Экономико-математические модели и методы управления рыболовством тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Экономико-математические модели и методы управления рыболовством"

На правах рукописи

Анферова Елена Николаевна

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ РЫБОЛОВСТВОМ

08 00 13 — Математические и инструментальные методы экономики

ООЗ162531

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Владивосток - 2007

003162531

Работа выполнена на кафедре математических методов в экономике Института математики и компьютерных наук Дальневосточного государственного университета

Научный руководитель- кандидат технических наук, профессор

Абрамов Александр Львович

Официальные оппоненты доктор экономических наук, профессор

Российской экономической школы Гуриев Сергей Маратович

Защита состоится 13 ноября 2007 года в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д 21219601 по присуждению ученой степени кандидата экономических наук в Российской экономической академии им Г В Плеханова по адресу:

117997, г. Москва, Стремянный пер, 36, кЗ, ауд 353

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российской экономической академии им. Г В Плеханова.

Автореферат разослан 10 октября 2007 г

кандидат экономических наук, доцент, руководитель проектов НОУ «НУМЦ» Гусева Ирина Григорьевна

Ведущая организация Институт систем энергетики им Л.А. Ме-

лентьева Сибирского отделения Российской Академии Наук

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 212196 01, кэ.н., доцент

Г.Д Серов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. С установлением рыночных отношений в сфере добычи и переработки водных биоресурсов управление рыболовством в России значительно осложнилось Это связано с возникновением большого количества фирм-ресурсопользователей, конкуренция среди которых приводит к чрезмерной эксплуатации ценных промысловых видов вплоть до их исчезновения Мощность промыслового флота существенно превышает возможности его обеспечения промысловыми ресурсами в силу естественных биологических ограничений Имеет место рыночный характер формирования цены на рыбопродукцию, в результате чего максимизация объемов изъятия биоресурса ресурсопользователями не гарантирует максимальную доходность Положение осложняется противоречивостью интересов ресурсопользователей, максимизирующих прибыль от эксплуатации ресурсов, и государства, заинтересованного в максимизации общественного блага от ресурсопользования и устойчивом воспроизводстве биоресурсов

В данной ситуации как менеджер биоресурсов в лице государства, так и ресурсопользователи сталкиваются с необходимостью согласования стратегий своей деятельности и формирования адекватной политики управления рыболовством Это обстоятельство обуславливает актуальность разработки экономико-математических моделей и методов анализа эффектов принимаемых управленческих решений в сфере рыболовства с целью повышения экономической эффективности этой отрасли.

Степень разработанности проблемы Рассмотрение проблем морского рыболовства и эффективности использования биоресурсов нашло отражение в работах отечественных ученых Бабаяна В К, Болдырева В 3, Бочарова Л Н, Булатова О А, Буслова А В, Варкентина АИ, Вылегжанина АН, Егорова ЭО, Заферман МЛ, Зверьковой Л М, Зиланова В К, Комличенко В В, Котенева Б.Н, Лепесевича Ю М, Малкина ЕМ, Расс ТС, Сергеевой НП, Шейниса ЛЗ, Шунтова ВП и др Результаты этих работ отражают как обширный фактический материал о состоянии биоресурсной базы отечественного рыболовства, так и практические рекомендации по решению актуальных проблем рыболовства, такие как сокращение нелетального вылова биоресурсов, повышение достоверности промысловой статистики, увеличение глубины переработки рыбного сырья В ряде работ рассматриваются такие методы управления, как предосторожный подход, ограничение и распределение промыслового усилия, ограниче-

ние периода лова промысловых видов Вопросы экономики ресурсо-пользования рассматривались в трудах зарубежных ученых Андерсона Л, Графтона К, Дефео О, Кларка К, Кратчфилда Д, Криддла К, Манро Г, Скотта А, Ханнессона Р и др

Вместе с тем вопросы разработки моделей управления добывающим флотом и объемом вылова с учетом рыночного механизма формирования цены биоресурса и существующих ограничений, обусловленных закономерностями воспроизводства биоресурсной базы, с целью выработки управленческих решений и анализа их влияния на экономическую эффективность ресурсопользователей и рыбной отрасли Российской Федерации в целом до настоящего времени в отечественной науке не рассматривались Не применялись в этой области исследования методы, отличные от традиционных статистических, - методы экономико-математического и компьютерного моделирования экономики, эконометрики, исследования операций и др Анализ изученности проблемы позволяет сделать вывод о недостаточном внимании к использованию зарубежного опыта в отечественной науке, и в особенности на практике Необходимость создания экономико-математических моделей и методов управления рыболовством для экономического анализа управленческих решений, принимаемых менеджером биоресурсов в текущей деятельности и при разработке стратегий развития рыболовства, учитывающих особенности рыночных отношений в рыбной отрасли России, с использованием современных методов математического моделирования и программных средств, предопределило цель и задачи данной работы

Целью диссертационной работы является разработка экономико-математической модели управления добывающим флотом на промысле, отвечающей требованиям обеспечения устойчивости биоресурсной базы и эффективности рыбохозяйственной деятельности с учетом ограничения по затратам на ведение промысла и изменчивости цены биоресурса, обусловленного рыночным характером функционирования рыбной отрасли

Задачи исследования Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи-

1 Систематизировать существующие модели и методы управления флотом на промысле, рассмотреть возможности и ограничения их использования в рыночных условиях функционирования рыбной отрасли Российской Федерации

2 Классифицировать существующие цели и критерии управления рыболовством и разработать варианты целевых функций управления флотом на промысле, адекватные возможным в Российской Фе-

