Модели управления региональной тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Модели управления региональной тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе"

На правах рукописи

АРТЕМЕНКОВА Светлана Евгеньевна

МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ТАРИФНОЙ ПОЛИТИКОЙ В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

Специальность 08.00.13 -математические и инструментальные методы экономики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена на кафедре исследования операций в экономике Санкт-Петербургского государственного инженерно-экономического университета

Научный руководитель: доктор экономических наук, профессор

Соколов Валентин Николаевич

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор

Медников Михаил Дмитриевич,

кандидат экономических наук, доцент Долгов Александр Петрович

Ведущая организация: Санкт-Петербургский

государственный университет

Защита состоится «ДТ» ¿¿¿¿¿¿г^п^ 2003 г. в /Учасов на заседании диссертационного совета К 212.219.01 по присуждению ученой степени кандидата экономических наук при Санкт-Петербургском государственном инженерно-экономическом университете по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Марата, д. 27, ауд. 324 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного инженерно-экономического университета по адресу: 196084, Санкт-Петербург, Московский пр., 103-а.

Автореферат разослан «Л&» 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат экономических наук, профессор

В.М. Корабельников

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

В настоящее время топливно-энергетический комплекс (ТЭК) Санкт-Петербурга и Ленинградской области является одной из основных жизненно важных систем, определяющей качество жизни населения, уровень обеспечения социальных потребностей и хозяйственной активности. Особую роль играют тарифы на услуги энергопроизводителей, уровень которых существенно влияет на взаимоотношения между населением, администрацией и промышленностью. От проводимой тарифной политики зависит сбалансированное развитие социально-экономических отношений в обществе. Руководители промышленных предприятий Санкт-Петербурга, предприниматели, ответственные руководители Администрации города отмечают недостатки системы регулирования тарифов на энергоресурсы и слабую обоснованность их роста.

В выборе тарифной политики обязательным условием обоснования и принятия решения об изменении тарифов должно стать рассмотрение прогноза социально-экономических последствий. В этой связи наиболее целесообразным представляется исследование процессов управления региональной тарифной политикой в ТЭК и принятия решений на основе комплекса экономико-математических моделей и методов оптимизации инвестиционных ресурсов.

Запас ресурсов всегда ограничен по отношению к потребностям общества, поэтому проблемы оптимального распределения ресурсов не только не теряют своей актуальности, но и в изменяющихся социальных, экономических, экологических, климатических условиях становятся наиболее значимыми. Проблемами оптимального распределения ресурсов, моделирования экономических процессов занимались в разное время многие видные ученые: Новожилов В.В., Канторович Л.В., Анчишкин А.И., Аганбегян А.Г., Гранберг А.Г., Зубов В.И., Львов Ю.А., Шаталин С .С. и другие.

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности и исключительной важности исследования моделей управления региональной тарифной политикой в ТЭК.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке новых подходов к формированию тарифов на энергоресурсы, позволяющих повысить степень их обоснованности и создать условия для проведения работ прогнозно-аналитического характера, направленных на подготовку решений по выбору оптимальной тарифной политики в ТЭК региона.

В соответствии с целью исследования были поставлены и решены следующие зааачи:

■ выявлены ключевые особенности управления региональной тарифной политикой в ТЭК в условиях рыночной экономики, определяющие постановку многоцелевых оптимизационных моделей с учетом прогноза возможных последствий; ....... '

■ проанализированы различные м социально-

экономических систем;

* определены и формализованы методы принятия решений по распределению инвестиционных ресурсов в процессе формирования тарифных ставок; " предложены принципы выбора тарифной политики, реализованные в виде функционалов математических моделей с оценкой последствий их применения;

■ предложена и формализована двухуровневая система принятия решений по управлению тарифной политикой в ТЭК региона, включающая различные подходы к расчету тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям;

■ проведено обобщение детерминированных постановок математических моделей управления тарифной политикой в ТЭК региона на случай неполной информации;

■ исследована возможность моделирования практических ситуаций в предложенном виде, а именно:

• исследованы условия существования оптимальных решений в двухуровневой модели управления региональной тарифной политикой в ТЭК;

• исследованы методы поиска оптимальных решений, реализованные в виде итерационных процедур и алгоритмов.

Объектом исследования диссертационной работы является топливно-энергетический комплекс, как социально-экономическая система, включающая в себя производителей и потребителей всех видов топлива и энергии на территории рассматриваемого региона (на примере Санкт-Петербурга).

Предмет исследования - процессы принятия решений по формированию тарифов на энергоресурсы.

Теоретической и методологической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых в области экономико-математического моделирования, управления, перспективного планирования и прогнозирования, в той или иной мере связанные с различными аспектами исследуемой проблемы, нормативные документы, принятые на федеральном и региональном уровнях. В качестве инструментария исследования использованы методы системного подхода, теории принятия решений, математической статистики, выпуклого анализа, математического и стохастического программирования, многоцелевой оптимизации, имитационного моделирования.

