Методические аспекты формирования рационального энергетического баланса региона тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Методические аспекты формирования рационального энергетического баланса региона"

РГб од

МИНИСТЕРСТВО ЭКОНОМИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНЫХ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ (ВНИИКТЭП)

На правах рукописи

УДК 620.92

ВЕРЗУБ МАРИНА ВЛАДИМИРОВНА

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА РЕГИОНА

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 08.00.05. — "ЭКОНОМИКА, ПЛАНИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ НАРОДНЫМ ХОЗЯЙСТВОМ И ЕГО ОТРАСЛЯМИ"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степни кандидата экономических наук

Москва 1994

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте комплексных топливно-энергетических проблем Министерства экономики РФ.

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Грачев В. В.

доктор технических наук, профсссор\М аксимов Ю. 771

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор Гужновский Л. П.

кандидат экономических наук Васильева В. К.

Ведущее предприятие:

Совет по размещению производительных сил и экономическому сотрудничеству при Министерстве экономики РФ.

Защита состоится ьМ&Л- 1994 г. в ч. на заседании

специализированного совета Д.043.09.01 во Всесоюзном научно-исследовательском институте комплексных топливно-энергетических проблем по адресу: 117250 Москва, ул. Б. Черемушкинская, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "а/;/01994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

А. Г. Коварская

© ВНИИОЭНГ.1994,

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В соответствии с принятой Концепцией энергетической политики РФ в управлении топливно-энергетическим комплексом (ТЭК) сохраняется, особенно в переходный к рынку период, государственное централизованное воздействие на добычу (производство) и эффективное использование топлива и энергии во всех звеньях народного хозяйства. При этом большую самостоятельность получают регионы.

Основой региональной энергетической стратегии является топливно-энергетический баланс (ТЭБ), так как именно при его формировании взвешиваются потребности народного хозяйства региона в энергоносителях с возможностями и эффективностью их собственного производства, с одной стороны, и с целесообразностью привлечения энергоресурсов из других регионов или их вывоза — с другой. Только при этом удается определить действительные затраты на топливо- и энергоснабжение потребителей по территории региона и дать реалистический прогноз цен на энергоносители с учетом сложившейся ситуации в (рамках общероссийского энергетического рынка.

Рассмотрение необходимого числа вариантов ТЭБ для выработки достаточно надежной и эффективной энергетической стратегии региона, получение достаточной информации для прогнозирования реалистичной системы цен на энергоносители в пределах рассматриваемого региона возможно при использовании оптимизационных моделей прогнозирования топливно-энергетических балансов регионов.

Экономико-математические модели (ЭММ) и методы, связанные с поиском оптимальных решений применительно к конкретному региону, стали интенсивно разрабатываться относительно недавно. Актуальность этих вопросов обусловила тему диссертации и ее целевую направленность.

Объектом исследования являются предприятия по добыче (производству) топливно-энергетических ресурсов региона.

Предмет исследования — процесс формирования и оптимизации ТЭБ региона.

Цель исследования — разработка методических основ формирования рационального ТЭБ региона с учетом изменений в добыче (производстве) энергоресурсов, уровне их потребления в сложившихся межрегиональных потоках в условиях перехода к рыночной экономике.

Для достижения поставленной цели решаются следующие основые задачи:

1; Определение роли региональных ТЭБ в системе управления экономикой страны;

2. Анализ существующих исследований по оптимизации ТЭБ;

3. Разработка системы моделей для формирования оптимального ТЭБ региона;

4. Разработка метода прогнозирования развития объектов отраслей ТЭК, расположенных в регионе, на основе используемой системы моделей для формирования регионального ТЭБ;

5. Разработка методических положений по анализу потребления энергоресурсов в регионе с использованием системы двойственных оценок оптимального решения при формировании регионального ТЭБ.

Методической основой исследования являются: системный подход, балансовый метод, методы линейного программирования, метод сравнительного анализа.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Трехуровневая система моделей формирования перспективного ТЭБ региона: нижний уровень — агрегация и дезагрегация технико-экономических показателей объектов отраслей ТЭК; средний уровень — формирование ТЭБ региона; верхний уровень — формирование межрегионального ТЭБ;

2. Метод прогнозирования развития объектов отраслей ТЭК на основе двухуровневой системы моделей, выделяемой из представленной трехуровневой и включающей нижний и средний уровни;

3. Метод формирования межрегионального ТЭБ на основе эффективного использования ресурсов в отдельных регионах (их двойственных оценок);

4. Двойственные оценки оптимального решения как критерий экономического анализа потребления ТЭР в регионе.

