Содержание к диссертации
Введение
1. Роль транспортной сети в социально- экономическом развитии региона16
1.1 .Анализ рынка транспортных услуг 19
1.1.1. Транспорт и его задачи 19
1.1.2.Конкуренция, как инструмент самоорганизации транспортного рынка 22
1.2.Роль территориальных функций транспорта в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем 25
1.2.1.Роль территориальных функций транснационального транспортного коридора Восток-Запад в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем 25
1.2.2. Роль территориальных функций 9-го интермодального коридора Север-Юг в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем 31
1.3.Транспортная доступность как ресурс и ее влияние на социально-экономическое развитие территории. Постановка научной задачи и выбор методов ее решения 34
1.3.1.Транспортная доступность как ресурс и ее влияние на социально-экономическое развитие территории 34
1.3.2.Постановка научной задачи и выбор методов ее решения 39
Выводы по главе 41
2. Разработка модели оценки эффективности функционирования транспортной сети Региона 44
2.1 .Роль транспортного фактора в функционировании территориальных систем и проблема единой транспортной сети. 45
2.1.1.Методические аспекты развития региональной транспортной сети 46
2.1.2. Модель стоимостной оценки транспортно-географического положения объектов 51
2.2. Методологический подход к описанию транспортной сети региона 57
2.2.1.Представление транспортной сети моделью связных ориентированных графов 58
2.2.2.Статистическая и аналитическая модели операционного анализа управления транспортной сетью региона 63
2.3.Модель оценки пропускной способности транспортной сети региона 75
2.3.1. Модель оценки пропускной способности транспортной сети
региона в условиях наличия помех перевозкам 76
2.3.2. Модель оценки объема транспортных перевозок и емкости транспортной сети региона 85
Выводы по главе 87
3 Синтез комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона и рекомендации по ее применению на примере совершенствования транспортной сети региона республики коми 91
3.1.Формирование комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона на основе модели многокомпонентных систем : 92
3.1.1.Представление комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона моделью многокомпонентных систем 92
3.1.2. Основные этапы и процедуры комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона 96
3.2. Применение комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона для оценки эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми 100
3.2.1.Анализ социально-экономического развития Республики Коми 101
3.2.2. Ориентиры инвестиционной политики и активности, развитие международных экономических и финансовых связей 118
3.3.Модель оценки экономической эффективности функционирования перспективной транспортной сети региона Республики Коми 123
3.3.1. Интеграция транспортной сети региона Республики Коми в международную транспортную сеть 124
3.3.2. Описание модели оценки экономической эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми 132
Выводы по главе 164
Заключение 167
Список использованной литературы 175
- Роль территориальных функций 9-го интермодального коридора Север-Юг в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем
- Методологический подход к описанию транспортной сети региона
- Модель оценки объема транспортных перевозок и емкости транспортной сети региона
- Применение комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона для оценки эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми
Введение к работе
Актуальность темы. Развивающийся транспортный рынок страны ставит перед обществом множество сложных проблем, возникающих в связи с постоянно меняющейся экономической и политической ситуацией, как в стране, так и в мире. Характер этих проблем существенно разнится: одни из них выходят за рамки транспортной отрасли и тесно переплетены социально-экономическими аспектами жизнедеятельности государства, другие связаны с чисто прагматическими интересами субъектов транспортного рынка, третьи носят сугубо внутренний, так сказать «внутритранспортный» характер. Но при всем их многообразии есть одно обстоятельство, которое присуще данному этапу развития транспортной отрасли России во всех ее проявлениях: происходит существенная трансформация стоящих перед ней целей. Действительно, прежние цели первостепенного выполнения квартальных, годовых и пятилетних планов перевозок, безусловного освоения объемов капитальных вложений и т.д. потеряли смысл. На их место пришли другие цели: «Добиться устойчивой конкурентной способности на внешнем рынке транспортных услуг мирового сообщества, а на внутреннем рынке - обеспечить высокий интегральный уровень рентабельности отрасли при удовлетворении спроса на количество и качество транспортных услуг, как одно из необходимых и первостепенных условий обеспечения жизнеобеспечения, современного общества».
