Статистический анализ и прогнозирование антропогенного загрязнения окружающей среды в системе экологической безопасности региона тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Статистический анализ и прогнозирование антропогенного загрязнения окружающей среды в системе экологической безопасности региона"

На правах рукописи

003166848

Цыганов Михаил Александрович

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В СИСТЕМЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ)

Специальность 08 00 12 - Бухгалтерский учет, статистика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

1 О АПР 2008

Саранск 2008

003166848

Работа выполнена в Мордовском государственном университете им Н П Огарева

Научный руководитель -

доктор экономических наук, профессор Сажин Юрий Владимирович

Официальные оппоненты

доктор экономических наук, профессор Прокофьев Владимир Анатольевич

кандидат экономических наук, доцент Проскурина Наталья Вячеславовна

Ведущая организация -

Оренбургский государственный университет

Защита диссертации состоится 26 апреля 2008 г в 13 час на заседании диссертационного совета Д 212 214 04 при Самарском государственном экономическом университете по адресу ул Советской Армии, д 141, ауд 325, г Самара, 443090

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного экономического университета

Автореферат разослан 25 марта 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Леонтьева Т И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Проблема защиты окружающей среды и природных ресурсов настолько важна, что нет практически в мире государства, которое бы в той или иной мере не пыталось ее решить Существует множество концепций и методов анализа воздействия экономической деятельности на природную среду и обратного влияния природной среды на экономическую деятельность, а также оценки ущерба от загрязнения окружающей среды и эффективности природоохранных мероприятий Проблемы экономики и экологии тесно взаимосвязаны и представляют собой сложный комплекс задач, которые подчас имеют схожие источники возникновения

На современном этапе развития общества актуальной становится проблема обеспечения его экологической безопасности Реализация экологической опасности влияет на социально-экономическую ситуацию в обществе, но и само общество может спровоцировать экологическую напряженность Значит, нельзя рассматривать процесс формирования и развития экологической опасности вне связи с другими аспектами обеспечения национальной безопасности В современных условиях глобализации одной из важных задач развития России помимо экономического развития является снижение нагрузки на природную среду и проведению соответствующих природоохранных мероприятий В результате возникает необходимость в определении показателей, влияющих на величину загрязнения

Проблема анализа и прогнозирования антропогенного загрязнения окружающей среды и обеспечения экологической безопасности стала предметом исследования в научных работах многих отечественных и зарубежных ученых А И Абрамова, Р К Баландина, А Г Банникова, Г Я Бернера, С Т Евдокимовой, Г Д Кулагиной, А И Муравых, Е Ф Петровой, П В Рослякова, Г П Серова, М Г Трудовой, В С Устюжанина, Э Р Черняховского и других

Вместе с тем, рассматриваемые явления по своей природе многомерны, что усложняет проблему обобщающей количественной оценки экологической безопасности региона Подобные задачи решаются методами многомерного статистического анализа, нашедшими широкое применение в экономике, социологии, психологии и т д Много сделано в этом направлении следующими исследователями С А Айвазяном, В Н Афанасьевым, Т Н Агаповой, А М Дубровым, И И Елисеевой, Е В Заровой, К Иберла, М Кендашюм, Д Лоули, Н П Масловой, В Г Минашкиным, В С Мхитаряном, В А Прокофьевым, А Стюартом, А А Френкелем, Г Харманом и другими учеными

При этом многие исследования, посвященные антропогенному загрязнению окружающей среды, заключаются в констатации сложившейся к определенному моменту ситуации, после чего делаются выводы о реализации различных мероприятий по его снижению, воздействию на его причины и объясняющие факторы При этом количественное подтверждение указываемых зависимостей отсутствует, что ставит под сомнение эффективность планируемых мероприятий Это и обусловило актуальность задач диссертационной работы, заключающихся в определении закономерностей изменения показателей антро-

погенного загрязнения среды, нахождении объясняющих факторов и построении количественных моделей, с помощью которых можно производить прогнозирование уровня загрязнения с целью предупреждения экологической опасности и создания комфортных условий проживания в регионе

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является совершенствование методики анализа и прогнозирование показателей антропогенного загрязнения окружающей природной среды в системе экологической безопасности региона

В соответствии с поставленной целью в диссертационном исследовании необходимо было решить следующие задачи

- уточнить понятийный аппарат и терминологию экологической безопасности как предмета статистического исследования,

- разработать систему статистических показателей уровня антропогенного загрязнения окружающей среды,

- провести оценку современного состояния экологической безопасности регионов Приволжского федерального округа и Республики Мордовия,

- типологизировать регионы Приволжского федерального округа по уровню антропогенного загрязнения и показателям экономического развития,

- разработать интегральный показатель загрязнения окружающей среды регионов Приволжского федерального округа,

- выполнить многомерный анализ и прогнозирование уровня показателей антропогенного загрязнения окружающей среды и медико-демографических показателей Республики Мордовия на основе построения моделей с использованием различных методов,

- построить комплексную эконометрическую модель экологической безопасности региона, объединяющую две группы уравнений, отражающих с одной стороны воздействие производственно-хозяйственной деятельности на уровень антропогенного загрязнения, а с другой, качества окружающей среды на состояние здоровья человека

Область исследования. Исследование проведено в рамках подпункта 3 2 «Методология построения статистических показателей, характеризующих социально-экономические совокупности, построения демографических таблиц, измерения уровня жизни населения, состояния окружающей среды» и подпункта 3 4 «Методология социального и экономического мониторинга, статистического обеспечения управления административно-территориальным образованием, измерение неравномерности развития территориальных образований» специальности 08 00 12 «Бухгалтерский учет, статистика» Паспорта специальностей ВАК (экономические науки)

Предмет исследования диссертационной работы - антропогенное загрязнение окружающей среды в системе экологической безопасности региона и факторы, обуславливающие ее изменение

Объектом исследования в данной работе выступают показатели загрязнения окружающей среды в результате производственно-хозяйственной деятельности в Приволжском федеральном округе и Республике Мордовия

Методологической и теоретической основой исследования послужили научные труды российских и зарубежных ученых в области национальной, экономической и экологической безопасности, а также законы и нормативные акты Российской Федерации, официальные источники Федеральной службы государственной статистики Российской Федерации, Министерства природы и Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора

В исследовании использовались метод сводки и группировки, кластерный анализ, методы анализа временных рядов, корреляционно-регрессионный анализ, метод главных компонент и другие

Практическая реализация перечисленных методов производилась с использованием пакетов прикладных программ «Statistica 5 5» и «Mesosaur 1 О», «MS Excel»

Научная новизна исследования заключается в совершенствовании методики экономико-статистического анализа и прогнозирования показателей антропогенного загрязнения окружающей среды при оценке экологической безопасности региона В работе сформулированы следующие положения, содержащие элементы научной новизны

- рассмотрено содержание и уточнена формулировка понятия «экологическая безопасность», определяющая ее как состояние защищенности окружающей природной среды и здоровья человека от негативного воздействия производственно-хозяйственной деятельности и чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера,

- сформирована система статистических показателей оценки и анализа уровня антропогенного загрязнения окружающей среды, отражающая воздействие на различные ее компоненты (атмосферу, водный бассейн, земли), и используемая для характеристики экологической безопасности региона,

- дана сравнительная оценка уровня антропогенного загрязнения окружающей среды Приволжского федерального округа и, в частности, Республики Мордовия, выявившая существенные различия среди регионов округа по величине выбросов в атмосферу, сбросу загрязненных сточных вод и образованию отходов,

- произведена многомерная классификация регионов Приволжского федерального округа по уровню антропогенного загрязнения (и как следствие экологической безопасности) и экономического развития на базе кластерного анализа, в результате которой в обоих случаях были получены две однородные группы со схожим составом обследуемых субъектов, что подтвердило наличие установленной зависимости между экономической деятельностью и степенью антропогенного воздействия на природную среду,