В ходе исследования получены новые научные результаты:

1. Обосновано применение методов оптимизации при моделировании процесса управления региональной тарифной политикой в ТЭК с учетом выявленного комплекса условий и достижения основной стратегической задачи данного управления на современном этапе.

2. Предложен подход к проведению тарифной политики в ТЭК региона, базирующийся на эталонном методе перспективного планирования и математических моделях специального вида, способствующий повышению обоснованности решений по формированию тарифов на энергоресурсы.

3. Разработан комплекс математических моделей по управлению тарифной политикой в ТЭК, региона, обеспечивающий двухуровневую систему

принятия решений по перспективному планированию расходной и доходной частей баланса системы энергопроизводящих организаций.

4. Обосновано использование четырех вариантов математических моделей для окончательного расчета тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии группам потребителей, два из которых предполагают наличие перекрестного субсидирования, а два других - его отсутствие.

5. Сформулированы математические условия существования оптимальных решений, позволяющие моделировать реальные практические ситуации с целью прогноза социально-экономического развития региона.

Практическая значимость работы

Результаты исследования в виде комплекса математических моделей внедрены в практику работы Региональной энергетической комиссии Санкт-Петербурга (акт о внедрении помещен в приложении 1 к диссертационной работе) и получили положительную оценку. Для практической реализации комплекса математических моделей было создано соответствующее программное обеспечение.

Апробация результатов исследования

Полученные результаты докладывались и обсуждались на заседаниях Общественного консультативно-экспертного совета при Региональной энергетической комиссии (РЭК) Санкт-Петербурга. Отдельные теоретические исследования автора докладывались на международной научно-технической конференции «Математические методы и информационные технологии в экономике, социологии и образовании» в 2001 году в Пензе, на III межвузовской конференции аспирантов и докторантов «Теория и практика финансов и банковского дела на современном этапе» в 2001 году в Санкт-Петербурге, на V научно-практической конференции студентов и аспирантов СПбГИЭУ «Менеджмент и экономика в творчестве молодых исследователей» в 2002 году в Санкт-Петербурге.

Публикации: по теме исследования имеется 5 печатных работ. Структура работы: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

Во введении обоснованы важность и актуальность исследуемых вопросов, изложены цели, результаты работы и их практическая значимость.

В первой главе рассмотрена содержательная постановка задачи, проведен анализ проблем оптимального распределения ресурсов в сложных социально-экономических системах, рассмотрены основные принципы оптимизации распределения ресурсов, модели и методы принятия решений. Обоснована целесообразность применения эталонного метода планирования, предложена основная инвестиционная модель.

Во второй главе сформулированы комплекс условий и основная стратегическая задача управления региональной тарифной политикой в ТЭК. Построена двухуровневая модель принятия решений по перспективному планированию расходной и доходной частей баланса системы энергопроизводящих организаций. Рассмотрены четыре варианта расчета тарифных ставок. Проведено обобщение постановок математических моделей на случай неполной информации.

В третьей главе установлены условия существования оптимальных решений в двухуровневой модели управления региональной тарифной политикой в ТЭК, и, тем самым, обоснована возможность моделирования практических ситуаций в предложенном виде. Приведены алгоритмы процедур решения задач оптимизации тарифной политики.

В заключении подведены итоги исследования, сформулированы основные выводы и предложения по оптимизации тарифной политики.

И. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ТЭК региона представляет собой единую социально-экономическую систему, включающую производителей и потребителей всех видов топлива и энергии на его территории. Одним из крупнейших энергопроизводителей является ОАО энергетики и электрификации «Ленэнерго», включающее в себя систему энергопроизводящих и оказывающих услуги по передаче электрической и тепловой энергии организаций. В его функции входит генерирование, транспортировка (включая преобразование) и сбыт электрической и тепловой энергии потребителям. Свою деятельность ОАО «Ленэнерго» осуществляет в условиях естественной монополии, требующей регулирования со стороны государства.

Используя «затратный» метод ценообразования, естественный монополист мог бы неограниченно поднимать тарифы на отпуск энергии потребителям. В результате все возрастающие потребности в энергоресурсах (при низкой эластичности спроса) с одной стороны, и деятельность естественного монополиста, направленная на улучшение собственных финансовых результатов, с другой стороны, могли бы привести к разрушению промышленного комплекса региона, существенному снижению уровня жизни населения, и, следовательно, к дестабилизации социальной обстановки в регионе. Таким образом, управление региональной тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе осуществляется в условиях «конфликта» (столкновения интересов).

В целях предотвращения изложенных негативных явлений, ценообразование в условиях естественной монополии подвергается государственному регулированию посредством специальных полномочных органов власти, одним из которых является Региональная энергетическая комиссия (РЭК) Санкт-Петербурга.

При построении математических моделей управления региональной тарифной политикой в ТЭК приходится учитывать множество задействованных участников и их интересов, а, следовательно, необходимость согласования этих интересов. Основными участниками процесса производства-потребления электрической и тепловой энергии, в данном случае, являются:

• система энергопроизводящих организаций региона;

• потребители электрической и тепловой энергии региона;

• государство в целом;

• местные органы государственной власти, в том числе РЭК Санкт-Петербурга, выступающая выразителем интересов государства и потребителей.

