Разработка комплексной методики оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети

Николаев, Герман Борисович

Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Разработка комплексной методики оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети

кандидата технических наук: Николаев, Герман Борисович
город: Санкт-Петербург
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.22.01

Диссертация по транспорту на тему «Разработка комплексной методики оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети»

Автореферат диссертации по теме "Разработка комплексной методики оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети"

На правах рукописи

НИКОЛАЕВ Герман Борисович

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ

Специальность 05.22.01 - «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 I

Санкт-Петербург - 2003

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Академия гражданской авиации»

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Белый О.В.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Богданов А.А. - кандидат экономических наук, доцент Воронцова С.Д.

Ведущая организация - Санкт-Петербургский Государственный инженерно-экономический университет.

Защита состоится 26 июня 2003 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д223.012.01 в Академии гражданской авиации по адресу:

196210, Санкт-Петербург, ул.Пилотов, д.38 ауд.334.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке Академии гражданской авиации

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять в совет академии по указанному адресу.

Автореферат разослан «_»_2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., профессор

лхаилов О.И.

¿оо з-А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развивающийся транспортный рьшок страны ставит перед обществом множество сложных проблем, возникающих в связи с постоянно меняющейся экономической и политической ситуацией, как в стране, так и в мире. Характер этих проблем существенно разнится: одни из них выходят за рамки транспортной отрасли и тесно переплетены социально-экономическими аспектами жизнедеятельности государства, другие связаны с чисто прагматическими интересами субъектов транспортного рынка, третьи носят сугубо внутренний, так сказать «внутритранспортный» характер. Но при всем их многообразии есть одно обстоятельство, которое присуще данному этапу развития транспортной отрасли России во всех ее проявлениях: происходит существенная трансформация стоящих перед ней целей. Действительно, прежние цели первостепенного выполнения квартальных, годовых и пятилетних планов перевозок, безусловного освоенияд объемов капитальных вложений и т.д. потеряли смысл. На'их место пришли другие цели: «Добиться устойчивой конкурентной способности на внешнем рынке транспортных услуг мирового сообщества, а на внутреннем рынке - обеспечить высокий интегральный уровень рентабельности отрасли при удовлетворении спроса на количество и качество транспортных услуг, как одно из необходимых и первостепенных условий обеспечения жизнеобеспечения, современного общества».

3 ' ^ ■•

ЬКБЛйОТЕКА I | С.Петербург Цу-п '

? 09 \

экономического фундамента нашей страны. Стратегическая задача России - войти в мировое хозяйство не в качестве сырьевого придатка, а гармонично развитой, передовой страной с высоким технологическим уровнем, соответствующим вызовам XXI века».

В настоящее время регион это часть территории одной страны, страны в целом или нескольких стран. В соответствии с этим следует подчеркнуть, что характерной чертой наступающего XXI века являются процессы глобализации и маркетизации жизни мирового сообщества. Применительно к транспорту первое означает, что отныне все достоинства и недостатки транспортной системы той или иной страны имеют уже не только внутренние, но и внешние проявления. Транспортный рынок нашей страны находится в стадии формирования с присущими этому периоду ярко выраженными переходными процессами и неопределенностью их протекания. Поэтому для формирования равновесного состояния на рынке транспортных услуг необходимо достижение разумного компромисса между субъектами конкурентной среды, позволяющего получить интегральный экономический эффект всем участникам рынка.

Теоретической базой для построения таких компромиссных экономических систем и принятия рациональных решений по ним служат теории анализа и синтеза транспортных сетей и больших экономических систем; статистических испытаний, математического моделирования экономических процессов и динамического программирования; вероятностей и математической статистики; принятия решений; оптимального управления экономическими процессами в целом и транспортными системами в частности; стратегического прогнозирования и планирования; графов и др., которые учитывают взаимосвязи коллективного оптимума и функционирования рынка. Что они показывают применительно к сложившейся у нас ситуации?

Поскольку транспортная продукция не «складируется», то предложение должно подстраиваться под самый высокий уровень спроса, который, в общем случае, сильно меняется под воздействием сезонных колебаний различного характера. Другими словами, объем перевозок на транспорте примерно следует за изменением объемов экономической деятельности. По этим причинам спрос, а иногда и предложение, очень изменчивы. Можно ли избежать этой негативной, но вполне реальной ситуации? Ответ положительный - да, за счет проведения государством разумной политики на рынке транспортных услуг. Причем, и это очень важно, в основе данной политики должны лежать не директивные методы, а экономическая стратегия влияния на рынок. Для этого необходимо оперативно провести оценку эффективности функционирования транспортной сети, чтобы принять обоснованное решение по ее развитию.

К настоящему времени в области оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, как образующей его инфраструктуру, проблема рационального развития транспортной сети так и не получила законченного решения, что и определило актуальность диссертационной работы.

В соответствии с актуальностью целью диссертационной работы является следующее. Исходя из анализа влияния региональной транспортной сети на социально-экономическое развитие региона, определить роль транспортной сети в развитии региона; разработать модели и комплексную методику оценки эффективности функционирования транспортной сети региона; разработать методику оценки экономической эффективности функционирования транспортной сети региона и применить ее для оценки эффективности функционирования перспективной транспортной сети Республики Коми.

На основе целевой установки в диссертационной работе поставлена научная задача, которая посвящается разработке

комплексной методики оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети с целью выбора наилучшего или, по крайней мере, рационального ее варианта по критерию достижения максимального (нехудшего) экономического эффекта для народного хозяйства региона.

Объект исследования: структура и размещение сети путей сообщения, транспортных коридоров.

Предмет исследования: анализ и прогноз характеристик качества и эффективности транспортного обеспечения и населения...

Адекватность полученных результатов подтверждается корректностью применения методов, указанных выше теорий, а также соответствием теоретических результатов практическим.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методологический подход к описанию транспортной сети региона представлен моделями связных ориентированных графов и операционного анализа.

2. Модель оценки пропускной способности транспортной сети региона, позволяющая установить эффективность транспортной сети при осуществлении перевозок в условиях воздействия помех перевозкам.

3. Модель транспортной сети, как многокомпонентной системы, синтезированной на основе эвристических методов, позволяющая объединить в модели различные показатели: социальные, экономические и экологические.

4. Модель оценки экономической эффективности функционирования перспективной транспортной сети, разработанная на основе статистического метода операционного анализа, и ее применение для оценки экономической эффективности перспективной транспортной сети региона Республики Коми, а также результаты расчетов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке научно-методического аппарата, составляющего основу комплексной методики исследования региональной

6 -

транспортной сети на предмет оценки эффективности ее функционирования.

Оригинальными результатами исследования являются.

1. Статистическая и аналитическая модели операционного анализа транспортной сети региона, позволяющие моделировать работу транспортной сети, основываясь целиком на логике и принципах, по которым осуществляется процесс выполнения транспортных перевозок в реальных транспортных сетях.

2. Модель пропускной способности транспортной сети региона, позволяющая выработать требования к ней без глубокого исследования ее внутренней структуры, а также оценить возможности транспортной сети в условиях наличия помех транспортным перевозкам.

3. Модель транспортной сети, как многокомпонентной системы, позволяющая объединить в модели различные показатели: социальные, экономические и экологические.

Практическая значимость, полученных в диссертационной работе результатов состоит в том, что на их основе возможна оценка любого варианта транспортной сети на первоначальных этапах ее проектирования.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на парламентских слушаниях Государственной Думы от 18 апреля 2002 года на тему «Состояние и перспективы развития российских транспортных коридоров Европа - Азия»; на научно-технических конференциях Международной академии транспорта.

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы опубликованы в 3-х печатных работах /2/, /4/, /8/, в 5-ти итоговых отчетах о НИР /1/, /3/, /6/,/7/, /9/, получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель /5/ и три акта о внедрении (реализации)

результатов исследований.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Основное содержание диссертационной работы изложено на 146 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков, 16 таблиц, список использованной литературы включает 78 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цели исследования, поставлена научная задача, установлены основные направления исследования, определены положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость, полученных новых научных результатов, приведены данные об апробации основных результатов, публикациям автора по теме работы, а также об объеме диссертации.

Первая глава посвящена качественной оценке роли транспортной сети в социально-экономическом развитии региона. В ней проведен анализ рынка транспортных услуг, на качественном уровне, дана оценка роли территориальных функций транспорта в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем, осуществлена предварительная оценка транспортной доступности как ресурса и ее влияние на социально-экономическое развитие территории.

На основе проведенного анализа сделаны следующие выводы:

транспортная сеть оказывает несомненное влияние на социально-экономическое развитие территории, связывая процесс производства и сферу обращения, а также, объединяя все отрасли экономики в единый комплекс, является неотъемлемой частью производительных сил;

с другой стороны, транспортная отрасль нуждается в едином стратегическом мозговом центре, вырабатывающем

государственную транспортную политику, направленную на максимальное использование всех транспортных ресурсов.

