CC BY
16
УДК 681.5.01 + 330.15
DOI: 10.17277/vestnik.2018.04.pp.569-577
О СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
11 2 О. В. Пещерова , Н. С. Попов , Л. Н. Чуксина
Кафедра «Природопользование и защита окружающей среды» (1), ФГБОУВО «ТГТУ», г. Тамбов, Россия; eco@nnn.tstu.ru; кафедра зарубежной филологии и прикладной лингвистики (2), ФГБОУ ВО «ТГУ имени Г. Р. Державина»; г. Тамбов, Россия
Ключевые слова: система управления; ситуационное управление; управление; устойчивое развитие; экология; экономическая система.
Аннотация: Интересы исследователей-экономистов в последние десятилетия связаны с разработкой теории и практики устойчивого развития. Рассмотрены особенности управления устойчивым развитием как процессом расширенного воспроизводства. Приведено описание схемы управления и типовой постановки задачи оптимизации производства по эколого-экономическим критериям. Показана возможность использования ситуационного управления в задачах устойчивого развития.
С начала 1970-х годов прошлого века проблема устойчивого развития мировой экономики оказалась в центре внимания ученых, политиков и государственных деятелей по причине резкого увеличения в окружающей природной среде опасных для жизни людей явлений: уничтожения лесов, эрозии почв, ухудшения биоразнообразия, накопления отходов, загрязнения вод Мирового океана, изменения климата Земли и ряда др. Регулярно осуществляемый международными и национальными институтами мониторинг негативных тенденций, возникших в отношениях природы и общества, позволил выявить следующее:
— потенциальную опасность дальнейшего использования природо-расточи-тельных методов хозяйствования;
— недальновидность экономистов и технологов в оценках развития многих антропогенных процессов и их возможных последствий в биосфере;
— отсутствие у человечества достаточного опыта в решении сложных междисциплинарных биосферных проблем;
— отсутствие научно-обоснованной стратегии перехода экономики на устойчивое эколого-экономическое развитие.
В настоящее время в обществе созрело понимание неизбежности замены существующей модели хозяйствования на более результативную «ноосферную», основанную на глубокой интеграции знаний об экономических, экологических и социальных системах.
Ноосферный этап коэволюции природы и общества, исследованием особенностей которого в 1940-х годах прошлого века занимался академик В. И. Вернадский [1, 2], сегодня характеризуется небывалым ростом научного знания, сделавшего человечество самой влиятельной силой в биосфере, способной не только всесто-
ронне оценивать глобальные изменения ее состояний, но и управлять процессами развития цивилизации, принимая на себя всю полноту ответственности за результаты хозяйственной деятельности. Такая ситуация в истории существования человечества возникла впервые, а поэтому сущность концепции устойчивого развития, как эволюционного процесса в биосфере, напрямую связана с проблемой перевода нестабильно функционирующих эколого-экономических систем в категории устойчиво развивающихся, в условиях постоянного роста народонаселения и ограниченности запасов природных ресурсов.
Цель работы - обоснование необходимости в ситуационной модели управления устойчивым развитием.
Рассмотрим определения устойчивой экономической системы и экономической системы устойчивого развития. Возникшие в среде ученых-экономистов дискуссии о том, что может представлять собой «устойчивость», привели к следующему определению устойчивой экономической системы: «... это такая система, которая стремится к сохранению всего ограниченного капитала, возобновляет отдельные элементы других видов природного капитала и/или использует добавки к искусственному капиталу для замены истощающихся ресурсов других видов природного капитала» [3]. При этом устойчивой следует считать хозяйственную деятельность, в результате которой состояние окружающей среды в конце отчетного периода остается, как минимум, таким же, как и в его начале.
Под ограниченным капиталом понимают природный капитал, имеющий основополагающее значение для продолжительности жизни, а под искусственным -создаваемый человеком. Социальный аспект проблемы развития связан с введением двух этических норм: «экоэффективности», в которой отражена ценность окружающей природной среды для жизнедеятельности человека и ее хозяйственного использования, и «экосправедливости», устанавливающей равноправное использование природных ресурсов между поколениями и внутри каждого поколения.
Введение указанных норм в проблему устойчивого развития объясняется необходимостью постоянного повышения эффективности социально-экономической деятельности в условиях конкуренции и улучшения благосостояния граждан, отражающейся на постановках таких задач управления, как энерго- и ресурсосбережение, переработка отходов, сокращение выбросов и т.п., а также при обосновании временного диапазона задач управления.
