Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретико-методологические основы формирования механизмов управления водно-энергетических ресурсов трансграничных рек
1.1. Теоретические аспекты управления использования трансграничными водно-энергетическими ресурсами 13
1.2. Основные принципы и методы регулирования использования водно-энергетических ресурсов 29
1.3. Методология согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек 43
ГЛАВА 2. Современное состояние и развитие системы управления водопользованием в центрально-азиатском регионе
2.1. Анализ системы управления водными и энергетическими ресурсами трансграничных рек Центральной Азии 51
2.2. Развитие моделирования системы управления водохранилищами в бассейнах трансграничных рек 59
2.3. Коалиционный подход к моделированию задач управления водными ресурсами трансграничных рек 73
ГЛАВА 3. Совершенствование механизма согласованного использования трансграничных водных ресурсов на базе экономико-математического моделирования
3.1. Механизм распределения водных ресурсов трансграничных рек в условиях конфликта и образования коалиций 94
3.2. Разработка теоретико-игровой модели оптимизации взаимодействия стран в бассейне трансграничных рек 108
3.3. Модель оптимального управления водохранилищем сезонного регулирования в бассейнах трансграничных рек 120
Выводы и предложения 142
Список использованной литературы 147
Приложение .
- Основные принципы и методы регулирования использования водно-энергетических ресурсов
- Методология согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек
- Развитие моделирования системы управления водохранилищами в бассейнах трансграничных рек
- Разработка теоретико-игровой модели оптимизации взаимодействия стран в бассейне трансграничных рек
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Устойчивое эколого-экономическое развитие стран Центрально-Азиатского региона в значительной степени связано с оптимизацией схем управления использованием водно-энергетических ресурсов трансграничных рек. Последнее предполагает необходимость модифицирования схем эксплуатации потенциала трансграничных рек Центральной Азии с целью повышения эффективности их комплексного использования на базе принципов сохранности и улучшения состояния горных и долинных экосистем, рационального использования водно-энергетических ресурсов в целях повышения конкурентоспособности экономики стран и углубления водно-энергетической интеграции в регионе.
В последние годы странами Центрально-азиатского региона на основе международной водной юрисдикции предпринимаются шаги по разработке национальных приоритетов в направлении оптимизации учета интересов стран региона при рациональном использовании и охраны водных ресурсов трансграничных рек.
Одним из важнейших элементов механизма управления и охраны трансграничных водных ресурсов является принцип расширения межгосударственного сотрудничества в области рационального использования водных ресурсов в рамках международно-правовых норм, а также стремления стран региона к совместному решению межгосударственных споров, касающихся как качественного улучшения, так и количественного деления воды.
За период проведения экономических реформ странами Центрально-азиатского региона достигнуты определенные успехи по функционированию и развитию экономики этих стран с учетом оптимального использования водно-энергетических ресурсов. В отдельности каждая страна развивала экономику, в основном сельское хозяйство, но в большинстве случаев в полной мере не учитывались экономические интересы других стран. В этой связи согласованное использование водно-энергетических ресурсов с учетом ограниченности водных ресурсов в условиях Центральной Азии является первостепенной задачей для всех стран региона.
Формирование механизма согласованного трансграничного водопользования является актуальным среди всех основных мер рационального использования водных ресурсов, расширения эффективного сотрудничества стран в водно-энергетической сфере. Последнее базируется на возможность максимального учета интересов стран региона в сфере межгосударственных водохозяйственных отношений. Тем не менее, в настоящее время механизм согласованного использования водных ресурсов в регионе не срабатывает в силу разнонаправ-ленности интересов субъектов водопользования, что в определенной степени является результатом неясности схем их распределения. Ситуация усложняется тем, что страны постоянно наращивают свои конфронтационные политики водопользования в регионе, упрекая друг друга в нарушении международных и иных норм трансграничного водопользования. Все это наносит колоссальный ущерб экономики всего региона, усиливает экологические проблемы и стано-3
вится основным фактором нерационального использования водных и энергетических ресурсов, что крайне отрицательно влияет на рост конкурентоспособности экономики стран региона.
В настоящее время в Центрально-азиатских странах все более актуальным становится проблема разработки механизма согласованного использования водных ресурсов с учетом интересов всех стран региона, что предопределило выбор темы диссертационного исследования.
Степень разработанности проблемы. Проблемы использования водных ресурсов трансграничных рек изучены в работах российских ученых А.Б. Авак-янова, О.Ф. Балацкого, В.А. Духовного, А.Ш. Джайлообаева, Д.М. Маматкано-ва, Ю.Л. Беличенко, А.М. Гареева, Л.М. Корытного, С.Е. Крицкого, М.И. Львовича, Н.Ф. Менкела, В.В. Морокова и др.
