Механизмы организационно-экономического управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники

Варюхина, Екатерина Витальевна

Управление в социальных и экономических системах

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Механизмы организационно-экономического управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники

кандидата технических наук: Варюхина, Екатерина Витальевна
город: Москва
год: 2013
специальность ВАК РФ: 05.13.10

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Механизмы организационно-экономического управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники»

Автореферат диссертации по теме "Механизмы организационно-экономического управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники"

На правах рукописи

Варюхина Екатерина Витальевна

МЕХАНИЗМЫ ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ И НАДЕЖНОСТЬЮ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2014

2 4 АПР 2014

005547634

Работа выполнена на кафедре «Физика полета» Факультета аэромеханики и летательной техники Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»

Научный руководитель - Клочков Владислав Валерьевич,

кандидат технических наук, доктор экономических наук,

Официальные оппоненты - Бурков Владимир Николаевич,

доктор технических наук, профессор, зав. лабораторией Активных систем ФГБУН «Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН»

Ефимов Вадим Викторович,

кандидат технических наук, доцент кафедры «Аэродинамика, конструкция и прочность летательных аппаратов» Московского государственного технического университета гражданской авиации (МГТУ ГА)

Ведущая организация - ФГУБН «Центральный экономико-

математический институт РАН»

Защита состоится «19» мая 2014 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д002.226.02 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН» по адресу: 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан «_»_2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.ф-м.н.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

В рыночных условиях, в которых российская экономика работает сравнительно недавно, возникает целый ряд новых проблем в сфере управления техногенной безопасностью и надежностью сложной техники, в частности - авиационной. Причем, безопасность полетов (БП) тесно взаимосвязана с экономическими факторами. Как подчеркивается в официальных документах Росавиации, Минтранса РФ, Межгосударственного авиационного комитета, Счетной палаты РФ и др., либерализация и дерегулирование рынка авиаперевозок, возникновение множества независимых авиакомпаний привели к ослаблению государственного контроля над обеспечением безопасности полетов. Более того, мотивы максимизации прибыли неоднократно приводили к таким решениям хозяйствующих субъектов в сфере технического обслуживания и ремонта авиационной техники, ее летной эксплуатации, которые негативно влияют на безопасность полетов. Разумеется, существуют и рыночные механизмы, стимулирующие ее повышение - риск авиационных происшествий снижает привлекательность авиаперевозок, однако, как показывает реальный опыт развития российской и зарубежной гражданской авиации, эти стимулы не всегда достаточно эффективны. В этой связи, актуально исследование механизмов стимулирования повышения безопасности полетов, надежности и безопасности авиатехники, причем, не только эконометрическое, но и с помощью аналитических моделей, позволяющих проводить параметрические расчеты и прогнозировать изменения, не встречавшиеся в прошлом.

Воздействие «человеческого фактора» на безопасность полетов чрезвычайно многообразно. И хотя традиционно предлагается управлять безопасностью полетов путем ужесточения ответственности летного, технического персонала, наземных служб за создание инцидентов, необходимо исследовать целесообразность альтернативного подхода - а именно, снятие с экипажей ответственности за возникновение инцидентов, о которых они сами сообщили - что, как предполагается в методических рекомендациях Международной организации гражданской авиации (1САО), поможет повысить безопасность полетов и надежность авиационной техники, ускорив накопление опыта ее эксплуатации.

В силу нарастания сложности современной авиационной техники, множественности факторов, влияющих на ее функционирование,, определение причин отказов и повреждений нередко затруднено. Актуален^ана-

техники между разработчиками, производителями и эксплуатирующими организациями на протяжении жизненного цикла воздушного судна (ВС) и разработка соответствующего механизма управления безопасностью полетов и надежностью техники.

Важно отметить и тот факт, что проблемы управления надежностью и качеством авиационной техники военного назначения обладают существенной спецификой. Субъекты рынка вооружений и военной техники (ВВТ) - предприятия оборонно-промышленного комплекса (ОПК), военное и политическое руководство страны, потенциальные импортеры вооружений, и т.д. - обладают высокой чувствительностью к информации о безопасности и надёжности авиационной техники. В сфере ВВТ проблемы информационной политики приобрели особую остроту и актуальность в связи с реформированием российских Вооруженных сил, ОПК, а также активизацией экспорта российских вооружений. Экономическая детерминанта информационной политики субъектов рынка ВВТ требует разработки такого методологического аппарата, который, в свою очередь, позволял бы осуществлять многофакторное обоснование управленческих решений, направленных на повышение надёжности продукции и безопасности её эксплуатации. Этими насущными требованиями также определяется актуальность настоящего исследования.

Степень разработанности темы

Существующие структурные оптимизационные модели спроса на пассажирские перевозки (Позамантир Э.И., McFadden D.) не учитывают влияние факторов безопасности на величину спроса и выбор вида транспорта. В ряде работ учитывается стохастический характер поведения потребителей, в том числе путем использования рандомизированной функции полезности (Ben-Akiva M., Lerman S.M., Squally J., Saad M.), однако такие модели весьма сложны для аналитического исследования в общем виде. В трудах таких ученых, как Borenstein S., Zimmerman М.В., Martin В, Cunningham L.F., Young C.E., Lee M., Squally J., Saad M., эконометриче-скими методами было показано, что рыночные стимулы недостаточно эффективно обеспечивают заинтересованность авиаперевозчиков в повышении безопасности полетов, и в этом отношении необходим жесткий государственный контроль. Но эконометрические оценки влияния безопасности полетов на экономическое положение авиакомпаний, не позволяют прогнозировать последствия возможных изменений в технико-экономических характеристиках авиационной техники, социально-экономической ситуации и государственной политике. В работах российских ученых, посвященных системам управления безопасностью полетов, СУБП (работы Орлова А.И., Петрова А.Н., Шарова В.Д., Бутова А.А., Волкова М.А., Макарова В.П., Хрусталева С.А., Ялозы Ю.А. и др.) строятся прогнозы влияния различных факторов на безопасность полетов на основе аппроксимации статистических данных и экспертных оценок, но при

этом не проводится непосредственного математического моделирования организационных механизмов.

Неопределенность ответственности за отказы техники порождает затяжные конфликты производителей и эксплуатирующих организаций. Ряд специалистов (Петров А.Н., Страдомский О.Ю. и др.) видит выход в совершенствовании нормативно-правовой базы, т.е. в повышении полноты контрактов между производителями и эксплуатантами, если пользоваться терминами институциональной экономической теории. В то же время, ведущие производители сложной техники (в т.ч. авиационной) все чаще априорно принимают на себя ответственность за отказы, а также проводят превентивные отзывные кампании по предупреждению возможных отказов и повреждений. Анализ целесообразности априорного признания ответственности с помощью математических моделей не проводился.

В работах некоторых российских специалистов (Павленко А.И. и др.), а также в «Руководстве по управлению безопасностью полетов» 1САО указано на целесообразность использования превентивного подхода к обеспечению безопасности полётов, основанного на доверии, открытости и сотрудничестве всех категорий авиационного персонала, в т.ч. на декриминализации расследований инцидентов. Однако эти предложения не были основаны на количественных оценках, тем более, не выработано конкретных рекомендаций - должно ли освобождение экипажей от ответственности носить бессрочный или временный характер.

В сфере информационного управления, а также теории информационных войн известны работы Цыганова В.В., Бухарина С.Н., Новикова Д.А., Буркова В.Н., Чхартишвили А.Г., Аишапп Я., Муегеоп Л. и др. Однако в этих работах общего характера не отражена специфика рынков авиационной техники, в т.ч. военного назначения. Разработка адекватных моделей механизмов информационного управления надежностью авиационной техники, в т.ч. военного назначения, остается нерешенной задачей.

Решение перечисленных научных задач и составило основу данной работы.

