CC BY
30
ЭКОНОМИКА И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
УДК 338.242.2: 303.094.7
МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ СУБЪЕКТАМИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Е.Н. КАЛАЙДИН, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой математики и информатики E-mail: ENKaiaydin@fa.ru Финансовый университет при Правительстве РФ (Краснодарский филиал)
К.О. ЛИТВИНСКИЙ, кандидат экономических наук, доцент кафедры мировой экономики и менеджмента E-mail: litvinsky@econ.kubsu.ru Кубанский государственный университет
В статье рассматриваются вопросы моделирования управления эколого-экономическими системами. Введено понятие локально замкнутой эколого-экономической системы (ЛЗЭЭС) как системы, состоящей из производственно-экономической системы, окружающей экологической системы, населения и «центра» (координатора). Построена схема координационного управления процессами в ЛЗЭЭС, определены типы воздействий, показана невозможность построения классификатора оценки взаимодействия структурных подсистем ЛЗЭЭС, определены способы координации и их применения. Показано, что координационное управление должно сочетаться с рефлексивным управлением. Определены способы рефлексивного управления, мотивирующие и стимулирующие факторы, способы поиска компромисса.
Ключевые слова: природопользование; эколого-экономическая система; способы координации; координационное управление; рефлексивное управление; мотивирующие и стимулирующие факторы, способы поиска компромисса
Проблемам моделирования эколого-экономи-ческих систем посвящена обширная теоретическая
литература [2; 3; 5; 6; 12]. Однако следует отметить, что единой, устоявшейся точки зрения по большинству методологических вопросов в области выработки критериев и принципов данного построения до настоящего времени не выработано. В научной литературе наблюдается отсутствие единой трактовки фундаментальных понятий, таких как «управление и охрана окружающей среды», «эколого-экономи-ческая система», «природопользование» и пр.
Многие ученые определяют данную систему как наименьшую единицу ноосферы, которая обладает свойством целостности, причем эколого-экономическая система должна включать в себя три подсистемы: экологическую, экономическую и социальную. Так, например, А.Д. Липенков определяет эколого-экономическую систему как ограниченную определенной территорией часть ноосферы, в которой природные, социальные и производственные структуры и процессы связаны взаимно поддерживающими потоками вещества, энергии и информации.
Определим управление эколого-экономически-ми системами как координационное управление -
разновидность организационного управления в иерархических многоуровневых экономических системах, для которого характерно следующее [7]:
а) основная цель координации заключается в поиске и реализации таких управленческих решений, которые, с одной стороны, удовлетворяли бы индивидуальным интересам субъектов природопользования (человек - природа), а с другой - соответствовали целевой функции всего сообщества (многокритериальная оптимизация);
б) координация предполагает специализацию управленческой деятельности, т.е. разделение общей управленческой функции на частные функции с их возложением на различные организационные компоненты;
в) проблема координации возникает тогда, когда субъекты природопользования, между которыми есть противоречия, но нет антагонизма, обладают определенной самостоятельностью при выборе управленческих решений;
г) при координации вышестоящий, решающий орган имеет право вмешиваться в деятельность субъектов рынка, не навязывая им линии поведения, помогает разрешать возникающие проблемы.
Не только исключение, но и всякое ущемление независимости субъектов природопользования в выборе своих управляющих воздействий разрушает целостность эколого-экономической системы. Вместе с тем свобода выбора собственного поведения приводит к тому, что цели субъектов природопользования взаимно противоречивы и не совпадают с интересами всего сообщества. Возникает конфликт интересов «частное - частное» и «частное - общее». Поэтому, в отличие от обычного процесса управления, координация предполагает анализ конфликтных ситуаций и поиск путей разрешения противоречий за счет согласования частных интересов субъектов природопользования в интересах достижения глобальных целей всей эколого-экономической системы [7].
Пусть эколого-экономическая система S (рис. 1) состоит из системы управления СУ и управляемого процесса УП, т.е.
S = {СУ, УП, и, р, ft)}, где и - управляющие воздействия;
р - информация о текущем состоянии управляемого процесса;
f(t) - возмущающие воздействия.