Основной интерес энергопроизводящих организаций (в дальнейшем рассматривается ОАО «Ленэнерго») состоит в обеспечении стабильного поступления денежных средств в объеме, достаточном как для производства энергии в требуемых для региона количествах, так и для развития производственной базы.

К основным интересам государства можно отнести:

• проведение политики энергосбережения;

• согласование действий ОАО «Ленэнерго» и местных органов государственной власти с политикой государства.

Интересами потребителей являются:

• стабильное обеспечение энергией в количестве, необходимом для нормальной деятельности и развития региона;

• поддержание экономически обоснованной величины тарифов, ориентированной на повышение конкурентоспособности региональных производителей;

• соблюдение динамики изменения тарифов, исключающей возникновение социальной напряженности.

Комплекс условий управления тарифной политикой

Тарифная политика в ТЭК региона должна удовлетворять следующим основным принципам:

• обеспечение энергетической и экономической безопасности региона на основе перспективного планирования производственных мощностей и уровня потребления энергоресурсов;

• обеспечение устойчивого и бесперебойного функционирования комплекса в условиях рыночной экономики;

• развитие всего энергетического комплекса региона с учетом особенностей географического расположения (климат, наличие топливных и иных ресурсов и прочее);

• максимально возможное эффективное использование имеющихся мощностей по выработке электрической и тепловой энергии с целью обеспечения равномерного инвестирования в генерацию и транспортировку;

• активное использование всех методов управления спросом для стимулирования экономного расходования электрической и тепловой энергии;

• формирование тарифов исходя из обоснованных затрат на текущую деятельность и развитие.

При этом основная стратегическая задача при управлении тарифной политикой в ТЭК региона состоит в том, чтобы доходы, полученные за счет реализации потребителям работ и услуг, цены на которые регулируются соответ-

ствующим субъектом Российской Федерации, покрывали экономически обоснованные затраты организаций, предоставляющих данные работы и услуги, не допуская, с одной стороны, падения социального уровня жизни населения, а с другой стороны - разрушения промышленного комплекса региона.

Решение указанной стратегической задачи позволит обеспечить стабильную и рентабельную работу предприятий естественных монополистов и высвобождение средств местного бюджета, ранее направляемых на покрытие убытков соответствующих предприятий-монополистов и дотационные пособия льготным категориям потребителей.

Предлагаемый подход к ведению тарифной политики Региональной энергетической комиссии (РЭК) Санкт-Петербурга относится к так называемым «эталонным» методам перспективного планирования. Суть данных методов состоит в априорном задании желательных значений планируемых показателей системы и выработки оптимальных траекторий ее поведения в смысле близости фактических и желаемых значений соответствующих показателей на каждом этапе (локальная оптимальность) или в целом вдоль всего процесса перспективного планирования (глобальная оптимальность). Данные оптимальные траектории принимаются в качестве плановых значений соответствующих показателей системы.

Математическая реализация предлагаемого подхода состоит в решении последовательности оптимизационных задач, в каждой из которых в качестве целевых функционалов выступают некоторые метрики, характеризующие требуемую степень «близости» значений, а движение в сторону минимума указанной метрики осуществляется посредством варьирования некоторых управляющих воздействий рассматриваемой системы. На каждом этапе планирования требуется, чтобы выполнялись также некоторые бюджетные ограничения, характеризующие объективные возможности системы. Дополнительная система соотношений задает динамику поведения системы. Время описывается дискретной величиной.

Предлагаемая модель на каждом этапе планирования представляет собой двухуровневую оптимизационную проблему.

На первом уровне требуется распределить некоторый объем денежных средств, имеющихся в наличии на этапе планирования с номером г = 1 ,Т, между производителями электрической и тепловой энергии так, чтобы:

• деятельность всей системы производственных объектов в целом была безубыточной;

• полезные отпуски электрической и тепловой энергии наиболее полно (при данном уровне производимых затрат) соответствовали потребностям в энергоресурсах в смысле некоторых заданных политик распределения денежных средств между производителями.

Математическая модель представлена в виде:

(1) Го{(,хЩ Х{24), ¿ЩУ-^ОР!

(5) х^Ш^^ЧУ^и^)

(6) х!'2)(0*О, х,(22>(г)*0, х!3)(0*О, *?>(г) + х('2>(,)+ х\2%)+ о

(7) ("Но * О, * о, 5,(|3)(<) * Оа(2,)(0 * о, 5<22)(<) * о^,(2Я)(0 * о

(8) 0<У!'>(,)*у!'\ о<у®(0*У!2), у!'^у!т /-и

Обозначение показателей и смысл выражений:

1=1,1 - номер производителя электрической и тепловой энергии;

Х!22Н?1 '(') _ затраты г-ого производителя на этапе с момента времени г по момент времени (г + 1) на производство, приобретение электроэнергии, приобретение теплоэнергии и реконструкцию систем производства соответственно;

/о^х^),*'12^').**22'^)^3^)) ~ векторная функция, компонентами которой являются функционалы, определяющие выбранные в момент времени < политики распределения денежных средств между производителями электрической и тепловой энергии;

/?0(<) - принцип оптимальности при распределении денежных средств между производителями электрической и тепловой энергии в момент времени /.

