Управление инновационными процессами в агроэкономической системе на основе информационных технологий тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Управление инновационными процессами в агроэкономической системе на основе информационных технологий"

На правах рукописи

ЖУРАВЕЛЬ ВИТАЛИЙ ФЕДОРОВИЧ

УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ В АГРОЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (на материалах Ставропольского края)

Специальность 08 00 05-экономика и управление народным

хозяйством управление инновациями и инвестиционной деятельностью

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

ООЗ173378

Ставрополь - 2007

003173378

Работа выполнена в НОУ ВПО Северо-Кавказский гуманитарно-технический институт

Научный руководитель: доктор экономических наук, профессор

Толмачев Алексей Васильевич

Официальные оппоненты, доктор экономических наук, профессор

Белоусов Анатолий Иванович

доктор технических наук, профессор Бершицкий Юрий Иосифович

Ведущая организация: Ставропольский научно-

исследовательский институт сельского хозяйства (СНИИСХ)

Защита состоится « 13 » ноября 2007 года в «14-00 » часов на заседании диссертационного совета ДМ 212 256 06 при Ставропольском государственном университете по адресу 355009, г Ставрополь, ул Пушкина, д I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского государственного университета

Автореферат разослан « 12 » октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

ИВ Новикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования Современное

сельскохозяйственное производство, как и другие отрасли народного хозяйства, испытывает на себе воздействие глобализации, усиленной конкуренции, страдает от ограниченности ресурсов, и важным условием обеспечения его стабильности и устойчивого развития на данном этапе является инновационный характер процесса его воспроизводства Инновационность для сельского хозяйства это, прежде всего, разработка и внедрение систем земледелия, основанных на принципиально новых способах природопользования, ресурсосбережения, биологических приемах повышения плодородия почв

В Ставропольском крае в последние годы активно разрабатываются методология и принципы использования адаптивно-ландшафтной системы земледелия, а также ресурсосберегающие технологические комплексы для возделывания зерновых и пропашных культур Однако их внедрение и эффективное использование требует разработки инновационной зколого-экономической системы, позволяющей планировать и оптимизировать товарное сельскохозяйственное производство с учетом допустимой антропогенной нагрузки, новых организационно-экономических принципов управления механизированными процессами на основе современных информационных технологий

В силу вышеназванных причин развитие теории управления, разработка методов эффективного управления инновационной деятельностью в сельском хозяйстве на основе новых информационных технологий с учетом экологического аспекта является актуальной задачей научных исследований

Состояние изученности проблемы Значительный вклад в теорию инновации внесли Н Д Кондратьев, Г Менш, М Портер, Е Роджерс, Б Санто, Й Шумпетер, И Шмуклер и другие отечественные и зарубежные ученые Они выдвинули и обосновали концептуальное положение о том, что

инновации в экономике составляют основу конкурентоспособности фирм, отраслей и стран, позволяют освоевать новые, более привлекательные для потребителей продукты или более экономичные и эффективные технологии их производства

Вопросы, связанные с развитием инновационных процессов в сельском хозяйстве, изучали П А Андреев, А Н Богатырев, В В Лазовской, IIН Рыбалкин, И С Санду и другие ученые Ими доказано, что применительно к сельскому хозяйству инновационный процесс представляет собой превращение конкретных технических и технологических разработок в новые технологии и доведение их до производства с целью получения качественно новой продукции или усовершенствованной организационно-производственной системы

Среди экономистов-аграрников большой вклад в исследование: агроэкономических систем, учитывающих зональные особенности производства, внесли В П Василенко, А М Гатаулин, В А Добрынин, В В Кузнецов, В В Милосердое, А А Никонов, В М Пенчуков, В Н Попов, В И Удовыдченко, Л И Ушвицкий, И Г Ушачев, А А Шутьков и другие Разработка и внедрение зональных систем ведения хозяйства позволили организовать эффективное расширенное сельскохозяйственное воспроизводство Однако рассчитанные на интенсивное производство, они не решали в должном объеме экологические проблемы территории, нарушали природную среду и при новом постиндустриальном технологическом укладе нуждаются в коренных изменениях

