Методы экономического обоснования систем с водохранилищем многоцелевого назначения тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Гаврисюк, Ярослав Филиппович

Введение

Глава I. • Методы технико-экономического анализа энергокомплексов с водохранилищем многоцелевого назначения

1.1. Критический анализ методов оптимального распределения водных ресурсов между объектами.

1.2. Основные аспекты оптимизации комплексного использования водных ресурсов за рубежом 1.3. Методика экономического сравнения вариантов и оценка их эффективности

1.4. Методические принципы, учета фактора времени при распределении ограниченных ресурсов.

Глава 2. Методические положения построения материальных и экономических балансов комплексов

2.1. Экономическая оценка водного ресурса на основании экономико-функционального анализа

2.2. Оптимальное распределение водного ресурса в условиях неопределенности

2.3. Оптимизация формирования структуры водохозяйственной системы.

Глава 3. Оптимизация структуры мощностей ЗЭС и оценка эффективности различных типов электростанций

3.1. Условие экономической взаимозаменяемости в электроэнергетике

3.2. Оценка эффективности использования водного ресурса

3.3. Оптимизация параметров пиковых мощностей при формировании структуры энергосистем

Глава 4. Методы многокритериального анализа в гидроэнергетике и водном хозяйстве

4.1. Теоретические основы многокритериального анализа

4.2. Методические основы многокритериального анализа линейных экономических моделей.

4.3. Методические основы сформирования решений в многокритериальных задачах.

4.4. О применении многокритериального метода при экономическом обосновании гидроэнергетических объектов.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Методы экономического обоснования систем с водохранилищем многоцелевого назначения"

Актуальность исследования«Основой развития нашей экономики является повышение благосостояния народа и наиболее полное удовлетворение потребностей общества в результате обеспечения сбалансированного роста всех отраслей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства [2] .

Наращивание темпов развития народного хозяйства по пути интенсификации производства на базе рационального использования ресурсов ставит задачу более полного их использования.

Современные условия функционирования экономики характеризуются ее переходом к новому типу развития, преимущественно интенсивному, а также новым состоянием ресурсного потенциала страны и необходимостью его ускоренного развития, усилением по ряду причин стохастических элементов в развитии хозяйства, рядом других особенностей внутренней и международной обстановки.

Создание больших электроэнергетических и водохозяйственных систем в нашей стране, усложнение взаимосвязей между отраслями народного хозяйства, широкая взаимозаменяемость энергоресурсов и их ограниченность требуют разработки качественно новых методов обоснования эффективности ввода новых объектов.

Этапы развития электроэнергетики и водного хозяйства характеризуются образованием крупных систем комплексного назначения-водохозяйственных комплексов, использующих определенным способом водные ресурсы в интересах различных отраслей народного хозяйства и связанные с общим иточником. водных ресурсов.

Так как размер наших ресурсов для реализации огромного множества приложений ограничен, то встает важная задача их распределения для получения максимальных конечных результатов.

Использование возобновляемых энергоресурсов создает не только условия для проведения энергосберегающей политики страны, но и является мощным рычагом для формирования производительных сил в различных районах страны, на ее основе создаются и территориально-производственные и аграрно-промышгенные комплексы. Учитывая огромный гидроэнергетический потенциал и научно-технический прогресс в гидростроительстве, необходимо не только осуществить интенсификацию работ по созданию объектов, но и совершенствовать методы научных обоснований проектных, плановых и управленческих решений. Это тем более важно, что в процессе развития нашей экономики следует считаться с рядом негативных факторов. К ним можно отнести снижение прироста трудовых ресурсов, увеличение затрат по ряду видов сырья и материалов, высокая капиталоемкость энергетических объектов, значительные сроки освоения капиталовложений и другие составляющие.

Концентрация производственных мощностей в районах с высокой плотностью населения и развитой инфраструктурой оказывает влияние на споообы использования и ресурсного потенциала.