- получен интегральный показатель загрязнения окружающей среды регионов Приволжского федерального округа, учитывающий уровень антропогенного загрязнения атмосферы, водных объектов и земель токсичными отходами производства, позволяющий проводить ранжирование и сравнительный анализ регионов, результаты которого могут учитываться при принятии управленческих решений и оценке их последствий,

- построен прогноз уровня антропогенного загрязнения среды Республики Мордовия с использованием полученных экономико-статистических моделей, который позволил определить величину выбросов в атмосферу, сброса загрязненных сточных вод и образования токсичных отходов к 2009 году в результате воздействия определенных наиболее значимых, включенных в данные модели факторов производственно-хозяйственной деятельности,

- получена комплексная эконометрическая модель экологической безопасности Республики Мордовия, отражающая зависимости величины выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, отношения сброса загрязненных сточных вод к забору воды и образования токсичных отходов от различных параметров экономической деятельности в регионе и закономерности динамики уровня смертности населения (общей и младенческой), ожидаемой продолжительности жизни и заболеваемости вследствие изменения нагрузки на окружающую среду (в расчете на одного жителя)

Практическая значимость исследования. Разработанные положения диссертационной работы могут быть использованы при информационном и методологическом обеспечении определения уровней экологической безопасности регионов и прогнозировании показателей антропогенного загрязнения среды под действием различных экономических факторов Полученные результаты статистического анализа могут быть учтены при принятии управленческих решений на региональном уровне

Апробация работы. Результаты исследования нашли широкое применение в учебном процессе при подготовке экономистов по специальности «Статистика» в рамках преподавания учебных курсов многомерные статистические методы, эконометрика, статистика окружающей среды и др Основные положения диссертационной работы были доложены

- на Международной научно-практической конференции «Развитие инновационной экономики региона в условиях глобализации», Саранск 2007 г,

- на V Международной практической конференции преподавателей, ученых, аспирантов, студентов «Промышленное развитие России проблемы, перспективы», Нижний Новгород, 2007 г ,

- на 6-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы развития предприятий теория и практика», Самара, 2007 г,

- на ежегодных Огаревских чтениях, Саранск 2005, 2006, 2007 гг

Публикации. Наиболее существенные положения и результаты исследования представлены в 7 работах, опубликованных в сборниках научных трудов, общим объемом 2,26 печ л, в том числе две из них в журналах, рекомендованных ВАК

Структура диссертационной работы. Диссертация включает введение, три главы, заключение, библиографический список использованной литературы и приложения

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели и задачи исследования, раскрыта новизна выводов и предложений, выносимых на защиту, показана практическая значимость проведенного исследования

В первой главе "Теоретические основы статистического изучения антропогенного загрязнения окружающей среды в системе экологической безопасности" рассмотрено содержание понятия «экологическая безопасность» и проведен анализ показателей антропогенного загрязнения окружающей среды

На современном этапе развития общества актуальной стала проблема национальной безопасности, включающей в себя такие слагаемые как экономическая, экологическая, военная, информационная, продовольственная, социальная и другие виды безопасности Но, рассматривая те или иные стороны безопасности, нельзя обойти их экономические аспекты Так экологическая безопасность является условием устойчивого развития национальной экономической системы (к числу экологических угроз можно отнести, например, техногенные аварии, разрушение почвенного покрова) Загрязнение окружающей среды способствует росту заболеваемости населения, сокращению продолжительности жизни и росту смертности В тоже время экологическая опасность возникает в результате производственно-хозяйственной деятельности, оказывающей негативное воздействие на природную среду Таким образом, экологическая безопасность характеризуется с одной стороны качеством окружающей среды, а с другой состоянием здоровья населения, что отражают многие существующие определения, данные различными авторами Обобщив различные толкования, автором сформулировано понятие «экологическая безопасность» следующим образом - состояние защищенности окружающей природной среды и здоровья человека от негативного воздействия производственно-хозяйственной деятельности и чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, их последствий

Одной из ключевых характеристик экологического благополучия в стране и конкретном регионе является состояние атмосферного воздуха, водных объектов и земель С учетом этого количественную оценку сбалансированности функционирования триады - природа, население, хозяйство - за исследуемый период возможно и целесообразно произвести в отношении именно данных компонентов окружающей природной среды Задачей статистического исследования в данном случае является количественная оценка зависимости по двум направлениям

1 - влияние экономической деятельности на загрязнение окружающей среды страны и отдельных регионов,

2 - воздействие загрязнения окружающей среды на заболеваемость населения, смертность, продолжительность жизни и другие параметры физического и социального здоровья населения

Целью государственной политики в области экологической безопасности является обеспечение защищенности природных систем, жизненно важных интересов общества и прав личности от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных воздействий на окружающую среду При проведении экономико-статистического анализа антропогенного загрязнения среды использовалась схема, представленная на рисунке 1

Рис. 1. Принципиальная схема проведения комплексного анализа антропогенного загрязнения окружающей среды и построение модели экологической безопасности региона с использованием многомерных статистических методов

Существующая в настоящее время система мониторинга показателей антропогенного воздействия на окружающую среду позволяет довольно точно и оперативно отслеживать уровень загрязнения и принимать хозяйствующим

субъектам соответствующие меры по их минимизации и предотвращению Но при этом отсутствуют количественные модели, отражающие изменение экологических показателей под действием экономических Потребности в их наличии очевидны они дадут возможность прогнозирования и планирования уровня характеристик антропогенного загрязнения среды в результате изменения объемов производства той или иной отрасли, либо других факторов производства и потребления К тому же в современных условиях большого внимания к экологическим проблемам на государства и отдельные регионы накладываются жесткие обязательства по осуществлению природоохранной политики, основой перевода которой на новый уровень должно стать проведение предупредительных природоохранных мероприятий и экологическое прогнозирование

Органами государственной статистики для отражения антропогенного загрязнения окружающей природной среды и ее компонентов используются следующие основные блоки показателей

1 Величина выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн, в том числе

- выбросы от стационарных источников,

- выбросы от передвижных источников,

2 Сброс загрязненных сточных вод,

3 Образование и поступление токсичных отходов

Данные показатели будут использованы в качестве результативных В качестве факторов было взято несколько групп показателей производственно-хозяйственной деятельности регионов Приволжского федерального округа и Республики Мордовия

1 Показатели структуры экономики региона, учитывающие объем производства по видам экономической деятельности и состояние транспортного сектора,

2 Показатели объемов промышленного производства региона - основных его видов, которые выделены в самостоятельную группу по причине их значительного воздействия на уровень загрязнения среды,

3 Показатели состояния экономики региона (рисунок 2)

Следует отметить, что решение задачи совершенствования природоохранной политики и достижение экологической безопасности возможно при проведении комплексного экономико-статистического анализа и прогнозирования антропогенного загрязнения среды

Во второй главе "Экономико-статистический анализ антропогенного загрязнения окружающей среды регионов Приволжского федерального округа и Республики Мордовия" дана статистическая характеристика состояния окружающей среды регионов Приволжского федерального округа и более подробно Республики Мордовия

В 2005 году выполнено 3,6 млн наблюдений в городах России, которые показали, что уровень загрязнения атмосферы России остается высоким (выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников составили 20,4 млн тонн) В 20% городов, где проводятся наблюдения, степень загрязнения воздуха

оценивается как очень высокая, в 53% - как высокая, в 10% - как повышенная и только в 17% городов - как низкая

Показатели загрязнения окружающей среды Республики Мордовия в результате производственно-хозяйственной деятельности

У1 - величина суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (тыс тонн) вт ч

У1 1 - величина выбросов от стационарных и У1 2 -от передвижных источников, тыс тонн У2 - отношение общего сброса загрязненных сточных вод к забору воды % УЗ - наличие, образование и поступление токсичных отходов в регионе за вычетом использования и обезвреживания, млн тонн

Показатели производственно-хозяйственной деятельности

Показатели структуры экономики РМ

XI - объем промышленного производства, млн р Х2 - объем производства по виду экономической деятельности «строительство» млн р ХЗ - объем производства продукции сельского хозяйства, млн р