С позиции общей теории системы управления «устойчивая экономическая система» относится к классу систем стабилизации, у которых структура и функции практически не изменяются на всем периоде их существования, вследствие работы органов управления, противодействующих внутренним и внешним возмущениям. Для таких систем термин «устойчивость» надо понимать в смысле устойчивости замкнутой системы «объект - регулятор». В отличие от систем стабилизации, экономическая система устойчивого развития относится к классу целеустремленных и развивающихся систем, способных к выбору своего поведения в зависимости от присущих ей целей, и в которых с течением времени структура и функции претерпевают значительные изменения.
Термин «развитие», как и «устойчивость», в рассматриваемой проблеме тоже оказался дискуссионным [4]. В хрестоматийном варианте он означает: «Процесс закономерного изменения, перехода из одного состояния в другое, более совершенное; переход от старого качественного состояния к новому, от простого к сложному, от низшего к высшему» [5]. Однако это определение является слишком общим, чтобы быть практичным для проблемы устойчивого экономического развития. Оно допускает и «режимные» изменения в системе, проводимые за счет ее внутренних резервов, и «структурные», осуществляемые под действием внешних факторов
(климата, технологического уклада, инвестиций и т.п.). Поэтому в настоящей работе экономическое развитие будем понимать как расширенное воспроизводство с постепенными качественными и структурными положительными изменениями экономики, производительных сил, образования, науки, культуры, уровня и качества жизни населения, человеческого капитала.
Рассмотрение экономического развития с позиций расширенного воспроизводства корректно по той причине, что его сущность и последствия в первую очередь определяются процессом воспроизводства на планете народонаселения.
На рисунке 1 показано [6], что с 1900 по 2000 гг. население Земли увеличилось с 1,65 до ~ 6 млрд человек. При этом коэффициент роста составил 3,5. За это же время энергопотребление в единицах твердого топлива возросло с 1 до 12 млрд т, а коэффициент роста оказался равным 12. То есть естественный рост народонаселения существенно ускоряет процессы производства и потребления важнейших для жизни ресурсов, в данном случае энергии, сопровождаемых рядом негативных явлений, например, связанных со сжиганием углеводородов. Согласно графикам (см. рис. 1) растет воспроизводство и многих других важнейших продуктов, получаемых из возобновляемых и невозобновляемых ресурсов планеты.
Таким образом, экономическое развитие охарактеризуем как мощный, многомерный, внутрибиосферный, динамический процесс, обусловленный высокими темпами роста народонаселения, вовлекающего в свой материально-энергетических цикл потоки жизненно важных ресурсов, и способный оказать негативное влияние на природу и общество при отсутствии системы контроля и управления за процессами производства и потребления продуктов, сырья, отходов и т.д.
Рассмотрим структуру системы управления эколого-экономическим развитием. Проблема перевода неустойчиво функционирующих эколого-экономических систем на траекторию устойчивого развития имеет ряд особенностей, позволяющих говорить об особом классе систем управления:
1. Эколого-экономические объекты управления представляют собой большие плохо определенные многоуровневые системы, математическое описание которых либо отсутствует, либо требует больших затрат труда, времени и средств, в связи с чем аналитический расчет траектории движения объекта на основе модели вряд ли будет возможен.
2. Структура процесса развития всегда является многомерной, состоящей из трех групп компонент - экономических, экологических и социальных, часто противоречащих друг другу, а значит поиск оптимальной траектории развития возможен только в области компромиссов.
Количество твердого топлива, млрд т Численность, млрд чел.
1800 1900 2000 Годы
Рис. 1. Рост народонаселения и энергопотребления на Земле с начала индустриальной революции [7]
3. Диапазон планирования задач устойчивого развития составляет 20 и более лет (время появления очередного поколения). Вопрос о том, каким будет мир через 20 лет, не столько результат прогнозов будущего, сколько его «конструирования». На таком длительном интервале времени возможны функциональные и структурные изменения в объекте управления и его окружении, отчего изначально выбранная и сбалансированная траектория движения объекта по мере возникновения возмущений потребует от менеджеров соответствующих корректировок и к этому надо заранее быть готовым.
4. Перевод эколого-экономических систем из существующего состояния на траекторию устойчивого развития всегда будет осуществляться в условиях неопределенности технического, правового и нормативного характера, в связи с чем сложно выявить и рассчитать принимаемые в процессе управления долгосрочные экономические и экологические обязательства.
