Моделирование экономической устойчивости систем энергетики

Вид материала

Автореферат

Содержание Общая характеристика работы Цель диссертационной работы Объект исследования Научная новизна Практическая ценность и реализация результатов исследования. Апробация работы. Структура и объем работы. Основное содержание работы Структурная устойчивость Третья глава Решение задачи управления электропотреблением НСЭ Соотношение замыкающих (маржинальных) Публикации по теме диссертации

Подобный материал:

• Критерии и показатели эколого-экономической устойчивости предприятий нефтегазовых регионов, 106.24kb.
• Программа спецкурса "Компьютерное моделирование нелинейных волновых процессов" Специальность, 27.11kb.
• Программа по курсу: экономика по направлению «Системный анализ и управление» кафедра, 114.72kb.
• Учебная программа профилирующей дисциплины теория автоматического управления, 36.13kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Экономико-математическое моделирование производственных, 373.58kb.
• Календарный план учебных занятий по дисциплине Моделирование информационных процессов, 24.12kb.
• Экзаменационные вопросы по дисциплине «основы автоматического управления» 2008/2009, 49.7kb.
• Методика перехода от операторного математического описания линейных динамических систем, 17.37kb.
• Темы курсовых работ по дисциплине «моделирование систем» Ваш № в списке группы, 19.48kb.
• Как наладить производство гибридных систем альтернативной энергетики, 210.52kb.

На правах рукописи


КАРПОВИЧ АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ


МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

СИСТЕМ ЭНЕРГЕТИКИ


Специальность 08.00.13 – Математические

и инструментальные методы экономики


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора

экономических наук


Новосибирск – 2006

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете.

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

Викентий Георгиевич Китушин


Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор

Валентин Давыдович Маршак

доктор экономических наук, профессор

Лев Давидович Хабачев

доктор экономических наук, профессор

Николай Васильевич Шаланов


Ведущая организация: ОАО «Научно-исследовательский институт экономики энергетики», г. Москва.


Защита состоится « 17 » февраля 2006 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д 003.001.02 при Институте экономики и организации промышленного производства СО РАН по адресу: 630090, г.Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 17.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экономики и организации промышленного производства СО РАН.


Автореферат разослан « » января 2006 г.


Учёный секретарь

Диссертационного совета,

кандидат экономических наук М.А. Ягольницер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность темы исследования. К настоящему времени энергетика страны сформировалась как инфраструктура, основанная на различных технологиях территориально распределенных, добывающих, производящих, транспортирующих и распределяющих широкий спектр топливно-энергетических ресурсов и видов конечной энергии систем для энергоснабжения отраслей российской экономики и населения. Устойчивое функционирование и развитие систем энергетики, во-первых, выступает одним из главных условий обеспечения качества жизни людей и социальной стабильности в стране. Во-вторых, является гарантией стабильных поступлений основной массы валютных средств от экспорта энергоресурсов. В-третьих, факторы и предпосылки, формирующие экономическую устойчивость энергетических систем, определяют и энергетическую безопасность, которая представляется важнейшим атрибутом, устанавливающим возможности устойчивого социально-экономического развития России в окружающем ее мире.

Актуальность обеспечения устойчивости систем энергетики возрастает на современном этапе, поскольку предстоящий период развития российской энергетики, да и всей экономики в силу их органической взаимосвязи, оценивается как переходный с точки зрения некоторых тенденций и особенностей. К ним относятся: либерализация электроэнергетики, связанная с усилением дерегулирования и конкуренции; развитие региональных, межрегиональных и межгосударственных рынков топлива и электроэнергии, а на уровне городов – рынков тепловой энергии; достижение критического уровня угроз по целому ряду неблагоприятных обстоятельств – переориентации товарных потоков на обслуживание внешнего рынка и усилению зависимости от него, деградации техносферы, в т. ч. в отраслях топливно-энергетического комплекса (ТЭК), истощению и ненадлежащему восполнению ресурсной базы ТЭК, росту трансакционных издержек, ужесточению экологических ограничений и некоторым другим. Переходный период актуализирует проблему. Рациональная реализация дерегулирования и конкуренции призвана повышать эффективность секторов экономики и энергетики, но она осложняется наличием вышеназванных отрицательных тенденций. Кроме того, при этом увеличивается неопределенность их функционирования и развития, возрастают взаимовлияние и взаимозависимость систем и регионов. В условиях переходных процессов использование концепции устойчивости экономических систем поможет на наш взгляд в решении задач преодоления сложившихся тенденций, повышения гибкости систем энергетики и общей эффективности их развития.