Х4 - пассажирооборот автобусов, млн пасс-км Х5 - грузооборот автотранспорта, млн т-км Х6 - перевезено грузов ж/д транспортом, тыс т Х7-Х8 - количество автомобилей в хозяйствах и у индивидуальных владельцев ед Х9 - общая протяженность автомобильных дорог, км

Показатели объема промышленного производства РМ, млн р XI0 - производство, передача и распределение электроэнергии,

XI1 - металлургическое производство производство машин и оборудования, электрооборудования, транспортных средств, XI2 - производство прочих неметаллических минеральных продуктов, XI3 -производство резиновых и пластмассовых изделий,

Х14 - химическое производство,

XI5 - производство пищевых продуктов

I

Показатели состояния экономики РМ (промышленности, строительства, сельского хозяйства и транспорта)

Х16-Х19 - доля убыточных предприятий % Х20 - число производственного персонала в промышленности тыс чел Х21_1-Х21_3 - затраты на охрану окружающей среды тыс р

Х22-Х25 - инвестиции в основной капитал, млн р Х26-Х29 - сальдированный финансовый результат, тыс р

ХЗО - численность городского населения, тыс чел

Рис. 2 Система показателей для анализа антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия

Суммарный забор воды из природных водных объектов в 2005 г составил

79.4 км3 В связи с уменьшением количества водопользователей, снижением подачи воды на орошение сохранилась тенденция снижения водопотребления и водоотведения в стране Всего в Российской Федерации в 2005 г использовано

61.5 км3 свежей воды (2004 г - 64,1 км3) Объем сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты, уменьшился и составил 51,3 км3 Также к числу негативных последствий антропогенного воздействия для урбанизированных территорий Российской Федерации относятся разрушение почвенного покрова, загрязнение и захламление земель промышленными и бытовыми отходами

Было определено место Приволжского федерального округа (ПФО) среди других округов России по уровню антропогенного загрязнения окружающей среды (таблица 1)

Динамика показателя выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн по ПФО характеризуется параболическим трендом снижением уровня в период с 1996 по 1999 год, сменившимся затем ростом в последующие годы Также следует отметить, что в целом за 10 лет антропогенное загрязнение атмосферы сократилось, и в 2005 федеральный округ занимал третье место среди других округов Российской Федерации По величине сброса сточных вод ПФО отводится второе место (18% от общероссийского уровня) При этом около четверти объема загрязненных сточных вод сброшено в поверхностные водные объекты в Центральном федеральном округе (24%) Что касается токсичных отходов, то наибольшее их количество образовалось в Сибирском Федеральном округе (вклад которого составляет 62%) Здесь расположена Кемеровская область - субъект Федерации с наибольшим количеством образующихся за год отходов, равным 1,27 млрд т (48% общероссийского количества отходов) Приволжский ФО по данному показателю занимает предпоследнее шестое место (4%), опережая только Южный ФО (таблица 1)

Табчица 1

Структура загрязнения окружающей среды России по

Федеральным округам в 2005 году, %_

Федеральный округ Структура выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн Структура сброса загрязненных сточных вод Структура образования токсичных отходов

Центральный 7,3 24,0 6,0

Северо-Западный 11,0 17,0 10,0

Южный 3,9 13,0 0,4

Приволжский 15,1 18,0 4,0

Уральский 31,3 9,0 7,0

Сибирский 27,0 14,0 61,6

Дальневосточный 4,4 5,0 11,0

Аналогичным образом была рассмотрена структура регионов Приволжского федерального округа по уровню воздействия на окружающую среду Основная доля выбросов в Приволжском ФО приходится на четыре региона Оренбургскую область (29,50%), Пермский край (14,59%), республику Башкортостан (13,38%) и Самарскую область (10,45%) Совместно они выбрасывают в атмосферу 67,92% загрязняющих веществ от величины суммарных выбросов по округу Стационарные источники республики Мордовия в свою очередь выделяют в воздушный бассейн ПФО 1,20% от общего уровня Соответственно Мордовия занимает по данному показателю 11 место среди регионов Приволжского ФО Значительный объем сброса загрязненных сточных вод (67%) приходился на республики Татарстан и Башкортостан, Самарскую, Нижегородскую области и Пермский край В основном это связано с деятельностью предприятий жилищно-коммунального хозяйства в городах Казань, Уфа, Самара, Нижний Новгород, Пермь Республика Мордовия по данному показателю занимала

13 место среди 14 регионов Приволжского федерального округа, сбрасывая 53 млн м3 загрязненных сточных вод, в то время как Республика Татарстан, занимающая первое место - 529 млн м3 Что касается токсичных отходов производства, то более 35% количества образовавшихся за год на территории округа относится к Пермскому краю, еще 34,2% и 19,5% - к Оренбургской области и республике Башкирия соответственно (в первую очередь, на предприятиях по добыче и использованию природных ресурсов) На долю остальных регионов приходится 11,3% от общего по ПФО уровня образования отходов Для Мордовии этот показатель равен 1,4%, что соответствует 8 месту по округу

Далее были исследованы факторы, оказывающие наибольшее воздействие на изменение уровня поступления загрязняющих веществ в воздушный и водный бассейны и почву Приволжского федерального округа В состав округа входят регионы, существенно различающиеся по своему экономическому положению Поэтому необходимо было учесть это в решении поставленной задачи, разбив округ на однородные группы регионов, а затем выделить для каждой характерные факторы Достигнуто это было при проведении сначала кластерного, а затем корреляционно-регрессионного анализа

Произведена группировка регионов ПФО на основе метода кластерного анализа — метод Уорда по показателям антропогенного загрязнения окружающей среды, к числу которых относятся

Р1 — величина выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн региона от стационарных источников, тыс тонн на 1000 человек,

Р2 - сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы региона, млн м3 на 1000 человек,

РЗ - наличие, образование и поступление токсичных отходов в регионе за вычетом использования и обезвреживания, млн тонн на 1000 человек

Было выделено две группы по 6 и 8 регионов, при этом в один кластер попали регионы с лучшими характеристиками по всем рассматриваемым показателям, по сравнению с другим, отличающимся меньшим уровнем выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод и образованием отходов

Также была проведена кластеризация регионов Приволжского федерального округа по показателям экономической деятельности, которые могли определять поступление загрязняющих веществ в окружающую среду в 2005 году факторы, характеризующие состояние производств, содержащих источники выбросов (промышленности, строительства и сельского хозяйства), а также состояние экономики региона в целом объем производства, среднегодовая численность занятых, стоимость основных фондов и их износ, инвестиции в основной капитал, доля убыточных предприятий, сальдированный финансовый результат и доля городского населения (всего 27 факторов) Все показатели представлены в расчете на 1000 человек Кластеризация по методу Уорда выделила две однородные группы регионов Приволжского Федерального округа Из них второй кластер характеризуется наилучшими значениями по большинству показателей (большим уровнем производства промышленности и строительства, среднегодовой численности занятых в промышленности и строительстве, инвестиций в основной капитал данных отраслей, их сальдированного финан-

сового результата, стоимости основных фондов в промышленности и численности городского населения, при этом меньшей долей убыточных предприятий промышленности и строительства и степенью износа основных фондов в строительстве и сельском хозяйстве) В его состав вошли пять регионов Приволжского ФО республики Башкирия и Татарстан, Нижегородская и Самарская области, а также Пермский край То есть эти регионы являются более экономически развитыми по сравнению с первым кластером, в состав которого входит, в том числе, и Республика Мордовия

При этом было установлено, что разбиение регионов по характеристикам антропогенного загрязнения среды дает схожие результаты с их классификацией по показателям экономического развития, а именно наиболее экономически развитые регионы и регионы с большим уровнем загрязнения образовали группы примерно одного состава (таблица 2) Этот вывод подтверждает наличие зависимости между экономической деятельностью и степенью антропогенного воздействия на природную среду Для установления этой взаимосвязи был проведен корреляционно-регрессионный анализ антропогенного загрязнения среды регионов Приволжского федерального округа

