Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние шахтного фонда угольных компаний россии, проблем проектирования и управления
1.1. Современные принципы и тенденции развития угольного производства (подземный способ добычи) 10-22
1.2.Проблемы проектирования и управления горнодобывающих предприятий (выбор оптимальных параметров шахт) 23-36
1.3. Актуальные задачи проектирования шахт на современном этапе развития научно-технического прогресса 37-41
1.4.Анализ комплекса программно-методического обеспечения в развитии угледобычи 42-48
1.5.Цель, идея и задачи исследований 49-50
Выводы 50-51
ГЛАВА 2. Разработка концепции и организационно-методических принципов создания информационно-аналитической системы для мониторинга и управления процессом развития угледобычи
2.1.Концептуальная постановка задачи создания информационно-аналитической управляющей сети для мониторинга, аудита и поддержки
принятия управленческих решений при добыче угля 52-58
2.2. Математическая формулировка задачи создания информационной управляющей системы для мониторинга, аудита и управления в угольном производстве на основе регуляризирующего байесовского подхода. Метрологическое обоснование управленческих решений на основе байесовских интеллектуальных технологий 59-67
2.3.Системные основы мониторинга технологических схем действующих
угольных шахт 68-72
2.4.Методы принятия сложных решений, теории полезности, теории игр и интегральной оценки контроля состояния технологических систем угольных
шахт при добыче угля подземным способом 73-93
ГЛАВА 3. Исследование методических особенностей решения задачи создания информационно аналитической управляющей сети угледобычи в условиях нестабильности, неопределенности и риска
3.1.Инвестиционная деятельность и обоснование стратегии развития технологических схем угольных шахт в условиях нестабильности,
неопределенности и риска 95-100
3.2. Инвестиционный климат и инвестиционная привлекательность угольных шахт (основные составляющие потенциалов и рисков) 101-113
3.3.Критериальная база систем аудита и принятия решений (основные природно-ресурсные, производственно-технические, экономические, финансовые, социально-трудовые, экологические критерии для построения системы мониторинга и управления качеством работы действующих угольных шахт) 114-122
3.4. Алгоритм проведения оценки инвестиционного потенциала технологических систем угольных шахт и риска недропользования... 123-137
3.5.Оценка инвестиционной привлекательности угольных шахт Кузбасса 138-151
ВЫВОДЫ 152
ГЛАВА 4. Разработка процедуры нечеткого моделирования и синтеза технологической системы угольной шахты при обосновании проектных решений
4.1.Анализ методов принятия инновационных решений в условиях неопределенности и рисков 153-158
4.2.Методические принципы использования теории нечетких множеств при
обосновании проектных решений 159-168
4.3.Системное представление структуры методики моделирования и синтеза технологических систем угольных шахт 169-175
4.4. Реализация методики и процедуры нечеткого моделирования и синтеза технологических систем угольных шахт с учетом неопределенности и рисков 176-210
ВЫВОДЫ 211-212
ГЛАВА 5. Разработка организационно-методических принципов и рекомендаций по повышению уровня обоснованности и гибкости проектных решений технологических систем угольных шахт с использованием метода оценки реальных опционов
5.1.Особенности оценки проектных решений угольных шахт методом реальных опционов (REAL OPTION VALUATION) 213-220
5.2.Модели для оценки реальных опционов, возникающих в угольной отрасли 221-237
5.3.Оценка реальных опционов на основе критерия среднего и критерия Массе 237-254
5.4.Апробация опционного подхода для повышения уровня обоснованности проектных решений угольных шахт 255-260
ВЫВОДЫ 261
ГЛАВА 6. Разработка проектных вариантов технологических решений по выбору способа отработки запасов апсатского каменноугольного месторождения
6.1.Горно-геологическая и горнотехническая характеристика объекта
исследований (Апсатское месторождение) 262-268
6.2.Анализ схем разделения месторождения на шахтные поля 269-271
6.3.Разработка технологических решений по вскрытию запасов шахтных полей Апсатского каменноугольного месторождения 272-274
6.4,Обоснование проектных решений и параметров шахт «Центральная» и «Крутая» Апсатского месторождения 275-285
6.5.Экономическая эффективность результатов исследований. Рекомендации по выбору способа отработки запасов шахтных полей Апсатского
каменноугольного месторождения 286-301
Выводы 302
Заключение 303-309
Список литературы
- Актуальные задачи проектирования шахт на современном этапе развития научно-технического прогресса
- Математическая формулировка задачи создания информационной управляющей системы для мониторинга, аудита и управления в угольном производстве на основе регуляризирующего байесовского подхода. Метрологическое обоснование управленческих решений на основе байесовских интеллектуальных технологий
- Инвестиционный климат и инвестиционная привлекательность угольных шахт (основные составляющие потенциалов и рисков)
- Реализация методики и процедуры нечеткого моделирования и синтеза технологических систем угольных шахт с учетом неопределенности и рисков
Введение к работе
Актуальность работы. В сложившейся рыночной ситуации и экономических условиях успешное конкурирование продукции угледобывающих предприятий на международном рынке могут быть обеспечены только при условии совершенствования техники и технологий угледобычи, снижения издержек производства. Низкая достоверность и высокая степень неопределенности исходной геологической и технологической информации, использующейся при разработке стратегий развития и обновления шахтного фонда угольных компаний, обуславливают постоянный их пересмотр. Такие задачи могут решаться только на основе специально разработанных информационных технологий и систем, предназначенных для работы в условиях информационной неопределенности и рисков.