дерации условиям хозяйствования и стремлению ресурсопользовате-лей к максимизации прибыли

3 Разработать статические и динамические модели управления добывающим флотом на промысле с учетом требований устойчивости биоресурсной базы и максимизации доходности ведения промысла для ресурсопользователей на примере одного вида биоресурса

4. Провести численный эксперимент по количественной оценке оптимальных значений управляющих переменных при различных целевых функциях управления на примере промысла икряного минтая в Охотском море

5. Провести сравнительный анализ экономической эффективности моделей управления добывающим флотом на промысле при различных целевых функциях и выработать рекомендации по их применению в Практике управления рыбохозяйственной деятельностью

Объектом исследования является управление добывающим флотом на промысле при вылове одного вида биоресурса

Предметом исследования являются модели и методы принятия управленческих решений в рыболовстве путем регулирования численности промыслового флота и объема вылова биоресурсов Методологические и теоретические основы работы Теоретической основой работы являются труды отечественных и зарубежных ученых по экономической теории, экономике возобновляемых ресурсов, экономике природопользования, управлению морским рыболовством и др Методологической базой работы являются прикладные направления исследования операций, оптимального управления, экономико-математического моделирования, эконометрики и др

Информационную базу исследования составили постановления Правительства РФ, данные Министерства экономического развития и торговли, Министерства сельского хозяйства, Департамента рыбного хозяйства Администрации Приморского края, производственные и финансовые показатели рыбодобывающих предприятий Приморского края, ресурсы компьютерной сети Интернет

Научная новизна исследования. Разработан подход к рационализации системы управления промысловым флотом на основе оптимизации количества судов и объемов вылова с учетом ограничений по затратам на ведение промысла, устойчивости биоресурсной базы, свойств изменчивости цены биоресурса, обусловленной рыночным характером функционирования рыбной отрасли, и стремления к максимизации доходности ведения промысла

В работе были получены следующие научные результаты

- разработаны целевые функции управления добывающим флотом на промысле, отражающие различные условия хозяйствования, включая такие функции, как максимизация объема вылова, максимизация прибыли ресурсопользователей, совокупная экономическая выгода ресурсопользователей и рыбоперерабатывающих предприятий, а также максимизация дисконтированной текущей стоимости потока прибылей;

- разработаны функции ограничения производственных затрат на ведение промысла и рыночных цен на биоресурс, характеризующие их зависимость от объемов вылова с учетом закономерности воспроизводства биоресурса,

- разработаны нелинейные статические и динамическая модели оптимального управления добывающим флотом на промысле с указанными выше критериями, на основании которых были получены оптимальные значения объемов вылова и количества добывающих судов на промысле икряного минтая в Охотском море при различных условиях ресурсопользования,

- выработаны рекомендации по применению указанных моделей при формировании управленческих решений, заключающиеся в изменении условий хозяйствования, сокращении численности промыслового флота и объемов вылова минтая, что способствует повышению доходности промысла и обеспечению устойчивого развития биоресурсной базы

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработанные в диссертации положения, модели и методы вносят определенный вклад в развитие методов оптимального управления добывающим флотом на промысле данного вида биоресурсов по критериям максимизации прибыли ресурсопользователей с учетом рыночного характера формирования цены на рыбопродукцию

Разработанные в процессе исследования модели и концепции могут быть использованы компаниями, ведущими добычу и переработку водных биоресурсов, а также органами государственного управления рыболовством и биоресурсами при формировании стратегии ресурсопользования и анализе эффективности применяемых методов и инструментов управления рыболовством Внедрение полученных в работе результатов позволит моделировать управление флотом на промысле для различных видов биоресурсов и при различных условиях хозяйствования и сравнивать их эффективность

Материалы диссертации могут быть использованы в высших учебных заведениях для преподавания таких учебных курсов, как «Экономика возобновляемых ресурсов», «Экономика природопользования» и др

Апробация результатов. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Математические методы в экономике» ДВГУ, на научно-практических конференциях XII конференция Международного института экономики рыболовства (Токио, 2004), I Дальневосточная конференция по проблемам рыбной отрасли (Владивосток, 2005), Стратегическое планирование развития Дальневосточных территорий (Владивосток, 2006 и 2007), I и II Международные форумы по рыболовству (Владивосток, 2006 и 2007).

Основные результаты исследования нашли практическое применение в Департаменте рыбного хозяйства Администрации Приморского края, при принятии решений по управлению хозяйственной деятельностью ряда рыбодобывающих предприятий Приморского края, что подтверждено соответствующими актами о внедрении.

Материалы диссертационного исследования используются в Дальневосточном государственном университете в лекционных курсах, практических занятиях, что подтверждено актами о внедрении в учебный процесс

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 работ общим объемом 3,5 п. л, из них одна работа опубликована в журнале, входящем в список ВАК РФ

Структура и содержание диссертационной работы соответствует решению поставленных в работе задач и логике проведенного исследования Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, содержит библиографию из 135 наименований и 5 приложений

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и основные задачи, необходимые для ее достижения, определены объект и предмет исследования, обозначены научная новизна и практическая значимость исследования и полученных результатов

В первой главе «Практические и методологические аспекты управления рыболовством в рыночной экономике» рассмотрены проблематика и основные характеристики отечественной и мировой практики функционирования и управления рыболовством Обобщены и классифицированы методы и инструменты управления рыболовством, выявлены их преимущества и недостатки Исследованы и выявлены особенности функционирования рыболовства и хозяйствующих субъектов отрасли в условиях конкурентной среды под воздействием рыночных законов спроса и предложения при имеющихся ограничениях производственного характера и требований по обеспечению устойчивости биоресурсной базы