Таблица 2

Группировка регионов ПФО по величине антропогенного

загрязнения окружающей среды и уровню экономического развития

Группировка регионов ПФО по уровню антропогенного загрязнения Группировка регионов ПФО по экономическим показателям

Кластер 1 - региону ПФО с меньшим уровнем антропогенного загрязнения среды Республика Марий Эл Кластер 1 - регионы с меньшим уровнем экономического развития Республика Марий Эл

Республика Мордовия Республика Мордовия

Удмуртская Республика Удмуртская Республика

Республика Чувашия Республика Чувашия

Кировская область Кировская область

Пензенская область Пензенская область

Саратовская область Саратовская область

Ульяновская область Ульяновская область

Оренбургская область

Кластер 2 - региону ПФО с большим уровнем антропогенного загрязнения среды Республика Башкирия Кластер 2 - более экономически развитые регионы Республика Башкирия

Республика Татарстан Республика Татарстан

Нижегородская область Нижегородская область

Оренбургская область Пермский край

Самарская область Самарская область

Пермский край

В качестве результативных показателей использовались Р1, Р2 и РЗ, а в качестве факторов - показатели экономического состояния регионов (21 - 227) Корреляционно-регрессионный анализ показал, что на величину выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников наибольшее влияние оказывают два фактора металлургическое производство, производство машин и оборудования, млн р на 1000 человек {25) и инвестиции в основной капитал строительства, млн р на 1000 человек (216) (таблица 3) Причем с ростом этих показателей увеличиваются и выбросы Ранжирование с помощью (3-коэффициентов показало, что наибольшее воздействие на результативный

признак оказывает Z5 Таким образом, суммировав полученные результаты, можно сделать вывод, что на вариацию уровня загрязнения атмосферы регионов Приволжского ФО наибольшее влияние оказывает результат двух видов экономической деятельности строительства и промышленности (в частности машиностроения и металлообработки)

Таблица 3

Оценка параметров регрессионных моделей показателей

антропогенного загрязнения окружающей среды регионов ПФО

Независимые факторы Зависимые переменные

Р1 Р2 РЗ

Параметры уравнения Р- коэффициенты Параметры уравнения Р- коэффициенты Параметры уравнения Р- коэффициенты

а» -71,414 -1,0248 -6,0860

Z5 0,008 0,531 - - 0,0004 0,4666

Z13 - - 2,3379 0,5200 - -

Z16 0,360 0,496 - - 0,0216 0,5269

Z21 - - 0,0005 0,3179 - -

R 0,893 0,8345 0,8641

R¿ 0,797 0,6964 0,7466

Fp(Ft) 21,535 (3,982) 5,4210 (3,9823) 16,2080 (3,9823)

В регионах ПФО в большей степени на величину сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы влияют доля занятых в строительстве, % (Z13) и стоимость основных фондов промышленности, млн р на 1000 человек (Z21) Подобное вполне объяснимо, так как предприятия и организации данных отраслей являются основными источниками сброса загрязненных сточных вод Для всех факторов связь является положительной Ранжирование факторов с использованием стандартизованного масштаба позволило определить большее влияние Z13 (таблица 3)

На величину наличия, образования и поступление токсичных отходов в регионе за вычетом использования и обезвреживания воздействует уровень показателей металлургического производства и производства машин и оборудования, электрооборудования, транспортных средств (Z5) и инвестиций в основной капитал строительства (Z16) При этом данные факторы имеют положительное влияние на результативный показатель с их ростом увеличивается антропогенное загрязнение То есть показатель образования отходов в регионах ПФО в 2005 году определялся текущим состоянием машиностроения и перспективами развития строительства По степени влияния данных факторов на результативный показатель РЗ выделяется Z16, что подтверждается величиной р-коэффициента (для Z16 он равен 0,527, а для Z5 - 0,467) (таблица 3)

Таким образом, каждый результативный показатель характеризуется факторами экономической деятельности промышленности и строительства При этом факторы Z5 и Z16 присутствуют в нескольких уравнениях, что свидетельствует о том, что строительство и производство машин и оборудования является основными источниками загрязнения воздушного бассейна и земель токсичными отходами производства в регионах Приволжского федерального округа

Специфика современного периода развития российского общества требует решения следующих вопросов можно ли сравнить экологическую безопасность в части антропогенного загрязнения различных субъектов Российской Федерации, какова степень их дифференциации, как определить направление динамики различных интегральных свойств экологической безопасности в каждом из субъектов Выходом из данной ситуации является нахождение интегрального показателя загрязнения окружающей среды (I) регионов ПФО, объединяющего влияние трех показателей Р1, Р2 и РЗ, характеризующих основные экологические проблемы данной территории С использованием алгоритмов компонентного и корреляционно-регрессионного анализа получили уравнение, отражающее преобразование факторов Р1-РЗ в интегральную характеристику

I = 0,2511 - 0,0054Р1 + 0,0048Р2 - 0,0772РЗ, Я2 = 0,983, Р(3,10)=198,96

(4 8005) (2,2477) (3,8678)

Чем меньше величина интегрального показателя, тем больший уровень загрязнения среды характерен для региона Так наименьшее значение наблюдается в Оренбургской области (-3,159), отличающейся наибольшим объемом выбросов в атмосферу, наличием, образованием и поступлением токсичных отходов Республике Мордовия, занимающей по уровню антропогенного загрязнения окружающей среды 10 (Р1), 13 (Р2) и 5 (РЗ) места среди других регионов ПФО, по интегральному показателю I была присвоена 6 позиция Таким образом, данный показатель позволяет охарактеризовать воздействие производственно-хозяйственной деятельности на три компонента окружающей среды земли, воздушный и водный бассейны, и он удобен для сравнительного анализа регионов, принятия управленческих решений и оценки их последствий

Проведенный затем детальный анализ воздействия на окружающую среду Республики Мордовия выявил, что динамика показателей антропогенного загрязнения в период с 1993 по 2005 годы имела различные особенности

- общее снижение суммарной величины выбросов в атмосферу, характеризующееся уменьшением уровня в 1993-1998 годах, ростом в 1999-2000 и опять снижением в последующие годы Подобная динамика вполне объяснима период с 1993 по 1998 годы характеризовался общим спадом и снижением объемов производства, а как следствие и уровня выбросов, в последующий период начался экономический рост, вызвавший и увеличение загрязнения воздушного бассейна При этом использование новых технологий производства позволило немного уменьшить негативное воздействие на среду в период с 2001 по 2005 годы,

- в течение 13 лет показатель соотношения сброса загрязненных сточных вод к забору воды по республике изменялся следующим образом небольшое снижение в 1993-1996 годах, резкий рост в 1997-1999, связанный со снижением забора и увеличением сброса сточных вод, стабилизация на уровне 80,37%-82,29% в 2000-2004 годах, определяемая равномерным снижением забора и сброса, резкий спад в 2005, обусловленный более значительным уменьшением сброса загрязненных сточных вод по сравнению с небольшим снижением забора,

- изменение показателя наличия, образования и поступления токсичных отходов за вычетом использования и обезвреживания характеризуется ярко выраженный параболическим трендом снижение в 1993-1996 годах до 3665 тонны и рост в 1997-2005 Причем увеличение показателя, начиная с 2001 года, имеет более существенный характер, чем его снижение в 1993-1996, составившее 3340 тонны (47,68%), а рост в 1997-2005 - 459919 тонн (более чем в 126 раз)

Далее были построены количественные модели, отражающие указанные особенности динамики исследуемых показателей

В третьей главе "Статистическое моделирование и прогнозирование показателей антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия" представлены результаты моделирования и прогнозирования показателей антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия с использованием различных методов анализа временных рядов, корреляционно-регрессионного анализа на системе частных показателей экономического состояния региона и регрессионного анализа на главных компонентах производственно-хозяйственной деятельности

Проведен корреляционно-регрессионный анализ антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия, вызванного экономической деятельностью в регионе, которая может быть охарактеризована несколькими группами факторных признаков

1-я группа отражает структуру экономики республики,

2-я группа - состояние экономики,

3-я группа - структуру промышленного производства,

4-я группа - состояние транспортного сектора экономики

В качестве результативных показателей были взяты У1, У1 1, У1 2, У2 и УЗ (см рисунок 2)