Научная новизна.

В результате проведенных исследований разработана трехуровневая система моделей формирования ТЭБ региона, позволяющая одновременно решать вопросы моделирования технико-экономических показателей объектов отраслей ТЭК с учетом выбранного признака агрегации (нижний уровень), формировать баланс отдельного региона (средний уровень), получать межрегиональный баланс (верхний уровень):

предложен метод прогнозирования развития объектов отраслей ТЭК на основе двухуровневой системы моделей, включающей нижний и средний уровни рассматриваемой трехуровневой системы моделей;

предложен метод достижения равного по эффективности использования межрегиональных ресурсов в отдельных регионах, позволяющий пользователю сократить время формирования межрегионального баланса, располагать одновременно региональным ТЭБ (РТЭБ) и межрегиональным ТЭБ (МТЭБ) и улучшить их показатели;

предложен метод анализа использования ресурсов в регионе и отдельными потребителями на основе системы двойственных оценок оптимального решения;

даны методические рекомендации по выявлению и устранению причин невозможности получения оптимального РТЭБ.

Практическая значимость.

Разработанный методический аппарат для формирования и оптимизации региональных ТЭБ дает возможность корректировать стратегию развития ТЭК региона на основе предполагаемого уровня потребления имеющихся ресурсов, возможных межрегиональных потоков и степени взаимозаменяемости энергоресурсов в регионе.

Апробация и практическая реализация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-техническом совещании "Разработка и реализация региональных программ энергоснабжения" (Ленинград, ноябрь 1987 г.), семинарах, проведенных во ВНИИКТЭПе (1988— 1993 гг.).

Предложенная в работе методика формирования оптимального регионального ТЭБ использовалась Ленгидропроектом на стадии прогнозных исследований при разработке баланса котельно-печного топлива Дальневосточного региона.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ общим объемом 2 печ. л.

Объем и структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы — 131 страница печатного текста, в том ч.исле 12 таблиц и 6 рисунков. Библиография содержит 111 названий. Число приложений — 34.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследования и поставлены его задачи.

В первой главе определено значение региональных ТЭБ в условиях перехода к рынку, проанализированы существующие разработки по формированию региональных балансов.

В настоящее время ТЭК переживает самый глубокий кризис со времени второй мировой войны, что проявилось в спаде производства нефти и газа со значительным сокращением экспортного потенциала.

Возникновению энергетического кризиса способствовали:

отсутствие действенных механизмов обеспечения рационального использования и экономного расходовая энергетических ресурсов;

систематический дефицит выделяемых топливно-энергетическим отраслям капиталовложений и материально-технических ресурсов при постоянном наращивании объема экспорта энергоносителей и внутреннего потребления дешевых энергоносителей;

отсутствие действенной системы ценообразования на ТЭР;

развал прежней системы управления народным хозяйством, отход от методов централизованного управления страной.

На современном этапе система управления в стране имеет федеративно-региональный характер. В этой связи перед органами региональной исполнительной власти встала задача эффективного уп-

равлсния материальными и социальными сферами, перешедшими в их ведение.

В части использования ТЭР важную роль играет региональный ТЭБ, так как он позволяет решить следующие проблемы.

1. Оценка эффективности действующих предприятий по добыче или производству ТЭР. В результате выполнения такой оценки может быть поставлена и решена социально-экономическая проблема закрытия какого-либо действующего предприятия или, наоборот, его реконструкции.

2. Прогнозирование эффективных связей предприятий по добыче ТЭР с различными группами потребителей.

3. Обоснование межрегиональных внешнеэкономических связей в увязке с перспективными балансами с учетом формирующегося общегосударственного рынка ТЭР. Это позволит оценить вклад региона в топливно-энергетический комплекс страны.

4. Оценка результативности перехода на потребление новых видов ТЭР для каждой административно-территориальной единицы региона.

5. Для региона в целом оценка эффективности изменения сложившейся структуры потребления ТЭР.