Пелью ресурс опользования в соответствии с законодательством РФ является повышение общественного блага при условии обеспечения устойчивости биоресурсной базы В рамках регулируемого рыболовства в РФ основным управляющим параметром, с помощью которого осуществляется воздействие на запас водного биологического ресурса в целях реализации принятой для него стратегии эксплуатации, является общий допустимый улов (ОДУ) - биологически приемлемая для данного биоресурса величина годового вылова, соответствующая долговременной стратегии рационального промыслового использования В настоящее время установление ОДУ как размера максимального устойчивого1 вылова и его распределение в виде квот (долей ОДУ) между ресурсопользователями является основным инструментом управления рыболовством в РФ

В работе отмечено, что вЫлов максимально возможного объема биоресурса был оправдан в условиях социалистической экономики, когда предприятие выполняло "спущенный сверху" план по добыче ресурса Однако в рыночных условиях хозяйствования для предприя-тий-ресурсопользователей первоочередными становятся задачи максимизации прибыли и увеличение рыночной стоимости в интересах своих владельцев Как показал анализ отечественной и мировой практики функционирования рыболовства, установление максимального устойчивого вылова без введения ограничения на число судов промыслового флота Противоречит целям ресурсопользователей

Причины этого заключаются в том, что ресурсопользователи, стремясь добыть как можно больший объем данного вида биоресурса в рамках выделенной квоты (а иногда и превышая ее), выходя на рынок рыбопродукции, сталкиваются с рыночным механизмом формирования спроса В результате вылов биоресурса в объеме, биологически приемлемом для состояния биоресурса с точки зрения его устойчивости, не, обеспечивает максимально возможную прибыль, а следовательно, экономически неэффективен

В работе для решения этой проблемы предложена в общем виде задача управления флотом на промысле, которая может быть сформулирована следующим образом определить оптимальные значения управляющих переменных, максимизирующие значение целевой функции управления флотом на промысле F(t), которая в общем виде представляет собой краткое математическое изложение цели субъекта управления в отношении системы рыболовства как совокупности экономических и биологических связей

1 Термин «максимальный устойчивый вылов» характеризует максимально допустимый объем вылова с точки зрения устойчивой эксплуатации биоресурса

F{t)=F{B{t),G{t\Y{t\f(t),c{l\p{t))^mzx

(1)

где

Y(t) = qf(i)B(t\

(2)

при условии

(3)

ЛО>0,Г(/)>0,3(/)>0, 0<r(t)<G(B(t)),

где F(t) - целевая функция управления, B(t) — объем биомассы биоресурса, G(B(t)) - естественный прирост биоресурса, являющийся характеристикой его продукционной способности, Y(t) - объем вылова биоресурса, p(t) — величина спроса на биоресурс, характеризующаяся его рыночной ценой, f(t) — промысловое усилие, измеряемое числом идентичных промысловых судов, c(t) - совокупные издержки по лову в расчете на единицу промыслового усилия, q — коэффициент уловистости, определяемый как часть биомассы, вылавливаемой на единицу промыслового усилия, t - время

В работе отмечено, что задание конкретного вида целевой функции F(t) представляет существенную сложность, поскольку лицо, принимающее решение (группа заинтересованных лиц) и формулирующее цель управления, должно сделать выбор в пользу комбинации тех или иных подцелей, зачастую противоречивых

В работе проведена классификация различных целей управления на основе анализа отечественной и мировой практики управления флотом на промысле (рис 1) Среди указанных целей основными, на наш взгляд, являются четыре целевые функции, которые могут быть использованы в статических и динамических моделях оптимизации объемов вылова и промыслового флота

Для статических (t=const) моделей управления флотом на промысле в работе сформулированы следующие целевые функции

1) Согласно допущению, принятому в диссертации, совокупность фирм действует как единый ресурсопользователь, который стремится максимизировать прибыль п от вылова и реализации объема биоресурса Y, получаемую как разность между доходом, равным произведению объема изъятого ресурса У на его рыночную цену р, и издержками по добыче ресурса, равными произведению промыслового усилия / на удельные затраты по лову с В этом случае целевая функция F обозначается MNR и принимает следующий вид

F = MNR =я-(/,У) = pY -cf -» max

(4)

Экономические

Максимизация ресурсной ренты

Максимизация прибыли ресурсоиользовагелей

Увеличение зарплаты работников

Обеспечение занятости населения

Субсидирование модернизации флота

Улучшение условий труда рыбаков

Социальные Улучшение качества рыбопродукции

ч

Обеспечение интересов прибрежных сообществ

Поддержание объемов вылова в рамках ОДУ в целях устойчивой эксплуатации ресурса

Минимизация перелова

Биологические

Минимизация прилова и выброса

Минимизация ущерба для других видов

Политические

Минимизация конфликтов между ресурсопользователями

Минимизация конфликтов между ресурсопользователями и социумом

Рис 1 Классификация целей управления рыболовством

Для экономического анализа состояния промысла важным является частный случай 11=0, который имеет место, если ресурсопользо-ватели могут бесконтрольно входить в промысел и выходить из него, при этом в долгосрочной перспективе ожидаемое значение совокупной прибыли ресурсопользователей на таком промысле равно нулю Данное состояние имеет место, если контроль за промысловым флотом отсутствует либо неэффективен, и называется открытым доступом В этом случае целевая функция F обозначается О А и принимает следующий вид

Е = ОА=п:(/,¥)=рУ -с/ = 0 (5)

F - MSY =G(B) = rB

-> max (?)