5. Управление целеустремленными и развивающимися системами, к которым относятся эколого-экономические, представляет собой направленное движение к интересуемым целям в обстановке помех за фиксированное время Т. Формат из семнадцати целей устойчивого развития (ЦУР) был определен на Генеральной Ассамблее ООН в 2015 г. [7] и адаптирован в 2016 г. к условиям России Аналитическим центром при Правительстве РФ [8]. Фактически они представляют собой «набор статистических индикаторов для оценки прогресса и мониторинга их реализации». В частности одна из таких целей характеризует экологическую устойчивость. Наличие индикаторов различных смысловых категорий существенно усложняет процесс принятия решений при выборе наилучшей траектории развития. Формально процесс перевода системы из начального состояния S0, характеризуемого
л 0 п0 ^ 0
экономическими А , экологическими В и социальными С индикаторами в конечное состояние с заданными целевыми индикаторами Ак, Вк, С к показан на рис. 2.
Реальными помехами в работе системы управления являются, как минимум, два класса возмущений: 1 - режимные, не вызывающие структурные изменения в объекте управления; 2 - структурные, способные вызывать качественные изменения в объекте управления. Разделение возмущений по классам объясняется различием подходов к проверке объектов на устойчивость. Примером первых из них являются возможные ужесточения экологического законодательства, изменение цен на используемое сырье, энергию и материалы, рекомендации по использованию новых видов расходных материалов (катализаторов, фильтров, датчиков, энергосберегающих приборов и т.п.), климатические факторы. В таких ситуациях
Индикаторы состояния
А, В, С
В ТР
А
A
с0
A
B
Отношения между индикаторами
С
to
Время
Рис. 2. Формальное отображение процесса управления эколого-экономическим развитием:
S0, Sк - исходное и конечное состояние системы; Т = (к — to - время управления;
ТР - траектория развития; А0, В0, С0, Ак, Вк, Ск - индикаторы ЦУР
Т
t
к
система управления, а точнее сказать система менеджмента, работает «по возмущению», осуществляя коррекцию режимов работы объекта в результате реализации необходимых природоохранных мероприятий.
Возмущения второго класса предполагают реструктуризацию объекта управления для достижения заданных ЦУР. Например, для большинства спроектированных десятилетия назад городских станций биохимической очистки уже требуется существенное расширение состава сооружений из-за необходимости очистки стоков от азота, фосфора, наночастиц, фармпрепаратов и других видов примесей, ранее не создававших экологических проблем. И в этом случае система менеджмента становится комбинированной - с обратными связями по составу стоков и качеству очистки, с управлением по возмущению и структурной адаптацией объекта к новым условиям.
В совокупности объект с системой менеджмента формируется как целеустремленная развивающаяся система, предназначенная для решения не только оперативных и среднесрочных задач управления, но и долгосрочных. Структура подобной системы в общем виде показана на рис. 3. Она работает следующим образом. В подсистему административного управления (ПАУ) в контрольные моменты времени поступает информация о состоянии экономической системы, преобразуется в индикаторы развития и сравнивается с целевыми значениями. При наличии расхождений формируются сигналы и1 управления потоками материально-энергетических, финансовых, трудовых и иных ресурсов, необходимых для устранения отклонений текущих значений индикаторов от заданных в процессе движения объекта к ЦУР. Работа блоков управления режимными БУ1 и структурными БУ2 задачами координируется планировщиком заданий (ПЗ) в зависимости от состава возмущений £1 и е2. При этом каждый из них вырабатывает собственные сигналы управления и2 или и3, компенсирующие действие возмущений.
Приведем пример одной из типовых постановок задач управления, решаемых в блоках БУ1 или БУ2. Для этого рассмотрим гипотетический объект региональной экономики, нуждающийся в улучшении энергетических и/или экологических характеристик, таких как удельная энергоемкость целевого продукта /уд и удельное количество образуемых отходов дуд, поскольку их значения превышают соответствующие значения /уд и д^д для таких же объектов, именуемых «наилучшими мировыми практиками».
Пусть статика объекта описывается системой уравнений вида:
Р = /Д П, С, и); ё = /2 (Э, П, С, и);
Т = /3 (э, П, С, w, и); I = /4 (Э, П, С, и),
Рис. 3. Схема управления экономическим развитием:
ЦУР - задание на развитие; X, У - входные и выходные переменные
где Э, П, С - векторы энергетических, трудовых и материальных ресурсов производства соответственно; Р, Q, Т и I - векторные экономические, экологические, технико-технологические и социально значимые индикаторы развития производства соответственно; / - /4- векторные функциональные операторы; , и - в векторном виде мероприятия «режимного» и «структурного» характера, от выбора которых зависит эколого-экономическая эффективность производства.
Задачу повышения энергоэффективности объекта сформулируем следующим образом.
