GEMPACK ( General Equilibrium Modelling PACKage ) — это система моделирования для экономических моделей CGE , используемая в Центре политических исследований (CoPS) в Мельбурне, Австралия, и продаваемая другим разработчикам моделей CGE.
Некоторые из наиболее известных CGE-моделей, решенных с использованием GEMPACK [1], — это модель мировой торговли GTAP , а также модели MONASH, MMRF, ORANI -G и TERM, используемые в CoPS. Все эти модели имеют отличительную особенность: они сформулированы как система дифференциальных уравнений в форме процентного изменения; однако это не требуется GEMPACK.
Характерной особенностью моделей CGE является то, что начальное решение для модели может быть легко построено из таблицы значений транзакций (например, таблицы «затраты-выпуск» или матрицы социального учета ), которая удовлетворяет определенным базовым ограничениям учета. GEMPACK основывается на этой особенности, формулируя модель CGE как задачу начального значения , которая решается с использованием стандартных методов.
Пользователь GEMPACK определяет свою модель, создавая текстовый файл, в котором перечислены уравнения и переменные модели, а также показано, как переменные соотносятся с потоками значений, хранящимися в исходном файле данных.
GEMPACK преобразует этот файл в компьютерную программу, которая решает модель, т. е. вычисляет, как переменные модели могут измениться в ответ на внешний шок. Исходная система уравнений линеаризуется (переформулируется как система уравнений в частных производных первого порядка ). Если большинство переменных выражены в терминах процентных изменений (подобно логарифмическим изменениям ), коэффициенты линеаризованной системы обычно являются очень простыми функциями потоков значений базы данных.
На этом этапе используется компьютерная алгебра для значительного уменьшения (путем подстановки) размера системы. Затем она решается многошаговыми методами, такими как метод Эйлера , метод средней точки или модифицированный метод средней точки Грэгга. Все они требуют решения большой системы линейных уравнений ; достигается с помощью методов разреженных матриц . Экстраполяция Ричардсона используется для повышения точности. Конечный результат — точное решение исходных нелинейных уравнений.
Этот линеаризованный подход, изначально разработанный для решения средних по размеру моделей CGE на ранних компьютерах, с тех пор оказался способным (на современных компьютерах) решать очень большие модели. Кроме того, он поддался некоторым интересным расширениям, таким как: метод квадратур Гаусса [2] оценки доверительных интервалов для результатов модели из известных распределений шоков или значений параметров; способ формулирования ограничений неравенства или недифференцируемых уравнений как взаимодополняемости ; [3] и метод [4] разложения изменений в переменных модели из-за нескольких шоков на компоненты из-за каждого отдельного шока.
Базовый численный подход дополняется несколькими программами с графическим интерфейсом пользователя , которые: упрощают просмотр больших многомерных массивов, часто встречающихся в базах данных CGE; управляют сложными (например, многопериодными) моделированиями; и позволяют интерактивно исследовать и объяснять результаты моделирования.