2) Экономическая выгода от эксплуатации ресурса включает в себя как прибыль, получаемую ресурсопользователями, так и инфра-пре-дельную ренту, получаемую рыбоперерабатывающими предприятиями, которые закупают сырье либо продукцию его первичной переработки по цене меньшей, чем они могли бы заплатить (согласно модели Криддла) В этом случае целевая функция F обозначается MES и принимает следующий вид

F = MES s pY ~cf + 2Y2 -» max (6)

3) В работе показано, что с позиции устойчивой экспуатации биоресурса, целевой функцией управления добывающим флотом является максимизация устойчивого вылова Y, соответствующего биомассе В, производящей прирост G в условиях максимума продуктивности. В работе рассматривается логистический вид функции G. В этом случае целевая функция F является функцией максимизации устойчивого вылова, обозначается MSY и принимает следующий вид

К

где г - коэффициент прироста популяции, присущий данному виду биоресурса, К — емкость (пропускная способность) среды обитания биоресурса

Для динамической модели управления флотом на промысле в работе сформулирована следующая целевая функция

В долгосрочном периоде (Т-»+ ) единый ресурсопользователь будет стремиться максимизировать текущее значение прибыли n(t) В этом случае целевая функция F является целевой функцией динамической модели управления флотом на промысле Данная функция обозначается NPV и заключается в нахождении условий, при которых максимизируется дисконтированная текущая стоимость потока прибылей от данного промысла, изменяющегося во времени

со

F = NPV = J|\pY(t)-cf(t)]e~s'dt -> шах, (8)

где 5 - фактор дисконтирования

Во второй главе «Теоретические и методологические основы биоэкономического моделирования» проведен анализ теоретической и методологической базы исследований в области методов экономико-математического моделирования и управления рыболовством, рассмотрены подходы к разработке моделей и методов оптимального управления флотом на промысле одного вида биоресурса, сформированы функции ограничения биологического и экономического характера

В работе для решения задачи (1—3) разработаны модификации статической модели Шефера и динамической модели Кларка с учетом рыночного механизма формирования спроса на биоресурс. При формировании моделей сделаны следующие предположения

Рассматривается промысел одного вида биоресурса, не учитываются непредсказуемые изменения окружающей среды, влияющие на объем рыбных запасов; все промысловые операции выполняются одним типом орудий лова и производятся однотипными промысловыми судами Рыночная цена на продукцию, получаемую из добытого биоресурса, и затраты по лову в рамках одного промыслового сезона не изменяются В качестве управляемых переменных в работе выбраны количество промысловых судов и объем вылова биоресурса Для привязки модели к реальным данным рассматривается дискретный вид задачи (1-3) и целевых функций (4-8)

Процедура формирования функций ограничения для статических и динамической моделей управления флотом на промысле состоит в следующем

Устойчивый вылов биоресурса У( есть та часть биомассы, которую можно изъять без ущерба для равновесия популяции биоресурса и ее устойчивости С учетом того, что в работе использован логистический вид функции прироста С, получено следующее уравнение для определения объема устойчивого вылова промыслового ресурса

У, < = РгБ1, (9)

В работе предполагается, что рыночная цена биоресурса зависит от объемов вылова в текущем и предыдущем периоде, цены в предыдущем периоде и оставшихся запасов Тогда уравнение ограничения рыночной цены на биоресурс имеет вид

(10)

где р1 и У( - соответственно рыночная цена и объем вылова биоресурса в году £, рг] и — соответственно цена и запасы продукции, сделанные в году 1-1, а - параметры при 1=1,2,3,4

В работе получена функция ограничения на объем промыслового флота, измеряемого числом добывающих судов ft Для этой цели в работе применена производственная функция Кобба-Дугласа Уравнение ограничения флота на промысле имеет вид

МГ,.В,) = пГ,г>ВГ (ц)

В работе показано, что в ходе промысла ресурсопользователи несут как переменные издержки, связанные с выходом на промысел

(износ и ремонт орудий лова и технологического оборудования, тара и консерванты, доставка и выгрузка продукции в портах, зарплата, плата за ресурсы и т д), так и постоянные издержки (горюче-смазочные материалы, продовольствие, суточные, амортизация и тд) Согласно допущению, принятому в диссертации, производственные издержки линейно пропорциональны числу добывающих судов Тогда функция ограничения производственных затрат имеет вид

VtU„ (12)

где Zf - постоянные затраты в расчете на единицу промыслового усилия, Vt - переменные затраты в расчете на одну тонну улова, Ut — усредненный вылов на среднее промысловое судно в году t (удельный вылов)

В третьей главе «Экспериментальная реализация биоэкономической модели рыболовства» параметрическая идентификация целевых функций и функций ограничений для статических и динамической моделей проведена на имеющихся данных промысла икряного минтая в Охотском море с использованием электронной таблицы Excel и инструментального средства MathCad 13 Определены оптимальные значения переменных в каждой модели и проведен сравнительный анализ экономической эффективности промысла икряного минтая при заданных целевых функциях

Лов икряного минтая ведется в основном однотипными средне- и крупнотоннажными судами с января по апрель Сырье подвергается на судах первичной переработке на филе и икру и торгуется на оптовых рынках-аукционах в апреле-мае, спрос формируется от объемов продукции на рынке

Эконометрический анализ данных биомассы и объемов промысловой добычи икряного минтая за 1967-2006 гг показал, что модификации уравнений (9-12) для минтая имеют следующий вид

ywsry = о,149Л(_, + 0,982 10'5 В,!, , (13)