При анализе антропогенного загрязнения атмосферы республики строились частные модели (использующие отдельно каждую группу факторов), позволяющие, в том числе, охарактеризовать компоненты выбросов от стационарных (У1 1) и передвижных источников (У1 2) Полученные результаты представлены в таблице 4

На суммарную величину выбросов из рассмотренных показателей наибольшее влияние оказывают следующие объем промышленного производства (XI) и доля убыточных предприятий сельского хозяйства (Х18) Причем анализ Р-коэффициентов показывает, что наибольшее воздействие оказывает XI8 Полученные результаты вполне объяснимы рост объема производства обеспечивает большую величину выбросов, что подтверждает и положительная связь между У1 и XI А увеличение доли убыточных предприятий сельского хозяйства, сопровождающееся сокращением объемов производства, приводит к снижению воздействия на воздушный бассейн

Величина выбросов в воздушный бассейн Мордовии от стационарных источников определяется вариацией объема производства прочих неметаллических минеральных продуктов (XI2) его рост приводит к увеличению антропогенного загрязнения Уровень выбросов в атмосферу республики от передвиж-

ных источников зависит от пассажирооборота автобусов (Х4) и объема перевезенных грузов железнодорожным транспортом (Х6), причем влияние последнего больше, что подтверждает проведенное ранжирование с использованием стандартизованного масштаба (таблица 4)

Таблица 4

Оценка параметров регрессионных частных моделей величины

выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Республики Мордовия

Независимые факторы Зависимые переменные

У1 У1 1 У12

Параметры уравнения Р" коэффициенты Параметры уравнения Р- коэффициенты Параметры уравнения Р- коэффициенты Параметры уравнения Р- коэффициенты

ао 108,879 188,317 51,708 25,337

XI 0,116 0,895 - - - - - -

Х4 - - - - - - 0,033 0,345

Х6 - - - - - - 0,012 0,963

Х12 - - - - 0,876 0,728 - -

Х18 - - -0,814 -0,966 - -

1 0,049 0,010 -3,369 -0,673 -0,811 -0 265 -0,846 -0,371

Я 0,891 0,963 0,847 0,901

0,794 0,928 0,717 0,811

рр 19,289 (4,103) 64,764 (4,103) 12,699 (4,103) 12,869 (3 863)

Критерий Д-Ус1 0,973 2,468 0,945 1,052

Аналогичным образом был осуществлен корреляционно-регрессионный анализ двух других составляющих антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия У2 и УЗ

Для более глубокого изучения ненаблюдаемых факторов и их лучшей интерпретации был проведен компонентный анализ Укрупнение факторных показателей позволило выявить пять главных компонент, выбор которых обуславливается относительным суммарным вкладом факторов в общую дисперсию исходных признаков равным 90,78%

- включает в себя показатели объемов промышленного производства (Х10-Х15), сельского хозяйства (ХЗ), доли убыточных предприятий промышленности, строительства и сельского хозяйства (Х16, Х17 и Х18), числа производственного персонала в промышленности (Х16), инвестиций в основной капитал транспорта (Х25) и сальдированного финансового результата промышленности (Х26) В связи с этим данную главную компоненту можно считать интегральной характеристикой производственного сектора экономики (в первую очередь промышленности),

Р2 - образующие вторую главную компоненту факторы можно разделить на две группы показатели развития строительства (Х2 - объем работ по виду экономической деятельности «строительство» и Х23 - инвестиции в основной капитал строительства) и количества используемых автомобилей (Х8 - количе-

ство автомобилей у индивидуальных владельцев и Х19 — доля убыточных предприятий транспорта),

РЗ — характеристика уровня эксплуатации автомобильного транспорта в хозяйствах и как следствие загруженности автодорог Мордовии, так как ее составляют факторы Х4 (пассажирооборот автобусов), Х5 (грузооборот автотранспорта) и Х9 (общая протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием),

Б4 -наиболее тесно связана с показателями Х6, Х7, Х22, Х24, Х27, Х28 и ХЗО (рисунок 2) То есть данная главная компонента является интегральной характеристикой степени удовлетворения потребности экономики республики и населения состоянием транспортного сектора, причем как в грузовом, так и в пассажирском,

Б5 — анализ пятой компоненты позволяет интерпретировать ее как интегральный показатель охраны окружающей среды от негативного воздействия транспорта, так как она включает в себя показатели сальдированного финансового результата транспорта (Х29) и объема средств, выделяемых на охрану окружающей среды (Х21_А1Х=Х21 1+Х21 2+Х21 3)

Затем была построена система уравнений на главных компонентах, характеризующих антропогенное загрязнение среды в Республике Мордовия [ Л, = 109,430 + 20 410Л, + 3,328«, - 5 848^3, +1 410/, '■( У2, = 50 981 + 0,762 Л, + 4,622«, + 2,426/, '[КЗ, =-187867 +45633Р1, -60474«, +36773/ „ Она свидетельствует о том, что антропогенное загрязнение окружающей

среды Республики Мордовия определяется интегральными показателями состояния производственного сектора экономики (в первую очередь промышленности) - Р1, строительства и количества используемых автомобилей - Р2, а также характеристикой уровня эксплуатации автомобильного транспорта в хозяйствах и как следствие загруженность автодорог Мордовии - ЁЗ

Были построены модели динамики показателей антропогенного загрязнения окружающей среды с использованием свойств временных рядов Во всех случаях (У1, У1 1, У1 2, У2 и УЗ) более точными оказались АРИСС-модели различных размерностей параметров (0,2,0), (0,2,0), (0,2,0), (1,1,0) и (0,2,2) соответственно

В завершении было осуществлено прогнозирование антропогенного за-• грязнения среды Республики Мордовия на 2006-2009 годы с использованием трех различных моделей регрессионных уравнений на исходных показателях и главных компонентах, а также АРИСС-моделей Были получены следующие доверительные интервалы прогнозных значений на 2009 год

-суммарная величина выбросов в атмосферу (У1) - [95,429, 115,942] тыс тонн,

-отношение общего сброса загрязненных сточных вод к забору воды (У2) - [56,67, 89,89] %,

-наличие, образование и поступление токсичных отходов за вычетом использования и обезвреживания (УЗ) - [0,604,1,725] млн тонн

Данные результаты показывают, что в 2006-2009 годах будет сохранена динамика исследуемых показателей, наблюдающаяся в последние годы небольшой рост Y1, снижение Y2 и продолжение значительного увеличения Y3 Подобное развитие может быть обусловлено планируемым экономическим ростом, о чем свидетельствуют полученные прогнозные значения по ряду основных показателей (Х1-ХЗ, Х10-Х15, а также другие) (динамика Y1 и Y3) и увеличением объема средств, выделяемых на охрану окружающей среды (динамика Y2)

Как отмечалось выше, экологическая безопасность характеризуется с одной стороны качеством окружающей среды, определяемым, в том числе, и антропогенным загрязнением, а с другой состоянием здоровья населения В результате следующим этапом исследования стало построение модели зависимости медико-демографических показателей от факторов загрязнения природной среды (Yl', Y2' и Y3' - в расчете на численность населения) В качестве результативных переменных использовались

D1 - общий коэффициенты смертности (число умерших на 1000 человек населения),

D2 - коэффициент младенческой смертности (число детей, умерших в возрасте до 1 года, на 1000 родившихся живыми),

D3 - ожидаемая продолжительность жизни при рождении (число лет), D4 - заболеваемость на 1000 человек населения (зарегистрировано больных с диагнозом, установленным впервые в жизни)

При исследовании процесса необходимо иметь в виду, что значение результативного признака, к примеру, заболеваемость населения, в момент времени í формируется под воздействием ряда факторов, действовавших в прошлые моменты времени 1-1,1-2, , t-l (подобные модели называются моделями с распределенным лагом) Анализ показал, что на показатели, характеризующие состояние здоровье населения, влияют два фактора суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (на уровень D2) и отношение общего сброса загрязненных сточных вод к забору воды (на уровень DI, D3 и D4)

