Эколого-экономическая оценка оперативного управления природопользованием на угольных разрезах тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Эколого-экономическая оценка оперативного управления природопользованием на угольных разрезах"

РГ6 од

На правах рукописи

ГОЛОВИНА Наталья Петровна

УДК 622.271 : 502.7(043.3)

ЭК0Л0Г0-ЭК0Н0МИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ

Специальность 08.00.19 — «Экономика природопользования и охраны окружающей среды»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 1995

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель докт. экон. наук, проф. КОВАЛЬ В. Т.

Официальные оппоненты: докт. экон. наук, проф. ЯСТРЕБИНСКИЙ М. А., канд. экон. наук КОРОБОВА О. С.

Ведущее предприятие — АО «Экибастузкомир».

Защита диссертации состоится 28 июня 1995 г.

в 11 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета К-053.12.06 Московского государственного-горного университета по адресу: 117935, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. экон. наук, с. н. с. СОКОЛОВСКАЯ М. Б.

Автореферат разослан

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Совершенствование управления природопользованием на угольных разрезах в настоящее время является важной экономической и социальной задачей. На разрезах протекают объективные экологические процессы, которые описываются с той' или иной степенью достоверности современными системами контроля. Для управления природопользованием угольного разреза необходима информация, которая должна по всем объектам управления наиболее полно.в динамике характеризовать все протекающие эколого-эконо-мические процессы и позволять своевременно воздействовать на эти процессы, чтобы изменять их в нужном направлении.

В.настоящий момент общее количество выбрасываемых загрязняющих веществ по разрезам ПО "Экибастузуголь" составляет 49592,3 т в год. Из общего количества выбрасываемых загрязняющих веществ в атмосферу, выбросы от горящих отвалов составляют 37%, при ведении горных работ 45%, при работе котельных 8%. Несмотря на проводимые мероприятия по охране атмосферного воздуха, экологическая обстановка в районе угольных разрезов продолжает ухудшаться.

Создание отвечающей современным требованиям системы управления природопользованием, позволяющей эффективно осуществлять возложенные на нее функции, во многом зависит от полноты, своевременности и достоверности используемой в процессе управления информации. Получение такой информации требует организации непрерывного экологического мониторинга, контроля и фиксирования значительного числа самых разнообразных параметров, характеризующих окружающую среду, рассматриваемую- как объект экологического управления.

Существующая на разрезах организация измерений фактических концентраций загрязняющими веществами производится во времени редко, может использоваться только для целей отчетности и не позволяет осуществлять управление текущей экологической обстановкой на разрезе и в его окрестностях. При экологическом контроле на угольном разрезе важным является исследование и разработка задач по оперативной обработке выбросов вредных веществ в пространстве в течении времени.

В экологическом плане этот вопрос очень важен, так как

при большой периоде отбора информации можно пропустить значительный по амплитуде, но краткосрочный выброс загрязняющего вещества. Малый период вызывает излишне избыточную информацию и в условиях ухудшения экологической обстановки на угольных разрезах совершенствование управления природопользованием представляет собой актуальную научную задачу.

ЦЕЛЬЮ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ является разработка методики эколого-экономического обоснования оптимальной информации для целей оперативного управления природопользованием в зависимости от факторов, опереляющих экологическую обстановку на угольных разрезах при минимальных затратах.

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в оценке экономической эффективности оперативного управления природопользованием осуществляемой на основе комплексного критерия, который учитывает стоимость обработки и оптимальные объемы необходимой экологической информации на угольных разрезах.

НАУЧНЫЕ ПиЛОЖЕНИЯ, разработанные лично соискателем:

1. Впервые установлено, что оперативность экологической информации является близкой к случайной функции времени.

2. Объединение структурных элементов природопользования и затрат на ее обработку необходимо осуществлять на основе разработанной экономико-математической модели образования экологической информации, позволяющей установить целесообразную область ее применения на основе сопоставления величины прибыли разреза с её стоимостью.

