Содержание к диссертации
Введение
1. Региональный аспект стратегий устойчивого развития 20
1.1. Сопоставительный анализ экономико-математических методов и моделей исследования проблем устойчивого и безопасного развития 20
1.2. Основные положения и тематические разделы разрабатываемых стратегий устойчивого развития 28
1.3. Анализ подходов к определению потенциала региональных систем в контексте устойчивого межрегионального развития РФ 45
1.4. Проблемы информационного обеспечения и интеллектуального анализа данных при формировании стратегий устойчивого развития регионов с учётом их потенциала 55
2. Динамическая модель межрегионального социально-экономического развития России 62
2.1. Математические основы динамической модели межрегионального развития России 63
2.2. Анализ статистической и экспертной информации для подготовки данных к моделированию 71
2.3. Результаты численного исследования динамической модели межрегионального развития России 82
3. Исследование потенциала региональных систем для перехода к стратегии устойчивого развития 98
3.1. Методика определения потенциала региональных систем и условий их устойчивого и безопасного развития 98
3.2. Структура и функциональные возможности инструментального средства, поддерживающего методику 114
3.3. Разработка рекомендаций для формирования стратегий устойчивого развития Федеральных округов 133
Заключение 144
Литература 149
Приложения
- Основные положения и тематические разделы разрабатываемых стратегий устойчивого развития
- Проблемы информационного обеспечения и интеллектуального анализа данных при формировании стратегий устойчивого развития регионов с учётом их потенциала
- Анализ статистической и экспертной информации для подготовки данных к моделированию
- Структура и функциональные возможности инструментального средства, поддерживающего методику
Введение к работе
Актуальность темы исследования
В настоящее время в центре внимания политиков, общественных деятелей и ученых находится разработка стратегии развития России на период до 2020 года. В этой связи, как никогда актуальными становятся исследования по проблематике устойчивого развития, которые в XX веке кардинально повлияли на мировоззрение передовой части мирового сообщества и выявили взаимосвязь между экологическим, экономическим и социальным развитием. Форум на уровне глав государств и правительств и Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) констатировали необходимость перехода мирового сообщества на модель устойчивого развития, обеспечивающую баланс решения социально-экономических проблем и сохранения окружающей среды, удовлетворяющей потребности нынешнего поколения с сохранением таких возможностей для будущих поколений, что позволит биосферно-экологический подход к развитию заменить на господствующий сегодня утилитарно-ресурсный подход.
Разнообразие регионов РФ требует безусловного учета их специфики в выработке и проведении в жизнь стратегии устойчивого развития, так как устойчивое развитие страны возможно только при устойчивом развитии всех ее регионов и соблюдении необходимых межрегиональных пропорций. При единых глобальных критериях, конкретной и единой методологической основе инструментарий достижения целей устойчивого развития в каждом регионе (или в каждом типе регионов) должен иметь существенные отличия, учитывающие специфику региона и решаемых в нем проблем.
Поэтому стратегическим направлением развития региональной политики на современном этапе должна стать реализация новой, активной роли региона, как субъекта устойчивого развития, внесение в экономическую политику сверхдолгосрочного измерения. В связи с этим необходимо научное обоснование стратегий регионального развития с применение экономико-математических методов и моделей.
Степень разработанности проблемы
В начале XX века великим ученым К.Э. Циолковским отчетливо экстраполировалась реальность обострения противоречий между ростом мирового населения и возможностью его ресурсно-продовольственного обеспечения. Он разработал и фундаментально обосновал концепцию позитивного развития цивилизации, выявив возможность «космической экспансии» человечества. Первым этапом непосредственной подготовки «появления на свет» концепции устойчивого развития как системы взглядов и сферы знания, добытых методами науки, следует считать труды Владимира Ивановича Вернадского о развитии биосферы, предложившего концептуальную систему выхода из выявленных противоречий мировой социоприродной системы на основе синтеза биосферных и космических представлений. В середине 20-х годов В.И. Вернадский формулирует концепцию «автотрофности человечества», которая рассматривалась ученым в качестве предпосылки становления ноосферы, что считается одним из достижений научной мысли XX столетия. Развивая представления П. Тейяр де Шардена и Э. Ле Руа, В.И. Вернадский вывел учение о ноосфере на цивилизационный уровень.
На протяжении последних сорока лет ключевыми мероприятиями по проблематике устойчивого развития, которые повлияли на мировоззрение общества и выявили взаимосвязь между экологическим, экономическим и социальным развитием, можно считать следующие: Конференция ООН по окружающей среде (Стокгольм, 1972г.), Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.), XIX Специальная сессия Генеральной Ассамблеи ООН (Нью-Йорк, 1997 г.), Всемирная встреча по устойчивому развитию (Йоханнесбург, 2002 г.), Всемирная конференция по климату (Москва, 2003 г.) и др. Конец XX века был отмечен именно осознанием глобальных кризисов, с которыми человечество вошло в век XXI. И этому немало способствовала деятельность выдающихся ученых, которые, объединив свои усилия, попытались донести до миллионов людей мысль о необходимости смены парадигмы развития. Анализ работ российских и зарубежных авторов показал, что исследователей, стоящих на различных позициях по отношению к устойчивому развитию, объединяет стремление разработать концептуальную систему, способную преодолеть остроту противоречий элементов отношения «человек-общество-биосфера», начиная с трудов великого российского ученого В.И. Вернадского о развитии биосферы и ноосфере, работ Дж. Форрестера, продемонстрировавшего инженерный подход к проблемам эволюции мира, и его последователей, опирающихся на разработанную Форрестером методологию системной динамики; работ, инициированных и поддержанных Римским клубом и современных исследований под эгидой Организации Объединенных Наций. Модель Дж. Форрестера «Мировая динамика», модель группы Д. Медоуза «Пределы роста» и «За пределами роста», работы В.А. Геловани и В.А. Егорова, модифицированная модель мировой динамики со стратификацией населения по данным ООН, выполненная акад. В.М. Матросовым и его учениками и другие работы в этом направлении вызвали большой интерес. На базе глобального моделирования мировой динамики изучается видение глобальных кризисов в XXI в., возможности мирового развития.