Первопричиной таких трансформаций целей и, как следствие, -задач, стоящих перед транспортом России, является стратегическая линия Президента и Правительства на реформирование экономики страны, органическое вхождение ее в мировую экономическую систему. Так, в своем ежегодном послании Федеральному Собранию Президент РФ В.В. Путин отмечает: «Без интеграции российской экономики в мировое рыночное хозяйство невозможно строительство солидного экономического фундамента нашей страны. Стратегическая задача России - войти в мировое хозяйство не в качестве сырьевого придатка, а гармонично развитой, передовой страной с высоким технологическим уровнем, соответствующим вызовам XXI века» /1/.
В настоящее время регион это часть территории одной страны, страны в целом или нескольких стран. В соответствии с этим следует подчеркнуть, что характерной чертой наступающего XXI века являются процессы глобализации и маркетизации жизни мирового сообщества. Применительно к транспорту первое означает, что отныне все достоинства и недостатки транспортной системы той или иной страны имеют уже не только внутренние, но и внешние проявления. Так, если национальная транспортная система развита неадекватно требованиям рынка (например, пропускная способность транспортной сети не достаточна для освоения существующих и прогнозируемых объемов перевозок, не гибкая тарифная политика и т.д.), то экспортно-импортный потенциал страны снижается и, как следствие, национальное благосостояние, по крайней мере, не улучшается. Это положение наглядно иллюстрируется теми проблемами, которые возникли перед Россией в рамках реализации проекта Европейского Союза (ЕС) по созданию системы Критских транспортных коридоров. Таким образом, национальную транспортную систему необходимо рассматривать уже
как открытую систему и применять для ее исследования соответствующие методы анализа.
С другой стороны и процессы маркетизации оказывают существенное влияние на транспортную систему страны. Это связано с тем, что рыночные тенденции формируют иную структуру экономики, которая в целом и определяет требования к национальной транспортной системе. Так, например, в странах с плановой экономикой выпускается и потребляется больше первичных продуктов (угля, руды, стали, электрической энергии и т.д.) на единицу экономической активности, нежели в странах с рыночной экономикой. Соответственно, намного выше потребность в перевозках больших объемов грузов, произведенных добывающей промышленностью, с невысокими транспортными издержками, что и определяет выбор железнодорожного транспорта как базового (например, в СССР). В рамках рыночной экономики (при реализации принципов маркетинга и логистики /61/, /70/) особое значение приобретают проблемы формирования, управления и обеспечения устойчивого функционирования каналов грузопотоков, поскольку 90-95% времени жизненного цикла товары находятся в процессе транспортировки /69/. В странах с развитой рыночной экономикой такие каналы создавались годами, зачастую методом проб и ошибок, при активном вмешательстве государства (это особенно характерно для стран ЕС) и в настоящее время практически сформировались. Об этом свидетельствует, например, система Критских транспортных коридоров. Транспортный рынок же нашей страны, как отмечалось выше, находится в стадии формирования с присущими этому периоду ярко выраженными переходными процессами и неопределенностью их протекания. Характер и динамика этих процессов в значительной степени определяется структурой собственно рынка, в
рамках которой можно выделить два главных взаимодействующих субъекта:
транспортная система;
потребители транспортной продукции - грузоотправители и грузополучатели.