♦Выражение (1) отражает многоцелевой характер задачи и содержит следующий смысл: с помощью комбинаций различных политик распределения денежных средств между инвестируемыми направлениями на каждом этапе планирования задается предпочтение всей рассматриваемой системы в целом, направленное на стабильную выработку электрической и тепловой энергии производителями и удовлетворение потребностей потребителей. К основным политикам относятся: модель «Эгалитаризм»; модель «Утилитаризм»; равномерное развитие направлений; распределение, пропорциональное требуемым результатам; распределение, пропорциональное уровню развития направлений; модель «Минимум расстояния»; модель «Гарантированный минимум»; модель «Уступки»; модель «Установление приоритетов». Описание указанных политик и соответствующих им функционалов дано в приложении 3 к диссертационной работе.

£>(() - денежные средства, имеющиеся в наличии в момент времени /;

- доля использования дохода, имеющегося в наличии к моменту времени £;

C(t) - общесистемные затраты всех производителей с момента времени t по момент времени (f + 1);

G{t) -задолженность (запас) денежных средств к моменту времени t;

F(t) - денежные средства, имеющиеся в наличии в момент времени t, скорректированные на сумму общесистемных затрат и объема задолженности (запаса) денежных средств.

♦ Выражение (2) имеет смысл бюджетного ограничения всей системы энергопроизводящих объектов.

у!'^ и У,'2' ~ потребности потребителей в электрической и тепловой''энергии соответственно, представляющие собой нарастающие итоги к некоторому моменту времени Т полезных отпусков соответствующей продукции, производимой /"-ым производителем;

_у,'%) и Л«(0 - нарастающие итоги полезных отпусков электрической и тепловой энергии соответственно к моменту времени t;

s}n)(0. Л* sp2)(iW13)(iU(23)(') -удельные приросты количества

вырабатываемой электрической и тепловой энергии от соответствующего объема денежных средств, выделенных i -ому производителю в момент времени t; dj'\t) и ) - возможные потери выработки электрической и тепловой энергии с момента времени t по момент времени (f + 1), включая расход энергии на собственные нужды и потери энергии в сетях (с противоположным знаком) соответственно.

♦ Выражения (3) и (4) представляют собой соотношения динамики полезных отпусков электрической и тепловой энергии соответственно.

«•'*(') и ufKt) - установленные мощности i-ого производителя по производству электрической и тепловой энергии в момент времени t соответственно;

♦ Неравенства (5) - это ограничения на производственные возможности производителей.

♦ Выражения (6), (7), (8) представляют собой условия-ограничения на экономические показатели. Предполагается, что этап планирования с момента времени / по момент времени (t +1) составляет один час.

Результатом решения задачи на каждом этапе планирования t будут следующие оптимальные траектории, которые и принимаются в качестве плановых показателей системы к данному этапу: (/)}'_, - объем денежных средств, направляемых i'-му производителю на производство электрической и тепловой энергии; {лг^'Н')}!.! ~ объем денежных средств, направляемых г-му

производителю на приобретение электрической энергии; ~ объем де-

нежных средств, направляемых г-му производителю на приобретение тепловой энергии; - объем денежных средств, направляемых i-му производите-

лю на проведение работ по реконструкции систем производства электрической и тепловой энергии.

На втором уровне решения данной проблемы требуется:

• произвести сегментирование региональной среды потребителей электрической и тепловой энергии, исходя из специфических особенностей каждой группы потребителей;

• для каждой группы потребителей определить доли потребления электрической и тепловой энергии, вырабатываемой на каждом производящем объекте;

• на некоторый период времени с момента г до момента (г+1) установить для каждой группы потребителей тарифные ставки на отпускаемую энергию, обеспечив тем самым сбор к моменту времени (/+1) некоторого объема денежных средств;

• наиболее полно учесть предпочтения всех групп потребителей, обеспечив при этом, в первую очередь, сбалансированную социальную обстановку в регионе.

Для того, чтобы определить, каким образом объем денежных средств !>(/ +1) может быть собран у потребителей энергии или получен из прочих источников финансирования за период с момента времени I по момент времени (г +1), рассмотрены сегментации сред потребителей, действующие в настоящее время (См. структурные схемы 1 и 2, приведенные в приложении 2 к диссертационной работе).

В силу одного и того же принципа построения математических моделей для окончательного расчета тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии введено обозначение вида энергии к:

к = 1 и к = 2— электрическая и тепловая энергия соответственно.

Рассмотрены четыре варианта окончательного расчета экономически обоснованных тарифов на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям. Соответствующие математические модели подробно описаны в разделе 2.1. второй главы диссертационной работы. Первые два варианта устанавливают для всех групп потребителей независимые тарифные ставки, равные по величине суммарным затратам, произведенным для отпуска единицы соответствующего вида энергии. Третий и четвертый варианты используют перекрестное субсидирование, когда одни группы потребителей частично или полностью оплачивают расходы на выработку энергии, потребляемой другими группами. Величина же дохода, который может быть собран с потребителей в каждом из четырех вариантов, определяется, лишь исходя из покупательских способностей соответствующих групп, то есть объемов денежных средств, которые могут быть оплачены всеми потребителями соответствующей группы за период. Особо следует отметить второй вариант, в котором задается желаемый прирост дохода по отношению к предыдущему периоду, а упомянутые покупательские способности являются переменными величинами.

