CC BY
17
УДК 336.12:620.9
Информационная поддержка мониторинга расходования средств на оплату коммунальных услуг
в бюджетных отраслях
А. В. Клименко,
Всероссийский теплотехнический институт, генеральный директор, член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор
А. Г. Вакулко,
Научно-технический инновационный центр энергосберегающих технологий и техники НИУ МЭИ, директор, кандидат технических наук, доцент
С. П. Манчха,
Научно-технический инновационный центр энергосберегающих технологий и техники НИУ МЭИ, заместитель заведующего, кандидат технических наук, доцент
А. В. Бобряков,
Научно-технический инновационный центр энергосберегающих технологий и техники НИУ МЭИ, заведующий научно-исследовательской лабораторией, доктор технических наук, доцент
Рассмотрены принципы построения систем информационной поддержки и мониторинга расходования финансовых средств, управления энергопотреблением и энергосбережением в бюджетных отраслях экономики, а также архитектура специализированной информационно-аналитической системы. Сформулированы задачи модернизации программных средств системы в современных условиях, описана оригинальная методика рейтинговой оценки подведомственных учреждений и организаций.
Ключевые слова: топливно-энергетические ресурсы, объёмы потребления, оплата коммунальных услуг, информационная поддержка, бюджетные отрасли экономики.
Снижение объёмов потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), как и оптимизация затрат на оплату энергоресурсов в бюджетных отраслях экономики, относится к важнейшим задачам, определённым Федеральным законом Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261 «Об энергосбережении...». Сложность решения указанных проблем в федеральной, региональной и муниципальной бюджетной сфере обусловлена их комплексным характером, требующим рассмотрения, с одной стороны, научно-технических аспектов, связанных с процессами энергопотребления и их оптимизацией на уровне отдельных объектов и отрасли (ведомства) в целом, а с другой стороны, организационно-управленческих аспектов, связанных с оптимизацией процессов управления.
Основные принципы, методы и алгоритмы ведомственного управления энергопотреблением и энергосбережением должны быть отражены в программе энергосбережения [1, 2]. Важнейшими из них являются:
- организация ежеквартального мониторинга текущих объёмов потребления и оплаты топливно-энергетических ресурсов подведомственными учреждениями и организациями (ПУиО). Ключевой особенностью мониторинга является отслеживание
структуры оплаты энергоресурсов за счёт бюджетных и внебюджетных источников финансирования;
- статистическая и аналитическая обработка информации и выявление объектов нерационального энергопользования;
- проведение инспекторских проверок и внеплановых энергетических обследований на объектах нерационального энергопользования, формирование пообъектных планов реализации энергосберегающих мероприятий;
- формирование годовых планов реализации ведомственной программы энергосбережения, включающей план-график реализации первоочередных энергосберегающих мероприятий на конкретных подведомственных объектах. Выбор объектов для включения в план осуществляется путём анализа изменений общеведомственных показателей эффективности энергопотребления за счёт реализации энергосберегающего мероприятия на рассматриваемом объекте.
Реализация изложенных принципов способствует эффективному адресному расходованию ограниченных бюджетных средств на реализацию энергосберегающей политики в ведомстве, обеспечивая последовательное исполнение основных положений 261-ФЗ. При этом в качестве общеведомственных показателей эффективности энергопотребления и энер-
госбережения могут использоваться различные системы показателей, например предложенные в [1-4]. Реализация энергосберегающей политики невозможна без создания соответствующей информационной базы, решения задач статистической и аналитической обработки информации и поддержки принятия решений, что требует создания и внедрения современных предметно ориентированных распределенных ведомственных информационно-аналитических систем (ИАС). При этом задачи обработки информации, поддержки принятия решений и управления решаются как на ведомственном уровне, так и на уровне подведомственного учреждения (организации). Общая взаимосвязь и состав решаемых задач приведены на рис. 1.
