Экономическая эффективность систем жизнеобеспечения метрополитенов тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Петрова, Елена Александровна

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ И МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1 Метрополитен, как элемент городской транспортной системы.

1.2 Эффективность проектных решений: традиционные подходы и их совершенствование.

1.3 Анализ методов оценки экономической эффективности инвестиционных проектов.

2 АНАЛИЗ МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЯ

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ТОННЕЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

2.1 Принципы определения эффективности систем проветривания.

2.2 Разработка системы показателей и критерия экономической оценки.

2.3 Учет факторов времени, неопределенности и риска при проведении оценки.

3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВОКУПНЫХ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЮ

СИСТЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ.

3.1 Особенности строительства метрополитенов в условиях Сибири.

3.2 Структура затрат на создание и эксплуатацию тоннельной вентиляции метрополитенов.

3.3 Влияние конструктивно-технологических факторов на стоимость и трудоемкость строительства.

3.4 Сравнительная экономическая эффективность систем тоннельной вентиляции метрополитена.

4 МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВЫБОР ЭКОНОМИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ ТОННЕЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНОВ.

4.1 Постановка задачи, описание математической модели и подготовка исходных данных.

4.2 Выбор экономически эффективных вентиляторных агрегатов для заданных режимов проветривания метрополитена.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Экономическая эффективность систем жизнеобеспечения метрополитенов"

Современное развитие городов и массового пассажирского транспорта в России отражает социальные потребности в улучшении обслуживания населения. В этой связи особое значение приобретает развитие скоростных видов транспорта, среди которых одним из основных является метрополитен, обеспечивающий надежность эксплуатации и позволяющий организовать массовые пассажирские перевозки независимо от напряженности уличного движения и погодных условий.

В последнее время в планировке и застройке крупных городов особое значение приобретает комплексное освоение подземного пространства. Строительство метрополитенов позволяет связать в единую систему различные сооружения с многофункциональными подземными и наземными объектами. Включение в данную систему кроме станций метрополитена остановок наземного городского транспорта, переходов к станциям пригородного железнодорожного движения, центров социально-бытового обслуживания населения позволяет создать важнейшие узлы городской инфраструктуры.

Метрополитены функционируют в более чем ста городах тридцати стран мира, их протяженность составляет около 5600 километров. Россия занимает третье место среди стран мира по количеству городов с действующими метрополитенами и четвертое по общей протяженности пути. В настоящее время метрополитены строятся и осуществляют перевозки в шести городах России - в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде и Самаре. Кроме того, ведется проектирование и начинается строительство метро в Красноярске, Омске, Уфе, Казани и Челябинске. Вместе с тем, метрополитены представляют собой сложные инженерные сооружения, поэтому являются капиталоемким видом транспорта, требующим значительных затрат сырьевых, материальных и финансовых ресурсов.

Финансирование строительства метрополитенов в России осуществляется в основном за счет бюджетных средств. Кроме того, все действующие в нашей стране метрополитены создавались в расчете на централизованное бюджетное финансирование, поэтому дотации составляют от 40% до 60% эксплуатационных расходов. Происходящие в настоящее время кардинальные изменения в российской экономике, недостаточность бюджетных средств, необходимость комплексной оценки структурообразующих сооружений метрополитенов с целью выбора наиболее рационального варианта определяют актуальность темы исследования.

Эффективность реализации и эксплуатации проекта на всех стадиях его жизненного цикла зависит от точности технико-экономических расчетов и объективности анализа.

Одним из основных элементов жизнеобеспечения метрополитенов ^ являются системы тоннельной вентиляции. Состояние воздушной среды существенно влияет на самочувствие пассажиров, на здоровье и работоспособность обслуживающего персонала, а также на сохранность технологического оборудования. Кроме того, в последние годы возросла вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций. Поэтому задачей вентиляционных систем является не только поддержание требуемых параметров воздушной среды в нормальных условиях, но и создание необходимых режимов проветривания при авариях и пожарах.