Вопросы формирования механизма управления и учета эколого-экономических интересов в сфере использования водных и энергетических ресурсов представлены в трудах таких ученых, как Э.Д. Алиева, С.Д. Беляева, С.Н. Бобылева, А.Д. Выварца, А.А. Голуба, Е.П. Григорьева, И.И. Думовой, П.Л. Комарова, М.Ж. Лемешева, В.Я. Пахомова, Н.Б. Прохоровой, К.К. Рихтера, Е.Б. Струковой, A.M. Черняева, А.Н. Шпагиной, Я.Я. Яндыганова и др.
В Таджикистане отдельные аспекты оптимизации использования водных и энергетических ресурсов трансграничных рек рассмотрены в трудах Х.А. Оди-наева (эколого-экономические аспекты водно-энергетической интеграции и управление трансграничными водными ресурсами в странах Центральной Азии), Г.Н. Петрова и Х.М. Ахмедова (комплексное использования водно-энергетических ресурсов), Х.Р. Исайнова (преимущественно мелиоративно-ирригационные аспекты), Х.М. Мухаббатова (как часть природного капитала), С.С. Са-идова (механизм платного водопользования), Х.Г. Норова (водопользования в сельском хозяйстве), У.О. Кимсанова (вопросы обеспечения водно-энергетической безопасности), К.А. Сафарова (региональная энергетическая безопасность), М.И. Садриддинова (водно-энергетический баланс) и др. Ряд вопросов моделирования, особенно с применением теории игр, касающихся целесообразного использования водных ресурсов между странами Центральной Азии рассмотрены в работах С.Т. Наврузова, З.Дж. Усманова др. Необходимо отметить, что исследования этих ученых во многом имело целью обосновать национальные интересы стран верховья в распределении водных ресурсов.
В трудах зарубежных экономистов вопросам, связанным с моделированием с применением теории игр и построением оптимизационных задач по урегулированию водных ресурсов, посвящены работы Г. Оуэн, W.J. Baumol, J.E. Booker, A.K. Biswas, M.B. Beck, Viktor Dukhovny, J. Kindler, D.P. Loucks, M.A. Giordano, A.T.Wolf, D.C. McKinney, S. Rinaldi и др.
Вместе с тем, в работах этих и других ученых в не поля зрения оказались проблемы согласованного водопользования в бассейне трансграничных рек, в то время как происходящие в экономике изменения, деградация экологии в регионе, усиливающая конфронтация в сфере водопользования заставляют страны региона проводить более глубокие исследования, связанные с поиском наиболее подходящих механизмов использования водных (энергетических) ресурсов на базе максимального учета интересов всех стран региона. Недостаточно
исследованы проблемы разработки модели согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек с учетом их распределения в режиме работы водохозяйственных систем. Кроме того, до конца не проработаны методические аспекты формирования механизма согласования эколого-экономических интересов в сфере водопользования и энергетики в условиях Центрально-азиатского региона.
В настоящее время экономическая наука, особенно методологическая установка математических моделей теорий игр в своем арсенале имеет все необходимые инструменты для построения схем согласования разнонаправленных интересов с учетом оптимального распределения объектов спора.
Цель диссертационного исследования заключается в разработке механизма согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек в Центрально-азиатском регионе с учетом интересов горных и долинных стран региона. Достижение поставленной цели обусловило решение следующих взаимосвязанных задач:
- исследовать теоретические основы формирования механизмов управле
ния использованием водно-энергетических ресурсов трансграничных рек;
- выделить основные принципы согласованного использования водно-энер
гетических ресурсов трансграничных рек в регионе;
обосновать перспективы согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек в исследуемом регионе;
разработать математическую модель согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек в регионе;
прогнозировать и обосновать эффективность использования модели оптимального управления водохранилищем сезонного регулирования в бассейнах трансграничных рек, а так же проанализировать результативность внедрения данной модели на практике;
- предложить и адаптировать к уже существующим теоретико-игровым
задачам коалиционный подход моделирования регулирования и использования
водно-энергетических ресурсов в Центрально-азиатском регионе.
Предметом исследования являются экономические отношения, возникающие в процессе оптимизации использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек, и связанные с совершенствованием механизма регулирования их распределения и использования.
Объект исследования - механизм управления использованием водно-энергетических ресурсов трансграничных рек в условиях аридного региона.
Теоретические и методологические математических методов в экономикелогические и экспертные оценки.