Цель работы - совершенствование системы организационных и экономических механизмов управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники. Для достижения этой цели, были поставлены следующие научные задачи:

• исследование влияния факторов безопасности полетов на совокупный спрос на авиаперевозки;

• сравнение эффективности механизмов стимулирования авиакомпаний к повышению безопасности полетов, в т.ч. механизмов рыночной саморегуляции и государственного регулирования;

• исследование эффективности стимулов авиационной промышленности к повышению безопасности полетов;

• исследование целесообразности освобождения экипажей от ответственности за создание инцидентов с целью предотвращения сокрытия их системных причин;

• анализ рационального распределения ответственности за отказы техники между разработчиками, производителями и эксплуатирующими организациями;

• исследование влияния негативной информации о качестве ВС военного назначения (в т.ч. поставляемых на экспорт) на экономические стимулы и возможности ее совершенствования.

Объекгг исследования - авиационная промышленность и эксплуатан-ты авиационной техники - гражданская авиация и военная авиация, на различных уровнях - от членов экипажей ВС до руководства организаций.

Предмет исследования - организационные и экономические механизмы управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники.

Область исследования соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах:

п. 2 «Разработка методов формализации и постановка задач управления в социальных и экономических системах»;

п. 3. «Разработка моделей описания и оценок эффективности решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах»;

п. 11 «Разработка методов и алгоритмов прогнозирования оценок эффективности, качества и надежности организационных систем».

Методология исследования базируется на положениях и принципах теории управления, в т.ч. теории активных систем, экономической теЬрии (в т.ч. теории экономического роста, на современных концепциях теории конкуренции), на методах математического моделирования, в том числе на методах компьютерного имитационного моделирования, на аналитических методах исследования моделей (теория дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений, методы оптимального управления), а также и на численных методах оптимизации, решения конечно-разностных уравнений. В более конкретном плане методологическую основу исследования составили:

• работы Borenstein S., Zimmerman М.В., Cunningham L.F., Squally J., Уварова P.B. и др., посвященные анализу изменения экономического положения авиакомпаний вследствие авиационных происшествий;

• работы Орлова А.И., Петрова А.Н., Шарова В.Д., Бутова А.А., Волкова М.А., Макарова В.П., Хрусталева С.А., научных коллективов ФГУП ГосНИИ ГА, ФГУП ГосНИИ АС, ФГБОУ ВПО МГТУ ГА, ОАО ЛИИ им. М.М. Громова, ФГУП ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского, про-

фильных ЦНИИ Министерства обороны РФ, специалистов авиакомпаний и государственных органов, в которых заложены теоретические основы построения системы управления безопасностью полетов в авиакомпаниях и государственной авиации, на национальном и международном уровнях;

• труды Бендикова М.А., Дмитриева О.Н., Калачанова В.Д., Клоч-кова В.В., Костроминой Е.В., Саркисяна С.А., Фролова И.Э., Хрустале-ва Е.Ю., других ученых ФГБОУ ВПО МАИ, ФГБОУ ВПО МАТИ, ФГБУН ЦЭМИ РАН, ФГБУН ИНП РАН и др. по экономике гражданской авиации, авиационной промышленности и оборонно-промышленного комплекса;

• работы Буркова В.Н., Новикова Д.А., Чхартишвили А.Г., Цыганова В.В., Aumann R., Myerson R.h др. в области теории управления в социально-экономических системах, в т.ч. механизмов стимулирования, а также информационного управления.

Информационной базой исследования послужили материалы официальной статистической отчетности российских и зарубежных предприятий авиационной промышленности и транспортных компаний, нормативные документы Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), Международной организации гражданской авиации (ICAO), Межгосударственного авиационного комитета (МАК), органов государственной власти России и зарубежных стран, действующих в сфере транспорта, информация из открытых источников, в том числе, пресс-релизы органов государственного управления и открытые данные, представленные Министерством обороны, ОАО «Рособоронэкспорт», Госкорпорацией «Ростехноло-гии», предприятиями ВПК.

На защиту выносятся следующие основные результаты:

• разработана структурная оптимизационная модель спроса на авиаперевозки с учетом факторов безопасности полета;

• обоснованы рациональные механизмы управления безопасностью полетов, на основе сравнительной оценки эффективности государственного вмешательства и рыночной саморегуляции, а также сравнения заинтересованности в повышении безопасности полетов эксплуатирующих организаций и производителей авиационной техники;

• разработан оптимальный механизм управления безопасностью полетов в части определения ответственности экипажей за создание инцидентов и метод определения рациональной длительности моратория на наказание экипажей;

• разработан механизм управления надежностью техники на основе рационального распределения ответственности за отказы и повреждения авиационной техники;

• разработана модель механизма информационного управления надежностью и качеством авиационной техники военного назначения, в т.ч. поставляемой на экспорт.

Структура и взаимосвязь основных результатов диссертационного исследования наглядно изображены на рис. 1.

Модель зависимости пассажирооборо та от уровня безопасности полетов

Модель зависимости спроса на воздушные суда от

п ассажирооборота

Модели повышения уровня надежности и. безопасности по мере накопления опыта эксплуатаиии авиатехники

Модели изменения спроса на авиатехнику и денежных

потоков в авиапромышленности под воздействием негативной информации о ее качестве

Механизмы Механизм 1 Механизм управления Механизм Механизмы

стнмулирова стнмулирова | уровнем надежности и управления информаци

ния нкя | безопасности техники безопасностью онного

внелпения оазоаботки ' путем распределения полетов путем управления

технологий технологий » ответственности за определения качеством и

повышения повышения » поломки между ответственности надежность

БП БП 1 эксплуатактамн и экипажей за ю

1 производителями возникновение авиатехник

ь. ------ - 1 _ _ _ предпосылок к АЛ и

~ "г--у

Разработка

Производство

Эксплуатация

Рис. 1. Структура и взаимосвязь результатов исследования механизмов управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники

Научная новизна результатов состоит в комплексной разработке и обосновании на основе численных и аналитических методов математического моделирования новых и усовершенствованных организационных и экономических механизмов управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники. Все выносимые на защиту результаты обладают научной новизной, в частности,

• в отличие от известных эконометрических оценок влияния безопасности полетов на экономическое положение авиакомпаний, предложенный аналитический метод оценки этого влияния позволяет прогнозировать последствия возможных изменений в технических характеристиках авиационной техники, социально-экономической ситуации и государственной политике;

• обоснована экономическая целесообразность для авиационной промышленности превентивного обеспечения безопасности полетов за пределами своей «зоны ответственности», т.е. минимизации риска ошибок и преднамеренных опасных действий экипажа и обслуживающего персонала;

• обоснована целесообразность частичного освобождения экипажей от ответственности за создание инцидентов в начале периода эксплуатации новых ВС, с целью более полного выявления их системных причин, и предложен метод оптимизации длительности этого моратория, минимизи-

рующий ожидаемое количество инцидентов за жизненный цикл данного типа ВС;

• предложена математическая модель, позволяющая оценить изменение возможностей и стимулов к созданию более совершенной продукции в результате обнародования негативной информации о качестве современной авиационной техники военного назначения (с учетом ее поставок на экспорт).

Достоверность и обоснованность полученных научных результатов обеспечивается строгим обоснованием с использованием математического аппарата и за счет использования в качестве исходных данных достоверных фактов предметной области.

Теоретическая значимость полученных результатов состоит в следующем:

а) выявлен и объяснен ряд эффектов, противоречащих стереотипным представлениям, укоренившимся как в промышленности и органах государственного управления, так и в научной среде, в т.ч.:

• показано, что, несмотря на то, что снижение безопасности полетов негативно влияет на объем перевозок и прибыль авиакомпаний, государственное вмешательство для повышения безопасности полетов необходимо, так как естественные рыночные механизмы недостаточно эффективно стимулируют авиакомпании к внедрению технологий, повышающих безопасность полетов;

• показано, что в рыночных условиях авиационная промышленность (в силу специфической динамики объемов продаж) гораздо больше заинтересована в повышении безопасности полетов, чем авиакомпании;

• показано, что в начале жизненного цикла нового типа авиационной техники военного назначения для повышения его надежности и эффективности эксплуатации, малоэффективно более четкое разграничение ответственности за отказы между производителем и эксплуатантами. В этот же период малоэффективно, с точки зрения повышения безопасности полетов, ужесточение ответственности экипажей за создание инцидентов;

• показано, что в определенных условиях сам разработчик и производитель продукции военного назначения может быть заинтересован в критике в адрес своих современных ВС;

б) предложено понятие информационной эластичности спроса на продукцию как инструмент анализа процессов информационного управления на рынках авиационной техники военного назначения.