Сооружения тоннельной вентиляции являются дорогостоящими объектами. Так стоимость вентиляционных систем составляет от 7 % до 15 % стоимости строительства станций. Следует также отметить, что эксплуатационные показатели метрополитена в значительной степени зависят от эффективности и конструктивно-технического совершенства систем проветривания. Тоннельная вентиляция метрополитенов является крупным потребителем электроэнергии, расход которой уступает только расходу на эксплуатацию подвижного состава и составляет от 800 до 1200 киловатт-часов на 1 километр линии. В то же время более 70 % потребляемой электроэнергии теряется, а городские бюджеты несут огромные потери. Это происходит из-за несовершенства аэродинамических параметров действующего вентиляционного оборудования, что в свою очередь вызвано неполным соответствием типов применяемых вентиляторов разнообразию участков вентиляционных сетей метрополитенов. В этой связи особую актуальность приобретает обоснованный выбор оборудования, используемого в системах проветривания.

В настоящее время на рынке вентиляционной техники в России широко представлены разнообразные отечественные и зарубежные тоннельные вентиляторные агрегаты. Многовариантность и альтернативность предлагаемых решений вызывает необходимость комплексной оценки и обоснования эффективности схем проветривания метрополитенов. Однако, несмотря на повышенные требования безопасности, в проектах строительства метрополитенов до сих пор применяются типовые схемы вентиляции с использованием устаревшего оборудования, работающего с низкими технико-экономическими показателями. Во многом это объясняется тем, что недостаточно проработаны вопросы экономического анализа вариантов и выбора оборудования. Отсутствие методических основ и практических рекомендаций проведения оценки является одной из причин того, что в проектах строительства не проводится экономическое обоснование эффективности применяемых систем проветривания.

В последние годы отечественная наука и практика оценки эффективности новой техники, опирается на опыт определения эффективности инвестиций в странах с развитыми рыночными отношениями, где уже сложились научно-обоснованные традиции в этой области.

Вместе с тем требуются уточнение и дальнейшая проработка методических аспектов экономической оценки и обоснования эффективности применительно к системам тоннельной вентиляции метрополитенов. Недостаточная разработанность указанных теоретических и практических вопросов предопределили значимость и выбор темы исследования.

Цель исследования состоит в разработке методических основ оценки экономической эффективности управления совокупными затратами при создании и эксплуатации систем проветривания метрополитенов с учетом альтернативности вариантов и неопределенности будущих условий функционирования.

Для достижения вышеназванной цели в диссертации поставлены и решены взаимосвязанные задачи:

1. Определены тенденции развития систем проветривания метрополитенов, сформулированы и проанализированы основные проблемы, связанные с выбором вентиляционного оборудования при проектировании и строительстве метрополитенов.

2. Выявлены специфические особенности, имеющие существенное значение как для экономической оценки деятельности метрополитена, так и для анализа функционирования его технических систем.

3. Изучены и систематизированы факторы, влияющие на экономическую эффективность применения систем проветривания метрополитенов.

4. Проанализированы существующие подходы и методы оценки эффективности проектных решений и техники в условиях рыночной экономики.

5. Обоснованы критерий и система показателей для оценки эффективности и выбора варианта вентиляционных сооружений.

6. Разработана экономико-математическая модель оценки эффективности вариантов систем тоннельной вентиляции и оптимального выбора оборудования.

7. На основе результатов исследования предложены практические рекомендации по выбору вентиляционных систем и техники для строящихся метрополитенов Сибири.

В данной работе в качестве теоретического объекта исследования выступает методология оценки экономической эффективности сложных технических динамично развивающихся систем; в качестве эмпирического рассматриваются системы тоннельной вентиляции метрополитенов, а предметом исследования являются методы анализа и оценки эффективности затрат на создание и использование технических систем.

Теоретической и методологической основой исследования являются работы ведущих отечественных и зарубежных ученых в области экономического анализа эффективности инвестиционных проектов и нововведений. Вопросы анализа экономической эффективности проектов также рассматривались в работах отечественных ученых А.И. Анчишкина, Д.С. Львова, В.Н. Лившица, П.И. Завлина, Я.С. Мелкумова, А.Б. Идрисова, С.Ю. Глазьева, И.В. Белова, В.Я. Шульги, У.Э. Миккова, А.В. Васильева, А.Г. Кругликова, С.И. Шумилина, А.И. Щербакова и др.