Задачей планирования электроэнергетики и водного хозяйства является нахождение оптимальных путей развития, установление состава объектов, формирующих структуру системы, которые обеспечивают полное и надежное удовлетворение всех потребителей в необходимом количестве и качестве энергией и водным ресурсом.

Такая постановка задачи требует использовать методы экономико-математического моделирования. В экономической теории и ее приложениях к практическим задачам в настоящее время широкое развитие получили принципы оптимального планирования.

Предлагаемые методы и средства исследования сравнительной эффективности ввода новых объектов в состав структуры системы, создают большие трудности при приведении к условию тождествен6 f ности сравниваемых вариантов и определения их эффективности. Поэтому целесообразно определять сравнительную эффективность объектов электроэнергетической и водохозяйственной системы на основе экономических оценок полученных из балансов потребления и распределения ограниченных ресурсов.

Экономическое обоснование водохозяйственной и электроэнергетической системы необходимо цроизводить при соблюдении следующих требований,к которым можно отнести: обоснование дополнительных затрат для сокращения времени возведения объекта системы; распределение водного ресурса и затрат для различных условий принятия решений, и формирования структуры водопотребляющей системы; соблюдение условия энергоэкономической взаимозаменяемости в электроэнергетике в графике покрытия базисной и пиковой натру— зок,а также учет эффективности использования водного ресурса; проведение многокритериального анализа развития этих систем. Научное решение требует всестороннего экономического анализа систем,в которые входят водохранилища многоцелевого назначения. Эти системы ввоим развитием изменяют инфраструктуру района,его социально-экономические условия.

В связи с этим разработаны методы по экономическому обоснованию систем с водохранилищем многоцелевого назначения.

Цель ислледования заключается в разработке методических положений по технике-экономическим расчетам систем с водохранилищем многоцелевого назначения.

В соответствии с этой целью в работе ставятся и решаются следующие задачи:

- исследование современного состояния и развития методов формирования структуры водохозяйственного комплекса и оптимизации параметров входящих в ее состав объектов;

- характеристика методики экономического сравнения вариантов и нахождения оценки их эффективности;

- разработать методические принципы учета фактора времени в явном виде при распределении ограниченных ресурсов;

- совершенствование метода оптимального распределения водных ресурсов и затрат при различных условиях задания исходной информации, а также нахождение экономических оценок формирования структуры водопотребляющей системы;

- совершенствование методов обоснования экономической взаимозаменяемости для покрытия базисной и пиковой нагрузки, а также оценка эффективности использования водных ресурсов для электроэнергетической системы;

- выявление особенностей постановки многокритериальной задачи анализа и выбора решений для электроэнергетики и водного хозяйства.

Методика исследования. Методической основой решения указанных задач служит системный подход, позволяющий на базе экономико-функционального анализа рассматривать простыми аналитическими способами сложную иерархическую структуру управления водохранилищем многоцелевого назначения. Проведение такого анализа должно обеспечивать управление рассматриваемыми системами в соответствии с характером внутренних и внешних, прямых и обратных связей, часть из которых имеет лишь качественную характеристику и описывается большим числом переменных.

Основные принципы системного анализа рассмотрены в работах Л.А.Мелентьева, Н.П.Федоренко и до.,а применительно к энергетике и водному хозяйству А.А.Макарова, А.А.Бесчинского, В.Р.Око-рокова, А.Н.Шишова и др., что является методологической базой настоящего исследования.

Теоретические положения по технико-экономическому анализу и обоснованию принимаемых решений, разработанные в трудах В.В.Болотова, В.В.Новожилова,Д.С.Щавелева,Т.С.Хачатурова и др., автором были широко использованы при экономическом обосновании системы с водохранилищем многоцелевого назначения.

Экономические аспекты вопросов многокритериального анализа, нашедшие свое отражение в трудах Д.С.Щавелева, В.Р.Окорокова, О.Ланге и др., автором были применены и получили дальнейшее развитие при решении поставленных задач.

Научная новизна исследования определяется разработкой умо-вершенствованной методики обоснования сравнительной эффективности объектов, являющихся элементом ЭЭС и ВХК.