Практическая ценность результатов работы определяется возможностью их применения

• при совершенствовании государственной политики и нормативно-методической базы в сфере обеспечения техногенной безопасности, в т.ч. безопасности полетов;

• при создании и совершенствовании систем управления безопасностью полетов в эксплуатирующих организациях и в авиационной промышленности;

• при формировании требований к показателям надежности и безопасности перспективной авиационной техники;

• при совершенствовании договорных отношений разработчиков, производителей и эксплуатантов авиационной техники, при совершенствовании системы послепродажного обеспечения эксплуатации авиационной техники;

• при формировании информационной политики разработчиков, производителей и заказчиков авиационной техники военного назначения

Внедрение

Разработанные количественные модели изменения надежности авиационной техники в зависимости от накопления опыта эксплуатации и опыта устранения конструктивно-производственных недостатков; подходы к построению рациональных механизмов управления безопасностью полётов на этапе разработки воздушных судов на основе сравнительной оценки эффективности государственного вмешательства и рыночного механизма регулирования безопасности полётов; количественные модели изменения надежности техники в зависимости от распределения ответственности за отказы и повреждения авиационной техники; методы оценки влияния достигнутого уровня безопасности полетов на конкурентоспособность эксплуатирующихся и перспективных воздушных судов применяются в ФГУП «ЦАГИ» для разработки методических рекомендаций ФГУП «ЦАГИ» по созданию систем управления безопасностью полетов воздушных судов в соответствии с международными стандартами и рекомендуемой практикой ИКАО. Акт о внедрении прилагается.

Апробация результатов исследования

Основные результаты диссертационной работы докладывались на 52, 53, 54, 55 научных конференциях МФТИ (2009-2012 гг.), Одиннадцатом Всероссийском симпозиуме «Стратегическое планирование и развитие предприятий» (Москва, ЦЭМИ РАН, 2010 г.), Девятой Всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством» (Москва, МАТИ, 2010 г.), Международной молодежной научной конференции "XXXVI Гагаринские чтения", Четвертой, пятой, шестой и седьмой международной конференции "Управление развитием крупномасштабных систем" (МЬБШО10-2013), Международной научной школе-семинаре имени академика С.С. Шаталина «Системное моделирование социально-экономических процессов» (Светлогорск, 2011 г.), IX Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Управление большими системами» (Липецк, 2012г.), 5-ой конференции «Управление в технических, эргатиче-ских, организационных и сетевых системах» (УТЭОСС-2012, Санкт-Петербург), 10-ой международной конференции молодых ученых "Управ-

ление большими системами" (Москва, 2013), Международной научно-практической конференции «Экономическая политика: на пути к новой парадигме» (Пятнадцатые Друкеровские чтения), а также на научных семинарах, проводимых ведущими вузами, институтами РАН и ведущими научными центрами российской наукоемкой промышленности.

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации автором опубликовано 18 работ, включая 6 работ в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Объем принадлежащих лично соискателю опубликованных результатов по теме диссертации составляет 6,2 п.л.

Личный вклад автора

Все основные результаты, представленные в диссертации получены лично автором.

Объем и структура работы

Работа состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой главе, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 164 с. Текст содержит 33 рисунка и 2 приложения. Список литературы содержит 84 наименования.

II ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение

В данном разделе работы обоснована актуальность исследований диссертационной работы, описаны объект и предмет исследования, определены основные методы, цели и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Рассматривается комплекс задач, позволяющих управлять безопасностью полётов и надежностью авиационной техники на этапе разработки, производства и эксплуатации авиационной техники.

1. Анализ эффективности механизмов стимулирования производителей и эксплуатантов авиационной техники к повышению БП

Рассматривается механизм стимулирования разработки авиационной промышленностью технологий повышения БП. Для оценки его эффективности строятся и анализируются модель зависимости спроса на авиаперевозки от уровня риска авиационного происшествия и модель совокупного спроса на авиационную технику в зависимости от уровня безопасности полетов.

Рассматривается выбор пассажиров, дифференцированных по пдох доходным группам, между воздушным и наземным транспортом в дальнем

сообщении. Полная стоимость пассажиро-километра: спюл = рк + —~ > гДе

р - стоимость пассажиро-километра по тарифу, - месячный доход представителя ¡-ой доходной группы (1= 1, ...,пдох), к - вид транспорта, 1/р - количество рабочих часов в месяц, у1"5- рейсовая скорость к-го вида транспорта.

Определяется максимальная дальность поездок в течение года пассажиров из каждой доходной группы для различных видов транспорта:

гк 12(Л/, - Мт'п )■ а ллт;п

= --------- -, где М - прожиточным минимум, а - доля разно-

у"

сти между годовым доходом и прожиточным минимумом, расходуемая на поездки.

Пассажирооборот воздушного транспорта, выражаемый в пассажиро-

".-ж [1 /^овиа ^ (~1жд

километрах: и = где д ■ ^, где щ - численность

' ' 1 ' 10 (~'авиа ^ г^жд

1=1 1 ^

населения в ¡-ой группе.

Для оценки влияния БП, введем мультипликатор который будет связывать пассажирооборот, рассчитанный вышеописанным образом на основе распределения населения по доходам, и фактический пассажирооборот, учитывающий также уровень БП: . Считаем, что мультипликатор линейно зависит от десятичного логарифма вероятности происшествия (по аналогии с законом Вебера Фехнера), то есть имеет следующий вид: = , где - субъективная оценка вероятности происшествия в расчете на один пассажиро-километр, вычисляемая как скользящее среднее количество катастроф на пкм за п месяцев (п и коэффициенты а, Ь определяются таким образом, чтобы расчетный пассажирооборот максимально коррелировал с реальными данными).

Спрос на воздушные суда в году I равен (с использованием широко используемой модели баланса провозных мощностей):

= + где 171 - пассажировместимость

[ у-г!-к3-т Т )

одного воздушного судна, мест; v - средняя рейсовая скорость воздушного судна, км/ч; т| - среднегодовой налет на одно воздушное судно, летных часов в год; к3 - коэффициент заполнения кресел. Оптимизационной задачей авиапроизводителя является задача максимизации суммарного среднегодового объема заказов на воздушные суда, где управляющим воздействием является принятие решения о разработке новой технологии повышения БП: д тах |^ = ^= {стар,нов}- Задача относится к классу дис-

кретных с бинарным выбором.

Для анализа механизма управления с помощью описанной выше модели использовались следующие данные, близкие к реальным для США и

современных поколений гражданских ВС: р = 1/200, а=5%, уавиа = 800 км/ч; Уад= 50 км/ч, равиа=0,15°долл/пкм, ржд=0,12°долл/пкм, ш=150, ц=3000 л.ч., к3=100%, *|/ящ = 2 • 10"9 пкм'1, распределение населения по величине среднедушевых денежных доходов, основано на официальных данных, оценка вероятности авиапроисшествия считается как соотношение количества жертв авиакатастроф к объему перевозок в 2000-2012 г .г.

На рис. 2 видно, что на авиастроителях увеличение оценки вероятности авиационного происшествия отразится гораздо более глубоким спадом спроса и доходов, чем на авиакомпаниях. На этом основано действие рыночного механизма стимулирования производителей к разработке технологий повышения БП. Авиастроители больше эксплуатантов заинтересованы в повышении БП и надежности своей продукции. Для авиационной промышленности рыночного механизма регулирования достаточно, государственного стимулирования повышения БП не требуется.

