Введение к работе
Актуальность диссертационного исследования. В настоящее время в Российской Федерации имеется около 3000 предприятий, занимающихся предпринимательской деятельностью и использующих аварийные химически опасные вещества (АХОВ). В собственности предприятий имеются производственные цеха и склады, где используют, хранят или перерабатывают АХОВ. Такие объекты называются химически опасными объектами (ХОО). В настоящее время эти объекты находятся в ведении предприятий с различной организационно-правовой собственностью, которые относятся к разным отраслям промышленности (химической, пищевой и другим) и осуществляют предпринимательскую деятельность. Наличие на предприятии АХОВ значительно увеличивает риск потери предприятием части своих ресурсов, недополучения доходов или дополнительных расходов в результате ущерба, нанесённого промышленной площадке и прилегающей территории, работникам, населению, сельскому хозяйству, флоре и фауне.
Модернизация промышленного производства в условиях повышения безопасности требует больших финансовых средств, не всегда имеющихся на предприятиях и у федеральных (территориальных) органов управления. Во всяком случае, при реализации предпринимательских решений или при модернизации предприятий, имеющих дело с АХОВ, всегда имеет место ограниченность выделяемых инвестиционных средств для обеспечения безопасности. Однако потери можно значительно сократить за счет создания комплексной системы формирования управленческих решений по предупреждению аварий путем эффективного использования инвестиций, как объекта, так и региональных и федеральных органов управления.
В данном случае можно говорить о потерях или ущербе в результате аварий на ХОО и о затратах средств, регулярно выделяемых для борьбы с причинами, приводящими к таким авариям. С одной стороны, чем больше выделять средств, тем менее вероятной или невозможной становится авария, меньше аварийных простоев и более рентабельным становится производство. Но, с другой стороны, самой радикальной мерой для борьбы с аварией можно считать капитальный ремонт и полную замену оборудования ХОО, а на это средства если и будут выделяться, то не так часто за весь период жизненного цикла предприятия.
Возникающее противоречие определяет актуальность выбранной темы и задачи диссертационного исследования – создания нового инструментария управления рациональным распределением ограниченных средств, направляемых на предотвращение аварий (инвестирование в безопасность), на основе методов и алгоритмов, позволяющих оценивать ущерб и принимать решения по распределению средств при отсутствии оперативных данных о гипотетической аварии.
Степень разработанности направления исследования. Принятие инвестиционных решений по управлению рисками на опасных производствах требует проведения специальных исследований. Риск на ХОО подразделяется на: 1) производственный риск аварии, приводящей к ущербу на предприятии и на прилегающей территории; 2) инвестиционный риск реализации проектов, направленных на предотвращение аварий.
Проблеме деятельности опасных народнохозяйственных и специальных объектов посвящены работы отечественных учёных В.А. Акимова, В.В. Лесных, Н.Н. Радаева и М.И. Фалеева, А.Г. Хлуднева. Тематике прогноза ущерба от аварий на ХОО посвящены работы М.А. Шахраманьяна, В.В. Исмайлова, В.М. Колодкина и других. В зарубежной литературе наиболее значительными являются разработки Э. Дж. Хенли, Х. Кумамото и Р. Ортвина. Отличительной особенностью указанных работ является использование в расчетах оперативных данных с площадок предприятий, являющихся химически опасными объектами (ХОО): время года и суток, состояние приземного слоя воздуха, направление и скорость ветра. Однако есть две причины, по которым полезность такой информации при принятии инвестиционных решений невелика:
Во-первых, эта информация полезна, прежде всего, для принятия решений службами МЧС после аварии, т.е. после рискового события.
Во-вторых, если её использовать, то расчёты нужно выполнять по наихудшему сценарию развития чрезвычайной ситуации. Но по этой причине в расчётах может произойти ошибочное завышение ущерба.