Особенно актуальны названные задачи в крупных бюджетных отраслях и ведомствах экономики России, например Минобрнауки России. Рассматривая специфику энергопотребления в этой бюджетной сфере, отметим следующее:
- основные расходы энергии связаны с системами отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, освещения и электрообеспечения лабораторного и
компьютерного оборудования, поскольку основными объектами-потребителями ТЭР являются здания и сооружения;
- подведомственные объекты территориально распределены по всем субъектам РФ; количество объектов-потребителей энергоресурсов исчисляется сотнями, и на балансе каждого из них находится от 1 до 60 зданий и сооружений;
- эффективность использования энергии довольно низкая;
- сбор достоверных статистических данных о состоянии систем энергообеспечения и энергопотребления объектов (позволяющий оценить объёмы требуемого энергопотребления) крайне затруднён из-за территориальной разбросанности объектов и низкой квалификации энергообслуживающего персонала;
- финансовые средства, которые могут быть выделены для реализации энергосберегающих мероприятий, явно недостаточны.
Для информационной поддержки рассматриваемых процессов в Минобрнауки России создана и внедрена в промышленную эксплуатацию ИАС «Планирование и мониторинг расходования финан-
Рис. 1. Состав и взаимосвязь задач обработки информации и поддержки принятия решений при управлении энергопотреблением и энергосбережением в бюджетных отраслях экономики
совых средств на оплату коммунальных услуг учреждениями и организациями, подведомственными Минобрнауки России» (ИАС ПиМ ФС КУ). Основными задачами системы являются:
- организация функционирования сети сбора плановой и отчётной информации с подведомственных учреждений и организаций об оплате ТЭР и объёмах потребления энергоресурсов и коммунальных услуг в целом, включая: автоматизацию процессов формирования отчётных документов в ПУиО, проверку достоверности предоставленной информации, её консолидацию и верификацию на уровне федерального центра сбора данных, а также методическую поддержку рассматриваемых процессов;
- создание и ведение ведомственного информационного массива по оплате ТЭР, объёмов потребления энергоресурсов и коммунальных услуг;
- статистическая и аналитическая обработка данных информационного массива, включая: поддержку
диалога с пользователями для формирования информационных запросов; доступ к данным информационного массива (передача клиентских запросов на обслуживание, получение результатов выполнения запросов; представление данных в требуемом виде и отправку клиентам); реализацию различных алгоритмов обработки и анализа данных для решения предметных информационно-аналитических задач;
- поставка предметной информации по проблематике энергопотребления и энергосбережения в смежные информационные системы, эксплуатирующиеся в различных структурных подразделениях Минобрнауки России.
ИАС ПиМ ФС КУ построена по распределенной архитектуре и включает программно-технические средства, распределенные по нескольким уровням иерархии (рис. 2):
- программно-технические средства сети сбора данных;
Федеральные органы государственной власти
Федеральный узел системы (Минобрнауки России)
1П
Смежные информационные системы Минобрнауки России
Подсистема экспорта/импорта данных Комплекс АРМ
1 1
Подсистема представления данных
к
Подсистема обработки и анализа данных
1
Подсистема хранения данных
1
Подсистема репликации данных
1 1 1
Сеть сбора данных
Подведомственные учреждения и организации
Рис. 2. Структура ИАС «Планирование и мониторинг расходования финансовых средств на оплату коммунальных услуг учреждениями и организациями, подведомственными Минобрнауки России»
Средства админи-стриро-
вания системы
Центральный узел сбора данных (Центр отраслевых ИАС в МЭИ)
БД временного хранения
> 1 1 <
Подсистема обработки данных
1 1 1
Комплекс АРМ
АРМ представителя базового вуза по ФО
Средства просмотра и анализа информации
Средства работы со сканами документов
Средства работы со статусами документов
Средства мониторинга процессов
сбора отчетности
Средства формирования данных
- подсистему репликации данных, обеспечивающую синхронизацию информации, содержащейся в базах данных временного хранения сети сбора данных и информации в БД федерального узла системы;
- программно-технические средства федерального узла ИАС, обеспечивающие хранение информационных массивов, а также реализацию процедур статистической, аналитической обработки данных и поддержки принятия управленческих решений.