Их стратегия поведения подчинена основной цели - завоевание наиболее выгодных, доминирующих позиций на транспортном рынке. И это естественно. Так, для потребителей транспортной продукции это означает добиться максимального сокращения расходов на перевозку, доступности транспорта в любое время, обеспечения сохранности грузов и доставки их точно в срок и т.д. Для транспортных организаций важно завоевать или сохранить наиболее благоприятное положение на рынке транспортных услуг по сравнению со своими конкурентами и привлечь для перевозки как можно большее количества грузов. С этой целью проводится работа по улучшению транспортного сервиса, формируются конкурентоспособные тарифы и т.д. Результатом этих усилий является получение максимального дохода и прибыли. Причем важной спецификой отечественного рынка транспортных услуг является доминирование на нем железнодорожного транспорта (например, до 70...80% грузовых перевозок по основной номенклатуре грузов осуществляется железнодорожным транспортом). Поэтому для формирования равновесного состояния на рынке транспортных услуг необходимо достижение разумного компромисса между субъектами конкурентной среды, позволяющего получить интегральный экономический эффект всем участникам рынка.
Теоретической базой для построения таких компромиссных экономических систем и принятия рациональных решений по ним служат теория игр, методы теории принятия решений, информационные
системы стратегического прогнозирования и планирования, математическое моделирование экономических процессов, теория оптимального управления экономическими процессами, которые учитывают взаимосвязи коллективного оптимума и функционирования рынка (они составляют раздел «экономики благосостояния»). Что они показывают применительно к сложившейся у нас ситуации? Поскольку транспортная продукция не «складируется», то предложение должно подстраиваться под самый высокий уровень спроса, который, в общем случае, сильно меняется под воздействием сезонных колебаний различного характера (например, цена на баррель нефти, одного из основных источников экспорта страны, может меняться на мировых рынках иногда до 4 раз в году). Другими словами, объем перевозок на транспорте примерно следует за изменением объемов экономической деятельности. По этим причинам спрос, а иногда и предложение, очень изменчивы. Поскольку обе эти величины относительно неэластичны, по крайней мере, в течение короткого промежутка времени, то возможны существенные изменения цены, способные привести к нарушению достигнутого компромисса на рынке транспортных услуг, его стагнации и, как следствие, к банкротству некоторых транспортных организаций. Для нашей страны эта ситуация более чем реальна, учитывая ту позицию, которую занимает на рынке транспортных услуг железнодорожный транспорт /71/.
Можно ли избежать этой негативной, но вполне реальной ситуации? Ответ положительный - да, за счет проведения государством разумной политики на рынке транспортных услуг. Причем, и это очень важно, в основе данной политики должны лежать не директивные методы, а экономическая стратегия влияния на рынок, основанная на выборе рациональных базовых тарифов на перевозку грузов и
допустимых коридоров их изменения. Для этого необходимо оперативно провести оценку эффективности транспортной сети, чтобы принять обоснованное решение по ее развитию. Зачастую такие решения могут приниматься в условиях недостатка исходной информации, т.е. в условиях неопределенности /8/, /72/.
К настоящему времени в области оценки эффективности функционирования транспортной сети региона, как образующей его инфраструктуру, имеется весьма ограниченное число работ, а сама проблема рационального развития транспортной сети так и не получила законченного решения, что и определило актуальность данной диссертационной работы.
В соответствии с актуальностью целью диссертационной работы является следующее. Исходя из анализа влияния региональной транспортной сети на социально-экономическое развитие региона определить роль транспортной сети в развитии региона; разработать комплексную методику оценки эффективности функционирования транспортной сети региона; применить комплексную методику оценки эффективности функционирования транспортной сети региона для оценки эффективности функционирования перспективной транспортной сети региона Республики Коми.
На основе целевой установки в диссертационной работе поставлена научная задача, которая состоит в разработке комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона с целью выбора наилучшего или, по крайней мере, рационального ее варианта по критерию достижения максимального (нехудшего) экономического эффекта для народного хозяйства региона.
Объект исследования: структура и размещение сети путей сообщения, транспортных коридоров.
Предмет исследования: анализ и прогноз характеристик качества и эффективности транспортного обеспечения территории и населения.