В качестве альтернативы традиционному земледелию з настоящее время предлагаются инновационные системы землепользования и ведения хозяйства, названные ландшафтными (А Н Каштанов, В И Кирюшин, А П Щербаков, Г И Швебс, Б К Храмцов), ландшафтно-экологическими (Л И Егоренков, В А. Шальнев, П А Диденко), системно-экологическими (Б Л Годзевич)

Однако остаются малоизученными вопросы разработки системы

управления сложными инновационными процессами, недостаточен инструментарий для ее информационной поддержки

Необходимость научного исследования названных проблем обусловили актуальность и определили выбор темы, постановку цели и задач диссертационного исследования

Соответствие темы диссертации требованиям паспорта специальностей ВАК Диссертация выполнена в рамках специальности 08 00 05 - Экономика и управление народным хозяйством и соответствует п 4 2 - «Развитие методологии и методов оценки, анализа, моделирования и прогнозирования инновационной деятельности в экономических системах» Паспорта специальностей ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации (экономические науки)

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка теоретических и научно-методологических положений по совершенствованию организационно-экономического механизма управления инновационными процессами в агроэкономической системе региона на основе современных информационных технологий с учетом экономических и экологических последствий

Для достижения поставленной цели предусматривается решение следующих задач

— исследовать теоретические основы и экономическую сущность инновационного развития агроэкономической системы на примере Ставропольского края на принципах устойчивого развития,

- систематизировать факторы, оказывающие влияние на инновационную деятельность сельскохозяйственных предприятий на основе современных информационных технологий и эколого-экономических методов планирования производства,

— выявить направления основных бизнес-процессов региона и пути его инновационного развития,

- обосновать методику адаптивного управления инновационными

процессами на примере почвозащитных технологий,

— разработать программную реализацию системы информационной поддержки управления инновационными почвозащитными технологиями в регионе,

- определить эффективность адаптивного управления инновациями на основе комплексной оценки в условиях полевого эксперимента

Предметом исследования являются экономические отношения, процессы, методы и технологии управления инновационной деятельностью региональной агроэкономической системы, базирующиеся на комплексе современных информационных технологий

Объектом исследования выступили агроэкономическая система Ставропольского края, производственные структуры, участвующие в инновационной деятельности на различном административном уровне

Теоретической и методологической основой исследования явились фундаментальные концепции по развитию социально-экономических систем, разработки экономистов-аграрников, специалистов по эколого-экономическим и технологическим аспектам защиты почв, а также законодательные акты, Постановления Правительства РФ и нормативные документы правительственных органов регионального уровня, регламентирующие процессы сельскохозяйственного производства.

Исследования основывались на методах системного анализа, математической статистики, имитационного и экономике—математического моделирования

Информационно-эмпирической базой послужили официальные данные Федеральной службы государственной статистики РФ и ее территориального opi ана, а также данные Министерства сельского хозяйства и администрации Ставропольского края, аналитические материалы научно-исследовательских учреждений, а также авторские расчеты

Рабочая гипотеза диссертации заключается в системе научных взглядов автора, согласно которым развитие методов адаптивного управления

инновационными механизированными процессами в агроэкономической системе региона должно производиться на основе технологического проектирования и формирования управленческого решения в рамках виртуальной производственной системы (ВПС)

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1 Инновационные процессы в сельском хозяйстве имеют свою специфику, накладывающую жесткие ограничения на производство, переработку, хранение и реапизацию продукции, а также на функционирование объектов производства в пределах биологических и природно-климатических фонов

2 В новых условиях организовать товарное производство можно только путем рационального использования сложившихся природных агроландшафтов, адаптируя существующую систему земледелия к особенностям климата, рельефа, почв, нивелируя воздействие механизированных технологий за счет внедрения новой эффективной системы противозрозионной защиты почв, построенной на принципах оптимизации технологического воздействия

3 Для организации управления инновационными агроэкономическими системами рационально использовать теорию активных систем (TAC) Ее основу составляет математическое (теоретико-игровое) и имитационное моделирование, которое находит применение при решении широкого круга задач от управления технологическими процессами до принятия решения на уровне региона Для ее реализации формируется виртуальная производственная система (ВПС), в рамках которой производится моделирование процессов, технологическое проектирование и формирование управленческого решения, которое затем применяется к реальной производственной системе

4 Поскольку водно-эрозионные процессы формируются под влиянием разнообразных природно-климатических, организационно-производственных и других факторов, носящих вероятностный характер, то при разработке