В результате анализа была построена комплексная модель экологической безопасности Республики Мордовия

Я, = 109,430 + 20,410 Л, + 3 328F2, - 5 848F3, +1410/ У2, = 50,981 + 0.762F1, + 4 622F2, + 2,426/ УЗ, = -187867 + 45633Л, - 60474F2, + 36773/ ¡ DI, = 0,303 + 0,082У2', +0,074У2',_, +0,066У2',_, D2, = 0,041 + 011 Ш^-ОДОбУГ^-О 073У1',_2-0,031У1',_3-Ю 101У1',_4 Di, = 38,154 + 0,872У2',-0,00812',.,-0,351} 2',_2-0,157У2',_3+0,573> 2',_, [04, =11,940 + 2 633У2',+2,375У2',.,+2,117У2',.2+1,859У2',.,

Она отражает зависимости величины выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, отношения сброса загрязненных сточных вод к забору воды и образования токсичных отходов от различных параметров экономической деятельности в регионе и закономерности динамики уровня смертности населения (общей и младенческой), ожидаемой продолжительности жизни и заболеваемо-

сти вследствие изменения нагрузки на окружающую среду в расчете на одного жителя Полученная система уравнений с использованием прогнозных значений показателей антропогенного загрязнения окружающей среды республики позволила построить прогноз показателей состояние здоровья населения до 2009 года (таблица 5)

Таблица 5

Прогнозные значения показателей состояния здоровья населения

Республики Мордовия в 2006-2009 годах

Год Показатели состояния здоровья населения

Общий коэффициент смертности D1 Коэффициент младенческой смертности D2 Ожидаемая продолжительность жизни D3 Уровень заболеваемости населения D4

2006 16,6 10,8 64,77 719,7

2007 16,1 11,2 65,30 725,0

2008 16,5 11,1 65,89 626,1

2009 16,6 10,3 66,36 667,6

Полученные результаты свидетельствуют о том, что к 2009 году (по сравнению с 2005 годом) ожидается снижение общего коэффициента смертности и уровня заболеваемости, увеличение коэффициента младенческой смертности При этом величина ожидаемой продолжительности жизни останется примерно на том же уровне, что и в 2005 году

Таким образом, проведенное исследование показало, что к 2009 году прогнозируется увеличение степени антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия, которое будет вызвано планируемым ростом по основным видам экономической деятельности Соответственно, органам власти республики следует пересмотреть структуру расходов и перечень действий, направленных на охрану окружающей среды, в сторону обращения большего внимания проблемам ее загрязнения, которое способно вызвать, к примеру, рост коэффициента младенческой смертности (являющегося наиболее чувствительным индикатором качества природной среды) в результате выбросов в воздушный бассейн При этом уменьшение нагрузки на водные объекты может привести к снижению уровня заболеваемости и смертности населения

В заключении обобщены результаты проведенного исследования, сформулированы основные выводы и необходимые рекомендации

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Цыганов, МА Статистический анализ антропогенного загрязнения воздушного бассейна Республики Мордовия [Текст] / М А Цыганов // Материалы II Междунар науч-практ конф «Образование и наука без границ -2005» Т 6 Экономические науки — Прага «Наука и образование», 2005 - С 87- 89-0,23 печ л

2 Цыганов, М А Статистический анализ антропогенного загрязнения воздушного бассейна в аспекте экономической безопасности Республики Мордовия [Текст] / М А Цыганов, Ю В Сажин, О С Филеткин, // Проблемы экономики, статистики и менеджмента материалы науч конф «XXXIV Огарев-

ские чтения», 5-9 дек 2005 г - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2006 - С 15 -16-0,1/0,04 печ л

3 Цыганов, M А Роль экономических факторов в определении величины выбросов в атмосферу Республики Мордовия и ПФО [Текст] / M А Цыганов // Реализация национальных проектов в регионах Материалы VII Макаркин науч чтений - Саранск Тип «Рузаевский печатник», 2007 - С 213-219-0,38 печ л

4 Цыганов, M А Антропогенное загрязнение воздушного бассейна регионов Приволжского федерального округа как следствие уровня экономического развития [Текст] / M А Цыганов // Развитие инновационной экономики региона в условиях глобализации материалы Междунар науч -практ конф (Саранск, 25-26 апр 2007 г ) В 2 ч Ч 2 - Саранск, 2007 - С 242 - 248 - 0,38 печ л

5 Цыганов, M А Роль промышленности в антропогенном загрязнении окружающей природной среды Республики Мордовия [Текст] / M А Цыганов // Промышленное развитие России проблемы, перспективы Материалы V Меж-дун практ конф преподавателей, ученых, аспирантов, студентов В 2 т Т 1 -Нижний Новгород ВГИПУ, 2007 -С 99 - 104-0,25 печ л

6 Цыганов, M А Статистический анализ и прогнозирование антропогенного загрязнения окружающей среды в системе экологической безопасности Республики Мордовия [Текст] / M А Цыганов // Вестн Самар гос экон ун-та -2007 -№9(35) -С 137- 142 -0,48 печ л

7 Цыганов, M А Применение статистических методов для прогнозирования антропогенного загрязнения атмосферы Республики Мордовия в аспекте обеспечения эколого-экономической безопасности [Текст] / M А Цыганов, Ю В Сажин // Вестн Орен гос ун-та - 2008 - Март №84 - С 75 - 83 -0,63/0,5 печ л

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Цыганов, Михаил Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В СИСТЕМЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

1.1 Эколого-экономическая безопасность и ее роль в современном мире

1.2 Место антропогенного загрязнения в системе экологической безопасности

1.3 Антропогенное воздействие на окружающую среду как предмет статистического исследования

2 ЭКОНОМИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕГИОНОВ ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА И РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

2.1 Статистическая характеристика состояния атмосферного воздуха, водного бассейна и земель Российской Федерации и регионов Приволжского федерального округа

2.2 Статистический анализ антропогенного загрязнения окружающей среды регионов Приволжского Федерального округа

2.3 Статистический анализ структуры и динамики показателей антропогенного загрязнения окружающей среды Республики

Мордовия

3 СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

3.1 Построение модели антропогенного загрязнения окружающей 106 среды с применением корреляционно-регрессионного и компонентного анализа

3.2 Прогноз показателей антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия

Диссертация: введение по экономике, на тему "Статистический анализ и прогнозирование антропогенного загрязнения окружающей среды в системе экологической безопасности региона"

Актуальность темы исследования. Проблема защиты окружающей среды и природных ресурсов настолько важна, что нет практически в мире государства, которое бы в той или иной мере не пыталось ее решить. Существует множество концепций и методов анализа воздействия экономической деятельности на природную среду и обратного влияния природной среды на экономическую деятельность, а также оценки ущерба от загрязнения окружающей среды и эффективности природоохранных мероприятий. Проблемы экономики и экологии тесно взаимосвязаны и представляют собой сложный комплекс задач, которые подчас имеют схожие источники возникновения. С экологической точки зрения экономика рассматривается как часть системы экологического учета, в результате оказания значительного воздействия на состояние природы. Этой концепции было отдано предпочтение, когда экономический и демографический рост достигли своих пределов на земном шаре. При комплексном эколого-экономическом учете обеспечивается контроль за воздействием экономической деятельности на количественное и качественное состояние окружающей среды с целью определения оптимальных экологически безопасных взаимоотношений между средой и человеком.

На современном этапе развития общества актуальной становится проблема обеспечения его экологической безопасности. Реализация экологической опасности влияет на социально-экономическую ситуацию в обществе, но и само общество может спровоцировать экологическую напряженность. Значит нельзя рассматривать процесс формирования и развития экологической опасности вне связи с другими аспектами обеспечения национальной безопасности. В современных условиях глобализации одной из важных задач развития России помимо экономического развития является снижение нагрузки на природную среду и проведению соответствующих природоохранных мероприятий. В результате возникает необходимость в определении показателей, влияющих на величину загрязнения.