Методы исследования. Диссертационная работа базируется на совокупности методов, используемых для ее решения: анализа и синтеза транспортных сетей и больших экономических систем; статистических испытаний, математического моделирования экономических процессов и динамического программирования; теории вероятностей и математической статистики; моделирования многокомпонентных систем; теории принятия решений; теории оптимального управления экономическими процессами в целом и транспортными системами в частности; теории стратегического прогнозирования и планирования; теории графов и др.
Основные направления исследования.
Основными направлениями исследования над диссертацией являются:
анализ роли транспортной сети в социально-экономическом развитии региона;
разработка модели оценки эффективности функционирования транспортной сети региона;
синтез комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона и выработка рекомендаций по ее применению.
Структура работы.
В соответствии с поставленной научной задачей, целями и
направлениями исследования структура диссертационной работы содержит введение, заключение, три главы и список использованной литературы.
Содержание работы.
Во введении обосновывается актуальность работы, определены цели исследования, поставлена научная задача, установлены основные направления исследования, определены положения выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость, полученных новых научных результатов, приведены данные об апробации основных результатов, публикациям автора по теме работы, а также об объеме диссертации.
В первой главе проведен анализ рынка транспортных услуг, на качественном уровне, дана оценка роли территориальных функций транспорта в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем, осуществлена предварительная оценка транспортной доступности как ресурса и ее влияние" на социально-экономическое" развитие территории.
Во второй главе рассмотрены методические аспекты развития транспортной сети и выявлены экономические особенности функционирования транспорта для территориальных систем, проведена стоимостная оценка транспортно-географического положения транспортной сети, на основании чего выработан методологический подход к описанию транспортной сети региона и формализованы основные компоненты в виде моделей оценки эффективности функционирования транспортной сети региона (стоимостной, связных ориентированных графов, статистическая и аналитическая операционного анализа, пропускной способности) составляющих научно-методический аппарат, положенный в основу комплексной
методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона.
В третьей главе на базе моделей, разработанных во второй главе
синтезирована комплексная методика оценки эффективности
функционирования транспортной сети региона эвристическими методами в виде модели многокомпонентных систем, дополненной моделью оценки экономической эффективности функционирования транспортной сети региона, сформирован вектор показателей качества и критерии качества, комплексная методика оценки эффективности функционирования транспортной сети региона применена для прогнозирования развития транспортной сети региона Республики Коми и проведена оценка ее экономической эффективности.
В заключении представлены основные выводы, полученные в результате проведенного исследования, констатируется факт решения поставленной научной задачи, излагаются предложения по направлениям дальнейших исследований.
Основные положения, выносимые на защиту.
Методологический подход к описанию транспортной сети региона. Представлен моделями связных ориентированных графов и операционного анализа, последние из которых при своей простоте позволяют получить многостороннюю оценку эффективности производственной деятельности транспортной сети на текущий период на основе ограниченного числа исходных параметров.
Модель оценки пропускной способности транспортной сети региона, позволяющая установить эффективность транспортной сети при осуществлении перевозок в условиях воздействия помех перевозкам. Эта модель позволяет оценить транспортную сеть извне и предъявить к ней требования на начальном этапе совершенствования.
3. Основные этапы и процедуры комплексной методики оценки
эффективности функционирования региональной транспортной сети.
4. Модель оценки экономической эффективности
функционирования перспективной транспортной сети, разработанная с
использованием теории моделирования многокомпонентных систем, и
ее применение для оценки экономической эффективности
перспективной транспортной сети региона Республики Коми, а также
результаты расчетов.
Научная новизна.
Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке научно-методического аппарата, составляющего основу комплексной методики оценки функционирования транспортной сети региона.
Новыми результатами исследования являются.
1. Статистическая и аналитическая модели операционного
анализа транспортной сети региона, позволяющие моделировать работу
транспортной сети, основываясь целиком на логике и принципах, по
которым осуществляется процесс выполнения транспортных перевозок в
реальных транспортных сетях.