эколого-экономической модели сам процесс защиты почв от водной эрозии представляется в виде смжной вероятностной эколого-экономической системы с динамическим характером развития Представление такой системы выполняется в виде элементов множества, совокупности объектов Математическое описание всего разнообразия элементов множества и их связей не представляется возможным и поэтому целесообразно рассматривать ее как «черный ящик»

5 Достижение экономической, экологической и социальной эффективности управления инновационными технологическими процессами в агроэкономической системе оценивается комплексом общих и частных критериев, которые, в свою очередь, определяются оптимальностью сельскохозяйственного землепользования с устойчивым производством продукции растениеводства

6 Эффективность адаптивной системы управления механизированными процессами защиты почв от водной эрозии зависит от точности описания структуры и количественных характеристик ложбинчатой сети, которые можно получить имитационным моделированием

Научная новизна исследования заключается в развитии методических основ эффективного управления инновационными процессами в агроэкономической системе на основе современных информационных технологий Элементами научного вклада являются следующие результаты проведенных исследовании

— выявлены и систематизированы основные особенности развития инновационных процессов в сельскохозяйственном производстве, управление которыми должно предусматривать достижение разумного компромисса между качественно-количественными показателями производства продукции и масштабами затрачиваемых природных, технических и энергетических ресурсов, при снижении антропогенного воздействия на окружающую природную среду,

- предложено управление технологическими процессами

организовывать в соответствии с агроэкологической ситуацией на мелких таксономических единицах ландшафта - фациях Это реализуется с помощью интеллектуальной виртуальной эколого-экономической системы, позволяющей адаптировать управление эффективностью технологических процессов за счет моделирования протекающих процессов, проектирования механизированных технологий, распределения выполняемых операций непосредственно по технологическому оборудованию, установления последовательности выполнения производственного задания,

— уточнена методика интегрированной оценки экономической эффективности инновационных почвозащитных мероприятий в условиях конкретного агроландшафта Эффективность почвозащитных технопогий необходимо рассчитывать за определенный период времени на основе сопоставления результатов аграрной деятельности и затрат на производство сельскохозяйственной продукции, а также ущерба, нанесенного природной среде, в недоборе продукции, ухудшении ее качественных характеристик,

— обоснована для компьютерной реализации эколого-экономической системы имитационная модель движения и трансформации вод поверхностного стока по склону, ее информационное и алгоритмно-программное обеспечение, включающее базы данных по перспективным технологиям защиты почв от водной эрозии,

— предложен эколого-экономический интегральный показатель вектор-стока, обобщены описывающий направление перемещения, величину скорости, расхода и другие водно—физические величины поверхностного стока на элементарном участке склона, рельеф которого аппроксимирован плоской поверхностью, и позволяющий в формализованном виде представить структурное движение и трансформацию вод поверхностного стока на склоне;

— разработаны алгоритмы и рабочие программы выбора оптимального состава технологических комплексов машин для защиты от водной эрозии почв Оптимизация выполняется по критерию минимума прямых и эксплуатационных затрат, максимальному водорегулирующему и

почвозащитному действию,

- обоснован инновационный организационно-технологический принцип оптимизации выбора операционных процессов, обеспечивающих максимальный экономический эффект адаптивных технологий регулирования концентрированного стока на склоновых землях

Теоретическая и практическая значимость исследования состоит в разработке методологии управления инновационной деятельностью в агроэкономической системе на основе информационных технологий Предложено использование виртуальной производственной системы, в которой моделируются происходящие процессы, вырабатываются управляющие решения, которые затем накладываются на реальную производственную систему Идея доведена до конкретных методик и практических рекомендаций по совершенствованию управления инновационным процессом защиты почв от водной эрозии Разработанные методы и технологии позволяют повысить качество и эффективность управления адаптивно-ландшафтными системами земледелия на различных уровнях, оптимизировать тактические и стратегические решения за счет оперативности, наглядности и комплексности анализа

Разработанная система информационного и алгоритме— программного обеспечения позволяет определить интегрированную эколого-экономическую эффективность инновационных технологий, оптимизировать почвозащитный комплекс, принимать научно обоснованные управленческие решения при рассмотрении альтернативных инновационных проектов в конкретных производственно-экономических условиях

