Программные продукты и системы

В современном мире развитие экономики какой-либо территории обязательно должно сопровождаться учетом экологических факторов. Это обусловлено многочисленными примерами отрицательного воздействия роста производства на окружающую природную среду. Конечно, существуют отрасли, которые вносят вклад в экономическое развитие территории, нанося минимальный вред экосистемам, но, к сожалению, либо этот вклад небольшой, либо, если он все же весомый, примеров таких территорий совсем мало. В основном же промышленное развитие происходит в отраслях, которые в большей или меньшей степени (по сравнению друг с другом) отрицательно влияют на экологию территорий и, как следствие, на здоровье населения. Причем не важно, наращиваются уже действующие мощности либо формируются новые производства.

Исследования, проведенные в работе [1], показывают, что смертность населения зависит от уровня его жизни и состояния окружающей природной среды. Как показывает работа [2], уровень неустраненных выбросов загрязняющих веществ растет с увеличением объемов производства. Наряду с требованием удовлетворения материальных потребностей население территорий с каждым годом обращает все большее внимание на состояние окружающей их природной среды. Местные органы управления (административные центры) обязаны учитывать требования населения, имеющего право избирательного голоса, по контролю и улучшению состояния экологии. Таким образом, получается, что органы управления должны стремиться к улучшению качества жизни населения, балансируя между удовлетворением его материальных потребностей и правом на высокое качество жизни, а именно, хорошее состояние окружающей природной среды для нынешнего и будущих поколений. Действующий в данном направлении административный центр «набирает положительные очки» у населения и в то же время закладывает необходимую основу для качественной жизни в будущем, регулируя правила взаимодействия с инвесторами, которые будут способствовать улучшению конкурентоспособности экономики территории [3].

Рычагом влияния административного центра на инвестора при запуске его нового проекта (или развитии действующего) является установившаяся практика назначения экологических штрафов за загрязнения в соответствии с законодательными актами без привязки к конкретным инвестици- онным проектам, что приводит к объективно недостаточным размерам штрафов. К сожалению, механизмы экологической регламентации хозяйственной деятельности не могут обеспечить практическую реализацию требований сбалансированного взаимодействия экономики и экологии [4].

При исследовании вопроса эффективного управления социо-эколого-экономическим развитием региона следует иметь в виду, что оценка влияния назначаемых штрафов на производителя в условиях уже сложившихся в регионах производств затруднена по следующим причинам:

–      сложившееся производство стабилизирует социально-экономическое состояние региона;

–      экологический ущерб может быть снижен за счет текущих финансово-хозяйственных мероприятий (внедрение локальных экологических инноваций, очистка и пр.), то есть скорректирован труднопредсказуемыми процессами развития технологий и текущим финансово-экономическим состоянием предприятия.

В этой связи задачу моделирования эколого-экономического взаимодействия в регионе целесообразно свести к анализу новых производств или инвестиционных проектов (ИП).

Решая задачу поиска наилучшего для населения варианта, административный центр сталкивается с очень сложными проблемами: как оценить, насколько большой вред нанесет новое производство окружающей среде, и как определить «настоящую», а не отчетную прибыль инвестора по итогу проекта, ведь от ее величины зависит и возможный размер назначаемого экологического штрафа. В этой связи для моделирования эколого-экономического взаимодействия региона необходимо использовать оптимизационные математические модели [5], позволяющие определять потенциал деятельности производителя и в результате применять объективно обусловленные, справедливые с точки зрения административного центра штрафные санкции.

Для решения поставленной задачи необходимо собрать и обработать огромное количество региональной эколого-экономической информации. Кроме того, в условиях экологического конфликта интересов административного центра и производителя необходимо решить, как минимум, двухкритериальную задачу оптимизации, одним из критериев которой будет, например, максимум чистой приведенной стоимости бизнеса производителя, а другим – минимум выставленных ему управляющим центром экологических штрафов. В связи с этим возникает необходимость ускорения получения набора решений и автоматизированного определения размеров штрафа с помощью разработки системы поддержки принятия решений (СППР) для учета экологического фактора административным центром при рассмотрении нового инвестиционного проекта в регионе.

С точки зрения пользователя (в данном случае специалиста-эколога), указанная СППР должна выполнять следующие основные функции:

–      поддержка автоматизированного внесения информации;

–      поддержка анализа полученных результатов;

–      поддержка принятия решений по выбору уровня экологического штрафа.