R2=0,99, R2=0,96, Т-статистики = 48,1, -2,14, Ефакт=1276,8 >Екрш=3,23

А V "в."78 °>866 /1 л \

Pt - 0,72 />,_, , (14)

R2=0,90, R2=0,89, Т-статистики=3,24, -3,44, 3,91, F, =79,3> F =2,89

' ' *' факт ' Крит '

Уравнение спроса для статической модели имеет вид

р, = 1097,39 -0,98 У,, (15)

R2=0,84, R2=0,87, Т-статистики =18,2, -8,8, FA = 72,6 > F =3,52

11 ' ' ' факт ' Крит 1

х (¥,) = 3,82 г;533 Л,048 , (16)

Н2=0,80, К2=0,77, Т-статистики—0,77, 3,4, 0,68; ^ =18,3 > ?крш=4,01

По данным информационной системы «Рыболовство» и финансовой отчетности рыбодобывающих компаний, совокупные затраты с на среднее промысловое судно составили 1975,1 тыс дол, исходя из длительности нахождения на промысле около 4 месяцев в году (2004 г) Расчетные значения параметров составили г=0,148973212, К=15172, д=0,000559

На основе полученных уравнений ограничений (13-16) и целевых функций (4-7) получены следующие модификации статических моделей

1) максимизация прибыли ресурсопользователей, ММ?

рУ - 1975 Д/ -> шах р = 1097,39 -0,98 Г

/ = 3,82 Г°-эзв-0'*8, (17)

при условии

У <в(В) = 0,149 В + 0,982 -10"5Я2, / > 0,У > 0,5 > 0

1 1) в частном случае для режима открытого доступа, О А

р¥ - 1975,1/ = 0 р = 1097,39 - 0,98 У

/ =3,82 Г 033 г-048 , (18)

при условии

Г < С?(В) = 0,149 В + 0,982 10'5Я2, /¿0,У>0,В>0

2) максимизация совокупной экономической выгоды, получаемой ресурсопользователями и рыбоперерабатывающими предприятиями, МЕ5

- 1975 ,1/ - 2 Г2 -» шах р = 1097,39 - 0,98 Г

/= 3,82 Г0-33 В 048 , (19)

при условии

К < 0(5) = 0,149 В + 0,982 10 ~5В2, / :> 0,К > 0,5 > О

3) максимизация устойчивого вылова, МЯУ

У -> max

/ = 3,82 Y"3 В 048 , до)

при условии

Y < G(B) = 0,149 В + 0,982 10 ~5В2, f > 0,Y > 0,В > 0

В работе получена динамическая модель максимизации дисконтированной текущей стоимости потока прибыли, NPV, используя oipa-ничения (14-17) и целевую функцию (8)

Л p,Y,-cf, > '—— -* max

ti (i + sy

р, = 0,72 У, 00,8

/, = 3,82 У,035 В,045 , (21)

при условии

У, < О,(5) = 0,149 + 0,982 10 "5Д,, /, > 0, У, > 0,5, > 0,í = 1,2, , Т

Из выражений (17-21) следует, что данные модели являются нелинейными Оценка управляющих параметров в работе находится методом Ньютона с использованием модуля «Поиск решения» (Solver) пакета Excel

В работе получены решения для моделей (17-20) в трех сценариях краткосрочная перспектива при учете промысловыми фирмами только условно-переменных издержек, равновесие в долгосрочной перспективе, и при повышении оптовой закупочной цены на продукцию на 20% (Таб 1 и 2)

Таблица 1

Результаты реализации модели для целевых функций MSY и MNR

Среднее MSY MNR

значение, краткосрочная долгосрочная Рост краткосрочная долгосрочная Рост

1987- цены цены

2006 г на на

20% 20%

fin, ад 198,9 115 IIS 115 64 42 58

К^.тыст 442,5 565 565 565 485 382 460

«„,„.тыс т 4784 7600 7600 7600 10450 11900 10850

р, дол за 1т 515 542 542 542 621 721 644

71. МЛН ДОЛ -50 4 249,7 78,3 287 2 269,4 193,5 362,4

ES, млн 406,7 235,3 506 3 384,9 265,4 517,2

дол

Таблица 2

Результаты реализации модели для целевой функции MES и ОА

Среднее ОА MES

значение, 19872006г краткосрочная долгосрочная Рост цены на 20% краткосрочная долгосрочная Рост цены на 20%

/ч», ед 198,9 321 155 221 99 67 82

■ 442,5 169 533 390 558 493 533

ТЫС т

Верь 4784 1231 5767 3363 8450 10300 9400

ТЫС т

р, ДОЛ 515 932 574 714 549 613 793

за 1 т

п, млн -50,4 0 0 0 257,7 170,3 344,1

дол

ES, млн 13,9 139,5 117,6 410,7 289,7 542,2

дол

Результаты решения задач (17-20) показывают, что в настоящее время принимаемые управленческие решения в отношении промысла минтая соответствуют модели открытого доступа в отсутствие ограничения на количество промысловых судов их число растет, издержки ресурсопользователей увеличиваются, а прибыль приближается к нулевой, что подтверждается статистическими данными

В условиях хозяйствования, соответствующих целевой функции МБУ, вылов биоресурса требует значительных издержек ресурсопользователей и, как следствие, влечет сокращение прибыли более чем в два раза по сравнению с режимами управления МЫЕ. и МЕЭ При режимах управления ЬШВ. и МЕБ уровень устойчивого вылова / меньше, чем при МБУ, а уровень биомассы В^ больше, чем при МБУ, что означает более устойчивое состояние биоресурса в этих условиях хозяйствования, чем при целевой функции МБУ, принятой в настоящее время