Значительный вклад в развитие и пропаганду концепции устойчивого развития внесли работы российских ученых: Н.Н. Моисеева, В.А. Коптюга, В.М. Матросова, М.Ч. Залиханова, Д.С. Львова, К.Я. Кондратьева, А.Г. Гранберга, В.И. Осипова, А.С. Исаева, Н.П. Лаверова, А.Д. Урсула, К.С. Лосева, В.Г. Горшкова, В.К. Левашова, О.Л. Кузнецова, A.M. Шелехова и др.
Необходимо отметить, что Россия на сегодняшний день не принадлежит к числу стран, принявших национальную стратегию устойчивого развития, несмотря на то, что была проведена большая работа по её научному обоснованию к Всемирной встрече в Йоханнесбурге в 2002 году. Примером комплексного подхода к изучению проблем устойчивого развития на рубеже XX-XXI веков может служить подготовленная под редакцией В.А. Коптюга, В.М. Матросова и В.К. Левашова монография «Новая парадигма развития России». Реализован не просто экономический или социально-гуманитарный подход, а подход более широкий и содержательный, что приводит к далеко нетривиальным выводам по многим направлениям. Своеобразным подведением итогов работ по проблематике устойчивого развития за последние пятьдесят лет стала подготовка и проведение Всемирной встречи по устойчивому развитию в Йоханнесбурге в 2002 году. В России в процессе подготовки к Саммиту ведущими учеными страны вновь активизировалась на государственном уровне работа по разработке национальной стратегии устойчивого развития. И в «Научных основах стратегии устойчивого развития Российской Федерации», подготовленной под руководством акад. М.Ч. Залиханова и акад. В.М. Матросова, и в «Стратегии и проблемах устойчивого развития России в XXI веке», подготовленной под ред. акад.А.Г. Гранберга, д.э.н. В.И. Данилова-Данильяна, д.э.н. М.М. Циканова, д.э.н. Е.С. Шапхоева отмечалась методологическая и практическая важность регионального аспекта стратегии устойчивого развития.
Диссертационные исследования автора в отношении разработки динамической модели межрегионального развития и формулировании методики оценки потенциала региональных систем для перехода к устойчивому развитию опираются также на исследования по оценке социально-экономического потенциала региональных систем А.С. Акишина, В.Г. Беломестнова, И.О. Калинниковой, В.А. Чейметовой, Л.С. Шаховской,
Е.Г. Попоковой и др.; исследования по региональному управлению, региональной экономике и финансовой политике в системе устойчивого развития О.С. Пчелинцева, Ю.С. Колесникова, В.Н. Овчинникова, Н.П. Кетовой, К.Н. Юсупова, Ю.А. Корчагина, А.Н. Истошина, В.И. Ишаева, В.В. Жиделевой, Н.Н. Клюева и др.
Учитывая вышесказанное, в диссертации определены следующие объект, предмет, цели и задачи исследования.
Объект исследования — региональные социально-экономические системы.
Предмет исследования — социально-экономические и экологические процессы, протекающие в региональных системах.
Цель диссертационной работы состоит в проведении комплексных исследований по оценке социально-эколого-экономического потенциала региональных систем РФ, изучению их взаимодействия и взаимовлияния для разработки и реализации стратегии устойчивого развития.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
• провести сопоставительный анализ экономико-математических методов, моделей, информационных и программных средств обеспечения экономической, социальной, экологической, геополитической безопасности РФ и её устойчивого развития для обоснования методов исследования и разработки методики определения социально-эколого-экономического потенциала региональных систем;
• разработать динамическую модель межрегионального социально-экономического развития, учитывающую специфические особенности регионов Российской Федерации, их взаимовлияние и провести численные исследования модели;
• разработать методику определения условий устойчивого и безопасного развития региональных социально-экономических систем и их потенциала для формирования стратегий устойчивого развития;
• определить требования к проектированию автоматизированной управленческой информационной системы (УИС) для информационной поддержки комплексных исследований социально-эколого-экономических региональных процессов и спроектировать блок оперативного управления УИС;
• сформулировать рекомендации по формированию и реализации региональных стратегий устойчивого развития, используя разработанную методику, включающую моделирование межрегионального развития, как основной этап исследований.
Теоретико-методологическая основа исследований. Методы исследования базируются на основных положениях экономической теории, региональной экономики, теории управления, экономико-математического моделирования, системной динамики, методах разработки автоматизированных информационных управленческих систем, теории построения автоматизированных систем поддержки принятия решений, математической статистики, практических знаниях построения баз данных, методах инженерии знаний, теории алгоритмов и программирования.
Работа выполнена в рамках Паспорта специальности 08.00.13 -математические и инструментальные методы экономики, в соответствии с п. 1.2. «Теория и методология экономико-математического моделирования, исследование его возможностей и диапазонов применения: теоретические и методологические вопросы отображения социально-экономических процессов и систем в виде математических, информационных и компьютерных моделей»; п. 1.5 «Разработка и развитие математических методов и моделей глобальной экономики, межотраслевого, межрегионального и межстранового социально-экономического анализа, построение интегральных социально-экономических индикаторов»; п.2.6. «Развитие теоретических основ методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методы формализованного представления предметной области, программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, базы знаний, коммуникационные технологии».
Инструментально-методический аппарат. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовалась существующая система общенаучных и специальных методов познания, а также современное программное обеспечение. Наряду с коммерчески доступными программными пакетами, такими как Microsoft SQ Server 2000, Maplnfo, Microsoft Office Web Components, используется разработанное в Центре исследования устойчивости и нелинейной динамики при ИМАШ РАН программное средство для численно-аналитического исследования систем дифференциальных уравнений.
При оценке социально-эколого-экономического потенциала региональных систем применялись экономико-математические и статистические методы.
Информационно-эмпирическую базу исследования составили документы Комиссии Государственной думы РФ 3-го созыва по проблемам устойчивого развития; официальные статистические материалы о социально-эколого-экономических процессах, протекающих в регионах России и мира, материалы монографий, статей отечественных и зарубежных ученых по исследуемым вопросам, материалы международных конференций.