Учитывая требования пользователя, СППР должна включать в себя следующие компоненты: информационный, модельно-аналитический, экспертный [6]. Информационный компонент СППР подразумевает помощь в автоматическом поиске требуемой информации и ее внесении в математическую модель. К примеру, такой информацией могут быть параметры, утвержденные государственными органами на той или иной территории (налог на добавленную стоимость, налог на имущество, налог на прибыль, налог на добычу полезных ископаемых, величины предельно допустимых выбросов и пр.), а также прогнозируемые производителем, инвестором или государством экономические параметры (стоимость продукции, характеристики производственных и финансовых активов), которые можно свободно найти, в частности, в Интернете. Найти указанные параметры в сети Интернет можно с помощью метода синтаксического поиска (парсинга) [7]. Парсинг – это процесс анализа содержимого сайтов и разделение его на составляющие части, результат его загружается в БД либо вносится в xml-документ программного продукта.

Модельно-аналитический компонент СППР необходим для определения потенциала ИП с учетом возможных штрафных санкций к производителю за нарушение экологических соглашений. Выражается этот компонент в виде оптимизационной многокритериальной математической модели, анализ которой производится с помощью программы для ЭВМ, получающей входные данные в автоматическом режиме после реализации первого информационного компонента СППР и осуществляющей дальнейший анализ выходных данных. Следует отметить, что при моделировании ИП, как правило, применяются математические модели имитационного характера, не позволяющие определять потенциал производственной деятельности, что существенно сужает возможности определения справедливого с точки зрения административного центра уровня экологических штрафов [8]. Результатом работы модельно-анали­тического компонента СППР в данном случае является оптимальное распределение инвестиций и объемов производства, а также размеров чистой приведенной стоимости инвестиционного проекта в зависимости от размера экологического штрафа в табличном и графическом виде, которые подвергаются дальнейшему анализу на этапе реализации экспертного компонента, в том числе с использованием методов многокритериального анализа, поддерживаемых путем визуализации Парето-множеств и другими средствами.

Математическая модель, лежащая в основе СППР для учета экологического фактора административным центром при рассмотрении нового инвестиционного проекта, описана в работе [9].

Экспертный компонент СППР состоит в обработке, расшифровке, трактовке специалистом (в нашем случае специалистом-экологом) полученного в результате этапа моделирования набора зависимостей. В случае неудовлетворительного результата специалист-эколог, преследующий цели органов управления по поиску оптимального варианта развития территории, для анализа решения и для проведения следующей серии численных экспериментов может вернуться к первым двум этапам и внести необходимые корректировки во вводимые в пакет параметры.

Ставя перед собой цель разработать СППР, решающую задачу анализа ИП, используем основу, предложенную в работе [10] по разработке СППР для управления региональным экономическим развитием на базе решения линейной задачи математического программирования в сочетании с требованием устойчивого экологического развития региона. Доработав пакет программ, предложенный в [10], получаем автоматизированный программный комплекс определения экологических штрафов предприятия – «Экологический балансер» [11]. Он позволяет пользователю в визуальном режиме создавать и корректировать математические модели в форме многокритериальных задач линейного программирования, а специа- листу-экологу заносить в удобном режиме входную статистическую информацию и представлять в виде графиков многопараметрических зависимостей и Парето-множеств, исходя из его потреб- ностей. Кроме того, в программе также имеется отладчик, позволяющий обнаруживать ошибки или противоречия в занесении числовой информации модели (рис. 1). Занесение статистической информации наглядно и просто для пользователя.

Главным результатом работы «Экологического балансера» после внесения статистической информации являются расчеты, а также возможность их графического анализа. Пример окна интер- фейса работы в данном режиме приведен на рисунке 2. Кроме того, возможно построение графиков зависимостей в модели, что позволяет визуально установить характер зависимости и извлечь из модели дополнительные сведения.

Ниже приведен пример использования «Экологического балансера». Опишем краткий алгоритм анализа, который должен провести специалист-эколог на последнем этапе работы СППР. На рисунке 3 приведены зависимости чистой приведенной стоимости NPV (вертикальная ось «Ip») инвестиционного проекта от величины ставки экологического штрафа αs (горизонтальная ось «alfs») при изменении величины ξ – удельного выброса загрязнителя на единицу продукции.