Для повышения эффективности промысла минтая необходимо изменить целевую функцию с МВУ на МЫИ, что позволяет сократить до 42 единиц необходимое для ведения промысла количество судов, увеличить прибыль ресурсопользователей в 2,5 раза, сократить промысловый пресс в 2,7 раза, сократить объем добычи в 1,5 раза, увели-

чить закупочную цену продуктов первичной переработки ресурса в 1,3 раза

В работе получены решения для динамической модели (21) для различных значений цены р=550, 630, 700 дол за тонну минтая и для различных значений фактора дисконтирования (5=0, 0,05, 0,1, 0,5, + оо) во временном интервале Т=20 лет (Таблица 3)

Таблица 3

Результаты реализации модели для целевой функции М'У

р =550 />=630 р=т

ё В„Р1 Yt.pt /ор! ЛГРК Гор, /ор1 МРУ В</р1 /ор! ту

0 12760 422 41 1409 10850 598 45 -67 8570 570 48 1655

0,05 12)58 437 45 778 9433 620 52 818 8441 597 53 1180

од 10350 488 49 493 7785 650 79 720 7480 625 81 830

0,5 6745 502 54 181 6424 670 90 411 5800 658 112 214

ОО 5225 531 55 70 4980 740 101 210 4340 710 148 178

Полученные в работе результаты показывают, что оптимальный уровень биомассы Вор4 уменьшается по мере увеличения фактора дисконтирования 6 Высокий фактор дисконтирования (8 + будет угрожать сохранности биоресурса, поскольку в данном случае значения управляющих переменных будут стремиться к биоэкономическому равновесию, имеющему место при режиме открытого доступа ОА Режим управления при целевой функции ИРУ позволяет при меньшей нагрузке на ресурс и небольших значениях фактора дисконтирования (5=0, 0,05, 0,1) получить максимальные значения дисконтированной текущей стоимости потока прибыли, при этом объем биоресурсной базы возрастает почти вдвое, а количество добывающих судов уменьшается в 2,3 раза по сравнению с текущим режимом управления

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы и вытекающие из них выводы, а также обсуждены возможные направления дальнейших исследований в области управления рыболовством

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Anferova, EN Fish Quota Auctions m the Russian Гаг East a Failed Experiment / EN Anferova, M Vetemaa, R Hannesson // Marine Policy 2005 Vol 29 № 1 P 47-56 0,9 пл (авторские 0,8 пл)

2 Anferova, EN Fish Quota Auctions / EN Anferova, M Vetemaa, R Hannesson // Proceedings of International Institute of Fishery Economics and Trade Conference Tokyo, 1-5 aug 2004 - Tokyo University of Marine Science and Technology, 2004 P 112-113 0,12 пл (авторские 0,1 пл)

3 Анферова, EH Биоэкономический анализ и управление рыбными ресурсами / ЕН. Анферова // Экономический анализ на Дальнем Востоке России Сб науч трудов / Под ред АЛ Абрамова — Москва Изд-во Московского общественного научного фонда, 2005. С 55-76 1,1 пл

4 Анферова, Е Н Биоэкономические модели управления рыболовством / ЕН Анферова, И С. Калякина // Стратегии развития регионов Дальнего Востока России Сб науч трудов / Под ред AJI Абрамова — Москва Изд-во Московского общественного научного фонда, 2006 С 44-55 0,6 пл (авторские 0,3 пл)

5 Анферова, ЕН Биоэкономическая модель рыболовства / ЕН Анферова // Вестник Санкт-Петербургского государственного инженерно-экономического университета Сер «Экономика» 2006 № 4(13) С 311316 0,3 пл

6. Анферова, Е Н Биоэкономическое моделирование управления рыболовством сравнительный анализ оптимизации при различных целевых функциях / ЕН Анферова // Экономический анализ на Дальнем Востоке России Сб науч трудов / Под ред A JI Абрамова — Москва Изд-во Московского общественного научного фонда, 2007 С 10-41 0,8 пл

Анферова Елена Николаевна

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ РЫБОЛОВСТВОМ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 0310 2007 Формат 60x84 1/16 Усл-леч л 1,16 Уч-изд л. 1,22 Тираж 100 экз Заказ т

Издательство Дальневосточного университета, 690950, Владивосток, ул Октябрьская, 27

Отпечатано в типографии Издательско-полиграфического комплекса ДВГУ 690950, Владивосток, ул. Алеутская, 56

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Анферова, Елена Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ РЫБОЛОВСТВОМ

В РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКЕ.

1Л. Российская практика управления рыболовством в переходный период.

1.2. Мировой практический опыт управления рыболовством.

1.3. Проблема постановки целевой функции управления рыболовством.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИОЭКОНОМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

2.1. Обзор исследований в области экономики рыболовства и методов биоэкономического моделирования.

2.2. Статическая биоэкономическая модель.

2.3. Динамическая биоэкономическая модель.

2.4. Динамическая биоэкономическая модель и цена времени.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ БИОЭКОНОМИЧЕ-СКОЙМОДЕЛИ РЫБОЛОВСТВА.

3.1. Общая характеристика рыболовства.

3.2. Реализация биоэкономической модели рыболовства.

3.3. Обсуждение результатов тестирования биоэкономической модели.