Будем считать, что функция системы управления СУ заключается в подборе управляющих воз-
действий и, приводящих к минимуму отклонения 5р управляемого процесса УП от заданного целевого состояния на интервале времени [t, t + Т]. Тогда оптимальными считаются такие управляющие воздействия и*, что
arg (min 5 р \и , p, f (t) ] I,
^ F -Ii, t+\ J
где U - область допустимых управлений;
t - время наблюдения.
Представленное уравнение представляет собой классическую, хорошо изученную задачу оптимального управления. Для ее решения можно использовать методы математического программирования. С практической точки зрения трудности в решении данных задач начинаются с раскрытия структуры и механизмов формирования управляющих воздействий.
Далее определим эколого-экономическую систему S как стохастическую локально замкнутую эко-лого-экономическую систему (ЛЗЭЭС), под которой следует понимать совокупность промышленных предприятий (назовем их ПЭС), осуществляющих на некой территории свою производственно-экономическую деятельность в определенных экологических условиях и оказывающих совместное (суммарное) воздействие на ОЭС, т.е. на население и экологию [3].
В соответствии с ранее сказанным структура ЛЗЭЭС состоит из двух подсистем: ПЭС и ОЭС: ЛЗЭЭС = {ПЭС1, ПЭС2,..., ПЭС, ОЭС}.
Тогда предметом исследования является взаимоотношение множества ПЭС с ОЭС, а точнее, процесс управления (поиск отношений) данным взаимоотношением (рис. 2).
Производственно-экономические системы обладают общностью цели своего функционирования (получение прибыли), их принципиальным
Система управления СУ
F® и 1 1 г i р
Управляемый процесс УП -взаимозависимость между ПЭС и ОЭС
Примечание. ПЭС - производственно-экономические системы, ОЭС - окружающая экологическая система
Рис. 1. Модель управления эколого-экономической системой
лзээс
Взаимоотношения
ОЭС и-
Рис. 2. Структура локально-замкнутой эколого-экономической системы
качеством является определенная свобода в выборе ими своего поведения, трактуемая, например, как возможность выработки управлений и, исходя из собственного видения ситуации, т.е. на основе информации, которая часто не соответствует информации о характере взаимодействия между элементами ЛЗЭЭС. Кроме того, они могут самостоятельно формировать цели своего поведения и выбирать критерии принятия локальных управленческих решений, которые в общем случае могут не совпадать с целью ЛЗЭЭС и даже ей противоречить. В любом
Рис. 3. Координационное управление локально-замкнутой эколого-экономической системой: К , К2 - координирующие воздействия; т - воздействия ПЭС на ОЭС;
РПЭС, РОЭС - информация о состоянии ПЭС и ОЭС соответственно; г - информация о рассогласовании требуемого качества взаимодействия К-структурных подсистем ЛЗЭЭС;- возмущающие воздействия
случае, разделение управляющей подсистемы на составные части эквивалентно наделению частей несовпадающими функциями, что служит основным фактором, порождающим проблему координации. Этот фактор можно устранить, но тогда все функции по управлению процессом лягут на «центр» (органы управления федерального, регионального и прочего ранга). Так обычно и поступают в тех случаях, когда предпочтение отдают плановой централизованной экономике и исходят из того, что «центр» в одиночку может справиться со всеми управленческими функциями и возрастающими информационными потоками.
Однако применительно к рыночной экономике, в сфере природопользования типовой является обратная ситуация, когда предполагается, что центральный орган в принципе не способен эффективно управлять ЛЗЭЭС и вынужден делегировать свои функции субъектам природопользования (ПЭС).
Таким образом, проблема координации возникает как своеобразная плата за децентрализацию управления ЛЗЭЭС или как реакция целого на его расчленение.
Схема координационного управления ЛЗЭЭС представлена на рис. 3.
Функционирование такой модели представляется следующим образом. Координатор (государство), получая информацию г о текущем рассогласовании требуемого качества взаимодействия К-структурных подсистем ЛЗЭЭС, стремится минимизировать данное отклонение управляемого процесса УП от заданного состояния. Подчеркнем, что при этом он основывается не на всей информации о состоянии процесса р, а только на той его части г, которая отражает возникающие рассогласования между составляющими управляемого процесса. Кроме того, координатор не воздействует непосредственно на процесс ЛЗЭЭС, а управляет им опосредо-
ванно, путем подачи координирующих воздействий К1 и К2 на ПЭС и ОЭС соответственно.