В заключение первой главы поставлена научная задача и выбраны методы ее решения.

Во второй главе рассмотрены методические аспекты развития транспортной сети и выявлены экономические особенности функционирования транспорта для территориальных систем, проведена экономическая оценка транспортно-географического положения транспортной сети, на основании чего выработан методологический подход к описанию транспортной сети региона и формализованы основные компоненты, положенные в комплексную методику оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети. Опираясь на методический и методологический подходы, разработаны модели оценки эффективности транспортной сети региона: модель стоимостной оценки, графовая модель, модели операционного анализа и модель пропускной способности.

Для расчета стоимостной оценки надежности хозяйственных связей использована формула, названная формулой стоимости транспортно-географического положения

(ТГП):

(1)

где - стоимостной объем связи, тыс. руб.; у =1,2,..., п - число связей; т] - коэффициент технической надежности маршрута сообщения; $ - стоимость перевозки.

Экономико-географический смысл этой формулы следующий: транспортно-географическое положение объекта тем экономически выгоднее, чем меньше теряется потребительной стоимости грузов при их перемещении, чем меньше дополнительные издержки, а также объем и длина перевозки. В конечном итоге выражение (1) всесторонне отражают надежность только движенческой операции.

Экономический смысл формулы (1) поясняется формулой

(2).

5ТГП = КР-[(*Т -тУР)+(Д ГК)]=У[Р-{Р-тР+КТ)]=У(Р - Р0),( 2) где V- объем перемещенных грузов в натуральных единицах; Р - оптовая цена единицы груза; ш - коэффициент технической надежности маршрута сообщения; Я - расстояние, на которое перемещается груз; Г - тариф; Ро = (Р - тР) + КГ, может быть расшифровано как дополнительная цена продукции, равная сумме потерь и цене дороги. Р - Ро можно назвать ценой территории или ценой места, которая имеет рентную природу, близкую дифференциальной ренте.

Дополнительными характеристиками, отражающими транспортно-географическое положение народнохозяйственных объектов, являются: выгодность (невыгодность) транспортно-географического положения объектов, трудность достижения перспективы, стоимость существующего и перспективного транспортно-географического положения. Все приведенные показатели могут быть выражены через показатель интегральной транспортной доступности (ИТД), который является системным показателем обеспеченности территории транспортными путями. Модель учета ущерба (экономии) от ненадежности (надежности) транспортных связей вследствие низкой (высокой) обеспеченности региона транспортной сетью примет вид уравнения множественной регрессии:

А-ао + а/Сг + а2Ь[ +...+ а,Ъ] +...+ а„Ьт, (3)

где А - экономический показатель производственной деятельности; С - показатель интегральной транспортной доступности; Ь} - показатели производственной деятельности,

влияющие на А,} = 1, т ; я, - коэффициенты регрессии, г = 1, п

Методологический аппарат исследования проблем управления грузовыми перевозками на транспортной сети представлен автором в виде единого математического объекта, который позволяет адекватно, строго формализовано, компактно описать процесс перевозок на сети. Основные компоненты математического описания следующие: топология транспортной сети рассматриваемого региона; грузопотоки на заданной топологии транспортной сети; модель управления грузопотоками; влияние внешних экономических факторов. Первый компонент представлен в виде связного ориентированного (неориентированного) графа, структура которого в общем случае является произвольной. Описание второго и третьего компонентов проведено на основе теории сетевого планирования. Четвертый компонент автором рассмотрен в третьей главе.

Другой подход к описанию транспортной сети региона автором представлен в виде моделей операционного анализа, где транспортная сеть региона рассмотрена, как организационная структура, которая выполняет периодически задаваемые ей множества заказов на транспортные перевозки. Целевая направленность рассматриваемых моделей состоит в определении рентабельности функционирования исследуемой транспортной сети и в отдельности каждого ее узла, а также в определении ряда ее показателей, а именно: средних значений производительности транспортной сети в целом и каждого ее узла в отдельности; среднего уровня загруженности каждого узла транспортной сети; средней продолжительности выполнения перевозки и , .др.

Аппарат операционного анализа представлен двумя моделями: статистической и аналитической. Предлагаемые модели имеют достаточно простые алгоритмы, не обременены чрезмерно сложными вычислениями и при этом являются системными: в них действия отдельных узлов транспортной сети анализируются с учетом их взаимных связей. Основное достоинство рассматриваемых моделей операционного анализа заключается в том, что все постулаты, используемые при построении их алгоритмов, непосредственно связаны с логикой практической деятельности многоресурсных структур, идентичных реальным системам, в которых последовательно выполняются поступающие работы, что позволяет моделировать работу транспортной сети, основываясь целиком на логике и принципах, по которым осуществляется процесс выполнения транспортных перевозок в реальных транспортных сетях.

Основные положения статистической -модели операционного анализа: количество заказов на транспортные перевозки, поступающих в транспортную сеть (ТС) на выполнение в период наблюдения, должно быть равно количеству выполненных транспортных перевозок, выходящих из нее за этот период наблюдения; переходы транспортов от одних узлов ТС к другим не должны зависеть от длин очередей к ним.

В дальнейшем для сокращения изложения каждый /-й (/ =

1, К) узел ТС будет обозначаться через рр исходные

параметры, измеряемые (наблюдаемые) непосредственно в ТС, будут называться базисными переменными, а все результирующие параметры, получаемые на основе базисных, — выводимыми переменными.

Общее количество подсистем ТС принимается равным К, причем все внешние системы, находящиеся вне исследуемой системы, считаются подсистемой Ро- Период наблюдения обозначается через Т.

Базисные переменные (за период наблюдения Т)

1. Ао/ - количество .^заказов на транспортные

перевозки.

2. С/у - количество транспортных перевозок, поступающих из узла рк ТС в ее узел р] (/" ф к) в период наблюдения Т.

3. Р} - среднее время занятости узла р^ ТС (Д < Т). Выводимые переменные

1. Количество транспортов, покидающих ТС, К

О, = Х^О-к=1

2. Количество транспортов, поступающих в ТС из Ро,

А) = 2 А/-

7=1

3. Критерий правильности выбора периода наблюдения Т:

4"|Л-С01<£, (£•< 0,05). (4)

4. Количество транспортов, покинувших узел р^ к

С к = ХО/"

у=о

5. Коэффициент загрузки (вероятность использования) узла рк ТС

Л=у> (5)

6. Средняя продолжительность нахождения транспорта в узле ТС

гк=&-,(к=Тк). (6)

7. Интенсивность потока транспортов, выходящих из узла

Рк ТС,

4=Y> (к== 0,K)-

(7)

ТС

8. Относительные частоты передачи транспортов из рк в р}

8kj='

к = \,К, k = l,K;

A) j I А

(8)

* = 0, k = l,К.

Для параметра gig справедливо следующее равенство:

j=о

9. Среднее время ожидания одного транспорта в очереди начала движения по узлу рк ТС

(k=Tjc)

(9)

РкТС

10. Среднее время движения одного транспорта по узлу

1-Рк

(10)

11. Среднее количество посещений каждым транспортом узла рк в процессе движения по ТС

(П)

В формуле (11)хо есть производительность ТС, хо = ^.

12. Среднее время пребывания одного транспорта в ТС к

А= 1

(12) 14

13. Среднее количество транспорта, одновременно

находящихся в узле рк ТС и в ТС, т]к = Хк-щ, (к - 1, К);

Ы=хо-и.

Система уравнений баланса

Система уравнений баланса является основной операционной зависимостью между переменными выраженной через относительные частоты gkj (к * ]). Она может быть записана через Хк или г*:

к _

*ув2>*г#» 7 = 0,^, к Фу, (13)

*=о

0 = + 7 = 0 ,К,к* 7. (14)

к=\

Узкое место в ТС появляется в ее к-ы узле, когда в нем наступает насыщение, т.е. когда коэффициент загрузки

становится близким к предельному значению р£оп =1 — р^3,

где рГ - допустимое значение коэффициента загрузки

р]*3 — коэффициент резервирования мощности в к-ы узле ТС на перспективу.

С помощью статистической модели операционного анализа можно решать следующие задачи по экономико-математическому анализу управления транспортными сетями: увеличения производительности ТС хо на С% по отношению к имеющейся при минимальных затратах на реорганизацию ТС; определения среднего времени пребывания одного транспорта в ТС, среднего количества транспортов, одновременно находящихся в очереди на перемещение по узлам ТС и среднего количества всех транспортов, одновременно находящихся в ТС и т.п.

Аналитическая модель операционного анализа является дальнейшим развитием статистической модели.