6. Оценка эффективности проводимых мероприятий в части охраны окружающей среды: расширение использования экологически более чистых видов топлива, нормирование вредных выбросов и введение системы штрафов за превышение установленных пределов.

7. Для региона в целом оценка эффективности внедрения различных направлений научно-технического прогресса в его топливно-энергетический комплекс.

Исследования по оптимизации ТЭБ страны начали проводиться с конца 60-х годов, а региональных ТЭБ — с середины 70-х. Этой проблеме посвящены трудк Чернявского В. И., Мелентьева Л. А., Макарова А. А., Вигдорчика А. Г., Некрасова А. С., Краевой М. И., Жарикова Е. П., Вайка Л. Э., Рабкина Г. В., Яанимяги К. э., Максимова Ю. И., Ибрагимова Д. Ю., Потапова В. И. Проведенный анализ показал, что наиболее сложной является проблема согласования моделей ТЭБ различных иерархических уровней. Выделяют два подхода при ее решении. При первом подходе сначала решается задача верхнего уровня (формирование ТЭБ страны) и на ее основе составляются и решаются задачи нижнего уровня (формирование ТЭБ региона). При втором подходе процесс согласования осуществляется в обратной последовательности. Традиционным считается первый подход. В работе же используется второй подход.

Во второй главе представлена трехуровневая система моделей, рекомендуемая для формирования регионального ТЭБ. Нижний иерархический уровень выполняет функции агрегации и дезагрегации технико-экономических показателей, характеризующих развитие объектов по добыче (производству) ТЭР в рассматриваемом регионе. Средний уровень соответствует оптимизации регионального ТЭБ.

Верхний уровень обеспечивает совместную оптимизацию нескольких регионов.

Предлагаемая система моделей предусматривает сочетание оптимизационного и имитационного подходов при ведущей роли имитационного. Процедура формирования регионального ТЭБ с ее использованием представлена на рис. 1.

Задача оптимизации ТЭБ региона предусматривает распределение ТЭР между потребителями региона с учетом принятого критерия — минимизации затрат на добычу, транспортировку и использование ТЭР потребителями региона. При этом все предприятия по добыче энергоресурсов с учетом их состояния на рассматриваемый период делятся на действующие, реконструируемые и новые, а потребляемые энергетические ресурсы с учетом их использования — на региональные и межрегиональные.

Задача является динамической, рассматривается период /t, ..., Т/. Ее решение сводится к получению Т оптимальных балансов. При этом на каждом этапе расчетного периода составляется модель системы, для каждого объекта формируется условие равенства производительности его действующей части на данном этапе и суммы производительностей его действующей и новой части на предшествующем периоде, а в качестве коэффициента функционала модели для каждого объекта принимаются затраты, произведенные им на данном этапе.

Задача формирования оптимального ТЭБ в работе представлена двухуровневой системой моделей и включает следующие основные уравнения.

1. Критерий — минимизация затрат.

т 5; ым+мм + кп Qj, .

g, f 2 2 (Д cijkt ■ x kt •— +

t=t\ W=1 /=1 X=1 ijk

+ \ C'ijdt ■ X'ijdt) § \ C'ilkt ■ X'ilkt • U min. (1) rf=/ ;=1/=U=1 wijktJ

2. Неравенства по использованию ТЭР. Qut i %

Д и/., • xijkt Xijdt-Bijt' (2)

k= 1 "^Ijk (1= 1 '

где i= 1+V,;

t=t{-rT

3. Условия использования взаимозаменяемых ТЭР потребителями.

Rt Nu +мц + ки • Skt Ш j

E ТГГ- Xijkt + 2, Z X'ilkt = Pkt> (3)

/=1 /=1 rr Ijk (=1 /=1 ilk

^»лок имитации ПыЛор пол ьпо| ¡а гол см _рОЖИНа "М.П1 лции.