Основные источники информации Кроме того, информационную основу диссертационного исследования составили официальные статистические материалы Агентства по статистике при Президенте Республики Таджикистан, касающиеся разных аспектов национального и регионального развития; официальные статистические данные министерств и ведомств, определяющих экономическую политику страны; опубликованные данные в отечественных и зарубежных научных журналах, представленные на официальных сайтах в интернет ресурсах. Важным составляющим нормативной базы явились законодательные акты Правительства Республики Таджикистан по проблемам использования водно-энергетических ресурсов.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в обосновании теоретико-методологических основ механизма оптимизации трансграничного водопользования и разработке практических рекомендаций по совершенствованию системы управления водно-энергетическими ресурсами в бассейне трансграничных рек с учетом согласовании интересов горных и долинных стран региона. В числе наиболее важных элементов научной новизны можно отметить следующие:
- развиты теоретические основы формирования механизма управления
трансграничными бассейнами, заключающейся в реализации согласованного
подхода в использовании водно-энергетических ресурсов на базе комплексно
го изучения интересов стран региона, а также разработана концептуальная мо
дель управления водными ресурсами трансграничных рек;
- раскрыта сущность, природа и генезис региональных экономических ин
тересов, как системы факторов «интеграции - дезинтеграции», «консолидации
конфронтации» и «здоровой конкуренции - слепое соперничество», оптималь
ный учет которых позволяет повысить эффективность использования предме
тов противоречий, в частности, в сфере распределения и использования водно-
энергетических ресурсов трансграничных рек;
- выделены основные принципы согласованного использования водно-
энергетических ресурсов региона с учетом сложившейся мировой практики и
необходимости разработки единого механизма учета интересов стран региона
на базе экономических, экологических и социальных критерий эффективности;
- дана комплексная оценка эволюции водно-энергетических противоречий
в Центрально-азиатском регионе, выделены исторические, социально-эконо
мические, экологические и политические факторы, усиливающие разнонаправ-
ленность интересов горных и долинных стран, а также обозначены основные
охарактеризованы современные вы
делены их преимущества и недостатки, что позволило автору обосновать опти-
6
мальность коалиционного подхода к моделированию теоретико-игровых задач управления водно-энергетическими ресурсами трансграничных рек региона;
- разработана модель согласованного использования водно-энергетических
ресурсов трансграничных рек региона с учетом:
S распределения водных ресурсов в режиме работы водохозяйственных систем;
S управления водохранилищем в условиях конфликта и образования коалиций;
S сезонного регулирования и взаимодействия государств в бассейне трансграничных рек;
- представлен удовлетворяющий с заданной степенью обеспеченности в усло
виях Центрально-азиатского региона (на примере Нурекского (Таджикистан) и
Туямуюнского (Узбекистан) водохранилищ).
Новизна и результаты исследования соответствуют следующим пунктам Паспорта номенклатуры специальностей ВАК Министерства науки и образования Российской Федерации по специальности 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (региональная экономика): 3.10.Исследование традиционных и новых тенденций, закономерностей, факторов и условий функционирования и развития региональных социально-экономических систем; 3.19. Проблемы рационального использования региональных материальных и нематериальных активов - природных ресурсов, материально-технической базы, человеческого капитала и др.; 3.22. Эффективность использования материальных и нематериальных факторов развития региональной экономики. Исследование проблем производственной, транспортной, энергетической, социальной и рыночной инфраструктуры в регионах.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что научные выводы и практические рекомендации, сформулированные по результатам диссертационного исследования, позволяют минимизировать существующие противоречия в сфере совместного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек Центрально-Азиатского региона, совершенствовать механизмы использования водных ресурсов региона, их восстановление и охрану. Использование разработанной модели позволяет обеспечить повышение экономической, экологической и социальной эффективности использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек в регионе.
Результаты диссертационной работы позволяют разработать научно-обоснованный механизм согласования экономических интересов в регионе в целях достижения параметров устойчивого водопользования. Отдельные положения диссертационной работы могут быть использованы в качестве учебного материала при подготовке студентов экономических специальностей, при изучении экономических дисциплин слушателями факультетов повышения квалификации, а также преподавателями при руководстве дипломными работами.
Апробация результатов работы. Основные теоретические и практические положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международных и республиканских научно-практических конференциях и се-
минарах, состоявшихся в 2008-2015 гг. в г. Москве (Российская Федерация), Душанбе и Курган-Тюбе (Республика Таджикистан).
Публикации результатов исследований. Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в 15 научных работах, из них 4 статьи в научных журналах и изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. Общий объем научных публикаций по теме диссертации составляет 19,4 п.л.
Структура и объем работы. Цель и задачи диссертации определили ее структуру. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и предложений и библиографического списка использованной литературы. Работа изложена на 169 страницах компьютерного текста, содержит 20 таблиц и 10 рисунков. Список литературы включает 164 наименований.
Основные принципы и методы регулирования использования водно-энергетических ресурсов
Трансграничные реки представляют собой внутренние водные пути международного, характера (реки, искусственные водные соединения между ними и др.), протекающие (проходящие) по территории нескольких государств и используемые для международного судоходства. Правовой режим трансграничных рек, как правило, устанавливается соглашениями между прибрежными и, в некоторых случаях, другими заинтересованными государствами. Отдельные участки трансграничных рек входят в состав территории соответствующего прибрежного государства под его суверенитетом. Вопросы хозяйственного использования трансграничных рек регулируются соглашениями между соседними или прилегающими к определенному бассейну реки странами.