Основное ее отличие от статистической модели состоит в том, что для ее реализации не требуется знать значения базисных переменных, получаемых в результате наблюдений за исследуемой системой в априори установленном интервале времени. Поэтому она может быть использована и на предварительных этапах проектирования создаваемых транспортных сетей для технико-экономического обоснования принимаемых проектных решений и, когда исследуются различного рода экономические и социальные процессы. В диссертации автором дано изложение алгоритма аналитической модели операционного анализа, на основе которой возможен синтез проектируемых транспортных сетей, удовлетворяющих следующим критериям: достижение минимума суммарной стоимости мощностей всех узлов ТС при условии, что продолжительность нахождения каждой выполняемой транспортной перевозки по ТС ограничена сверху (и < и*); обслуживание в ТС многомерного потока перевозок, имеющих в общем случае различные приоритеты в очередности их приема на выполнение.

Кроме того, на базе построенной аналитической модели операционного анализа можно реализовать метод по управлению инвестиционным процессом в проектируемых транспортных сетях, как коммерческих структурах.

Модель пропускной способности позволяет подойти к оценке транспортной сети региона извне, а также оценить возможности транспортной сети при ее функционировании в условиях наличия помех транспортным перевозкам. Если транспортная перевозка осуществляются за время Т, то

пропускная способность будет равна С = ^> где 1макс -

наибольшее количество полезной нагрузки, перемещаемое транспортной единицей по транспортной сети за время Т.

При наличии помех перевозкам на транспортной сети произойдут сбои перевозок в процессе их

осуществления и максимальное количество полезной нагрузки, достигающее граничного узла транспортной сети, при этом будет равно

Кху) = Н(х) - Ну(х) = Н(у) - Нх(у). (15)

Входящие в (15) безусловные и условные энтропии имеют следующий физический смысл: Н(х) - неопределенность ситуации на входе транспортной сети; Н(у) - неопределенность ситуации на выходе транспортной сети; Нх(у) -неопределенность ситуации, на выходе транспортной сети, если известно, что находится на входе; Ну(х) - неопределенность ситуации на входе транспортной сети, оцениваемая по выходным данным. Разность Н(х) - Ну(х) - указывает, на сколько выходная величина у на выходе транспортной сети уменьшает неопределенность транспортных перевозок величины х. В общем случае за транспортную перевозку может быть перемещено полезной нагрузки в пределах 0<1(х%у)<Н(х), а величина Ну(х), входящая в 1(х,у), физически определяет количество полезной нагрузки из состава транспортной перевозки, нарушаемой помехами транспортным перевозкам. Переходя к приведенной пропускной способности через выражение для определения условной энтропии Ну{х)=

~ рош 1о§ рош - О - Рош)1о%(1 - рош)> откуда приведенная пропускная способность определяется как

С' = СТ=\+Рош1оёРош + (\-Рош)1оё(\-Рош), можно сказать, что приведенная пропускная способность зависит не только от производительности транспортной сети, но и от уровня помех транспортным перевозкам, рис.1 (здесь Рош -вероятность ошибки).

Таким образом, в условиях наличия помех транспортным перевозкам, последние будут всегда сопровождаться ошибкой. Формула для определения пропускной способности транспортной сети имеет вид

С = ^тах. Ы1 +

■пп

(16)

где Ртах - максимальная производительность транспортной сети;

Рпп - средняя мощность полезной загрузки транспортных единиц;

Рп - средняя мощность помехи перевозкам.

Рис.1.Зависимость приведенной пропускной способности транспортной сети от вероятности ошибки Рош

С'(Рпт) 0 5 [

Формула (16) характеризует предельную пропускную способность транспортной сети. Приведенная пропускная способность определяется

С=СТп=ГпТп\о%

г р \

V рп )

(17)

Откуда следует, что транспортная перевозка характеризуется тремя параметрами:

Рп - требуемой производительностью

транспортной сети;

7п - длительностью транспортной перевозки; Ах\ ~ 1оё(РПп/-Рп) - уровнем транспортной перевозки с учетом помех.

Эти характеристики транспортной перевозки удобно представить графически в прямоугольной системе координат. Тогда любая транспортная перевозка будет изображаться параллелепипедом (рис.2, сплошная линия) с объемом

= (18) Очевидно, что для того, чтобы объем транспортной перевозки по транспортной сети был выполнен без сбоев, должны быть выполнены следующие условия: Гп < 7тс; Рп ^ ^гс; Аи ^ Атс, что соответствует

Уп < (19)

Рис.2.Графическое представление: объема транспортной перевозки - сплошная

линия;

емкости транспортной сети - пунктирная линия

Следовательно, с точки зрения графического представления параллелепипед объема транспортной перевозки должен вписаться в параллелепипед емкости транспортной сети.

Приведенный подход к оценке пропускной способности транспортной сети позволит выявить, в каком направлении необходимо вести совершенствование емкости транспортной •

сети с целью повышения ее эффективности при все более i

увеличивающемся объеме транспортных перевозок. В случае же если объем перевозок будет превышать емкость транспортной *

сети, не выполняется условие (19), то необходимо менять один из ее параметров Ттс, Ftc, Мс-

В третьей главе на базе математических моделей реализована комплексная методика оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, на основе синтеза, эвристическими методами, модели многокомпонентных систем, сформирован вектор показателей качества и критерии качества, даны рекомендации по применению комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, на примере прогнозирования \ развития транспортной сети региона Республики Коми и >

проведена ее экономическая оценка эффективности.

Представив транспортную сеть региона в виде сложной *

экономической системы, в которой можно выделить основные компоненты, ее проще всего изучать с помощью моделей многокомпонентных систем, основанных на применении ориентированных графов, имеющих прямые и обратные связи. Моделирование ведется шагами путем активизации одной из вершин. Исходные данные для моделирования содержат: активизирующие вершины, шаг изменений в них, а также начальные значения показателей во всех вершинах. Значения в вершинах будут меняться с каждым шагом имитации t, итог

этого изменения определяется выражением

' ]

где и (ру)м — величины показателей в вершине у при шагах имитации соответственно г и (/ - 1); е,^ и 1У — коэффициенты, характеризующие знак и степень влияния показателя вершины / на показатель вершины у.

В модели могут вводиться лаги. Особенностью многокомпонентных задач является то, что с помощью орграфов удается объединить в модели системы различные социальные, экономические и экологические показатели.

Комплексную методику оценки эффективности функционирования транспортной сети региона автор апробировал на оценке эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми. Для чего проведен анализ социально-экономического развития Республики Коми, намечены ориентиры инвестиционной политики и активности, развития международных экономических и финансовых связей. На основании этого отмечено, что уровень развития экономики Республики Коми обеспечивает на сегодняшний день поступательность ее развития. Республика обладает значительным сырьевым потенциалом, создан благоприятный инвестиционный климат и разработаны конкретные проекты под потенциальных инвесторов. Транспортная сеть в целом обеспечивает эффективное функционирование экономики республики. Однако ее модернизация позволит расширить возможности и экономический прирост развития экономики на 26-35%, повысить на 35-40% возможности по экспорту продукции и прибыль за счет транзитных перевозок грузов, обеспечит более эффективное использование

международных связей.

Одним из важнейших направлений развития транспортной сети региона является ее

трансформация в единую транспортную систему. Это возможно только путем создания транспортных коридоров. Транспортные связи на территории Республики Коми - мост между Северозападным регионом и регионами Урала и Сибири. ' Строительство железнодорожных связей Карпогоры - Вендинга (215 км), Сыктывкар - Черная (145 км) и Черная - Кудымкар -Пермь (420 км) означает формирование железнодорожной магистрали Архангельск - Сыктывкар - Пермь (1300 км). Магистраль обеспечит наиболее короткий выход к морским • портам Белого, Баренцева и Балтийского морей для ' грузопотоков из Республики Коми, регионов Урала, Сибири, Казахстана. Обслуживание транзитного движения создаст 4 импульс для развития экономик, как Республики Коми, так и соседних регионов. Сокращение расстояний будет способствовать снижению транспортных затрат, повышению конкурентоспособности местных производителей на внешних рынках. Интеграция транспортной инфраструктуры с морскими портами системы ВЕАТА, завершенность схемы железнодорожных связей, строительство недостающих автодорожных связей с сетями соседних территорий позволят республике развивать комбинированный транспорт для обслуживания импортно-экспортных грузопотоков из-за "» пределов республики. Снижение транспортных затрат повысит * инвестиционную привлекательность республики,

испытывающей потребность в инвестициях извне для развития перспективных производств на основе богатых природных ресурсов.

Создание новой магистрали впервые в истории даст выход на общероссийскую сеть железных дорог целому народу - коми-пермякам, автономный округ которого со столицей Кудымкар получил статус субъекта Российской Федерации, и это придает проблеме также большое социально-политическое значение.

В качестве первоочередного этапа решения этой важной

проблемы выдвигается данный проект - строительство участка железной дороги Карпогоры - Вендинга, который, соединив действующие тупиковые железнодорожные линии Архангельск - Карпогоры и Микунь - Вендинга, создаст новый спрямляющий выход из Республики Коми в Архангельский морской порт, а также на Кольский полуостров и в Финляндию. Реализация проекта поручена ОАО - Межрегиональной Компании "Белкомур" (ОАО-МК "Белкомур", руководителем которой является автор).