Выводы к главе 3.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Экономико-математические модели и методы управления рыболовством"

С установлением рыночных отношений в сфере добычи и переработки водных биоресурсов управление рыболовством в России значительно осложнилось. Это связано с возникновением большого количества фирм-ресурсопользователей, конкуренция среди которых приводит к чрезмерной эксплуатации ценных промысловых видов вплоть до их исчезновения. Мощность промыслового флота существенно превышает возможности его обеспечения промысловыми ресурсами в силу естественных биологических ограничений. Имеет место рыночный характер формирования цены на рыбопродукцию, в результате чего максимизация объемов изъятия биоресурса ресурсопользова-телями не гарантирует максимальную доходность. Положение осложняется противоречивостью интересов ресурсопользователей, максимизирующих прибыль от эксплуатации ресурсов, и государства, заинтересованного в максимизации общественного блага от ресурсопользования и устойчивом воспроизводстве биоресурсов.

В данной ситуации как менеджер биоресурсов в лице государства, так и ресурсопользователи сталкиваются с необходимостью согласования стратегий своей деятельности и формирования адекватной политики управления рыболовством. Это обстоятельство обуславливает актуальность разработки экономико-математических моделей и методов анализа эффектов принимаемых управленческих решений в сфере рыболовства с целью повышения экономической эффективности этой отрасли.

Экономический анализ рыболовства позволяет разграничить степень участия биологии и экономики в процессе управления и определить, где они взаимодействуют. Биологи имеют дело с изучением окружающей среды, динамикой рыбной популяции, влиянием человека на нее и т.д., чтобы показать уровень эксплуатации, не подрывающей запасы. Работа по установлению квот или общего допустимого улова (ОДУ), и особенно по их распределению, между промысловыми компаниями, или же между различными категориями флота, требует взаимодействия с экономистами по решению проблем, вызванных конкуренцией за пользованием ресурсами, и осуществлению наилучшего размещения факторов производства в целях максимального увеличения благ для общества в целом. Основная задача заключается в предельном увеличении социоэкономи-ческих доходов, зависящих от биологических (биоресурсы) и экономических (труд и капитал) факторов.

В силу сравнительно недавнего перехода к рыночным отношениям рассмотрение проблем управления рыболовством в России лежит преимущественно в плоскости биологической сохранности популяций биоресурсов, слабо учитывая экономическую составляющую данного вида деятельности. Рыночный характер деятельности ресурсопользователей и ее целевая функция - максимизация прибыли - не в достаточной мере учитываются при формировании политики управления рыболовством. Основной причиной является отсутствие единого теоретического подхода к экономике возобновляемых ресурсов, а также недостаточная разработанность экономико-математических моделей и методов, учитывающих как биологические ограничения ресурса, так и экономические показатели деятельности по эксплуатации данного вида ресурса.

Данные обстоятельства обусловили актуальность разработки экономико-математических моделей рыболовства и методов анализа эффектов принимаемых управленческих решений с целью повышения экономической эффективности рыболовства и эксплуатации промысловых ресурсов.

Целью диссертационной работы является разработка экономико-математической модели управления добывающим флотом на промысле, отвечающей требованиям обеспечения устойчивости биоресурсной базы и эффективности рыбохозяйственной деятельности с учетом ограничения по затратам на ведение промысла и изменчивости цены биоресурса, обусловленного рыночным характером функционирования рыбной отрасли.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- Систематизировать существующие модели и методы управления флотом на промысле, рассмотреть возможности и ограничения их использования в рыночных условиях функционирования рыбной отрасли Российской Федерации.

- Классифицировать существующие цели и критерии управления рыболовством и разработать варианты целевых функций управления флотом на промысле, адекватные возможным в Российской Федерации условиям хозяйствования и стремлению ресурсопользователей к максимизации прибыли.

- Разработать статические и динамические модели управления добывающим флотом на промысле с учетом требований устойчивости биоресурсной базы и максимизации доходности ведения промысла для ресурсопользователей на примере одного вида биоресурса.

- Провести численный эксперимент по количественной оценке оптимальных значений управляющих переменных при различных целевых функциях управления на примере промысла икряного минтая в Охотском море.

- Провести сравнительный анализ экономической эффективности моделей управления добывающим флотом на промысле при различных целевых функциях и выработать рекомендации по их применению в практике управления рыбохозяйственной деятельностью.

Объектом исследования является управление добывающим флотом на промысле при вылове одного вида биоресурса.

Предметом исследования являются модели и методы принятия управленческих решений в рыболовстве путем регулирования численности промыслового флота и объема вылова биоресурсов.

Методологические и теоретические основы работы

Теоретической основой работы являются труды отечественных и зарубежных ученых по экономической теории, экономике возобновляемых ресурсов, экономике природопользования, управлению морским рыболовством и др. Методологической базой работы являются прикладные направления исследования операций, оптимального управления, экономико-математического моделирования, эконометрики и др.

Информационную базу исследования составили постановления Правительства РФ, данные Министерства экономического развития и торговли, Министерства сельского хозяйства, Департамента рыбного хозяйства Администрации Приморского края, производственные и финансовые показатели рыбодо-бывающих предприятий Приморского края, ресурсы компьютерной сети Интернет.

Научная новизна исследования. Разработан подход к рационализации системы управления промысловым флотом на основе оптимизации количества судов и объемов вылова с учетом ограничений по затратам на ведение промысла, устойчивости биоресурсной базы, свойств изменчивости цены биоресурса, обусловленной рыночным характером функционирования рыбной отрасли, и стремления к максимизации доходности ведения промысла.

