рис. 3 получены при следующих параметрах:

g A = 0,5; g B = 7;

B
= 0,1;
cпрA = 1,75; cпр

 A = 9;  В = 1;

А
В
= 1; FCрес
= 0,1;
FCрес
Рисунок 3. Результирующие значения совокупного дохода фирм А и В
(пример 2).
Здесь можно наблюдать, что хотя удорожание стратегического ресурса, казалось
бы, однозначно выгодно его экспортеру, фирме В, равновесный выпуск ее конкурента
падает из-за повышения цен. Это приводит к тому, что потребление ресурса со стороны
фирмы А снижается, а следовательно, снижается и доход экспортера ресурса. До
определенного момента повышение цен может компенсировать такое падение
потребления фирмой А, но на определенном этапе, оно падает настолько, что
9
дальнейший рост цен становится невыгоден фирме В, так как ее совокупный доход
начинает падать.
Естественно, возникает вопрос: являются ли выявленные здесь качественные
эффекты реалистичными, или это лишь модельные эффекты, обусловленные
конкретной спецификацией модели. Иначе говоря, является ли предложенная модель
«мягкой», по классификации, предложенной в книге [4]. Можно полагать, что
качественное поведение составляющих совокупного дохода фирм при изменении цены
ресурсов и различных технологических параметров сохранится и при других моделях
рыночного взаимодействия, и при нелинейных функциях спроса и затрат, обладающих
теми же качественными свойствами. Поэтому можно рассчитывать на инвариантность
качественных результатов моделирования, тогда как конкретный вид и, тем более,
коэффициенты функциональных зависимостей, используемых в модели, могут
различаться.
Целесообразно привести итоговые выражения полностью к такому виду, чтобы
они содержали только параметры, которые в принципе можно измерить или
спрогнозировать.
В
данном
случае
удобно
выразить
равновесную
цену
на
олигополистическом рынке через рентабельность по затратам отдельного серийного
производителя. В простейшей модели олигополии (с линейными функциями спроса и
затрат) при n одинаковых конкурентах и постоянной себестоимости единицы
продукции, равной c , равновесный объем продаж каждого производителя составит
*
qед

aс
,
 n  1  b
суммарный объем продаж –
*
q*  n  qед

n aс

,
n 1 b
а равновесная цена составляет
p*  a  b  q*  a 
n
a  nc
 a  с 
.
n 1
n 1
Теперь, как было сказано, необходимо выразить все необходимые параметры
через рентабельность по затратам, которая часто используется в отчетности и в
стратегиях развития предприятий, в особенности, в тех секторах, в которых принят
принцип нормативного ценообразования «затраты плюс» - например, в авиационной и
ракетно-космической промышленности в случае выполнения государственных заказов.
При таком принципе ценообразования нормируется именно значение рентабельности
по затратам, равное, по определению,
10
r
p*  c
.
c
В рамках модели олигополии Курно можно продолжить это равенство:
a  nc
c
p*  c
a  nc
ac
r
 n 1

1 
.
c
c
nc  c
 n  1  c
Отсюда можно выразить искомую запретительную цену:
a  1   n  1  r   c .
С учетом этого, можно представить суммарный равновесный объем продаж в
следующем виде:
*
q*  n  qед

n aс a
nr
.

 
n 1 b
b 1   n  1  r
И, следовательно, емкость рынка равна
a 1   n  1  r *

 q .
b
nr
Далее остается приравнять теоретические значения равновесных цены и объема
продаж p* и q* их фактическим значениям на реальном олигопольном рынке, и
выразить искомые значения параметров модели.
Пример анализа рынков пусковых услуг и двигателей для ракет-носителей
В качестве примера рассмотрим уже упомянутый выше и весьма практически
важный случай рынка двигателей для ракет-носителей. Оценим значения параметров
модели, опираясь на реальные данные. Согласно изложенной, например, в источнике
[5] информации Satellite Industry Association, стоимостный объем мирового рынка
запуска спутников и вывода грузов в 2013 г. составлял $5,4 млрд. Причем,
подавляющую часть этого рынка занимали три крупнейших игрока, представляющие
Евросоюз, Россию и США. В сумме они совершили за указанный год 52 запуска. Таким
образом, рассмотрим модель олигопольного рынка с тремя примерно равными
игроками. Стоимость одного запуска приблизительно равна
$5, 4млрд.
 $100 млн.
52
Предположим, что рентабельность предприятий лежит в диапазоне 10-20%. Тогда
можно выразить емкость рынка и параметр запретительной цены данного рынка через
рентабельность продаж:
a 1   n  1  r * 1  4  0,1..0, 2