КОЛИЧЕСТВОМ II МП

_ ,г

л

1.М Ч {!С'Г ВОНИ 1.Т1

"формирование нопых значении параметров иехолкой

ТСХНИКО-ЭКОНОМИЧиС ~ КОП информации

Формирование новой структур и комплекса ог раничений оптимизируемых переменных (и ключ а я изменение периода ирогпоппровапил )возможность изменения критерия оптимиза цш! (включая замену однокри г е рпа л |||ЮЛ постановки на миогокри гериальную

ВыОор мрп.1 пака а I'рога или

Г

Расчет тсхнлко-укономических показателей добычи (производства ) Т'.)Р для среднего уровня

Г_

I

Формирована»; оптимального ГТЭГ>

Анализ оптимального Р!'.Н> на совпадение с . техншсо-зкономичоскоЛ информацией, передаваемой с нижнего уровня

алии Г'ТЭБ приемлемость

Шюсепно НСО0ХОЛИМЫХ

изменений п исходные показатели

Согласованно неходких тохнико-экономических показателей по регионам, участвующим в сов-меетно0 опт иииэаипи .

Г_

Формирование оптимальных РТЭ15 для всех регионов е учетом за ка нимх объемов мпжрогпои.1 лI.пых ТОР

С

Проверка пенротиьоречппости .использования

межрегиональных Т'»Г'

Г. —

Лнал на и

из РТЭБ риомлемоеть

Анализ противоречил на связь с использованием ценз а шюз а »лен ясного топлива

Печать результатов Формировании* оптимального РТОС

Оценка позможности корректировки объемов межрегиональных

рес уогов

10

нет

Иерераспределение межрегиональных ТЭР с учетом эффективности их ислоль-чоияния в регионах_

нет

13ьшод о невозможности получения оптимального ТЭБ при заданных пока -_зятрляу_

Корректировка соответствующих показателей ■

Рис. 1. Блок-схема процедуры формирования оптималыюго регионального ТЭБ в

имитационном режиме

где к=1+\У(-,

«=<1.....Г

4. Условия неотрицательности переменных.

где к= /=1+/„ ; (4)

где с/=

где к=1+\У,\

/= 1-ИЭ//;

где Х^/Х^н — объемы потребления ТЭР;

— коэффициенты использования топлива; — число действующих, реконструируемых и новых предприятий (соответственно) по добыче (производству) ТЭР;

Сур,С— суммарные приведенные удельные затраты на добычу, транспорт и использование ресурса. В каждой составляющей учитываются экологические затраты;

Вт — объем распределяемого топлива;

Рк(—потребность в топливе;

— число потребителей региона;

— число ТЭР, используемых в регионе, добываемых (производимых) в регионе и ввозимых из других регионов соответственно;

DiivQ.it — число регионов, в которые вывозится и ввозится ресурс соответственно;

(2ц(— число потребителей ввозимого ресурса;

gt— норма дисконтирования;

/, у, к, I, I/, / — индексы ресурса, предприятия по его добыче (производству), потребителя, регионов, ввозимых и вывозимых ресурсы и года,соответственно.

Проведенные исследования по оптимизации ТЭБ показали, что использование двухуровневой системы моделей, являющейся частью рассматриваемой трехуровневой и охватывающей нижний и средний уровни, позволяет оценить целесообразность включения каждого из предприятий по. добыче (производству) в перспективный баланс, т. е. спрогнозировать развитие объектов отраслей ТЭК в регионе.

В указанной модели каждому иерархическому уровню соответствует определенная степень агрегации технико-экономических показате-

хик,>о,

х'т * о,

Х'ш>0,

лей. Признак агрегирования определяется при формировании исходных данных для получения баланса.

Нижний уровень модели содержит в качестве исходных данных объекты по добыче (производству) ТЭР с соответствующими технико-экономическими показателями (объемом добычи и затратами на нее), а средний — объекты с расчетными технико-экономическими показателями (агрегированными) с учетом признака агрегации.

Для оценки целесообразности включения объектов в разрабатываемый баланс вся информация по рассматриваемым предприятиям приводится в соответствие с двухуровневой моделью. Затем выполняются оптимизационные расчеты и выявляются те виды топлива, ресурсы которых использованы неполностью. Их наличие свидетельствует о существовании резервов и возможности их перераспределения в другой регион. Для определения тех предприятий, без которых можно удовлетворить потребность региона, переходят к нижнему уровню модели по -выявленным ТЭР. Определяют предприятие с наибольшими затратами и его исключают из списка. Затем переходят к среднему уровню модели и рассчитывают новый вариант оптимального ТЭБ. Если ресурсы рассматриваемых видов топлива использованы полностью, то можно сказать, что получен оптимальный региональный ТЭБ при удовлетворении потребности региона без исключенных предприятий.