3. Сравнение различных вариантов функционирования оперативного управления природопользованием должно осуществляться по предложенному критерию экономической эффективности, представляющего собой увеличение прибыли предприятия от улучшения экологической обстановки на разрезе к затратам по обработке информации,

ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Научное значение работы заключается в том, что разработан четодический подход .к системе оперативности сбора и обработки информации о выбросах загрязняющих веществ в ат> гоферу, на основе методики определения оптимальной экологаческой информации по объему, времени поступления и за ратаи, оценки влияние природоохранной деятели-ости по технологическим процессам в общем объеме прибыли:по раз^.зу и наиболее аффективного направления управления природопользования на основе разработан-

ной экономико-математической модели.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ работы состоит в том, что разработанная методика оценки экономической эффективности оперативного управления природопользованием предназначена д..л поддержания текущей экологической обстановки на угольных разрезах и в его окрестностях.

■ ОБОСНОВАННОСТЬ И ДОСТОВЕРНОСТЬ научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

.- представительным объемов проанализированного статистического и аналитического материала по управлению природопользованием на угольных разрезах;

- корректным применением методов инженерно-экономического анализа, математической статистики и экономико-математического моделирования;

- положительными результатами внедрения предложенной методики по определению Неравномерности выбросов вредных веществ в пространстве в течении времени на предприятиях ПО "Экибастуз-энерго".

РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ РАБОТЫ. Разработанная . методика по определению неравномерности выбросов вредных веществ в пространстве в течении времени предложена для практического использования на предприятиях ПО "Экибастузэнерго". Экономический эффект, от разработанных рекомендаций составляет 2000 тыс. руб. в год (в ценах 1992 г.).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации докладывались на техническом совете ПО "Экибастузуголь", ПО "Экибастузэнерго", на Региональной научно-"етодологической конференции "Проблемы подготовки специа."чстов и развития научных исследований на переходном этапе к рыночным отношениям" г.Каратау (1991г., 1992г., 1993г.).

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам выполненных исследований опубликовано три научные статьи, содержащие основные положения диссертации.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на -/49 • страницах машинописного текста, содержит рисутпор; /5" таблиц, с писк литературы из 72 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: .

1. Анализ состояния вопроса и научные исследования по оценке эффе-тивности управления природопользованием на угольных разрезах.

2. Проведена оценка влияния выбросов вредных веществ угольных разрезов' на окружающую среду.

3. Разработана экономико-математическая модель по оперативной обработке экологической информации на угольных разрезах.

I 4. Сделано математическое моделирование экологических показателей оперативного управления на угольных разрезах.

5. Разработана эколого-экономическая оценка задач оператив-г ного управления.

' Управление природопользованием на разрезах должно обеспечивать: поддержание на заданном уровне текущей экологической обстановки, выполнение норм и требований, ограничивающих вредное воздействие угольного разреза на окружающую среду, проводить оперативное регулирование производственных и экологических показателей, рациональное использование природных ресурсов, их восстановление и воспроизводство.

В процессе "функционирования угольного разреза используется большое число первичных экологических показателей, с учетом которых строится вся работа на различных уровнях управления. Для однозначного описания объектов управления природопользованием необходимо иметь минимальный объем информации, изме! тощийся как функция времени.

Экологический показатель поступает в систему управления с разными периодами квантования. При ручных методах периодичность отбора первичных показателей определялась прежде всего возможностью их переработки, даже в ущерб качеству упраьления. Примене ние современных быстродействующих ЭВМ позволяет переработать любой объе*. экологической информации. Поэтому в настоящее время чрезвычайно остро встала проблема обоснования необходимых во времени объемов информации и периодичности решения задачи, достаточных для описания объектов управления природопользованием.

- Решению данной проблемы и,, вопросам воздействия открытых го' -4-

рных работ на окружающую среду посвящены труда Балацкого О.Ф., Красавина А.П., Примака A.B., Гофмана К.Г., Коваль В.Т., Архипо-ва H.A., Степанова В.Н. и многих других ученых.