Среди зарубежных авторов, работы которых оказали значительное влияние на развитие теории и методов оценки инвестиционных проектов, следует отметить такие имена, как Шарп У., Бирман Г., Оптнер С., Холт Роберт Н., Баренс Сет Б., Хавранек П., Бригхем Ю, Гаспенски Л., Шмидт С., Решке X, Шелле X.

В процессе выполнения исследования используются общенаучные методы и приемы, такие как логический анализ, классификация, системный подход, экспертные оценки, а также методы экономико-математического моделирования.

Аргументация положений диссертационного исследования базируется на данных проектно-сметной документации строительства Новосибирского и Красноярского метрополитенов, нормативных документах законодательных, исполнительных и надзорных органов, а также на фактах и статистических данных, опубликованных в монографиях и экономической литературе.

Научная новизна работы заключается в предложенном новом комплексном подходе к обоснованию эффективности затрат и выбору систем тоннельной вентиляции метрополитенов, основанном на принципе альтернативности использования возможных типов оборудования и неопределенности будущих условий функционирования метрополитена. При этом

- систематизированы и изложены экономические показатели, характеризующие затраты на создание и эксплуатацию систем тоннельной вентиляции метрополитенов;

- дана классификация факторов, влияющих на экономическую эффективность систем проветривания и выбор рационального варианта применяемого оборудования;

- предложен оригинальный критерий экономической оценки эффективности затрат на создание и эксплуатацию тоннельной вентиляции метрополитенов, позволяющий проводить объективный сравнительный анализ альтернативных вариантов;

- разработана экономико-математическая модель и впервые решена задача по определению областей рационального использования разных типов вентиляционного оборудования для заданных вентиляционных режимов.

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что его результаты создают основу для принятия обоснованных решений и повышения качества проектов строительства метрополитенов, что в свою очередь будет способствовать рациональному использованию бюджетных средств. Результаты работы могут быть использованы региональными органами исполнительной власти, проектными институтами, подрядчиками и другими участниками инвестиционно-строительной деятельности для экономически обоснованного выбора технических систем и средств проветривания метрополитенов. Кроме того, результаты исследования способствуют выявлению путей развития вентиляционной техники, помогают определить направления модернизации оборудования систем проветривания метрополитенов, следовательно, могут быть полезными для разработчиков новой вентиляционной техники.

Апробация работы и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследований, теоретические выводы и практические рекомендации были доложены и одобрены на 56-ой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава "Проблемы современной экономики и педагогики" (Новосибирск, НГАСУ, 1999); научно-практической конференции "Новосибирск на рубеже XXI века: перспективы развития и инвестиционные возможности" (Новосибирск, 1999); научно-технической конференции "Подземное строительство России на рубеже XXI века" (Москва, 2000); Российско - Китайском симпозиуме "Строительство шахт и городских подземных сооружений" (Кемерово, 2000); научно-практической конференции "Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе" (Новосибирск, 2001); II Российско - Китайском симпозиуме "Строительство подземных сооружений и шахт" (Кемерово, 2002).

Ряд положений диссертационной работы использован при проектировании систем тоннельной вентиляции второй очереди Новосибирского метрополитена, а также при обосновании выбора вентиляционного оборудования для Красноярского метрополитена. Теоретические результаты использовались МУП "Управление заказчика по строительству подземных транспортных сооружений" мэрии г. Новосибирска и научно-исследовательским и опытно-конструкторским институтом "АЭРОТУРБОМАШ" при разработке нового размерного ряда тоннельных вентиляторов.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы, включающего 144 наименования и приложений.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Петрова, Елена Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи повышения эффективности проектирования и эксплуатации систем тоннельной вентиляции метрополитенов, основанное на совершенствовании методических основ оценки эффективности технических систем и выбора экономически эффективного вентиляционного оборудования. Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Установлено, что проектирование систем проветривания метрополитенов все еще основано на применении типовых решений, с использованием ограниченного числа типов вентиляционного оборудования, что приводит к завышению затрат на создание и низкой эффективности оборудования на стадии эксплуатации. При этом экономическая оценка структурообразующих элементов метрополитена с целью выбора наиболее рационального варианта, способствующего эффективному использованию бюджетных ассигнований, не проводится.