Прогноз перевозок по новой ж.д. линии выполнен на основе перспективных разработок и программ социально-экономического развития территориальных формирований, а также отраслевых хозяйственных структур в зоне тяготения этой линии, получивших надлежащую апробацию и одобрение на уровне субъектов Федерации и компетентных государственных органов. Проведенные, с участием автора (табл.1), исследования позволяют заключить, что формируемая новая магистраль будет практически грузовой с преобладанием транзитных перевозок. Для пассажирских перевозок потребуется всего лишь одна пара поездов в сутки в местном сообщении между Сыктывкаром и Архангельском.

Таблица 1

Масштабы перевозок по новой железной дороге (млн. т)

2001 2003 2005 2010 2015 2020

Север Юг Север Юг Север Юг Север Юг Север Юг Север Юг

1,2 0,1 9,6 0,6 14,1 2,0 16,0 5,1 17,7 5,7 23,9 8,3

Экономическая оценка эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми автором

выполнена на основе модели многокомпонентной системы вида, рис.2. Общественный эффект проекта определяется его влиянием на экологию, социальную сферу и экономику

Рис.2. Многокомпонентная модель оценки эффективности функционирования транспортной сети региона общества. Первые два вида влияния сегодня еще плохо поддаются количественному учету.

Основная часть представляемого материала, автором посвящена оценке влияния реализации проекта строительства спрямляющей железнодорожной линии «район Архангельска -Микунь - Сыктывкар - Кудымкар - район Перми» на прирост ВВП. В работе также проведена оценка прямого и полного прироста ВВП, кроме того, оценены полные (не только прямые) доходы государства от реализации проекта, а также определяемый им полный прирост объема продуктов и услуг (в денежном выражении), которые могут потребляться домашними хозяйствами. Вводится и вычисляется смешанный «коммерческо-общественный» показатель — полный прирост ВВП на рубль вложений в проект. Также предусматривается расчет "мультипликатора ВВП" с целью учета косвенных эффектов применительно к реализации проекта спрямляющей железнодорожной магистрали.

Принцип вычисления ВВП и мультипликатора показан на рис.3, где ДГ, — изменение величины ВВП; АС, — изменение объема личного потребления; А/, — изменение объема инвестиций; До, — изменение объема государственных расходов; ДА", — изменение объема чистого экспорта (разности между экспортом и импортом)— все в году I

Начиная с 4-й операции, расчет ведется «итерациями» (при к > 2). Здесь п — норма налоговых отчислений; йс — предельная склонность к потреблению; йё — предельная доля налогов, используемых для государственных закупок; //, -мультипликатор ВВП. Полученный результат является достаточно приемлемым для практики, хотя

указанное решение и является статическим (точнее, относящимся к сравнительной статике) а не динамическим. Зная мультипликатор ВВП, можно выразить полные (прямые плюс 7 косвенные) значения других показателей через их прямые значения: зависимость полного увеличения налоговых поступлений; полное увеличение части доходов населения, идущих на потребление.

Наконец, важной характеристикой является отношение Рис.3.Принцип вычисления ВВП и мультипликатора

полного прироста ВВП к затратам на реализацию проекта

ДУ

(«прирост ВВП на рубль вложений») А/?, =-714—туг,где /,—

1( + и(

инвестиционные, аО(— операционные затраты.

ч I

Инвестиционный проект

2 Прирост ВВП непосредственно от проекта, в т.ч. выплаты работникам и государству (налоги и сборы) ДУ,<1> = ЛС<" + Д/<1> + ЛС<,>

\ !

3 Прирост ВВП за счет увеличения входящих в (ДУ/") личных и государственных расходов ДУ,<2> = ДС<2) + ДС,(2)

4 Итерационное определение ДУ,<*> = </ДДУ/*- ДГ/^>)+ ^Д^-", к = 3,4,...,

5 Полный прирост ВВП ЛК = У дк!1) = дк(|) + ау,2) . 1 . ' Тл \-с!с(\-п)-с1,п

6 Мультипликатор ВВП Д У, ДУ,(2) 1 ДУ/'> ДУ«> 1-^ (1-«)-^-«

Приведенный алгоритм является расчетными для вычисления мультипликатора ВВП и значений полных изменений экономических показателей от реализации инвестиционного проекта.

Также автором учтено то, что в данном случае рассматриваемый проект состоит из двух проектов, связанных друг с другом: проекта строительства железнодорожной линии Карпогоры — Вендинга (далее — «проект 1») и проекта (обоснования инвестиций) строительства железнодорожной линии Сыктывкар — Кудымкар — Григорьевская (далее — «проект 2»). Связь между 26пРоектами состоит в том,

что часть свободных денежных средств проекта 1 используется для поддержки проекта 2. С учетом этого прямой прирост ВВП в году / равен

= ^ + + + т^ + Т^ + + ^ + + Рт",

где — инвестиционные затраты; 0^,0$ —

операционные затраты (без амортизации); —

налоговые вьшлаты с учетом НДС к производственным затратам; , — сальдо потоков от инвестиционной,

операционной и финансовой деятельности; Рг^Р, —

процентные выплаты по российским займам в году / в проекты 1 и 2 соответственно.

Проведенные в работе расчеты по экономической оценке эффективности функционирования перспективной транспортной сети Республики Коми показали ее высокую коммерческую и бюджетную эффективность. В частности, внутренняя норма доходности находится на уровне 24-38% (по очередям), срок возврата кредитов и платы за них обеспечивается в течение 7-8 лет, получение значительных размеров свободной наличности наступает через 4-5 лет от начала эксплуатации. Вместе с тем, реализация проекта требует весьма значительных инвестиций.

В заключении представлены основные выводы, полученные в результате проведенного исследования, констатируется факт решения поставленной научной задачи, излагаются предложения по направлениям дальнейших исследований.

Основные выводы.

1. Анализ функционирования транспортной сети региона показывает несомненное ее влияние на социально-экономическое развитие территории.

2. В общем случае для математического описания процессов, связанных с 27пеРевозками в заданном

регионе, необходимо формализовать следующие основные компоненты: топологию транспортной сети рассматриваемого региона; грузопотоки на заданной топологии транспортной сети; модель управления грузопотоками; влияние внешних экономических факторов.

3. Разработанная автором модель экономической оценки транспортно-географического положения точечных объектов с фиксированными жизненно важными связями позволяет оценить эффективность транспортной сети через коэффициент интегральной транспортной доступности, который является системным показателем обеспеченности территории транспортными путями.

4. Методологический подход к описанию транспортной сети региона автором представлен моделями на основе связных ориентированных графов и операционного анализа управления транспортной сетью региона.

5. Предложенная автором модель оценки пропускной способности транспортной сети региона позволяет оценить эффективность транспортной сети при осуществлении перевозок в условия воздействия помех транспортным перевозкам. При этом возможна вероятностная оценка показателей транспортной сети, а также оценка соответствия емкости транспортной сети объемам перевозок.

6. Разработанные методы синтеза транспортной сети региона, как многокомпонентной системы, наиболее полно отражают процессы, происходящие в действительности, и позволяют объединить в модели различные показатели системы: социальные, экономические и экологические.

7. Проведенная в работе экономическая оценка эффективности функционирования перспективной транспортной сети Республики Коми показала ее высокую коммерческую и бюджетную эффективность. Для оценки экономической эффективности перспективной транспортной сети автором разработана математическая модель на основе статистической

модели операционного анализа.

Таким образом, в диссертационной работе решена поставленная новая научная задача.

Дальнейшие исследования целесообразно проводить в направлениях:

разработка методики оценки влияния транспортной сети региона на экологию региона;

разработка методики оценки влияния транспортной сети ( региона на социальную сферу региона;

разработка аппарата вероятностной оценки функционирования транспортной сети и др.

Основные положения диссертационной работы изложены в публикациях автора:

1. Николаев Г.Б. Роль транспортной системы в социально-экономическом развитии региона. МАТ. Отчет о НИР. -СПб.: -2002. -32 с.

2. Николаев Г.Б. Методические аспекты развития транспортной сети. МАТ. Сб. тезисов и докладов. -СПб, 2002.

3. Мороз Н.В., Николаев Г.Б. Разработка модели оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети. МАТ. Отчет о НИР. -СПб.: -2002. -54 с.

4. Николаев Г.Б. и др. Методологический подход к описанию транспортной сети региона. МАТ. Сб. тезисов и докладов. -СПб, 2002.

5. Филюстин А.Е., Николаев Г.Б. и др. Устройство для решения задачи оценки качества. Положительное решение о выдаче патента на полезную модель. Заявка №2003106611/20(007098).

6. Г.Б.Николаев и др. Оценка влияния строительства спрямляющей железнодорожной линии район Архангельска -Микунь - Сыктывкар - Кудымкар - район Перми на общественное благосостояние. ОАО-Межрегиональная компания «Белкомур», 2000.

