МНОГОЦЕЛЕВАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО БЮДЖЕТА НА ОСНОВЕ NSGA-II С ОГРАНИЧЕНИЯМИ СПРАВЕДЛИВОСТИ

Авторы: Абдуалиев А.Е., Сембина Г.К., Йолдаш С., Айтим А.
МРНТИ 20.01

Аннотация. В данной статье предлагается создать механизм распределения регионального бюджета, который снижает межрайонное неравенство и максимизирует утилитаристское благосостояние. Оптимизатор, эволюционный многокритериальный алгоритм NSGA-II, обеспечивает справедливость посредством жестких ограничений и на уровне целей (минимизируя индекс Джини на душу населения). Чтобы устранить межрайонное неравенство с незначительной потерей полезности, авторы показывают, что их методология, основанная на NSGA-II с ограничениями справедливости, создает прочный фронт Парето и предлагает три работоспособные альтернативы (эффективность, равенство и точка перегиба).
Показано, что методология, основанная на NSGA-II с ограничениями справедливости, создает устойчивый и интерпретируемый фронт Парето с тремя основными вариантами решения: решение, ориентированное на равенство, решение, ориентированное на эффективность, и компромиссное решение (точка перегиба). При незначительной потере совокупной полезности эти стратегии демонстрируют возможность значительного снижения межрайонного неравенства. В частности, включение «жёстких» ограничений, таких как G(x) ≤ τ, соотношение максимума к минимуму и нижний предел на душу населения, гарантирует соблюдение нормативных порогов (например, τ = 0,21–0,22), что позволяет избежать исключения второстепенных районов. Другой способ снизить концентрацию средств — использовать вогнутую функцию полезности. Согласно секторному профилю компромиссного решения (колена), наибольшие доли были выделены на цифровизацию (33,49%), транспорт (31,98%) и культуру (24,08%), в то время как здравоохранение и экология получили лишь около 0,19% и 0,13% соответственно. В этом случае индекс Джини снижается с 0,1586 (эффективность) до 0,0469 (колено), т.е. на 70,44%, тогда как общая полезность падает всего на 4,44%, что количественно подтверждает баланс эффективности и равенства.

Ключевые слова: NSGA-II, многоцелевая оптимизация, эволюционные алгоритмы, ограничения справедливости, индекс Джини, распределение регионального бюджета, фронт Парето.