Выбор и обоснование основных проектных решений и параметров технологических систем угольных шахт в настоящее время происходит в условиях ограниченной разноплановой исходной информации, что обуславливает возникновение технологического и экономического рисков отработки запасов. В связи с этим, задача синтеза технологической схемы угольной шахты базируется на множестве решений, каждое из которых может привести к различным производственно-техническим и экономическим результатам.
Сформированный и накопленный научный потенциал в области проектирования угольных шахт и обоснования проектных решений, перспектив их инновационного развития во многом предопределяет адаптацию современных тенденций и закономерностей проектирования угольных шахт для видоизменения и пополнения теоретических основ для разработки методологии оценки, анализа, мониторинга, синтеза технологических схем угольных шахт и обоснования их проектных решений и основных параметров.
Изменение технологической структуры угледобывающих предприятий является процессом длительным, капиталоемким, с сильной составляющей социальных факторов, поэтому соответствующие решения должны опираться на результаты долгосрочного предвидения и анализа их возможных последствий. Все это делает чрезвычайно актуальным разработку научно-методической базы проектирования и обоснования стратегий развития угольных шахт с учетом неопределенности и рисков в функциональных средах.
В работе определен следующий круг исследований:
- обобщение и анализ современного состояния шахтного фонда угольных компаний и самостоятельных шахт России с выявлением современных закономерностей и тенденций, концептуальных и внутриотраслевых аспектов развития горного производства;
- обобщение и анализ проблем проектирования технологических систем угольных шахт в условиях неопределенности информации и методов учета рисков при принятии инновационных решений;
- анализ комплекса математического и программного обеспечения при обосновании проектных параметров технологических систем угольных шахт;
- обоснование и системное представление на базе реализации комплекса методов квалиметрии, теории принятия сложных решений и регуляризующего байесовского подхода к формированию концепции оценки, анализа, мониторинга и управления качеством функционирования технологических систем угольных шахт;
- разработка научно-методического обеспечения оценки потенциала и рисков функционирования технологических систем угольных шахт с обоснованием сценариев стратегии их развития;
- разработка научно-методического обеспечения итеративного процесса реализации формального аппарата теории нечетких множеств при обосновании проектных решений в условиях стохастической неопределенности исходной информации и рисков;
- разработка научно-методического обеспечения использования метода реальных опционов для повышения уровня обоснованности проектных решений и их параметров с учетом рыночной специфики, неопределенности и риска;
- разработка рекомендаций по практическому использованию результатов исследований при обосновании проектных параметров технологических систем угольных шахт и стратегий их развития в конкурентной рыночной среде.
Цель работы – разработка концептуального научно-методического обеспечения оценки, анализа, мониторинга и управления качеством функционирования технологических систем угольных шахт и повышения уровня прогрессивности проектных решений, формирующих должную конкурентоспособность и инвестиционную привлекательность угледобывающих предприятий в условиях неопределенности и рисков в рыночной среде.
Идея работы заключается в реализации комплексного подхода к формированию научно – методического обеспечения и разработке проектных решений, основанных на использовании функциональных особенностей технологических систем угольных шахт, общих и частных закономерностях развития техники и технологии горных работ, сценариев стратегий объектно-ориентированной их реализации.
Методы исследований: в работе использован комплекс методов, включающий научное обобщение, анализ передового опыта и результатов ранее выполненных исследований, методы квалиметрии и теории принятия сложных решений, теории полезности, теории игр, регуляризующий байесовский подход, теории нечетких множеств, методы экономико-математического, имитационного и вариативного моделирования, метод реальных опционов, метод вариантов и многокритериальной оптимизации, математические методы обработки статистических данных и аналитические исследования.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Основу научно-методического обеспечения реализации стратегий повышения уровня прогрессивности технологических систем угольных шахт в сложившейся экономической среде должна составлять система функционально-ориентированных мер, предусматривающих при обосновании проектных решений учет объективных закономерностей формирования инвестиционного потенциала и экономических рисков при максимальном использовании георесурсного потенциала горнодобывающих предприятий.
2. Для обеспечения устойчивого, сбалансированного, безопасного и экологичного извлечения полезного ископаемого из недр, а также эффективного управления прогрессивным развитием угольных компаний и самостоятельных шахт, актуализируется необходимость синтеза распределенной информационно-аналитической системы оценки, анализа, мониторинга и управления качеством функционирования действующих угольных шахт на базе современных информационных технологий и международных стандартов в сферах технологии, экономики и экологии, управления качеством производства.
3. Единая стратегия решения проблемы системной оценки, анализа и мониторинга ресурсного потенциала и сопутствующих рисков реализуется путем создания адресно-ориентированной интерпретации оценочной системы на основе регуляризующего байесовского подхода, обоснования и учета комплексов частных показателей-критериев, разработки методических положений по формированию целевой функции оценки потенциала и рисков.