7. Мороз Н.В., Николаев Г.Б. Реализация комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона и рекомендации по ее применению на примере совершенствования транспортной сети Республики Коми. МАТ. Отчет о НИР. -СПб.: -2002. -81 с.

8. Николаев Г.Б. Межрегиональное сотрудничество на основе совместной разработки природных ресурсов и создания транспортного коридора: «Европейский Север России - Урал Сибирь». Выступление на парламентских слушаниях Государственной Думы от 18 апреля 2002 года на тему «Состояние и перспективы развития российских транспортных коридоров Европа-Азия». - 8 с.

9. Николаев Г.Б. и др. Первые этапы космического мониторинга регионов влияния проектируемой железной дороги Архангельск - Сыктывкар - Пермь». -Москва-Сыктывкар. Научно-технический отчет. Том I, Том II. - 1997-2001 годы. - 83 с.

Подписано к печати 08.05.2003г. Формат 60x90 1/16 Объем 2 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Зак.1001. Тип. ВАУ.2003

Plises us9

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Николаев, Герман Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

1. РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ В СОЦИАЛЬНО

ЭКОНОМИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ РЕГИОНА.

1.1 .Анализ рынка транспортных услуг.

1.1.1. Транспорт и его задачи.

1.1.2.Конкуренция, как инструмент самоорганизации транспортного рынка.

1.2.Роль территориальных функций транспорта в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем.

1.2.1.Роль территориальных функций транснационального транспортного коридора Восток-Запад в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем.

1.2.2.Роль территориальных функций 9-го интермодального коридора Север-Юг в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем.

1.3.Транспортная доступность как ресурс и ее влияние на социально-экономическое развитие территории. Постановка научной задачи и выбор методов ее решения.

1.3.1.Транспортная доступность как ресурс и ее влияние на социально-экономическое развитие территории.

1.3.2.Постановка научной задачи и выбор методов ее решения.

Выводы по главе.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ РЕГИОНА.

2.1 .Роль транспортного фактора в функционировании территориальных систем и проблема единой транспортной сети.

2.1.1.Методические аспекты развития региональной транспортной сети.

2.1.2. Модель стоимостной оценки транспортно-географического положения объектов.

2.2. Методологический подход к описанию транспортной сети региона.

2.2.1 .Представление транспортной сети моделью связных ориентированных графов.:.

2.2.2.Статистическая и аналитическая модели операционного анализа управления транспортной сетью региона.

2.3.Модель оценки пропускной способности транспортной сети региона.

2.3.1.Модель оценки пропускной способности транспортной сети региона в условиях наличия помех перевозкам.

2.3.2.Модель оценки объема транспортных перевозок и емкости транспортной сети региона.

Выводы по главе.:.

3. СИНТЕЗ КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ РЕГИОНА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕЕ ПРИМЕНЕНИЮ НА ПРИМЕРЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ

РЕГИОНА РЕСПУБЛИКИ КОМИ.

3.1.Формирование комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона на основе модели многокомпонентных систем.:.

3.1.1.Представление комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона моделью многокомпонентных систем.

3.1.2. Основные этапы и процедуры комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона.

3.2.Применение комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона для оценки эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми.

3.2.1.Анализ социально-экономического развития Республики Коми.

3.2.2. Ориентиры инвестиционной политики и активности, '^(щ развитие международных экономических и финансовых связей.

3.3.Модель оценки экономической эффективности функционирования перспективной транспортной сети региона Республики Коми

3.3.1. Интеграция транспортной сети региона Республики Коми в международную транспортную сеть.

3.3.2. Описание модели оценки экономической эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми.

Выводы по главе.

Введение 2003 год, диссертация по транспорту, Николаев, Герман Борисович

Актуальность темы. Развивающийся транспортный рынок страны ставит перед обществом множество сложных проблем, возникающих в связи с постоянно меняющейся экономической и политической ситуацией, как в стране, так и в мире. Характер этих проблем существенно разнится: одни из них выходят за рамки транспортной отрасли и тесно переплетены социально-экономическими аспектами жизнедеятельности государства, другие связаны с чисто прагматическими интересами субъектов транспортного рынка, третьи носят сугубо внутренний, так сказать «внутритранспортный» характер. Но при всем их многообразии есть одно обстоятельство, которое присуще данному этапу развития транспортной отрасли России во всех ее проявлениях: происходит существенная трансформация стоящих перед ней целей. Действительно, прежние цели первостепенного выполнения квартальных, годовых и пятилетних планов перевозок, безусловного освоения объемов капитальных вложений и т.д. потеряли смысл. На их место пришли другие цели: «Добиться устойчивой конкурентной способности на внешнем рынке транспортных услуг мирового сообщества, а на внутреннем рынке - обеспечить высокий интегральный уровень рентабельности отрасли при удовлетворении спроса на количество и качество транспортных услуг, как одно из необходимых и первостепенных условий обеспечения жизнеобеспечения, современного общества».

Первопричиной таких трансформаций целей и, как следствие, -задач, стоящих перед транспортом России, является стратегическая линия Президента и Правительства на реформирование экономики страны, органическое вхождение ее в мировую экономическую систему. Так, в своем ежегодном послании Федеральному Собранию Президент РФ В.В. Путин отмечает: «Без интеграции российской экономики в мировое рыночное хозяйство невозможно строительство солидного экономического фундамента нашей страны. Стратегическая задача России - войти в мировое хозяйство не в качестве сырьевого придатка, а гармонично развитой, передовой страной с высоким технологическим уровнем, соответствующим вызовам XXI века» /1/.

В настоящее время регион это часть территории одной страны, страны в целом или нескольких стран. В соответствии с этим следует подчеркнуть, что характерной чертой наступающего XXI века являются процессы глобализации и маркетизации жизни мирового сообщества. Применительно к транспорту первое означает, что отныне все достоинства и недостатки транспортной системы той или иной страны имеют уже не только внутренние, но и внешние проявления. Так, если национальная транспортная система развита неадекватно требованиям рынка (например, пропускная способность транспортной сети не достаточна для освоения существующих и прогнозируемых объемов перевозок, не гибкая тарифная политика и т.д.), то экспортно-импортный потенциал страны снижается и, как следствие, национальное благосостояние, по крайней мере, не улучшается. Это положение наглядно иллюстрируется теми проблемами, которые возникли перед Россией в рамках реализации проекта Европейского Союза (ЕС) по созданию системы Критских транспортных коридоров. Таким образом, национальную транспортную систему необходимо рассматривать уже как открытую систему и применять для ее исследования соответствующие методы анализа.

С другой стороны и процессы маркетизации оказывают существенное влияние на транспортную систему страны. Это связано с тем, что рыночные тенденции формируют иную структуру экономики, которая в целом и определяет требования к национальной транспортной системе. Так, например, в странах с плановой экономикой выпускается и потребляется больше первичных продуктов (угля, руды, стали, электрической энергии и т.д.) на единицу экономической активности, нежели в странах с рыночной экономикой. Соответственно, намного выше потребность в перевозках больших объемов грузов, произведенных добывающей промышленностью, с невысокими транспортными издержками, что и определяет выбор железнодорожного транспорта как базового (например, в СССР). В рамках рыночной экономики (при реализации принципов маркетинга и логистики /61/, /70/) особое значение приобретают проблемы формирования, управления и обеспечения устойчивого функционирования каналов грузопотоков, поскольку 90-95% времени жизненного цикла товары находятся в процессе транспортировки /69/. В странах с развитой рыночной экономикой такие каналы создавались годами, зачастую методом проб и ошибок, при активном вмешательстве государства (это особенно характерно для стран ЕС) и в настоящее время практически сформировались. Об этом свидетельствует, например, система Критских транспортных коридоров. Транспортный рынок же нашей страны, как отмечалось выше, находится в стадии формирования с присущими этому периоду ярко выраженными переходными процессами и неопределенностью их протекания. Характер и динамика этих процессов в значительной степени определяется структурой собственно рынка, в рамках которой можно выделить два главных взаимодействующих субъекта: транспортная система; потребители транспортной продукции - грузоотправители и грузополучатели.

Их стратегия поведения подчинена основной цели - завоевание наиболее выгодных, доминирующих позиций на транспортном рынке. И это естественно. Так, для потребителей транспортной продукции это означает добиться максимального сокращения расходов на перевозку, доступности транспорта в любое время, обеспечения сохранности грузов и доставки их точно в срок и т.д. Для транспортных организаций важно завоевать или сохранить наиболее благоприятное положение на рынке транспортных услуг по сравнению со своими конкурентами и привлечь для перевозки как можно большее количества грузов. С этой целью проводится работа по улучшению транспортного сервиса, формируются конкурентоспособные тарифы и т.д. Результатом этих усилий является получение максимального дохода и прибыли. Причем важной спецификой отечественного рынка транспортных услуг является доминирование на нем железнодорожного транспорта (например, до 70.80% грузовых перевозок по основной номенклатуре грузов осуществляется железнодорожным транспортом). Поэтому для формирования равновесного состояния на рынке транспортных услуг необходимо достижение разумного компромисса между субъектами конкурентной среды, позволяющего получить интегральный экономический эффект всем участникам рынка.