Комплексные исследования энергетики в системе ее внешних взаимосвязей нашли отражение в трудах многих отечественных ученых: Л.С. Беляева, А.З. Гамма, Ю.Д. Кононова, А.А. Макарова, Л.А. Мелентьева, А.С. Некрасова, Б.Г. Санеева, Н.И. Суслова, а также других исследователей. Теоретическим и практическим вопросам экономики энергетики посвящены работы Л.Д. Гительмана, В.И. Зоркальцева, В.А. Крюкова, А.И. Кузовкина, Т.В. Лисочкиной, М.В. Лычагина, Б.Е. Ратникова, Ю.В. Синяка, Л.Д. Хабачева, В.И. Эдельмана и других авторов. В изучение проблем экономической и энергетической безопасности страны, адаптивности и надежности больших энергетических систем существенный вклад внесли Л.И. Абалкин, В.В. Бушуев, Н.И. Воропай, В.Г. Китушин, В.Р. Окороков, Ю.Н. Руденко, В.А. Смирнов, В.Г. Соколов и другие ученые.

Однако разработанная методология и методы исследования систем энергетики требуют сегодня развития в связи с коренными изменениями в стране производственных отношений и социально-экономических условий. Основным в разрешении проблемы обеспечения устойчивости функционирования / развития экономических систем является в свою очередь структуризация проблем принятия управленческих решений в ситуациях, отличающихся как неопределенностью будущих условий развития и функционирования данных систем, так и их инерционностью, характерной прежде всего для систем энергетики. Именно в этом случае появляется необходимость формирования в них гибкости и адаптивности. Вместе с тем, в настоящее время многие вопросы системного подхода к экономической устойчивости изучены недостаточно ни в отношении состава задач, ни в отношении аппарата ее описания, ни в отношении применения последнего к управлению реальными экономическими объектами.

Цель диссертационной работы: развитие теоретических основ и методических положений комплексного анализа и оценки устойчивости экономических систем, использование их в методах управления системами энергетики.

Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи:

- развитие теории и методологии исследования экономической устойчивости;

- выявление и анализ основных предпосылок, определяющих устойчивость экономических систем;

- разработка моделей для формирования механизмов устойчивого развития / функционирования систем энергетики и проведение экспериментальных расчетов, подтверждающих их эффективность;

- разработка научно-методического инструментария для построения устойчивых индикативных планов энергетического сектора во взаимодействии с сообществом отраслей и регионов.

Объект исследования – системы энергетики как представители отраслевых экономических систем.

Предмет исследования – экономическая устойчивость.

Методологической базой исследования является системный подход, системный анализ и методы экономико-математического моделирования, получившие развитие в трудах А.Г. Аганбегяна, К.А. Багриновского, К.К. Вальтуха, В.А. Волконского, А.Г. Гранберга, В.В. Кулешова, В.Л. Макарова, В.Д. Маршака, Г.М. Мкртчяна, Н.Н. Моисеева, Н.Я. Петракова, В.И. Суслова, С.А. Суспицина, В.В. Титова, Н.В. Шаланова и других учёных.

Научная новизна диссертации заключается в разработке комплексного подхода к исследованию экономической устойчивости во взаимосвязи с адаптивными свойствами экономических систем и применении его к обоснованию управленческих механизмов обеспечения устойчивости систем энергетики.

Данный подход предполагает расширение круга количественных показателей оценки адаптивных характеристик, качественный и формальный анализ основных предпосылок, определяющих устойчивость различных систем экономики, построение и экономико-математический анализ модельного инструментария для повышения обоснованности управленческих решений в области обеспечения устойчивости экономических / энергетических систем.