Как отмечает Г.Н.Петров, управление водно-энергетического сектора является важнейшим для экономик всех стран Центральной Азии. Неудивительно, что и проблемы этих отраслей привлекают к себе самое пристальное внимание. При этом особую озабоченность вызывает тот факт, что эти проблемы, возникшие в середине прошлого века, в настоящее время обостряются. В энергетике свидетельством этого является все возрастающий дефицит электроэнергии, приведший к серьезному кризису зимой 2007-2008 гг. в Таджикистане и Кыргызстане - странах основным энергоресурсом которых является гидроэнергия. В ирригации - это постоянный дефицит воды в летний период, особенно в маловодные годы (например, в 2000 и 2001 гг.) при повышенных, иногда катастрофических сбросах воды в среднем и нижнем течении р. Сырдарья в зимнее время 1.
Генеральная цель управления водопользованием - сохранение свойств природной системы воспроизводить водные ресурсы в необходимом количе-1 Петров Г.Н. Совместное использование водно-энергетических ресурсов трансграничных рек Центральной Азии//Евразийская экономическая интеграция. - М., 2009. - №1 (2). - С.103. стве и качестве в пределах всего бассейна в целом. Она должна быть выражена в виде набора частных целей, которые должны последовательно достигаться:
Достижение этих целей потребует решения многих задач: создание системы мониторинга, организация правовых и экономических механизмов регулирования воздействий, поиск новых менее опасных технологий. Для проведения оценки сложившейся ситуации необходимо, в первую очередь определить ее методологию.
Для управления и эксплуатации водных ресурсов принято морфологическое деление каждого бассейна на водохозяйственные районы и зоны планирования. Водохозяйственный суб-район (ВХСР) определяется как особая часть водного бассейна, связанная с большим притоком, участком главной реки и т.д., которая может быть рассмотрена как отдельная единица управления и эксплуатации водных ресурсов в речном дереве. Зона планирования -это особая часть субрегиона с одинаковыми природными и административными характеристиками, которая определяется орошением и другой антропогенной деятельностью и представляется как агрегированный водопотреби-тель, связанный с рекой (водохозяйственным суб-регионом) через водозаборные и водоотводящие сооружения, а также взаимодействие подземных вод с рекой, на территории которой создается часть национального продукта и дохода на основе водопользования, обеспечиваются потребности населения в воде, продуктах питания и социальной занятости.
Следует отметить, что содержание самого понятия трансграничной реки стало шире. Согласно статье 2 Хельсинкских правил, посвященных общим вопросам проблематики международных рек, под трансграничным речным бассейном стали понимать географический район, охватывающий территории двух или более государств и определяемый границами водораздела, с учетом не только поверхностных, но и подземных вод, впадающих в водотоки общего значения1.
На протяжении последних лет в экономической теории широко изучались различные аспекты управления использования водными ресурсами сопредельных стран. В процессе управления водных ресурсов сопредельные страны отыскивают наиболее приемлемые экономические выгоды в процессе экономических отношений. При этом, у каждой стороны появляются свои экономические интересы. Механизм урегулирования экономических интересов каждой страны является достаточно сложной процедурой.
Под механизмом согласования экономических интересов можно понимать принцип организации взаимоотношений субъектов, совокупность приемов, средств и действий, осуществляемых с помощью комплекса экономических, организационных, правовых и управленческих мер, которые способствуют улучшению взаимодействия между субъектами хозяйствования в процессе воспроизводства для обеспечения максимальной эффективности. Обоснование механизма, посредством которого можно обеспечить согласование интересов разных сторон, занимает важное место в социально-экономической и политической практике развитых стран на протяжении последних десятилетий. Очевидно, что этот процесс протекает неоднозначно, но определенные положительные результаты уже достигнуты. Исходным пунктом согласования экономических интересов должны составлять взаимовыгодные отношения субъектов хозяйствования. При этом каждая страна при использовании водных ресурсов должна соблюдать принцип их оптимального распределения. Для общего понимания использования водных ресурсов транс 1 Минкин Е.Л., Хранович И.Л. Учет взаимодействия поверхностных и подземных вод в математической модели выбора оптимальных параметров водохозяйственной систе-мы//Водные ресурсы.
Выработка управляющих воздействий включает в себя сбор, передачу и обработку необходимой информации, принятие решений, обязательно включающее определение управляющих воздействий.