Теоретической базой для построения таких компромиссных экономических систем и принятия рациональных решений по ним служат теория игр, методы теории принятия решений, информационные системы стратегического прогнозирования и планирования, математическое моделирование экономических процессов, теория оптимального управления экономическими процессами, которые учитывают взаимосвязи коллективного оптимума и функционирования рынка (они составляют раздел «экономики благосостояния»). Что они показывают применительно к сложившейся у нас ситуации? Поскольку транспортная продукция не «складируется», то предложение должно подстраиваться под самый высокий уровень спроса, который, в общем случае, сильно меняется под воздействием сезонных колебаний различного характера (например, цена на баррель нефти, одного из основных источников экспорта страны, может меняться на мировых рынках иногда до 4 раз в году). Другими словами, объем перевозок на транспорте примерно следует за изменением объемов экономической деятельности. По этим причинам спрос, а иногда и предложение, очень изменчивы. Поскольку обе эти величины относительно неэластичны, по крайней мере, в течение короткого промежутка времени, то возможны существенные изменения цены, способные привести к нарушению достигнутого компромисса на рынке транспортных услуг, его стагнации и, как следствие, к банкротству некоторых транспортных организаций. Для нашей страны эта ситуация более чем реальна, учитывая ту позицию, которую занимает на рынке транспортных услуг железнодорожный транспорт /71/.

Можно ли избежать этой негативной, но вполне реальной ситуации? Ответ положительный - да, за счет проведения государством разумной политики на рынке транспортных услуг. Причем, и это очень важно, в основе данной политики должны лежать не директивные методы, а экономическая стратегия влияния на рынок, основанная на выборе рациональных базовых тарифов на перевозку грузов и допустимых коридоров их изменения. Для этого необходимо оперативно провести оценку эффективности транспортной сети, чтобы принять обоснованное решение по ее развитию. Зачастую такие решения могут приниматься в условиях недостатка исходной информации, т.е. в условиях неопределенности /8/, /72/.

К настоящему времени в области оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, как образующей его инфраструктуру, имеется весьма ограниченное число работ, а сама проблема рационального развития транспортной сети так и не получила законченного решения, что и определило актуальность данной диссертационной работы.

В соответствии с актуальностью целью диссертационной работы является следующее. Исходя из анализа влияния региональной транспортной сети на социально-экономическое развитие региона определить роль транспортной сети в развитии региона; разработать комплексную методику оценки эффективности функционирования транспортной сети региона; применить комплексную методику оценки эффективности функционирования транспортной сети региона для оценки эффективности функционирования перспективной транспортной сети региона Республики Коми.

На основе целевой установки в диссертационной работе поставлена научная задача, которая состоит в разработке комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона с целью выбора наилучшего или, по крайней мере, рационального ее варианта по критерию достижения максимального (нехудшего) экономического эффекта для народного хозяйства региона.

Объект исследования: структура и размещение сети путей сообщения, транспортных коридоров.

Предмет исследования: анализ и прогноз характеристик качества и эффективности транспортного обеспечения территории и населения.

Методы исследования. Диссертационная работа базируется на совокупности методов, используемых для ее решения: анализа и синтеза транспортных сетей и больших экономических систем; статистических испытаний, математического моделирования экономических процессов и динамического программирования; теории вероятностей и математической статистики; моделирования многокомпонентных систем; теории принятия решений; теории оптимального управления экономическими процессами в целом и транспортными системами в частности; теории стратегического прогнозирования и планирования; теории графов и др.

Основные направления исследования.

Основными направлениями исследования над диссертацией являются: анализ роли транспортной сети в социально-экономическом развитии региона; разработка модели оценки эффективности функционирования транспортной сети региона; синтез комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона и выработка рекомендаций по ее применению.

Структура работы.

В соответствии с поставленной научной задачей, целями и направлениями исследования структура диссертационной работы содержит введение, заключение, три главы и список использованной литературы.

Заключение диссертация на тему "Разработка комплексной методики оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети"

Выводы по главе

В третьей главе разработан подход к оценке эффективности функционирования транспортной сети региона с точки зрения ее взаимодействия с социальной, экологической и экономической сферами. Более детально представлены исследования по третьему направлению. Первые два направления выносятся для дальнейших исследований.

Синтез транспортной сети региона, как многокомпонентной системы, наиболее полно отражает процессы, происходящие в действительности и позволяет объединить в модели различные показатели системы: социальные, экономические и экологические. Представление транспортной сети региона ориентированным графом с контурами положительной и отрицательной связи, а также лаги позволяют моделировать процесс во времени, инициируя ту или иную вершину графа.

На основе использования только точного математического аппарата довольно сложно представить региональную транспортную сеть, поэтому в оценке эффективности функционирования транспортной сети широко использованы эвристические методы, на основе которых разработана подробная схема этапов и процедур комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона. На основе указанной комплексной методики был проведен анализ социально-экономического развития Республики Коми и построена многокомпонентная модель оценки эффективности функционирования транспортной сети региона.

Анализ социально-экономического развития Республики Коми показал глубокое противоречие между экономическим потенциалом, с одной стороны, и качеством человеческого потенциала — с другой стороны. То есть Северо-запад сталкивается с растущими ограничениями в социальной сфере, главное из которых - неуклонное снижение количественных и качественных характеристик человеческого потенциала. Но в то же время сделан вывод о том, что уровень развития экономики Республики Коми обеспечивает поступательность ее развития. Немаловажную роль в этом вопросе принадлежит состоянию и эффективности функционирования транспортной сети.

Завершающим этапом создания научно-методического аппарата комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона является разработка модели оценки экономической эффективности, на основе которой в работе проведена оценка экономической эффективности функционирования перспективной транспортной сети Республики Коми, которая показала ее высокую коммерческую и бюджетную эффективность. В частности, внутренняя норма доходности находится на уровне 24-38% (по очередям), срок возврата кредитов и платы за них обеспечивается в течение ' 7-8 лет, получение значительных размеров свободной наличности наступает через 4-5 лет от начала эксплуатации. Вместе с тем, реализация проекта требует весьма значительных инвестиций. Но не смотря на это, результаты расчетов показали большую экономическую эффективность для народного хозяйства нового проекта. По модели оценки экономической эффективности функционирования транспортной сети региона разработан алгоритм вычисления ВВП и мультипликатора.

Кроме того перспективная транспортная сеть эффективно интегрируется в транспортную сеть России и международную транспортную сеть.

Таким образом, разработанная автором комплексная методика оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, в основе которой лежит научно-методический аппарат, позволяет с большой степенью достоверности оценить экономическую эффективность функционирования транспортной сети региона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ функционирования транспортной сети региона показывает несомненное ее влияние на социально-экономическое развитие территории. Это проявляется в том, что транспорт связывает процесс производства и сферу обращения, активно влияя на процесс воспроизводства, тем самым объединяет все отрасли экономики в единый комплекс и является неотъемлемой частью производительных сил. В то же время сама транспортная отрасль находится на стадии становления и перехода к рыночной экономике. Этот переход осуществляется двумя путями: планомерно, под управлением государства и под влиянием конкуренции.

Учитывая свое геополитическое положение в мире для России было бы крайне непростительно не воспользоваться этим для комплексного решения своих масштабных геополитических, экономических и демографических проблем. Это может быть реализовано на основе создания транспортных коридоров и внедрения их в международную транспортную сеть. Таким образом, транспортная отрасль, в отличие от других более однородных отраслей включает в себя различные виды транспорта, находящиеся в противоречивых отношениях рынка транспортных услуг, имеющие свою специфику, свою физико-техническую основу, свой уровень конкретной способности и ряд других особенностей, но призванные взаимодействовать в едином транспортном процессе и поэтому нуждающиеся в едином стратегическом мозговом центре, вырабатывающем государственную транспортную политику, направленную на максимальное использование всех транспортных ресурсов.

Краткое рассмотрение некоторых концептуальных положений формирования стратегии управления направленным развитием транспортной отрасли в условиях выхода из системного кризиса и продолжения реформ перехода к рыночной экономике, позволяет сделать следующие выводы. Во-первых, усиление роли государства в переходный период должно быть направлено на более рациональное использование существующих пространственных и временных ресурсов пропускной способности государственной транспортной сети для организации транзитных перевозок. Во-вторых, совершенствование организационной структуры транспортной отрасли направлено на создание единого координирующего центра государственной исполнительной власти. В-третьих, использование результатов современной науки и новых информационных технологий для поиска более эффективных решений в транспортных процессах.