Обоснованность научных положений и достоверность результатов определяется корректным использованием математического аппарата, научно-обоснованными методами инженерии знаний, комплексной оценкой региональной социально-экономической системы.
Положения диссертации, выносимые на защиту
1. Динамическая модель межрегионального социально-экономического развития России. Разработанная модель позволяет проводить исследования, целью которых является анализ долгосрочных тенденций межрегионального развития, но с меньшим уровнем детализации, в отличие, например, от моделей межотраслевого баланса и математических моделей регионов с учетом инновационных процессов, которые разрабатывались для поиска оптимального режима функционирования экономики на краткосрочную перспективу.
2. Параметры и результаты расчета модели, описывающие базовый сценарий межрегионального развития РФ до 2030 года. Исследование этого сценария позволяет проанализировать возможные последствия сохранения существующих тенденций социально-экономического развития Федеральных округов в будущем.
3. Методика оценки социально-эко лого-экономического потенциала региональных систем. Разработанная методика предназначена для комплексной оценки социально-эколого-экономического потенциала региональных систем РФ, изучению их взаимодействия и взаимовлияния для разработки и реализации стратегии устойчивого развития.
4. Блок оперативного управления автоматизированной управленческой информационной системы. Предназначен для информационной поддержки разработанной методики.
Научная новизна диссертационного исследования:
1. Разработана динамическая модель межрегионального развития РФ, которая отличается тем, что идеи методологии построения динамической модели, предложенные Дж. Форрестером в модели мировой динамики, применены для моделирования межрегионального развития РФ, и государство представлено как сложная динамическая система, состоящая из взаимодействующих региональных подсистем.
2. Разработана методология, позволяющая проводить идентификацию модели, и проанализирован базовый сценарий межрегионального развития РФ до 2030 года.
3. Разработана методика оценки социально-эколого-экономического потенциала региональных систем, которая отличается сочетанием индикативного анализа региона со сценарным анализом разработанной динамической модели межрегионального социально-экономического развития РФ, а также выделением модельных территорий устойчивого развития и анализом возможных рисков от опасных природных и техно- природных процессов с выделением наиболее вероятной опасности в каждом регионе.
4. Спроектирован блок оперативного управления автоматизированной управленческой информационной системы, который отличается способом структуризации информации по критериям, комплексно отражающим состояние региональных социально-экономических систем, и возможностью экспертно оценивать информацию.
Теоретическая и практическая значимость исследования
Научные положения, выдвинутые в диссертационной работе, способствуют развитию теоретических основ и методологии исследования региональных социально-экономических систем в контексте устойчивого развития. Сформулированная методика и разработанное инструментальное средство - это развитие похода к научному обоснованию региональных стратегий устойчивого развития и возможность их проектирования в едином формате.
Полученные в диссертационной работе результаты имеют практическую значимость как для законодательной, так и для исполнительной власти РФ и могут быть использованы:
- для научного обоснования региональных стратегий устойчивого развития;
- при доработке стратегии устойчивого развития России;
- при создании блока поддержки принятия управленческих решений в региональных социально-экономических системах.
Результаты диссертационной работы могут быть включены в учебные курсы по устойчивому развитию социально-экономических систем и региональной экономике.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались на семинарах научно-образовательного комплекса кафедры математической кибернетики Московского авиационного института и Центра исследования устойчивости и нелинейной динамики при ИМАШ РАН, а также на конференциях:
Международном Симпозиуме и круглом столе для молодых ученых, аспирантов и студентов «Научная основа стратегии устойчивого развития» в Государственной Думе (июнь 2002 г.);
Международных научно-технических конференциях "Интеллектуальные и многопроцессорные системы» (2003-2007гг.), трижды Программный комитет, на основании проведенного конкурса лучших докладов, представленных на конференции молодыми учеными и аспирантами, постановил рекомендовать доклад по результатам работы, как лучший на секции; в МГУ на Втором Всероссийском Социологическом Конгрессе на секции "Математическое моделирование социальных процессов" (октябрь 2003 г.);
Международной научной школе «Моделирование PI анализ безопасности и риска» в Санкт-Петербурге в 2004 г.;
16-ой научно-технической конференции «Экстремальная робототехника» в Санкт-Петербурге (11-13 апреля 2005 г.);
В рамках сотрудничества Центра исследований устойчивости и нелинейной динамики при ИМАШ РАН на семинаре Инженерного факультета Университета г. Пизы в марте 2006 г.;
Международном Конгрессе «Нелинейный динамический анализ 2007» (Санкт-Петербург, 4-8 июня 2007 г.);
IV Всероссийской школе-семинаре для молодых ученых «Проблемы управления и информационные технологии» (Казань, 23-28 июня 2008 г.).
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.
В первой главе диссертационной работы рассматриваются теоретические вопросы, связанные с формированием концепции и стратегий устойчивого развития. В связи с возрастающей ролью регионов во всех аспектах современной жизни, в работе обосновывается важность учета региональной специфики и оценки социально-эколого-экономического потенциала региональных систем при переходе к устойчивому развитию. Проанализированы исследования по оценке потенциала региональных систем, в том числе в контексте устойчивого развития. Сделан вывод о недостаточной разработанности методологической базы и единого подхода к подобным исследованиям.
Как один из важнейших факторов устойчивого развития выделен баланс между экологией и экономикой с позиций социоприродного подхода. В области экономики этот подход смещает акценты с дискуссий об эффективности рыночных или плановых механизмов, альтернативы частная - общественная собственность и т.п. в проблему совместимости с природой любой её социально-экономической формы, так как адекватность биосфере той или иной социальной формы экономики будет определять вместе с социальными факторами новую основу существования и развития человека в 21 веке.
Проведен сопоставительный анализ существующих экономико-математических методов и моделей исследования проблем безопасного и устойчивого развития и полученных сценариев развития России и мира в 21 веке. Рассмотрена модификация модели мировой динамики со стратификацией населения и результаты, полученные на этой модели.