Результаты исследования нашли практическое использование при обосновании технологий и технических средств для съемки слабовыраженного рельефа, зарегулирования склоново-ложбинчатого стока, а также организации почвозащитных комплексов в сельскохозяйственных предприятиях Ставропольскою края Новизна подтверждается авторскими свидетельствами на изобретения № 1044977, №

1093267, № 1137299, № 1174747, № 1280686, № 1303052

Апробация результатов исследований. Основные результаты диссертации докладывались и получили одобрение на I Международной научно-практической конференции «Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия (г Ставрополь, 2001), II - ой научно-практической конференции «Наука и мир» (г Кисловодск, 2004), а также обсуждались на научных семинарах финансово-экономического факультета СевКавГТИ

Публикации По теме диссертационного исследования опубликовано 14 печатных работ общим объемом 4,08 п л

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы (167 наименований) и включает 16 таблиц, 32 рисунка, 8 приложений

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дана характеристика изученности проблемы, сформулированы цель и задачи, определены объект и предмет исследования, научная новизна, практическая значимость и основные направления апробации выполненной работы

В первой главе «Теоретические основы управления инновационными процессами в агроэкономических системах» дается теоретический и экономический анализ актуальных аспектов экономического содержания инновационных процессов, рассмотрены методологические основы формирования механизма функционирования и управления инновационными процессами в сельском хозяйстве, позволяющего в той или иной степени влиять на ход инновационного процесса, увеличение продолжительности жизненного цикла инновации, рост эффективности инноваций

Во второй главе «Современные проблемы управления инновационными процессами в агроэкономических системах Ставропольского края» рассмотрена проблема обеспечения экономического развития региона как основная функция рынка инноваций, проведен расчет эффективности внедрения некоторых инновационных разработок в

сельскохозяйственном производстве, определены основные факторы, препятствующие развитию инновационных процессов в сельском хозяйстве

В третьей главе «Направления адаптации системы управления эффективностью технологических процессов в растениеводстве» разработаны основные элементы механизма адаптивного управления инновационными механизированными процессами (технологиями) защиты от водной эрозии почв путем моделирования водноэрозионных процессов, прогнозирования издержек производства и оптимизации управляющего решения

В заключении обобщены результаты исследований, сформулированы выводы и предложения

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Понимание многогранности и многофункциональности характера инновационной деятельности является исходной теоретической посылкой научного подхода к выявлению его сущности Так, применительно к АПК инновационный процесс представляет собой постоянный и непрерывный поток превращения конкретных технических и технологических разработок в новые технологии и доведение их до использования непосредственно в производстве с целью получения качественно новой продукции

В сельскохозяйственном производстве деятельность, представляющая инновационный процесс, материализуется в виде функциональных организационных единиц и последовательно проходит следующие этапы исследование, научно-техническая разработка, подготовка к производству сельскохозяйственной продукции, собственно производство, переработка, хранение и реализация товарной продукции

При организации материального производства большое значение имеют меры, непосредственно направленные на снижение себестоимости и повышения качества новой или уже изготовляемой продукции, а именно, функцианально-стоимостной анализ, механизация и автоматизация

производства, переход на новые более дешевые и доступные виды ресурсов и оборудования При этом приоритетное значение имеет автоматизация производственных процессов на основе информационных технологий, которая ведет не только к прямому сокращению себестоимости продукции, но и позволяет проводить гибкую производственную политику, повышает инновационный потенциал предприятия

Дчя организации управления инновационными агроэкономическими системами в диссертационной работе использована теория активных систем Экономический механизм решения проблемы разработки и освоения таких технологий может быть представлен в виде адаптивной системы, работающей в условиях неопределенности и предполагающей оценку

предварительной экономической эффективности предлагаемой ресурсосберегающей технологии,

- емкости рынка предлагаемой технологии,

- уточненной экономической эффективности с учетом локальных методов стимулирования,

- системную оценку эффективности на рассматриваемом рынке Обоснован комплекс критериев управления эффективностью

инновационных технологических процессов в агроэкономических системах независимо от правовой формы сетьскохозяйственного предприятия, существующих рамочных условий и конкретных потребностей общества в продукции сельского хозяйства Обобщающим критерием признана оптимальность сельскохозяйственного землепользования и устойчивость производства продукции растениеводства, предполагающие достижение экономической, экочогичсской и социальной эффективности управления технологическими процессами, каждая из которых имеет свою систему общих и частных критериев

В диссертации предлагается использовать принцип многообъектного технологического проектирования, основу которого составляет виртуальная производственная система, в рамках которой производится моделирование

процессов, технологическое проектирование и формирование управленческого решения (рисунок 1).

