Модель взаимосвязи эколого-экономических показателей в промышленно-технологической системе

Аннотация

В статье представлена математическая модель взаимосвязи экологических и экономических показателей в сложных промышленно-технологических системах, основанная на решении многокритериальной задачи, которая включает в себя поиск оптимального решения на каждом этапе жизненного цикла инновации.

Полный текст

Вопросам взаимосвязи экономических и экологических показателей в настоящее время уделяется серьезное внимание в силу остроты и первоочередности экологических проблем, с которыми сталкивается постиндустриальное общество. Но исследования в этой области носят локальный характер, поэтому оценки взаимоувязывающие решения на различных этапах жизненного цикла инновационной продукции приобретают актуальность и формируют системный подход к решению эколого-экономических проблем. В связи с этим, можно говорить о том, что общая модель иерархической структуры экономического анализа должна складываться из поэтапной оптимизации на каждой стадии полного жизненного цикла (ПЖЦ) инновационной продукции, причем такого рода оптимизация в полной мере отвечает принципам динамического программирования и заключается в получении выигрыша от управления соответствующей подсистемой на каждом шаге. Возможный суммарный (общий) экономический эффект (Эобщ) в ПЖЦ может быть рассчитан по формуле (1): (1) где: Эпроект - экономический эффект, достигнутый на стадии проектирования; Эпр - экономический эффект, достигнутый на стадии производства; Ээксп - экономический эффект, достигнутый на стадии эксплуатации; Эрец - экономический эффект, достигнутый на стадии утилизации и рециклирования. При этом наилучшим результатом от управляющих действий можно считать максимальный размер экономического эффекта, который признается комплексным показателем ведения финансово-хозяйственной деятельности, и минимальный объем негативного экологического воздействия при реализации проекта в целом. Непосредственная процедура процесса оптимального управления предполагает прохождение двух взаимосвязанных стадий: во-первых, стадии предварительной или условной оптимизации, а во-вторых, стадии окончательной или безусловной оптимизации. Первая стадия характеризуется пошаговой оптимизацией, проводимой в обратном порядке, то есть от последнего этапа ПЖЦ к первому. Определяется желаемый результат и просчитываются начальные условия реализации проекта. Вторая стадия включает оптимизацию в естественном порядке и определение безусловного оптимального выигрыша. Взяв за основу рекуррентное соотношение при дискретных изменениях [1, с.173-177)], представим экономико-математическую модель в виде следующей системы уравнений. a) Для предварительной (условной) оптимизации выигрыш на всех шагах, начиная с m-го (с конца) до начального (нулевого) по двум критериям будет равен (2): , (2) где: - оптимальный выигрыш, достигаемый системой на соответствующем шаге; m - количество шагов оптимизации системы (в предлагаемом материале может быть приравнено к четырем в соответствии с этапами ПЖЦ); - состояние системы по экономическим критериям, в частности по экономическому эффекту; - состояние системы по экологическим критериям; Um - возможные управления системой на соответствующем шаге по экономическим критериям; Sm - возможные управления системой на соответствующем шаге по экологическим критериям. На последнем шаге и , так как за и нет другого состояния. Следовательно, зная желаемый (оптимальный) результат на m-шаге, определяем оптимальный выигрыш на m-1 шаге с учетом возможностей по управлению, на m-2 шаге и т.д. до конца операционной цепочки, где значения функции и признаются условными оптимальными выигрышами. b) Для окончательной (безусловной) оптимизации фиксируются условия, при которых состояния и являются полностью известными, после чего осуществляется подстановка этих состояний в систему уравнений для условного оптимального выигрыша и . Тогда получится: , при оптимальном управлении на данном шаге: . Программируя оптимальное состояние системы, характеризующееся показателями , и управление U1, S1 определяется состояние , системы после первого шага: . Установив состояние , , аналогично фиксируется оптимальное управление на втором шаге , . После чего определяются значения и и т.д. Завершающим элементом оптимизации становится определение шагов оптимального управления всем процессом трансформации системы от начального до конечного ее состояния и по экономическим и экологическим критериям. Таким образом, может быть определен алгоритм оценки и расчета эколого-экономических показателей инновационной продукции промышленно-технологической системы, который также интерпретируется как алгоритм аудита качества проектов по созданию инновационной продукции производственного комплекса в полном жизненном цикле (рисунок 1). Его качественные компоненты сводятся к начальной оценке экономической и экологической состоятельности проекта, моделированию уровней изменения экономических показателей при внесении корректировки по экологическим критериям и выявлению оптимального спектра управляющих воздействий на систему, обеспечивающих желаемый результат. Рисунок 1. Алгоритм аудита качества проектов по созданию инновационной продукции промышленно-технологической системы Следует учесть, что для реализации сформированной модели необходима глубокая реорганизации бизнес-процессов и обеспечение обратной связи между всеми подсистемами, так как результаты взаимодействия элементов системы поодиночке не создадут эмерджентного эффекта и будут малоэффективными. Подобная специфика связана также с тем, что решение, затрагивающее многосторонние аспекты создания инновационной продукции, не может быть подготовлено одним специалистом, так как он будет компетентен только в своей области знаний. Поэтому для осуществления тесного взаимодействия между структурами промышленно-технологической системы при создании и оптимизации сложной техники требуется проведение мероприятий по глубокому преобразованию подходов к управлению и формированию бизнес-процессов. Выводы С учетом вышеизложенного, при реализации данной модели представляется возможным достижение ряда эффектов, в частности, формирование совокупного синергетического эффекта, который заключается в сложении эффектов разных иерархических уровней и достижении максимальной ценности проекта, а также эффекта операционного левериджа, который сводится к своевременному пересмотру, переформированию и сокращению статей общих затрат и, как следствие, возможности экономии на условно постоянных затратах, которые являются основным источником риска управленческих решений.