Базируясь на приведенных выше выводах оценено влияние транспортной инфраструктуры на внетранспортную область, где показано, что внетранспортный эффект от улучшения обеспеченности дорогами в 8-10 раз превышает эффект на транспорте. Отдельно выделены конкретные источники экономии за счет изменения конфигурационных особенностей транспортной сети и ее надежности. Определен совокупный ущерб от той или оной надежности хозяйственных связей, который складывается из следующих статей: первая группа статей касается неизменности качественно-количественных характеристик перевозимых грузов: аварии и крушения; порча или снижение сортности транзитных грузов во время хранения, страховой завоз которых возник из-за сезонной ненадежности транспортных связей особенно, в районах Крайнего Севера; вторая группа учитывает недопущение дополнительных издержек в процессе транспортировки: нерегулярность движения (опоздания) и связанное с ним снижение оборачиваемости грузов (в том числе в виде различных штрафов); брак в поездной и маневровой работе, преждевременный износ шин, пережег горючего и т.п.; простои из-за бездорожья, переправ, простои и недогруз судов из-за малой воды и т.д.; третья группа статей издержек касается снижения дальности перевозок: стоимость перевозок.

Снизить номинальные убытки можно двумя относительно автономными способами (при условии, что управление оптимальное): производственно-техническим; позиционным, т.е. посредством улучшения рисунка сети.

В последнее время в исследованиях по эффективности транспортной сети заметен переход с узкоотраслевых критериев на глобальные, так как при оценке ее эффективности необходимо рассматривать не только внутренние но и внешние связи.

В общем случае для математического описания процессов, связанных с перевозками в заданном регионе, необходимо формализовать следующие основные компоненты: топологию транспортной сети рассматриваемого региона; грузопотоки на заданной топологии транспортной сети; модель управления грузопотоками; влияние внешних экономических факторов. Задача оценки и задача принятия решения тесно переплетены между собой и каждая в отдельности теряет всякий логический смысл. В силу этого общая схема комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона может быть представлена в виде: предварительный анализ проблемы; постановка задачи; получение исходных данных; получение оценок; анализ и интерпретация полученных результатов оценки; принятие решения.

На основе особенностей территориального функционирования единой транспортной сети в регионе сформулирована в общем виде исследовательская гипотеза, ее следствия и логическая схема решения возникших проблем: конфигурация (топология) сети может быть вычленена как ее особая разновидность системных свойств (по отношению к общеизвестным технико-экономическим свойствам), иными словами, топология сети ("рисунок", начертание) может рассматриваться как дополнительный по существу и специфический по содержанию ресурс социально-экономического развития той или иной территории; специфика ресурсности конфигурации сети выражается в понятиях надежности системы путей сообщения. Общая надежность складывается из двух независимых видов надежности: технической, учитывающей технико-экономические особенности конкретного вида путей сообщения, и надежности конфигурации, зависящей только от топологии; территориальное развитие региональной транспортной системы может достаточно точно (однозначно) планироваться на основе нормативов надежности.

Разработанная автором модель стоимостной оценки транспортно-географического положения точечных объектов с фиксированными жизненно важными связями позволяет оценить эффективность транспортной сети через коэффициент интегральной транспортной доступности, который является системным показателем обеспеченности территории транспортными путями.

Методологический подход к описанию транспортной сети региона автором представлен моделями на основе связных ориентированных графов и операционного анализа управления транспортной сетью региона. В работе приведено подробное математическое описание моделей и сделаны следующие выводы: в зависимости от информации о стоимости дуги можно выделить два основных типа транспортных сетевых моделей: модели с учетом только временных характеристик (ограничение на ресурсы не накладывается) и модели с учетом временных и ресурсных характеристик.

Аппарат операционного анализа представлен двумя моделями: статистической и аналитической. В обеих моделях операционного анализа продолжительность выполнения транспортных перевозок балансируется интенсивностью поступления необходимых объемов дефицитных материальных ресурсов, включая и капитальные вложения. Предлагаемые модели имеют достаточно простые алгоритмы, не обременены чрезмерно сложными вычислениями и при этом являются системными: в них действия отдельных узлов транспортной сети анализируются с учетом их взаимных связей. Они позволяют получить многостороннюю оценку эффективности производственной деятельности транспортной сети на текущий период на основе ограниченного числа исходных параметров. Основное достоинство рассматриваемых моделей операционного анализа заключается в том, что все постулаты (предположения), используемые при построении их алгоритмов, непосредственно связаны с логикой практической деятельности многоресурсных (многомодульных) структур, идентичных реальным системам, в которых последовательно выполняются поступающие работы. Благодаря этому становится возможным моделировать работу транспортной сети, основываясь целиком на логике и принципах, по которым осуществляется процесс выполнения транспортных перевозок в реальных транспортных сетях.

Предложенная автором модель оценки пропускной способности транспортной сети региона позволяет оценить эффективность транспортной сети при осуществлении перевозок в условиях воздействия помех транспортным перевозкам. При этом возможна вероятностная оценка показателей транспортной сети. Подход к оценке объема транспортных перевозок и емкости транспортной сети позволит выявить в каком направлении необходимо вести совершенствование емкости транспортной сети с целью повышения ее эффективности при все более увеличивающемся объеме транспортных перевозок. Исходя из этого, исследование эффективности транспортной сети региона должно базироваться на концепции рассмотрения транспортной сети как объекта объединения территории региона в территориально-экономическую систему.

В третьей главе разработан подход к оценке эффективности функционирования транспортной сети региона с точки зрения ее взаимодействия с экономикой, экологией и социально-экономической сферой. Синтез транспортной сети региона, как многокомпонентной системы, наиболее полно отражает процессы, происходящие в действительности и позволяет объединить в модели различные показатели системы: социальные, экономические и экологические. Представление транспортной сети региона ориентированным графом с контурами положительной и отрицательной связи, а также лаги позволяют моделировать процесс во времени, инициируя ту или иную вершину графа.

На основе использования только точного математического аппарата довольно сложно представить региональную транспортную сеть, поэтому в оценке эффективности функционирования транспортной сети широко использованы эвристические методы, на основе которых разработана схема основных этапов и процедур комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона. На основе указанной комплексной методики был проведен анализ социально-экономического развития Республики Коми и построена многокомпонентная модель оценки эффективности функционирования транспортной сети региона.

Завершающим этапом создания научно-методического аппарата комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона является разработка модели оценки экономической эффективности, на основе которой в работе проведена оценка экономической эффективности функционирования перспективной транспортной сети Республики Коми, которая показала ее высокую коммерческую и бюджетную эффективность. В частности, внутренняя норма доходности находится на уровне 24-38% (по очередям), срок возврата кредитов и платы за них обеспечивается в течение 7-8 лет, получение значительных размеров свободной наличности наступает через 4-5 лет от начала эксплуатации. Вместе с тем, реализация проекта требует весьма значительных инвестиций. Но не смотря на это, результаты расчетов показали большую экономическую эффективность для народного хозяйства нового проекта. По модели оценки экономической эффективности функционирования транспортной сети региона разработан алгоритм вычисления ВВП и мультипликатора.

В качестве исходных данных использованы данные статистического исследования, полученные ранее прогнозные результаты с реальными имеют практически абсолютное сходство, что говорит об адекватности применяемой модели. Кроме того перспективная транспортная сеть эффективно интегрируется в транспортную сеть России и международную транспортную сеть. В итоге, разработанная автором комплексная методика оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, в основе которой лежит научно-методический аппарат, позволяет с большой степенью достоверности оценить экономическую эффективность функционирования транспортной сети региона.

Таким образом, в диссертационной работе поставлена и решена научная задача по разработке комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона с целью выбора наилучшего или, по крайней мере, рационального ее варианта по критерию достижения максимального (нехудшего) экономического эффекта для народного хозяйства региона.

Дальнейшие исследования целесообразно проводить в направлениях: разработка методики оценки влияния транспортной сети региона на экологию региона; разработка методики оценки влияния транспортной сети региона на социальную сферу региона; разработка аппарата вероятностной оценки функционирования транспортной сети.

Библиография Николаев, Герман Борисович, диссертация по теме Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

1. Путин В.В. Ежегодное послание президента РФ федеральному собранию. -2002.

2. Петрова Е.В. Статистика транспорта: Учебник / О.И. Ганченко, А.Л. Кевеш. -М.: Финансы и статистика, 2001. -352 с.

3. Будрина Е.В. Конкуренция как инструмент самоорганизации транспортного рынка. II Международная Евроазиатская конференция по транспорту. -СПб.: ТРАНТЕК2000, 2000.

4. Аксененко Н.Е. Стратегические задачи железнодорожного транспорта. Железнодорожный транспорт, 1999, №1 с. 2-9.

5. Зайцев А.А. Экономическая стратегия управления железными дорогами. -СПб.: Севтрансинвест, 1995. -124 с.