Сеть сбора данных включает программно-технические средства трёх уровней иерархии:
- центрального узла сети сбора данных;
- уровня базового вуза, ответственного за сбор информации по региону (федеральному округу);
- уровня подведомственного учреждения (организации).
Центральный узел сети сбора данных содержит:
- базу данных (БД) временного хранения информации, предназначенную для поддержки процессов согласования документов, поступивших от подведомственных учреждений и организаций;
- средства обработки данных, обеспечивающие решение задач верификации и контроля целостности данных, а также мониторинга предоставления отчётности;
- информационный портал, предназначенный для предоставления авторизированного доступа сотрудников ПУиО к методическим и нормативным материалам, обеспечения программными средствами формирования отчётной документации, организации процесса приема файлов отчётов;
- средства администрирования и АРМ администратора, обеспечивающее выполнение всех функций администрирования функциональных элементов подсистемы, управления пользователями и т. д.;
- комплекс АРМ, в состав каждого из которых входят интегрирующий интерфейс (для выбора функций АРМ) и WEB-браузер, обеспечивающий диалог с серверными приложениями системы.
Уровень подведомственного учреждения (организации) содержит программные средства формирования первичных статистических данных, обеспечивающие формирование файлов отчётных документов и комплекс вспомогательных средств: интернет-браузер и почтовый клиент, обеспечивающий отправку файлов отчётных документов в БД временного хранения центрального узла сети, а также работу с нормативными и методическими документами, размещенными в информационном портале узла.
Для повышения эффективности процессов сбора и первичной обработки поступающей от подведомственных учреждений (организаций) статистической плановой и отчётной информации введён промежуточный слой обработки данных, реализуемый силами базового вуза, ответственного за сбор информации по соответствующему федеральному округу (или региону). Основными задачами, решаемыми базовым вузом, являются:
- организационное сопровождение ежеквартальных процессов сбора отчётности (показателей мониторинга) с подведомственных учреждений и органи-
заций, территориально расположенными в зоне ответственности базового вуза;
- контроль соблюдения календарных сроков формирования и предоставления отчётности в Центр отраслевых информационно-аналитических систем, созданный на базе ФГБОУ ВПО «НИУ МЭИ» согласно регламентам функционирования ведомственной информационной системы;
- экспертная проверка, статистическая и аналитическая обработка отчётной информации, предоставленной подведомственными учреждениями и организациями;
- выявление проблемных случаев по оплате коммунальных услуг подведомственными учреждениями, проведение (в случае необходимости) инспекторских проверок;
- консультационно-методическая поддержка сотрудников подведомственных учреждений и организаций по вопросам формирования отчётности.
Федеральный узел информационно-аналитической системы содержит:
- подсистему хранения информации, включающую комплекс взаимосвязанных реляционных баз данных (РБД), предназначенных для хранения информации, использующейся в работе отдельных функциональных подсистем. Основным интегрирующим компонентом комплекса является реестр подведомственных учреждений и организаций;
- подсистему представления, обработки и анализа данных, включающую комплекс витрин данных различного назначения и средства их формирования, а также программные средства выполнения процедур анализа и аналитической обработки данных;
- подсистему экспорта/импорта данных, обеспечивающую обмен данными с внешними информационными системами, эксплуатирующимися в других структурных подразделениях Минобрнауки и во внешних организациях;
- средства администрирования ИАС и АРМ администратора, обеспечивающие выполнение всех функций администрирования функциональных элементов подсистемы, управления пользователями и т. д.;
- комплекс АРМ пользователей, в составе каждого из которых имеется интегрирующий интерфейс (для выбора функций АРМ) и WEB-браузер, обеспечивающий диалог с серверными приложениями системы.