производственной системой

Технологическое проектирование в условиях распределенных производственных систем (РПС) требует формирования информации, включающей в себя массивы данных о предметной области, существующих и разрабатываемых структурах объекта, известных и прогнозируемых отношениях и связях между элементами и свойствами объекта, а также с внешней средой.

Для выполнения производственного задания (ПЗ) требуется спроектировать технологические процессы, а для их реализации сформировать ВПС на основе обобщенной производственной системы (ОПС).

Информация о производственном задании поступает в систему

интетектуального управления технологическим проектированием (ИУ) Здесь осуществляется анализ поступающей информации, на основе которого происходит принятие решений по выбору текущей конфигурации виртуальной производственной системы, по определению маршрутов ТП и формируется командная информация для менеджера и распределенных производственных систем, составляющих ВПС

Анализ и принятие решений осуществляется на основе информации о технологических возможностях ОПС, их распределении во времени, информации о ГО в виде спроектированных на них техночогических процессов При этом используются базы данных (БД) и базы знании (ЬЗ)

Система управления производством на основе получаемой информации о характеристиках производственною задания и информации об обобщенной производственной системе определяет стратегию технологического процесса, включающего в себя его проектирование, распределение выполняемых операций непосредственно по технологическому оборудованию и последовательность выполнения производственного задания

Процесс функционирования виртуальной производственной системы определяется результатами моделирования протекания технологического процесса в ней Ввиду не полной адекватности математической модели реальной производственной системе результаты моделирования могут существенно отличаться от ее реального состояния

Коррекция параметров модели с целью уменьшения расхождения результатов моделирования и параметров производственной системы обеспечивается введением обратной связи (ОС), что обосновывается в диссертации

На основе проведенного анализа бизнес-профиля растениеводческой отрасли региона нами бычо выявлено

- сельскохозяйственное производство представляет одну из важнейших отраслей Ставропольскою края, которым занимаются более 340 сельскохозяйственных организаций, 14,1 тыс крестьянских (фермерских)

хозяйств, 406,9 тыс личных подсобных хозяйств Их доли в объеме валовой продукции в 2006 году составили 51,6%, 11 6%, 36,7% соответственно,

- в валовом региональном продукте доля сельского хозяйства в 2006 году достигла 24,8 %,

- значительными по масштабам стали нарушения технологических процессов ведения сельскохозяйственного производства, оптимальных сроков проведения полевых работ, увеличение потерь и недоборов продукции

Решить создавшийся набор проблем можно лишь на основе рационального использования сложившихся агроландшафтов региона, адаптируя существующую систему земледелия к особенностям климата, рельефа, почв, нивелируя воздействие механизированных технологий за счет внедрения эффективной системы защиты почв от ветровой и водной эрозии А для этого необходима разработка инновационных организационно-управленческих, технических и технологических решений

Проведенная оценка ландшафтов Ставропольского края по показателю экологической уязвимости подтвердила сложность экологической ситуации, вызванной широким развитием деградации почв в десяти ландшафтах Исходя из выведенной формулы соотношения видов деградаций для пашни края С29326В,9Д.зП6К3ВД„ на первом месте стоят различные виды засоления (СЗ) -55%, затем водная эрозия (В) - 19%, дефляция (Д) - 13%, переувлажнение почв (П) - 6%, каменистость (К) - 3% и совместное проявление эрозионных процессов (ВД) — 3%

Для организации товарного производства на почвах, подверженных эрозионным процессам, необходимы оптимизация технологического воздействия и установление границ экономического использования адаптивных механизированных технологий, а самое главное - организация адаптивного управления на основе современных информационных технологий

Повышение эффективности почвозащитных комплексов нами предлагается решать путем оптимизации издержек производства и

почвозащитного действия на основе эколого-экономического расчета различных вариантов и выбора наилучшего по критерию максимума интегрального чистого дисконтированного эффекта (ЧДЭ) Реальность такого подхода обеспечивается адаптивностью методики к использованию информационных технологий