400%,---

; изменение спроса на зоо*.......»............. ..... авиаперевозки

г00*...........................!.....—»— изменение спроса на ~

,оо%...............-............... самолеты

Ч. * ' " « ■ в___-

-100%,.......« >—•—»—«—» « ---

-200%--:-•-------—

0% 50% 100% 150% 200%

изменение оценим вероятности происшествия

Рис. 2. Изменение спроса на авиаперевозки и на воздушные суда в зависимости от изменения оценки вероятности происшествия (пример)

Далее рассматриваются и анализируются механизмы стимулирования внедрения технологий повышения БП эксплуатантами авиационной техники: механизм естественного рыночного регулирования, механизм, основанный на наложении государством штрафа за авиационное происшествие и комбинированный механизм.

Естественные рыночные стимулы к внедрению технологий повышения БП

Естественный рыночный механизм стимулирования авиакомпаний к повышению БП основан на том, что при повышении БП авиакомпании могут рассчитывать на повышение спроса на перевозки и снижение прочих косвенных издержек авиационного происшествия. Рассмотрим изменение совокупной прибыли авиакомпаний после замены старой техники на более безопасную (как пример внедрения технологии повышения БП), чтобы оценить их заинтересованность в ускоренном обновлении парка авиационной техники:

_т~1Нов т-\стар _чинов/_авиа „нов и „нов „нов ^ «ов*

-П -П '' = \У (р -а -Р1ХМ& ~ сЮиР~~ С-кос»' V )-

— стоимость тех-

_ \устар(ра,та - Ргсм%т? "СТОиР "Скосе •уС""'Р) ' где сТ^Р И СТОиР нического обслуживания и ремонта (ТОиР) воздушных судов, соответственно, старого и нового типа в расчете на пассажиро-километр (пкм); \УСТар и Шнов - соответственно, пассажирооборот до замены старой техники и после замены авиапарка на новые воздушные суда; ^тар и §нов - удельный расход топлива в расчете на пкм воздушных судов, соответственно, старого и нового типа; рГсм - иена авиатоплива (горюче-смазочных материалов, ГСМ); равиа - тариф, в расчете на пкм; анов - средняя ставка амортизации в расчете на пкм для нового типа ВС, Скосв прочие косвенные издержки

авиакомпании после авиационного происшествия. Оптимизационной задачей авиакомпании является задача максимизации прибыли. Управляющим воздействием является принятие решения - внедрять или нет технологию повышения БП: п""" -> шах • Задача относится к классу дискретных

к=стар технология ^

с бинарным выбором.

В расчете по данной модели использовались следующие значения параметров: г/пкм, ргсм=1000°долл./тонн, анов = 0,01 долл./пкм, ' = 0.0]долл/пкм , Скосв - 50млн., см. рис. 3.

«ОЕ- »о;

4 0Е ♦ОТ

£.2 ОЕ •07

СТ

?ООР •оо

5гоь ♦0?

♦07

-В ОЕ. *0Т

-1 ОЕ»Ов ->

О СЕ*00

; | ........................!

^ !.....I.........г!................1.......-......- ..................

.........1...... 1 : ? |............... 1 I 1::|: •

.....1..........1.......—! 8 * . :

• -14,0 ГЛКЫ ■ « 15,0 г*«*

А . $6,0

о I"» »17,01

х у*** « И,0 г/пкм - «пкм

+1*" - 20,0 г/пкм д = 21,0 „ 22.0

оценке •вроятмости лройсиветвия

Рис. 3. Изменение прибыли авиакомпании в зависимости от оценки вероятности происшествия и удельного расхода топлива в расчете на пкм для ,

нового типа самолетов

Расчеты показывают, что изменение прибыли может быть положительным, т.е. авиакомпания будет заинтересована обновлять парк, при недостижимых на сегодняшний день показателях (см. Рис.3), например, для нового уровня удельного расхода топлива в 16г/пкм, вероятность АП должна быть снижена на порядок. При отрицательных значениях изменения прибыли потребуется государственное вмешательство для стимулирования смены самолетов на более безопасные. ..'•■:■ Государственное вмешательство как стимул к внедрению технологий повышения БП :-.,

Предположим, что в случае происшествий авиакомпании выплачивают пострадавшим или их представителям компенсацию за ущерб в таком размере, что она компенсирует риск-нейтральному потребителю ожидаемые потери, и уровень безопасности не влияет на спрос на перевозки. Изменения прибыли в зависимости от изменения оценки вероятности происшествия и уровня штрафа:

ДП = ГГ°° - пстар = \У(р"гаа - а"°" - Ргсиё""' ~ Ст&Р - У™* ' О -

- ХУф™"1 -РгсмцГ4' ■сто£р -Ч/Стар > где { - компенсационные выплаты за авиапроисшествие, долл.

В. расчете использовались данные, аналогичные данным в модели естественных рыночных сил, ^ = 23 г/пкм, gиoв = 16 г/пкм,

Комбинированный механизм стимулирования внедрения технологий повышения БП

Комбинированный механизм учитывает как падение спроса на перевозки и прочие косвенные издержки, так и возмещение ущерба пострадавшим от происшествия. Как видно из рис. 4, только уровень компенсационных выплат свыше 200 млн. долл. может быть серьезным стимулом для авиакомпании к смене самолета на новый, при уменьшении оценки вероятности происшествия с 2-10"9 пкм"1 до 10'9 пкм"1 в случае применения компенсационных выплат (без учета рыночных механизмов), и 160 млн. долл. в случае использования комбинированного механизма. Очевидно, что комбинированный механизм эффективнее государственного вмешательства, однако наибольший вклад в его результативность вносят именно налагаемые государством компенсационные выплаты, а не естественные рыночные силы, см. рис. 4.

0.4

1 ОХ

«г 1 «г

& 01

I 00

Я 2 -01

-оэ

• _______<>___

д д » 8

_ г •"§""".......1 А 4

--------- —— 8 ! ________»_ „А____I 8 I

* 4-40 мгн долЛ: хтб мех - >»40 мл* доли. гос мех а м/п дрпл мех д*»200 мллдеяя.гос.мех « М00 МЛИ.ДВЛЛ. юмв мех бМ00«л* доля, «с мех

1С8БДО 1№П 2.Ш&09 »врми^вдри цтеаня чя

Рис. 4. Относительное изменение прибыли авиакомпании для разных механизмов воздействия на безопасность в зависимости от оценки вероятно; сти происшествия и размера штрафа

2. Синтез оптимального механизма управления БП в части ответственности экипажей за инциденты

Рассматривается и анализируется механизм управления безопасностью полетов в части определения ответственности экипажей за создание предпосылок к авиационным происшествиям. Для оптимизации параметров этого механизма строится модель накопления опыта эксплуатации авиатехники в зависимости от ответственности экипажей за предпосылки к происшествиям.

Обозначим интенсивность суммарного потока инцидентов , событий на летный час эксплуатации ВС: A£(t) = AOK[x(t)]+XvlQ(t)], где Лош - поток инцидентов, вызванных ошибками членов экипажей, которые зависят, прежде всего, от уровня их усилий по предотвращению происшествий и Хпр - поток инцидентов, вызванных прочими причинами - конструктивно-

производственными недостатками (КПН), внешними факторами, системными проблемами в сфере БП, которые зависят от накопленного опыта расследования авиационных происшествий (АП) и инцидентов в полете.

Вероятности инцидентов: р^+ртп + ргок+Рскр = 1, где рАП - вероятность АП, рти - вероятность явной ОС, рлок - вероятность локализованной на уровне экипажа ОС, рскр - вероятность скрытой даже от экипажа ОС.

Численность парка в периоде t обозначим N(t), а средний налет на одно ВС за период - rj(t) . Тогда суммарное количество АП и ОС, доступных для анализа: при наличии санкций за создание инцидентов -q(/) = N(/)• т] (/)• (рАП + ряш)• /Jj. (/); в случае декриминализации расследования ОС - q(t) = N(t) ■ nif) • (рАП +Ржя + Ряок)- МО ■

Накопление опыта описывается следующим конечно-разностным соотношением: Q(t +1) = Q{t) + q(t), t = 1,2,...Г -1.