Показаны пути увязки снижения сроков строительства за счет увеличения дополнительных капиталовложений и обоснован алгоритм решения данной задачи.

Предложен метод получения оптимальных оценок, на основе которого целесообразно распределять ограниченный объем водного ресурса, при однозначной и вероятностной исходной информации. Для получения таких оценок в работе использованы экономико-математические модели. Это значительно расширило возможности учета целого ряда качественных и количественных факторов, влияющих на выбор параметров ВХК, что позволило более точно осуществлять приведение вариантов к условию тождественности.

Построена экономико-математическая модель получения экономических оценок формирования структуры ВХС.

Показаны пути увязки решений по отдельным отраслям в зависимости от эффективности использования водного ресурса и на базе этого были получены условия распределения затрат.

Разработаны методика и алгоритм расчета,позволяющие обосновать решения при вероятностном задании информации.

Описаны экономико-математические модели,на основе которых формируется взаимозаменяемость в электроэнергетике. Сущность заключается в получении экономических оценок эффективности формирования оптимальной структуры покрытия пиковой и базисной нав-рузки ЭЭС. Получение решения производилось преобразованием производственных функций в экономические цри различных уровнях задания информации.

Разработка такой модели дала возможность более полно отразить увязку различных типов энергетических объектов для работы в различных частях графика нагрузки, а полученная информация учитывает некоторые характеристические зависимости для приведения различных типов энергетических объектов к условию тождественности.

В качестве математического инструмента получения экономических оценок применены аналитические способы,основанные на использовании разрешающих множителей Лагранжа, линейного программирования и теории игр. Это позволило повысить эффективность использования ресурсов, экономически обосновать ввод новых объектов и оптимизировать структуру ВХК и ЭЭС.

Использование системного подхода для разработки теоретических рекомендаций по многоцелевой оптимизации обоснования структуры развития систем и эффективности ввода объектов,позволило учесть разнородность характеристик по формированию критерия оптимальности. Разработанные методы построены с учетом ограничения и трансформации ресурсного потенциала, что является основой для определения эффективности развития систем,

Практическая ценность и реализация работы состоит в возможности использования разработанной методики для обоснования систем с водохранилищем многоцелевого назначения.

Предлагаемые подходы обосновывают на основе разработанных методов приведение к тождественному результату с учетом фактора времени состава объектов, объема производства и район потребления.

При этом в работе показаны возможности получения экономических оценок на базе построения балансов использования ограниченного ресурса, а также оптимизация формирования структуры систем. Полученные экономические оценки являются основанием для обоснования проектных и плановых решений в системах с водохранилищем многоцелевого назначения.

Использование экономических оценок, полученных на основе балансов распределения ресурсов и формирования структуры мощности, является основой для выбора состава объектов и объема производства и может быть использовано с учетом местных условий для определенного района потребления.

Применение рекомендаций многоцелевого анализа для объектов, имеющих большое народнохозяйственное значение, обосновано разработкой методики, повышающей их эффективностьс /четом различных характеристик.

Результаты исследования могут быть использованы для экономического обоснования технических проектов и разработки ряда положений по оптимизации структуры водохозяйственной и электроэнергетической системы и экономического обоснования ввода в ее состав объектов.

Выполненная работа по методическим положениям экономического обоснования систем с водохранилищем многоцелевого назначения использовались при составлении ряда проектов, разрабатываемых н "Укргидропроекте" С.Я .Кука г .Харькова,

Апробация работы. Основные положений докладывались и обсуждались:

1. На Всесоюзной школе-семинаре по подготовке к XX конгрессу МАГИ по проблеме "Системные исследования водных проблем" ИВП АН СССР. Гг.Москва,. 1982г.;.

2. На Всесоюзном 1У научно-техническом совещании "Гидропроек-та".Г г.Москва, 1982г.

3. На ХУЛ конференции молодых научных работников ВНИНГа им.Б.Е.Веденеева . Гг.Ленинград, 1984г.).