Научная новизна конкретизируется в основных авторских результатах исследования, выносимых на защиту:

• предложены определение экономической устойчивости применительно к экономической системе и структуризация этого понятия. Установлена связь устойчивости с адаптивными характеристиками последней. Рекомендован ряд показателей для измерения данного свойства;
  
• количественно оценено влияние на экономическую устойчивость структурного и параметрического разнообразия объектов управляемой системы;
  
• разработаны практически реализуемые подходы к построению планов экономических / энергетических систем, содержащих в себе возможности адаптации на меняющиеся внутренние и внешние условия их развития / функционирования;
  
• предложены модели для управленческих механизмов по обеспечению устойчивости систем энергетики, включающие:
  

организацию планирования ремонтов оборудования энергопредприятий,

систему формирования инвестиционной программы и инвестиционного портфеля энергокомпаний,

хеджирование рисков с помощью срочных (прежде всего опционных) контрактов,

стабилизацию спотового рынка электроэнергии,

образование ассоциативных структур;

• разработана модель для исследования эффективности ассоциативного сообщества отраслей и регионов с участием энергетического сектора;
  
• произведена апробация предлагаемых моделей и методов на реальных объектах и системах.
  

Практическая ценность и реализация результатов исследования. Предложенные автором методологические и методические разработки могут быть использованы для повышении обоснованности и качества процедур принятия решений при управлении различными энергетическими системами.

Теоретические, методические и прикладные результаты диссертационной работы нашли применение в практике управления ОАО «Новосибирскэнерго» и предприятиями компании. Кроме того, на их основе подготовлены учебные пособия для студентов, магистрантов и аспирантов факультета энергетики НГТУ.

Апробация работы. Исследования, положенные в основу диссертационной работы, были поддержаны Российским гуманитарным научным фондом (РГНФ) (тема № 96-02-02133), 1996 – 1997 г.г.; нашли отражение в проекте «Разработка экономико-математического инструментария для управления ресурсами региона с целью обеспечения его устойчивого развития и энергетической безопасности» программы Минобразования РФ «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» (раздел 301.3, код ГРНТИ 82.15.17), 2000 – 2001 г.г.

Основные результаты докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции по современным проблемам управления рынком и рыночными отношениями «Менеджер XXI века» (г. Новосибирск, 1995 г.), на международном научном семинаре им. Ю.Н. Руденко «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики» (г. Иркутск, 1998 г.), на третьем Российско-Корейском международном симпозиуме по науке и технологиям «КОRUS' 99» (г. Новосибирск, 1999 г.), семинаре «Проблемы энергосбережения и рационального использования энергоресурсов в Сибирском регионе» (г. Новосибирск, 2002 г.), VI международной конференции АПЭП – 2002 (г. Новосибирск, 2002 г.), международном очно-заочном конгрессе «Беринговский транспортный коридор в развитии Чукотки: вчера, сегодня, завтра» (г. Новосибирск, 2003 г.), международной конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций» (г. Новосибирск, 2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 работ общим объемом 24 п.л. Из них: 1 монография, 20 научных статей (среди них 8 – в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ), 6 – материалы научных конференций и симпозиумов, 3 методических пособия.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка в 222 наименований и приложений. Основной текст работы изложен на 276 страницах, включает 19 рисунков, 12 таблиц.


ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи, отмечены основные результаты исследования, формирующие его научную новизну.

В первой главе – «Подходы к исследованию категории устойчивости в

сложных системах. Анализ ситуаций в российской экономике» - содержится критический обзор взглядов на категорию устойчивости и сопутствующие ей понятия применительно к сложным, в том числе экономическим системам; обсуждаются факторы социально-экономической неустойчивости в экономике РФ, проблемы её энергетической безопасности; формулируются основные факторы риска, которые потенциально могут привести к возникновению проблем в достижении программных установок реформирования российской электроэнергетики.