4. В целях объективной оптимизации и экономии технических, информационно-технологических и финансовых ресурсов построение информационно-аналитической системы оценки, анализа, мониторинга и управления качеством функционирования угольных шахт целесообразно производить на базе анализа результатов реализации стратегий развития производственных объектов-аналогов, функционирующих в условиях рисков и неопределенности информации в активном взаимодействии с окружающей средой.
5. Использование нечетко-множественных моделей в практике проектирования позволяет осуществлять объективную количественную оценку проектных решений в условиях дефицита информации и количественно оценивать риски, как вероятность отрицательного эффекта в случае недостижения угольными шахтами проектного уровня показателей, а также более объективно учитывать вариабельность исходных данных и получать значения проектных параметров в виде диапазона, что в итоге обеспечивает требуемый их уровень.
6. Использование метода реальных опционов обеспечивает повышение объективности принятия положительных инвестиционных решений по сравнению с методом дисконтирования денежных потоков. Разница в значениях представляет собой эффект оптимального управления, порожденный возможностью с выгодой использовать моменты «высоких цен», приурочивая к ним активные фазы реализации проекта. Идеология опционного управления проектной и инвестиционной деятельностью горнодобывающих предприятий предполагает ориентирование угольных компаний и самостоятельных шахт на пошаговое осуществление оптимизации проектных решений и дополнительных инвестиций с целью сохранения конкурентных позиций на угольном рынке.
7. Обобщенный уровень обоснованности решений при проектировании технологических систем угольных шахт и обосновании стратегий их развития формируется за счет интеграции байесовского подхода, теории нечетких множеств и метода реальных опционов, при выполнении условий минимизации роли фактора неопределенности и рисков с учетом адаптивности и совместимости структурных элементов технологической системы в условиях ее функционирования в конкурентной рыночной среде.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
- масштабностью объектов исследований и анализом представительного объема статистической информации, характеризующей производственный, инвестиционный потенциал и инвестиционные риски угольных шахт Кузнецкого угольного бассейна;
- корректностью постановки задачи и использованием современных работоспособных методов исследований (байесовский подход, методы теории принятия сложных решений, теории вероятностей, квалиметрии, теории полезности, теории игр, экономико-математическое, имитационное и вариативное моделирование, методы нечетких множеств и реальных опционов и др.);
- адекватностью результатов исследований технологических систем угольных шахт и их параметров реальным проектным решениям;
- положительным опытом внедрения рекомендаций по повышению уровня обоснованности проектных решений.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- предложены научно-методические принципы формирования технологических, экономических и организационных механизмов повышения уровня обоснованности качества проектов угольных шахт и их параметров в условиях неопределенности и рисков, основанные на реализации комплексного подхода к их обоснованию;
- предложен системный подход к обоснованию проектных решений, базирующийся на учете имеющегося инвестиционного потенциала и рисков, при реализации которых обеспечивается повышение уровня прогрессивности и эффективности ведения подземных горных работ в конкурентной рыночной среде;
- разработана концепция комплексной оценки, анализа, мониторинга и управления качеством функционирования технологических систем угольных шахт, предусматривающая возможность учета тенденций развития научно-технического прогресса и экономических отношений в отрасли при сохранении должной конкурентоспособной структуры шахтного фонда угольных компаний;
- разработано научно-методическое обеспечение использования теории нечетких множеств при обосновании проектных решений в условиях стохастической неопределенности исходной информации и рисков в процессе функционирования угольных компаний и самостоятельных шахт высокого технико-экономического уровня;
- разработано научно-методическое обеспечение использования метода реальных опционов для повышения уровня обоснованности проектных решений и их параметров с учетом рыночной специфики, неопределенности и рисков в процессе функционирования технологических систем шахт;
- обоснованы направления повышения уровня обоснованности проектных решений технологических систем угольных шахт на базе регуляризующего байесовского подхода, технологий нечеткого вывода и метода реальных опционов, отличающихся высокой идентификацией фактического их состояния и чувствительностью к колебаниям потребительского спроса на угольную продукцию и инвестиционного потенциала в условиях рыночных отношений.
Научное значение работы заключается в разработке научно-методического обеспечения реализации концептуального подхода к повышению уровня обоснованности проектных решений и стратегий развития технологических систем угольных шахт в условиях неопределенности и рисков, являющегося базовой компонентой совершенствования теории и практики освоения недр.
Практическое значение работы заключается в разработке рекомендаций по повышению уровня обоснованности проектных решений технологических систем угольных шахт, направленных на повышение технико-экономической эффективности их функционирования и обеспечивающих прогрессивную, надежную, экономичную и сбалансированную структуру шахтного фонда угольных компаний в условиях рыночной экономики.
Реализация работы. Научные и практические результаты работы прошли проверку и использованы при разработке программ и планов перспективного развития горных работ в филиале СУЭК в г. Ленинск-Кузнецкий.