Оптимизационная задача регулятора (государства, авиационных вла-

стей, летной службы авиакомпании и т.п.): J = У] J?(О —> min.

Оптимальное управление БП (в части рассматриваемых здесь проблем) имеет кусочно-постоянный вид: до определенного момента «переключения» t' анализ любых ОС декриминализован, а начиная с этого момента, вводятся санкции в тех случаях, когда экипаж будет признан виновным в создании ОС. Таким образом, задача сводится к поиску оптимального момента «переключения» t'opt. Задача относится к классу непрерывных по управляющей переменной (моменту переключения), по виду целевой функции - выпуклая.

Для анализа качественного поведения оптимальных решений было проведено численное моделирование в широком диапазоне значений модельных параметров. Анализ рассматриваемого механизма управления БП показал, что оптимальная длительность периода освобождения от ответственности (декриминализации расследования нештатных ситуаций) тем выше, чем выше исходная частота отказов из-за КПН (по сравнению с прочими причинами), доля локальных ОС (по сравнению с явными). При изменении темпа обучения (см. Рис. 5) оптимальный момент введения штрафа меняется немонотонно - при малых темпах обучения эффект декриминализации расследования ОС будет слабым, и больший эффект принесет повышение дисциплины членов экипажей с самого начала периода эксплуатации. Однако, если темп обучения высок, накопление опыта происходит быстро, и большая часть соответствующего эффекта достигается уже на ранних стадиях эксплуатации, после чего целесообразно усиливать дисциплину членов экипажей. Такое сочетание параметров нехарактерно для авиации и возможно^ в каких-либо иных отраслях.

до

Рис. 5. Зависимости суммарного количества инцидентов 1(1') от длительности моратория на наказание членов экипажа для различных уровней темпа

обучения

3. Обоснование принципов распределения ответственности за отказы авиационной техники между производителями и эксплуатанта-ми

Рассматривается и анализируется механизм управления уровнем надежности авиационной техники путем распределения ответственности за отказы между эксплуатантами и производителями. Для оценки его эффективности строятся модель прогнозирования динамики роста численности парка и суммарного объема продаж изделий в зависимости от распределения ответственности за отказы, и модель повышения уровня надежности и безопасности по мере накопления опыта эксплуатации авиатехники.

Априорно принимать на себя ответственность за отказы производителю может быть выгодно по следующей причине. Чем ниже потери эксплуатирующих организаций от этих отказов и повреждений, тем большие

объёмы средств они смогут реинвестировать в закупку новых ВС. Увеличение инвестиционных возможностей заказчиков позволяет увеличить объёмы продаж техники и, в конечном счете, повысить выручку и прибыль производителей. При этом ускоренный рост численности парка и его суммарной наработки позволяет быстрее совершенствовать конструкцию и технологию изготовления ВС, сокращая частоту отказов из-за КПН, соответствующие затраты и потери.

Средняя наработка на отказ из-за КПН возрастает следующим образом по мере накопления опыта: г,,„„(») - И-Л Г1"П),гдеЛ >

' 1КПН\Ч V1 Лвадежн) КПН V1/ ' пнаделен

темп обучения в процессе устранения КПН, мюш (/) - накопленное к началу года I число отказов из-за КПН.

Накопленное к началу года I число отказов из-за КПН:

/-1

Лаля(0 = ' где пкпн - число отказов из-за КПН в году е.

Затраты и потери, связанные с отказами, в расчете на летный час (л.ч.) в случае априорного принятия производителем ответственности за отказы

и повреждения: сГ;-(о = (с._ + сл,)

1 1

-+ —

7КПП (') *др

- для производителя;

с™ (О = 0 - для эксплуатанта.

Затраты и потери, связанные с отказами, в расчете на л.ч. в случае справедливого расследования отказов и повреждений:

,,ро„„, ■ _ С>°сст + сдеф + - для производителя; -»ж/.л _ + cà"p + -

опт ' ' ' - - - - С*отн И )

Тюш С) Гй,

для эксплуатанта, где Тдр - средняя наработка на отказ по иным причинам, свосст - затраты на устранение отказа, сдеф - стоимость дефектации ВС, сота -затраты на установление ответственности.

Суммарная прибыль эксплуатирующих организаций в году t: ПJKC" (t) = (r - счас - с**™ )-П'т(0> где r ~ выручка эксплуатанта в расчете на л.ч., с.ис- эксплуатационные затраты в расчете на л.ч., m(t) - численность парка ВС в году t, г| - среднегодовой налет на одно ВС, л.ч. в год.

т-ж ЖСПЛ /

В году t будет закуплено = ±_"z новых ВС, где у<1 - доля

прибыли эксплуатантов, которая тратится на закупку новых ВС данного типа, р - цена нового ВС.

Численность ВС парка в году t без учета выбытия: m(t) = т(\) + .

Л = ]

Ожидаемое количество отказов по причине КПН в году t: nKnH(t) = ^ , ожидаемое количество отказов по другим причинам: n,ip(t) = •

Построим упрощенную модель прибыли производителя. Благодаря эффекту обучения в процессе производства удельные трудозатраты снижаются с ростом накопленного выпуска q, стоимостные затраты на экзем-

с (а) —с И)-П — Я У08»® пляр q: тр тр "'"""" , где Х.гфоизв - темп обучения в процес-

се производства. Общие затраты на выпуск суммарного количества ВС Q:

TC{Q) = рс"ро"ш + с лют-Q + cmp(\)-j:(l-AnpouJ°^ , где смат - удельные материальные затраты на одно ВС, FCnpt""B - постоянные затраты. Накоплен/

ный к концу года t выпуск: Q{t) = от(1) + Y.4(s) ■ Накопленные к концу года t

j=i

затраты и потери производителя, связанные с отказами:

сот,',"°(0 = ~Z,cZr"(s)' "'(s) ■ Чистая прибыль производителя с начала реали-

j=i

зации проекта до года1: П"^"в(0 = p-Q{t)-TC\0{l)]~cZ:""(t).

Оптимизационной задачей производителя является задача максимизации NPV путем выбора решения - принимать ли на себя априорно ответственность за отказы: NPVnpott3eodumew -> max , решение=1 - проводить

решение^

поиск виновного, решение=2 - устранять отказ за свой счет. Задача относится к классу дискретных с бинарным выбором.

Для анализа данного механизма управления надежностью техники используются следующие исходные данные, приблизительно соответствующие параметрам рынка гражданских авиадвигателей: ш(1)=100 изделий; т|=3000 л.ч. в год; Ткпн(1)=5000 л.ч.; Х„адежн=10%; Тдр = 20 ООО л.ч.; сВ0ССТ=1 млн.долл.; сдеф=0,35 млн.долл.; сотв=0,15 млн.долл.; г=1300 долл. за л.ч.; счас=1000 долл. за л.ч.; у=100%; р=3 млн.долл., пусть РСпрошг)^2°млрд.долл.; смат=1°млн.долл./ед.; Хттрон,в= 15%; стр(1)=4°млн.долл. Результаты моделирования представлены на рис. 6. Анализ данного механизма показал, что производитель может эффективно управлять надежностью техники, принимая решение брать на себя затраты по устранению отказов, тем самым, увеличивая закупки новой техники эксплуатантами (что повышает чистую приведенную стоимость производителя), и способствуя скорейшему по-

вышению общего налета парка изделий, что повышает скорость устранения системных причин отказов.

Динамика накопленного объема продаж авиатехники и накопленного потока наличности производители

накопленный объем продаж, априорное признание ответственности

накопленный объем продаж, справедливое распределение ответственности накопленный объем налтносш, справедливое распределение ответственности накопленный объем наличности, априорное признание ответственности

Рис. 6. Динамика накопленного объема продаж авиационной техники и накопленного потока наличности производителя

4. Моделирование механизмов информационного управления надежностью н безопасностью авиационной техники военного назначения

Анализируется механизм информационного управления надежностью и безопасностью авиационной техники военного назначения. Рассматривается вопрос: может ли быть целесообразной и выгодной (как для Вооруженных сил, так и для ВПК) критика отечественных современных образцов авиационной техники военного назначения и реклама зарубежных. Построена математическая модель влияния негативной информации о качестве современных ВВТ на положение производителя и возможности создания новых ВВТ.