Если их ресурсы использованы не полностью, то данная процедура осуществляется до тех пор, пока в оптимальный вариант все виды рассматриваемых ТЭР будут включены в таких объемах, для которых были сформированы значения технико-экономических показателей моделью нижнего уровня. Практическим окончанием расчетов по формированию оптимального варианта будет выполнение одного из условий:

предполагаемые к распределению ресурсы использованы полностью;

значение функционала на данной итерации отличается от его значения на предыдущей на заданную величину. Последняя определяется в процессе выполнения рассматриваемой процедуры. Если при проведении нескольких итераций она остается неизменной или увеличилась на последней, то считают процедуру завершенной.

Открытый характер региональных ТЭК обусловливает необходимость учета межрегиональных связей при формировании ТЭБ. Эта проблема решается при разработке межрегионального баланса (верхний уровень рассматриваемой системы ЭММ). Обязательное условие для формирования МТЭБ — оптимальные балансы отдельных регионов.

Критерием глобального оптимума (баланса ТЭР нескольких регионов) является равенство двойственных оценок для межрегиональных ресурсов в оптимальных балансах регионов, т. е. одинаковая эффективность использования этих видов ТЭР.

Так как оценки ресурсов определяются оптимизацией балансов регионов, то полученные системы оценок по разным регионам должны быть сопоставимы. Это обеспечивается сопоставимостью факторов, определяющих величину оценок ТЭР.

Предлагаемая процедура формирования межрегионального ТЭБ носит итеративный характер и при ее проведении можно выделить три этапа.

1-й этап. Цель — определение тех видов межрегиональных ТЭР, которые будут участвовать в проведении совместной оптимизации. Предполагается выполнение следующих действий.

Для каждого региона рассчитывается оптимальный баланс с учетом исходных объемов межрегиональных ресурсов.

Осуществляется проверка выполнения неравенства ЛО

£ <2,,<5(2,, /=1+М7\(5)

где N0 — число регионов, участвующих в совместной оптимизации;

МТ— число межрегиональных ресурсов;

5<2< — суммарный объем 1-го межрегионального ресурса, выделенного для распределения N регионам;

(— объем межрегионального ресурса с номером I, потребляемого в регионе с номером 5;

Б, I — индексы региона и ресурса соответственно.

Если приведенное неравенство выполняется, то можно перейти к следующему этапу. При невыполнении данного условия рассматриваются две ситуации:

1. Невыполнение условия связано с потреблением межрегиональных ресурсов потребителями в их невзаимозаменяемой части. В этом случае задача совместной оптимизации региональных ТЭБ не может быть решена на основе имеющихся технико-экономических показателей. Для разрешения этого вопроса необходимо оценить возможность перевода потребителя, работающего на единственном рассматриваемом межрегиональном ресурсе, на другой вид топлива или увеличения объема рассматриваемого ресурса или уменьшения объема потребления данного ТЭР этим и другими его потребителями.

2. Невзаимозаменяемая часть отсутствует (т. е. нет потребителей, использующих единственный вид топлива, и таковым является рассматриваемый) или меньше объема суммарного потребления ресурса. В этом случае рассматривают только взаимозаменяемую часть, а невзаимозаменяемую считают обязательной для потребления.

2 -й этап. Цель — добиться выполнения условия (6). Это возможно сделать за счет перераспределения между регионами в соответствии с эффективностью использования этого ресурса (его двойственная оценка) по формуле

4(|=у!4,1=|,„1( 61

2,

5= 1

где ' — объем ресурса с номером I, предлагаемый к распределению в регионе с номером в на итерации \ + 1;

.ОКО^, — двойственная оценка ресурса с номером I в регионе с номером б на¡-й итерации;

1 — номер текущей итерации.

Предложенный метод перераспределения ресурсов объясняется следующим.