Методические рекомендации по повышению уровня обоснованности проектных решений приняты к использованию при разработке ТЭР на освоение Апсатского и при разработке ТЭО постоянных кондиций Чертандинского каменноугольных месторождений.
Результаты исследований автора используются в учебном процессе МГГУ при подготовке дипломированных специалистов по направлению 130400 «Горное дело».
Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались и получили одобрение на технических советах филиала СУЭК-Кузбасс в г. Ленинск-Кузнецкий (2010-2011 гг.), отдельные фрагменты исследований содержались в докладах на семинарах и конференциях в ИГД им. А.А. Скочинского, Московском государственном горном университете (2011-2012 гг.).
В 2008-2012 гг. основные тезисные положения исследований докладывались на конференциях «Неделя горняка» в МГГУ, Межрегиональной научно-практической конференции «Системный подход к созданию высокоэффективных угледобывающих предприятий с использованием наукоемких технологий» в г. Киселевске Кемеровской области.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 33 работы, в том числе 10 научных статей в изданиях, определенных перечнем ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения, содержит список литературы из 120 наименований, 102 рисунка и 53 таблицы.
Актуальные задачи проектирования шахт на современном этапе развития научно-технического прогресса
Угольная промышленность России сегодня представляет собой полностью рыночный сегмент российской экономики, практически 100 процентов угледобывающих организаций имеют частную форму собственности. В период последнего десятилетия в условиях работы предприятий угольной промышленности произошли значительные изменения. Большая часть активов угольных предприятий перешла в собственность финансовых групп, металлургических и угольно-энергетических холдингов.
Анализ современного состояния шахтного фонда угольных компаний России выявил следующие тенденции и закономерности [1].
Практически все показатели работы отечественной угольной промышленности в 2011 г. были значительно выше, чем годом ранее в условиях глобального финансово-экономического кризиса и постепенно приближаются к уровню докризисного периода. Россия является одним из мировых лидеров по производству угля. В ее недрах сосредоточена треть мировых ресурсов угля и пятая часть разведанных запасов - 193,3 млрд т. Из них 101,2 млрд т бурого угля, 85,3 млрд т каменного угля (в том числе 39,8 млрд т коксующегося) и 6,8 млрд т антрацитов. Промышленные запасы действующих предприятий составляют почти 19 млрд т, в том числе коксующихся углей — около 4 млрд т. Прогнозные ресурсы составляют 3816,7 млрд т. Российская Федерация занимает второе место по запасам и пятое место по объему добычи угля (более 320 млн т в год).
В угольной промышленности России действует 205 угледобывающих предприятий (84 шахты и 121 разрез) общей годовой производственной мощностью более 380 млн т. В пределах Российской Федерации находятся 22 угольных бассейна и 129 отдельных месторождений. Добыча угля ведется в семи федеральных округах, 26 субъектах Российской Федерации и в 85 муниципальных образованиях России, из которых 58 являются углепромышленными территориями на базе градообразующих угольных предприятий. В отрасли задействовано около 200 тыс. человек. С угольной отраслью России связано (вместе с членами семей шахтеров и смежниками) около 3 млн человек. В России уголь потребляется во всех 86 субъектах Российской Федерации. Основные потребители угля на внутреннем рынке это электростанции и коксохимические заводы. Из угледобывающих регионов самым мощным поставщиком угля является Кузнецкий бассейн -здесь производится 57% всего добываемого угля в стране и около 80% углей коксующихся марок.
Добыча угля в России за 2011 г. составила 336,7 млн т. По сравнению с 2010 г. она увеличилась на 13,3 млн т (рост на 4%). Поквартальная добыча составила: в первом - 82; во втором - 77,7; в третьем - 81; в четвертом - 96 млн т (на 15 млн т, или на 19% выше предыдущего квартала).
Подземным способом добыто 100,9 млн тугля (на 1,2 млн т, или на 1,2% меньше чем годом ранее). Снижение добычи угля подземным способом обусловлено временным выбытием добывающих мощностей на шахте «Распадская» (добыча угля на шахте прекращена с момента аварии -8 мая 2010 г.) и проведением массовых проверок технического состояния шахт, вследствие данной аварии. Поквартальная добыча угля подземным способом составила: в первом - 26,7; во втором - 25,2; в третьем - 21,9; в четвертом - 27,1 млн т (на 5,2 млн т, или на 24% выше предыдущего квартала).
За 2011 г. проведено 479,5 км горных выработок (на 61,5 км, или на 11% ниже уровня 2010 г.), в том числе вскрывающих и подготавливающих выработок - 378,6 км (на 5,5 км, или на 1,4% ниже чем годом ранее).
Добыча угля открытым способом составила 235,8 млн т (на 14,5 млн т, или на 7% выше уровня 2010 г.). Поквартальная добыча угля открытым способом составила: в первом - 55,3; во втором - 52,5; в третьем -59,1; в четвертом - 68,9 млн т (на 9,8 млн т, или на 17% выше предыдущего квартала). При этом объем вскрышных работ за 2011 г. составил 1335,9 млн куб. м (на 207,7 млн куб. м, или на 18% выше объема 2010 г.).
Удельный вес открытого способа в общей добыче составил 70% (годом ранее - 68,4%).