Список опубликованных работ по теме диссертации:

I* Гаврисюк ЯЛ>. Аналитический метод распределения ресурсов между объектами гидроэнергетического комплекса.М.:ВИНИТИ "депонированные рукописи", 1982,вып.7. - 128 е.,-О,2 п.л.

2. Долгов П.П.,Гаврисюк Я.®. Экономико-функциональный метод расчета ресурса водохранилища многоцелевого назначения. Информационный листок, ЛИНТИ, № 402,- 0,2 п.л.

3. Долгов 11.П.,Гаврисюк Я.Ф. Оптимизационные задачи и оценки эффективности объектов водохозяйственного комплекса.- В кн.: Четвертое научно-техническое совещание Гидропроекта (тезисы докладов и сообщенийJ.M.:Гидропроект, 1982. - 0,1 п.л.

4. Гаврисюк Я.®. Обоснование мощности объектов агропромышленного комплекса при ограниченных водных ресурсах. Республиканская научна-практическая конференция молодых ученых и специалистов (тезисы докладов; , Ташкент:ТПИ, 1883. - 0,1 п.л.

5. Долгов П.П.,Гаврисюк Я.®. Экономическая взаимозаменяемость в электроэнергетике. Известия ВУЗов, № 5, Энергетика , 1983.-II4-II7 е.,- 0,2 п.л.

6. Долгов П.П.,Гаврисюк Я.Ф. Оптимизация структуры пиковых мощностей в энергосистемах с ГАЭС.-Труды ЛЩ,1984,Р 401,с.72-75.

Структура диссертационной работы состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения.

Диссертация: заключение по теме "Транзитивная экономика", Гаврисюк, Ярослав Филиппович

Выводы

I. Теоретически рассмотрены методические принципы построения условий оптимальности при решениях многокритериальных задач, к которым можно отнести модель минимизации капитальных вложений и ежегодных издержек при условии их взаимозаменяемости.

2. Предложены методика обоснования решений при нескольких линейных целевых функциях и система линейных ограниченийй

3. Для решения многомерных задач в работе развивается метод искусственной оптимизации, сущность которого заключается в минимизации суммы нормативных ослабляющих переменных.

4. Для случая многоцелевой оптимизации построения гидроэнергетических объектов и водохозяйственных комплексов предложен метод линейной свертки критериев на основе принципа равенства отношений фактических и лучших значений критериальных оценок.

Заключение

Развитие народного хозяйства по пути интенсификации требует все более рационального использования топливно-энергетических и природных ресурсов. Основным направлением повышения эффективности использования является оптимальное распределение их по различным отраслям народного хозяйства. Учитывая» что различные отрасли народного хозяйства предъявляют противоречивые требования к количеству и качеству, то в данной работе с помощью применения математических методов и теоретических положений, разработаны способы повышения эффективности использования водохранилища многоцелевого назначения для различных отраслей народного хозяйства. С этой целью на основе экономических оценок показаны подходы приведения вариантов к сопоставимому виду. И на этой основе формировать структуру из множества объектов, имеющих важное значение.

1. На основе проведенного исследования проанализированы основные положения и методы решения задач использования водных ресурсов как в нашей стране, так и за рубежом. Проведенный анализ выявил узкие места применения известных методов к практическому решению задач. Одним из недостатков этих работ является слабая \ связь экономической оценки ресурса с его потреблением в различных отраслях.

2. Основной трудностью проведения сравнительного анализа является приведение вариантов к тождественному эффекту. Опираясь на основные положения советских экономистов, предложен механизм выбора решений,и показаны основные направления для его совершенствования.

3. Исследование задачи выбора вариантов привело к необходимости прямого учета фактора времени, а это связано с условием сокращения сроков строительства при увеличении затрат ресурсов, поэтому была разработана экономико-математическая модель, которая позволяет учитывать снижение времени строительства от привлечения дополнительных капиталовложений. В работе выявлены закономерности связи способов по срокам реализации строительных программ на основе взаимозаменяемости ограниченных ресурсов.