Акцентируется внимание на ключевой роли при переходе к устойчивому развитию информационного ресурса, как одного из важнейших ресурсов 21 века. Анализируются проблемы информационного обеспечения и интеллектуального анализа данных при формировании стратегий устойчивого развития, сделан вывод о недостаточной разработанности инструментальных средств для проведения подобных исследований и необходимости расширения сферы практического применения научных разработок в области устойчивого регионального развития.
Вторая глава диссертационной работы посвящена разработанной динамической модели межрегионального социально-экономического развития России. Построение математической модели, в которой, например, Федеральные округа РФ рассматриваются во взаимодействии, и изучение возможных сценариев развития, в том числе и устойчивого, на сегодняшний день действительно актуальная задача, так как огромная территория страны, составляющая 1/7 часть площади суши Земли, крайне неоднородна.
Для абстрактного описания региона используются дифференциальные уравнения, описывающие динамику основных переменных: численности населения и основных фондов. Динамика населения выражается дифференциальным уравнением, в котором помимо естественного воспроизводства населения учтена межрегиональная миграция. Предполагается, что интенсивность миграционного потока между двумя регионами обусловлена разницей в качестве жизни. При этом отдельно учитывается поток миграции из каждого региона в каждый. При описании сценария развития экспертным путем задается и так называемый «коэффициент мобильности населения». Основные фонды описываются дифференциальным уравнением, в котором учитывается выбытие фондов вследствие износа и прирост фондов в результате инвестирования.
Модель межрегионального развития учитывает не только фактически выпущенный в регионе валовой региональный продукт, который описывается производственной функцией типа Кобба-Дугласа, но и перераспределение части валового регионального продукта между регионами.
Одним из основных параметров, описывающих функционирование межрегиональной системы, является качество жизни населения в каждом из регионов. Сделано предположение, что качество жизни, в первую очередь, зависит от обеспеченности региона основными фондами, уровня заработанной платы и плотности населения. Предполагается, что на заработанную плату расходуется часть регионального продукта, оставшаяся после его отправки в другие регионы и вложения в основные фонды. Уровень обеспеченности основными фондами выражается соотношением стоимости основных фондов, которыми располагает регион, к численности населения в регионе. Плотность населения выражается соотношением численности населения к площади региона. Предполагается, что зависимость качества жизни от перечисленных параметров не является линейной, а имеет «уровни насыщения». Сделано предположение, что после достижения определенного уровня одного из названных показателей, на фоне низкого уровня других показателей, дальнейшее его улучшение практически не влияет на повышение качества жизни.
Численные значения параметров модели выбираются из условия наилучшего приближения результатов моделирования и статистических данных за период с 2000г. по 2007г. Таким образом, модель описывает сложившиеся к настоящему моменту тенденции развития. Это позволяет предположить, что дальнейшее интегрирование этой системы уравнений до 2030 года даст прогноз возможных вариантов межрегионального развития при условии сохранения структуры взаимосвязей в будущем. Кроме исследования сложившихся тенденций модель позволяет рассматривать различные сценарии развития. Описание такого сценария включает задание некоторых законов перераспределения продукта между регионами (налоговая политика, отток капитала и т.д.) и инвестициями в основные фонды. Фактически используемые соотношения описываются для каждого сценария отдельно.
Реализована модель, состоящая из восьми региональных компонент: Южного ФО, Центрального ФО, Приволжского ФО, Северо-Западного ФО, Уральского ФО, Сибирского ФО, Дальневосточного ФО и Москвы, как отдельного региона.
В процессе подготовки данных к моделированию проанализированы экономические, социальные, экологические процессы, протекающие в России и за рубежом, влияющие на возможность перехода к устойчивому развитию.
В качестве примера рассмотрен вариант инерционного или базового развития. Анализ полученных результатов стал основой выработки рекомендаций для формирования стратегий устойчивого развития рассматриваемых региональных систем.
В третьей главе диссертационной работы сформулирована методика определения условий устойчивого и безопасного развития региональных социально-экономических систем и потенциала таких систем для формирования стратегии устойчивого развития. Под потенциалом региональной системы понимаются, в первую очередь, возможности в плане общероссийской интеграции, тот вклад в устойчивое развитие страны, который при грамотном управлении этот регион может внести. В основу методики положено моделирование межрегионального развития России. Также методикой предложено выделение модельных территории устойчивого развития, которые рассматриваются, в первую очередь, как рекреационный ресурс, развитие которого должно способствовать устойчивому развитию всего региона. Проведен анализ рисков опасных природных и техно-природных процессов с выделением наиболее характерного риска для каждой социально-экономической региональной системы с целью определения условий безопасного развития.
В качестве первого этапа информационного обеспечения исследований был разработан блок оперативного управления автоматизированной управленческой системы (УИС). Программное средство учитывает сложную структуру, как рассматриваемой межрегиональной системы, так и показателей её развития. Обоснован выбор основных тематических разделов и показателей, с их последующим информационным наполнением. Описана структура блока оперативного управления УИС и его функциональные возможности. Инструментальное средство адаптировано к работе на операционной платформе Microsoft.NET Framework, отличается удобным пользовательским интерфейсом, включая построение диаграмм и картограмм, а также внутренними интерфейсами для подключения математических моделей, авторизованным доступом, возможностями пересчета размерностей физических величин, расчета индикаторов устойчивого развития и их экспертного оценивания, выделением модельных территорий устойчивого развития. Проведенное исследование - ещё один подход к информационной поддержке формирования стратегий устойчивого развития.
В итоге разработанная методика применена к изучению взаимодействия федеральных округов России и их потенциала. Сформулированы рекомендации для разработки и последующей реализации стратегий устойчивого развития.
В приложении дается описание основных технических характеристик блока оперативного управления УИС, рекомендуемый перечень индикаторов устойчивого развития для Федеральных округов, статистическая информация по экономическим и социальным показателям, используемая при моделировании.
