С чем связана необходимость разработки систем налогообложения на трех уровнях: федеральном, региональном и местном?

Потому, что на каждом уровне сидит своя власть. На федеральном - президент, дума, министерства всякие. На региональном - губернатор и его департаменты. На местном глава или мэр и местные администрации. И все нуждаются в ДЕНЬГАХ.