4.Проведенный экономико-функциональный анализ построения материальных и экономических балансов распределения водных ресурсов и затрат выявил основные направления повышения использования водного ресурса в различных условиях эксплуатации водохранилища многоцелевого назначения. Полученные экономические оценки использования водного ресурса дают возможность определить эффективное размещение определенной группы объектов.

5. Исследования по оптимизации распределения водного ресурса показывают наличие неопределенности в исходной информации. Для решения задачи по распределению водного ресурса в условиях неопределенное® была построена экономико-математическая модель с применением теории игр, и дано обоснование выбора критерия оптимальности. На основе разработанных методов были создан алгоритм и программа расчета.

6. Исследования по формированию структуры водопотребляющей системы привело к необходимости получения экономических оценок использования водного ресурса для решения задачи выбора объектов. Базой такого анализа является решение двойственной модели линейного программирования, из которой получаются нормативы для формирования структуры экономических показателей системы.

7. Анализ формирования структуры электроэнергетической системы при использовании методов экономико-математического моделирования позволяет осуществлять измерения экономической ценности и условий экономической взаимозаменяемости. При наличии неопределенности в исходных данных показано применение критерия минимума математического ожидания затрат.

8. Анализ структуры ЭЭС показал» что размещение электростанций с ограниченными водными ресурсами, необходимо обосновать с помощью экономических оценок эффективности использования этого ресурса, полученного из решения двойственной задачи.

9. Исследование выбора параметров пиковых мощностей показывают основные направления по обоснованию энергетической ценности пиковых установок. Поскольку энергетические условия определяют не полностью эффективность использования пиковых мощностей в энергосистемах, то в работе рассмотрен баланс пиковых мощностей с учетом затрат народного хозяйства. Полученные оценки затрат от мощности регулирования имеют важное значение и при децентрализованном планировании. При задании исходной информации в вероятностной форме получение и применение экономических оценок должно базироваться на основе критерия выбора решения в условиях неоцределенности.

10. На основе исследования многокритериальных задач теоретически обосновано их применение для гидроэнергетики и водного хозяйства. Показано, что в этом случае необходимо некоторые ограничения перевести в целевую функцию. Это возможно только при условии трансформации ресурсов. Полученные теоретические положения можно применить к проблеме соизмеримости капиталовложений и издержек. Рассмотрены направления по применению метода искусственной оптимизации,и предложены способы линейной свертки критериев на основе принципа равенства отношений фактических и лучших критериальных оценок.

В заключительной части диссертационной работы необходимо еще раз отметить, что в ней развивалась концепция оптимального распределении ограниченных ресурсов. Основным инструментом для етого являются показатели дифференциальных затрат. На их основе осуществляется согласование частных минимумов с общим минимумом затрат народного хозяйства.

Наиболее важными результатами, которые получены лично соискателем в процессе исследования, являются следующие:

1. Разработаны методы прямого соизмерения затрат времени и капитальных вложений на базе теории дифференциальных затрат обратной связи / стр.41 - 55 /.

2. Предложен способ генерации вариантов в условиях неопределенности при оптимальном распределении ограниченных водных ресурсов / стр.68 - 74 /.

3. На основе теории двойственности при структурном анализе комплекса с водохранилищем разработан простой метод определения экономической оценки водных ресурсов / стр.77 - 82 /.

4. Для решения многокритериальных задач предложен метод свертки множества целевых функций, в систему ограничений с одной обобщающей целевой функцией / стр. 113 - 126 /.

Все эти результаты получили практическое применение в процессе построения водохозяйственных комплексов и обоснования эффективных направлений использования водохранилищ в Укргидро-проекте. Другие результаты исследования, к которым надо отнести анализ экономической взаимозаменяемости электростанций различного типа и экономическое обоснование пиковых энергоустановок в энергосистемах, развивают методические положения. В последующем они должны быть развиты и найти практическое применение в проектных организациях Минэнерго.