Спрос и его изменение: Производитель выпускает определенную модель данного вида вооружений X на внутреннем и внешнем рынках. Спрос на модель X падает в силу ее морального устаревания до нуля по известному закону через время ^ Производитель готов заменить данную модель на новую с улучшенными характеристиками. Он озвучивает информацию (или, по крайней мере, не препятствует ее опубликованию) о том, что современная модель - устаревшая, и ей необходима замена, так как у зарубежных конкурентов есть более совершенная техника данного типа. Введем понятие информационной эластичности спроса как меру влияния субъективной оценки надежности и качества ВС на спрос. После озвучивания негативной информации в адрес данной модели, спрос на нее падает, причем, на внутреннем рынке падает на долю х, на зарубежном рынке -на долю у.

Затраты на производство ВВТ: Стоимость серийного производства авиационной техники включает в себя, прежде всего, материальные затраты (на закупку сырья, комплектующих изделий и производственных услуг) и затраты на оплату труда и относится, преимущественно, к переменным затратам, т.е., зависит от объема выпуска. При оценке суммарных затрат на оплату труда учитывается эффект обучения, характерный для авиационной промышленности и многих других отраслей ВПК. Он состоит в том, что с каждым выпущенным экземпляром ВС накапливается опыт, что приводит к значимому сокращению удельных затрат.

Далее оцениваются суммарные прямые затраты на стадии серийного производства авиационной техники и текущая операционная прибыль от продажи старой модели для каждого года I периода моделирования.

Финансирование разработки и освоения производства новой модели: Считаем, что после озвучивания негативной информации государство может принять решение частично субсидировать разработку новой модели, если обосновать, что оборонный потенциал снижен и его можно повысить за счет разработки новой модели данного типа вооружения. Затраты на разработку и освоение производства новой модели представим в виде:

ГС = ^ ГС(/,) = /(/,) + ), где - собственные инвестиции (источ-

<1=1

ником которых является накопленная прибыль от продажи старой модели) в году Ъ; вОД) - государственная помощь в году Рассматриваем два варианта субсидирования разработки и освоения производства новой модели: государство субсидирует разработку и ТПП независимо от наличия собственных средств производителя и выделяет фиксированную сумму в год, или государство добавляет необходимую сумму при наличии собственных средств, но не более определенной суммы в год.

Также предприятие может решить, что ему выгоднее самостоятельно разработать новую модель, вкладывая лишь собственные средства га прибыли. Для ВПК, который успешно продает значительную долю продукции на экспорт, есть риск того, что после озвучивания негативной информации о ее качестве и эффективности, иностранные заказчики могут перестать ее покупать, что подорвет его финансовое положение и его собственные инвестиционные возможности для создания новой модели.

Необходимо оценить, какой из этих факторов будет преобладать, и в каких условиях. Далее вычисляются и сравниваются чистая приведенная стоимость портфеля проектов (состоящего из старой и новой моделей) в случае озвучивания негативной информации о качестве ныне выпускаемой модели, и при отсутствии такой информации. Оптимизационной задачей производителя является задача максимизации чистой приведенной стоимости: МРУпра11Жодитепя —> шах , где решение=1 - способствовать обнаро-

решение

дованию негативной информации, решение=0 - препятствовать обнародованию негативной информации. Управляющим воздействием является решение производителя способствовать или препятствовать обнародованию негативной информации. Задача относится к классу дискретных.

Анализ показал, что механизм информационного управления надежностью и безопасностью авиационной техники военного назначения путём озвучивания негативной информации о современной продукции эффективен при уменьшении доли экспортных продаж и эластичности спроса на внешнем рынке. Такая ситуация более характерна для производителей военной техники в США, чем в России. При увеличении доли продаж на внешнем рынке и информационной эластичности спроса, все более выгодной становится самостоятельная разработка более совершенной техники за счёт инвестиций из накопленной прибыли от продаж старой техники. С увеличением ежегодного объема продаж старой техники и длительности оставшегося периода продаж, а также с уменьшением лимита государственной помощи (в особенности, если она дополняет собственные средства производителя, а не фиксирована) производителю становится все выгоднее избежать критики собственной продукции, продолжая ее успешный экспорт и опираясь при создании перспективной модели на собственный доход от экспорта современной продукции.

III. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В работе исследованы следующие организационно-экономические механизмы управления безопасностью парка гражданской авиационной техники: рыночные механизмы и механизм компенсационных выплат, налагаемых государством. Рыночные механизмы основаны на том, что переход на более безопасную и экономичную авиационную технику нового поколения позволяет авиакомпании повысить прибыль за счет сокращения себестоимости перевозок и за счет роста спроса на авиаперевозки вследствие повышения доверия пассажиров. Однако показано, что данный стимул может быть недостаточным для внедрения технологий повышения БП при достижимых на данный момент технико-экономических характеристиках воздушных судов. Лишь наказание в виде налагаемых государством при авиационных происшествиях компенсационных выплат порядка нескольких сотен млн. долл. является действенным механизмом, стимулирующим внедрение технологий повышения БП и позволяющим эффективно управлять БП.

2. Анализ обратных связей между изменением уровня БП в гражданской авиации и производственно-экономическими показателями предприятий авиационной промышленности показал, что увеличение субъективной оценки пассажирами вероятности авиационного происшествия вызовет

гораздо более глубокий спад выпуска и доходов производителей гражданской авиационной техники, чем спад пассажирооборота и доходов авиакомпаний. Следовательно, разработчики авиационной техники существенно сильнее, чем авиаперевозчики, заинтересованы в повышении уровня БП, даже за пределами своей зоны ответственности, по возможности, исключая ошибки членов экипажей и негативные проявления человеческого фактора.

3. Моделирование механизма управления БП посредством установления ответственности членов экипажа за инциденты показало, что оптимальной является следующая стратегия: в начале периода эксплуатации нового типа ВС целесообразно смягчение ответственности экипажей за возникновение инцидентов, что позволяет избежать утаивания важной информации, которая может быть использована для совершенствования ВС. Начиная с определенного момента, целесообразно ужесточать ответственность.

4. В результате анализа механизмов управления надежностью техники путем распределения ответственности за отказы авиационной техники выявлено, что для производителей может быть эффективным априорное принятие на себя ответственности за отказы. При этом у эксплуатирующих организаций высвобождаются дополнительные средства, в т.ч. расходуемые на приобретение новых ВС. Численность парка и его суммарный налет растут быстрее, чем при «справедливом» распределении ответственности, что позволяет разработчикам интенсивнее накапливать опыт и повышать надежность ВС. В широком диапазоне условий некоторое повышение затрат производителя на устранение отказов и повреждений компенсируется существенным приростом объема продаж, выручки и прибыли

5. Анализ механизмов информационного управления надежностью авиационной техники военного назначения показал, что как для Вооруженных сил, так и для оборонно-промышленного комплекса может быть эффективной следующая стратегия: подчеркивать недостатки отечественных образцов авиационной техники и достоинства зарубежных. Эта стратегия позволяет рассчитывать на финансовую поддержку государства при разработке и освоении выпуска новой модели. Такой механизм стимулирования разработки более совершенной авиационной техники эффективен, если доля экспортных поставок и эластичность спроса на продукцию при ухудшении ее имиджа относительно мала, что более характерно для США, чем для России.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Клочков В.В., Варюхина Е.В. Экономические аспекты определения ответственности производителей за отказы техники // Вестник Уральского федерального университета. Серия «Экономика и управление». 2010. № 2. С. 141-151. (Личный вклад автора - 0,44 п.л.)

2. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Анализ эффективности экономических стимулов повышения безопасности авиационной техники // Управление большими системами. Выпуск 34. М.: ИПУ РАН, 2011. С. 146-164. (Личный вклад автора - 0,55 п.л.)

3. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Управление безопасностью технических систем и ответственность за ошибки операторов // Управление большими системами. Выпуск 42. М.: ИПУ РАН, 2013. С. 173-194. (Личный вклад автора - 0,51 п.л.)

4. Варюхина Е.В. Анализ эффективности экономических механизмов стимулирования повышения безопасности полетов // Труды МФТИ. 2013. Т. 5, № 1 (17). С. 23-31. (0,53 п.л.)

5. Клочков В.В., Варюхина Е.В. Анализ эффективности информационного управления на рынках наукоемкой продукции военного назначения // Экономический анализ: теория и практика. 2013. № 33 (336). С. 22-30. (Личный вклад автора 0,29 п.л.)

6. Клочков В.В., Варюхина Е.В. Механизмы информационного управления на рынках вооружений: уроки США для России // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2013. № 34 (223). С. 36-48. (Личный вклад автора 0,50 пл.)

Публикации в других научных изданиях:

7. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Экономические аспекты распределения ответственности за отказы техники между производителями и эксплуатирующими организациями // Материалы 52-й научной конференции. М.: МФТИ, 2009. С. 215-218. (Личный вклад автора - 0,25 п.л.)

8. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Механизмы управления безопасностью авиационной техники // Материалы 53-й научной конференции. М.: МФТИ, 2010. С. 107-108. (Личный вклад автора - 0,25 п.л.)

9. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Экономические механизмы управления качеством и надежностью сложной техники длительного пользования // Материалы Девятой Всероссийской научно-практической конференции «Управление качеством» М.: МАТИ, 2010. С. 67-69. (Личный вклад автора

- 0,3 п.л.)

10. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Механизмы государственного регулирования взаимоотношений между производителями и эксплуатантами техники длительного пользования // Материалы Четвертой международной конференции "Управление развитием крупномасштабных систем" (MLSD'2010) М.: ИПУ РАН, 2010. Т. 2. С. 185-187. (Личный вклад автора

- 0,4 п.л.)

11. Варюхина Е.В., Клочков B.B. Экономические механизмы управления безопасностью полетов и авиационной техники // Материалы Пятой международной конференции "Управление развитием крупномасштабных систем" (MLSD'2011). М.: ИПУ РАН, 2011. Т. 2. С. 148-150. (Личный вклад автора - 0,3 п.л.)

12. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Анализ эффективности экономических механизмов стимулирования повышения безопасности полетов // Материалы 54-ой научной конференции. М.: МФТИ, 2011. С. 111-112. (Личный вклад автора - 0,25 п.л.)

13. Варюхина Е.В. «Экономико-математический анализ стимулов к повышению безопасности полетов» // Труды Международной научной школы-семинара им. академика С.С. Шаталина «Системное моделирование социально-экономических процессов». Калининград: БФУ им. Канта, 2011. Ч. 2. С. 47-48. (Личный вклад автора - 0,3 п.л.)

14. Варюхина Е.В. Анализ эффективности экономических механизмов управления безопасностью полетов // Материалы IX Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Управление большими системами». Липецк: ИПУ РАН, 2012. Т. 1. С. 152-155. (Личный вклад автора -0,25 пл.).

15. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Анализ процессов информационного управления на рынках вооружений // Материалы Шестой международной конференция "Управление развитием крупномасштабных систем" (MLSD'2012). М.: ИПУ РАН, 2012. С. 164-167. (Личный вклад автора -0,3 п.л.).

16. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Управление безопасностью технических систем и полетов в части определения ответственности за создание предпосылок к авиационным происшествиям // Материалы 55-й научной конференции. М.: МФТИ, 2012. С. 98-99. (Личный вклад автора - 0,25

п.л.).

17. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Механизмы управления безопасностью технических систем и ответственность операторов / Труды 5-ой конференции «Управление в технических, эргатических, организационных и сетевых системах» (УТЭОСС-2012). СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. С. 919-922. (Личный вклад автора - 0,25

п.л.).

18. Варюхина Е.В., Клочков В.В. Анализ эффективности государственного стимулирования повышения безопасности полетов // Материалы Международной научно-практической конференции «Экономическая политика: на пути к новой парадигме» (Пятнадцатые Друкеровские чтения). М.: МАИ, 2013. С. 109-122. (Личный вклад автора - 0,25 п.л.).

Научное издание Варюхина Екатерина Витальевна Механизмы организационно-экономического управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Подписано в печать 18.03.2014. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,62. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 44. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук 117997, ул. Профсоюзная, д. 65 Россия, Москва

Текст работы Варюхина, Екатерина Витальевна, диссертация по теме Управление в социальных и экономических системах

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

На правах рукописи

04201457735

Варюхина Екатерина Витальевна

МЕХАНИЗМЫ ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ И НАДЕЖНОСТЬЮ

АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук, доктор экономических наук Клочков Владислав Валерьевич

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................................................4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ СТИМУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И ЭКСИЛУАТАНТОВ АВИАТЕХНИКИ К ПОВЫШЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ.....................................................................................................................16

1.1. Механизм стимулирования разработки авиационнои промышленностью технологий повышения безопасности полетов..................................................................................................................................................22

1.2. Механизм стимулирования внедрения эксплуатантами авиационнои техники технологии повышения безопасности полетов...........................................................................................................................34

12 1 Естественные рыночные стгшупы к внедрению технологии повышения безопасности полетов 36

12 2 Государственное вмешательство как стимул к внедрению технологии повышения безопасности полетов 40

12 3 Комбинированный механизм стимулирования внедрения технологии повышения безопасности полетов

12 4 Сравнение механизмов стимулирования внедрения технологий повышения безопасности полетов 44 Выводы по главе 1........................................................................................................................................................47

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО МЕХАНИЗМА УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ В ЧАСТИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЭКИПАЖЕЙ ЗА ИНЦИДЕНТЫ..............................................................................48

2.1. Модели накопления опыта эксплуатации авиатехники в зависимости от ответственности экипажеи за инциденты...............................................................................................................................................54

2 1 1 Моделирование уровня усилий операторов, направленных на недопущение ошибок 54

2 12 Дискретная модель накоппения опыта эксплуатации техники 58

2 13 Непрерывная модель накопления опыта эксплуатации техники 62

2.2. Анализ оптимальных стратегий управления безопасностью полетов......................................................63

Выводы по главе 2.....................................................................................................................................................71

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ОТКАЗЫ АВИАТЕХНИКИ МЕЖДУ ПРОИЗВОДИТЕЛЯМИ И ЭКСПЛУАТ АНТАМИ..............................................72

3.1. Целесообразность признания производителем ответственности за «спорные» отказы.........................72

3.2. Взаимоотношения производителей с эксплуатантами и совершенствование продукции...................75

3.3. Модели роста численности парка и совершенствования авиатехники при различном распределении ответственности за отказы........................................................................................................................................77

3.4. Анализ механизма управления уровнем надежности и безопасности авиационнои техники путем распределения ответственности за отказы между эксплуатантами и производителями............................80

3.5. Экономические аспекты расследования отказов с тяжелыми последствиями......................................85

Выводы по главе 3......................................................................................................................................................89

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ИНФОРМАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ И КАЧЕСТВОМ АВИАТЕХНИКИ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ....................................................................................91

4.1. Качественный анализ проблем формирования информационной политики на рынках авиационнои техники военного назначения...........................................................................................................................94

411 Рынки В ВТ и информационное управчение 94

4 12 Парадоксы информационной попитики на рынках ВВТ выгодна чи ВПК критика своей продукции? 98

4.2. Модель информационного управления надежностью и качеством авиатехники военного назначения, в т.ч. поставляемой на экспорт....................................................................................................103

4 2 1 Математическая модель механизма информационного управления надежностью и качеством авиационной техники 104

4 2 2 Анализ эффективности критики продукции отечественной авиационной промышленности 111

4.3. Разработка рекомендаций в области информационной политики российской авиационнои промышленности и вооруженных сил...........................................................................................................116

4 3 1 Институциональные аспекты информационного управления на рынках ВВТ 116 4 3 2 Сопоставление влияния критики ВВТ на экономическое положение ВПК РФ и США 119 4 3 3 Стимулирование повышения надежности и/или снижения цен продукции ВПК как мотив информационной политики вооруженных сил 124 выводы по главе 4....................................................................................................................................................... 130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................................131

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.....................................................................................133

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................134

ПРИЛОЖЕНИЕ 1......................................................................................................141

ПРИЛОЖЕНИЕ II.....................................................................................................160

ПРИЛОЖЕНИЕ III...................................................................................................163

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

авиации (1САО), поможет повысить безопасность полетов и надежность авиационной техники, ускорив накопление опыта ее эксплуатации.