Отметим, что у координатора имеется широкий спектр координирующих воздействий: административные, экономические, правовые и проч. Предложить простой универсальный классификатор правил и механизмов принятия решений выработки координирующих воздействий в силу множественности и уникальности ЛЗЭЭС, протекающих в них процессов и последствий при сильном влиянии человеческого фактора - задача практически невыполнимая.
Решению задач координации предшествует выбор способа координации, под которым понимается правило, регламентирующее взаимоотношения между координирующим органом (центром) и координируемыми объектами (субъектами природопользования). Будем выделять пять основных способов координационного управления [8], которые в рассматриваемом случае могут быть интерпретированы следующим образом:
I способ - координация путем прогнозирования противоречий, при которой координатор на основе анализа текущей ситуации в ЛЗЭЭС осуществляет прогнозирование характера и тенденций ее развития и сообщает субъектам информацию о возможных противоречиях и способах их развития, а последние действуют с учетом этой информации.
II способ - координация путем прямого регулирования противоречивых взаимоотношений между субъектами природопользования, при которой координатор отдает команды субъектам, которые полностью исключают всякую неопределенность их действий, а субъекты принимают эти команды к неукоснительному исполнению.
III способ - координация путем «развязывания» противоречий, при которой координатор не вмешивается в противоречивые взаимоотношения субъектов природопользования, отдавая им «на откуп» решение возникающих проблем, ограничиваясь постановкой задач и оценкой результатов их выполнения.
IV способ - координация путем наделения ответственностью, при которой координатор разграничивает полномочия субъектов природопользования по разрешению возникающих противоречий, а последние самостоятельно действуют в рамках отпущенных им полномочий.
V способ - координация путем создания коалиций, при которой координатор объединяет
субъекты природопользования в группы по какому-либо признаку, например общности интересов, и предоставляет им возможность самостоятельно действовать в составе группы, но оставляет за собой право коррекции группового поведения.
На основании указанных способов координации М. Месаровичем [8] была предложена вербальная шкала их применимости в зависимости от состояния исследуемого процесса: 1-й способ - управляемый процесс устойчив; 2-й способ - управляемый процесс дезорганизован; 3-й способ - управляемый процесс стабильно устойчив; 4-й способ - управляемый процесс крайне неустойчив; 5-й способ - управляемый процесс неустойчив.
Как следует из ранее сказанного, общая закономерность такова: чем ближе подходит ЛЗЭЭС к дезорганизованному состоянию, тем выше должна быть степень централизации управления, и наоборот, чем стабильнее протекающие в ЛЗЭЭС процессы, тем менее централизованной должна быть структура управления процессом его функционирования.
При управлении реальными ЛЗЭЭС указанные способы координации могут присутствовать в различных комбинациях и переходить один в другой. Помимо этого в рамках каждого способа координации возможны специфические модификации, различающиеся уже не по формальным, а по содержательным признакам. В частности, можно выделить целевую, ресурсную, временную, пространственную координации, а также координацию по объектам воздействия и используемым при этом способам совершения действий. Комбинируясь и сочетаясь, эти модификации образуют практически неограниченное число возможных вариантов координационного управления. Это вынуждает переходить к более детальным моделям, учитывающим индивидуальные особенности как координатора, так и координируемых субъектов [1; 4].
Теперь остановимся на проблемных вопросах влияния человеческого фактора на принятие решений в ЛЗЭЭС, так как при координационном управлении следует учитывать, как соотносятся между собой интересы координатора и исполнителей. Здесь возможны три ситуации: интересы координатора доминируют над интересами исполнителей; интересы исполнителей доминируют над интересами координатора; между интересами координатора и исполнителей существует паритет.
В соответствии с целевыми ориентирами государства, а также принимая во внимание процесс
экологизации всех сфер жизни общества, авторов больше интересует первая ситуация (интересы координатора доминируют над интересами исполнителей). При такой постановке вопроса координационное управление должно сочетаться с рефлексивным управлением.