Выбор программных средств реализации описываемой структуры обусловлен, в первую очередь, требованием эффективной обработки больших объёмов фактографических данных с учётом минимизации требований к программно-аппаратной платформе конечных пользователей.
Промышленная эксплуатация описанной ИАС в Минобрнауки России показала высокую эффективность её использования при решении задач формирования информационной базы для поддержки принятия управленческих решений по прогнозированию объёмов потребления и оплаты ТЭР и коммунальных услуг в целом при расчётах финансового обеспечения выполнения государственных заданий на плановые финансовые периоды, по контролю текущей ситуации по объёмам оплаты и потребления ТЭР,
выявлению проблемных случаев, а также выявлению объектов нерационального энергопользования.
Ряд принятых в последние годы федеральных нормативных документов существенно изменил требования к реализации энергосберегающей политики в бюджетных отраслях экономики и процессу бюджетного финансирования в целом. Так, Федеральный закон № 261 «Об энергосбережении...» изменил требования к реализации энергосберегающей политики и её результатам (как на ведомственном уровне, так и на уровне подведомственных учреждений и организаций); Федеральный закон от 08 мая 2010 г. № 83-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с совершенствованием правового положения государственных (муниципальных) учреждений» изменил принципы и порядок бюджетного финансирования; Указ Президента Российской Федерации от 4 марта 2010 г. № 271 «О вопросах Министерства образования и науки Российской Федерации» изменил организационную структуру Минобрнауки России и подведомственной сети.
Учёт названных изменений требует проведения работ по развитию функциональных возможностей и модернизации баз данных и программного обеспечения описываемой ИАС, включая:
- разработку и внедрение в состав информационного массива ИАС специализированного блока данных, а также программных средств, обеспечивающих автоматизацию процессов формирования и обработки данных ведомственных энергопаспортов (энергетических сертификатов);
- модернизацию АРМ сотрудника базового вуза, ответственного за сбор информации по региону (федеральному округу), в части расширения состава функций, связанных с верификацией и оценкой достоверности поступающей отчётной информации, изменением системы статусов документов, хранящихся в ИАС, а также обеспечивающих работу со сканированными копиями отчётных документов;
- модернизацию программного обеспечения формирования отчётных документов на уровне подведомственного учреждения (организации), обеспечивающую адаптацию к новым требованиям по составу собираемой плановой и отчётной информации, подготовку и внедрение в структуру документа контрольных данных для верификации информации и отчётных документов;
- развитие программных средств планирования, распределения имеющихся бюджетных ассигнований, принятия решений по выявлению объектов нерационального энергопользования, позволяющих решать названные задачи в соответствии с новыми требованиями, изложенными в вышеназванных федеральных нормативных документах.
Качественное выполнение описанных работ требует разработки и создания соответствующей методической базы, включая:
- разработку форм и методик их формирования для ведомственных энергопаспортов (энергетических сертификатов), учитывающих специфику подведомственных образовательных и научных учреж-
дений (организаций) и позволяющих получить первичные оценки эффективности расходования энергоресурсов в короткие временные сроки силами специалистов, работающих в учреждениях и (или) создаваемых центрах обучения и консультирования работников сферы образования по вопросам энергосбережения и энергетической эффективности;
- разработку моделей и регламентов информационного взаимодействия участников мониторинга, системы статусов документов;
- разработку методического обеспечения процессов планирования, распределения имеющихся бюджетных ассигнований, принятия решений по выявлению объектов нерационального энергопользования.
Важнейшим этапом мониторинга расходования финансовых средств на оплату коммунальных услуг, объёмов потребления ТЭР и реализации ведомственной энергосберегающей политики является этап анализа информации и поддержки принятия управляющих решений. Одной из основных процедур, используемых на этом этапе, является рейтинговая оценка подведомственных учреждений и организаций в соответствии с заданной целевой функцией, для выполнения которой авторами разработаны оригинальная оценочная модель и методика её применения, описанные ниже. Модель и методика могут применяться, например, при решении задач выявления объектов нерационального энергопользования, а также формирования перечня подведомственных объектов для первоочередной реализации энергосберегающих мероприятий. Методика включает несколько основных этапов.