Основные положения и тематические разделы разрабатываемых стратегий устойчивого развития
Ценности современной цивилизации формировались на протяжении многих веков и тысячелетий и были связаны с естественным стихийным развитием человечества. Рыночная экономика и соответствующие ей общечеловеческие ценности на приоритетное место ставят получение прибыли и все больший рост материального благосостояния. За это идет конкурентная борьба, усиливается эксплуатация природных ресурсов, разрушаются экосистемы планеты. Рыночная экономика с самого начала не учитывала возможностей биосферы и ее локальных экосистем, что в наибольшей степени проявилось в XX веке. Человечество столкнулось с противоречиями между растущими потребностями мирового сообщества и невозможностью биосферы обеспечить эти потребности. Современная экономика "не устраивает" биосферу, а "биосферосовместимая" экономика -нынешнюю цивилизацию. Разрешение этого противоречия возможно только при изменении всей системы ценностей человека, его этики, при условии, что будут сформированы приемлемые общечеловеческие ценности, отличные от ценностей индустриально-потребительского и даже постиндустриального общества, и будет сформирована новая модель хозяйственной и социальной деятельности, органически вписывающаяся в биосферу Земли.
Попытки найти пути выхода из кризиса, определить на пороге третьего тысячелетия дальнейшую траекторию движения нашей цивилизации, по новому взглянуть на решение глобальных проблем, связанных с социально-экологическим кризисом, предприняла в 80-е годы ООН. Была создана Международная комиссия по окружающей среде и развитию во главе с премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брунтланд для выработки "глобальной программы изменений". Основное содержание программы Комиссия обозначила термином «sustainable development» "поддерживающееся развитие", означающий развитие, которое может поддерживаться неопределенно долго (в русскоязычной научной литературе этот термин переведен как «устойчивое развитие»). В дальнейшем термин был закреплен в 1992 Конференцией ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (ЮНСЕД), которая попыталась придать этой деятельности конкретные программные формы.
Еще в Декларации Первой конференции ООН об окружающей среде (Стокгольм, 1972) была отмечена связь экономического и социального развития с проблемами окружающей среды. В подобное понимание развития важный вклад внесли научные доклады Римского клуба (1972, 1974 гг. и др.), в которых формулировались идеи перехода цивилизации к состоянию "глобального динамического равновесия", к "органическому" росту.
Термин "устойчивое развитие" получил широкое распространение после публикации доклада "Наше общее будущее" [81], подготовленного в 1987 г. упомянутой Международной комиссией по окружающей среде и развитию. Рассматриваемое понятие было введено для изучения взаимоотношений человека, общества и природы.
Как правило, в современной научной литературе используется понятие устойчивого развития, которое дано в книге "Наше общее будущее" [81, С.50]: "Устойчивое развитие - это такое развитие, при котором удовлетворяются потребности настоящего времени, но не ставится под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности". Новая стратегия развития цивилизации исходит не из приоритетов сегодняшнего дня, а делает попытку поставить нынешнее и будущие поколения на одну ступень, приравнять их по возможностям удовлетворения жизненных потребностей.
Таким образом, выживание человечества существенно зависит от того, насколько оно научится хозяйствовать по-новому, то есть максимально сберегать природу и ресурсы, использовать сберегательные и наукоемкие технологии, получать доход при ограниченных вещественно-энергетических ресурсах.
Но сами по себе затраты на улучшение состояния окружающей среды могут не привести к желаемому результату. Например, за два десятилетия между Конференциями ООН по окружающей среде в Стокгольме (1972 г.) и Рио-де-Жанейро (1992 г.) мировая экологическая ситуация существенно ухудшилась, хотя на эти цели было истрачено более 1,3-1,5 триллиона долларов США. При этом, конечно, были достигнуты некоторые локальные улучшения, но глобальное состояние биосферы продолжало ухудшаться.) Выход состоит в том, что новая экономическая система должна основываться на отказе от представления об окружающей среде как о ресурсе и на понимании того, что после нарушения порога возмущения биосферы (несущей емкости биосферы) возобновимые ресурсы перестают полноценно возобновляться.
Должна быть сформирована новая социоприродная система, способная разрешить совокупность противоречий, которые проявляются в наше время как результат глобализации. Среди них - противоречие между ограниченными возможностями природы и стремительным ростом потребностей человеческого сообщества, между развитыми и развивающимися странами, глобальными требованиями перехода к устойчивому развитию и национальными интересами, между настоящим и будущими поколениями, богатыми и бедными, уже существующими потребностями людей и разумными потребностями, между Востоком и Западом, Севером и Югом.
Важнейшим критерием устойчивого развития в мире является достижение стратегического баланса между деятельностью человека и поддержанием воспроизводящих возможностей биосферы, тогда деятельность человека не будет приводить к необратимым нарушениям в природе. Однако, обсуждая содержание перехода к устойчивому развитию, неправильно сводить все вопросы только к проблемам экологии, хотя понятно, что они являются основными.
Переход к устойчивому развитию требует кардинальных преобразований, в центре которых - экологизация всех основных видов деятельности человечества, самого человека, изменение его сознания и созидание нового «устойчивого общества» как сферы разума. Такие изменения должны происходить не стихийно, а целенаправленно, осознанно, и одним из главных механизмов управления этим процессом может стать нравственный, гуманный разум объединенного человечества, использующий все возможные социально-экономические, политические и технические средства.
Переход к устойчивому развитию должен иметь эволюционный характер. Сроки и темпы необходимых общественных трансформаций при переходе к устойчивому развитию определяются сроками наступления возможной глобальной экологической катастрофы. Задача состоит в том, чтобы отодвинуть экологическую катастрофу на несколько десятков лет. Затем, двигаясь по "устойчивой траектории", используя экологизацию сознания и экономический базис, можно действовать более радикально в сфере ноосферно-экологической трансформации.
Проблемы информационного обеспечения и интеллектуального анализа данных при формировании стратегий устойчивого развития регионов с учётом их потенциала
В настоящий момент уже не подлежит сомнению, что поддержка управленческих решений в интервале от нескольких суток до нескольких лет должна обеспечиваться специализированными информационными технологиями по улучшению природной среды региона и его устойчивому развитию, которые в качестве исходной используют информацию систем государственной статистики социально-экономического состояния и техносферы, мониторинга природной среды. В работах по проблемам информационного обеспечения исследований неоднократно подчёркивалось, что действующие на территории России системы поддержки принятия управленческих решений для сохранения необходимого состояния природной среды фрагментарны, разрозненны и не создавались как элементы единой информационной природоохранной цепочки.