Гидравлическим способом добыто 1,19 млн т (на 121 тыс. т, или на 9% ниже уровня 2010 г.). Гидродобыча ведется в ООО «Объединение «Прокопьевскуголь» (1,02 млн т) и в шахтоуправлении «Прокопьевское» (167 тыс. т).
В 2011 г. по сравнению с 2010 г. отмечено увеличение добычи угля по двум основным угольным бассейнам: в Кузнецком - на 6,9 млн т, или на 4% (добыто 192 млн т), и Донецком - на 522 тыс. т, или на 11% (добыто 5,2 млн т). В двух других бассейнах отмечен спад добьии: в Канско-Ачинском - на 1,3 млн т, или на 3% (добыто 39,6 млн т) и Печорском - на 262 тыс т, или на 2% (добыто 13,4 млн т).
В 2011 г. добыча угля возросла в шести из семи угледобывающих экономических районов России: в Западно-Сибирском добыто 195,1 млн т (рост на 4%), в Восточно-Сибирском - 88,6 млн т (рост на 6%), в Дальневосточном - 31,6 млн т (рост на 1%), в Южном - 5,2 млн т (рост на 11%), в Уральском - 2,4 млн т (рост на 6%), в Центральном 259 тыс т (рост на 10%).
Снижение добычи угля отмечено в Северо-Западном экономическом районе, здесь добыто 13,5 млн т (спад на 1,3%). В целом по России объем угледобычи за год повысился на 13,3 млн т, или на 4%. Основной вклад в добычу угля по Российской Федерации вносят Западно-Сибирский (58%) и Восточно-Сибирский (26%) экономические районы. В 2011 г. было добыто 67млн т коксующегося угля, что на 3,3 млн т, или на 4,6% ниже уровня 2010 г.
Доля углей для коксования в общей добыче составила только 20%. Основной объем добычи этих углей пришелся на предприятия Кузбасса -80%. Здесь было добыто 53,6 млн т угля для коксования, что на 2 млн т меньше чем годом ранее (спад на 4%). Добыча коксующегося угля в Печорском бассейне составила 7,2 млн т, на том же уровне, что годом ранее. В Республике Саха (Якутия) было добыто 6,2 млн т угля для коксования (годом ранее было 7,4 млн т - спад на 16%).
В 2011 г. среднесуточная добыча угля из одного действующего очистного забоя по сравнению с 2010 г. увеличилась с 2641 т на 9% и составила в среднем по отрасли 2866 т. Среднесуточная нагрузка на комплексно-механизированный очистной забой составила 3685 т и возросла по сравнению с 2010 г. с 3584 т на 3%. На лучших предприятиях этот показатель значительно выше среднеотраслевого.
По итогам 2011 г. наиболее высокая среднесуточная добыча из действующего очистного забоя достигнута: ООО «Шахта Листвяжная» -10067 т; ОАО «СУЭК-Кузбасс» - 8162 т; ОАО «Шахта «Заречная» - 6892 т; ОАО «Шахта «Южная» - 6259 т; ОАО УК «Кузбассразрезуголь» - 6250 т; ЗАО «Шахта Воргашорская-2» - 5821 т; ОАО «Шахта «Интауголь» - 5761 т.
По основным бассейнам среднесуточная добыча угля из одного действующего очистного забоя составила: в Кузнецком - 3028 т (из комплексно-механизированного забоя - 4440 т); в Печорском - 3495 т (из КМЗ - 3495 т); в Донецком - 1431 т (из КМЗ - 1431 т); в Дальневосточном регионе - 2774 т (из КМЗ - 2774 т); в Уральском регионе - 344 т (из КМЗ -344 т).
Математическая формулировка задачи создания информационной управляющей системы для мониторинга, аудита и управления в угольном производстве на основе регуляризирующего байесовского подхода. Метрологическое обоснование управленческих решений на основе байесовских интеллектуальных технологий
Данные шахты не относятся к первоочередным по реконструкции, но тем не менее, они безусловно не бесперспективны в плане совершенствования технологических схем. Подгруппа 2-г; У шахт данной группы качество условий среднее, результаты работы хорошие с хорошей финансовой составляющей Кшт Бтедп K7HT STQdn Кшт тіп Kl„r min К»»»?- min і237) Эти шахты не следует ставить на реконструкцию, они работают в соответствии с условиями и даже лучше. Насколько актуальна будет реконструкция, покажет их дальнейшая работа. Подгруппа 2-д: Условия работы шахт данной подгруппы удовлетворительные (средние), а результаты - плохие (низкие) с низкой финансовой составляющей ilL Sredn; К7нт Sredn Кшт тах КІнт тгх Ки„тф max (2.38) В этом случае имеется существенный резерв совершенствования технологических схем и организации ведения горных работ. Подгруппа 2-е; Качество условий низкое, результаты работы средние со средней финансовой составляющей, что говорит о хорошей организации производства. #w max Kir max; #L Sredn; KL Sredn; - sredn (2-39 Шахты имеют небольшой резерв совершенствования технологических схем, но могут ставиться на реконструкцию далеко не в первую очередь.