Второй вариант

[(9) 1 (AU](t)+M{ll(t)-rUt + 1)-(D<*>(0+ A£>i*>(f)))— min j>0 M<4)

(10) r/0(f +1)-(D<*>(f)+ AD<*>(i))sл.<„(') +

(12) jW-U®, t- 1J

Обозначение показателей и смысл выражений:

=l,J(t) - номер группы потребителей соответствующего вида энергии;

r.(J)(i+l) - доля потребления группой типа энергии, выработанной всеми производителями с момента времени f по момент времени (t + 1);

- покупательская способность группы типа потребителей с момента времени (t -1) по момент времени t;

Mj(,)(i) - изменение покупательской способности группы типа потребителей энергии с момента времени t по момент времени (t + 1), по отношению к предыдущему этапу;

Dlk\t) - доход, полученный на этапе с момента времени (?-l) по момент времени t от продажи соответствующего вида энергии собственным потребителям;

ДDw(<) - изменение величины собираемого дохода, полученного на этапе с момента времени t по момент времени (t + 1), по отношению к предыдущему этапу;

P(4)(i + l) - профицит средств за период группы типа потребителей

энергии. Данная величина показывает, насколько возможности потребителей данной группы превосходят величины произведенных ими платежей.

♦Выражение (9) минимизирует превышение возможностей всех групп потребителей соответствующего вида энергии над величиной произведенных ими платежей (профицит средств за период).

♦Выражение (10) задает ограничение на покупательские способности фупп потребителей в течение этапа планирования.

v (4)(f + l) - искомая тарифная ставка на отпуск энергии для каждой ipyn-

пы потребителей на этапе планирования с момента времени t по момент (f + 1).

♦Выражение (11) устанавливает уровень тарифа для каждой группы потребителей и ограничение на изменения покупательских способностей, являющихся переменными величинами.

♦Выражения (12) задают номер группы потребителей и номер этапа планирования.

В данном варианте каждая группа потребителей полностью оплачивает произведенные затраты, гарантируется неотрицательная динамика собираемого дохода (задается желаемый прирост денежных средств, собираемых со всех групп потребителей 0), а также возникает возможность прогнозиро-

вать динамику покупательских способностей.

К основным преимуществам предлагаемого комплекса математических моделей по управлению тарифной политикой в ТЭК региона можно отнести:

• возможность учета интересов и предпочтений всех участников процесса производства-потребления электрической и тепловой энергии;

• безубыточное функционирование производителей энергии в течение каждого отчетного периода;

• возможность выбора различных механизмов распределения денежных средств между производителями и сбора денежных средств с групп потребителей электрической и тепловой энергии, в зависимости от предпочтений экспертов, задействованных в процессе принятия решений, и нужд региона;

• возможность эффективного управления объемом денежных средств, подлежащих распределению на каждом этапе перспективного планирования, а, следовательно, и величиной задолженности (запаса) денежных средств на соответствующем этапе;

• возможность прогноза уровня развития промышленного комплекса региона посредством выбора и установления эталонных нарастающих итогов полезных отпусков электрической и тепловой энергии;

• возможность прогноза динамики покупательских способностей групп потребителей, и, как частный случай, уровня жизни населения региона;

• эффективное использование возможностей групп потребителей энергии;

• возможность установления тарифных ставок для групп потребителей на отпуск электрической и тепловой энергии, дифференцированных не только в зависимости от сезона потребления, но и от времени суток, в которое осуществляется потребление, а, следовательно, и возможность снижения потребления энергии в пиковые периоды, уменьшения объемов энергии, приобретаемой от прочих производителей, и, как результат, сокращения величины себестоимости продукции;

• стимулирование экономного потребления энергии потребителями;

• возможность планирования и проведения мероприятий по реконструкции систем производства электрической и тепловой энергии, а также качественная и количественная оценка результатов данных мероприятий.

Несмотря на простоту использования и достаточно широкое применение, детерминированные модели принятия решений нередко оказываются существенно непригодными для моделирования ситуаций, возникающих в сложных реальных социально-экономических системах, так как параметры детерминированных моделей, как правило, рассчитываются на базе информации, которая носит в той или иной мере неопределенный характер. Необходимость принятия решений в условиях неполной информации может возникнуть и тогда, когда нужная информация доступна, но времени на ее получение не хватает. Все это приводит к тому, что часть или все параметры моделей могут выступать либо как случайные (при известном законе распределения), либо как неопределенные величины, а принятие решений осуществляется, таким образом, в условиях риска или неопределенности соответственно.

В диссертационной работе проведено обобщение постановок предложенных математических моделей управления тарифной политикой в ТЭК региона на случай неполной информации. При этом использован аппарат стохастического программирования и теории вероятностей.