В контексте рассмотрения проблемы перехода к парадигме устойчивого развития целесообразно увязать задачи мониторинга социально-эколого-экономического развития региональной системы, оценки воздействия на окружающую среду, автоматизированные системы наблюдения с проблемами устойчивого развития региональных систем, соединив их в единую технологическую цепочку. При этом подразумевается, что все системные разработки, обеспечивающие получение оценок состояния региона, включая его диагноз, прогноз и область допустимых управлений, должны реализовываться на основе современных информационных технологий.
За методологическую основу при оценке текущего состояния регионов и определении стратегий развития региональных систем в диссертационной работе принят подход, предложенный в совместных работах К.В. Фролова, Г.С. Голицына, Ю.В. Гуляева, Н.А. Махутова [82].
Возникающие при определении стратегий устойчивого развития задачи близки или укладываются в область знаний исследования больших систем. С этих позиций рассматриваемая проблема может быть сведена к созданию разноуровневых иерархических модельных описаний укрупненных условно выделенных блоков, а междисциплинарность и разнородность используемых методов формализации преодолена структурированием иерархических уровней модельных описаний. Авторами постулируется, что для каждого блока существуют процедуры получения объективных оценок его текущего состояния, т.е. имеется последовательность обработки исходной информации о текущем состоянии блока, предоставляемой системами мониторинга и сбора статистики. Для каждого из блоков количество результирующих оценок минимизируется до 4-5, что может быть достигнуто введением интегральных показателей, использованием ранжированных векторных показателей и др. методами свертки и понижения размерности задач.
Таким образом, используя предлагаемые процедуры получения объективных оценок текущего состояния отдельных блоков, можно получить диагноз состояния конкретного региона (численные значения оценок, отнесенные к текущему, с позиций проводимого анализа, моменту времени). Располагая моделями, формализованными процедурами, описывающими взаимосвязи выделенных блоков и соответствующими исходными данными для расчётов, возможна постановка задачи многовариантного прогноза развития региона. Прогнозы должны обеспечивать получение численных оценок состояния развития региона, по крайней мере, в трёх временных интервалах: оперативные, тактические и стратегические.
На основе множества сформированных прогнозов можно выработать мероприятия (операции), тактики и стратегии управления регионом, которые подразумевают разработку, обеспечение и реализацию программ, планов, решений и мероприятий, обеспечивающих получение численных оценок будущего состояния развития региона не ниже заданных, также отнесенных к трём временным интервалам: на срок порядка 10 лет и более, на срок до года и краткосрочному. Цепочка ««оценка состояния региона - диагноз - прогноз - стратегия управления» (рис. 1.4.1.) замкнута, что обеспечивает возможность рассмотрения динамки изменения состояния региона, исследования динамических процессов развития при различных исходных данных и стратегиях управления, и создания множества различных потенциально возможных сценариев его развития, понимаемых, как объединения исходных данных, стратегий управления и соответствующих динамических процессов развития. Тогда стратегия перехода к устойчивому развитию может быть определена как лучшая из рациональных стратегий управления.
Предлагаемый подход подразумевает создание некоторой информационной технологии, обеспечивающей на основе методов имитационного моделирования автоматизацию вычислений в цепочке «оценка состояния региона - диагноз - прогноз - стратегия управления». При этом будет обеспечиваться проведение вычислительных экспериментов по заданным возможным сценариям развития региона, выявление стратегии устойчивого развития, периодическая оценка динамики изменения ситуации в регионе с позиции соответствия выбранной стратегии.
Авторами рассмотрены взаимоотношения проблем устойчивого развития территорий с задачами социально-экономического, эколого биологического мониторинга и информационной поддержки принятия управленческих решений, предложены подходы к построению имитационных моделей, которые могли бы стать основой информационных технологий для автоматизации вычислений в цепочке «оценка состояния региона — диагноз - прогноз - рациональные стратегии управления и сценарии развития - стратегия устойчивого развития».
При формировании стратегий необходимо поставить следующие задачи: получение объективных оценок текущего и прогнозируемого состояния российских регионов, допустимых управлений развитием; введение численных значений критериев, определяющих возможность отнесения российского региона по совокупности имеющихся оценок к категории устойчиво развивающихся; создание формализованных описаний (математических моделей) наиболее значимых блоков инфраструктуры и природно-ресурсного блока региона как объекта исследования устойчивого развития; проведение на имитационных моделях вычислительных экспериментов для получения количественных характеристик альтернативных вариантов рациональных стратегий развития региона, сценариев и стратегий устойчивого развития;
Подготовка практических рекомендаций для региональных и федеральных органов по обеспечению устойчивого развития конкретного региона России и задача получения целостной картины объективного состояния региона носит ярко выраженный междисциплинарный характер. Поэтому предлагается получать оценки состояния региона для каждого условно выделенного блока, например, социально-экономического, промышленно-технологического, эколого-геофизического и медико-биологического. Под процедурой получения оценки в данном контексте понимается последовательность обработки исходной информации о текущем состоянии блока либо с использованием модельного описания взаимодействия основных компонент, составляющих данный блок, либо с использованием формализованных методик получения объективных оценок текущего состояния блока в данном регионе. Существенный задел для этого уже разработан - это огромный научный и методический потенциал в виде различных математических моделей или методик разного уровня сложности и детализации, увязывающих те или иные параметры конкретного блока или блоков между собой. Таким образом, используя предлагаемые процедуры оценок текущего состояния отдельных блоков можно получить диагноз состояния конкретного региона России (численные значения оценок, отнесенные к текущему, с позиций проводимого анализа, моменту времени). Располагая моделями, формализованными процедурами, описывающими взаимосвязи выделенных блоков и соответствующими исходными данными для расчетов, возможна постановка задачи многовариантного прогноза развития региона. Прогнозы должны обеспечить получение численных оценок состояния развития региона, по крайней мере, в трех временных интервалах (оперативные, тактические и стратегические).