Становится ясно, что определённая степень разбалансированности величин интегральных показателей, характеризующих условия и результаты работы, финансовую составляющую предприятия указывает на резерв совершенствования, возможность повышения эффективности производства указанных предприятий.
Шахты, не попавшие в приоритетный ряд выделения инвестиций и реконструкции предприятий либо остаются в числе действующих как эффективные, либо как неэффективные и бесперспективные подлежат закрытию и консервации.
Полученные результаты позволяют достаточно точно, объективно и надежно выделить шахты угольных компаний в ту или иную группу или подгруппу и четко распределить шахты в рамках отдельной группы. Такое распределение шахт по инвестиционной привлекательности позволяет в дальнейшем выделять шахты, способные обеспечить максимальную и скорую отдачу вложенных средств. Программный комплекс «Инфоаналитик» - базовая платформа для реализации системы управления качеством работы действующих угольных шахт Основные функции программного комплекса «Инфоаналитик» иллюстрирует рисунок 2.5. Рис. 2.5. Основные функции программного комплекса «Инфоаналитик» Программный комплекс «Инфоаналитик» может состоять из: Серверного комплекса программных продуктов Windows 2000 Server - содержит надежные и удобные для работы сетевые службы и службы приложений объединённые с мощным комплексным управлением. Данный сервер будет определять работу локальных сетевых узлов компании, регулировать жизнедеятельность отдельных сегментов LAN. Серверного комплекса разработчиков программных продуктов, баз данных, аналитиков и других сотрудников проекта на платформе SQL Server - современная система управления базами данных обеспечивает такие функциональные возможности, как поддержка распределенных транзакций, тиражирование данных, работа с хранилищами данных, взаимодействие с Интернет и другие. C++, Java, С# - различные языки программирования для программистов и математиков. Пользовательского комплекса программных продуктов Стандартные и специализированные пакеты программ для работы персонала. АЯСЛпіо, ARC/Edit, ARC/View, ARC/GIS3d analyst, AutoCAD Development Desk Top, Mapinfo, и др.
Графические станции - для обработки векторной и растровой графики и для моделирования объектов в n-мерном пространстве.
Персональные компьютеры - для создания БД и работы с ними, разработки программного обеспечения, и использования многоцелевых приложений.
1. Построение информационно-аналитической системы мониторинга и управления качеством работы действующих угольных шахт должно основываться на методологическом базисе систем оценки и управления в условиях рисков и неопределенности и информационных технологиях интеллектуального типа, предназначенных для работы со всеми типами информации, в том числе и неточной, неполной, нечеткой, представленной как в форме данных, так и в виде разнообразных знаний.
2. В условиях неопределенности и риска методологической основой для создания моделей объектов концептуальной схемы оценки технологических систем угольных шахт может служить регуляризирующий байесовский подход (РБП). Его преимущества состоят в его способности обеспечивать получение устойчивых оценок и моделей в условиях достаточных выборок, разнотипной информации, значительной неточности данных и нечеткости знаний об объекте управления (ОУ), условиях управления (УУ) и внешней среде. В качестве решений могут быть получены оценки состояния, решения о соответствии критериям, модельные представления процессов и ситуаций, выводы, рекомендации, таблицы и карты риска.
3. Интегральный топологический образ угольной шахты дает основание к структруризации исходного информационного комплекса для каждого уровня принятия решений в виде трехуровневой иерархической структуры, организованной по принципу «от общего к частному»: интегральное -интегрально-детальное-детальное и дает возможность проанализировать информационную ситуацию с помощью синтезированного представления технологической схемы угольной шахты по всем информационным координатам, т.е найти необходимый элемент структуры объекта, проверить значения его основных параметров и выявить изменения характеристик.
4. В целях существенной оптимизации и экономии технических, информационно-технологических и финансовых ресурсов построение информационно-аналитической системы для мониторинга и управления качеством работы действующих угольных шахт целесообразно производить на базе существующей статистической отчетности действующих угольных шахт и компаний. Программно-аппаратное наполнение существующей статистики отвечает всем современным техническим, экономическим и эргономическим требованиям к системам мониторинга и управления сложными техногенными объектами, функционирующими в условиях рисков и неопределенности информации в активном взаимодействии с окружающей средой.
Инвестиционный климат и инвестиционная привлекательность угольных шахт (основные составляющие потенциалов и рисков)
Процесс принятия основных проектных решений и схематизация поставленных задач формализуются с использованием терминов критериального языка и ввиду большой сложности и размерности требует проведения определенной последовательности, что реализуется в виде обобщенного алгоритма.
Первый этап реализации алгоритма требует отбора наиболее значимых факторов (горно-геологических и горнотехнических), влияющих на выбор основных проектных технологических решений технологической системы угольной шахты. Данный аспект реализации методики производился при помощи структурного и логического анализа теоретических и практических исследований в данной области, на этой же основе производилось определение оптимальных областей применения элементов структурной схемы (Кафорин, Харченко, Курносов, Устинов, Бурчаков, Капустин, Квон, Набродов, Ликальтер и др.).