Анализ этих исследований показывает, что для предприятий угольной промышленности, и в частности, разрезов, оказывающих постоянное и весьма вредное воздействие на окружающую среду, необходима новая система экологической информации угольных разрезов, и дояана отвечать следующим требованиям:

первичная экологическая информация, получаемая на уровне технологических процессов а операций, дс.лана быть минимально достаточной для отражения объектов управления природопользования;

объем зкояогичксой информации должен быть достаточным для точного описания происходящих экологических процессов в их динамике;

сбор, обработка и использование экологической информации должны обеспечивать своевременность принятия соответствующего управленческого решения;

соотношение между экономическим эффектом и затратами на обрабвку информации не должно быть кике нормативной величины.

Все факторы, участвующие в формировании экологической обстановки на разреза, могут быть представлена двумя классами -управляемыми и неуправляемыми. Как показал выполненный в предыдущих работах факторный анализ, роль неуправляемых факторов (скорости и.направления ветра) а формировании экологической обстановки на разрезе оказывается достаточно весомой и составляет ТЬ% (см. рис. I).

Переход на автоматизированные системы сбора н обработки экологической информации требует новейших технических средств, которые используются дяя сбора и обработки оперативной информации.

Проведенный анализ динамики 'выбросов вредных веществ (пыли, окислов азота, окиси углерода, двуокиси серы) на разрезе "Восточный", за последние тря года показал, что выбросы вредных веществ превышают ДОК в несколько раз, частота сбора и обработки информации влияет на экологическую ситуацию в районе действия разрезов и за его пределами. Картина выбросов носит стохастический характер.

Факторы, влияющие на качество окружавшей среды

I

о»

I

Управляете

технологические и природоохранные процессы

экономические санкции

Реализация решений по нормализации экологической обстановки

Экологическая

обстановка на

разрезе

Экологическая

обстановка на

прилегающей территории

Неуправляемые

- географические

- климатические

- метеорологические

- геология месторождения

- технологические основы горных работ

Информация о. состоянии

объекта управления

Рис. 1 Схема управления экологической обстановкой на разрезе

Существенной проблемой при анализе качества атмосферы и выработке действенных мероприятий по поддержание чистоты воздушного бассейна является фиксация и оперативная оценка как временных, так и пространственных колебаний концентраций отдельных веществ. Временной фактор может быть обеспечен автоматизацией и непрерывностью процесса измерения. Пространственная плотность измерений в каждом конкретном случае выбирается на основе комп-ромиса между требуемой точностью и экономическими возможностями.

В работе разработан спектральный метод оптимизации периодичности экологической информации с использованием дискретного преобразования Фурье корреляционной функции, позволяющей определить нижний граничный предел частоты измерения по времени первичной информации и периодичности решения задач по оперативному управлению:

Тогда при квантовании функции выбросов вредных веществ по времени информация не теряется, надо только соблюдать граничные условия длины фактического шага измерения.

Для различных этапов развития информационной системы характеристики экологической информации меняются по объему, точности, своевременности получения, организации обработки и подготовки принятия решения, что обусловлено методами сбора и обработки информации о выбросах вредных веществ, сложностью подготовки -принятия решения, уровнем технического оснащения.

Экологическая обстановка характеризуется многомерной системой различных факторов; поэтому им свойственны такие черты как случайность и неопределенность. Другими словами, речь идет о стохастической связи, частным случаем которой является корреляционная связь.

К настоящему времени выполнено большое число работ, в которых изучается корреляция между загрязнением атмосферы на разрезах и соответствующими метеорологическими факторами. Они ставят своей задачей не разработку прогнозтических методов и правил, а обобщение сведений режимного характера.

На базе полученных величин с использованием ЭВМ и статистических методов обработки цифровой информации, были получены ста-

тистические зависимости экологических показателей необходимых для целей управления экологической системой.