В примере предполагается выпуск одного вида продукции с заданными производственными показателями, спросом и ценой. Значения всех остальных параметров являются модельными и согласуются с текущими ставками и налогами в РФ (НДС 18 %, налог на имущество 2 %, налог на прибыль 20 %, страховые взносы 30 %). Кроме того, примем (для сохранения универсальности модели) α5=0, а также β=0,05, r=0,2. ξ принимает последовательно следующие значения: 0,1 у.е. (применяется наиболее «экологически чистая» технология, верхний график), 0,3 у.е., 0,5 у.е., 1 у.е. (применяется самая «экологически грязная» технология, нижний график).

Специалист-эколог, внимательно изучив графики, может назначить экологический штраф, например, в размере 24,5 % от стоимостного объема загрязнителя, порожденного действующим производством, так как из графика видно, что в этом случае размер NPV при использовании максимально грязной технологии будет стремиться к нулю. Производитель будет вынужден задуматься, стоит ли платить такой экологический штраф или выгоднее снизить удельный выброс за счет внедрения экологически чистых технологий с 1 у.е. до меньших значений, например до 0,1 у.е.

Таким образом, специалист-эколог, потратив совсем немного времени, получает объективные данные, ставит производителю условия по вхождению нового проекта на рынок региона в виде ставки экологического штрафа и вырабатывает рекомендации по принятию решений с учетом обеих стратегических задач, поставленных ему административным центром территории: развитие экономики и сохранение экологического благополучия. При этом использование оптимизационной математической модели эколого-экономического взаимодействия, позволяющей на стадии взаимодействия производителя и управляющих органов определять экономический потенциал производителя, дает возможность «проводить торги» региональных управляющих органов и производителя на предмет назначения экологических штрафов с учетом указанного потенциала, а не на основе отчетных бухгалтерских показателей текущей финансово-хозяйственной деятельности производителя [12].

Вышеприведенный пример показывает преимущества разработки СППР, которая облегчает работу в получении точного, объективного, научно обоснованного результата, помогающего территории вести взвешенную политику по экономическому развитию с минимальным причинением вреда окружающей природной среде.

Литература

1.     Юзбеков М.А., Юзбеков А.К. Основные направления экологизации промышленного производства в регионе // Фундаментальные исследования. 2013. № 10. С. 1321–1328.

2.     Скитер Н.Н. Экономико-математическая модель регулирования выбросов производственного сектора // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 1 (25). С. 1–6.

3.     Кудряшова И.А. Устойчивое развитие региона в условиях глобализации: опыт Кузбасса // Вестн. Российского гос. торгово-эконом. ун-та. 2008. № 3. С. 93–97.

4.     Киселева Т.В., Михайлов В.Г. Оценка основных подходов к определению состояния эколого-экономических систем // Вестн. Томского гос. пед. ун-та. 2007. № 9. С. 31–32.

5.     Медведев А.В. Концепция оптимизационно-имитаци­онного моделирования регионального социально-экономичес­кого развития // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 7. С. 21–25.

6.     Рогачев А.Ф., Скитер Н.Н., Плющенко Т.В. Разработка системы поддержки принятия решения для обоснования параметров эколого-экономических систем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 2. С. 238–242.

7.     Трусов А.Н., Кацуро Д.А., Иванченко П.Ю. Извлечение и обработка информации с сайтов экономической статистики // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 12. С. 120–122.

8.     Медведев А.В. Поддержка принятия решений при управлении экономикой региона: монография. Кемерово. Изд-во Кемеровского гос. ун-та, 2011. С. 106.

9.     Кисляков И.М. Моделирование эколого-экономичес­кого взаимодействия инвестора и управляющего центра в императивах устойчивого развития промышленного региона // Фундаментальные исследования. 2014. № 5–3. С. 528–532.

10.  Медведев А.В., Победаш П.Н., Смольянинов А.В. Система поддержки принятия решений при управлении региональным экономическим развитием на основе решения линейной задачи математического программирования // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 12. С. 110–115.

11.  Медведев А.В., Кисляков И.М. Автоматизированный программный комплекс определения экологических штрафов предприятия («Экологический балансер»). Программа для ЭВМ. Патент РФ № 2014612483, 2014.

12.  Медведев А.В., Кисляков И.М.  К принципам математического моделирования эколого-экономического взаимодействия в промышленном регионе // Междунар. журн. экспериментального образования. 2013. № 11 (1). С. 100–101.