Анализ статистической и экспертной информации для подготовки данных к моделированию
Для реализации численного исследования разработанной динамической модели межрегионального развития необходимо информационное обеспечение модели, а также качественный анализ данных, который позволит адекватно наполнить модель достоверной статистической информацией. При подготовке данных к моделированию была поставлена задача проанализировать экономические, демографические, социальные, ресурсные показатели Федеральных округов РФ в динамике за период 2000-2007 г.г. с целью выявления существующих на настоящее время позитивных и негативных тенденций в развитии, оценить насколько конкурентоспособна производимая ими продукция и услуги, а также провести сравнительный анализ российских тенденций развития с мировыми с целью определения стратегических ориентиров развития.
В сфере демографии в настоящее время наблюдаются следующие тенденции. Ежегодно численность населения по миру увеличивается примерно на 77 млн. человек. Но повышение уровня образованности (особенно среди женщин) наряду с планированием семьи рассматриваются в качестве критических факторов, повлиявших на снижение ежегодного роста численности населения с пика в 2,1% в начале 70-х годов до 1,3% в 2000 г.
Основной прирост приходится на Азиатско-Тихоокеанский регион. В целом наблюдается общее снижение уровня рождаемости и увеличение продолжительности жизни, которая в промышленных регионах составляет в среднем до 75 лет, а в развивающихся - 63 года. Одна из основных причин -прогресс в медицине, который повлиял на увеличение продолжительности жизни и снижению детской смертности за последние десятилетия.
Огромный прогресс в области образования достигнут за последние 30 лет, уровень грамотности по миру вырос с 63% 1972 года до 79% в 1998 году. Но эта проблема еще далека от своего решения.
Еще одна тенденция - быстрый рост урбанизации, а также активизация международной миграции в регионах с нестабильной социально-политической ситуацией, связанной с потоками беженцев и вытесняемых людей. К настоящему времени до 80%) населения мира проживает в развивающихся странах, но социально-демографическая ситуация в рамках развивающихся регионов чрезвычайно дифференцирована. Тем не менее, по-прежнему, уровень бедности и в городах, и в сельских регионах, наряду с основными инфекционными заболеваниями угрожает общему улучшению состояния здоровья этой части населения земного шара. Плохое состояние здоровья связывают, прежде всего, с неудовлетворительным состоянием окружающей среды.
В подавляющем большинстве развитых стран, на которые приходится 20% населения, происходит постоянное уменьшение темпов прироста населения. Налицо обратная зависимость между уровнем социально-экономического развития, образованием и фертильностью: чем выше эти уровни, тем ниже фертильность. Рис. 2.2.1 Численность населения России, 2007
В России демографическая ситуация принципиально отличается от ситуации как в развитых, так и в развивающихся странах. В стране за последние 15 лет активно сокращалась численность населения (Приложение 4, табл.4.5), усилились диспропорции в его пространственном распределении, самыми населенными на сегодняшний день можно считать Центральный и Приволжский федеральные округа (рис. 2.2.1).
Снижалась рождаемость и средняя продолжительность жизни, повышалась смертность (общий коэффициент смертности увеличился почти на 50%, смертность трудоспособного населения увеличилась в 1,6 раза, у мужчин ее уровень в 4 раза выше, чем у женщин), снижалась средняя продолжительность жизни. Уровень фертильности в России низкий, как в развитых европейских государствах, в 2005 году составил 1,287 (прирост замещения равен 2.1 ребенка на одну женщину), но ожидаемая продолжительность жизни составляет в среднем только 65 лет (приложение 4, табл.4.9), что характерно для развивающихся стран. Поэтому естественный прирост населения в России на протяжении последних десяти лет отрицательный и в 2006 году составил -687100 человек. Опыт России показывает, что экономический кризис, политическая неустойчивость и духовная деградация общества фатально сказываются на демографической ситуации, опасно «регулируя» численность населения страны.
В области экономического и социального развития в целом по миру за последние 30 лет удалось достичь определенных успехов. Мировая экономика достаточно активно развивалась, несмотря на значительные колебания. Валовой национальный продукт вырос более чем вдвое. За период с 1980 по 1990 год мировая экономика в исчислении на валовой внутренний продукт (ВВП) ежегодно росла на 3,1%, и на 2,5% в период с 1990 по 1998 год. Но наблюдаются существенные региональные различия, с максимальным уровнем роста в Азиатско-Тихоокеанском регионе, на который приходится более половины всего населения мира. Несмотря на всеобщий экономический рост, различия в социальном расслоении общества на богатых и бедных возросли как между развитыми и развивающимися странами, так и внутри стран, особенно в Латинской Америке и зоне Сахеля в Африке. В настоящее время на 3,5 млрд. человек в странах с низким уровнем развития приходится менее 20% мировых доходов, в то время как на 1 млрд. человек, живущих в развитых странах - 60%. Различия между 20% наиболее богатого населения и 20% наиболее бедного населения также увеличились -с 30:1 в 1960 году до 60:1 в 1990 год и 74:1 в 1997 году. Различия в уровне доходов соответственно отражаются в неравном потреблении ресурсов. На 20% самого богатого населения мира приходится 86% общей суммы личных расходов, потребление 58% мировой энергии, 45% мяса и рыбы, 84% бумаги, наличие 87% личных автомобилей и 74% телефонов. Для большинства развивающихся стран основными проблемами являются бедность, безработица и низкая производительность, а также проблема внешнего долга, составлявшего в 1999 году 2 572 614 млн. долларов США. Но определенных результатов все-таки удалось добиться в социальной сфере, особенно в развивающихся странах отмечается увеличение доходов и сокращение числа бедных людей. Уровень среднего годового дохода в развивающихся странах по большей части вырос, в частности, в Азиатско-Тихоокеанском регионе на 72%, но и в 21 веке борьба с бедностью остается актуальнейшей задачей, поскольку ее высокий уровень по-прежнему наблюдается во всем мире, около 1,2 млрд. человек до сих пор живут в крайней нищете. Бедность является проблемой не только развивающихся стран, но и в развитых странах, входящих в Организацию экономического сотрудничества и развития, более 130 млн. человек рассматриваются, как необеспеченные.