В работе рассчитаны многофакторные регрессионные зависимости, отражающие связь влияния каждого из отобранных факторов на исследуемые функции. Просчитывались модели нескольких видов, адекватгють указанных зависимостей оценивалась с помощью математической статистики.

В качестве исследуемых экологических показателей были выбраны объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, из них: С^п - объемы выбросов по пыли; ~ объемы выбросов диоксид

серы; С^со ~ объемы выбросов оксида углерода; (¡/го* - объемы выбросов окислов азота.

В качестве исследуемых аргументов, влияющих на изменение объемов выбросов загрязняющих веществ взяты следующие факторы: / - объем добычи по углю; X - объем добычи вскпышных пород; у - температура воздуха; IV- скорость ветра в районе разрез?

Данные модели имеют следующий вид:

^з^щХ+щХ-цмУ- о,5ч иг \

• Л - 0,95", + 9,5 X + Ч, - 1,4 У' 0,9 иГ ,

я* Х- 0,66 У-г,к иг, ог-Ц5Х+1&Х- 0,ччУ-%06 иг,

(1) (2)

(3)

N

где р- - коэффициент корреляции•

Одним из недостатков данных моделей является то, что они позволяют только установить значение экологических показателей выбрасываемых в атмосферу, но не принимать какие-либо решения. Поэтому важным этапом эколого-экономической оценки является разработка критериальной основы по управлению природопользованием угольного разреза.

Анализ данных взаимосвязей позволяет сделать вывод, что наибольшее влияние на рост объемов выбросов загрязняющих веществ по всем ингридиентам оказывает рост объема добычных и вскрышных работ при различных метеорологических ритуациях.

Анализ указанных зависимостей позволил сделать вывод о целесообразности их применения при эколого-экономической оценке управления природопользованием на угольном разрезе. Высокое значение коэффициента корреляции говорит о том, что роль выбросов вредных веществ в атмосферу при формировании экологических характеристик производства достаточно высока.

Зависимости имеют линейный характер, имеют высокий уровень надежности и являются базой для экономико-математической модели образования экологической информации в новых условиях автоматизированной обработки и управления природопользованием на угольных разрезах.

В качестве критерия оценки оперативного управления природопользованием е работе предложено использовать максимум прибили, так как в новых условиях хозяйствования основным показателем рценки результативности разреза является прибыль. Все платежи за выбросы (за установленные и ¿ерхнорк;ативные) и сбросы, за пользование земельными ресурсами также отчкрляютед из прибыли. Кроме того, источником финансирования затрат ча осуществление мероприят». . по упрг злению природопользованием также служит прибыль. • с

Для более объективней оценки критерий эффективности дополнен рядом ограничивающих условий, а именно:

1) устанавливается зависимость между стоимостью обработки информации и ее объемом;

2) недостаток информации (по сравнению с ее оптимальным

объдмом, снижая стоимость автоматизированной системы, одновре-

&

ненно приведет к загрязнение окружающей среда, а следовательно, к потере прибыли предприятия;

3) избыток используемой информации, не улучшая качества управления, лишь увеличивает стоимость оперативной обработки;

4) объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу не должны превышать ПДВ.

Разработанная таким образом критериальная основа обусловила возможность создания на ее базе экономико-математической модели образования экологической информации, которая позволяет производить оценку я выбор вариантов управления природопользованием на угольных разрезах с различной степенью оперативности.

Модель имеет следующий вид :

ПоИ =(Со -Ж ^СЬСд-^ Щ +1*ГДЦР)-

ъ-р х

при условиях:

П.* ГУ)

- й аг; * т<

-ю-

(6) П)

, ft)

Г>кр .