Данные горно-геологические и горнотехнические параметры и характеристики поступают в виде лингвистических переменных на вход каждой подсистемы принятия проектных решений и обоснования их параметров. Далее по каждому параметру и характеристике формируется базовое терм-множество (присвоение нечетких переменных - значений лингвистических переменных), причем каждый из термов идентифицируется своей функцией принадлежности.
На выходе каждой подсистемы присваиваются их основные характеристики, разделенные по соответствующим классификационным признакам, которые также носят лингвистический характер.
После выделения основных параметров входных и выходных лингвистических переменных проектных решений технологических систем угольных шахт необходимо выбрать метод (решающее правило) вынесения логических заключений. В настоящее время, в основном, используется прямой метод вынесения заключений в нечетких системах (Модус поненс), который и реализуется в настоящей работе. Данный метод реализуется посредством трансформирования отдельных участков проблемной области в конкретные значения функций принадлежности условий нечетких множеств. После этого трансформирования по одному из правил нечеткой композиции находятся значения функций принадлежности заключений правых частей по каждому из правил нечетких множеств. Выделенные значения функций принадлежности либо являются необходимым результатом вывода, либо могут быть использованы в качестве дополнительных условий в рассматриваемой базе правил нечетких множеств.
Процесс вывода прямым методом в системах нечетких продукций в общем случае может иметь рекурсивный характер.
Он может быть остановлен либо в случае отсутствия активных нечетких правил, либо в случае получения функции принадлежности заключения, которое является целевым в контексте решения исходной проблемы. В этом случае функция принадлежности заключения характеризует конец процесса вывода в системах нечетких множеств и заключительное решение поставленных задач.
Для конкретизации метода вывода логических заключений реализуется алгоритм вывода. Алгоритм вывода работает на основе правил нечетких множеств, условия и заключения в которых базируются на нечетких лингвистических переменных.
В общем случае механизм логического вывода включает четыре этапа: введение нечеткости (фазификация), нечеткий вывод, композиция и приведение к четкости, или дефазификация (см. рисунок 4.7).
Далее на рис. 4.8 представлена форма типовых гауссовских функций при различных параметрах с и а, причем на рисунке а) показано влияние размещения центра с при неизменном значении а, а на рисунке б) - влияние значения а при фиксированном положении с. Параметр с обозначает центр нечеткого множества, а его изменение соответствует смещению функции принадлежности по горизонтальной оси. Параметр а, иногда называемый коэффициентом широты, отвечает за форму функции. Чем меньше его значение, тем больше крутизна функции. Следует отметить, что при соответствующем смещении центра гауссовская функция может реализовать и сигмоидальную функцию (чаще всего при смещении вправо с с = 4)
На нем видно, что при соответствующем подборе показателя степени Ъ она может определять (4.15) как функцию Гаусса, так и треугольную или трапецеидальную функцию. Значение Ъ = 1, очевидно, соответствует стандартной гауссовской функции. Обобщенная гауссовская функция также может быть представлена в рациональной форме:
Дефаззификатор трансформирует нечеткое множество в полностью детерминированное точечное решение у. Нечеткое множество представляет зависимость ц(у)=цА в(у) как функцию от выходной переменной у. Преобразование этого множества в единственное точечное решение возможно многими способами. Наиболее известны среди них: где т обозначает количество точек переменной у, в которых ц(уСі) достигает максимального значения (заметим, что для нормальной нечеткой переменной значение максимума ju(yci)=l). Если функция /л(у) имеет максимальное значение только в одной точке утах, то ум = утах. Если //( достигает своих максимальных значений на отрезке от у і до ур, то ум = 0,5(уі+ур); 12) в форме выбора минимального из максимальных значений у: у - наименьшее значение у, для которого (ju(y) = max); 1) дефаззификация в форме выбора максимального из максимальных значений у: у І - наибольшее значение у, для которого (ju(y) = max). На практике чаще всего применяется дефаззификация относительно среднего центра (рис.4.11).
Реализация методики и процедуры нечеткого моделирования и синтеза технологических систем угольных шахт с учетом неопределенности и рисков
На базе проведенных исследований выяснилось, что обобщенная модель реального опциона ROW (критерий Массе) учитывает шесть входных переменных, а модель чистой приведенной стоимости DCF — только две (текущую стоимость ожидаемых денежных потоков и текущую стоимость постоянных издержек). Исходя из этого сравнения, опционная оценка обеспечивает более полный охват основных стоимостных элементов, формируя, в конечном итоге, как чистую приведенную стоимость, так и «стоимость адаптивности», т.е. ожидаемую величину изменения чистой приведенной стоимости на протяжении срока действия инвестиционной возможности (рис.5.12.).
«Стоимость адаптивности», что ассоциируется с созданием управленческой гибкости (повышение обоснованности проектных решений технологических схем угольных шахт) формируется за счет комплексного вклада в основную составляющую шести рычагов реального опциона. Системная интерпретация стоимости адаптивности реальных опционов приведена на рис.5.13. Она включает в себя следующие составляющие (в реальном угольном секторе эквиваленты указанных шести факторов определяются следующим образом):
Цена исполнения (X) — текущая стоимость всех постоянных издержек, которые предполагается понести в период реализации инвестиционной возможности.