Наиболее употребительно понятие устойчивости в различных направлениях науки и техники, где рассматриваются устойчивости упругих систем, движения жидкостей, сооружений, систем автоматического управления, транспортных машин, электроэнергетических систем, термодинамическая устойчивость и т.д. Их определения в свою очередь опираются на математическую теорию устойчивости, в которой последняя характеризуется как термин, не имеющий четко определенного содержания и применяемый к движению, к геометрическим или иным объектам, зависящим от параметров, например, статистикам (статистическая устойчивость). При этом подчеркивается, что указанные направления применения термина «устойчивость» тем не менее не исчерпывают его содержания. Среди различных понятий устойчивости движения наиболее известны устойчивость по С. Пуассону, Ж. Лагранжу, А.А. Андронову и Л.С. Понтрягину, а также А.М. Ляпунову. Видимое разнообразие определений устойчивости включает на наш взгляд то общее, что характеризует сущность этой категории, а именно - представление о ней относительно некоего объекта, как об атрибуте данного объекта в неопределенных условиях своего существования сохранять (возможно с некоторыми деформациями) приданные ему определенные качества, признаки или характеристики. В рамках такого понимания равновесие и гомеостазис являются частными случаями устойчивого состояния. Кроме того, жизнеспособность также представляется проявлением свойства устойчивости для автономных систем.

В экономической литературе аналогичным образом сам по себе термин «устойчивость» весьма относителен и допускает различные трактовки в зависимости от сочетаний с разными экономическими объектами или категориями: устойчивость рынка, экономическая устойчивость вообще (предприятия, экономической системы, хозяйствующего субъекта и т.п.), устойчивость развития, технологическая (производственная) устойчивость, финансовая, денежного обращения, ценовая, ресурсная, экологическая и некоторые другие.

В главе рассматриваются основные трактовки устойчивости с точки зрения отражения в них специфических черт именно социально-экономической среды.

Базовым, вбирающим различные аспекты и хронологически наиболее ранним, является понятие устойчивости рынка, которая допускает следующие интерпретации:

1. У. р. как свойство рыночной системы в процессе саморегулирования в конце концов достигать некоторого ценового равновесия / сбалансированности (устойчивость по Л. Вальрасу).
   
2. Как равновесие экономических интересов взаимодействующих субъектов рынка, понимаемое в смысле
   
   1. устойчивости по Дж. Нэшу: такое состояние рынка (ситуация на нем), которое невыгодно самостоятельно изменять ни одному из участников (рыночных игроков);
      
   2. устойчивости по Ф. Эджворту: неблокируемое состояние рыночного сообщества экономических агентов (игроков), при котором ни одной из коалиций данного сообщества будет невыгодно отделяться от других игроков и распределять между собой коалиционный выигрыш. Множество таких состояний (недоминируемых систем контрактов, дележей) образует «ядро экономики» или С – ядро кооперативной игры (последнее, вообще говоря, может отсутствовать – быть пустым).
      

В современной обществоведческой и общеэкономической литературе по отношению к экономической устойчивости чаще всего применяется её классическая равновесная интерпретация, «когда характеризующие хозяйствующий субъект социально-экономические параметры при любых возмущениях внешней и внутренней сред, сохраняют положение экономического равновесия на том или ином его уровне». Однако, об устойчивости состояния или траектории функционирования / развития хозяйствующего субъекта можно и нужно говорить независимо от того, равновесны они или нет.

Ряд авторов трактуют экономическую устойчивость как гомеостазис или жизнеспособность. Финансовая, технологическая, ценовая, ресурсная У. представляются составными частями устойчивости экономической.

Важно отметить, что экономическая У. энергетических систем, факторы и предпосылки её определяющие, формируют и энергетическую безопасность (ЭнБ) как «состояние защищённости граждан, общества, государства, экономики … от угроз нарушений бесперебойности энергоснабжения».

