8. Менеджмент эколого-экономической системы
8.1.Особенности формирования информационной базы
Для понимания сущности управления эколого-экономическими процессами, в том числе и процессами в эколого-экономических системах, необходимо системно-статистически рассмотреть сам объект управления в целом, регион или безотходный территориально-производственный комплекс (ТПК), в котором протекают взаимосвязанные процессы: создание продукта труда при существующих технологии, технике управления и развитие безотходного ТПК. основных производств и производства промежуточного продукта, а также расширение возможностей технологии и техники, совершенствование управления РЭЭС.
Системно-статистический подход базируется на анализе, берущем начало от метода исследования операций. Он предусматривает установление целей и сосредоточение внимания на построении целого в отличие от построения компонентов или подсистем, т.е. позволяет четко сформулировать основную цель задачи. В результате использования системного подхода к исследованию проблемы и системно-статистического анализа антропогенного воздействия определяются глобальные пути решения задач для получения наивысшего эффекта.
Как любое современное производство народного хозяйства, производство промежуточного продукта, получаемого при подготовке сырья к использованию или при санитарной очистке отходов производства, является сложным объектом, системно-статистическое исследование котороговключает технико-экономические, организационно-социологические, кибернетические и другие аспекты научного прогнозирования, оптимизации, программно-целевого автоматизированного управления.
РЭЭС представляет собой нечто большее, чем совокупность отдельных видов деятельности, таких, как беспоследственная утилизация и производство побочного продукта из отходов и его сбыт; она еще защищает растительный мир и живые организмы от воздействия агрессивных примесей, находящихся в отходах производства. Выполняемые РЭЭС различные функции антропогенной деятельности производственных подразделений, виды продукции, а также внутренние и внешние экономические условия, характеризующие окружающую систему обстановку,—все это должно быть синтезировано и рассматриваться во взаимосвязи. РЭЭС нужно рассматривать не как совокупность простых компонентов, связанных между собой статистическим образом с помощью иерархической структуры управления, а как систему связанных друг с другом в динамическом процессе взаимодействующих частей.
Синтез региональных систем охраны окружающей среды и разработка комплексных концепций требуют сосредоточения внимания на необходимости системно-статистического подхода к решению важнейших проблем. Это обеспечивает включение в процесс исследования экономико-организационных, творческих, теоретических и экспериментальных элементов.
Системно-статистический подход позволяет решать проблему повышения достоверности передачи и переработки информации, открывает перспективы оптимизации таких важных параметров сложной системы, как помехоустойчивость и надежность, распределение информационной избыточности при передаче и переработке информации. Авторы некоторых современных работ по теории информации используют задачи без достаточного системного анализа их на достоверность информации, предполагая абсолютную надежность системы, а в работах по исследованию надежности предполагается другая идеализированная ситуация: отказы и сбои в аппаратуре безотносительно к экономическим и информационным процессам, в ней протекающим. Однако реальная ситуация существенно сложнее: недостоверная информация передается и обрабатывается в неабсолютно надежных системах, что наносит определенный экономический ущерб народному хозяйству. Выявление причин ущерба из-за недостоверности перерабатываемой информации и ненадежности РЭЭС в настоящее время становится актуальным.
Современные темпы развития народного хозяйства, специализация отраслей промышленности и производств и их укрупнение в безотходные ТПК повлекли за собой существенный рост экономико-организационных и технико-экономических взаимосвязей, усложнение задач управления, вызванное значительным увеличением объема подлежащей обработке информации, функциональным разделением управленческого труда, изменением форм взаимного влияния между отраслевыми управляющими и санитарно-эпидемиологическими организациями в i-м экономическом регионе. Возникшие неувязки приводили к расширению штата управленческого персонала, занимающегося обработкой, передачей и анализом технико-экономической и эколого-экономической информации. Такое решение вопроса оказалось эффективным лишь на определенном этапе развития народного хозяйства, а в дальнейшем это не стало давать сколько-нибудь ощутимого экономического эффекта. Вовлекаемое в процесс управления новое лицо не только участвует в переработке информации, но и само становится ее источником, следовательно, возникает еще одно недостаточно надежное звено в цепи сбора, обработки и передачи технико-экономической информации. А значит снижается надежность всей цепи управления экономикойприродопользования и появляется неадекватность затрат полученным результатам управления. К тому же при делении информации между большим числом управленческого персонала уменьшается вероятность принятия им наилучших решений.
В период дифференциации управленческих функций и усложнения управленческого труда возник новый класс задач организационно-управленческого и экономико-организационного характера, решением которых в целях оптимального функционирования организованных эколого-экономических систем является комплекс научных методов исследования операций и средств вычислительной техники. Новые научные методы прогнозирования, программно-целевое планирование и мощная вычислительная техника позволили принципиально по-новому решать вопросы автоматизации управленческого труда, выполнять комплексный системно-статистический анализ технико-экономической и эколого-экономической информации и выбирать оптимальные режимы работы РЭЭС.
Внедрение систем управления (СУ) в РЭЭС или безотходный ТПК, в которые входят очистительные технологические установки, позволяет оптимизировать процедуру принятия решений на основе научных методов эколого-экономического прогнозирования за относительно короткий промежуток времени, выполнять более полный учет технико-экономической и эколого-экономической информации, необходимой для управления экономикой природопользования при сокращении общей численности управленческого персонала и, следовательно, совокупных затрат на управление побочным производством (в частности, па водоочистку, рекультивацию нарушенных земель и газоочистку), повысить надежность РЭЭС управления и уменьшить производственные и природные потери ресурсов.
В настоящее время для улучшения экономических показателей охраны окружающей среды появилась необходимость в создании в РЭЭС систем управления производством получения побочных продуктов (СУПП) из отходов, которые явились бы управляемыми подсистемами общегосударственной автоматизированной системы управления народным хозяйством.
Единый системно-статистический подход к построению информационно функционирующих и экономико-математических моделей для решения задач научного эколого-экономического прогнозирования и увеличения экономической эффективности РЭЭС, а также использование предлагаемых алгоритмов позволят за относительно короткий срок получить адекватные экономико-математические описания для всех РЭЭС и подготовить их переход к работе с применением СУПП.
Решение задач оперативного программно-целевого управления, автоматизированная обработка и системно-статистический анализ информации невозможны без вычислительной техники, однако приобретение ее для каждой РЭЭС иногда нецелесообразно, так как она не в состоянии полностью загрузить СУ. В таких случаях экономически выгоднее создавать кустовые КСУ в i-м экономическом районе. Количество КСУ в i-м экономическом районе зависит от количества и состава выбросов агрессивных веществ производствами, а также территориального их размещения.
Предполагается, что все СУПП будут использовать одинаковые алгоритмы. Обмен технико-экономической, эколого-экономической и другой информацией между РЭЭС и КСУ должен осуществляться с помощью системы оргсвязи. Такие же связи должны существовать между кустовыми и отраслевыми СУ. В системе оргсвязи используются телетайпы, позволяющие представить с РЭЭС первичную оперативную информацию о количестве уловленной продукции, расходах реагентов, состоянии и использовании очистительного оборудования, состоянии материально-технического снабжения и сбыта уловленных продуктов и т.п. Оперативная технико-экономическая информация автоматически наносится на носители информации; в РЭЭС возвращаются по телетайпу результаты расчетов и информационные выработки. Применение СУПП в сочетании с системой оргсвязи значительно сократит объем составляемой документации и позволит оперативно приниматьрешения с использованием разработанных модифицированных алгоритмов.
Для эффективного использования алгоритмов в задачах программно-целевого управления региональными системами необходимо выяснить: перечень и периодичность работ, выполняемых управленческим аппаратом; источники, периодичность и объем всей совокупности информации, необходимой для проведения работ; форму носителя информации: методы ее обработки, трудоемкость передачи информации и системный анализ, иерархию контроля за правильностью проводимых эколого-экономических расчетов и принимаемых решений; способы и формы хранения полученной и обработанной информации и методы ее поиска; способы передачи и пункты назначения информации.
Решение этих задач требует также определения информационной совместимости, актуальность которой обусловливается совместимостью автономных СУПП в единую общегосударственную СУ сбора, переработки и выдачи информации для управления народным хозяйством.
На первом этапе создания информационной базы в РЭЭС необходимо составить информационную модель, отображающую самые общие взаимосвязи источников информации и ту общую часть, которая независимо от любой системы обмена комплексной технологической, экономической, экологической и другой информации могла бы составить их основу и позволилабы выполнить расчет эколого-экономических показателей в соответствии с их объемом, содержанием и значением.
Под объемом технико-экономической, эколого-экономической и другой информации понимается совокупность количественного измерения, которая получается в результате функционирования звеньев РЭЭС, характеризуемой технологическими, экологическими и экономическими данными. Другими словами, под объемом технико-экономической, эколого-экономической и другой информации понимаются всякий материальный объект, энергетические показатели, интенсифицирующие деятельность СУ, а содержание этой информации—объективное отражение основных технико-экономических и других свойств, отношений и признаков, характеризующих качественные и переходные характеристики звеньев системы. Так, содержание раскрывает экономическую закономерность развития РЭЭС через познание стационарных и переходных характеристик экономических и экологических показателей основных ее звеньев.
Для более полного раскрытия закономерностей развития систем составляется описание экономико-управленческой деятельности РЭЭС. Однако адекватное экономико-математическое описание функционирования РЭЭС громоздко и затруднительно без построения информационно-функциональной модели, а следовательно, и СУПП.
Информационная модель автоматизированной РЭЭС создается на базе существующей схемы расположения производств, сложившихся форм управления с учетом перспективного их развития и строительства новых источников выбросов, содержащих агрессивные примеси, оптимизация которых диктуется реальной угрозой заражения биосферы.
Бизнес-план функционирования исследуемого комплекса строится на базе информации о плановых нормах расхода всех видов ресурсов, устанавливаемых техническим управлением комитета по охране природы (если система выделится в самостоятельную отрасль), сведений о фактическом состоянии расхода ресурсов, взятых из учетных документов, составленных в бухгалтерии, данных о качестве отходов производств уловленных продуктов.
С усложнением функциональных эколого-экономических, технико-экономических, экономико-организационных и других взаимосвязей РЭЭС возникает необходимость получить комплексную количественную оценку достоверности информационных процессов.
Особенно актуальной проблема достоверности становится при соединении между собой функционирующих региональных звеньев управляемого объекта и элементов управляющей общегосударственной системы каналами передачи информации.
Совершенствование методов управления РЭЭС требует внедрения в практику программно-целевого подхода к управлению на основе последних достижений науки и техники, что может быть решено в рамках единой комплексной задачи системно-статистического исследования, обеспечиваемой при создании СУПП. СУ в РЭЭС призвана не только обеспечить сокращение затрат труда в сфере управления и сроков принятия оптимальных решений за счет совершенствования сбора, передачи и обработки технико-экономической и другой информации, но и резко повысить научную обоснованность принимаемых решений. Научно обоснованное решение должно быть наиболее оптимальным из всего множества возможных решений. В связи с этим важное место в общей проблеме СУ занимают вопросы оптимизации управленческих решений.
Несмотря на то, что в настоящее время уже накоплен определенный опыт по созданию и внедрению СУ, все же многие теоретические и практические вопросы разработки СУ исследованы далеко не полностью, особенно это относится к РЭЭС.
При комплексном системно-статистическом исследовании особенно важен учет 'специфики региональных систем охраны при синтезе их управления, таких, как:
1)выбор критериев оптимальности и адекватности экономико-математической модели, используемой для целей научного прогнозирования и оптимального планирования режимов работы исследуемого объекта, оценки качества решений, принимаемых в процессе автоматизированного управления функционирующей РЭЭС;
2)формирование методологии решения комплексных задач управления. Системно-статистическая увязка решаемых задач с учетом их взаимообусловленности и особенностей управляемых РЭЭС;
3)выбор типов и построение системы взаимоувязанных экономико-математических и других моделей, обеспечивающих возможности оптимального решения задач;
4)разработка методов системно-статистического анализа технико-экономических, эколого-экономических и других параметров и показателей работы РЭЭС с целью определения возможностей их оптимизации.
Отличительной чертой расчета экономической эффективности СУПП является взаимокоррелированность с обоснованием достоверности технико-экономической, эколого-экономической, экономико-организационной и другой информации, используемой при принятии решений.
При оптимизации информационных систем необходима детализация связей в системе управления, т.е. для получения требуемого объема информации следует включать в системно-статистический анализ не только индифферентные сведения (технико-экономические характеристики, метеорологические и природные условия), но и активные сообщения, например, приказы, просьбы и др.
Одной из первых попыток синтезирования информационных структурно-экономических организаций является модель, в которой сообщение должно зависеть от наблюдаемого i-м членом состояния средыY_i,т.е. Y_ij =φ_ij(Y_i), где отображение устанавливает соответствие между наблюдаемым состоянием и передаваемым сообщением.
Вектор{Y_1i,…,Y_ni}=φ_i(Y_i) определяет информацию, полученнуюi-м членом из среды и другими членами системы управления, на основании которой выбираются управляющие воздействия и алгоритмы управления, т.е. в общем случае имеем b_i = b_i[φ(Y)],где отображение b_iустанавливает адекватность между имеющейся информацией и значениями управляющих воздействий. В этой части модель Маршака—Раднера корреспондируется с модифицированным системно-статистическим методом.
Всякая выработка и передача информации связана с определенными затратами, которые во всей организации являются функцией от φ_ij(Y). Стоимость экономико-организационнойинформационной структуры РЭЭС можно подсчитать по формуле.
Если Y рассматривать как случайный вектор, то чистый доход организации И(X₁, Y)–Ω[φ(Y)]тоже будет случайной переменной, и задача программно-целевой оптимизации состоит в отыскании таких экстремальных отображенийb_iиY_iкоторые максимизируют математическое ожидание чистого дохода:

В условиях СУПП индифферентная информация является как бы статистической составляющей, так как в реальной деятельности организаций существует иерархия должностного руководства общественным производством. Поэтому наиболее активной формой информации в управлении являются приказы i-го члена j-му члену, передачу которого при наблюденииY можно выразить в виде произведения пространстваYи п, т.е.имеется сообщение типа{X_j, Y_j}€{И_ij, Y_ij},в котором И_ij — подмножество значений векторов решений, позволенных членуi членомj.При практическом решении этих задач требуется найти единые правила определения состояния решения, чтобы среднее значение чистого дохода организации по всем возможным состояниям среды было оптимальным.
Адекватность расчетных значений эколого-экономического эффекта достигается в случаях, когда достаточно надежно функционирует РЭЭС, используемая для подготовки сырья или очистки отходов производств от агрессивных примесей. Создание СУПП преследует цель получения оптимального управляющего органа, способного взаимодействовать с синергическими звеньями системы, в которых происходят процессы сбора, регистрации, расчета, отображения и выдачи информации для принятия оптимальных решений.
В процессах определения технико-экономических и других параметров надежности СУПП в расчет будем принимать состояние всех элементов синергических звеньев РЭЭС, которые влияют на величину эколого-экономического эффекта от ее внедрения. Обеспечение адекватным экономико-математическим описанием надежных функциональных звеньев СУПП позволяет реализовать расчетную величину эколого-экономического эффекта в условиях выбранного варианта РЭЭС при соответствующем уровне дополнительных единовременных и эксплуатационных затрат.
В тех случаях, когда трудно установить аналитическую взаимосвязь между вероятностью правильного решения и технико-экономическим, эколого-экономическим и другими показателями качества работы, могут оказаться полезными методы научного эколого-экономического прогнозирования, в которых учитываются объем перерабатываемой информации, достоверность переработки, время задержки с момента поступления исходных данныхдо момента выдачи окончательных результатов, точность полученных данных, количество звеньев системы и стоимость с учетом трудоемкости составления алгоритмов.
В процессе получения численной оценки снижения эколого-экономической эффективности и показателя качества работы системы из-за недостоверности результирующей информации следует проанализировать все этапы информационных процессов при решении каждой задачи и рассмотреть адекватность результатов исследования. В процессе функционирования СУПП возникают индифферентные ошибки по отношению к снижению качества работы РЭЭС.
Ошибки функционирующей РЭЭС изменяются в результате воздействия внешних и внутренних случайных факторов. Поэтому важнейшей задачей разработчиков, изготовителей и эксплуатационников СУПП является обеспечение ее высокой надежности, так как срывы в работе РЭЭС или отдельных ее звеньев приводят к снижению экономической эффективности, уменьшению степени подготовки сырья к использованию или очистки отходов производств от агрессивных примесей, нарушению оптимальных соотношений между технико-экономическими, эколого-экономическими и другими параметрами и могут стать причиной значительных убытков производственных потерь и даже массовых отравлений людей со смертельным исходом. В СУПП потери от сбоев и погрешностей могут составлять значительный(50%)удельный вес от всего реального эффекта, в общем случае равного: Э_р=Э_г-f(Э) (Э_г—годовой эколого-экономический эффект СУПП, млн. ден. ед., f(Э) —потери в денежном выражении от сбоев в работе СУПП, млн. ден. ед.).
В сложных системах СУПП зависимость эффекта от различного воздействия внешней среды в некотором диапазоне изменения экономических факторов может быть достигнута в результате. применения методов машинного моделирования.
На различных этапах создания и функционирования СУПП те или иные. меры повышения надежности выступают на первый план. На этапе программно-целевого планирования РЭЭС наиболее важным является системно-статистический анализ задач и условий использования разработок, а на этапе программно-целевого комплексного проектирования и разработки СУПП— выбор элементов и контроль за их использованием.
Надежность технико-экономической, эколого-экономической и другой информации в СУПП наиболее эффективно рассматривать по экономическим показателям, которые в периодической научной литературе почти не встречаются, а относительно небольшой “багаж” локальных попыток в подходе к системно-статистическому анализу надежности систем представляет лишь первые попытки рассмотреть некоторые идеализированные случаи.
Ст. Бир считает, что ненадежность, порожденная естественным свойством системы, ограничивается неисправностями технических средств и искажениями информации в процессах ее передачи и указывает на их периодичность при реальном комплексном проектировании.
Следуя идеям Фон-Неймана, Оскар Ланге ввел в рассмотрение экономические вопросы надежности функционирующих систем, в которых предлагает сопоставить стоимость дополнительного резервирования системы, как стоимость приращения ее надежности с величиной потерь и аварийных издержек при отказах системы, а некоторые исследователи считают необходимым определять годовой экономический эффект с учетом комплекса экономических показателей по надежности, ограничивая их расчетом дополнительных капитальных затрат.
Иногда для установления требуемой надежности СУ рекомендуется оптимизировать значение параметров объектов, что позволяет обеспечить минимум совокупных затрат на проектирование, изготовление и эксплуатацию системы. Видимо, этот подход заслуживает внимания и при учете эколого-экономического эффекта, получаемого от эксплуатации более надежной системы, дает полуэмпирические зависимости для получения фактической экономии принятого варианта.
Для расчета экономической эффективности и экологических потерь, вызванных только ненадежностью управляемой РЭЭС, рассматриваются технико-экономические, эколого-экономические и другие показатели искажения информации из-за отказов звеньев системы. Величина искажения информации в основном зависит от видов отказа элементов региональной системы, времени его обнаружения и устранения.
Выходы из рабочего состояния или нарушения работоспособности той или иной части СУПП неравноценны по своему влиянию на целевые функции РЭЭС, хотя их характеристики по надежности могут оказаться аналогичными. В тех случаях, когда выход из строя i-го блока функционирующей РЭЭС произойдет при решении задач оперативного управления, первоначально будет наблюдаться значительное уменьшение экономического эффекта от внедрения СУПП, а на сравнительно длительном промежутке времени его простоя не произойдет ощутимой разницы. Эта закономерность наблюдается при решении задач календарного планирования и бухгалтерского учета. Снижение чувствительности экономического эффекта к указанным изменениям происходит за счет адаптационных свойствсистемы. Сложная система, обладающая такими свойствами, может быть отнесена в разряд надежных. Поэтому основные ограничения по надежности накладываются прежде всего не технической базой системы, а технико-экономическими характеристиками и экономико-организационной структурой СУПП.
Можно считать, что осуществление СУПП задач программно-целевого планирования и алгоритмов по оптимальному проведению процессов подготовки сырья к использованию или очистки отходов производства базируется на безотказном функционировании технических средств системы. Уровень надежности технических средств в значительной степени определяет надежность СУПП в целом и влияет на экономику РЭЭС.
При отлаженной системе, обеспеченной оптимальными алгоритмами, экспериментально подтверждаются режимы. В этих системах отказы достаточно редки, и устранение одного отказа происходит быстрее, чем возникает другой, т.е. потери зависят только от искажения информации при данном отказе. Поэтомусредние потери на один отказj-го звена за времяtможно определить соотношением

где т —число возможных типов отказов системы, ведущих к эколого-экономическим потерям;V(b) —потери, предусмотренные производственными нормами (к ним относятся расходы на содержание обслуживающего персонала, стоимость профилактических работ, безвозвратные потери реагентов, ухудшение качества продукции и др.); ω_j -интенсивность возникновения отказовj-го типа с учетом времени ремонта; Q_н —потери, не зависящие от искажения информации (к ним относятся расходы на устранение аварий и ремонт очистительного оборудования); Р(b) —плотность распределения вероятности различных искажений информации b, V₀ —потериотходов; φ(b) —функция искажений информации;t_bc — среднее время восстановления системы;Q —производительность системы.
При неупорядоченности РЭЭС получаем неполную ее эколого-экономическую эффективность Э и связанную с ней зависимость:

гдеV—информационные упорядоченные взаимосвязи в РЭЭС; f(Q) —функция неупорядоченности в СУПП.
Далее считаем, что стоимость системы, реализующей сбор и преобразование управляющей информации, пропорциональна количеству информации, можно записать в виде:

где С —стоимость исследуемой системы; С₀ —стоимость системы, использующей количество информации е₀.
В автоматизированных РЭЭС идет неуклонный рост ввода новых мощностей, которые учитываются при оценке стоимости досрочного ввода соотношением:

где С’_нм —экономия стоимости новой производственной мощности, приведенная к моменту пуска и обусловленная ее досрочным пуском; С_нм —стоимость проектирования, строительства и наладки новой производственной мощности.
Суммарную экономию эксплуатационных издержек, приведенную к моменту пуска системы, определим по формуле

где

α —постоянный коэффициент.
Этот метод может быть применен, когда системы автоматизированного управления обладают достаточной степенью надежности без принятия дополнительных мер и сохраняют работоспособность на требуемом уровне. Однако в реальных РЭЭС часто отсутствуют высоконадежные элементы, что приводит к росту расходов на мероприятия по повышению надежности.
Сравнение РЭЭС с учетом ее надежности осуществляется по критерию, используя при этом рекуррентную формулу

где С_з—суммарные затраты на разработку и эксплуатацию РЭЭС; С_у—величина ущерба от ненадежности РЭЭС.
Повышение надежности технико-экономической и эколого-экономической информации и РЭЭС достигается мероприятиями технического и экономико-организационного характера, одни из которых направлены на улучшение эксплуатационных технико-экономических, эколого-экономических и других параметров надежности отдельных элементов СУПП, другие—на совершенствование ее структуры, третьи—на совершенствование методики контроля, четвертые—на методы и средства обнаружения и исправления ошибок в преобразовании информации, повышении ее достоверности и т.д.
Поэтому в практике совершенствования СУПП в РЭЭС осуществление этих мероприятий сопряжено с дополнительными капитальными затратами в случае резервирования, замены более надежными элементами некоторых частей СУПП. При этом текущие расходы также изменяются в сторону как увеличения, так и уменьшения.
В общем случае эколого-экономический эффект управляемой РЭЭС от повышения надежности можно представить соотношением:

гдеW_λ(Э)^об –максимальные потери в системе; ∆З^т—величина изменения текущих затрат;W_λ(Э)^t —некоторый уровень потерь t-го варианта; ∆З_к —величина дополнительных капитальных затрат; К_н —нормативный коэффициент эффективности; а —коэффициент, учитывающий региональные особенности эксплуатации системы. Он меняется от0до1.
Из множества вариантов выбирается тот, который соответствует максимально возможному эколого-экономическому эффекту в СУПП от повышения ее надежности.
В настоящее время возникает настоятельная необходимость разработки нормативов эколого-экономической эффективности автоматизации управления производством побочного продукта в РЭЭС, отражающая реальную возможность улучшения СУПП. Основой создания этих мероприятий является получение адекватных реальному объекту результатов расчета.
Эколого-экономическая эффективность от внедрения СУ обусловливается ростом производительности труда на4—6%, улучшением использования оборудования на20—30%,высвобождением оборотных средств на20—30%,увеличением объема производства на3—10%,повышением загрузки оборудования на 10—30%,снижением себестоимости вторичной продукции, выпускаемой объектом управления, на4—5%,сокращением оборотных средств на15—20%,что позволит сократить на10—20% складские запасы. Ориентировочный расчет величины годовой эколого-экономической эффективности РЭЭС можно рассчитать по формуле:

гдеС₀, С₁ —себестоимость годового выпуска товарной продукции в условиях отсутствия и наличия СУПП;К₀, К₁ —среднегодовая стоимость производственных фондов в условиях отсутствия и при наличии СУПП.
При экстраполяции и интерполяции результатов расчета эколого-экономической эффективности РЭЭС методами случайных функций представляется возможность провести макроуровневый системно-статистический анализ достоверности технико-экономической и эколого-экономической информации и надежности СУ.
Экстраполяция технико-экономических и эколого-экономических взаимосвязей предполагает наличие и распространение за пределы нормативных данных (определяется условный экстремум функции) функционирования СУ в РЭЭС в режимах, обусловленных существующими программно-целевыми алгоритмами.
При расчете фактической и достоверной эколого-экономической эффективности от внедрения СУПП в РЭЭС сопоставляются значения рассматриваемого экономического показателя на выбранном промежутке времени по единой методике, пересчитывается в единых оптовых ценах товарная продукция, исключая при этом влияние измерения цен на материалы, влияние ассортиментного сдвига и т.п. Последний год работы в условиях СУПП принимается за базовый, учитываются показатели, которые не охвачены СУПП на фактически сложившемся экономико-организационном уровне.
С учетом современных требований время на разработку СУПП не должно превышать2—3года. Поэтому фактическая экономическая эффективность СУ в РЭЭС может быть определена в результате повышения уровня производительности труда, снижения себестоимости уловленной товарной продукции и величины основных производственных фондов и нормируемых оборотных средств.
С помощью системного экономико-математического моделирования при анализе влияния СУПП на результаты хозяйственной деятельности объекта за показатель производительности труда принята годовая выработка продукта от подготовки сырья к использованию или от санитарной очистки, рассчитанного на одного среднесписочного работника промышленно-производственного персонала У_пп. В данной модели были выбраны следующие основные переменные: целодневные потери времени, сокращение внутрисменных потерь рабочего времени, изменение норм времени на уловленную продукцию, сокращение потерь реагентов, изменение удельного веса кооперированных поставок между региональными системами, изменение объема производства побочного продукта из отходов и др.
С помощью факторного анализа сначала определяется общее высвобождение работающих в результате роста производительности труда, а затем высвобождение работающих и прирост производительности труда по каждой переменной экономико-математической модели.
Суммарный ожидаемый прирост производительности труда в РЭЭС на год расчета эколого-экономической эффективности в условиях отсутствия СУПП определяется суммированием результатов расчетов. Абсолютная величина производительности труда на год расчета эффективности получается также суммированием абсолютных величин базового года и соответствующего прироста. Разница между величиной прироста производительности труда, предписанной экономико-математической моделью, и фактическим приростом—результат влияния СУПП.
В соответствии с данными системно-статистического анализа по величине среднеквадратичного отклонения и по результатам эколого-экономической эффективности определяется изменение затрат на1ден. ед. товарной продукции. Во всех опытах величина ошибок не превосходила5%от уровня значимости.
Дальнейшее повышение экономического эффекта функционирования эколого-экономических систем охраны окружающей среды возможно при успешном решении задач оптимизации экономико-организационных структур первичной обработки информации в СУПП, в которых необходимо провести тщательный системный анализ исследуемых информационных схем на i-м этапе и выделить базовую схему обработки, состоящую из операций непосредственной обработки, контроля и исправления обнаруженных ошибок.
8.2.Методические подходы к управлению качеством окружающей среды
Сложившаяся ситуация в области управления качеством окружающей среды требует быстрейшего ее разрешения. В настоящее время предпринимаются некоторые попытки разработать методологию формирования планово-экономических показателей РЭЭС. Социально-экономические аспекты эколого-экономической системы имеют основу для комплексного программно-целевого регионального планирования и оперативного управления и апробированную практикой экономику отраслевых производственных отношений в промышленности, сельском хозяйстве и непроизводственной сфере.
Объективное отражение процессов при углублении, специализации, дифференциации и интегрировании комплексных показателей эколого-экономической системы позволило бы устойчиво поддерживать прогрессирующее разделение общественного труда.
Опираясь на экономические законы и методы нахождения оптимальных условий сопряжения решаемых социально-экономических, эколого-экономических и других задач, приходим к обоснованию возникновения новой науки—управление качеством окружающей среды и экономикой природопользования, включающей рациональное использование, воспроизводство ресурсов и охрану окружающей природной среды.
Формирование науки “Экономика природопользования” позволяет совершенствовать систему народнохозяйственного, отраслевого и регионального автоматизированного управления для создания единого народнохозяйственного объекта исследования и реализации достижений науки и техники.
Неоднозначные толкования экономики природопользования как воспроизводства природных ресурсов и охраны окружающей среды и как взаимодействия человека и среды создают существенные трудности. Поскольку в данном предмете необходимо изучать производственные отношения, то природопользование должно полнее отражаться в показателях общественной трудовой деятельности. Системный программно-целевой подход к комплексному планированию и анализу экономики природопользования выдвигает наряду с отраслевым ведением общественного производства необходимость развития региональных комплексных планов рационального использования, воспроизводства ресурсов и охраны окружающей среды в системе общественного разделения труда.
Отечественные и зарубежные разработки доказывают, что выделение управления экономикой природопользования в самостоятельный раздел науки и практики хозяйствования ведет к ускорению решения проблем повышения интегральной эффективности охраны окружающей природнойсреды.
Значительным мероприятием повышения интегральной эффективности является эволюционный перевод РЭЭС с госбюджета на хозяйственный расчет, т.е. внедрение хозрасчетных отношений между РЭЭС и отраслями народного хозяйства или ТПК. При этом необходимо учитывать такие особенности хозяйственных отношений, как специфичность продукции природопользования: природные ресурсы, ландшафты, биогеоценозы и другие, не имеющие формы товара.
Это ставит вопрос о необходимости изучения предмета управления экономикой природопользования и определения его принципов. С эколого-экономических позиций предмет управления экономикой природопользования представляет собой производственные и пространственные интегральные отношения людей и природы. Поэтому в управлении экономикой природопользования изучаются специфические проявления законов развития.
Важнейшими принципами управления экономикой качества окружающей природной среды являются: комплексность эколого-экономических, социально-экономических, технико-экономических, экономико-демографических и экономико-организационных взаимосвязей; замкнутость вышеперечисленных взаимосвязей; невозобновимость части ресурсов и неуправляемость их воспроизводством; миграция ингредиентов в окружающей природной среде; преемственность и последовательность проявления всей совокупности взаимосвязей РЭЭС; интегральная оценка и системный анализ последствий антропогенного и естественного воздействия на качество окружающей природной среды.
Положив в основу управления качеством окружающей природной среды данные принципы, разрабатываются алгоритмы оптимального управления и методы допустимого воздействия на эколого-экономическую систему.
Одним из главных методов управления экономикой качества окружающей природной среды является метод структуризации функций управления, который включает такую последовательность этапов:
•первый—разработка метода представления системно-структурных блок-схем связей с указанием направленности информационных потоков;
•второй—определение системы важнейших показателей управления экономикой качества окружающей природной среды, их классификация по иерархическим уровням в народнохозяйственном планировании;
•третий—определение стратегии управления и ранжировка факторов по доле их вклада в решаемую проблему;
•четвертый—нахождение адекватных моделей эколого-экономической системы, на основе которых выбираются пути оптимального управления экономикой качества окружающей природной среды;
•пятый—разработка СПР и СУ экономикой качества окружающей природной среды. В основу информационного обеспечения принят интегральный принцип формирования и использования банка данных;
•шестой—разработка системы нормативных показателей управления экономикой качества окружающей природной среды.
Важнейшими целевыми функциями в решении задач управления экономикой качества окружающей природной среды на народнохозяйственном уровне являются: минимум совокупных потерь в народном хозяйстве и в обществе: максимум рентабельности природоохранных мероприятий; максимум сопряженности отраслевых и региональных показателей экономики и экологии.
Управление качеством окружающей природной среды невозможно без обеспечения эколого-экономической системы ресурсами, информацией, т.е. тем, без чего недостижимы целевые функции управления.
Ресурсное обеспечение природоохранных мероприятий. Рассмотрим потребности в капитальных вложениях, эксплуатационных затратах в течение расчетного периода, в оборудовании, приборах, материалах, сырье, природных ресурсах, в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, в изысканиях, съемках, в создании специализированных производств (приборов, оборудования и т.п.), СУ, строительной базы, в хранилищах информации, в кадрах.
Потребность в том или ином виде ресурса выявляется на стадии разработки системы мероприятий и частично при разработке организационной и информационной систем.
Распределение ресурсов и материально-технических средств необходимо давать по времени, проблемам, мероприятиям, административным районам и отраслям народного хозяйства с представлением итоговых данных.
При обосновании инвестиционной политики учитываются: возможности материально-технического обеспечения по расчетным периодам и условия соблюдения материально-технических балансов; динамика развития специальной службы и возможности региона в части рационального природопользования и охраны среды (организация, трудовые ресурсы, машины, приборы, оборудование и др.); реальные возможности освоения средств; наличие технической документации, готовность оборудования, приборов; последовательность строительных работ и поставок оборудования; сроки ввода предприятий.
При разработке подсистемы обеспечения оборудованием и приборами учитываются: специфика региона; состояние среды, фактическое и прогнозируемое использование ресурсов и отходов; квалификация обслуживающего персонала; оснащенность лабораторий приборами, оборудованием, реактивами; методическое обеспечение химических, биологических и других анализов; уровень экологической и гигиенической безопасности работы с оборудованием; сопоставимость объемов работ с производительностью оборудования; при высокой производительности дорогого уникального оборудования и при низкой степени его использования рассматриваются варианты создания межрайонных станций (пунктов) наблюдений, анализов или межведомственных станций.
Для поиска методов и средств по проблемам, не имеющим полного и частичного решения, а также для совершенствования всех форм деятельности в области рационального природопользования и охраны среды может возникнуть необходимость создания новых научно-исследовательских, проектных организаций, КБ, изыскательских партий, целевых групп и т.п. При этом учитываются актуальность проблем, сложность решения, динамика их развития, зона воздействия и т.д.
При обеспечении природоохранной деятельности трудовыми ресурсами необходимо учитывать число, сложность, специфику решаемых проблем, производственных и природных объектов, контролируемых службой; квалификацию персонала, работающего с оборудованием и приборами, поставленными и используемыми по программе; число постов наблюдений.
При большом масштабе природоохранной деятельности рекомендуется рассмотреть варианты создания специализированных строительных, эксплуатационных организаций и контрольных, информационных и прочих служб.
В целях совершенствования управления общественным производством в целом и отдельными отраслями (с точки зрения охраны среды и рационального природопользования) целесообразно предусматривать в штате региональных, областных и районных общественных и исполнительных комитетов, предприятий и производств специалистов, отвечающих за качество среды и рациональное использование ресурсов.
Для активизации общественности (научно-технических обществ, отделений и секций охраны природы, географического и гидробиологического обществ, обществ испытателей природы, изобретателей и рационализаторов, союза журналистов и т.п.) и привлечения средств массовой информации (радио, печати, телевидения, кино) в составе специальной службы следует создать отделы организации, пропаганды и агитации, на которые возлагается ответственность за координацию общественной работы в регионе; экологическое воспитание населения всех возрастов; совершенствование программ начального, среднего и высшего образования; своевременное рассмотрение и учет в практической работе сигналов, жалоб и предложений от населения и общественныхорганизаций; организацию конкурсов, смотров, выставок и других средств наглядной пропаганды и агитации, организацию народных университетов “Охраны природы”, тематических циклов лекций, направленных на решение конкретных проблем региона.
Система информационного обеспечения (СИО) программы. Она создается как подсистема специальной службы организации одновременно с ней и в соответствии с ее структурой. СИО призвана обеспечить управление информацией, необходимой РЭЭС при решении стратегических и тактических (оперативных) задач. СИО должна быть проблемно-ориентированной системой. По мере решения проблем функции СИО и вся информационная структура переориентируются на решение еще не решенных проблем.
СИО должна выявить: основные тенденции развития региона; динамику естественных процессов и изменения окружающей природной среды от естественного и антропогенного ее преобразования; результаты осуществления природоохранных мероприятий и их эффективность; результаты разработки новых средств и методов управления; участие общественных организаций и населения в проводимых работах и эффективность их труда; резервы и новые возможности региона с учетом мирового опыта в области управления качеством окружающей природной среды.
СИО создается как средство принятия решений на каждом уровне, в каждом звене управления и способствует выявлению производственных особенностей данного участка, занятого решением конкретной проблемы.
При разработке информационного обеспечения унифицируются (с соблюдением стандартов и правил) понятийный аппарат, язык записи данных, алгоритмы и программы переработки, классификации всех видов информации, формы документооборота, учета и отчетности, выходные данные, нормативы и стандарты и т.п.; обеспечиваются оперативность и надежность горизонтальных и вертикальных связей между соисполнителями и руководителями работ; достигается наглядность отражения конечных и промежуточных результатов работ и затраченных средств для своевременного контроля выполнения плановых работ на всех уровнях и во всех звеньях служб; обеспечивается соответствие объемов поступающей информации возможностям ее переработки и восприятия на всех уровнях управления; согласовываются выходные данные СИО с системой плановых показателей федеративных и межрегиональных планирующих органов и статистическихуправлений; обеспечивается многократное использование данных при однократном вводе.
При разработке СИО целесообразно применение автоматизированных систем, фиксирующих состояние среды и фактическое ресурсопользование с автоматическим включением сигналов тревоги в случаях нарушения установленного режима, осуществляющих сбор, хранение, переработку, распределение и выдачу информации в удобной для потребителя форме, а также управление средствами охраны и использование природных ресурсов.
При обосновании уровня автоматизации СИО учитываются специфика задач и средств их решения, уровень технической оснащенности и квалификации кадров, количество служб, осуществляющих программу, принятый порядок проведения и организации работ, процедуры принятия решений и т.д.
СИО разрабатывается как система организационного обеспечения на базе существующих организаций, включаемых в систему. Организации наделяются дополнительными функциями, правами и обязанностями. Кроме того, создаются дополнительные звенья, обеспечивающие координацию работ, выполнение новых функций, вызванных составом и методами решения задач.
СИО разрабатывается как развивающаяся система, которая должна быстро отражать появление новых видов использования ресурсов, новых веществ, материалов, видов энергии, видов воздействия на среду, новых нормативов и правил, новых технических средств переработки, передачи, хранения и выдачи информации, новых средств и организационных форм природопользования и охраны среды.
При разработке СИО учитывается необходимость участия населения и общественных организаций в решении задач. Поэтому следует предусматривать возможность своевременного принятия сигналов и быстрой реакции на них. Частью СИО должна стать подсистема оповещения населения о неблагополучном состоянии среды (включая продукты питания), о дефицитах того или иного ресурса, об опасности, вызываемой ожидаемым или произошедшим стихийным бедствием или аварией, и т.д. СИО выполняет и контролирует функции слежения, хранения, обработки, распределения и выдачи данных, а также оповещения населения.
Слежение (мониторинг) обеспечивает снятие, сбор, передачу и прием первичной информации о состоянии окружающей среды и воздействии на нее производственных объектов, населения, природных процессов. Слежение в зависимости от назначения, целей и возможностей системы может быть непрерывным, периодическим и эпизодическим. Оно предполагает наличие методов и средств слежения, источников (датчиков) информации, объектов и субъектов слежения, каналов передачи, переработку информации и ее потребителей.
Хранение информации необходимо, когда время ее получения не совпадает со временем использования. Целесообразно производить сортировку, и отбор (фильтрацию) информации в соответствии с принятой классификацией информационных данных; размещение (распределение) информации по массивам и подмассивам в зависимости от характера оперативности информации (срочная, среднесрочная, систематическая и т.д.); передачу в архив, исключение и уничтожение устаревших данных; изготовление микрофильмов, голограмм, перфокарт, каталогов, справочников, кадастров; выдачу хранимой информации в наиболее удобном для потребления виде.
При большом объеме хранимой информации целесообразно проектировать автоматизированный банк данных. Проектирование заключается в последовательном решении взаимосвязанных задач: определение технологии сбора, контроля, преобразования, хранения, обновления, распределения, передачи от источников к ее потребителям; выбор организации входных и выходных массивов информации; определение организации процедур преобразования массивов; выбор технических средств для преобразования процедур; размещение массивов и организация банка данных по системе природопользования и по природоохранным мероприятиям; определение структуры системы; определение оптимального варианта реализации системы и режима ее функционирования исходя из нормативных и заданных требований к характеристикам ее качества и структуры.
Одной из эффективных форм организации информации в банке данных СИО могут быть паспорта объектов системы природопользования, отражающие такие признаки, знания которых необходимо и достаточно для управления выполнением природоохранных мероприятий. Система паспортов объекта природопользования может существенно дополнить старые и вновь создаваемые системы информационного обеспечения.
Информационный паспорт на объект системы природопользования может выступать как в виде выходного документа, системно описывающего этот объект и содержащего конкретные значения показателей, так и в виде входного чистого бланка, предназначенного для сбора информации об объекте, сведения о котором ранее не собирались вообще или собирались частично.
Каждый раздел паспорта должен не только характеризовать состояние объекта на данный момент времени, но и давать возможность для оценки перспектив изменения тех или иных показателей на основе содержащейся в паспорте статистики изменения показателей за прошлые годы.
Данные, содержащиеся в паспортах, предназначаются главным образом для среднесрочных и долгосрочных решений и поэтому должны обладать устойчивостью во времени, следовательно, быть укрупненными, содержание их должно соответствовать показателям имеющейся годовой статистической отчетности.
Предметом паспортизации могут быть любые элементы иерархии системы природопользования. При этом необходимо учитывать один из важнейших принципов построения паспортной системы, состоящей в том, что совокупность объектов подсистем одного уровня определяет объект (систему) более высокого уровня, но не является его паспортом, так как переход с одного иерархического уровня на более высокий согласно системному подходу приводит к появлению новых качеств объекта и агрегированных показателей и параметров, свойственных этому уровню. Все паспорта объектов системы природопользования должны быть увязаны по своим данным на всех уровнях управления.
Для обеспечения регулярного периодического обновления информации, содержащейся в паспортах объектов системы природопользования, необходимо разработать организационную структуру сбора информации, формы паспортов, определить положения, закрепляющие порядок сбора данных и ведения паспортов, степень ответственности лиц, участвующих в составлении паспортов. Обновление информации, содержащейся в паспортах объектов высших уровней, должно совмещаться с введением этих паспортов на объекты низших уровней.
Юридическая правомерность документов, используемых при сборе информации для паспортов, а также форм выдачи результатов ее обработки оформляется соответствующими правовыми актами.
Необходимые для паспортов данные о функционировании и развитии объектов системы природопользования предполагается собирать по каналу официальной статистики (Госкомстат, статуправления и финансовые органы) и с помощью периодических и выборочных обследований.
8.3.Методы принятия решений в управлении экономикой природопользования и их оптимизация
Коллинеарно с развитием общества и научно-техническим прогрессом возникают проблемы комплексного оптимального управления экономикой РЭЭС, решение которых не терпит отлагательства. Поэтому весьма существенным является выбор рационального метода, позволяющего прогнозировать оптимальные решения в управлении РЭЭС.
Данный метод представляет собой поиск ответов на поставленные вопросы; решение означает окончание экономических, экологических и других процессов изучения проблемы с последующим выбором оптимального варианта; принятие решений является обязательным для исполнения.
Решение данной проблемы в целом относительно критерия оптимальности включает всю совокупность оценок параметров исследуемого объекта и первоначальные макроуровневые способы проверки адекватности экономико-математической или другой модели. Подтверждением правомерности сказанного служит некоторый научный опыт эколого-экономического прогнозирования в сложных РЭЭС с использованием—СУ, которая выполняет определенные логические решения по разработанным алгоритмам с учетом ограничений, накладываемых на входные и выходные переменные исследуемого объекта.
В системном цикле, состоящем из информационной и оперативной систем, главными целями являются установление критерия оптимальности, разработка стратегии для достижения эколого-экономического эффекта, управление осуществлением операций и перспективное программно-целевое планирование, которые решаются на макроуровне. Это позволяет для перспективы учесть ограниченность ресурсов, определить по методу экспертных оценок очередность решаемых задач в РЭЭС.
Учет технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных взаимосвязей и специфики решаемых задач в процессах охраны окружающей среды обеспечиваются выполнением ряда требований.
1.Единство для выбранного уровня иерархической экономико-организационной структуры критериев оптимальности и исходной информации, используемой при решении задач программно-целевой оптимизации системы управления исследуемым объектом (см. рис.1.1).При переходе от одной решаемой задачи к другой на исследуемом уровне иерархической экономико-организационной структуры критерии оптимальности и информации связаны с детализацией получаемых технико-экономических и других характеристик. Аналогично решаются вопросы формирования информации, используемой для программно-целевого планирования на соответствующих уровнях управления.
2.Единство экономико-математических и других моделей, обеспечивающее адекватность переходов информационных массивов и характеристик исследуемых РЭЭС на различные уровни за счет дифференциации технико-экономических и других параметров экономико-математических моделей и агрегирования экономических показателей работы оптимизируемого объекта.
3.Системно-статистическое решение поставленных задач в рамках одного исследования относится к единому оптимизируемому процессу.
4.Взаимная увязка функционирования отдельных элементов РЭЭС управления, т.е. нахождение условий оптимального их отражения.
Качество функционирования автоматизированной РЭЭС существенно зависит от достоверности исходной технико-экономической, эколого-экономической и другой информации, которая в сложных системах управления записывается на первичный документ, передается в центр подготовки данных, преобразуется и переписывается в случае необходимости на промежуточные документы или на машинные носители. Затем информация вводится в СУ, обрабатывается по выбранным программно-целевым алгоритмам, реализующим экономико-математические и другие модели, включается в сортировку и редактирование и записывается на машинные носители, печать, канал или высвечивается на табло.
При прохождении информации через перечисленные стадии обработки возникают ошибки, которые влияют на функционирование СУПП. Поэтому программно-целевая оптимизация методов формализации информации в СУПП включает в себя системные и программные методы повышения объективности информации, оптимизации экономико-организационных структур первичной обработки информации, программно-целевой оптимизации резервирования информационных массивов и размеровпакетов обрабатываемой информации.
Оптимизация экономико-организационной структуры обработки информации состоит в определении этапов контроля и исправлении информации, обеспечивающих максимизацию объективности в процессе принятия управленческих решений.
Иногда эти задачи решаются путем максимизации вероятности достоверности результатов обработки информации при заданных ограничениях на время и затраты на обработку и при условии независимости вероятностей искажения и обнаружения ошибок информационных элементов.
Такой подход, по-видимому, может быть успешно использован в случаях проведения макроуровневой оптимизации экономико-организационных структур, содержащих экстенсивные переменные. В случае, когда оптимизируется макроуровневая информационная экономико-организационная структура, содержащая интенсивные переменные, включающая активные и индифферентные сообщения, возникает необходимость получения однозначной функциональной зависимости по важнейшим экономическим показателям функционирования РЭЭС.
Функционирование исследуемого объекта осуществляется в двух формах: либо при каждом состоянии среды организация достигает оптимизации системы, либо она выполняет фиксированное число итераций для улучшения решения. В первом случае значение целевой функции не зависит от организации управления и эффективность организации определяется только стоимостью информационной структуры и содержанием обрабатываемой информации, а во втором—эффективность управления зависит от информационной структуры, от алгоритма вариационного разложения и других экономико-организационных мероприятий.
Для программно-целевой оптимизации синергической (синхронно функционирующих элементов в системе) и организационно-технической структуры РЭЭС и методов обработки экономической и другой информации, для которой характерен качественный переход из одного агрегатного состояния в другое, необходимы определенные содержательные аспекты проблем и состав используемой технико-экономической и эколого-экономической информации.
Трансформация различных форм информации и появление новых ее форм происходит как бы в результате слияния активной и индифферентной информации.
В результате их взаимодействия происходит “деформация” и улучшение процесса принятия управленческих решений.
Это соответствует результатам реальных форм порождения управленческой информации, так как пассивная информация обогащает активную и участвует в процессах принятия решений.
Вопросы разработки экономических методов управления РЭЭС приковывают к себе все большее внимание. В некоторых отечественных и зарубежных работах делается попытка найти такие способы экономического воздействия на региональную систему, которые позволили бы получить максимум ее эффективности, экономической рентабельности и автоматизированного управления. Однако эти работы содержат не столько развернутое исследование, сколько постановку задачи на базе принципа максимума Л.С. Понтрягина, теории нелинейного программирования Куна, Таккера и др. В этих работах затрагиваются сложные вопросы долгосрочного планирования, оценки загрязнения окружающей среды, некоторые общие вопросы создания СУ в i-х РЭЭС.
Задачи автоматизированного управления сложными РЭЭС неотделимы от разработок новых методов комплексного научного эколого-экономического прогнозирования, совершенствования экономико-организационной структуры управления, использования современной вычислительной и управляющей техники и других радикальных научных и организационных мероприятий.
Как никакая другая система охраны окружающей среды нуждается в совершенствовании экономико-организационной структуры управления, применении вычислительной техники и др.
Сокращение дублирования экономической информации в сложных системах вносит существенное упрощение в формирование алгоритма оптимального оперативного управления.
Организация, переработка и уточнение нормативно-справочного хозяйства и кодирование технико-экономической, эколого-экономической и другой информации, подготовка плановых, отчетных и других производственно-технических и экономических документов к машинной обработке, совершенствование системы документооборота создают оптимальные условия для перевода системы с госбюджета на хозяйственный расчет.
Экономико-организационную структуру управления, более детализированную по отношению к ранее приведенным, можно представить в виде блок-схемы, в которой отражены основные элементы организации структуры и этапы управления РЭЭС.
Использование системно-структурного и аналитического методов исследования в оперативном управлении РЭЭС позволяет сократить объем работ по технической подготовке производства побочного продукта, упростить работу по нормированию, программно-целевому планированию и увеличению гибкости в деятельности РЭЭС.
Очень важными в совершенствовании организации и управления РЭЭС являются создание оптимальных технологических и экономически замкнутых безотходных территориально-производственных комплексов, а также работы по сокращению информационных потоков, представленных в виде документов, прохождение которых долгое время практически не претерпевает изменений, а лишь увеличивает занятость специалистов. Дело в том, что в ходе подготовки сырья и подбора реагентов к процессу очистки исходного сырья и отходов производств возникает необходимость внесения изменений в длительность производственных циклов, а поэтому на стадии постоянного производственного функционирования РЭЭС детальное представление технико-экономической информации не всегда является необходимым.
Последовательное прохождение процессов подготовки сырья к использованию или очистки и превращения агрессивных примесей, находящихся в отходах производств, в целевой вторичный продукт можно представить сетью взаимно пересекающихся путей, т.е. в виде технологического графа. Однако на стадии организации региональной системы оперативного управления результаты научного эколого-экономического прогнозирования оптимальной охраны окружающей среды только по показателям математического моделирования технологических процессов являются недостаточными, так как реальные системы всегда подвержены случайным внешним воздействиям и внутренним экономическим и экологическим изменениям. Поэтому при оперативном управлении необходимой является разработка алгоритма определения возможного неблагоприятного состояния исследуемой эколого-экономической системы.
В процессе исследования предположим, что РЭЭС со стохастически распределенными параметрами, конечным числом состояний, дискретным временем описывается однородной марковской цепью.
В этих условиях выполняется переход РЭЭС из состоянияiв состояние j (i, j=1, 2, ..., п);и в некоторый момент времени (λ+1) независит от того, из какого состояния (λ = 1, 2,...,m) рассматриваемая система перешла в состояниеiв прошедший момент времениt.
Считаем за условную вероятность перехода Р_ij,а вероятность перехода изiв jзаtединиц времени. Финитовые вероятности определяются соотношением