_* _*
Необходимо найти множество таких значений w и и
{w*, u *}= у argmin /уд (w, u ), (2)
_* —*
, U (= I J argmin 1 уд
- „. weW J weW -TT
— TT u eU u eU
при которых справедливы уравнения модели производства (1), выполняется плановое задание по выпуску целевой продукции
V = Узад , (3)
адекватны модели прогноза распространения примесей в окружающей природной среде
сУ(х, у, 2) = /5у(с,ф, в!Е, 5 У, М), (4)
удовлетворяются санитарно-гигиенические ограничения на качество окружающей среды
с] (х, у, 2) < суПДК, / = 1Я V = 1,2,3, (5)
и ограничения на удельное производство отходов
9уд < ?нд, (6)
а также на выбор допустимых значений управлений W и и :
W е W , и е и . (7)
В (4) - (6) имеем: сV () - концентрация /-го вида примеси, образуемой в качестве отходов производства в точке с координатами (х, у, 2); V - тип природной среды (V = 1 - атмосфера, V = 2 - гидросфера, V = 3 - педосфера); сгф - фоновые значения концентрации /-й примеси в среде v-го типа; ОТт - мощность источников выделения /-й примеси; 5у - параметры условий переноса примеси в v-й среде; М- метеоусловия; /V - векторный функциональный оператор.
Решение задачи в постановке (1) - (7) означает наполнение множеств W и и технико-организационными предложениями по улучшению энергоэффективности
объекта и последующих среди них экономически целесообразных вариантов меро-
„ _* _*
приятий w и и .
Если математическое описание объекта отсутствует, а разработать его проблематично, тогда решение задачи развития в постановке (1) - (7) не представляется возможным. В этом случае приходится принимать решение о стратегии движения объекта к ЦУР, основываясь на идеях ситуационного управления, использующего аппарат логики и эвристики. Методология ситуационного управления вполне соответствует слабоструктурированным сложным техническим, организационным
и социально-экономическим объектам [9]. В системе ситуационного управления требуется построить ориентированный граф переходов по ситуациям под воздействием принимаемых решений. Последовательность ситуаций представляет собой стратегию, согласно которой из существующего состояния объект переводится в целевое. Для принятия решений по устойчивому развитию экономической системы требуется:
— согласовывать принимаемые решения с целями устойчивого развития;
— обеспечивать преемственность принимаемых решений.
Это означает, что хозяйственная деятельность должна быть не только прибыльной, но и характеризоваться соблюдением особых «правил» рационального природопользования [10].
Список литературы
1. Вернадский, В. И. Биосфера и ноосфера / В. И. Вернадский. - М. : Айрис-Пресс, 2004. - 576 с.
2. Вернадский, В. И. Несколько слов о ноосфере / В. И. Вернадский // Успехи современной биологии. - 1944. - № 18, вып. 2. - С. 113 - 120.
3. Экологический учет для предприятий / Конференция ООН по торговле и развитию : пер. с англ. - М. : Финансы и статистика, 1997. - 200 с.
4. Бегун, Т. В. Устойчивое развитие: определение, концепция и факторы в контексте моногородов / Т. В. Бегун // Экономика, управление, финансы : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Пермь, декабрь 2012 г.). - Пермь : Меркурий, 2012. - C. 158 - 163.
5. Ожегов, С. И. Словарь русского языка: 70000 слов / С. И. Ожегов ; под ред. Н. Ю. Шведовой. - 22-е изд., стер. - М. : Русский язык, 1990. - 921 с.
6. Jischa, M. F. Sustainable Development: Environmental, Economic and Social Aspects / M. F. Jischa // Global Journal of Engineering Education. - 1998. - Vol. 2, No. 2. - P. 115 - 124.
7. Преобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 года [Электронный ресурс] / Генеральная Ассамблея ООН : 70-я сессия, пункты 15 и 116 повестки дня. - Режим доступа : https://unctad.org/ meetings/en/SessionalDocuments/ares70d1_ru.pdf (дата обращения: 21.11.2018).
8. Бобылев, С. Н. Цели устойчивого развития ООН и России. Доклад о человеческом развитии в Российской Федерации за 2016 год / под ред. С. Н. Бобылева и Л. М. Григорьева. - М. : Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации, 2016. - 298 с.
9. Поспелов, Д. А. Ситуационное управление. Теория и практика / Д. А. Поспелов. - М. : Наука, 1986. - 288 с.
10. Эндрес, А. Экономика природных ресурсов / А. Эндрес, И. Квернер. -2-е изд. - СПб. : Питер, 2004. - 256 с.
The System of Sustainable Development for Ecological Economic Facilities
O. V. Pes^hei-oya1, N. S. Popov1, L. N. Chuksina2
Department of Nature Management and Environment Protection (1), TSTU, Tambov, Russia; eco@nnn.tstu.ru; Department of Foreign Philology and Applied Linguistics (2), G.R. Derzhavin TSU; Tambov, Russia
Keywords: control system; situational management; control; sustainable development; ecology; economic system.