В результате детерминизации стохастических моделей могут быть получены одноцелевые задачи математического программирования, причем с выпуклым множеством допустимых решений. Полученные задачи решаются и исследуются уже посредством алгоритмов и методов, разработанных в рамках теории выпуклого математического программирования.

Приведены и доказаны теоремы, гарантирующие существование и единственность детерминированных аналогов построенных стохастических моделей по управлению тарифной политикой в ТЭК региона. Установлены условия существования оптимальных решений в задаче управления тарифной политикой в ТЭК региона и исследованы вопросы их единственности. Следует отметить, что установленные условия существования оптимальных решений являются не только обоснованием возможности моделирования практических ситуаций в предложенном виде, но и необходимой априорной информацией для целесообразности разработки алгоритмов и методов поиска оптимальных решений. Охарактеризованы понятие и содержание процедуры поиска оптимальных решений, представлена общая схема этой процедуры, приведены конкретные алгоритмы поиска оптимальных решений.

III. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Полученные в ходе научного исследования результаты служат основой для совершенствования системы государственного регулирования и контролирования изменения тарифов на услуги энергопроизводителей, способствующего улучшению социально-экономической ситуации в регионе.

Разработанный комплекс математических моделей позволяет предварительно оценить последствия принятия того или иного решения при распределении инвестиционных ресурсов, а также при расчете тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям. Выбор оптимального (наилучшего) варианта носит субъективный характер, так как зависит от профес-

сионально-субъективной оценки планируемой ситуации хозяйственного руководителя. Предлагаемые модели - это, прежде всего, инструментарий для управления тарифной политикой в ТЭК региона.

Разработка предложений по оптимизации тарифной политики

На основе анализа и исследования математических моделей по управлению тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе региона можно выдвинуть ряд следующих предложений по оптимизации деятельности РЭК Санкт-Петербурга по части установления тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям:

□ при расчете тарифов на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям использовать «нормативный» метод;

а устанавливать тарифы группам потребителей на отпуск электрической и тепловой энергии, дифференцированные в зависимости от сезона потребления, а также от времени суток, в которое осуществляется потребление;

□ устанавливать на определенный период для всех групп потребителей тарифы на отпуск электрической и тепловой энергии на одном и том же уровне, равном отношению произведенных за данный период затрат на отпуск соответствующего вида энергии к полезному отпуску данного вида энергии за данный период;

□ сегментацию сред потребителей электрической и тепловой энергии осуществлять с целью определения для соответствующих групп потребителей величин покупательских способностей за текущий период;

□ стимулировать производителей электрической и тепловой энергии к сокращению затрат на производство (покупку) соответствующего вида энергии, а потребителей - к экономному потреблению соответствующего вида энергии, посредством варьирования величин покупательских способностей, установленных для данных групп на отчетный период;

□ уменьшать в общем объеме оплаты за потребленную электрическую и тепловую энергию долю взаимозачетов, увеличивая тем самым долю «живых» денежных средств.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Артеменкова С.Е. Математическая двухэтапная модель распределения финансовых средств в условиях неполной информации// Математические методы и информационные технологии в экономике, социологии и образовании: Сборник материалов Международной науч.-техн. конф. Часть I — Пенза, 2001. — 0,12 п.л.

2. Артеменкова С.Е. Математическая модель распределения инвестиционных средств на длительный срок с учетом фактора риска// Теория и

практика финансов и банковского дела на современном этапе: Материалы III межвуз. конф. асп. и докт. —СПб.: СПбГИЭУ, 2001. — 0,12 п.л.

3. Артеменкова С.Е. Модель распределения инвестиционных средств с учетом риска и ее использование в учебном процессе// Учебно-методическая работа - основа подготовки специалистов: Тезисы докладов учеб.-метод. конф. — СПб.: СПбГИЭУ, 2002. — 0,12 п.л.

4. Артеменкова С.Е. Использование информационных технологий в инвестиционных процессах// Менеджмент и экономика в творчестве молодых исследователей: Тезисы докладов V науч.-практ. конф. студ. и асп. СПбГИЭУ —СПб.: СПбГИЭУ, 2002.-0,1 п.л.

5. Артеменкова С.Е. Математическая двухэтапная модель распределения финансовых ресурсов с вероятностным ограничением в условиях неполной информации// Моделирование экономических процессов и структур: Сб. науч. тр.— СПб.: СПбГИЭУ, 2002. — 0,68 п.л.

Подписано в печать го.ол. 03. Формат 60x84 '/,<;. Печ. л.i, О Тираж ■/Oß экз. Заказ /Р".

ИзПК СПбГИЭУ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Марата, 31

-/L

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Артеменкова, Светлана Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ.

1.1. Содержательная постановка задачи.

1.2. Основные принципы оптимизации распределения ресурсов.

1.3. Модели и методы принятия решений.

1. 4. Основная инвестиционная модель.

ГЛАВА И. КОНФЛИКТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ ТАРИФНОЙ ПОЛИТИКОЙ В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ.