где ∆_i —миноры определителя (Е—М) матрицы, образующиеся вычеркиванием i-го столбца и j-й строки определителя и играющие фундаментальную роль в определении вероятности Р_i,Е— единичная матрица размером п хп, М—стохастическая матрица.
Из этого соотношения следуют инвариантные свойства региональной системы.

В процессе анализа исследуемых региональных систем охраны окружающей среды удобно использовать исправленные графы, вершинам которых соответствуют состояния исследуемой системы, а дугам—возможные переходы, т.е.F(NG),гдеN{1, 2, ..., п} —множество вершин;G₁{q₁, q₂,..., q_n} —множество с весомq=(ij); (jэN); G_i{q₁, q₂,..., q_n} —множество с весом P_ij(0≤ P_ij ≤1).ЕслиP_ij=0,то дугаq = (i, j)не принимается вовнимание при анализе графа в этом направлении.
Для простоты экономико-математического моделирования региональной системы оперативного управления по предложенному алгоритму считается, что поступающая на вход системы эколого-экономическая информация, используемая в оперативном управлении, распределена по показательному закону с интенсивностью ее обновления, значительно меньшей времени обслуживания, которое проверялось по критерию согласия Пирсона. Такой подход оказался приемлемым при определении приоритетов в региональной системе оперативного управления.
Дальнейшее повышение эколого-экономической эффективности функционирования региональных систем охраны окружающей среды возможно при использовании адаптивной автоматизированной системы управления (рис.8.1).

Рис.8.1.Адаптивная система управления производством продукции и её реализацией
8.4. Прогнозирование адаптации и устойчивости экономики рынка
Экономическая стратегия России на перспективу должна выбираться с учетом развития рыночной экономики, роста НТП в отраслях промышленности, сельского хозяйства и объектах непроизводственной сферы, введения различных форм собственности на средства производства и природные ресурсы и других кардинальных преобразований в народнохозяйственном комплексе. При этом особую озабоченность должны вызывать возможности адаптации всех элементов народнохозяйственного комплекса и обеспечение устойчивого роста эффективности производства и непроизводственной сферы.
Возможности адаптации и устойчивого роста эффективности деятельности производства и непроизводственной сферы в рыночной экономике во многом зависят от наличия и размеров ряда потенциалов, к которым относятся:
•природные, включающие ресурсные (первичные и вторичные) и пространственные;
•производственные—технические, технологические, энергетические и другие;
•экологические—состояние земельных ресурсов, атмосферного воздуха и гидросферы;
•экономические—финансовые (единоличные, кооперативные, акционерные, государственные, международные), хозяйственные и инфраструктурные;
•демографические—трудоспособность населения и уровень образования и квалификации;
•экономико-организационные—уровень преемственности управления, гибкость системы и способность к самоорганизации, устойчивость обратных связей, целостность системы;
•нравственные, эстетические и прочие адаптированные ксовременным условиям становления рыночной экономики.
В решении задач повышения эффективности рыночной экономики встречаются существенные трудности, связанные с рациональным использованием потенциальных возможностей в народном хозяйстве. Требованием выживания в условиях жесткой конкуренции является повышение до максимального уровня устойчивого роста эффективности производств в экономических регионах. Это возможно только при значительном увеличении производительности машин, оборудования,повышения эффективности маркетинговых служб, системы подготовки сырья (материалов) к использованию и надежной работы системы санитарной очистки отходов производств. Наиболее эффективным методом решения поставленных задач является применение адаптивных (приспосабливающихся) систем, в которых алгоритм управления автоматически, целенаправлено изменяется для осуществления наилучшего управления сложными системами (рис.8.1).
Прогнозирование поведения объектов производства и непроизводственной сферы в рыночной экономике тесно связано с необходимостью разработки экономико-математических моделей, включающих значительную совокупность интегральных показателей эффективности использования потенциальных возможностей. При решении задач прогнозирования повышения эффективности необходим комплексный анализ реальных возможностей, чтобы выбрать целесообразное направление для достижения целей. Наиболее общим показателем эффективности производств является рентабельность, определяемая по формуле

где П —показатель прибыли от реализации продукции; У— величина наносимого (–У) или предотвращенного (+У) социального.и экономического ущерба от загрязнения окружающейсреды; Ф_о —сумма основных производственных фондов; Ф_об— сумма оборотных средств;t —время.
Предположим, что управление изучаемым объектом осуществляется с учетом уровня рентабельности, который зависит от множества определяющих показателейX(t)и потребителей продукцииX(R).Иными словами,Rможет означать как бы геометрическую координату пространства или номер потребителя. Подобный механизм адаптивного процесса складывается на рынке товаров: объектом может быть биржа—продавец, а потребителем—покупатель.
В экономическом механизме распределение рентабельности Rможно представить в виде непрерывной функции, равномерно дискретнойR^*или функции неравномерного измененияR^**,некоторое изменение составляющих рентабельности как образование доходовD_xи изменение оборачиваемости средств.
В непрерывных режимах производственной деятельности роль оборотных средств или удовлетворение покупателейX(R) тесно связано с ритмичностью производств продукции. Удовлетворить все потребности покупателей продукции, сырья и материалов никогда полностью не удается. Однако могут быть найдены возможности распределения доходов по многоцелевому назначению; при этом предполагается наличие налаженного экономического механизма в сфере производства