Оценки ресурсов характеризуют эффективность их использования в регионе. Чем больше величина двойственной оценки, тем эффективнее ресурс для данного региона и, наоборот, чем меньше ее величина — тем менее выгодно использовать его. Значит, в регионе с наибольшей оценкой межрегионального ресурса потребление его более эффективно по сравнению с остальными регионами. В этом случае целесообразно увеличить количество ресурса в этом регионе за счет соответствующего его уменьшения в других. Так как при увеличении ресурса топлива в балансе региона его оценка численно уменьшается и наоборот, то такое перераспределение ресурсов топлива между N0 регионами заканчивается тогда, когда оценки данного топлива по всем регионам выравниваются — топливо используется во всех регионах с одинаковой эффективностью.

3-й этап. Завершающий. Условие его завершения — непосредственное равенство двойственных оценок. При этом допускается некоторая разница между максимальной и минимальной оценками — е. Величина е заранее не устанавливается, а определяется пользователем в ходе вычислений.

Очередной вариант оптимальных балансов по регионам оценивается с точки зрения изменения величины двойственных оценок. Имеется в виду:

знак разницы между максимальной и минимальной двойственными оценками (ОУОшах и ОУОшт);

величина этой разницы.

Естественно, что знак разницы может:

1. Совпадать. В этом случае ресурсы перераспределяют по приведенной формуле. Если на двух последних итерациях величина не изменяется, значит, дальнейшее ее уменьшение невозможно. Процедура завершена.

2. Не совпадать. Это значит, что величина объема ресурса для новой итерации будет находиться в интервале между величинами объемов ресурса для данной итерации и для итерации, связанной с получением исходного варианта и рассчитывается методом дихотомии.

Признаком окончания процедуры в этом случае являются совпадение знака разницы между ЭУОшах и ОУОшт на последних двух ите-

рациях и ухудшение (увеличение) значения функционала на последней итерации по сравнению с предпоследней.

В третье главе изложены метод анализа оптимального баланса на основе двойственных оценок, получаемых при выполнении непосредственной процедуры его формирования, и результаты апробации рассмотренной в работе методики формирования ТЭБ.

Если представить задачу в каноническом виде, а затем построить к . ней двойственную, то ограничения последней позволяют оценить систему двойственных оценок, которая включает:

1. Оценки ресурсов. По условию целевой функции двойственной задачи двойственные оценки (или просто оценки) ресурсов совпадают по величине с затратами на использование дополнительно выделенной единицы ресурса и характеризуют изменение стоимости баланса при использовании этой единицы. Оценки ресурсов являются показателем эффективности их использования. По результатам оптимизации все виды потребляемых ТЭР в регионе можно классифицировать на три группы на основе их оценок: эффективные (имеют положительные оценки, их остатки равны нулю). Чем больше величина оценки ресурса, тем он эффективнее и наоборот; неэффективные виды топлива (оценки отсутствуют, а остатки равны ресурсам); замыкающие (занимают промежуточное положение между эффективными и неэффективными по объему потребления) — виды топлива, ресурсы которых частично используются в балансе. Поэтому их остатки меньше ресурсов, но больше нуля, а оценки нулевые. Эти виды топлива уравнивают баланс в целом.

2. Двойственные оценки потребителей. Как и оценки ресурсов они соответствуют величине затрат, связанных с увеличением потребности на единицу. При решении рассматриваемой задачи их величина имеет отрицательный знак. Увеличение потребности на единицу связано с дополнительными затратами, что выражается в увеличении стоимости баланса, т.^ е. ведет к отрицательному эффекту. Чем больше оценка потребителя по абсолютной величине, тем на большую величину увеличится стоимость баланса при покрытии его потребности, а значит, тем значительнее влияние изменения объема потребления на стоимость баланса, т. е. оценка потребителя характеризует на сколько эффективны ресурсы, за счет которых потребитель удовлетворяет свою потребность. На величину его оценки влияют: затраты, связанные с использованием конкретного вида топлива; структура взаимозаменяемых видов топлива для конкретного потребителя и потребителей, использующих одинаковые виды энергоресурсов.

Проведенные исследования показали, что система двойственных оценок оптимального решения при формировании ТЭБ региона может включать и третий вид оценок — оценки использования ресурса конкретным потребителем. Как и предыдущие два вида оценок, они соответствуют затратам, связанным с использованием ресурса потребителем. На эти оценки необходимо обратить внимание, если использование топлива потребителем возможно в определенных границах и в

п

оптимальном балансе объем его потребления соответствует величине верхней или нижней границы. В этом случае оценка характеризует на сколько эффективен ресурс для потребителя.