6. Ковшов Г.Н. Моделирование основных направлений развития транспорта в системе народнохозяйственного планирования. —М.: Наука, 1985.-198 с.

7. Морозов В.Н. Концептуальные основы управления транспортными системами на современном этапе развития транспорта России. СПб, 1997. -146 с.

8. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Анализ, синтез, планирование решений в экономике: Учебник. -М.: Финансы и статистика, 2001.-365 с.

9. Чавкин A.M. Методы и модели рационального управления в рыночной экономике: Учебное пособие. -М.: Финансы и статистика,2001.-317 с.

10. Николаев Г.Б. Роль транспортной системы в социально-экономическом развитии региона. МАТ. Отчет о НИР. -СПб.: —2002. -32 с.

11. Леонтьев В.В. Межотраслевая экономика / Под ред. А.Г. Гранберга. -М.: Экономика, 1997. -471 с.

12. Ларичев О.И., Браун Р. Количественный и вербальный анализ решений: сравнительное исследование возможностей и ограничений // Экономика и математические методы. —1998. —Т. 34. -Вып. 4. -с.97-107.

13. Канторович Л.В., Горстко А.Б. Оптимальные решения в экономике. -М.: Наука, 1972. -231 с.

14. Федоренко Н.П. Оптимизация экономики: некоторые вопросы использования экономико-математических. методов в народном хозяйстве. -М.: Наука, 1997. -287 с.

15. Багриновский К.А., Логвинец В.В. Интеллектуальная система в отраслевом планировании / Отв. ред. В.Н. Буркова -М.: Наука, 1998. -136 с.

16. Медницкий В.Г. Оптимизация перспективного планирования. -М.: Наука, 1984.-152 с.

17. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения: Пер. с англ. / Под ред. P.P. Ягера. -М.: Радио и связь, 1986. -408 с.

18. Николаев Г.Б. Методические аспекты развития транспортной сети. МАТ. Сб. тезисов и докладов. -СПб, 2002.

19. Мороз Н.В., Николаев Г.Б. Разработка модели оценки эффективности функционирования региональной транспортной сети. МАТ. Отчет о НИР. -СПб.: -2002. -54 с.

20. Зуховицкий С.И., Радчик И.А. Математические методысетевого планирования. -М.: Наука, 1965. -294 с.

21. Фомин А.Ф., Новоселов О.Н., Победоносцев К.А., Чернышов Ю.Н. Цифровые информационно-измерительные системы. -М.: Энергоиздат. -1996. -440 с.

22. Филипс Д., Гарсия-Диас А. Методы анализа сетей. -М.: Мир, 1984. -112 с.

23. Ховард Р.А. Динамическое программирование и марковские процессы. -М.: Сов. радио, 1964. -97 с.

24. Чавкин A.M. Методы статистического и операционного анализа управления в производственных системах. -М.: МИСИ, 1993. -132 с.

25. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. — М.: Статистика, 1975.-221 с.

26. Шеполев И.Г. Математические методы и модели управления в строительстве. -М.: Высш. шк., 1980. -164 с.

27. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М.: Госиздат, 1958.-464 с.

28. Медник С., Донован Дж. Операционные системы. -М.: Мир, 1978.-232 с.

29. Николаев Г.Б. и др. Методологический подход к описанию транспортной сети региона. МАТ. Сб. тезисов и докладов. -СПб, 2002.

30. Филюстин А.Е., Николаев Г.Б. и др. Устройство для решения задачи оценки качества. Патент на полезную модель №2003106611/20(007098).

31. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. ~М.: Московский рабочий, 1973. -296 с.

32. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. -М.: Сов. радио, 1979.-184 с.

33. Буш Г.Я. Методологические основы научного управления изобретательством. -Рига: Лиесма, 1974. -167 с.

34. Гилъде В., Штарке К. Нужны идеи: Пер. с нем. -М.: Мир, 1973.-64 с.

35. Голдовский Б.Ч., Вайнерман М.И. Рациональное творчество. -М.: Речной транспорт, 1990. 120 с.

36. Джонс. Дж.К. Методы проектирования: Пер. с англ.- 2-е изд., доп. -М.: Мир, 1986. 326 с.

37. Диксон Д. Проектирование систем: изобретательство, анализ, принятие решений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1969. — 440 с.

38. Загоруйко Н.Г. Методы обнаружения закономерностей. М.: Знание, 1981. -62 с.

39. Одрин В.М., Картавов В.В. Некоторые итоги и перспективы развития морфологического анализа систем / Препринт АН УССР. Ин-т кибернетики, 73-62. Киев, 1973. - 83 с.

40. Одрин В.М., Картавов В.В. Морфологический анализ систем. -Киев: Наукова думка, 1977. — 183 с.

41. Одрин В.М. Метод морфологического анализа технических систем. М.: ВНИИПИ. 1989. - 312 с.

42. Повилейко Р.П. Классификация методов решения конструкторско-изобретательских задач (десятичные матрицы поиска). // Проблемы информатики. Новосибирск: Наука, 1972. -Вып.5, - с. 5-37.

43. Повилейко Р.П. Инженерное творчество. -М.: Знание, 1977.-62 с.

44. Техническое творчество: теория, методология, практика. Энциклопедический словарь-справочник / Под ред. А.И. Половинки на, В.В. Попова. М.: НПО "Информ-система", 1995. - 408 с.

45. Титов В.Н. Выбор целей в поисковой деятельности (методыанализа проблем и поиска решений в технике), — М.: Речной транспорт, 1991.- 125 с.

46. Тринг М., Лейтуэйт Э. Как изобретать?: Пер. с англ. —М.: Мир, 1980.-272 с.

47. Цуриков В.М. Проект "Изобретающая машина" -интеллектуальная среда поддержки инженерной деятельности // ТРИЗ. -1991. -№2.1. -с. 17-35.

48. Дворянкин А. М. Экспертная система для принятия проектных решений // Инновационное проектирование в образовании, технике и технологии: Межвуз. сб. научн. тр. — Волгоград, Изд-во ВолгГТУ, 1996, с. 25 - 34.

49. Г.Б.Николаев и др. Оценка влияния строительства спрямляющей железнодорожной линии район Архангельска Микунь — Сыктывкар — Кудымкар - район Перми на общественное благосостояние. ОАО-Межрегиональная компания «Белкомур», 2000.

50. Джеффри Д. Сакс, Фелипе Ларрен Б. Макроэкономика. Глобальный подход. Академия народного хозяйства при правительстве РФ, -М:, «ДЕЛО», 1995. -321 с.

51. Гребенников П.И. Макроэкономика. -СПб, 1992. -169 с.57. «Российский статистический ежегодник», Госкомстат России, официальное издание, 1999.

52. Экономическая статистика: Учебник / Под ред. Ю.И.Иванова. -М.: Инфра-М, 2000. -231 с.

53. Зайцев М.Г. Методы оптимизации управления для менеджеров. -М.: Дело, 2002. -300 с.

54. Фатхутдинов Р.А. Управленческие решения. -М.: Инфра-М, 2002.-312с.

55. Аньшин В.М. Инвестиционный анализ. -М.: Дело, 2002.-274 с.

56. Энциклопедия статистических публикаций. М.: Финансы и статистика, 2001.-990 с.

57. Экономический анализ / Под ред. Л.Т.Гиляровской. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. -616 с.

58. Минцберг Г. Структура в кулаке. -СПб.: Питер, 2002. -512 с.

59. Никитин В.А. Управление качеством на базе стандартов ИСО 9000:2000. -СПб.: Питер, 2002. -272 с.

60. Гранатуров В.М. Экономический риск. -М.: Дело и Сервис, 2002.- 158 с.

61. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. -М.: Транспорт, 2001. -248 с.

62. Леншин И.А. Основы логистики. -М.: Машиностроение, 2002. -464 с.

63. Князевский Н.В., Князевская B.C. Принятие рискованных решений в экономике и бизнесе: Уч. пособие. -М.: Контур, 1998. -160 с.

64. Дубов Ю.А., Травкин С.И., Якимец В.Н. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем. -М.: Наука, 1986. -296с.

65. Дубов A.M., Мхитарян B.C., Трошин Л.И. Многомерные статистические методы. -М.: Финансы и статистика, 1998. —369 с.

66. Транспортная логистика. Учебник / Под ред. Л.Б. Милотина. -М.: «Экзамен», 2003. -512 с.

67. Николаев Г.Б. и др. Первые этапы космического мониторинга регионов влияния проектируемой железной дороги Архангельск — Сыктывкар — Пермь». -Москва-Сыктывкар. Научно-технический отчет. Том I, Том И. 1997-2001 годы. - 83 с.

68. Виленский П.Л., Лившиц В.Н. и др. Оценка эффективности инвестиционных проектов. -М.: Дело, 1998. -255 с.

69. Региональная экономика. Учебное пособие / Под ред. М.В. Степанова. -М.: ИНФРА-М, 2002. -463 с.

Похожие работы

Транспорт
05.22.00