Abstract: Over the past decades, economic researchers have been interested in the development of the theory and practice of sustainable development. The paper considers the specifics of sustainable development management as an extended process of reproduction. A description of the management procedure and a typical formulation of the production optimization problem according to environmental and economic criteria are made. The possibility of using situational management in sustainable development problems is explored.
References
1. Vernadskiy V.I. Biosfera i noosfera [Biosphere and Noosphere], Moscow: Ayris-Press, 2004, 576 p. (In Russ.)
2. Vernadskiy V.I. [A Few Words About the Noosphere], Uspekhi sovremennoy biologii [Successes of Modern Biology], 1944, no. 18, issue 2, pp. 113-120. (In Russ.)
3. Konferentsiya OON po torgovle i razvitiyu [UN Conference on Trade and Development], Moscow: Finansy i statistika, 1997, 200 p. (In Russ.)
4. Begun T.V. Ekonomika, upravleniye, finansy: materialy II Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii [Economics, Management, Finance: Proceedings of the II International Scientific Conference], Perm', December 2012, Perm', 2012, pp. 158-163. (In Russ.)
5. Ozhegov S. I., Shvedova N. Yu. [Ed.] Slovar' russkogo yazyka: 70000 slov [Dictionary of the Russian Language: 70000 Words], Moscow: Russkiy yazyk, 1990, 921 p. (In Russ.)
7. Jischa M. F. Sustainable Development: Environmental, Economic and Social Aspects, Global Journal of Engineering Education, 1998, vol. 2, no. 2, pp. 115-124.
8. https://unctad.org/meetings/en/SessionalDocuments/ares70d1_ru.pdf (accessed 21 November 2018).
9. Bobylev S.N., Grigor'yev L.M. [Eds] Tseli ustoychivogo razvitiya OON i Rossii. Doklad o chelovecheskom razvitii v Rossiyskoy Federatsii za 2016 god [The Sustainable Development Goals of the United Nations and Russia. Human Development Report in the Russian Federation for 2016], Moscow: Analiticheskiy tsentr pri Pravitel'stve Rossiyskoy Federatsii, 2016, 298 p. (In Russ.)
10. Pospelov D.A. Situatsionnoye upravleniye. Teoriya i praktika [Situational Management. Theory and Practice], Moscow: Nauka, 1986, 288 p. (In Russ.)
11. Endres A., Kverner I. Ekonomika prirodnykh resursov [Economics of Natural Resources], St. Petersburg: Piter, 2004, 256 p. (In Russ.)
Über das Managementsystem für nachhaltige Entwicklung der ökologisch-ökonomischen Objekte
Zusammenfassung: Die Interessen der Wirtschaftsforscher in den letzten Jahrzehnten hängen mit der Entwicklung der Theorie und Praxis der nachhaltigen Entwicklung zusammen. Es sind Besonderheiten des Managements der nachhaltigen Entwicklung als Prozesses der erweiterten Reproduktion betrachtet. Eine Beschreibung des Kontrollschemas und der typischen Formulierung des Produktionsoptimierungs problems nach ökologischen und ökonomischen Kriterien wird gegeben. Die Möglichkeit der Benutzung des Situationsmanagements bei den Aufgaben der nachhaltigen Entwicklung ist gezeigt.
Sur le système de la gestion du développement durable des ét ablissements économiques et écologiques
Résumé: Les intérêts des chercheurs économistes au cours des dernières décennies sont liés à l'élaboration de la théorie et des pratiques du développement durable. Sont considérées les particulariés de la gestion du développement durable en tant que processus de la reproductionélargie. Est faite la description du schéma de la gestion et de la définition typique de la tâche d'optimisation de la production selon des critères écologiques et économiques. Est montré la possibilité d'utiliser la gestion de la situation dans les objectifs de la durabilité du développement.
Авторы: Пещерова Ольга Викторовна - ассистент кафедры «Природопользование и защита окружающей среды»; Попов Николай Сергеевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Природопользование и защита окружающей среды», ФГБОУ ВО «ТГТУ»; Чуксина Людмила Николаевна - кандидат педагогических наук, доцент кафедры зарубежной филологии и прикладной лингвистики, ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет имени Г. Р. Державина», г. Тамбов, Россия.
Рецензент: Шамкин Валерий Николаевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Конструирование радиоэлектронных микропроцессорных систем», ФГБОУ ВО «ТГТУ», г. Тамбов, Россия.