Развитие механизма согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек требует четкой системы управления даны-ми ресурсами в регионе, которое способствует повышению эффективности экономического и экологического водопользования. На рис. 1 представлено обобщенное описание концептуальной модели управления водными ресурсами с учетом применения компромиссного подхода. Основными субъектами управления водно-энергетическими ресурсами трансграничных рек, описываемые в данной концепции, являются национальные органы управления и региональный (наднациональный) комитет регулирования водно-энергетическими ресурсами. В свою очередь, вышеуказанные субъекты управления так же имеют определенную область согласования интересов стран региона по вопросам регулирования и рационального использования водно-энергетических ресурсов. Нам представляется, что данная концепция всесторонне изучает все основные факторы, влияющие на процесс управления трансграничными водными ресурсами.
Из рис. 1 видно, что система управления водопользованием включают различные элементы (направления), тесно между собой взаимосвязанные и отражающие различные аспекты функционирования водохозяйственного комплекса. Согласно теории менеджмента под управлением понимают совокупность процессов, обеспечивающих поддержание системы в заданном состоянии и (или) перевод ее в новое более жизненное состояние организации путем разработки и реализации целенаправленных воздействий.
Методология согласованного использования водно-энергетических ресурсов трансграничных рек
Таким образом, проблемы регулирования трансграничных рек в Центрально-Азиатском регионе многогранная, актуальная и злободневная проблема, всестороннее изучение которой требует глубокого научного анализа интересов всех стран, расположенных на бассейне этих рек. Предложенные методы и подходы к распределению водных ресурсов пока не могут считаться всестороннее одобренной методикой, так как в этих исследованиях в углу не ставятся «интересы стран» как точки опоры для построения комплексной концепции. Все это говорит о том, что изучение данной проблемы и далее носит особо актуальный характер и может быть решено только на основе учета интересов всех стран, расположенных в этом регионе.
В современных условиях развития и территориальной организации общества возникает ряд проблем, отражающих обострившиеся противоречия между носителями, выразителями и представителями территориальных интересов. Противоречия между территориальными общностями людей и выразителями их интересов возникают чаще всего в трех случаях: Первый - свой личный интерес выразитель выдает за общественный. Второй - интерес выразителя еще на полностью осознан всем населением территории. Третий – интерес выдается за интерес территориальных общностей людей.
В первом и третьем случаях проявляются собственные амбиции представителей или их интересы, что ведет к апатии и снижению политической активности людей. Во втором случае происходит постепенное осознание людьми выраженной идеи и формирование общего территориального интереса. В том и другом случае разрешение противоречий должно осуществляться с помощью региональной политики, объясняющей сложившуюся ситуацию и раскрывающей пути выхода из нее. Следует отметить, что экономи 1 Наврузов С.Т. Математические модели управления водными ресурсами трансграничных рек (на примере Центральной Азии)/Монография. - Душанбе: «Дониш», 2010. - С. 39. ческие интересы стран центрально азиатского региона по использованию и распределению водных ресурсов главных рек, в частности Амударьи и Сыр-дарьи, не всегда совпадают. Для Республики Таджикистан как страны верховья и основного источника водных ресурсов региона (более 55% водных ресурсов ЦАР) экономические интересы не всегда совпадают со странами низовья по использованию водных ресурсов. Таджикистан обращает основное внимание на строительства гидроэлектростанций, то есть он рассматривается как водопользователь и на возвратной основе использует водные ресурсы. Экономические интересы Киргизии также как и Таджикистана направлены на строительство гидроэлектростанций (ГЭС). Страны низовья располагают большими запасами земельных ресурсов и, следовательно, сельское хозяйство считается водоемкой отраслью. Общепризнано, что сельское хозяйство является водопотребителем. Исходя, из этого логического соображения следует, что экономические интересы этих стран в процессе распределения и использования водных ресурсов также направлены на данный ресурс. Таким образом, в данном регионе обострились внутрирегиональные противоречия, и целесообразным считается их устранить с помощью различных договоренностей.
В условиях углубления интеграционных процессов по формированию национальной государственной региональной политики с учетом ограниченности водных ресурсов, особо важным считается рациональное распределение водных ресурсов и размещение объектов производства для каждой страны Центрально-азиатского региона. Значительным считается вклад отечественных и зарубежных ученых по вышесказанным вопросам. Анализ различных точек зрения показывает, что формирование региональной политики, в частности экономические интересы каждой страны должны исходить из экономических возможностей, экономических потерь, ущербов и устойчивого развития для всего региона в целом.
Проблема обеспечения сбалансированного водопользования в условиях интеграционных процессов - имеет всеобщий и многосторонний характер, так как от уровня их распределения и водопользования между странами зависят темпы развития отраслей экономики, обеспечение потребностей населения в водных ресурсах и достижение энергетической независимости для стран верховья. Также необходимо отметить, что в советское время основные экономические ресурсы находились в республиках расположенных в низовьях рек, и интересы стран низовья строились с учетом интересов СССР. В этих странах развивалось производство сельскохозяйственных культур, хлопок, рис, функционировала горная промышленность, развивалась инфраструктура и, самое главное, строились и эксплуатировались оросительные системы с большими каналами. В результате страны верховья получали сельхозпродукты и энергию согласно общим принципам распределения. На сегодняшний день действует неравномерное развитие и нерациональное распределение водных ресурсов между странами региона.