Этап 1. Формирование перечня наиболее информативных показателей рейтинговой оценки. Для этого можно воспользоваться известными процедурами определения наиболее информативных показателей, методом анализа иерархий или нечёткими когнитивными картами [5, 6].
Этап 2. Нормализация количественных показателей.
По каждому количественному показателю определяются (оцениваются экспертным путём) минимальные Pimin и максимальные P^max значения, после чего по формуле (1) осуществляется их приведение к одному (единичному) масштабу:
(1)
Этап 3. Определение терм-множеств лингвистических переменных, характеризующих выбранные показатели.
Каждый нормированный показатель Рi рассматривается как лингвистическая (нечёткая) переменная, имеющая 5+9 уровней (термов, значений). Такие уровни могут иметь, например, следующую содержательную интерпретацию: 1 - незначительный; 3 - малый; 5 - средний; 7 - большой; 9 - значительный или очень большой; 2, 4, 6, 8 - промежуточные оценки.
Этап 4. Нормализация качественных показателей.
Качественные показатели нормализуются с использованием введенных значений терм-множеств лингвистических переменных.
Этап 5. Задание пороговых значений критериев оценки по каждому показателю.
Устанавливаются пороговые критериальные значения по каждому показателю, например: по первому показателю - уровень не меньше 5-го, по второму - не меньше 3-го и т. д.
Этап 6. Рейтинговая оценка подведомственных учреждений и организаций.
Рейтинговая оценка ПУ осуществляется на основе использования разработанной оценочной модели, построение которой включает следующие шаги.
Шаг 1. Формирование и оценка состояния подведомственных учреждений и организаций.
Пусть производится рейтинговая оценка ПУиО, принадлежащих множеству А={аь а2,---, ат}. Экспертным путём проводится оценка каждого ПУ по каждому из введенных показателей. При этом для каждого j-го показателя (Р.) г-го учреждения (а,) определяется степень принадлежности и- (0 < и,- < 1).
Шаг 2. Построение матрицы для рейтинговой оценки.
Составляется таблица для рейтинговой оценки подведомственных учреждений и организаций с элементами и,-.-.
^
Рейтинговая оценка альтернатив
Р1 Р Рп Роб,г=т1п Иг-
а1 И11 И- И1п Роб,1
аг И,1 и- игп Р Г об,,
ат Ит1 ит- итп Р г об,т
Робд=т.1пи-, г=1,..., т. (2)
-
В случае различной значимости показателей могут быть установлены соответствующие весовые коэффициенты VI, ..., Уп такие, что VI + ... + vn = 1. В этом случае выражение (2) примет следующий вид:
Робд=ттК- и--), г=1,..., т. (3)
-
Полученные оценки позволяют проранжировать и выбрать лучшие подведомственные учреждения (организации) в соответствии с установленной целевой функцией, например по степени рациональности использования энергоресурсов.
Шаг 4. Проверка заданных пороговых значений критериев оценки по каждому показателю и выбор наилучшей альтернативы.
На данном шаге проверяются установленные пороговые критериальные значения по каждому показателю. После проверки их выполнения наилучшей будет считаться альтернатива а,, для которой значение Р„я ,• является наибольшим:
Роб^ таХ Ро
(4)
Шаг 3. Ранжирование альтернатив (подведомственных учреждений и организаций).
Проводится ранжирование альтернатив на основе операции пересечения нечётких множеств - значений показателей, в соответствии со схемой Беллмана-Заде [7].