Неопределенность — невозможность точного определения объемов будущих денежных потоков, связанных с данным активом. Если сформулировать более точно, это среднее квадратическое отклонение темпов роста будущих притоков денежных средств.
Срок исполнения (действия) опциона (і) — определенный период, в течение которого инвестиционная возможность остается открытой для воздействия. Он зависит от используемой технологии ведения горных работ (продолжительности жизненного цикла угледобывающего предприятия), конкурентных преимуществ сложившейся рыночной среды (интенсивности конкуренции) и условий заключаемых контрактов (патентных, лизинговых, лицензионных).
Дивиденды (8)— определенная стоимость, теряемая в течение срока действия опциона. С ней ассоциируются расходы, связанные с процедурой сохранения опциона (выигрыш в конкурентной борьбе или создания необходимых условий для поддержания инвестиционной возможности), а также потеря части денежных потоков в пользу конкурентов, которые раньше приступили к реализации инвестиционной возможности (в рассматриваемой формуле используется не абсолютная величина дивидендов, а ставка дивиденда в виде десятичной дроби).
Процентная ставка по безрисковым активам (г) — доходность безрисковых ценных бумаг, срок погашения которых совпадает со сроком действия опциона.
Цена опциона увеличивается в результате роста таких параметров, как цена акции, неопределенность, срок исполнения опциона и процентная ставка по безрисковым активам. Уменьшается она вследствие возрастания цены исполнения и дивидендов (рис.5.13).
Выбор воздействий в каждой из рассмотренных выше возможностей связан с анализом чувствительности. Исследования показали, что при изменении каждого фактора из шести, которые фигурируют в модели реальных опционов на 10% формируются следующие тенденции и закономерности. Срок лицензии, процентная ставка по безрисковым активам и годовая стоимость лицензии (т.е. стоимость, теряемая в течение срока действия опциона, или «дивиденды») оказывают на опционную стоимость гораздо меньшее влияние, чем текущая стоимость ожидаемых притоков/оттоков денежных средств и уровень неопределенности. Десятипроцентное изменение значения каждого из трех последних факторов добавляет к стоимости опциона 26, 16 и 11% соответственно (рис.5.14).
Исходя из вышеизложенного, угольным компаниям и отдельным самостоятельным угольным шахтам рационально сосредоточить основные усилия в направлении повышении доходов, а не на сокращении расходов — этот вывод представляется ключевым в плане выбора стратегии управления опционной стоимостью. Однако в ситуации конкурентной рыночной среды при наличии внешних и внутренних ограничений роста доходов (государственное регулирование и конкуренция хозяйствующих объектов), можно и логично привлекать более доступные. Действительно, проведенный анализ показывает, что улучшение ситуации в отношении срока и «дивидендов» тоже приносит заметную выгоду (выступающими в виде таких факторов, как удлинение срока окупаемости инвестиций и ограничения, накладываемые на дополнительные капиталовложения.
За период 2004-2011 гг. в Кузбассе по итогам конкурсов и аукционов недропользователям было предоставлено право добычи угля на 100 с лишним новых участках угольных месторождений общими запасами и ресурсами угля свыше 8 млрд.тонн. Проектные производственные мощности по новым участкам составляют более 100 млн.тонн угля в год.
Проведенная автором апробация опционного подхода на основе доступных данных о фактически реализуемых проектах в районах нового освоения подтвердила, что метод реальных опционов дает более объективную оценку проектным решениям технологических систем угольных шахт и аргументацию для принятия положительного инвестиционного решения по сравнению с методом дисконтирования денежных потоков.
В работе на основе методологии проведенных исследований выполнено численное сопоставление результатов использования метода реальных опционов и метода дисконтирования денежных потоков к оценке эффективности принятых к учету проектов. Полученные результаты полностью подтверждают наличие корреляции между стоимостью опциона и чистым дисконтированным доходом от оставшихся этапов проекта, причем разница в значениях в смысловой интерпретации представляет эффект оптимального управления, который позволяет использовать фрагменты «высоких» цен, приурочивая именно к ним активные фазы реализации проекта (рис.5.15.). Совершенно очевидно, что метод дисконтирования денежных потоков явно недооценивает проект по сравнению с опционным подходом, и в особенности, для высокорисковых (с большой волатильностью) низкорентабельных проектов.
Снижение налоговой нагрузки при этом является основной мотивацией для угольных компаний к принятию положительных инвестиционных решений. Данный вывод подтверждается практикой последних лет, когда Правительством РФ были введены льготы по уплате налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) для компаний, оперирующих в ряде районов нового освоения. Однако результаты оценки эффекта от подобного стимулирования выявили очевидность положительных моментов только для угольных компаний, а для государства эффект проявлялся лишь косвенно и лишь том случае, когда недропользователи существенно увеличивали объемы выполняемых работ и, в дальнейшем, добычи угля. Исходя из этого, необходим поиск других форм налогового стимулирования на этапе начала добычи, которые окажутся эффективными как на государственном уровне, так и для угольных компаний.