Внутрирегиональные противоречия часто возникают между носителями и представителями территориальных интересов, т.е. между интересами территориальных общностей людей и интересами представительной власти. При этом следует различать представителей территориальных интересов в муниципальных, региональных и республиканских органах управления. Противоречия между интересами территории и муниципальными и региональными органами управления могут быть разрешены путем принятия компромиссных решений и, в первую очередь, за счет корректировки региональной политики, усиления ее ориентации на реализацию интересов территории.
Территориальные интересы могут не совпадать в двух измерениях: по вертикали и горизонтали. Столкновение интересов по вертикали происходит между территориями, находящимися на разных иерархических уровнях или государствах. Основные группы противоречий сфокусировались по линии соподчинения: центр - регионы, в регионах: муниципальные образования -территории общественного самоуправления.
Полномочия регионов, особенно в отношении территории и природных ресурсов, часто являются предметом разногласии. Добыча естественных ресурсов осуществляется в конкретных регионах односторонне, без учета интересов всех прилегающих территорий регионов. Столкновения чаще всего происходят из-за взаимных притязаний на одни и те же водоемы, лесные массивы, рекреационные зоны и т.д. Даже граница между смежными территориями может служить причиной столкновения интересов. В регионах также могут не совпасть интересы между городской и сельской местностью, между центром и периферией.
Главным направлением региональной политики должно стать обеспечение условий для всестороннего развития личности, территориальных общностей людей. В современных условиях наиболее приоритетным является обеспечение социальной защищенности людей и создание благоприятной экологической среды жизнедеятельности населения. В реализации этого направления существенную роль может сыграть географический инструментарий региональной политики. Он опирается на учет интересов территориальных общностей людей, различающихся по этническим признакам, вероисповеданию, характеру расселения, местоположению и др.
В арсенале географического инструментария можно обнаружить две группы методов территориального познания. Первая группа нацелена на отражение пространственной дифференциации интересов - ареалирование, зонирование, районирование, типология, классификация и т.д. Вторая группа направлена на поиск временных особенностей изменения интересов - геомониторинг, геопрогноз, геоконцепции и т.д.
Пространственная дифференциация осуществляется с целью отражения специфических различий в интересах населения, проживающего в разной местности. В процессе дифференциации выявляются ареалы расселения населения с одинаковыми (сходными) интересами. Результаты дифференциации могут быть использованы в региональной политике для целенаправленного реагирования на удовлетворение интересов конкретной территории.
Развитие моделирования системы управления водохранилищами в бассейнах трансграничных рек
Обозначим эту величину через —. Тогда вопрос сводится к тому, спра ведливо ли неравенство 8 = уа+рь+ас 0. Коалиция государств A и B может получить не более чем выигрыш ас. Если государство A играет один, то оно может помешать государствам B и C выиграть у него больше чем уа, так как даже коалиция государств B и C может получить не более чем выигрыш уа; это значит, что государство A может получить выигрыш -уа без какой-либо посторонней помощи. Аналогично, государство B может без посторонней помощи получить выигрыш - ръ. Следовательно, два государства A и B вместе могут получить выигрыш - Ca+PbZ-, даже если они не будут кооперироваться друг с другом. Так как максимум того, что они могут получить вместе, есть ас, отсюда следует, что ac -ya-fib, т.е. что 8 = уа+ /3ъ+ас 0.
Вследствие этого доказательства могут быть получены следующие соображения: Во-первых, в силу свойства симметрии в игре трех государств, результате = a + рь +ас 0 может быть получен, если бы мы анализировали положение государства В или государства С.
Во- вторых, 8 = 0 означает, что ас = -уa - ръ или, то же самое, рA = -a, так же как и две пары соответствующих равенств, которые получаются циклической перестановкой трех государств. Поэтому, в этом случае никакая коалиция не имеет смысла. С другой стороны, если 8 0, то каждое государство имеет определенную заинтересованность в присоединении к коалиции. Выгода, содержащаяся в этом, одна и та же для всех трех государств: она равна —. Эта величина является стимулом для образования коалиции; и она одна и та же для всех государств.
В теоретическом плане образование коалиции исходит из потребностей участников. Эти потребности у различных игроков (стран) бывают различными. Можно привести потребность стран центрально-азиатского региона в табличной форме.