Весьма актуальными являются задачи обоснования инвестиционных решений, направленных на снижение рисков в результате самой аварии. Это связано с тем, что объёмы денежных средств, выделяемых для ХОО региональными и федеральными органами, часто меньше средств, необходимых для снижения рисков чрезвычайных ситуаций до приемлемого уровня, что приводит к необходимости оптимизации распределения таких средств. В работах А.А. Емельянова, В.Д. Новикова и Ю.П. Потапенко для этого применялись методы системного анализа, математического и имитационного моделирования процессов реализации инвестиционного проекта. Положительным решением было объединение объекта инвестирования и субъекта, выделяющего средства, в одну систему с обратными связями, что позволяло оценивать устойчивость выполнения проекта, а в случае недостатка средств определять страховой объём дополнительного финансирования. Однако в их работах анализировался только риск невыполнения проекта в директивно заданное время.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является создание комплекса методов и алгоритмов принятия решений в процессах инвестирования в безопасность деятельности химически опасных объектов при отсутствии оперативных данных.
Для достижения указанной цели сформулированы и решены следующие частные задачи исследования:
1) систематизировать процессы рационального распределения инвестиций в безопасность ХОО при отсутствии оперативных данных;
2) обоснованно выбрать единицу измерения ущерба от гипотетической аварии, основанную на оценке площади зараженной территории;
3) разработать метод получения функциональных зависимостей потерь площади зараженной территории от количества выброса (слива) конкретных АХОВ;
4) алгоритмизировать оценку параметров экономического риска аварии на ХОО: пораженной площади, ущерба и потребных средств;
5) алгоритмизировать распределение инвестиций в безопасность, направляемых на снижение риска деятельности ХОО.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются предприятия всех организационно-правовых форм, использующие в своей деятельности аварийно химические опасные вещества.
В качестве предмета исследования выступают процессы обеспечения экономической безопасности деятельности предприятий в связи с возможными авариями, а также связанные с ними методы принятия решений, направленные на инвестирование в безопасность.
Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования.
Методологической базой являются методы системного анализа в управлении, экономико-математические методы, методы теории вероятностей, математической статистики, оптимизации, комбинаторики, а также методы анализа данных.
Теоретической базой исследования явились труды отечественных и зарубежных ученых по экономико-математическим методам и теоретическим основам управления риском в техногенной сфере, теория управления сложными системами, методы оптимизации, информационные технологии, методы алгоритмизации.
Эмпирическая база исследования представляет собой реальные и статистические материалы предприятий и МЧС по расчетам максимальных глубин заражения АХОВ, экономико-статистическую информацию органов государственной статистики о потерях в результате аварий и о средствах, выделяемых для их предотвращения, базу данных по ХОО Волгоградской области, а также практические результаты и современные методы оценки обстановки и управления в ЧС, проверенные на практике.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что автором решена новая научная задача комплексной оценки риска деятельности ХОО, обусловленного как возможностью аварий, так и необходимостью дорогостоящих превентивных мер по их предотвращению, и обоснования решений по выделению и распределению средств, инвестируемых в безопасность.
Наиболее существенные новые научные результаты, полученные лично соискателем, выносимые на защиту:
1. Предложена новая методологическая схема процесса рационального распределения инвестиций в безопасность ХОО. Автор разработал схему решения распределительной задачи и выделил основные её этапы; новизна заключаются в том, что при реализации этой схемы происходит не только оптимизация распределения выделяемых сумм, но и оцениваются потребные ресурсы, которые необходимы для снижения риска на заданную величину при недостаточном количестве этих сумм.
2. Введена новая единица измерения ущерба от гипотетической аварии – ущерб, нанесенный ХОО заражением единицы площади территории конкретным АХОВ. При этом впервые показано, что для каждого вещества стоимость пораженной единицы площади на территории конкретного ХОО и за её пределами в денежном измерении – слабо изменяющаяся величина, что существенно упрощает практические оценки вероятного ущерба, поскольку появляется возможность работы с математическим ожиданием, которое определяется заблаговременно.
3. Создан метод получения зависимости потерь площади зараженной территории от количества выброса конкретных АХОВ, используемых или вырабатываемых предприятием. Отличительная особенность предложенного метода заключается в отсутствии необходимости использования оперативных данных об аварии, применение которых в существующих методиках становится причиной необоснованного завышения оценок ущерба. Зависимости получены автором в табличном и аналитическом виде.