Структура и функциональные возможности инструментального средства, поддерживающего методику
В настоящее время трудности возникают не только от недостатка информации, но и от ее избыточности. Систематизировать информацию, проводить количественный и качественный анализ данных, информационно наполнять социально-эколого-экономические модели в удобной для исследователя форме — вот основные задачи, которые должны быть решены для информационной поддержки исследований в области устойчивого развития.
Компьютерное моделирование процессов принятия решений сегодня становится центральным направлением автоматизации деятельности лица, принимающего решение, что ведет к повышению производительности. Реализация управления политическими и экономическими ситуациями существенно усложнилась, что приводит к необходимости создания крупных систем поддержки управленческих решений, так называемых автоматизированных управленческих информационных систем (УИС), как для принятия стратегических решений, так и для проведения оперативного контроля (рис.3.2.1) [82, С. 443].
Виды информационных систем в информационной пирамиде Для информационной поддержки разработанной методики определения потенциала региональных социально-экономических систем для формирования стратегий устойчивого развития была поставлена задача проектирования инструментального средства - блока оперативного управления автоматизированной управленческой системы (УИС), как интернет-ориентированной системы для сбора, хранения и предоставления по запросу информации, используемой при математическом моделировании социально-эколого-экономических процессов, оснащенной авторизованным доступом, возможно, механизмами поиска и загрузки информации из сети
Интернет, пользовательским интерфейсом для ввода данных, пользовательским интерфейсом для отображения информации, включая построение картограмм, внутренними интерфейсами для подключения математических моделей. Также необходимо предусмотреть механизм пересчета размерностей физических величин, расчет индикаторов устойчивого развития и контроль достоверности информации на базе экспертных оценок. Программное средство должно быть спроектировано таким образом, чтобы специалист, занимающийся проблематикой устойчивого развития, получив в свое распоряжение информационно наполненные тематические разделы на текущий момент времени, мог бы вносить необходимые изменения, как в структуру представления информации, так и изменять её функциональные возможности.
В рамках работы по проектированию инструментального средства для информационной поддержки разработанной методики были поставлены следующие задачи. Во-первых, проанализировать проблемы информационного обеспечения и интеллектуального анализа данных при исследовании социально-эколого-экономических процессов и определить требования к проектированию автоматизированной управленческой информационной системы (УИС) для проведения подобных исследований. Во-вторых, на первом этапе спроектировать блок оперативного управления УИС, учитывающий сложную структуру, как рассматриваемой межрегиональной системы, так и показателей её развития. Предусмотреть возможность расчета индикаторов устойчивого развития и их экспертного оценивания. В-третьих, использовать функциональные возможности блока оперативного управления УИС для определения потенциала регионов в контексте устойчивого развития и моделирования межрегионального развития.
Из известных российских аналогов разработанного инструментального средства можно отметить Интернет-проект, выполняемый коллективом сотрудников и аспирантов Самарского государственного экономического университета (СГЭУ) под руководством М. Шишкова «Территориальное устройство России. Публикации, документы и материалы» (режим досупа -http://www.terrus.ru/).
Одним из разделов сайта является справочник-каталог «Вся Россия», состоящий из базы данных социально-экономических показателей и гипертекстовой информации, в том числе 811 официальных сайтов территорий. На страницах каждого региона (субъекта Федерации) указаны основные характеристики административно-территориального деления по всем городам, поселкам городского типа, районам и райцентрам России. По остальным 19-ти разделам данные заполнены за ряд лет по регионам в целом (по Самарской области по городам и районам). Через ссылки на другие сайты можно увидеть все сельские населенные пункты страны. Для зарегистрированных пользователей имеется доступ к расширенному поиску информации и анализу этой базы данных. Данные предоставляются пользователям в табличном и картографическом виде.
В разработке картографической системы справочника-каталога «Вся Россия» принял участие Владимир Артюхов, также занимающийся разработкой собственного Интернет-портала «Practicle Science — Популярная наука» (режим доступа - http://www.sci.aha.ru/ или режим доступа -http://sci.su/). В рамках портала «Practicle Science - Популярная наука» существует раздел «Статистика и карты», в который включены следующие инструменты:
«РОССИЯ в цифрах и картах» (режим доступа http://sci.su/map/rus/index.htm). В этом интерактивном справочнике представлена полная статистическая информация по регионам Российской Федерации. 30 тематических разделов включают 3740 показателей (таблиц для всей страны), каждая из которых иллюстрируется картой с изменяемыми параметрами - три разных масштаба, семь фиксированных наборов палитр.
«РЕГИОНЫ РОССИИ в цифрах и картах» (режим доступа -http://sci.su/map/reg/index.htm). Картографическая справочная система со статистическими показателями по отдельным субъектам Российской Федерации. На сегодня содержит 1581 показатель по районам Краснодарского края (1995-2005) и Пермского края (1995-2006)
«СТРАНЫ МИРА в цифрах и картах» (режим доступа -http://sci.su/map/world/index.htm). Картографическая справочная система, позволяющая получить табличную информацию и построить карты по 1635 ключевым показателям развития ведущих стран мира, включая Россию. Большое число показателей представлено ретроспективной динамикой за последние 15 лет.
По своим функциональным возможностям указанные картографические инструменты также являются аналогом разработанного инструментального средства (отбор статистических данных по разделам в разрезе регион/год и построение картограмм).
Основным отличием спроектированного блока оперативного управления УИС [36,37,38,39] от вышеописанных инструментальных средств является ориентированность на подключение к системе внешних программных модулей (ActiveX-объектов, скриптовых и API-библиотек) различного назначения, существенно расширяющих возможности инструментального средства. За счет таких модулей обеспечивается работа подсистемы пересчета размерностей статистических показателей, подсистемы автоматического поиска и загрузки информации из Интернета с экспертным контролем достоверности данных, подсистемы агрегирования данных (построение модельных территорий, формирование различных индикаторов развития территорий), подсистемы сценарного анализа математических моделей. Основная часть программных модулей, обеспечивающих работу вышеуказанных подсистем, заложена в систему разработчиками, но имеется возможность добавления пользователями системы модулей собственной разработки для адаптации системы под выполнение своих задач.