В качестве критериев, оценивающих результативность инновацинных почвозащитных приемов при регулировании склоново-ложбичатого стока принят показатель эколого-экономической эффективности (Э^, представляющий собой отношение разности между экономическими результатами сельскохозяйственной деятельности и вызвавшими их затратами (3^, скорректированными на величину экономической оценки экологического ущерба (УJ к полному объему затрат, вызвавших эколого-экономический эффект, включая природоохранные мероприятия

Ээ=Я-3„- У3/3„ = Э,/3„, (1)

где Я — экономический результат сельскохозяйственного производства,

руб,

3„ - фактические затраты, обусловившие экономический результат,

руб,

Э, - полный эколого-экономический эффект

В данном случае оптимальность технологического решения будет заключаться в поиске максимума функции эффективности

Д/ / 3„, тах (2)

Из приведенного выражения видно, что решение данной задачи сводится к двум этапам

- собрать, систематизировать и обобщить все зависимости характеризующие процесс водообразования и трансформации вод поверхностного стока по склону, превратить их формализованный вид (компьютерную программу), позволяющую спрогнозировать с высокой вероятностью развитие водно-эрозионных процессов, рассчитать соответствующие элементы денежных потоков на создание комплекса

почвозащитных мероприятий при любом их сочетании и определить интегральное дисконтированное сальдо за весь период использования с учетом эколого-экономического ущерба от сельскохозяйственного производства,

— разработать алгоритм и программу, которая позволила бы, например, пугем перебора вариантов организации защиты почв от эрозии найти оптимальное сочетание почвозащитных мероприятий по максимуму функции эффективности

Поскольку элементарный уровень описания эколого-экономической системы - это представление ее в виде элементов множества, связи между которыми трудно описать математическими уравнениями, следует рассматривать ее в виде «черного ящика» Оценить поведение такой системы можно воспользовавшись методом моделирования (рисунок 2)

Элементы X,, Х2, , Х„ — входные переменные системы, У/, У2, , У„ — выходные переменные, 2/, 7.2, , характеризуют состояние системы Символы ог/( а2, , аи обозначают параметры состояния и фиксируют все изменения, происходящие в системе из-за входа сигналов или по причине внутренних колебаний, происходящих в системе В качестве входов системы следует принять такие переменные X) — необходимые машины и оборудование, Х2 — сырье для производства, Х3— объем почвозащитных работ и т п

Состоянием такой системы должно быть Z^ — текущее время, Х2 — соответствие степени почвозащитных мероприятий проявляемым водноэрозионным процессам, нормы и нормативы по организации

почвозащитных комплексов и т п Выходы системы будут отражать результаты ее функционирования У, - объем выполненных работ, У2 - их стоимость, Уз - технико-экономические показатели, У4-величина полученной прибыли и др показатели, характеризующие эффективность процесса

Л ^

Рисунок 2 - Общий вид имитационной модели эколого-экономической системы

Выходы системы с индексом § О*,а) отображают параметры качества управления № эколого-экономической системой, т е соответствие защиты почв проявляемым эрозионным процессам Они поступают в систему управления, где анализируются в соответствии с имеющимся набором правил Я/, Я2, , Я и формируют управляющие сигналы gl Основой управляющих сигналов является использование содержательного описания объекта управления и подбор факторов управления, влияющих на траекторию движения объекта

Рассматривая явление трансформации ливневого стока на склоне как процесс, состоящий из водообразования, мелкоструйчатого стекания и концентрированного стока, к входным переменным, ышяющим на поведение данной системы, следует отнести показатели климата, слоя выдающих осадков Н((), рельефа К(х,у,г,1), состояние почвенно-растительного покрова П([) и т д, а к выходным переменным, характеризующим выходную реакцию системы, - скорость движения потока У(1'), расход Щ1), объем стока Q(t) и

другие водноэрозионные показатели

В общем виде динамика изменения состояния непрерывной нелинейной системы описывается векторным уравнением типа

У -/с„с (У ,Х,г) , У Оо) = ?„, (3)

где / сис — векторная детерминированная нелинейная функция с компонентами /¡,/2, ,/„,