4. Разработан новый алгоритм оценки параметров экономического риска деятельности ХОО. Отличительная особенность алгоритма заключается в том, что автором предлагается оценивать такие параметры риска аварии на ХОО, как пораженную площадь, ущерб в денежном выражении и необходимые денежные средства для реализации мероприятий по предупреждению аварий. Используемые автором методы отличаются от результатов Н.Н. Радаева, В.А. Акимова, В.В. Лесных и М.И. Фалеева тем, что алгоритм основан на полученных новых ранее неизвестных зависимостях: а) пораженной площади от объёма выброса ХОО; б) ущерба от выделяемых денежных средств на предотвращение аварий.
5. Создан алгоритм оптимизации использования инвестиций, направленный на снижение риска деятельности ХОО. Алгоритм отличается от известных, основанных на методах математического программирования, тем, что учитывает современную реальность: средства инвестирования в безопасность часто выделяют намного меньше требуемых. Поэтому алгоритм основан на методах комбинаторики и алгоритмах сортировки для осуществления целенаправленного перебора вариантов. На основе этого алгоритма получен оригинальный способ оценки снижения площади поражения на определённую величину, когда средств для предотвращения аварий выделено явно недостаточно.
Обоснованность и достоверность результатов исследования.
Обоснованность результатов, выносимых на защиту, обеспечена применением научной методологии, использованием достижений прикладной математики, общей теории алгоритмов, теории оптимизации, теории вероятностей и математического анализа, а также базисных научных результатов, полученных другими авторами.
Достоверность полученных результатов обеспечена использованием официальных методик расчета глубин зон химического заражения, применением научно-обоснованных алгоритмов расчета площадей заражения, а также использованием базы данных паспортов ХОО Волгоградской области. Верификация результатов расчётов выполнялась при использовании опубликованных данных и справочных материалов.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Теоретическая значимость исследования состоит в приращении научного знания в области управления риском деятельности предприятия, использующего АХОВ, заключающегося в количественной оценке риска деятельности предприятия и эффективного использования инвестиций в безопасность.
Практическая значимость. Разработанные алгоритмы и методики могут быть использованы объектами любой отрасли промышленности, применяющими в своей деятельности аварийно опасные вещества. Полученные результаты также могут быть использованы федеральными и областными органами управления при инвестировании денежных средств, направляемых на снижение или минимизацию риска деятельности ХОО.
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности.
Диссертация и научные результаты, выносимые на защиту, соответствуют Паспорту специальности 08.00.13 – «Математические и инструментальные методы экономики», пунктам:
1.4. «Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений» – соответствуют пункты 2, 3, 4, 5 научных результатов;
2.3. «Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях» – соответствует пункт 1 научных результатов.
Апробация работы и реализация результатов исследования.
Апробация. Основные положения, выводы, а также полученные результаты нашли практическое применение в работе Главного Управления МЧС России, а также на химически опасных объектах Волгоградской области. Основные научные результаты докладывались на:
– Совещаниях руководителей МЧС России по Волгоградской области. – Волгоград: 2002, 2008.
– Конференциях студентов и молодых ученых города Волгограда. – Волгоград: 1998, 1999, 2000.
– Международных научных конгрессах «Роль бизнеса в трансформации российского общества». – Москва: 2008, 2009, 2010, 2012.
Реализация результатов. Результаты диссертационной работы внедрены:
– в деятельность Главного Управления МЧС России по Волгоградской области, что позволило ранжировать химически опасные объекты по степени их опасности и эффективно использовать инвестиции, направляемые в безопасность;
– в учебный процесс Московского финансово-промышленного университета «Синергия» в виде новых тем, практических занятий и лабораторных работ по учебным дисциплинам «Системный анализ экономических процессов» и «Риск-менеджмент».
Публикации. Основные положения, выводы и результаты диссертационного исследования опубликованы в 9 печатных работах общим объемом 3,05 п.л., в том числе в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований – 3 работы, авторским объемом 0,90 п.л.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы (102 наименования), 4 приложений, содержит 83 таблицы, 43 рисунка, 61 формулу. Общий объем работы составляет 150 страниц.