Многовариантные расчеты позволили сделать вывод, что не всегда удается сразу получить оптимальный баланс. . Существуют две причины:

суммарная потребность в топливе по региону превышает суммарный ресурс, предлагаемый к распределению;

потребность в определенном виде топлива превышает его ресурс.

Каждый вид топлива характеризуется определенным набором потребителей. Приоритетность использования его определяется величиной Су. При использовании топлива любым потребителем из числа возможных допустимой две ситуации (рассматривается взаимозаменяемое топливо).

1. Ресурс топлива достаточен для удовлетворения потребности, и тогда потребитель использует только рассматриваемое топливо (он всегда стремится удовлетворить свою потребность только за счет самого эффективного для него вида топлива). Эта ситуация никаких осложнений не вызовет.

2. Ресурс топлива меньше потребности. В этом случае потребитель вынужден использовать и другие виды топлива. Но они также имеют несколько потребителей и поэтому частично использованы. В итоге суммарный ресурс оказался меньше необходимой величины и возникает ситуация невозможности получения оптимального ТЭБ.

Причина первого вида легко обнаруживается. Для ее устранения необходимо увеличить ресурс топлива, предлагаемый к распределению, или уменьшить количество топлива, используемого потребителем.

Для устранения второй причины, кроме указанных двух способов, существует еще один: найти возможность замены топлива другим, т. е. расширить спектр используемых видов топлива потребителем. Это представляется возможным сделать за счет замыкающих ТЭР. С целью выявления того этапа распределения ресурсов, на котором возникла подобная ситуация, рассматривается структура потребителей ресурсов, объемы которых недостаточны для формирования баланса, и структура используемых видов топлива неудовлетворенных потребителей.

Для апробации предложенной в работе методики были проведены расчеты по формированию баланса котельно-печного топлива (КПТ) Дальневосточного региона на 2000 г. (расчеты проводились в ценах 1990 г.). Предложенный в работе метод анализа баланса на основе оценок оптимального решения позволил сделать вывод:

1) самым неэффективным топливом являются магаданские угли, добываемые закрытым способом (двойственная оценка наименьшая — 0,0002 руб./тут), а самым эффективным — прочие ТЭР (торф, дрова, сланцы) с оценкой 81,94 руб./тут.

к

2) самой дорогостоящей по энергопотреблению ресурсов в регионе является Магаданская область (таблица 1).

Средняя двойственная оценка потребителей по районам

В заключении представлены выводы по работе. Основными из них являются следующие.

1. Разработана трехуровневая система ЭММ для формирования оптимального РТЭБ, которая позволяет:

формировать технико-экономические показатели по агрегированным группам предприятий и осуществлять предварительную дезагрегацию полученных результатов перед непосредственным экономическим анализом (нижний уровень):

осуществлять оптимальное распределение ресурсов между потребителями региона с учетом принятого критерия оптимизации (средний уровень);

перераспределять межрегиональные ресурсы и формировать межрегиональный баланс (верхний уровень). Ведущая роль принадлежит модели среднего уровня. Она использует для оптмизационных расчетов технико-экономические показатели по предприятиям ТЭК, рассчитанные моделью нижнего уровня в соответствии с принятым признаком агрегации, и формирует оптимальные региональные ТЭБ, необходимые для разработки межрегионального баланса моделью верхнего уровня.

2. Показано, что одним из условий проведения оптимизации РТЭБ является имитационный режим с реализацией диалоговой процедуры. Это позволит пользователю рассматривать в оперативном режиме не только различные варианты РТЭБ, но и различные концепции развития ТЭК данного региона; автоматически корректировать исходную технико-экономическую информацию.

3. Предложен алгоритм по формированию технико-экономических показателей по агрегированным группам объектов добычи (производ-

Район

Двойственная оценка (руб/тут)

Приморский край Хабаровский край Амурская область Камчатская область Магаданская область Сахалинская область Якутия

87.13 86.83 86.81 129.13 158.89 106.21 76.86

ства) ТЭР, участкам и узлам транспортной сети, группам потребителей ТЭР (нижний уровень), позволяющий существенно уменьшить размерность системы балансовых ограничений (средний уровень), а дезагрегация результатов оптимизационных расчетов — выдавать их в соответствии с требуемыми формами.