где К —интенсивность или объем инвестиций в производстве и реализации продукции;D_R —обслуживающий диапазон пространства;L_R —координаты местоположения потребителя или диапазон обслуживания; ∆_R —промежуточное значение рентабельности при незавершенном процессе производства продукции или реализации результатов труда; q_X,R —количество повторных определений пространственной функцииX(R);А_X— обозначение функции пространственной адаптации;X(R) —случайная функция пространственного распределения; G_X,R —частный аспект функцииX(R), f₀(X, R) —характеристика существования; f_ε(X, K) —распределение ошибок ε(X, R, O)или ступенчатое квантование ∆_Xв пространстве; ω—частота событий.
В непрерывном или ритмичном процессе производства и реализации продукции при стабильных показателях оборотных средств или развитой системе массового обслуживания потребителей образуется равномерное распределение показателей рентабельности и обеспечиваются условия оптимизации организационной системы управления производством. К непрерывным производствам относятся те, которые обеспечены ресурсами, развитой промышленной и социальной инфраструктурой, необходимым объемом заключенных контрактов и т.п. Однако из-за отсутствия стабильных условий к адаптации у подавляющего большинства неконкурентоспособных отечественных предприятий организация ритмичной и устойчивой работы промышленности, сельского хозяйства и непроизводственной сферы не представляется возможной. В ритмичном режиме работы предприятий должны быть ускоренная оборачиваемость средств, стабильность организационной структуры управления, надежность технических средств производства, малоотходность технологических процессов и другие условия. Оборачиваемость средств производства и рост спроса на выпускаемую продукцию в общем виде можно выразить в показателях рентабельности черезX(R).
• Первый способ достижения стабилизации оборачиваемости оборотных средств и других показателей производства заключается в минимизации запасов, развитости производственной инфраструктуры, полноте охвата оперативной информации и её непрерывности в диапазоне D_Xчерез изменение режимов деятельности производства, находящегося в ситуацииL_X.Как правило, этому способу соответствует однопродуктовое производство.
• Второй способ соответствует условной ритмичности деятельности производства и реализации продукции, т.е. допускается некоторая дискретность показателей эффективности производства и реализации продукции. Этим режимам работы соответствуют мелкосерийные производства.
• Третий способ соответствует значительной разновидности режимов работы производства и реализации продукции. Значительный разброс показателей эффективности производства и реализации продукции определяется рядом факторов: разной трудоемкостью отдельных стадий производства или узлов изделия, сбоями в работе машин, оборудования, сезонностью поступления сырья и т.п. К этому способу чаще всего относятся предприятия сельскохозяйственной, пищевой отраслей и непроизводственной сферы.
• Четвертый способ классификации производственной деятельности включает гибкие технологические процессы, высокоэффективную систему оперативного управления производством и реализацией продукции.
При комплексном анализе адаптации производства продукции и ее реализации в условиях рынка условно можно считать, что функция Х(R, K)оперативно фиксируется на выходе производства, где К показывает режим изменения рентабельности от изменения инвестиций, а функция Х(К) учитывает связь инвестиций в переходном периоде с показателями валовой продукции. Переходный период должен бить в два, три раза больше временного лага до наступления времени насыщения инвестициями.
Прирост или снижение рентабельности ∆_Rв фазовых координатах определяющих показателейX_iимеет вид:

а промежутки ∆_Rмежду отсчетамиRзависят от вида функции X(R).При смене значений ∆_R(от+до—)критерий отсчетов в пространстве можно выразить, вводя пространственную частоту

гдеR_M —наименьший период в частотном спектре функции X(R).При смене значений ∆_R(от+до—)критерий полногоопределения функции с ограниченными частотами (в соответствии с посылками В.А.Котельникова) достаточно брать в пределах:

Квантирование функцииX(R)по затратам определяющихпоказателейX_iобусловливается ошибками преобразования(dX/dR). C учетом этого квантованный критерий, соответствующий минимально возможным затратам, может быть представлен в виде

Квантованный критерий можно распространить на функции Х(Р₁, Р₂), Х(Р₁, Р₂, Р₃), ........ , Х(Р₁, Р₂,…,Р_n).
Для двумерного пространства интервалы отсчетов ∆_R,обеспечивающие погрешность не более ∆_X,равны

а для n-мерного

Пространственно-временная адаптация. Рассмотрим функциюR(t),характеризующую режим поддержания эффективности производств во времени непрерывного или дискретного функционирования. Некоторое поведение функцииR(t)для непрерывной и неравномерно-дискретной одномерной зависимости рентабельности от времени можно ориентировочно представить экспоненциально. Эта зависимость характеризуется распределением доходов от изменения экономических и социальных расходов в виде первых производных dR/dtдляR(t)при первых оптимальных разностях —∆_R/τ дляR(t),где τ—период определения.
В случае непрерывной функцииR(t)скоростьv = dR/dtимеетплавное изменение в пределах0 ≤ v ≤∞) в зависимости от распределения по координатамRиTвероятности, существенности или допустимой ошибки для отдельных значений оборотных средствX_i.Промежуток времени τ^*многократных определений значения оборотных средств соответствует точке насыщения.
Дискретная (ступенчатая) функция времени свидетельствует об изменениях эффективности, растянутой в промежутке τ^*. Для этого случая1/v=τ/∆_Rиспользуется определенная последовательность причинно-следственных связей определяющих показателей экономической эффективности управляемого объекта.
Взаимная адаптация элементов производства продукции и её реализация. Взаимную адаптацию необходимо учитывать при решении задач повышения эффективности производства и оптимизации интегральных показателей. При комплексном подходе к исследованию условий адаптации и устойчивости основных результирующих показателей производства продукции удается достичь значительного объема достоверной информации по динамическим характеристикам оборотных средств, капитальным вложениямX_i,рентабельностиRи длительности взаимодействия агрессивных веществ, содержащихся в отходах производств и уже скопившихся в окружающей среде во времени Т,. Рассмотрим все три направления взаимной адаптации.
Х-цикл (по определяющим показателям). Первая операция этого цикла имеет три варианта:
•в исходной моделиXRTвыбираются информационные массивыXT,которые указываются один над другим по классификатору в измеренииX;
•выбираются массивы информацииXR,которые также размещаются в одной плоскости в измеренииX;
•выбираются массивы информацииRT,которые, перед тем как лечь в одной плоскости, поворачиваются так, что ось Rили Т совмещается с координатой L_R.
В результате первой операции координатаRили Т совмещается с Х и их дискретной мерой становитсяL_xдиапазоновD_x. Вторая и третья операции завершаются по координатамRи Т и по оси Х ребром "сферы" определяющих показателейX,т.е. расчленение отрезков Х на узлы, разделенные промежуткамиd_x, которые в общем случае могут быть не равны ∆_x.
В моделиXRTпосле первой операции ось Xимеет три диапазонаQ=3,после второго—до девятиQ = 9,а после третьего— 27 дискретных элементов объекта(D¹_x = 9, D_λ = 27, ∆_x = 27d/x).
Если координатаXпредставляет собой шкалу оборотных средств, капитальных вложений, уровня развития производственной инфраструктуры и т.п. и ∆_x = 1,то до преобразованиядиапазонов D_x=3 ед., а после преобразований D¹_x = 7ед.
R-цикл (по показателям экономической эффективности). Общий характер отдельных операций здесь аналогичен операциям X-цикла, но вместо шкалы определяющих показателей имеется некоторое одномерное пространство сR = 27элементами, из которых каждый способен выдавать и запасать в резерв, соответствующий одному поступлению или расходу на расстоянии между элементамиd_R << ∆_R.
Т-цикл. В этом случае все данные по определяющим показателям и результатам приводятся к координате времени. Один из возможных вариантов содержит следующие операции:
•выбирается массивXR,который преобразуется так, чтобы всяRзаместилась осями Т; затем они последовательно размещаются во времени, в технической реализации это соответствует поочередным включениям определяющих показателей;
•выбираются и передаются с интерваламиd_Tдискретные точки (узлы), элементами которых являются материальные, финансовые или иные поступления. Если информация с поступлениями предварительно не запасается, тоd_T<<∆_T;
•выбираются "ребра" Х и поочередно совмещаются с осью времени, что соответствует очередной порциональной передаче значений Xпо времени.
Учитывая условную независимость циклов от выбора координат и возможности изменения в широких пределах размеров, мест и количеств диапазонов, функцию взаимных адаптаций можно записать в следующей символической форме:

гдеD_i, L_i, Q_i —размеры, местоположение и количество диапазонов, определяющих и результирующих показателей, времени; X(t, R) —функция времени и рентабельности, отображающая полный комплекс показателей экономической эффективности; f(X, t, R) —характеристика трехмерного распределения и ошибки.
Такой подход позволяет некоторым образом прогнозировать условия адаптации производств в рыночной экономике при минимальных совокупных затратах на поддержание конкурентоспособной продукции производства. Углубленное прогнозирование может быть выполнено методами математического моделирования изучаемых процессов и явлений.
Методический подход к решению задач определения возможностей адаптации управляемых объектов и устойчивости показателей их эффективности в условиях становления рыночной экономики включает три последовательных этапа исследования.
На первом этапе определяется оптимальное направление развития управляемого объекта, соответствующее минимальным совокупным затратам. Практическое решение поставленной задачи достигается использованием системно-структурного подхода и эвристических методов.
На втором этапе в границах выбранного направления осуществляется прогнозирование возможностей адаптации управляемых объектов и устойчивых условно оптимальных соотношений показателей эффективности. Практическая работа по достижению поставленных целей выполняется методами экономико-математического моделирования изучаемых процессов и явлений.
На третьем этапе решаются задачи оптимизации процессов адаптации в границах доверительной вероятности изменений показателей эффективности управляемых объектов. При оптимизации этих процессов можно использовать детерминированные методы экономико-математического моделирования.
Решить задачи прогнозирования процессов адаптации невозможно, не осознав того, что в настоящее время возникла острая необходимость рационального использования ресурсов и повышения эффективности природоохранной деятельности и максимального снижения отрицательного антропогенного влияния производств. Возникшая перед Россией проблема экологии полностью не разрешена; в настоящее время имеются лишь фрагментарные решения, базирующиеся на частных подходах и декларативных утверждениях, а между тем экологическая напряженность все возрастает и угрожает существованию жизни на Земле. Учитывая это, работу по прогнозированию следуетпроводить по трем направлениям.
1.Разработка методических подходов к решению задач рационального природопользования и предотвращения экологического кризиса в регионах.
2.Разработка методологических основ стратегического управления природоохранной и ресурсосберегающей деятельностью в промышленности, сельском хозяйстве и непроизводственной сфере.
3.Разработка методологических основ социально-экономического развития регионов страны.
При выполнении исследования методическим ориентиром в последовательности решения задач повышения эколого-экономической эффективности природоохранной и ресурсосберегающей деятельности был принят метод системного анализа взаимосвязи экономики и экологии. В основу исследования положены следующие принципы:
1.Эквивалентное и сбалансированное эстетическое, биологическое и физическое возмещение природе антропогенно используемых ресурсов в производстве продукции.
2.Соблюдение динамического равновесия между потреблением ресурсов и возможностями их воспроизводства.
3.Безусловное совпадение экономических, социальных и экологических интересов.
4.Наиболее полная социальная удовлетворенность ростом объема производства продукции, комфортностью и экологической безопасностью жизни.
5.Непрерывное преобладание нравственных начал над экономическими интересами.
Результаты проводимых исследований с использованием данного методического подхода для некоторых региональных управляемых объектов России свидетельствуют о принципиальных возможностях оптимизации процессов адаптации и достижения максимальной экономической и природоохранной эффективности устойчивых тенденций роста рентабельности до уровня развитых государств.
В настоящее время проблема оптимальности сложных РЭЭС, позволяющая довести до максимума экономическую эффективность использования безотходных ТПК, увеличить их производительность, повысить экономическую рентабельность всей системы охраны окружающей среды, является актуальной. Эффективным методом решения поставленных задач является применение адаптивных (приспосабливающихся) систем, в которых алгоритм управления автоматически изменяется для осуществления в некотором смысле наилучшего управления сложными системами. Признаком адаптивности систем является неполнота информации об исследуемом объекте. Отсюда главная задача экономико-адаптивных РЭЭС—пополнение в процессе работы недостающей эколого-экономической информации. Получение полной информации о сложной системе, какой является РЭЭС, происходит путем использования автоматического поиска. Зависимость выходных величин от входных может быть представлена в виде линейных или дифференциальных нелинейных уравнений с ограничениями.
При использовании экономико-адаптивных систем для решения задач оптимального управления РЭЭС необходимо накопление первичной информации о режимах функционирования системы, т.е. необходимо установить характер изменения выходной величины системы при изменении входных воздействий.
Если процессы, протекающие в экономико-адаптивных системах, характеризуются большим влиянием неконтролируемых воздействий на выходную величину, то закон изменения управляющих воздействий заранее не может быть известным и должен находиться в процессе работы.
В таких системах нужно установить границы оптимальных режимов, экономических нормативов, определить скорости изменения выходных величин и выявить такие зависимости, как время переходных процессов в величину экономического лага по каналам планирования и оперативного управления. Когда время изменения выходной величины и экономического лага системы велико по сравнению с временем переходного процесса по каналам планирования и управления, то оптимизация близка к статической.
Если время изменения выходных величин исследуемой системы мало по сравнению с временем переходного процесса по каналам планирования и оперативного управления, то оптимизация необходима в динамике. И поэтому здесь требуется знание динамических эколого-экономических характеристик объекта по каналам планирования и оперативного управления. При такой оптимизации процессов в динамике необходимо применять известные вариационные методы.
В нашем случае целесообразно осуществлять оптимизацию с помощью экономико-адаптивных систем, включающих полученные ранее экономико-математические модели региональной системы защиты, т.е. применять двухшкальный принцип сравнения значений параметров, при котором на быстрой модели системы периодически находится оптимальный закон управления с последующим персоналом его на объект в целом.
Если время изменения выходной величины системы соизмеримо с временем переходного процесса по каналу управления, то эту задачу можно свести к оптимизации в статике, используя поисковое ускорение за счет рациональной организации поиска и оптимизации поисковых и рабочих движений в динамике. Отсюда при комплексной оптимизации сложных экономических процессов рациональным методом является получение программно-целевых функциональных взаимосвязей между звеньями в статике и динамического аналога системы для решения задач оптимального планирования и оперативно-стратегического управления с периодизацией решения.
Особенностью сложных РЭЭС является то, что их характеристики изменяются во времени, а потому модели должны периодически в процессе нормального функционирования автоматически подстраиваться. Системы, характеризующиеся передаточными функциями, могут быть представлены в виде матриц.
Весьма удобными для целей оптимизации являются пробные сигналы в виде некоррелированных периодических двоичных шумов (ПДШ). Это такой сигнал, который периодически через отрезки времениТ₀принимает и сохраняет значениеТ₀с равной вероятностью одного из значений: +а или —а. Такие сигналы практически удовлетворяют условиям ортогональности при соответствующем выбореТ₀.
Определение коэффициентов модели а^ik_nможет быть также выполнено методом стохастической аппроксимации. Инвариантность разложения корреляционных функций k-мерной системы к структурному представлению нелинейной системы делает его особенно ценным для решения указанной задачи.
Важным методом при решении задач оптимизации является создание определяемой цели управления. В любом случае цель управления можно рассматривать как достижение экстремума некоторого функционала. В некоторых случаях нельзя ставить задачу экстремизации процесса в каждый момент времени. Необходимой является оптимизация за определенное время регулирования комплекса, так как оптимизация режима работы отдельных подсистем или звеньев целой системы охраны окружающей среды иногда малоэффективна.
Задачу оптимизации для сложных РЭЭС можно осуществлять, используя упрощенные методы оптимального управления, т.е. арсенал аналитических и вычислительных методов. Реализовать принцип максимума Л.С.Понтрягина, динамическое программирование Беллмана, классическое вариационное исследование для сложных РЭЭС становится весьма затруднительно, так как они связаны с необходимостью решения вариационной задачи в условиях неполной определенности. Отсюда целесообразнее осуществлять оптимизацию с помощью систем, включающих в себя модели подсистем и звеньев, имеющих увеличенный по сравнению с системой масштаб времени, двухшкальные системы, на которых просматриваются и оцениваются по величине М(Р) несколько вариантов планирования и управления и выбирается наилучший, который и реализуется в исследуемой РЭЭС.
Одновременно с укрупнением РЭЭС и расширением задачи комплексного исследования резко возрастают степени возможных состояний и трудности в получении алгоритма оптимального управления известными детерминированными методами математического моделирования.
В этих условиях наибольшей разрешающей способностью обладают вероятностные методы математического моделирования, которые при дополнении их графической интерпретацией позволяют получить характеристики макроуровневого состояния исследуемого объекта.
Вся совокупность параметров ТПК, используемых в процессах программно-целевого планирования и экономического управления производственной деятельностью РЭЭС, связана с общегосударственной системой охраны окружающей среды в отношении как реализации (или беспоследственной утилизации) продуктов очистки отходов производств, так и обеспечения окружающей среды по экологическим показателям ПДН, ПДВ, ПДК, по согласованию сроков поставок, финансовым отношениям и другим внешним факторам, которые еще не находятся в зоне компетенции РЭЭС управления качеством окружающей природной среды.
Анализируя взаимодействие РЭЭС с внешней средой, находим, что последние не являются однородными по отношению к рассматриваемому объекту исследования. Это проявляется в том, что каждая РЭЭС, имеющая особенности природно-климатических и других условий охраны окружающей среды, взаимодействует с основными производствамирегиона. При этом необходимо знать иерархическую подчиненность между звеньями системы и определить максимальную совокупность взаимодействия систем, близких по своему характеру функционирования и степени автономности.
Создание общегосударственной автоматизированной системы охраны окружающей среды как некоторой автономной отрасли позволит выделить ее как равноправную ячейку в иерархической системе народного хозяйства. Признаки, которыми наделена данная система и по которым можно ее выделить как самостоятельный объект, выражаются в том, что система охраны окружающей среды является одним из основных звеньев рационального использования, воспроизводства природных, трудовых и других ресурсов и обладает необходимым комплексом принадлежащих государству средств производства, которые коллектив работников, имеющий права юридического лица, использует на началах хозяйственного расчета.
Региональные СУ, входящие в общегосударственную систему охраны окружающей среды, осуществляют выпуск продукции, полученной при подготовке сырья к использованию и при санитарной очистке отходов производств в соответствии с плановыми заданиями и санитарно-гигиеническим, экономическим, организационным единством и оперативно-хозяйственной самостоятельностью.
В рамках ТПК побочный продукт из отходов основных производств получают преобразованием выбросов в нужную для народного хозяйства продукцию, предназначенную для последующего повторного использования или промышленного потребления.
Общегосударственная автоматизированная система охраны окружающей среды организует перспективное и оперативно-производственное планирование условий развития и функционирования РЭЭС. В рамках РЭЭС можно выделить множество внутренних и внешних прямых и обратных связей по энергетическим, информационно-управленческим и другим информационным потокам, на основе которых проводится оценка функционирования исследуемого объекта и его корректировка в процессах программно-целевой оптимизации и оптимального управления.
При эколого-экономическом прогнозировании и оптимальном управлении будем рассматривать в качестве управляемого объекта ТПК основного производства продукции и производства побочного продукта из отходов производств и промышленные способы подготовки исходного сырья, а в качестве управляющего органа—РЭЭС управления качеством окружающей среды.
При исследовании динамики процессов управления в РЭЭС выделяются два уровня: технологический и организационно-экономический. Технологическое регулирование процессов и оптимальное управление очистительными установками преследуют цель получения продукции с заданным уровнем качества и повышением эффективности очистительных установок. Организационно-экономическое управление ТПК имеет своей целью регулирование всего хода процессов охраны окружающей среды и получение максимальной общей интегральной экономической эффективности и рентабельности системы.
Для упрощения представления о сложных формах автоматизированного управления РЭЭС рассмотрим планово-прогнозный аспект, в котором процесс определения предварительного плана развития безотходного ТПК может быть определен по укрупненным элементам на общегосударственном уровне системы охраны окружающей среды. В дальнейшем происходят конкретизация и уточнение этих заданий, а также осуществляется системный анализ деятельности безотходного ТПК и системыохраны окружающей среды за ретроспективный и настоящий периоды времени.
Учет функциональных элементов планово-экономической деятельности приводит к установлению цели развития безотходного ТПК, предназначенного для охраны окружающей среды отагрессивных примесей, находящихся в отходах производств, а также к определению оптимальных условий экономического и социального развития системы на перспективу.
В пределах поставленных целей развития системы конкретизируются технико-экономические, эколого-экономические и экономико-организационные показатели, планируются важнейшие мероприятия, необходимые для реализации плановых заданий. В процессе поиска оптимальных условий функционирования исследуемой системы плановые задания, организационно-финансовое, материальное обеспечение согласуются с вышестоящими органами управления. После утверждения основных направлений развития безотходного территориально-производственного комплекса и материально-организационного обеспечения с учетом ограничений на материальные, трудовые и другие ресурсы происходит формализация этих элементов с целью разработки перспективного программно-целевого комплексного плана развития региональной системы охраны окружающей среды.
При решении первоочередных задач рационального использования, воспроизводства ресурсов и охраны окружающей среды по модифицированным методам научного прогнозирования, программно-целевого комплексного планирования определяются важнейшие экономические показатели, необходимые при организации региональных систем охраны окружающей средыс использованием СУПП.
Централизация решения технико-экономических и экономико-организационных задач охраны окружающей среды не ограничивает самостоятельности и инициативы предприятий различных отраслей, находящихся в рассматриваемом экономическом районе, а определяет направления, по которым должна развиваться их инициатива для достижения наибольшего хозяйственного эффекта и оптимального использования систем охраны окружающей среды. Централизация позволит решить некоторые задачи охраны окружающей среды, рационально использовать (или утилизировать) уловленные продукты из отходов производств. Удельные величины общих капитальных затрат, отнесенных к среднегодовой стоимости основных фондов производства побочного продукта, используемых для создания СУПП, значительно ниже капитальных затрат на создание автоматизированных систем промышленных предприятий. При средних вложениях основные фонды относительно крупной РЭЭС оцениваются в100—150млн. долл., затраты на строительство помещений для технических средств, для вспомогательного оборудования и для персонала СУПП составят440—475тыс. долл.
Внедрение СУПП в РЭЭС вi-xэкономических районах позволяет кроме защиты здоровья живых организмов и растительного мира получить значительный интегральный экономический эффект, величина которого снизит срок окупаемости на создание региональных систем СУПП в среднем до2,7года. Анализ полученных экономических показателей позволяет утверждать, что внедрение СУПП данного уровня устойчиво обеспечивает рост производительности труда в i-м экономическом районе в размере4—6%.Для наиболее крупных экономических регионов нашей страны затраты на создание СУПП составляют6010— 9000тыс. долл.
Сравнительная оценка технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных показателей РЭЭС и СУПП для случая изменения соотношений способов подготовки сырья к использованию или санитарной очистки отходов производств от агрессивных примесей представлена в табл.8.1. Из приведенных данных следует, что вместе с преобладанием химических способов подготовки сырья к использованию или санитарной очистки отходов производств над механическими увеличивается величина капитальных затрат; одновременно происходит уменьшение интегрального экономического эффекта.
Использование большого количества контрольно-измерительных приборов и дорогостоящих реагентов и катализаторов для проведения оценки усложняет и удорожает РЭЭС и СУПП. Усложнение происходит за счет включения в схему большого количества параллельно и последовательно протекающих процессов превращения. В то же время при преобладании химических процессов над механическими происходит увеличение оборотных средств.
С точки зрения дальнейших исследований в данном направлении создание нормативной базы расчета по интегральной экономической эффективности СУПП весьма перспективно.
Получены количественные характеристики, определяющие показатели интегральной экономической эффективности, и прежде всего величины единовременных капитальных вложений и текущих затрат на разработку, внедрение и эксплуатацию безотходных территориально-производственных комплексов, процессов охраны окружающей среды и СУПП. Эти характеристики необходимы при разработке мероприятий для достижения общей интегральной экономической эффективности процессов охраны окружающей среды от агрессивныхпримесей.
Таблица8.1.Сравнительная оценка интегральных экономических показателей РЭЭС и СУПП