2.1. Комплекс условий управления тарифной политикой.

2.2. Целевые функционалы математических моделей управления тарифной политикой.

2.3. Постановки математических моделей в условиях неполной информации.

ГЛАВА III. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ МОДЕЛЕЙ.

3.1. Доказательства существования детерминированных аналогов исходных стохастических моделей.

3.2. Доказательства существования и единственности решений стохастических (в условиях неполной информации) многоцелевых моделей оптимизации.

3.3. Нормализация и свертка многоцелевых математических моделей оптимизации.

3.4. Алгоритмы процедур решения задач оптимизации тарифной политики.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Модели управления региональной тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе"

Любая целенаправленная человеческая деятельность неразрывно связана с процессом принятия решений. В настоящее время, когда экономика России переживает не простой этап своего развития, вопросы распределения ресурсов, принятия эффективных управленческих и инвестиционно-финансовых решений, а также прогнозирования последствий этих решений становятся особенно актуальными.

Многие решения общественной значимости не могут приниматься на основе рыночных механизмов, так как кооперативные возможности не будут эффективно использованы при децентрализованных действиях агентов [30]. Наиболее показательные примеры связаны с производством общественных продуктов, ценообразованием в естественной монополии, решением проблем государственной безопасности. Регулирующие функции между обществом и рынком должно выполнять государство, что подтверждается опытом высокоразвитых в экономическом отношении стран.

На фоне уменьшения необходимых финансовых ресурсов происходит усложнение и удорожание общественных задач. Запас ресурсов всегда ограничен по отношению к потребностям общества, поэтому проблемы оптимального распределения ресурсов не только не теряют своей актуальности, но и в изменяющихся социальных, экономических, экологических, климатических условиях становятся наиболее значимыми. Проблемами оптимального распределения ресурсов, моделирования экономических процессов занимались в разное время многие видные ученые: Новожилов В.В., Канторович JI.B., Анчишкин А.И., Аганбегян А.Г., Гранберг А.Г., Зубов В.И., Львов Ю.А., Шаталин С.С. и другие.

Актуальность темы исследования

В настоящее время топливно-энергетический комплекс (ТЭК) Санкт-Петербурга и Ленинградской области является одной из основных жизненно важных систем, определяющей качество жизни населения, уровень обеспечения социальных потребностей и хозяйственной активности. Особую роль играют тарифы на услуги энергопроизводителей, являясь пограничной зоной между населением, администрацией и промышленностью. От проводимой тарифной политики зависит сбалансированное развитие социально-экономических отношений в обществе. Руководители промышленных предприятий Санкт-Петербурга, предприниматели, ответственные руководители Администрации города отмечают отсутствие отрегулированности и обоснованности роста тарифов на энергоресурсы на государственном уровне (федеральном и региональном). Таким образом, наибольшую важность в настоящее время приобретают вопросы, связанные с разработкой механизмов эффективного государственного регулирования, их дальнейшая пробная реализация, наблюдение за результатами внедрения и проведение необходимых корректировок.

В выборе тарифной политики обязательным условием обоснования и принятия решения об изменении тарифов должно стать рассмотрение прогноза их социально-экономических результатов и последствий. В этой связи наиболее целесообразным представляется исследование процессов управления региональной тарифной политикой в ТЭК и принятия решений на основе комплекса экономико-математических моделей и методов оптимизации инвестиционных ресурсов. Экономико-математическое моделирование - один из современных и эффективных методов описания сложных социально-экономических процессов и систем. Подтверждением сказанному является тот факт, что в последнее десятилетие Нобелевские премии в области экономики присуждались, в основном, только за новые экономико-математические исследования.

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности и исключительной важности исследования моделей управления региональной тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе.

Пель диссертационного исследования состоит в разработке новых подходов к формированию тарифов на энергоресурсы, позволяющих повысить степень их обоснованности и создать условия для проведения работ прогнозноаналитического характера, направленных на подготовку решений по выбору оптимальной тарифной политики в ТЭК региона.

В соответствии с целью исследования были поставлены и решены следующие задачи: выявлены ключевые особенности управления региональной тарифной политикой в ТЭК в условиях рыночной экономики, определяющие постановку многоцелевых оптимизационных моделей с учетом прогноза возможных последствий; проанализированы различные методы моделирования социально-экономических систем; определены и формализованы методы принятия решений по распределению инвестиционных ресурсов в процессе формирования тарифных ставок; предложены принципы выбора тарифной политики, реализованные в виде функционалов математических моделей с оценкой последствий их применения; предложена и формализована двухуровневая система принятия решений по управлению тарифной политикой в ТЭК региона, включающая различные подходы к расчету тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям; проведено обобщение детерминированных постановок математических моделей управления тарифной политикой в ТЭК региона на случай неполной информации; исследована возможность моделирования практических ситуаций в предложенном виде, а именно:

• исследованы условия существования оптимальных решений в двухуровневой модели управления региональной тарифной политикой в ТЭК;

• исследованы методы поиска оптимальных решений, реализованные в виде итерационных процедур и алгоритмов.