Следуя положениям, указанным в работах [9; 11], в контексте управления системой под рефлексией понимается процесс поведения на основе взаимного отражения (моделирования) состояния и возможных вариантов поведения противостоящей стороны. Смысл этого управления заключается в том, чтобы сторона «А» (в рассматриваемом случае это может быть государство, центр, координатор) передает каким-либо способом, например через координирующие воздействия (см. ранее), противостоящей стороне, например стороне «Б» (в рассматриваемом случае - ПЭС), информацию, которая заставит ее выбрать стратегию (программу действий), выгодную стороне «А». В этом случае [9, 10] сторона «А» мотивирует поведение стороны «Б». С этой целью сторона «А» должна:
1) определить потребности и интересы стороны «Б», т.е. понять мотивы, определяющие ее решения, поступки и линии поведения;
2) узнать возможные варианты действий стороны «Б» (обычно путем проведения комплекса маркетинговых мероприятий), ее конкретные цели и намерения, способы их достижения, ресурсные и коммуникационные возможности и внешние ограничивающие факторы;
3) принять решение относительно собственного поведения и на этой основе определить выгодную для себя стратегию поведения другой стороны;
4) определить способ и передать стороне «Б» такие данные о себе и своих намерениях, которые побудят ее выбрать стратегию поведения, выгодную стороне «А».
Таким образом, рефлексивное управление представляет собой пошаговый двухсторонний процесс передачи противостоящей стороне информации, которая мотивирует ее принимать решения и управлять ею так, как это выгодно стороне, проводящей рефлексивное управление.
Множество стимулов, вынуждающих исполнителей идти на компромисс с координатором, можно ограничить пятью мотивирующими факторами [2] :
1) ВП - вера в приоритет цели системы над целью каждого исполнителя (вес критерия - Wj);
2) ОП - ожидание поощрения, которое исполнитель получит за достижение цели системы (вес критерия - w2);
3) НИ - наказание, которое исполнитель получит, если цели системы не достигнуты (вес критерия - w3);
4) СИ - самосознание, в соответствии с которым исполнитель сознательно отдает приоритет цели системы по сравнению со своей собственной целью (вес критерия - w4);
5) ЛО - личные отношения (в виде симпатии или антипатии исполнителей и координатора (вес критерия - w5).
Иерархическая схема декомпозиции категории «Управление локально замкнутой эколого-экономической системой» представлена на рис. 4.
Естественно, что задача управления ЛЗЭЭС потребует дальнейшей декомпозиции целевых критериев с выходом на конкретные показатели, которые будут определять изменчивость оценок этих категорий. Опираясь на представленную на рис. 4 схему декомпозиции управления ЛЗЭЭС, следует придерживаться некоторых требований, к которым можно отнести:
- представительность - в данном перечне должны быть представлены все основные показатели рассматриваемой категории, т.е. для самого верхнего уровня должны присутство-
Рис. 4. Иерархическая схема управления локально замкнутой эколого-экономической системой
Матрица предпочтений мотивирующих факторов
Управление ЛЗЭЭС Какой из мотивирующих факторов наиболее важен? ж
Вера в приоритет Ожидание поощрения Наказание Самосознание Личные отношения
Вера в приоритет 1 5 3 2 4 0,4379
Ожидание поощрения 1/5 1 3/5 2/5 4/5 0,0878
Наказание 1/3 5/3 1 2/3 4/3 0,1459
Самосознание 1/2 5/2 3/2 1 2 0,2189
Личные отношения 1/4 5/4 3/4 1/2 1 0,1095
1 = 5; CR = 0 тах 7
вать наиболее существенные характеристики эколого-экономических интересов координатора и исполнителя;
- информационную доступность - привлекаемые к дальнейшему анализу показатели и частные критерии должны быть доступны для использования;
- информационную достоверность - используемые статистические данные и частные критерии должны адекватно отражать состояние анализируемого аспекта качества управления ЛЗЭЭС.
Рассмотрим пример построения оценки качества управления ЛЗЭЭС. Определим вектор приоритетов и альтернатив. На основании экспертного опроса исполнителей и координаторов (заинтересованные представители бизнес-сектора и государства) авторами была составлена матрица предпочтений по технологии Саати [13] мотивирующих факторов взаимодействия координатора и исполнителя (см. таблицу).