Из табл. 2.3.3 видно, что основной потребитель водных ресурсов в регионе - Узбекистан - испытывает потребность в водных ресурсах в объеме 59200 млн. м3/год, из которых 88,5% или 52400 млн. м3/год необходимы для орошаемого земледелия. Это означает, что потребности Узбекистана в воде для орошаемого земледелия сопоставимы с потребностью всех остальных стран региона, ко-84 торая в сумме составляет 58050 млн. м3/год. В то же время, суммарная потребность Казахстана, Кыргызстана, Таджикистана и Туркменистана в воде для всех видов водоснабжения составляет 68930 млн. м3/год, что тоже сопоставимо с расходами только одного Узбекистана. Таким образом Узбекистан расходует намного больше воды по всем видам водоснабжения (питьевое, сельское, промышленное, оросительное и др.). Таким образом, образование коалиции в игре трех или более государств необходим и она гарантирует государствам коалиции получения большей выгоды, чем индивидуальный выигрыш государств в отдельности.
Рассмотрим теоретико-игровые модели, применительно к задачам управления водными ресурсами трансграничных рек, когда одна из участников игры (страна) располагает дефицитным ресурсом (то есть водными), формирующегося на его территории. Первая теоретико-игровая модель. Формулировка модели в терминах актов обмена с точки зрения теории игр с непротивоположными интересами впервые была рассмотрена в работах Ерешко Ф.И.Л
Итак, пусть страна А обладает дефицитным ресурсом - водой, w, 0 w w которая формируется на его территории. При этом, предполагаем, что страна расположена в верхнем течении трансграничной реки. Страна В расположена в нижнем течении реки, причем ее критерий зависит от переменной w, т.е. количество воды, поступающего из верхнего течения -страны А, т.е. ф2 = ср{м ). В то же время страна В имеет в своем распоряжении ресурс х, 0 х х (нефть, газ и другие энергоресурсы), в котором нуждается страна А, причем, ф1 = Дх). Пусть для простоты функции ф ), Дх) - монотонно возрастающие по своим переменным и ср{0) = /(0) = . Задача заключается в том, чтобы страны добились максимальных величин критериев. Как
Предположим теперь, что у одной из стран, например, у В, в силу каких-либо причин появилась возможность выдвигать стране А свои условия обмена, причем страна В рассчитывает (и в самом деле будет в момент реализации обмена) иметь информацию о величинах ресурса w, предъявленного страной А к обмену. Эта ситуация описывается игрой Г1 [4], и можно показать, что оптимальная стратегия x(w) не единственна и имеет вид: х 0, если W -0, если w w Выигрыш страны В тот же самый, что и в случае вступления в коалицию, т.е. ф2 = (p(w), а вот выигрыш страны А стал зависеть от “доброй воли” страны В, ибо исходя из условия максимизации своего критерия, стране В безразлична величина объема ресурса, предназначенного для обмена на величину w , лишь бы ХФ01. Интерпретируя изложенное во взаимоотношение стран трансграничного бассейна, можно отметить следующее: страна В , расположенная в нижнем течении, будучи заранее информированной о величине выделенного объема воды w из страны А верхнего течения, может предъявить ресурс (нефть, газ и др.) для обмена, величины х 0 (причем не обязательно, х = х ), которая гарантирует ему максимизации его выигрыша, т.е. чистую прибыль, которую может получить при использовании выделенного им ресурса воды - w. В то время, как выигрыш страны А строго будет зависеть от объема выделенного им ресурса нефти (и/или газа) х 0 страной В.
Согласно первой теоретико-игровой модели страна А - это Республика Таджикистан, а страна В - Узбекистан, то в данной ситуации страна А нуждается в нефти и газе, а страна В, соответственно, в воде. Для наглядности можно привести структуру водопотребления в странах центрально-азиатского региона.
В таком случае страна А получает ф1 =/(х ), т.е. максимальную величину других энергоносителей взамен -w и страна нижнего течения В -ф2 = Ф(м ), т.е. максимальную величину поступления воды, взамен -х . Эффективность принятия решений данной модели достигается при случаи, что обе стороны должны учитывать интересы сторон.
Разработка теоретико-игровой модели оптимизации взаимодействия стран в бассейне трансграничных рек
Первый этап включает анализ многолетних гидрографов среднегодового стока отдельных рек Амударьи и Сырдарьи1.
Отметим многолетнюю тенденцию к незначительному увеличению стока рек, для которых доля ледникового питания существенна (реки Нарын, Зеравшан, Вахш, Пяндж). Для рек, формируемых сток главным образом за счет сезонных осадков, тренды не выражены. Подобные колебания водности формируют общий естественный фон многолетних изменений стока рек, характерный для рядов в 40-70 лет и более. На этот фон, как показывают наблюдения, накладываются более резкие короткопериодические колебания. Таким образом, гидрологические тренды, построенные для периодов различной длины, могут отличаться друг от друга.