С соответствии с этим формируются нечёткие множества Р0б, для оценки каждой из альтернатив а, на основе операции пересечения степеней принадлежности и,- соответствующих им показателей (см. правый столбец таблицы):
Применение принципа Беллмана-Заде с использованием в (2) или в (3) операции минимума при большом числе показателей может привести к тому, что итоговые степени принадлежности будут близки к нулю, что затруднит их сравнение и сделает общие выводы ненадёжными. В связи с этим представляется целесообразным операцию пересечения реализо-вывать не как операцию взятия минимума, а как операцию нахождения медианного значения из ряда имеющихся после их упорядочивания, в частности, в порядке возрастания.
Создание и внедрение программных средств ИАС, разработанных на базе предложенных моделей, методик и алгоритмов, безусловно, позволят существенно расширить функциональные возможности ИАС «Планирование и мониторинг расходования финансовых средств на оплату коммунальных услуг учреждениями и организациями, подведомственными Минобрнауки России», повысить эффективность решения задач текущего бюджетного финансирования подведомственной сети, а также ведомственного управления энергопотреблением и энергосбережением.
,
Литература
1. Клименко А. В. Использование современных информационных технологий для повышения энергетической эффективности бюджетных отраслей экономики / А. В. Клименко, А. В. Бобряков // Теплоэнергетика. - 2010. - № 12. - С. 6-12.
2. Бобряков А. В. Энергетическая и бюджетная эффективность энергообеспечения бюджетных отраслей экономики // Вестник МЭИ. - 2007. - № 2. - С. 148-153.
3. Моделирование процессов потребления энергетических ресурсов и построение системы управления энергосбережением в регионе / Е. В. Мартынов, В. И. Гаркушенко, Ф. Ф. Алексеев, Р. Н. Файзутдинов,
Е. К. Дмитриева // Материалы IV Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности». - Ульяновск, 24-25 апреля 2003 г.
4. Гашо Е. Г. Этапы и приоритеты политики энергосбережения / Е. Г. Гашо, Е. В. Репецкая // Механизация строительства. - 2012. - № 4. - С. 30-34.
5. Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций (САБС'2001) // Материалы 1-й Междунар. конф. В 3 т. / Сост. В. И. Максимов. - М.: ИПУ РАН, 2001.
6. Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций (САБС'2001) // Материалы 2-й Междунар. конф. В 2 т. / Сост. В. И. Максимов. - М.: ИПУ РАН, 2002.
7. Беллман Р. Принятие решений в расплывчатых условиях / Р. Беллман, Л. Заде. Вопросы анализа и процедуры принятия решений. - М.: Мир, 1976. - С. 172-215.
Information support of communal services expenses monitoring at state budget' donated economy branches
A. V. Klimenko,
All-Russian Thermal Engineering Institute, General Director, RAS corresponding member, D.T.S., Professor
A. G. Vakulko,
Scientific-Technological Innovation Center of Energy Saving Technologies of MEI, director, PhD, Associate Professor
S. P. Manchkha,
Scientific-Technological Innovation Center of Energy Saving Technologies of MEI, deputy head, PhD, Associate Professor
A. V. Bobryakov,
Scientific-Technological Innovation Center of Energy Saving Technologies of MEI, head of scientific-research laboratory, D.T.S., Associate Professor
United structure of tasks for information support to system of monitoring payments, management of energy consumption and energy saving at state budget' donated economy branches have been considered in this paper. Some goals and tasks concerning improvement of software in modern conditions have been described. New procedure of state donated institutions rating assessment has been presented.
Keywords: fuel and energy resources, consumption volumes, payments for communal services, information support, economy branches donated by state budget.
СВЕТОДИОДНЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ
G€llOMRST€R ©
• Снижают энергопотребление в 5 раз.
• Отсутствует пульсация светового потока.
• Оптимальное сочетание цены и качества.
• Окупаются за 12 месяцев.
www.pk-agromaster.ru
RU АВ75.Н01812
8 (8552) 54-45-75 8 (85556) 2-39-08 8 917-260-72-82