 q 
 50  150  230 пусков в год;
b
nr
3  0,1..0, 2
11
a  1   n  1  r   c  1  4  0,1..0, 2 
100
 127  150 млн. долл./пуск.
1  0,1..0, 2
Исходя из того, что стоимость продажи РД-180 составляет, согласно открытым
источникам [6], $11-15 млн., и учитывая, что для запуска на ракетах США Атлас-5,
которые на данный момент и являются основным средством выведения спутников в
США, штатно устанавливается один РД, мы также можем приблизительно оценить
i
величины ресурсоемкости g i , прочих производственных издержек cпр
и предельных
издержек производства стратегических ресурсов  i , i  A, B .
Оценки,
сделанные
в
США
в
отношении
возможной
стоимости
импортозамещения российских ракетных двигателей [6], лежат в широком диапазоне –
предполагается, что понадобится от 1.5 до 5 млрд. долл. на разработку и подготовку
производства аналога РД-180, что позволяет оценить значение приведенных к году
А
постоянных затрат игрока А на обеспечение стратегическими ресурсами, FCрес
(при
ожидаемой длительности жизненного цикла технологии 10-15 лет).
На рис. 4 изображены графики зависимости совокупного дохода обеих фирм от
эксп _ B
изменения экспортной цены ресурса pрес
, полученные при следующих значениях
параметров модели (их обоснование приведено выше):

параметры функции спроса: a  155, b  1;

рентабельность по затратам r = 0,2;

ресурсоемкость производственных технологий: g A = 1; g B = 1;

B
прочие производственные издержки на единицу продукции: cпрA = 85; cпр

предельные издержки производства стратегических ресурсов:  A = 8;  В

А
постоянные издержки на производство стратегических ресурсов: FCрес
=
= 90;
= 10;
В
А
В
400, FCрес
= 1 (т.е. FCрес
>> FCрес
).
12
Рисунок 4. График зависимости значений совокупного дохода фирм А и В
(пример – рынки ракетных двигателей и пусковых услуг).
Как видно из графиков на рис 4, начиная с определенной экспортной цены
эксп _ B
ресурса pрес
(здесь – приблизительно 24-25 млн. долл./ед.), фирма А предпочтет
прекратить закупку у фирмы В и освоить самостоятельный выпуск ракетных
двигателей для своих нужд. Причем, при пересечении данного порога, фирма В
значительно (приблизительно вдвое) теряет в доходах, а для фирмы А это приводит с
стабилизации дохода. В то же время, нынешняя цена, составляющая 10-12 млн.
долл./ед., существенно ниже порогового значения, и доход, получаемый фирмой В,
эксп _ B
также приблизительно вдвое ниже потенциально возможного при pрес
= 22-23 млн.
долл./ед. Таким образом, вполне возможно, что в случае прекращения поставок РД
своим конкурентам (а волевое решение об этом, как отмечено ранее, с экономической
эксп _ B
точки зрения эквивалентно назначению цены pрес
выше пороговой) российская РКП
и не испытает значительного сокращения доходов. Изменения параметров модели в
реалистичных пределах, указанных ранее при анализе рынка, не приводят к
качественному изменению вида результатов, сохраняя общие тенденции. В то же
время, при этом существенно меняются значения совокупных доходов обеих сторон и
эксп _ B
пороговой цены стратегического ресурса pрес
.
13
Естественно, предлагаемая модель может применяться и для прогнозирования
перспектив других рынков наукоемкой и высокотехнологичной продукции, имеющих
описанную структуру, т.е. с монопольным поставщиком стратегических ресурсов,
компонент и др. Общий качественный вывод можно сформулировать следующим
образом. Далеко не во всех случаях ограничение экспорта стратегических компонент и
материалов будет эффективным – в определенных условиях оно может привести к
потере прибыли, возникновению конкурирующих производств и потере экономических
рычагов влияния на ранее зависимого конкурента.
Список литературы
1.
Козубова В. Шире список // Взгляд. 2012. – 6 сентября.
2.
Клочков В.В. Экономика: учебное пособие для вузов. - М.: ИНФРА-М,
2012. – 684 с.
3.
Болбот Е.А, Клочков В.В. Приоритеты инновационного развития:
конкурентное преимущество и общие интересы // Труды МФТИ. – М., 2010. - Т. 2, № 3.
- С. 22-31.
4.
Арнольд В.И. “Жесткие” и “мягкие” математические модели. - М.:
МЦНМО, 2000. – 32 с.
5.
Тихонов С. Чем грозит России передел рынка пусков ракет в космос //
Expert Online. 2014. - 4 ноября.
6.
Рябов К. Американские сенаторы предложили разработать ракетный
двигатель на замену РД-180 // Военное обозрение. – М., 2014. – 28 мая.
14