В работе были получены следующие научные результаты:

• разработаны целевые функции управления добывающим флотом на промысле, отражающие различные условия хозяйствования, включая такие функции, как максимизация объема вылова, максимизация прибыли ресурсополь-зователей, совокупная экономическая выгода ресурсопользователей и рыбоперерабатывающих предприятий, а также максимизация дисконтированной текущей стоимости потока прибылей;

• разработаны функции ограничения производственных затрат на ведение промысла и рыночных цен на биоресурс, характеризующие их зависимость от объемов вылова с учетом закономерности воспроизводства биоресурса;

• разработаны нелинейные статические и динамическая модели оптимального управления добывающим флотом на промысле с указанными выше критериями, на основании которых были получены оптимальные значения объемов вылова и количества добывающих судов на промысле икряного минтая в Охотском море при различных условиях ресурсопользования;

• выработаны рекомендации по применению указанных моделей при формировании управленческих решений, заключающиеся в изменении условий хозяйствования, сокращении численности промыслового флота и объемов вылова минтая, что способствует повышению доходности промысла и обеспечению устойчивого развития биоресурсной базы.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработанные в диссертации положения, модели и методы вносят определенный вклад в развитие методов оптимального управления добывающим флотом на промысле данного вида биоресурсов по критериям максимизации прибыли ресурсопользователей с учетом рыночного характера формирования цены на рыбопродукцию.

Разработанные в процессе исследования модели и концепции могут быть использованы компаниями, ведущими добычу и переработку водных биоресурсов, а также органами государственного управления рыболовством и биоресурсами при формировании стратегии ресурсопользования и анализе эффективности применяемых методов и инструментов управления рыболовством. Внедрение полученных в работе результатов позволит моделировать управление флотом на промысле для различных видов биоресурсов и при различных условиях хозяйствования и сравнивать их эффективность.

Материалы диссертации могут быть использованы в высших учебных за^ ведениях для преподавания таких учебных курсов, как «Экономика возобновляемых ресурсов», «Экономика природопользования» и др.

Апробация результатов. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Математические методы в экономике» ДВГУ, на научно-практических конференциях: XII конференция Международного института экономики рыболовства (Токио, 2004), I Дальневосточная конференция по проблемам рыбной отрасли (Владивосток, 2005), Стратегическое планирование развития Дальневосточных территорий (Владивосток, 2006 и 2007), I и II Международные форумы по рыболов: ству (Владивосток, 2006 и 2007).

Основные результаты исследования нашли практическое применение в Департаменте рыбного хозяйства Администрации Приморского края, при принятии решений по управлению хозяйственной деятельностью ряда рыбодобы-вающих предприятий Приморского края, что подтверждено соответствующими актами о внедрении.

Материалы диссертационного исследования используются в Дальневосточном государственном университете в лекционных курсах, практических занятиях, что подтверждено актами о внедрении в учебный процесс.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ общим объемом 3,5 п. л., из них одна опубликована в журнале, входящем в список ВАК.

Структура и содержание диссертационной работы соответствует решению поставленных в работе задач и логике проведенного исследования. Диссертационная работа состоит из введения, трех, глав, заключения, содержит библиографию из 135 наименований и 5 приложений.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Анферова, Елена Николаевна

Выводы к главе 3

1. Для экспериментальной реализации разработанной методологии моделирования исследована проблематика текущего состояния рыболовства икряного минтая в северной части Охотского моря. Описана структура функционирования рыболовства, дана характеристика промысловой динамики, производственной базы и рыночной конъюнктуры.

2. Построена статическая и динамическая биоэкономическая модель рыболовства на основе логистической функции воспроизводста промыслового ресурса.

3. Параметрическая идентификация целевых функций и функций ограничений для статических и динамической моделей проведена на имеющихся данных промысла икряного минтая в Охотском море с использованием электронной таблицы Excel и инструментального средства MathCad 13.

4. Определены оптимальные значения переменных в каждой модели и проведен сравнительный анализ экономической эффективности промысла икряного минтая при заданных целевых функциях.

5. Показано, что промысел имеет признаки ресурса, находящегося в открытом доступе. В качестве решения данной проблемы предложено ограничение промыслового усилия на уровне 115 единиц при стратегии максимизации устойчивого вылова, и 42 единицы - при стратегии максимизации прибыли промысловых фирм. При этом издержки в долгосрочной перспективе составят 82,2 млн. долл., доход - 275,8 млн. долл., а чистая прибыль - 193,5 млн. долл.

5. Показано, что изменение целевой функции управления с MSY на MNR позволяет увеличить прибыль ресурсопользователей в 2,5 раза, сократить промысловый пресс в 2,7 раза, сократить объем добычи в 1,5 раза, а также увеличить закупочную цену ресурса в 1,3 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования:

1. Классифицированы существующие цели и критерии управления рыболовством и на этой основе разработаны целевые функции управления флотом на промысле, отражающие различные условия хозяйствования и стремление ресурсопользователей к максимизации прибыли от рыбохозяйственной деятельности.

2. Разработаны статические и динамические модели управления добывающим флотом на промысле одного вида биоресурса с учетом требований устойчивости биоресурсной базы и максимизации доходности ведения промысла для ресурсопользователей.

3. Проведен численный эксперимент по количественной оценке оптимальных значений факторов управления добывающим флотом при различных целе: вых функциях управления на примере промысла икряного минтая в Охотском море.

4. Проведен сравнительный анализ экономической эффективности моделей управления добывающим флотом на промысле при различных целевых функциях управления, выработаны рекомендации по их применению в оценке управленческих решений.

Таким образом, разработанные экономико-математические модели позволяют лицу, принимающему решение в области управления добывающим флотом на промысле, проанализировать последствия управленческих решений текущей деятельности, провести модельные эксперименты для оценки влияния различных факторов на состояние промысла, провести предпроектный анализ при разработке стратегий развития рыболовства, учитывающий особенности рыночных отношений в рыбной отрасли.