4. Для оценки возможностей выбора ТЭР потребителями региона предложен способ определения уровня проводимой оптимизации на основе показателей: доли потребителей, использующих невзаимозаменяемые ТЭР (как правило. 10... 15 % от общего числа потребителей региона) и количества ресурсов, которые может использовать в среднем один потребитель.

5. Предложенный метод формирования оптимального ТЭБ на основе эффективности использования межрегиональных ресурсов (выравнивания их двойственных оценок) способствует повышению качества исходных данных, а следовательно, и качества разрабатываемых балансов; позволяет пользователю располагать одновременно региональными и межрегиональными балансами и определить место региона по добыче (производству) и потреблению ТЭР среди других регионов страны.

6. Разработанная методика анализа оптимального ТЭБ на основе двойственных оценок позволяет пользователю располагать информацией о перспективах энергообеспечения региона.

Классификация ресурсов в соответствии с их оценками на эффективные, неэффективные и замыкающие характеризует имеющийся резерв по ресурсам, за счет которого можно будет расширить число связен "потребитель-ресурс" и тем самым устранить при необходимости возникающее несоответствие между обязательным использованием топлива потребителями и имеющимся их объемом.

Оценка потребителя свидетельствует об эффективности ресурсов, за счет которых удовлетворяется его потребность. Чем больше она по абсолютной величине, тем значительнее влияние изменения объема потребности у потребителя на стоимость баланса. Величина ее зависит от затрат, связанных с использованием топлива конкретным потребителем и структуры взаимозаменяемых видов топлива для конкретного потребителя и потребителей, использующихся одинаковые виды энергоресурсов. По величине средней оценки потребителя можно определить место рассматриваемого региона среди других регионов страны по стоимости его энергообеспечения.

7. В работе исследованы вопросы возможных экономических несоответствий (эффект недопустимости), возникающих при формировании ТЭБ региона. Они могут быть двух видов: превышение суммарной потребности в регионе над величиной имеющихся ресурсов и превышение потребности в конкретном виде топлива над его ресурсом.

Предложены способы и последовательность их устранения.

8. В результате проведенных расчетов по формированию баланса котелино-печного топлива Дальневосточного региона на 2000 г. была

получена следующая структура потребления ресурсов: уголь — 60,79%, мазут — 14,31 %,газ — 15,19 %, прочие — 9,71 %. Самообеспеченность региона составляет 84 %.

Публикации по теме диссертации.

1. Верзуб М. В., Ибрагимов Д. Ю., Козлова О. Л., Максимов Ю. И. Региональные аспекты энергосбережения // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания "Разработка и реализация региональных программ энергосбережения". — 1987. — С. 29—32.

2. Верзуб М. В. Разработка программного обеспечения системы экономико-математических моделей оптимизации региональных ТЭБ в имитационном режиме // Методология и региональные проблемы формирования топливно-энергетического баланса Восточной Сибири и Дальнего Востока. — 1989. — С. 62—67.

3. Верзуб М. В., Мельникова А. П. Математическая постановка задачи оптимизации региональных ТЭБ с использованием имитационных экономико-математических моделей // Методика формирования и оптимизации региональных топливно-энергетических балансов в имитационном режиме. — М.: ВНИИКТЭП, 1990. — С. 20—34.

4. Верзуб М. В., Моржова Е. А. Методика и имитационная модель совершенствования структуры ТЭБ на примере Дальневосточного экономического региона // Методика оптимизации региональных топливно-энергетических балансов в имитационном режиме. — М.: ВНИИКТЭП, 1990. — С. 50—57.

5. Верзуб М. В., Мельникова А. П. Разработка математического и программного обеспечения формирования оптимального взаимообусловленного регионального топливно-энергетического баланса // Моделирование в региональных энергоэкономических исследованиях. — М.: ВНИИКТЭП, 1990. — С. 12—23.

6. Верзуб М. В. Прогнозирование технико-экономической информации при двухуровневой оптимизации регионального топливно-энергетического баланса // Моделирование в региональных энергоэкономических исследованиях. — М.: ВНИИКТЭП, 1990. — С.. 34—36.