Проблема анализа и прогнозирования антропогенного загрязнения окружающей среды и обеспечения экологической безопасности стала предметом исследования в научных работах многих отечественных и зарубежных ученых: А.И. Абрамова, Р.К. Баландина, А.Г. Банникова, Г.Я. Бернера, С.Т. Евдокимовой, Г.Д. Кулагиной, А.И. Муравых, Е.Ф. Петровой, П.В. Рослякова, Г.П. Серова, М.Г. Трудовой, B.C. Устюжанина, Э.Р. Черняховского и других.

Вместе с тем, рассматриваемые явления по своей природе многомерны, что усложняет проблему обобщающей количественной оценки экологической безопасности региона. Подобные задачи решаются методами многомерного статистического анализа, нашедшими широкое применение в экономике, социологии, психологии и т.д. Много сделано в этом направлении следующими исследователями: С. А. Айвазяном, В.Н. Афанасьевым, Т.Н. Агаповой, A.M. Дубровым, И.И. Елисеевой, Е.В. Заровой, К. Иберла, М. Кендаллом, Д. Лоули, Н.П. Масловой, В.Г. Минашкиным, B.C. Мхитаряном, В.А. Прокофьевым, А. Стюартом, А.А. Френкелем, Г. Харманом и другими учеными.

При этом многие исследования, посвященные антропогенному загрязнению окружающей среды, заключаются в констатации сложившейся к определенному моменту ситуации, после чего делаются выводы о реализации различных мероприятий по его снижению, воздействию на его причины и объясняющие факторы. При этом количественное подтверждение указываемых зависимостей отсутствует, что ставит под сомнение эффективность планируемых мероприятий. Это и обусловило актуальность задач диссертационной работы, заключающихся в определении закономерностей изменения показателей антропогенного загрязнения среды, нахождении объясняющих факторов и построении количественных моделей, с помощью которых можно производить прогнозирование уровня загрязнения с целью предупреждения экологической опасности и создания комфортных условий проживания в регионе.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является совершенствование методики анализа и прогнозирование показателей антропогенного загрязнения окружающей природной среды в системе экологической безопасности региона.

В соответствии с поставленной целью в диссертационном исследовании необходимо было решить следующие задачи:

- уточнить понятийный аппарат и терминологию экологической безопасности как предмета статистического исследования;

- разработать систему статистических показателей уровня антропогенного загрязнения окружающей среды;

- провести оценку современного состояния экологической безопасности регионов Приволжского федерального округа и Республики Мордовия;

- типологизировать регионы Приволжского федерального округа по уровню антропогенного загрязнения и показателям экономического развития;

- разработать интегральный показатель загрязнения окружающей среды регионов Приволжского федерального округа;

- выполнить многомерный анализ и прогнозирование уровня показателей антропогенного загрязнения окружающей среды и медико-демографических показателей Республики Мордовия на основе построения моделей с использованием различных методов;

- построить комплексную модель экологической безопасности региона, объединяющую две группы показателей: качества окружающей среды и состояния здоровья человека.

Область исследования. Исследование проведено в рамках подпункта 3.2. «Методология построения статистических показателей, характеризующих социально-экономические совокупности; построения демографических таблиц; измерения уровня жизни населения; состояния окружающей среды» и подпункта 3.4. «Методология социального и экономического мониторинга, статистического обеспечения управления административно-территориальным образованием; измерение неравномерности развития территориальных образований» специальности 08.00.12 «Бухгалтерский учет, статистика» Паспорта специальностей ВАК (экономические науки).

Предмет исследования диссертационной работы - антропогенное загрязнение окружающей среды в системе экологической безопасности региона и факторы, обуславливающие ее изменение.

Объектом исследования в данной работе выступают показатели загрязнения окружающей среды в результате производственно-хозяйственной деятельности в Приволжском федеральном округе и как частный случай Республике Мордовия.

Методологической и теоретической основой исследования послужили научные труды российских и зарубежных ученых в области национальной, экономической и экологической безопасности, а также законы и нормативные акты Российской Федерации, официальные источники Федеральной службы государственной статистики Российской Федерации, Министерства природы и Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора.

В исследовании использовались: метод сводки и группировки, кластерный анализ, методы анализа временных рядов, корреляционно-регрессионный анализ, метод главных компонент, анализ распределенных лагов и другие.

Практическая реализация перечисленных методов производилась с использованием пакетов прикладных программ «Statistica 5.5» и «Mesosaur 1.0», «MS Excel».

Научная новизна исследования заключается в совершенствовании методики экономико-статистического анализа и прогнозирования показателей антропогенного загрязнения окружающей среды при оценке экологической безопасности региона. В работе сформулированы следующие положения, содержащие элементы научной новизны:

- рассмотрено содержание и уточнена формулировка понятия «экологическая безопасность», определяющая ее как состояние защищенности окружающей природной среды и здоровья человека от негативного воздействия производственно-хозяйственной деятельности и чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера;

- сформирована система статистических показателей оценки и анализа уровня антропогенного загрязнения окружающей среды, отражающая воздействие на различные ее компоненты (атмосферу, водный бассейн, земли), и используемая для характеристики экологической безопасности региона;

- дана оценка уровня антропогенного загрязнения окружающей среды Приволжского федерального округа и, в частности, Республики Мордовия, выявившая существенные различия среди регионов округа по величине выбросов в атмосферу, сбросу загрязненных сточных вод и образованию отходов;

- произведена многомерная классификация регионов Приволжского федерального округа по уровню антропогенного загрязнения (и как следствие экологической безопасности) и экономического развития на базе кластерного анализа, в результате которой в обоих случаях были получены две однородные группы со схожим составом обследуемых субъектов, что подтвердило наличие установленной зависимости между экономической деятельностью и степенью антропогенного воздействия на природную среду;

- получен интегральный показатель загрязнения окружающей среды регионов Приволжского федерального округа, учитывающий уровень антропогенного загрязнения атмосферы, водных объектов и земель токсичными отходами производства, позволяющий проводить ранжирование и сравнительный анализ регионов, результаты которого могут учитываться при принятии управленческих решений и оценке их последствий;

- построен прогноз уровня антропогенного загрязнения среды Республики Мордовия с использованием полученных экономико-статистических моделей, который позволил определить величину выбросов в атмосферу, сброса загрязненных сточных вод и образования токсичных отходов к 2009 году в результате воздействия определенных наиболее значимых, включенных в данные модели факторов производственно-хозяйственной деятельности;

- получена комплексная модель экологической безопасности Республики Мордовия, отражающая зависимости величины выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, отношения сброса загрязненных сточных вод к забору воды и образования токсичных отходов от различных параметров экономической деятельности в регионе и закономерности динамики уровня смертности населения (общей и младенческой), ожидаемой продолжительности жизни и заболеваемости вследствие изменения нагрузки на окружающую среду в расчете на одного жителя.

Практическая значимость исследования. Разработанные положения диссертационной работы могут быть использованы при информационном и методологическом обеспечении определения уровней экологической безопасности регионов и прогнозировании показателей антропогенного загрязнения среды под действием различных экономических факторов. Полученные результаты статистического анализа могут быть использованы при принятии управленческих решений на региональном уровне.

Апробация работы. Результаты исследования нашли широкое применение в учебном процессе при подготовке экономистов по специальности «Статистика» в рамках преподавания учебных курсов: многомерные статистические методы, эконометрика, анализ временных рядов и прогнозирование и др. Основные положения диссертационной работы были доложены:

- на Международной научно-практической конференции «Развитие инновационной экономики региона в условиях глобализации», Саранск 2007 г.;

- на V Международной практической конференции преподавателей, ученых, аспирантов, студентов «Промышленное развитие России: проблемы, перспективы», Нижний Новгород, 2007 г.;

- на 6-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы развития предприятий: теория и практика», Самара, 2007 г.;

- на ежегодных Огаревских чтениях, Саранск 2005, 2006, 2007 гг.

Структура диссертационной работы. Диссертация включает введение, три главы, заключение, библиографический список использованной литературы и приложения.