Объектом исследования диссертационной работы является топливно-энергетический комплекс, как социально-экономическая система, включающая в себя производителей и потребителей всех видов топлива и энергии на территории рассматриваемого региона (на примере Санкт-Петербурга).

Предмет исследования - процессы принятия решений по формированию тарифов на энергоресурсы.

Теоретической и методологической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых в области экономико-математического моделирования, управления, перспективного планирования и прогнозирования, в той или иной мере связанные с различными аспектами исследуемой проблемы, нормативные документы, принятые на федеральном и региональном уровнях. В качестве инструментария исследования использованы методы системного подхода, теории принятия решений, математической статистики, выпуклого анализа, математического и стохастического программирования, многоцелевой оптимизации, имитационного моделирования.

В ходе исследования получены новые научные результаты:

1. Обосновано применение методов оптимизации при моделировании процесса управления региональной тарифной политикой в ТЭК с учетом выявленного комплекса условий и достижения основной стратегической задачи данного управления на современном этапе.

2. Предложен подход к проведению тарифной политики в ТЭК региона, базирующийся на эталонном методе перспективного планирования и математических моделях специального вида, способствующий повышению обоснованности решений по формированию тарифов на энергоресурсы.

3. Разработан комплекс математических моделей по управлению тарифной политикой в ТЭК региона, обеспечивающий двухуровневую систему принятия решений по перспективному планированию расходной и доходной частей баланса системы энергопроизводящих организаций.

4. Обосновано использование четырех вариантов математических моделей для окончательного расчета тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии группам потребителей, два из которых предполагают наличие перекрестного субсидирования, а два других - его отсутствие.

5. Сформулированы математические условия существования оптимальных решений, позволяющие моделировать реальные практические ситуации с целью прогноза социально-экономического развития региона.

Практическая значимость работы

Результаты исследования в виде комплекса математических моделей внедрены в практику работы Региональной энергетической комиссии Санкт-Петербурга (имеется акт о внедрении комплекса математических моделей оптимизации тарифной политики электро и теплоснабжения Санкт-Петербурга) и получили положительную оценку. Для практической реализации комплекса математических моделей было создано соответствующее программное обеспечение.

Апробация результатов исследования

Полученные результаты докладывались и обсуждались на заседаниях Общественного консультативно-экспертного совета при Региональной энергетической комиссии (РЭК) Санкт-Петербурга. Отдельные теоретические исследования автора докладывались на международной научно-технической конференции «Математические методы и информационные технологии в экономике, социологии и образовании» в 2001 году в Пензе, на III межвузовской конференции аспирантов и докторантов «Теория и практика финансов и банковского дела на современном этапе» в 2001 году в Санкт-Петербурге, на V научно-практической конференции студентов и аспирантов СПбГИЭУ «Менеджмент и экономика в творчестве молодых исследователей» в 2002 году в Санкт-Петербурге.

По теме исследования имеется пять печатных работ.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Артеменкова, Светлана Евгеньевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в ходе научного исследования результаты служат основой для совершенствования системы государственного регулирования и контролирования изменения тарифов на услуги энергопроизводителей, способствующего улучшению социально-экономической ситуации в регионе.

Разработанный комплекс математических моделей (двухуровневая модель) позволяет предварительно оценить последствия принятия того или иного решения при распределении инвестиционных ресурсов, а также при расчете тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям. Выбор оптимального (наилучшего) варианта носит субъективный характер, так как зависит от профессионально-субъективной оценки планируемой ситуации хозяйственного руководителя. Предлагаемые модели - это, прежде всего, инструментарий для управления тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе региона.

Разработка предложений по оптимизации тарифной политики

На основе анализа и исследования математических моделей по управлению тарифной политикой в топливно-энергетическом комплексе региона можно выдвинуть ряд следующих предложений по оптимизации деятельности РЭК Санкт-Петербурга по части установления тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии потребителям: при определении тарифных ставок на отпуск электрической и тепловой энергии группам потребителей использовать «нормативный» метод; устанавливать тарифные ставки группам потребителей на отпуск электрической и тепловой энергии, дифференцированные в зависимости от сезона потребления; устанавливать тарифные ставки группам потребителей на отпуск электрической и тепловой энергии, дифференцированные в зависимости от времени суток, в которое осуществляется потребление; устанавливать на определенный период для всех групп потребителей тарифные ставки на отпуск электрической и тепловой энергии на одном и том же уровне, равном отношению произведенных за данный период затрат на отпуск соответствующего вида энергии к полезному отпуску данного вида энергии за данный период; сегментацию сред потребителей электрической и тепловой энергии осуществлять с целью определения для соответствующих групп потребителей величин покупательских способностей за текущий период; стимулировать производителей электрической и тепловой энергии к сокращению затрат на производство (покупку) соответствующего вида энергии, а группы потребителей электрической и тепловой энергии - к экономному потреблению соответствующего вида энергии, посредством варьирования величин покупательских способностей, установленных для данных групп на отчетный период; уменьшать в общем объеме оплаты за потребленную электрическую и тепловую энергию долю взаимозачетов, увеличивая тем самым долю «живых» денежных средств.