Для дальнейшего анализа можно ввести в рассмотрение качественную категорию «Компромисс целей» Коп (этот показатель может быть определен как взвешенная сумма указанных ранее факторов, которые в свою очередь являются качественными категориями). Количественное представление качественного критерия Коп может позволить по определенной шкале оценить уровень взаимодействия исполнителей и координатора. Не меняя общности изложения, авторы могут предположить, что К е[0, 1], причем если К равен нулю, то в
оп оп
процессе функционирования исполнители не идут ни на какой компромисс с координатором, принимая к действию только свои собственные цели. Если Коп равен единице, то также нет компромисса, так как исполнители принимают к действию цель системы. В любом другом случае имеет место компромисс целей. Отмеченный подход позволяет количественно проводить анализ взаимоотношений исполнителей
и координатора.
Полученный вектор приоритетов критериев V = (0,4379; 0,0878; 0,1459; 0,2189; 0,1095)т представлен в таблице.
Таким образом, аналитическую запись (с учетом только первого уровня иерархии) интегрального показателя повышения качества управления ЛЗЭЭС можно представить в следующем виде: Управление ЛЗЭЭС = 0,4379 ВП + 0,0878 ОП + + 0,1459 НИ + 0,2189 СИ + 0,1095 ЛО.
Наиболее важным и приоритетным критерием, обладающим наивысшим удельным весом, является «Вера в приоритет», на втором месте по удельному весу критерия стоит «Самосознание исполнителя». Данное распределение важности критерия является идеальным для всей системы и не противоречит интересам государства и общества.
Величины найденных компонентов вектора приоритетов V имеют четкую интерпретацию - показывают среднее изменение результата (управление ЛЗЭЭС) с изменением критерия на единицу. Проблема количественного представления качественных категорий второго уровня является направлением дальнейшего междисциплинароного исследования.
Список литературы
1. Акофф Р. Планирование будущего корпорации / пер. с англ. М.: Экономика. 1985. 214 с.
2. Аржакова Н.В., Дегтярева О.Н., Демин Б.Е. Поиск и оценка компромиссов во взаимоотношениях «центр - предприятие» // Системы управления и информационные технологии. 2006. № 2 (24). С.59-64.
3. Величко С.В., СербуловЮ.С. Статистический анализ локально-замкнутых экологических систем // Экономика и математические методы. 2004. № 2. С. 41-47.
4. Кондратьев В.В. Задачи согласования, координации, оптимизации в активных системах // Автоматика и телемеханика. 1987. № 5. С. 3-28.
5. Литвинский К.О. Современные тенденции формирования рынка воспроизводства природных ресурсов // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2014. № 6. С. 9-14.
6. Литвинский К.О., Шевченко И.В. Условия и приоритеты развития эколого-экономической системы: законы, правила, характеристики, показатели // Региональная экономика: теория и практика. 2008. № 21. С. 2-9.
7. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических и многоуровневых систем / пер. с англ. М.: Мир. 1973. 344 с.
8. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы / пер. с англ. М.: Мир. 1978. 311 с.
9. Новиков Д.А. Теория управления организационными системами. 2-е изд. М.: Физматлит. 2007. 584 с.
10. Новиков Д.А., Цветков А.В. Механизмы функционирования организационных систем с распределенным контролем. М.: ИПУ РАН. 2001. 118 с.
11. Новиков Д.А., Чхартишвили А.Г. Рефлексивные игры. М.: Синтег. 2003. 149 с.
12. Усик Н.И. Преобразование координационного принципа конкуренции // Региональная экономика: теория и практика. 2013. № 6. C. 2-7.
13. Saaty T.L. Mathematical Principies of Decisión Making (Principia Mathematica Decernendi). RWS Publishing. 2010. 532 p.
Regional economics: theory and practice Economy and environmental management
ISSN 2311-8733 (Online) ISSN 2073-1477 (Print)
METHODOLOGY OF MANAGEMENT MODELING OF NATURE SUBJECTS MANAGEMENT
Evgenii N. KALAIDIN, Kirill O. LITVINSKII
Abstract
The article deals with modeling of management of ecologic and economic systems. The authors introduce a concept of a locally closed eco-economic system as a system consisting of production and economic systems, surrounding ecological system and population and the "center" (coordinator). The authors construct a scheme of coordination management of processes in such a system; they cover the types of influence and prove the impossibility of making of an interaction assessment classifier of structural subsystems. The authors define ways of coordination and application. The paper says that coordination management has to be combined with reflexive management. The article also shows the ways of reflexive management, motivating and stimulating factors and ways of compromise.