У о - вектор начального состояния системы Поскольку водноэрозионные процессы на склоне и связанные с ним этапы трансформации вод поверхностного стока определяются кинетической энергией движущихся по склону водных потоков, а именно квадратом скорости, то в рамках решаемой задачи наибольший интерес представляет фазовая компонента У(0 При этом пространственная трансформация поверхностного стока будет описываться фазовым пространством скоростей, которая в свою очередь в каждый фиксированный момент времени будет характеризоваться квазистационарным полем скоростей

Обозначим действительную скорость движения воды с каждой точки склона £Л и введем в пространство декартову систему координат XI, К/, 7л Заданием этих координат определяется каждая точка на склоне и при фиксированном значении времени 10 соответствующие значения скорости С/г поля поверхности стока

{Л =/(Х1, К;, 21), 10=сот1 Причем, если за величину Хг, Кг, 21 принять не текущие координаты жидкости, а просто координаты неподвижных точек склона, через которые протекает жидкость, то в момент времени ^, в точке 1 будет находиться некоторый элементарный объем жидкости, имеющей скорость Ш^/) в тот же момент времени в точке 2- скорость 1/2(1]), в точке 3- скорость и т.д

(рисунок 3)

Рисунок 3 — Поверхностный сток, представленный полем скоростей элементарных водных потоков

Таким образом, для момента времени /у поле поверхностного стока окажется представленным полем скоростей, а поскольку скорость в пространстве определяется не только численным значением, но и направлением, то это будет вполне определенное векторное поле. Причем каждый вектор скорости относится к определенной точке склона и к данному моменту времени

Выражение скорости как основного характеризующего показателя, а соответственно, и поля поверхностного стока в векторной форме позволяет непосредственно оперировать с физическими величинами поверхностного стока, получить соотношения между ними в простом и наглядном виде, а главное, зная мгновенное направление перемещения элементарного объема стока в любой точке склона, построением линий стока, можно описать картину структурного движения и трансформации ливневых вод по склону.

Достоверность результатов моделирования проверялась нами на примере ключевого участка склона, съемка которого проводилась предложенным нами планиметрическим способом. В этом случае реальный

рельеф представляется в виде совокупности плоских поверхностей, а их положение в пространстве определяется величиной и направлением уклона В результате съемки величины и направления уклона поверхности каждого участка мобильным гидростатическим нивелиром было получено поле уклонов и румбов стока, которые для наглядного представления в камеральных условиях были преобразованы в карту-схему

Имитационное моделирование движения и трансформации вод поверхностного стока проводилось на персональной ЭВМ В результате были установлены линии тока вод поверхностного стока на контрольном участке, а также структура ложбинчатой сети, ее водосборная площадь

По результатам проведенного эксперимента установлена эффективность адаптивного управления инновационными механизированными технологическими процессами защиты от водной эрозии почв Адаптивное размещение водопоглощающих щелей — лишь в местах концентрированною стока отрезками по 3 метра позволит на каждый вкладываемый рубль получить 0,4 рубля прибыли. Причем затраты по инновационной технологии окупаются уже на полях с крутизной участка в 1°, те на слабосмытых (слаборазрушенных) почвах

Таким образом, можно заключить, что использование в агроэкономической системе Ставропольского края предложенной нами виртуальной производственной системы позволит организовать эффективное управление товарным производством на адаптивно-ландшафтной основе

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ Статьи в ведущих рецензируемых научных изданиях, определенных перечнем ВАК

1 Журавель, В Ф. Имитационное моделирование экономических процессов в почвозащитном земледелии [Текст] / В Ф Журавель // Вестник

СевКавГТУ №5 (9) - Ставрополь ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет», 2006 - С 170-175 (0,95 п л ) Публикации в материалах конференций, сборниках научных трудов

1 Журавель, В Ф Формирование оптимального состава технических средств для комплексной механизации растениеводства в с -х зонах Ставропольского края [Текст] / В Ф Журавель, И Т Симонов, О Г Ангилеев, А М Бруснев // Рекомендации на XII пятилетку - Ставрополь, 1987 - 23с (1,25/0,31 п л)

2 Журавель, В Ф Эрозионная опасность склоново-ложбинчатого стока и методы ее нейтрализации [Текст] / В Ф Журавель, О Г Ангилеев // Сборник материалов I международной конференции «Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия» — Ставрополь, 2001 — С 26 -28 (0,2/0,1 п л )

