Важным моментом в этом процессе является учет сезонной волатильности, поскольку существует достаточно большое множество категорий товаров и услуг, цены на которые подвержены сезонным колебаниям. Так, хорошо известны сезонные особенности цен на рынке жилой недвижимости. В зависимости от времени года изменяются цены на сельскохозяйственную продукцию, одежду, обувь, автомобили, лекарственные средства, алкогольную продукцию, драгоценные металлы, нефть, туристические услуги, железнодорожные и авиабилеты и т.д. Периодические колебания цен могут возникать и на более длительных временных интервалах.
Целью данной работы является исследование нелинейной модели динамики цены, которая сводится к уравнению Риккера [3], возникшее в математической биологии для описания динамики численности популяции.
Идея применения биологических моделей в экономике представляется перспективной, шаги в этом направлении были предприняты, например, в работах [3,5,7].
Опишем динамику цены уравнением [3]
,(1)
где – параметр адаптации, характеризующий скорость реакции цены на дисбаланс рынка, и объемы спроса и предложения в период .
Пусть объемы спроса и предложения выражаются формулами:
,(2)
,(3)
тогда уравнение (1) имеет вид
(4)
Произведя замены
, , приходим к уравнению Риккера [6]:
(5)
Изменение динамического поведения модели (5) в зависимости от параметра достаточно хорошо изучено. Так, например, проведен анализ динамического поведения модели при учете колебаний параметра, характеризующего степень экологического лимитирования роста численности [2], подробно исследована задача оптимизации промысловых изъятий из риккеровских популяций при условии циклического изменения параметров [1,4].
В данной работе исследуется динамика цены, описываемая уравнением (5), при периодическом изменении параметра в цикле длины два. Предположим, что параметр изменяется периодически под влиянием сезонных изменений свободных переменных и в формулах спроса и предложения.
Учитывая указанные условия, получим модель динамики цены, описываемую следующей системой уравнений:
(6)
где .
Или
(7)
В связи с симметричностью уравнений системы относительно параметров, рассмотрим одно из уравнений, например,
(8)
Стационарные точки находим из уравнения
(9)
или .
Вопрос об устойчивости равновесных значений рассматривается методом исследования производной правой части (9). Положение равновесия является локально устойчивым в случае, когда отклонения, возможно достаточно малые, от этого положения с течением времени убывают, и неустойчивыми, когда эти отклонения возрастают. Для гладкой функции используем следующий критерий устойчивости неподвижной точки уравнения : неподвижная точка устойчива, если , и неустойчива, если .
Таким образом, в области , имеем единственную неподвижную точку , являющуюся глобально устойчивым положением равновесия.
При нулевое положение равновесия неустойчиво. Характер устойчивости нетривиальной неподвижной точки уравнения (8), для которого , можно определить из решения соответствующих неравенств.
1) В случае если , неподвижная точка устойчивая, переход к равновесию происходит монотонно.
2) Если , то неподвижная точка устойчивая, переход к равновесию происходит путем затухающих колебаний.
3) Если , то неподвижная точка неустойчивая, отход от которой происходит путем расходящихся колебаний.
4) В случае если неподвижная точка неустойчивая, отход от которой осуществляется монотонно.
Для нетривиальной неподвижной точки , удовлетворяющей уравнению (9) производная имеет вид .
Отметим следующие результаты аналитических исследований устойчивости нетривиальной неподвижной точки в области .
При - устойчивая, более того, переход к равновесию происходит монотонно, причем .
Если , то - устойчивая неподвижная точка, переход к равновесию происходит монотонно при и путем затухающих колебаний при .
Если , то - устойчивое состояние переход к равновесию происходит монотонно при .
Если , то при выполнении условия , нетривиальное стационарное состояние является устойчивым с монотонным переходом.
Численные методы позволяют сделать выводы о наличие циклов и характере их устойчивости. Бифуркационные диаграммы, построенные для каждого периода в трехмерном пространстве в зависимости от параметров, а также сечения бифуркационной диаграммы плоскостями постоянных значений одного из параметров, иллюстрируют влияние параметров спроса, предложения и адаптации на сезонное изменение динамики цены. Анализ бифуркационных диаграмм, классификация их сечений требуют дополнительных исследований, подробное описание которых предполагается изложить в следующих работах по предложенной теме.
Сделанные на основании полученных результатов численных и аналитических исследований выводы имеют определенный экономический интерес и могут быть использованы при изучении динамики цены, описываемой предложенной моделью.
Рецензенты:Солодухин К.С., д.э.н., профессор, профессор кафедры математики и моделирования, ФГБОУ «Владивостокский государственный университет экономики и сервиса», г. Владивосток;
Мазелис Л.С., д.э.н., заведующий кафедрой математики и моделирования, ФГБОУ «Владивостокский государственный университет экономики и сервиса», г. Владивосток.