2. Показано, что, в связи с высокой капиталоемкостью сооружений вентиляционных систем, появлением на рынке вентиляционной техники ряда новых разработок и предложений, а также учитывая существенные отличия климатических и градостроительных условий строительства метрополитенов в Сибири (особенно при мелком заложении ), необходимо разработать методические основы анализа и выбора вариантов проектных решений по вентиляции метрополитенов.

3. В результате анализа существующих методов оценки эффективности инвестиционных проектов показана необходимость их совершенствования.

4. Выявлены факторы, влияющие на эффективность систем проветривания метрополитенов. На основе системных и комплексных принципов анализа, определена система показателей и разработан критерий выбора экономически целесообразного варианта вентиляционного оборудования, учитывающий влияние факторов времени, неопределенности и риска при проведении оценки.

5. В связи с тем, что финансирование строительства и эксплуатации метрополитенов осуществляется за счет бюджетных средств, а также учитывая повышенные требования безопасности пассажирских перевозок, основным критерием эффективности выбора вентиляционных систем и применяемого оборудования следует принять комплексный показатель, включающий в себя минимум совокупных дисконтированных затрат на создание и эксплуатацию с учетом заданного уровня управляемости и надежности вентиляционного оборудования.

6. Установлено, что строительство метрополитенов глубокого заложения является более трудоемким, резко снижает скорость строительства и повышает его стоимость. Так при оценке эффективности затрат рекомендуется принимать стоимость сооружения 1 погонного метра вентиляционного сооружения мелкого заложения в диапазоне от 200 до 500 тысяч рублей; глубокого заложения от 450 до 850 тысяч рублей ( в ценах 2002 г.). Глубокое заложение линии приводит также и к повышенным эксплуатационным расходам, которые отнесенные к одному километру линии на 18 - 20% выше, чем при мелком заложении.

7. Показано, что диапазон колебаний стоимости сооружения систем тоннельной вентиляции достаточно широк, так как обусловлен объективными градостроительными условиями, плотностью застройки поверхности, а также рядом других факторов в значительной степени определяющих месторасположение воздухозаборных киосков, а, следовательно, и протяженность вентиляционных тоннелей. Поэтому для получения объективных результатов сравнения вариантов используемого оборудования рекомендуется рассматривать затраты на создание и эксплуатацию вентиляционных камер, которые составляют от 50 до 70 % стоимости всего вентиляционного сооружения.

8. Выявлено, что капитальные вложения в общей структуре совокупных дисконтированных затрат на создание и эксплуатацию вентиляционных сооружений составляют основную долю и достигают 94%. Однако в связи с ростом стоимости электроэнергии доля эксплуатационных расходов в дальнейшем будет увеличиваться.

9. На основе данных проектных институтов, метрополитенов и заводов - изготовителей составлены массивы данных по капитальным затратам на создание и оснащение перегонных и станционных вентиляционных камер для метрополитенов мелкого и глубокого заложения по двенадцати типам вентиляторных агрегатов.

10. По выбранному критерию для каждого вентиляционного режима определен свой тип вентиляторного агрегата, использования которого в вентиляционных сооружениях обеспечит минимум совокупных дисконтированных затрат на создание и эксплуатацию систем проветривания метрополитенов.

11. Впервые показано, что низконапорные и средненапорные вентиляторы с вертикальной осью вращения (ВО-21ВК(Мс), ВО-24ВК(Мс)) имеют существенно меньшие суммарные дисконтированные затраты, поэтому занимают большую часть поля вентиляционных режимов, следовательно, в проектах строительства метрополитенов они должны применяться в первую очередь.

Предложенная методика, включающая формы массивов данных, экономико-математическую модель, алгоритм и программу экономически эффективного выбора вентиляторов, позволяет проводить объективный анализ альтернатив как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации метрополитена. При этом, исходя из принципов системности, комплексности, вариантности экономического анализа, получаемые результаты на каждом из этапов будут сопоставимыми.