Диссертация: заключение по теме "Бухгалтерский учет, статистика", Цыганов, Михаил Александрович

Выводы по третьей главе:

Проведенное в третьей главе исследование антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия с использованием многомерных статистических методов позволило построить различные экономико-статистические модели:

- регрессионные уравнения зависимости величины выбросов в атмосферу, отношения общего сброса загрязненных сточных вод к забору воды и уровень наличия, образования и поступления токсичных отходов за вычетом использования и обезвреживания от показателей производственно-хозяйственной деятельности в регионе;

- регрессионные уравнения зависимости исследуемых показателей от пяти интегральных характеристик (главных компонент), которые объединили в себе систему исходных факторов экономического состояния республики, что было достигнуто за счет использования компонентного анализа;

- уравнения, отражающие динамику характеристик антропогенного загрязнения окружающей среды Мордовии, на основе использования методов анализа временных рядов.

С помощью полученных моделей было осуществлено прогнозирование уровня антропогенного загрязнения среды республики на 2006-2009 годы, показавшее увеличение степени антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия, которое будет вызвано планируемым ростом выпуска по основным видам экономической деятельности. Соответственно, органам власти республики следует пересмотреть структуру расходов и перечень действий, направленных на охрану окружающей среды, в сторону обращения большего внимания проблемам ее загрязнения, которое способно вызвать, к примеру, рост коэффициента младенческой смертности (являющегося наиболее чувствительным индикатором качества природной среды) в результате выбросов в воздушный бассейн. При этом уменьшение нагрузки на водные объекты может привести к снижению уровня заболеваемости и смертности населения.

Проблемы защиты окружающей среды от антропогенного загрязнения и обеспечение экологической безопасности относятся к одной из наиболее актуальных в настоящее время. Для их решения возникает потребность в оценке последствий производственно-хозяйственной деятельности, особенно в период ее планируемого роста. Все это обуславливает необходимость построения количественных моделей, с помощью которых можно производить прогнозирование уровня загрязнения.

1. Анализ научных работ, посвященных данной теме, выявил, что экологическая безопасность характеризуется с одной стороны качеством окружающей среды, а с другой состоянием здоровья населения, что отражают многие существующие определения. Обобщив различные толкования, автором сформулировано понятие «экологическая безопасность» следующим образом — состояние защищенности окружающей природной среды и здоровья человека от негативного воздействия производственно-хозяйственной деятельности и чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, их последствий. Данное определение подчеркивает два направления изучения: анализ показателей антропогенного загрязнения среды и его воздействие на население.

2. Для адекватной статистической оценки уровня загрязнения природной среды в результате производственно-хозяйственной деятельности в регионах Приволжского федерального округа и Республики Мордовия и анализа его последствий в диссертации разработана система показателей, отражающая величину выбросов в атмосферу, сброс загрязненных сточных вод, образование и поступление токсичных отходов. В качестве факторов было взято несколько групп экономических показателей, характеризующих структуру экономики региона (учитывающие объем производства основных отраслей и состояние транспортного сектора), объемы производства промышленности региона — основных ее отраслей, и состояние экономики региона.

3. Дана комплексная оценка обеспечения экологической безопасности регионов Приволжского Федерального округа и Республики Мордовия по состоянию на 2005 год. Определен уровень, динамика и структура основных показателей антропогенного загрязнения окружающей природной среды.

4. Кластерный анализ регионов Приволжского Федерального округа, показал, что типология регионов по характеристикам антропогенного загрязнения среды дает схожие результаты с их классификацией по показателям экономического развития: в обоих случаях были образованы группы примерно одного состава (одни и те же регионы были включены в кластер, отличающийся большим уровнем показателей загрязнения, и в кластер с более высокими показателями экономического развития). Этот факт позволил сделать вывод о наличии зависимости между экономической деятельностью и степенью антропогенного воздействия на природную среду. Для количественного выражения данной зависимости был проведен корреляционно-регрессионный анализ, определивший, что строительство и металлургическое производство, производство машин, оборудования, электрооборудования является основными источниками загрязнения воздушного и водного бассейнов, а также земель токсичными отходами производства в регионах Приволжского федерального округа.

5. Был получен интегральный показатель загрязнения окружающей среды регионов Приволжского федерального округа, объединяющего влияние трех показателей, характеризующих основные экологические проблемы данной территории. Данный показатель позволяет охарактеризовать воздействие производственно-хозяйственной деятельности на три компонента окружающей среды: земли, воздушный и водный бассейны, и удобен для сравнительного анализа регионов, принятия управленческих решений и оценки их последствий. Чем меньше величина интегрального показателя, тем больший уровень загрязнения среды характерен для региона (Республике Мордовия была присвоена 6 позиция).

6. С использованием методов анализа временных рядов, корреляционно-регрессионного и компонентного анализов были построены количественные модели изменения показателей антропогенного загрязнения окружающей природной среды Республики Мордовия. Было установлено, что все три его составляющие зависят от состояния трех видов экономической деятельности: промышленного производства, строительства и сельского хозяйства, что подтверждают и данные статистических наблюдений и расчетов, проводимых Мордовиястатом. Но первая компонента (выбросы в атмосферу) определяется также вариацией показателей транспорта, что объясняется технологическим происхождением и структурой выбросов в воздушный бассейн.

7. С использованием определенных различными методами моделей, характеризующих вариацию показателей антропогенного загрязнения окружающей среды Республики Мордовия, построили прогноз, показавший к 2009 году увеличение нагрузки на природную среду Республики Мордовия, которое будет вызвано планируемым ростом выпуска основных видов экономического производства. То есть основными причинами, определяющими уровень антропогенного загрязнения, являются производственная деятельность в регионе, основанная на использовании устаревших «грязных» технологий и оборудования, а также неэффективная политика в области охраны воздушного и водного бассейнов и переработки отходов.

8. С применением методов анализа распределенных лагов построили модель зависимости медико-демографических показателей Республики Мордовия от факторов антропогенного загрязнения окружающей среды. Объединив ее с полученными уравнениями регрессии в одну систему, получили комплексную модель экологической безопасности региона. Она позволила дать количественную оценку зависимости по двум направлениям: влияние производственно-хозяйственной деятельности на загрязнение окружающей среды республики и воздействие загрязнения окружающей среды на здоровье населения. Полученный с ее использованием прогноз показал, что к 2009 году ожидается снижение общего коэффициента смертности и уровня заболеваемости, увеличение коэффициента младенческой смертности. При этом величина ожидаемой продолжительности жизни останется примерно на том же уровне, что и в 2005 году.

По итогам проведенного исследования можно выдвинуть следующие предложения и рекомендации:

- Полученный интегральный показатель уровня загрязнения окружающей среды региона, позволяет проводить сравнение и ранжирование регионов Приволжского федерального округа с учетом трех показателей антропогенного загрязнения. В дальнейшем для данного показателя могут быть определены пороговые значения для отнесения исследуемого субъекта к той или иной группе, характеризующейся различным уровнем воздействия на природную среду.

- Рассчитанные экономико-статистические модели можно рекомендовать к использованию местным органам власти при принятии управленческих решений при планировании изменений объемов производства и других показателей производственной деятельности в различных видах деятельности для оценки уровня возможных негативных экологических последствий. То есть она позволяет прогнозировать воздействие на состояние окружающей среды в результате функционирования предприятий (и их совокупности) не только на стадии разработки их проектов, строительства и пуска в эксплуатацию, но и в последующий период.

- Также местным органам власти следует пересмотреть приоритеты проводимой природоохранной политики и сконцентрировать внимание на решении проблем образования токсичных отходов производства и поступлении загрязняющий веществ в воздушный бассейн от передвижных источников, так как построенный прогноз до 2009 года показал существенное увеличение данных показателей. В качестве возможных мероприятий помимо увеличения соответствующих статей расходов бюджета, необходимо стимулировать конкретные хозяйствующие субъекты-загрязнители (в том числе и транспортные предприятия) снижать негативное воздействие на окружающую среду и устанавливать очистные установки и оборудование.