В силу нарастания сложности современной авиационной техники, множественности факторов, влияющих на ее функционирование, определение причин отказов и повреждений нередко затруднено. Актуален анализ рационального распределения ответственности за отказы авиационной техники между разработчиками, производителями и эксплуатирующими организациями на протяжении жизненного цикла воздушного судна (ВС) и разработка механизма управления безопасностью полетов и надежностью техники таким управляющим воздействием.

Степень разработанности темы

Существующие структурные оптимизационные модели спроса на пассажирские перевозки (Позамантир Э.И. [68], МсРасШеп Б. [69], [70], [71], [72]) не учитывают влияние факторов безопасности на величину спроса и выбор вида транспорта. В ряде работ учитывается стохастический характер поведения потребителей, в том числе путем использования рандомизированной функции полезно-

сти (Ben- Akiva M., Lerman S.M. [52], Squally J., Saad M. [11]), однако такие модели весьма сложны для аналитического исследования в общем виде. В трудах таких ученых, как Borenstein S., Zimmerman M.B. [9], Martin В., Cunningham L.F., Young C.E., Lee M. [10], Squally J., Saad M., эконометрическими методами было показано, что рыночные стимулы недостаточно эффективно обеспечивают заинтересованность авиаперевозчиков в повышении безопасности полетов, и в этом отношении необходим жесткий государственный контроль. Но эконометрические оценки влияния безопасности полетов на экономическое положение авиакомпаний, не позволяют прогнозировать последствия возможных изменений в технико-экономических характеристиках авиационной техники, социально-экономической ситуации и государственной политике. В работах российских ученых, посвященных системам управления безопасностью полетов, СУБП (работы Орлова А.И., Петрова А.Н., Шарова В.Д., Бутова A.A., Волкова М.А., Макарова В.П., Хруста-лева С.А., [73], [74], [75] и др.) строятся прогнозы влияния различных факторов на безопасность полетов на основе аппроксимации статистических данных и экспертных оценок, но при этом не проводится непосредственного математического моделирования организационных механизмов.

Неопределенность ответственности за отказы техники порождает затяжные конфликты производителей и эксплуатирующих организаций. Ряд специалистов (Петров А.Н., Страдомский О.Ю. [42], [48], [49] и др.) видит выход в совершенствовании нормативно-правовой базы, т.е. в повышении полноты контрактов между производителями и эксплуатантами, если пользоваться терминами институциональной экономической теории. В то же время, ведущие производители сложной техники (в т.ч. авиационной) все чаще априорно принимают на себя ответственность за отказы, а также проводят превентивные отзывные кампании по предупреждению возможных отказов и повреждений. Анализ целесообразности априорного признания ответственности с помощью математических моделей не проводился.

В работах некоторых российских специалистов (Павленко А.И. [21] и др.), а также в «Руководстве по управлению безопасностью полетов» ICAO [50] указано

на целесообразность использования превентивного подхода к обеспечению безопасности полётов, основанного на доверии, открытости и сотрудничестве всех категорий авиационного персонала, в т.ч. на декриминализации расследований инцидентов. Однако эти предложения не были основаны на количественных оценках, тем более, не выработано конкретных рекомендаций - должно ли освобождение экипажей от ответственности носить бессрочный или временный характер.

В сфере информационного управления, а также теории информационных войн известны работы. Цыганова В.В., Бухарина С.Н. [26], Новикова Д.А., Чхар-тишвили А.Г. [27], Буркова В.Н. [76] и др. Однако в этих работах общего характера не отражена специфика рынков авиационной техники, в т.ч. военного назначения. Разработка адекватных моделей механизмов информационного управления надежностью авиационной техники, в т.ч. военного назначения, остается нерешенной задачей.

Решение перечисленных научных задач и составило основу данной работы. Цель работы - совершенствование системы организационных и экономических механизмов управления безопасностью полетов и надежностью авиационной техники. Для достижения этой цели, были решены следующие научные задачи:

• исследовано влияние факторов безопасности полетов на совокупный спрос на авиаперевозки;

• проведено сравнение эффективности механизмов стимулирования авиакомпаний к повышению безопасности полетов, в т.ч. механизмов рыночной саморегуляции и государственного регулирования;

• проведено исследование эффективности стимулов авиационной промышленности к повышению безопасности полетов;

• исследована целесообразность освобождения экипажей от ответственности за создание инцидентов с целью предотвращения сокрытия их системных причин;

• проведен анализ рационального распределения ответственности за отказы техники между разработчиками, производителями и эксплуатирующими организациями;

• исследовано влияние негативной информации о качестве ВС военного назначения (в т.ч. поставляемых на экспорт) на экономические стимулы и возможности ее совершенствования.

Объект исследования - авиационная промышленность и эксплуатанты авиационной техники - гражданская авиация и военная авиация, на различных уровнях - от членов экипажей ВС до руководства организаций.

п. 2 «Разработка методов формализации и постановка задач управления в социальных и экономических системах»;

Методология исследования базируется на положениях и принципах теории управления, в т.ч. теории активных систем, экономической теории (в т.ч. теории экономического роста, на современных концепциях теории конкуренции), на методах математического моделирования, в том числе на методах компьютерного имитационного моделирования, на аналитических методах исследования моделей (теория дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений, методы оптимального управления), а также и на численных методах оптимизации, решения конечно-разностных уравнений. В более конкретном плане методологическую основу исследования составили:

• работы S. Borenstein, М.В. Zimmerman, L.F. Cunningham, J. Squally, P.B. Уварова и др., посвященные анализу изменения экономического положения авиакомпаний вследствие авиационных происшествий;

• работы А.И. Орлова, А.Н. Петрова, В.Д. Шарова, А.А. Бутова, М.А. Волкова, В.П. Макарова, С.А. Хрусталева, научных коллективов ФГУП ГосНИИ ГА,

ФГУП ГосНИИ АС, ФГБОУ ВПО МГТУ ГА, ОАО ЛИИ им. М.М. Громова, ФГУП ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского, профильных ЦНИИ Министерства обороны РФ, специалистов авиакомпаний и государственных органов, в которых заложены теоретические основы построения системы управления безопасностью полетов в авиакомпаниях и государственной авиации, на национальном и международном уровнях;

• труды М.А. Бендикова, О.Н. Дмитриева, В.Д. Калачанова, В.В. Клочкова, Е.В. Костроминой, С.А. Саркисяна, И.Э. Фролова, Е.Ю. Хрусталева, других ученых ФГБОУ ВПО МАИ, ФГБОУ ВПО МАТИ, ФГБУН ЦЭМИ РАН, ФГБУН ИНП РАН и др. по экономике гражданской авиации, авиационной промышленности и оборонно-промышленного комплекса;

• работы В.Н. Буркова, Д.А. Новикова, А.Г. Чхартишвили, В.В. Цыганова, Я. Аитапп, Я. МуегБоп и др. в области теории управления в социально-экономических системах, в т.ч. механизмов стимулирования, а также информационного управления.

Информационной базой исследования послужили материалы официальной статистической отчетности российских и зарубежных предприятий авиационной промы�

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00