где L ij (к» 1,2,3) - затраты на выполнение j -ой стадии преобразований в I -он пункте над р -^показателей для АС-го уровня управления;

Со - суммарные удельные затраты' по вычислительной мощности на обработку информации вручную;

Кн - препроизводственные удельные затраты на автоматизацию обработки информации и управления;

({¡js- удельная остаточная стоимость высвобождаемого оборудования;

та, - число рабочих дней в году;

- прибыль от единицы конечной продукции в..да S ;

fy - величина ущерба от выбросов вредных веществ по конечной продукции вида s от некачественного сообщения; Ast Л i - интенсивность появления некачественного сообщения, связаннее с выбросами вредных веществ в атмосферу в условиях ручной и оперативной обработки экологической информации;

Ц^ - цена единицы потребляемых материально-технических ресурсов вида s ;

9 Щ'-" величина ущерба от величины выбросов вид;* " С " в »

экологическом процессе от качественного сообщения номера /С ; Л ¿fy ; - и.* тенсивность появления некачественного сообще-

ния номера ft , связанного с выбросами вида." £ в j -м экологическом процессе для базового и нового варианта обработки инфор^-мации;

- вычислительная мощность обработки информации;

1\и - число периодов за которые берется и преобразуется выброс; &ti]f - период квантования по времени, т.е. повторяющиеся моменты времени, когда известна величина выброса р на уровне управле-

с.

ния К ;

I КР

toij - начальный период отсчета времени.

При определении исходных данных для математического моделирования используются ранее описанные экономико-статистические зависимости, позволяйте определить экономические и экологические показатели выбросов вредных веществ в атмосферу для оперативного управления природопользованием на угольных разрезах.

На основе проведенных исследований в области управления природопользованием разработан механизм эколого-экономической оценки управления природопользованием на угольных разрезах. Он позволяет наиболее эффективно проводить оценку мероприятий по управлению экологической ситуацией на разрезе и в его окрестностях.

Анализ экологической.ситуации на разрезе предусматривает получение обобщенных данных о состоянии и динамике развития экологической обе» ловки за любой данный период времени на разрезе в целом и ..а его отдельных участках.

Степень оперативности управления экологическим процессом определяется по форкуле:

где Т - длительность принятого периода планирования; д^р - период времени, принятий за ear регулирования.

Эта величина показывает, как часто определяется контроль й, следовательно, регулирование за выбросаьш прв^Ш вещеМВ.

Оперативность управления экологический» показателями тем выше, чем ч^ще осуществляется регулирование в Течении периода. Поскольку регулирование этого процесса осуществляется с помощью учетной информации с периодом ¿^ , для действительного управления этим процессом необходимо выдерживать условие:

^ дЬ • ' М

Оперативный контроль обеспечивает получение в любой момент времени информации о концентрации загрязняющих веществ нормативам ПДК с оценкой по степени опасности.

Основной экономический эффект от применения задач оператив-

кого управления определяется повышением эффективности сбора обработки информации", повышением качества и надежности управления природопользованием, регулированием выбросов вредных веществ в атмосферу и т.д.

Экономическая эффективность задач оперативного управления связана с организационным основами, экономичностью использования методов стабилизации и оптимизации производства, опирающаяся на математические основы, снижение ее стоимости, опирающаяся в определенной мере на технические основы.

Экономический эффект от внедрения задач определяется улучшением технико-экономических показателя работы разреза, полученным за счет обеспечения безопасных и здоровых условий труда, нормализации условий работы оборудования, оптимальных режимов выполнения природоохранных мероприятий*и снижения штрафных санкций за экологические нарушения.

Основными этапами оценки оперативного управления в разработанном механизме являются:

- определение влияния каздого вредного вещества на окружающую среду и атмосферу угольного разреза;

. / - оценка издержек предприятия при внедрен*.л системы оперативного управления;

- определение оптимальной последовательности экологических и экономических показателей системы;

- оценка.затрат на использование автоматизированной системы управления и получаемых при этом экологических и экономических результатов для различных значений степени использования с применением математических и с таг 5тичесю;х зависимостей;

- разработка вариантов, за которые берется и преобразуется выброс. о

Для оценки эффективности результатов исследования использовался показатель годового экономического эффекта.