Keywords: environmental management, eco-economic system, coordination management, reflexive management, motivating and stimulating factors, compromise
References
1. Ankoff R. Planirovanie budushchego korporat-sii [Creating the Corporate Future: Plan or be Planned For]. Moscow, Ekonomika Publ., 1985, 214 p.
2. Arzhakova N.V., Degtyareva O.N., Demin B.E. Poisk i otsenka kompromissov vo vzaimootnosheniyakh "tsentr - predpriyatie" [Search and assessment of compromises in the "center - enterprise" relationships]. Sistemy upravleniya i informatsionnye tekhnologii - Control systems and information technologies, 2006, no. 2, pp. 59-64.
3. Velichko S.V., Serbulov Yu.S. Statisticheskii analiz lokal'no-zamknutykh ekologicheskikh system [A statistical analysis of locally closed ecological systems] . Ekonomika i matematicheskie metody - Economy and mathematical methods, 2004, no. 2, pp. 41-47.
4. Kondrat'ev V.V. Zadachi soglasovaniya, koor-dinatsii, optimizatsii v aktivnykh sistemakh [Problems of coordination and optimization in active systems]. Avtomatika i telemekhanika - Automatic equipment and telemechanics, 1987, no. 5, pp. 3-28.
5. Litvinskii K.O. Sovremennye tendentsii formi-rovaniya rynka vosproizvodstva prirodnykh resursov [The current trends of formation of the market of natural resource reproduction]. Natsional'nye interesy:prior-itety i bezopasnost'- National interests: priorities and security, 2014, no. 6, pp. 9-14.
6. Litvinskii K.O., Shevchenko I.V. Usloviia i prioritety razvitiia ekologo-ekonomicheskoi sistemy: zakony, pravila, kharakteristiki, pokazateli [Condi-
tions and priorities of development of an eco-eco-nomic system: laws, rules, characteristics, indicators].
Regional 'naya ekonomika: teoriya i praktika - Regional economics: theory and practice, 2008, no. 21, pp. 2-9.
7. Mesarovic M.D., Marko D., Takakhara Y. Teoriya ierarkhicheskikh i mnogourovnevykh sistem [Theory of Hierarchical, Multilevel, Systems]. Moscow, Mir Publ., 1973, 344 p.
8. Mesarovic M.D., Takakhara Y. Obshchaya teoriya sistem: matematicheskie osnovy [General systems theory: Mathematical foundations]. Moscow, Mir Publ., 1978,311 p.
9. Novikov D.A. Teoriia upravleniia organi-zatsionnymi sistemami [Theory of management of organizational systems]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2007, 584 p.
10. Novikov D.A., Tsvetkov A.V. Mekhanizmy funktsionirovaniya organizatsionnykh sistem s raspre-delennym kontrolem [Mechanisms for functioning of organizational systems with distributed control]. Moscow, IPU RAN Publ., 2001, 118 p.
11. Novikov D.A., Chkhartishvili A G. Reflek-sivnye igry [Reflexive games]. Moscow, Sinteg Publ., 2003,149 p.
12. Usik N.I. Preobrazovanie koordinatsionnogo printsipa konkurentsii [Transformation of the coordination principle of the competition]. Regional 'naya ekonomika: teoriya i praktika - Regional economics: theory and practice, 2013, no. 6, pp. 2-7.
13. Saaty T.L. Mathematical Principles of Decision Making (Principia Mathematica De-cernendi). PA, Pittsburgh, RWS Publishing, 2010, 532 p.
Evgenii N. KALAIDIN
Financial University under Government
of Russian Federation, Krasnodar Branch, Krasnodar,
Russian Federation
ENKalaydin@fa.ru
Kirill O. LITVINSKII
Kuban State University, Krasnodar, Russian Federation litvinsky@econ.kubsu.ru