Источником возникновения проблемы устойчивости отраслевых, в т.ч. энергетических систем являются факторы неопределенности, проявляющиеся в процессах развития и функционирования последних. Они же в сочетании с инерционностью данных процессов требуют изучения аспектов стратегической и тактической адаптации. Широкий круг вопросов, касающихся внутреннего механизма адаптации, ее предпосылок, нашел отражение в работах Л.А. Мелентьева, В.А. Смирнова, В.Г. Соколова, посвященных изучению важного класса свойств развития больших систем энергетики – гибкости, адаптивности, надежности и других. Они знаменуют по существу определенный подход, во многом качественно модифицирующий существующие методы выбора решений, делающий их пригодными для применения в сложных управленческих ситуациях при наличии изменчивости условий развития экономических объектов. Однако в данных работах главное внимание обращено на принципиальную сторону вопросов и на анализ конкретных ситуаций применительно к объектам подсистемы энергетики – газовой промышленности (добыча и транспорт газа) и только в некоторых случаях к энергетике в целом. В силу различия в трактовках некоторых понятий в рамках означенного подхода, по большей части вербального характера их описаний, представляется важным уточнение и систематизация понятийного аппарата, расширение круга количественных показателей оценки адаптивных характеристик, построение и обоснование на операциональном уровне корректных процедур принятия решений в области адаптивного управления энергетическими системами. Кроме того, в указанных работах адаптивные и надежностные характеристики рассматриваются вне связи с категорией экономической устойчивости и практически отсутствуют рыночные аспекты управления устойчивостью хозяйствующих субъектов энергетического рынка – возможности страхования (хеджирования) рисков, использование тарифной политики, задействование механизма формирования ассоциативных образований, как форм рыночной самоорганизации.

Важность постановки и разработки вопросов экономической устойчивости определяется положением дел в экономике России, характеризующимся наличием ряда неблагоприятно складывающихся обстоятельств (факторов риска), формирующих социально-экономическую неустойчивость и создающих угрозы её ЭнБ:

всё более закрепляется неэффективная структура экономики, ориентированная на производство и экспорт продукции с низкой добавленной стоимостью (сырья, энергоресурсов), что является одной из главных причин высокой капиталоёмкости и энергоёмкости валового продукта. Преобладание в экономике России природоэксплуатирующих отраслей не вписывает ее в концепцию устойчивого развития ни со стороны наличия защищенности от невосполнимого истощения и разрушения окружающей природной среды, ни со стороны обеспечения ресурсной устойчивости в смысле неубывания природных ресурсных возможностей для последующих поколений российского общества. Энергосырьевая ориентированность экспорта делает зависимым экономическое положение и благосостояние страны от возможных весьма существенных конъюнктурных колебаний на мировых сырьевых рынках;

существует «скатывание» РФ к моногазовой структуре топливно-энергетического баланса: в европейской части и на Урале газ занимает 80% котельно-печного топлива. Одновременно происходит усложнение природно-климатических, горно-геологических условий и ухудшение ресурсной базы нефте-, газодобывающих отраслей (глубокое разведочное бурение на нефть и газ в 1990 году составляло 5286 тыс. метров, а в 2003 г. – 1080 тыс. метров);

имеет место значительное отставание из-за недоинвестирования темпов замены выработавшего свой проектный ресурс энергетического оборудования от темпов его старения;

по состоянию на 2002 г. около 60% энергокомпаний (ОАО-энерго) в той или иной степени являлись финансово неустойчивыми, то есть не обладали в достаточной мере инвестиционным потенциалом, возможностью маневра собственными финансовыми ресурсами и ощущали нехватку ликвидных оборотных средств для покрытия своих обязательств;

недостаточно развитие инфраструктуры, необходимой для нормального функционирования экономики, в том числе энергетического рынка. Так, существующие возможности линий электропередачи (ЛЭП) могут значительно сдерживать не только передачу электроэнергии из энергоизбыточных регионов в энергодефицитные, но и перетоки электроэнергии в пределах регионов;

процесс реструктуризации российской электроэнергетики сопровождается в целом ряде крупнейших регионов (ЯНАО, московский, уральский, дальневосточный) потерей резервов мощности и надвигающимся (или уже ставшим реальностью) её дефицитом.

Общий вывод заключается в необходимости продолжения и углубления исследований по развитию электроэнергетики в условиях рынка, анализу компенсационных возможностей экономических систем разных уровней, включая и системы энергетики, разработке механизмов адаптации, стабилизации и согласования интересов при управлении ими в обстановке неопределенности рыночной среды.

Во