Э-Со-С1 , (12)

где Со - затраты на обработку информацит вручную, руб.; £/ - затратн на обработку информации с помощью ЭВМ, руб.;

где Тс - трудозатраты на операции обрабатываемые вручную, руб.»

Та - машинное гремя на обработку информации в часах;

~Ь - среднечасовая плата управленческого работника, руб.;

См - стоимость машинного времени, руб.;

Тр - трудозатраты на подготовку информации, руб.;

Тмр - трудозатраты на машинно-ручные операции, руб.;

- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную лату;

Ц - коэффициент, учитывающий размер накладных расходов.

Он определялся как разница между годовой прибылью при обработке информации вручную и с помощью ЭВМ. Полученный таким образом экономический эффект от разнообразных рекомендаций составляет 2000 тыс.руб. в год (в ценах 1992 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основании выполненного комплекса исследований дано новое решение актуальной, научной и практической задачи, связанной с разработкой модели образования экологической информации для управления природопользованием и определения экономической эффективности ее ооработки на угольных разрезах.

В результате проведенных исследований получены следующие выводы:

1. В работе показано, что учет динамики производственных и экологических процессов, их влияние на существующую систему управления природопользованием на угольных разрезах ПО "Экибастуз-уголь" характеризуются отсутствием необходимого объема экологической информации, что за'трудняет, а иногда и делает невозможным объективную оценку ситуации для принятия решений.

2. Обоснован перечень моделируемых показателей и выбран, с

помощью инженерно-логического анализа и приема шаговой регрессии, круг факторов-аргументов, несущих максимальную информацию о природе утверждающих показателей.

3. Метод оценки экономической эффективности оперативного управления целесообразно выбирать на основе разработанной классификации, учитывающей функциональное назначение системы обработки информации и управления качеством окружающей среда различных уровней и возможные источники их экономической эффективности, проявляющейся в социальной, природной, производственно)» и экономической подсистемах природопользования.

4. Обработку информации с оптимальной степенью использоваг ния следует выбирать на основа разработанной экономико-математической модели и предложенного критерия экономической эффективности оперативного управления, позволяющего установить целесообразную область ее применения на основе сопоставления величины прибыли предприятия с ее стоимостью.

5. Разработанные в диссертации метода совершенствования сбора и обработки информации в системе функций управления природопользованием на разрезе будут являться основой при решении эколого-экономических и социальных задач :

- определение планов и прогнозов;

- разработка рекомендаций, как рациональных решений;

- эколого-экономическая оценка ущероов и платежей от отрицательного влияния разрезов на окружающую среду;

- определение затрат на их предотвращение.

6. Экономический, эффект от внедрения разработанной методики по определению неравномерности выбросов вредных веществ в пространстве в течении времени на предприятиях ПО "Экибаютузэнерго" . составляет 2000 тыс. руб. в год (в ценах 1992 г.).

Основные положения диссертации опубликс эаны в следующих работах: >

I. Головина Н.Г. Нормирование качества атмосферного воздуха в районе Экибастуэского месторождения. В сб.: "колого-экономг 1-ские аспекты рационального природопользования в горной промышленности. 41.: ЦПВНТГО, 1991, - Ю2-Ю5с.

2.. Головина Н.П. Нормирование качества атмосферного воздуха. В кн.:"Тезисы докладов на региональной научно-методологической

конференции "Проблемы подготовки специалистов и развития научных исследований на переходном этапе к рыночным отношениям". 21-23 мая 1991г., г.Каратау, 1991, - 45с.

3. Коваль В.Т., Головина Н.П. Оценка организации управления природопользованием и экологического мониторинга. //Уголь, »6, 1994, - 34-36с.

Подписано в ."печать 22.05.95. Объем I печ.л. Тираж 100 экз.

Типография МГГУ. Ленинский пр.,6

Формат 60x90/16 . Заказ * /А^