Изменение соотношения используемых способов очистки отходов от агрессивныпримесей,%		Изменение капитальных затрат на создание СУПП с изменением соотношений способов очистки,%	Изменение экономического эффекта от внедрения СУПП с изменением соотношения способовочистки,%	Снижение оборотных средств на1ед. полученного продукта, ден. ед.	Снижение себестоимости на 1ед. полученного побочного продукта, ден. ед.
Механический	Химический
100	0	115,6	11,35	0,17	0,29
90	10	116,65	18,23	0,21	0,27
80	20	117,72	23,00	0,27	0,24
70	30	110,81	56,10	0,30	0,12
60	40	109,93	87,05	0,34	0,10
50	50	100,00	100,00	0,39	0,09
40	60	110,10	90,95	0,41	0,07
30	70	110,15	87,90	0,48	0,05
20	80	121,24	64,82	0,51	0,04
10	90	132,32	15,80	0,55	0,03
0	100	117,40	10,77	0,58	0,028

Необходимо отметить, что подобного рода нормативы затрат снабжаются количественным показателем для отражения конкретных ситуаций, рассматриваемых РЭЭС и их СУ.
Таким образом, в результате исследования были найдены важнейшие технико-экономические, эколого-экономические и экономико-организационные показатели, необходимые для создания и оптимального программно-целевого управления общегосударственной системой охраны окружающей среды от агрессивных примесей с использованием СУПП на базе ЕС ЭВМ. Например, такие, как: величина затрат для размещения технических средств СУПП; капитальные затраты к среднегодовой стоимости основных фондов производства побочного продукта(8,48%),в том числе производственные затраты к среднегодовой стоимости фондов производства побочного продукта(4,48%);капитальные затраты к стоимости активной части основных фондов производства побочного продукта(31,2%),в том числе производственные затраты к стоимости активной части основных фондов(12,6%);снижение себестоимости1ден.ед. уловленной продукции(0,78ден.ед.); изменение нормируемых оборотных средств на1ден.ед. побочной продукции(0,29ден.ед.); годовой интегральный экономический эффект(180млн. ден.ед.); средний срок окупаемости2,7года, а его максимальная величина3,6года.
Экономическая проблема охраны окружающей среды от агрессивных примесей является одной из актуальнейших в наше время. Отдельным частным вопросам этой проблемы посвящено большое количество отечественных и зарубежных публикаций, в которых указывается, что экономика ряда способов борьбы с загрязнением среды изменилась в сторону увеличения как капитальных, так и эксплуатационных затрат. Поэтому для объективной оценки состояния экономики в процессах охраны окружающей среды изучены и оценены основные современные способы защиты и их технико-экономические показатели. При исследовании важнейших показателей функционирования РЭЭС использовались современные методы экономико-математического моделирования и оптимизации изучаемых процессов. Вскрыты принципы и сущность системного подхода и анализа к решению задач оптимизации процессов охраны окружающей среды, для чего сформулированы основные проблемы повышения интегральной эффективности функционирования РЭЭС, дан системный анализ технико-экономических показателей рассматриваемых способов очистки исходного сырья и отходов производства от агрессивных примесей. Разработаны адекватныематематические модели, пополненные неявно заданными параметрами. Это позволило: определить функциональные связи технико-экономических параметров различных способов очистки с экономикой РЭЭС в производстве побочного продукта и экономикой безотходного ТПК основного производства, в частности сэкономикой тепловых электростанций при сооружении сероулавливающих установок; разработать методику формализации, идентификации и агрегирования технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных связей функциональных звеньев РЭЭС; разработать методику проверки адекватности и коррекции математических моделей; дать экономическое обоснование критерия оптимальности плана охраны окружающей среды от агрессивных примесей; найти оптимальные режимные параметры процессов очистки выбросов и сжиженных углеводородов от агрессивных примесей, стабилизация которых позволяет достичь99%-ной степени; определить, что новое направление в вопросах снижения содержания агрессивных соединений в дымовых газах путем введения в зону горения топлива добавок, связывающих серу в топливе, или сжигания топлива с добавками в псевдосжиженном слое экономически оправдано. Это направление следует энергичнее развивать как в научном аспекте, так и в практической деятельности при охране природы от загрязнителей.
Для решения проблемы оптимальности РЭЭС, позволяющей довести до максимума эффективность использования очистительных агрегатов и комплексов, увеличить их производительность, повысить экономическую рентабельность и другие экономические показатели, использованы адаптивные системы оптимального автоматизированного управления. В разработанной системе алгоритм управления автоматически и целенаправленно изменяется для осуществления наилучшего управления технологическими процессами охраны в региональных системах. В результате использования адаптивной системы достигнуты 0,5%-ная точность управления и стабильность поддержания оптимальных режимных параметров РЭЭС.
Практическим направлением организационно-технического прогресса, обеспечивающим реконструкцию систем охраны окружающей среды и структур управления, является создание общегосударственной РЭЭС в отдельных, наиболее подверженных загрязнению экономических районах, организация в промышленности и во всем народном хозяйстве СУ производством побочного продукта.
Создание РЭЭС и систем оптимального управления ими представляет собой одно из важнейших условий дальнейшегоповышения интегральной эффективности производства побочного продукта, важность учета технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных факторов очевидна. Создание РЭЭС и СУПП требует в каждом конкретном случае технико-экономического, эколого-экономического и экономико-организационного обоснования.
Для практического воплощения СУПП необходимо выбрать те экономические районы, в которых от агрессивных отходов производств заражаются животный и растительный мир, где можно получить наибольший интегральный экономический эффект за счет переработки отходов производства в полезный продукт.
Опыт эксплуатации очистительных систем и СУ в народном хозяйстве показывает, что все предприятия, которым удалось обеспечить отдачу капиталовложений в создание очистительных систем и вычислительную технику, рассматривали очистительные установки как побочные процессы, а ЭВМ как материальную базу для построения более совершенной системы производства основного и побочного продуктов.
Результаты исследования условий функционирования РЭЭС и СУПП увязаны с итогами деятельности безотходного ТПК. В силу этого интегральная эффективность РЭЭС и СУПП оценивается технико-экономическими, эколого-экономическими и экономико-организационными показателями производственной и хозяйственной деятельности, обеспечивающей достижение главных целей при наименьших совокупных затратах общественного труда. Повышение интегральной эффективности процессов охраны окружающей среды выражается в достижении более высоких технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных показателей функционирования РЭЭС.
Так как стоящие перед РЭЭС цели функционирования достигаются теми или иными уровнями издержек используемых ресурсов, то интегральный эффект деятельности РЭЭС и СУПП выявляется в результате сравнения существующих и потенциально возможных технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных показателей работы ТПК и предприятий народного хозяйства.
Проведенное системно-структурное исследование состояния охраны окружающей среды в ряде наиболее экономически развитых промышленных районов нашей страны свидетельствует о том, что экономика процессов охраны окружающей среды существенно зависит от экономико-организационных мероприятий, технического прогресса, методов управления и др. Так, например, для РЭЭС по охране воздушного бассейна капитальные затраты составляют7—12ден.ед./кВт или3—5ден.ед./100 нм³очищаемого дымового газа, удельные эксплуатационные затраты изменяются от0,1до0,65ден.ед./кВт или0,01ден.ед./10 нм³, а транспортные затраты, используемые на доставку реагентов, реализацию уловленных продуктов, составляют1—29%от удельных эксплуатационных затрат.
Оптимальное программно-целевое планирование региональных систем позволит произвести разделение труда в области охраны окружающей среды между отраслями народного хозяйства, создать условия, обеспечивающие наиболее эффективное использование всех видов ресурсов каждогоотдельного района, и при данных технических, организационных и экономических возможностях будет способствовать повышению жизненного уровня людей.
Составление единого перспективного плана с учетом полученных технико-экономических, эколого-экономических и экономико-организационных показателей развития каждой отрасли в i-м экономическом районе включает связи, определяющие развитие РЭЭС и отражающиеся в автоматизированном проектировании как каждой отрасли, так и РЭЭС в целом.
Для успешного функционирования РЭЭС предусмотрен план, включающий алгоритм, который содержит конкретные задания каждому субъекту и элементу системы охраны, участвующим в производстве побочного продукта. При этом выдаваемые задания определяют комплексность вопросов деятельности субъекта и элементов системы.
План должен быть директивным, а оценка деятельности субъекта и элементов систем должна полностью определяться результатами его функционирования по реализации оптимального плана. Оптимальное региональное программно-целевое планирование систем охраны окружающей среды представляет собой часть отображения общегосударственного программно-целевого планирования окружающей среды.
Рост интегральной эффективности РЭЭС и использование СУПП повышаются за счет рационального сочетания оптимально работающей очистительной аппаратуры, экономически обоснованного размещения, использования современной вычислительной техники и рациональной структуры управления.
Это обеспечивается следующими основными условиями:
•возможностями программно-целевой оптимизации процессов подготовки сырья к использованию или санитарной очистки отходов производств, оптимального программно-целевого планирования размещения РЭЭС и принятия оптимальных хозяйственных решений на основе системного анализа с применением методов математического моделирования, научного прогнозирования и программно-целевой оптимизации изучаемых процессов;
•реализацией в региональных системах принципа обратной связи, что позволяет автоматизировать экономические процессы в случае возникновения внешних и внутренних возмущений в период их функционирования;
•интенсификацией процессов получения побочного продукта за счет внедрения оптимальных режимов работы высокопроизводительной очистительной аппаратуры, эффективных реагентов и СУПП РЭЭС;
•исключением рутинной информационно-канцелярской работы, такой, как простейшие однотипные технико-экономические и другие расчеты, учетные функции и составление первичных документов;
•установлением адекватной современным требованиям структуры управления производством промежуточного продукта, получающегося в процессе очистки сырья или отходов производств от агрессивных примесей;
•целенаправленным использованием систематизированной достоверной и централизованной технико-экономической, эколого-экономической и экономико-организационной информации и достижением при этом наибольшей объективности и более глубокого проникновения в сущность процессов охраны окружающей среды;
•созданием нормативной базы, включающей нормативные затраты материальных, трудовых, денежных ресурсов, закрепленные производственные фонды, организацию технологических процессов, характеризующихся длительностью рабочего цикла, ритмичностью, качеством очистки выбросов, величиной и сроком запуска, объемом незавершенного производства.
Отправным пунктом экономического исследования процессов охраны окружающей среды следует считать реально существующие способы ее защиты, определение неиспользованных возможностей и оценку влияния централизации управления РЭЭС.
Под оптимальными условиями, способствующими дальнейшему повышению интегральной экономической эффективности региональных систем охраны и СУПП, понимаются объективно существующие возможности охраны окружающей среды.
Практикум
1.Какие эколого-экономические показатели являются базовыми при формировании банка данных РЭЭС?
2.Перечислите подходы и показатели формирования системы управления природоохранной и ресурсосберегательной деятельностью.
3.Определите возможные подходы, методы и критерии оптимального управления природоохранной и ресурсосберегающей деятельностью в РЭЭС.
4.Объясните структуру и содержание системы информационного обеспечения оперативного контроля за состоянием окружающей среды в регионе.
5.Какие важнейшие требования предъявляются к созданию оптимальных условий принятия управленческих решений в РЭЭС?
6.Назовите основные принципы управления развитием научно-технического потенциала в РЭЭС.
7.Перечислите особенности прогнозирования и адаптивного управления процессами в РЭЭС.
8.Каковы основные способы и этапы роста показателей эколого-экономической эффективности адаптивного управления процессами РЭЭС в условиях перехода к рыночной экономике?
9.Что определяет интегральность показателей эффективности РЭЭС и СУПП?