Предлагаемый нами подход к построению рядов естественного стока рек бассейнов Амударья и Сырдарья на ближайшую перспективу (20 лет), учитывающий влияние возможного изменения климата, основывается на анализе исследований, выполняемых ранее2. Суть подхода заключается в следующем:
При построении гидрологических трендов на будущее будем придерживаться концепции цикличности колебаний природных процессов, используя наблюдаемые ранее ряды естественного стока рек. Цикличность рассматривается не как простое периодическое повторение наблюдаемых явлений, а как поступательное развитие, на которое накладываются климатические отклонения.
Мы отказались от применения стохастической концепции колебаний стока, исходящей из предпосылки, что процесс стока случаен, и описать его можно с помощью методов теории вероятностей и математической статистики, поскольку точность таких прогнозов на краткосрочный период невысока.
Методология построения гидрологических рядов на краткосрочный период основывается на раздельном построении гидрологического тренда и отклонений от него, вызванных климатическим фактором. Vi =k-Vi_Ai, i = 1,(i +А/) где: Vi - прогностический гидрологический ряд стока реки, Vi=Ai. наблюдаемый и гидрологический ряд стока реки, предшествующий прогностическому, Аi- период прогноза, совпадающий по длительности с предшествующим наблюдаемым, k - коэффициент, учитывающий влияние климатических факторов.
Для проведения компьютерного моделирования, предполагаем, что гидрологическую основу прогнозных рядов составляют фактические гидрографы рек с шагом - сезон (вегетация: апрель-сентябрь, меж вегетация: октябрь-март). Корректировка данных рядов осуществляется исходя из следующих предположений: - влияние климата будет осуществляться как на объемы годового стока, так и на внутригодовое его изменение; - за ориентир возможного изменения стока рек на перспективу (уровень 2020 года) можно принять результаты исследований, выполненных по оценке изменения водных ресурсов к 2030 году, основанные на анализе климатических воздействий на водные ресурсы зон формирования; - климатическое изменение стока для 2020 года можно выразить в виде характеристик (в относительных величинах к норме), поправляющих (уменьшающих или увеличивающих) норму стока за расчетные сезоны; - интерполяция климатических поправок, корректирующих прогнозный ряд, на период 2001-2020 годы может осуществляться по принятому типовому распределению; - типовое распределение климатических поправок может быть получено по анализу трендов изменения естественного стока рек характерного периода потепления.
Таким образом, по оценкам, к 2020 году для всех рек региона ожидается незначительное уменьшение вегетационного стока (по сравнению с нормой). В меж вегетационный период для некоторых рек (Чирчик, Зеравшан) следует ожидать незначительное увеличение стока, а для некоторых рек (Нарын, Ка-радарья, Вахш) уменьшение.
При этом особо следует отметить развитие и разработку сценария водо-деления между государствами, которая базируется на формировании приточ-ности в основных реках трансграничного бассейна Сырдарья и Амударья. Математические основы управления трансграничными водными ресурсами подробно представлены в работах1.
Второй этап включает разработку компьютерного инструментария для моделирования гидрологических рядов с удобным интерфейсом пользователя.
Пользователю предоставляется возможность выбора периодов, как для исторических рядов наблюдений, так и для прогнозируемых рядов. Анализ осуществляется путем сравнения спрогнозированного притока с притоком из набора наблюденных данных.
Простой и удобный интерфейс пользователя позволяет работать с системой весьма эффективной и наглядной. Формы основных блоков системы с соответствующим интерфейсом пользователя представлены на рис. в приложении 5, 6, 7 и 8.
На рис. в приложении 5, показаны результаты моделирования гидрологического ряда методом фрагментов. Данный фрагмент показывает прогнозный приток к водохранилищу. Результаты прогнозирования данного фраг мента охватывают 2009-2020 гг., а также месяцы в м. куб/сек. Рис. приложение 6, показывает общий приток воды в водохранилище (м. куб/сек). Согласно данной диаграмме можно выбрать год и месяц, после этого сохранить результат и распечатать годовой приток воды в водохранилище по месяцам. Результаты по годам можно получить только до 2020-го года. Преимущество данной программы заключается в ее вариативности. Программа может выдавать результаты в 3D формате. Рис. приложение 7 показывает приток воды в водохранилище, а также проводит сравнение прогнозированного притока с историческими рядами наблюдений. График смоделированного притока показывает, что выбор притока воды в водохранилище в 2010 году колеблется от 660 м. куб/сек до 960 м. куб/сек. На рис. приложения 8 показана табл. исторического притока (исторический ряд) в м. куб/сек. Табл. показывает результаты притока воды в водохранилище, начиная с 1988 до 2007 гг. Также следует отметить, что все результаты были получены по месяцам.
Предложенная математическая модель прогнозирования речного стока была апробирована на примере трансграничных бассейнов рек Сырдарья и Амударья. Численные эксперименты показали практическую приемлемость и свидетельствуют о высокой точности предложенной модели.