3 Журавель, В Ф Экономическая эффективность приемов специальной обработки почв при зарегулировании концентрированного стока на склонах [Текст] / В Ф Журавель / Северо-Кавказский государственный технический университет - Ставрополь СевКавГТУ, 2003 - С 124 (0,07 п л)

4 Журавель, В Ф Организация информационного обеспечения системы управления предприятия в условиях автоматизированной обработки [Текст] / В Ф Журавель, К В Ткаченко, Т В Коротенко // Сборник материалов II научно-практической конференции «Наука и мир», Т 2 — Кисловодск ООО «Магик», 2004 -С 139-141 (0,24/0,08 п л )

5 Журавель, В Ф Методологический подход в определении роли и значения маркетинга в системе управления предприятием [Текст] / В Ф Журавель, Ю В Барбенчук // Материалы И Всероссийской научно-пракгической конференции «Корпоративное управление в условиях переходной экономики теория и практика» — Кисловодск издательство филиала СевКавГТУ в г Кисловодск,2004 -С 36-40 (0,25/0,125 п л )

6 Журавель, В Ф Условия воспроизводства технической базы АПК [Текст] / В Ф Журавель, О Д Спиркин // Северо-Кавказский гуманитарно-технический институт В 5 т , Т 2 - Ставрополь СевКавГТИ, 2005 - С 199207 (0,6/0,3 п л )

7 Журавель, В Ф Совершенствование анализа отраслевого инвестирования [Текст] / В Ф Журавель, Г В Конотопская // Экономика, экология и общество в XXI столетии Материалы региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых (Институт экономики и управления г Пятигорска) - Пятигорск, 2006 -С 119-124 (0,3/0,15 п л )

8 А с № 1093267 СССР, МКИ3 А 01 В 13/16/ Устройство для противоэрозионной обработки почв [Текст] / В Ф Журавель, А М Бруснев, Б Г Гордиенко (СССР) -№ 3556363/30 -15, заяв 07 01 83, опубл 23 05 84, Бюл №19 С 25 (0,31/0,09 п л )

9 А с № 1303052 СССР МКИ3 А 01 В 13/ 16/ Устройство для нарезки щелей в почве с одновременным внесением в них мульчирующего материала [Текст] / В Ф. Журавель, А М Бруснев, Б Г Гордиенко (СССР) -№ 3877559/30 -15, заяв 07 01 85, опубл 15 04 87, Бюл № 14 С 36 (0,2/0,06 п л)

10 А с № 1137299 СССР- МКИ3 в 01 С11/ 28/ Способ определения слабовыраженного рельефа сельскохозяйственного поля [Текст] / В Ф Журавель, Б Г Гордиенко,А Ю Удовикин, О Г Ангилеев (СССР) - № 3468162/24-10, заяв 12 05 82, опубл 30 01 85, Бюл № 4 - С 43 (0,28/0,08 п л )

11 А с № 1044977 СССР МКИ3 в 01 С 7/ 04/ Устройство для автоматического нивелирования [Текст] / В Ф Журавель, А Ю Удовикин, Б Г Гордиенко (СССР) -№ 34508872/18-10, заяв 09 06 82, опубл 30 09 83, Бюл №36 -С 24(0,125/0,042 п л)

12 А с № 1174747 СССР МКИ3 О 01 С 5/ 04/ В Гидростатический нивелир [Текст] / В Ф Журавель, БГГордиенко (СССР) - № 3624022/24 -10, заяв 13 07 83, опубл 23 08 85, Бюл № 31 -С 28 (0,2/0,1 п л )

13 А с № 1280686 СССР МКИ3 й 01 С 5/ 04/ Устройство для прерывистого вертикального мульчирования почвы [Текст] /В Ф Журавель, А N1 Бруснев, Б Г Гордиенко (СССР) -№ 3877559/30 -48, заяв 07 01 84, опубл 15 04 86, Бюл № 14 - С 44 (0,2/0,07 п л )

Подписано в печать 10 10 2007 г Формат 60x84 1/16 Уел печ л - 1,75 Уч-изд л -1,16 Бумага офсетная Печать офсетная Заказ 1139 Тираж 100 экз ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» 355029, г Ставрополь, пр Кулакова, 2

Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета Отпечатано в типографии СевКавГТУ