Модель пропускной способности транспортной сети региона, позволяющая выработать требования к ней без глубокого исследования ее внутренней структуры, а также оценить возможности транспортной сети в условиях наличия помех транспортным перевозкам.
Основные этапы и процедуры комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона.
Дополнение модели оценки экономической эффективности функционирования транспортной, сети региона положениями теории
моделирования многокомпонентных систем и ее применение для оценки экономической эффективности перспективной транспортной сети региона Республики Коми, а также результаты расчетов.
Практическая значимость.
Практическая значимость, полученных в диссертационной работе результатов состоит в том, что на их основе возможна оценка любого варианта транспортной сети на первоначальных этапах ее проектирования.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на парламентских слушаниях Государственной Думы от 18 апреля 2002 года на тему «Состояние и перспективы развития российских транспортных коридоров Европа — Азия»;
на научно-технических конференциях Международной академии транспорта.
Результаты исследований и основные положения диссертационной работы опубликованы в 3-х печатных работах /18/, /29/, /74/, реализованы в 5-ти отчетах о НИР /10/, /19/, /53/,/54/, /76/, получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель /30/ и три акта о внедрении (реализации) результатов исследований.
Объем диссертации.
Диссертационная работа написана на 146 страницах
машинописного текста, содержит 14 рисунков, 16 таблиц, список использованной литературы включает 78 наименований.
Роль территориальных функций 9-го интермодального коридора Север-Юг в общей схеме изучения территориально-хозяйственных систем
определяется главной стратегической задачей — стать центром на самых коротких и экономически выгодных европейско-азиатских транспортных маршрутах. Именно поэтому развитие Астрахани, как южных ворот транспортного коридора "Север- Юг", входит в число стратегических интересов России на Каспии /10/.
Астрахань стала активно восстанавливать транспортно-экономические связи с Ираном. Исследования потенциальных грузопотоков показывают, что к направлению на страны Прикаспия, Персидского залива, Юго-Восточной Азии тяготеет от 20 до 40 млн. тонн груза. Не случайно, в июне 1997 г., третья общеевропейская конференция по транспорту внесла предложение по развитию 9-го интермодального коридора с продолжением его на Астрахань. Это продолжение логично распространилось через каспийскую ветку, порты Ирана на Индию. Речь идет о переориентации части традиционного индийского транзита, доставляемого в настоящее время в Россию либо через Суэцкий канал в порты Гамбург и Котка, либо через Турцию в Новороссийск.
Новый транспортный маршрут из Индии через Иран и Астрахань, кроме 30-40 % экономии средств и времени доставки грузов, имеет и ярко выраженный российский интерес. Во-первых, это позволит потеснить судоходные компании третьих стран, являющихся сейчас монополистами экспортно-импортных перевозок между PUWKCM и Индией. Во-вторых, южным регионам России, Поволжью, Уралу выгоднее получать индийский импорт не через Финляндию и Москву, а непосредственно через южные ворота России — Астрахань. И в-третьих, новый коридор способен оттянуть на себя часть грузов ТРАСЕКИ, пересекая его перпендикулярно и предлагая грузовладельцам, выигрыш во времени 10-12 дней при повороте на наш коридор. Пространственное расположение территории РФ (ее географии) таково, что она находится на пути прямых транзитных транспортных потоков в направлениях Север-Юг и Восток-Запад, которые имеют существенное преимущество по сравнению с существующими в настоящее время окружными транспортными путями и могут приносить государству весьма весомые валютные доходы. Владельцем всех транспортных сетей - воздушных, наземных, водных - в РФ является государство, поэтому частичная сдача их в эксплуатацию для транзита грузов и пассажиров, при резком дефиците государственного бюджета, должна представлять серьезную экономическую заинтересованность правительственных органов. В этом случае транспортная отрасль из поглотителя бюджетных средств превращается в их поставщика.
Таким образом, транспортная отрасль, в отличие от других более однородных отраслей включает в себя различные виды транспорта, находящиеся в противоречивых отношениях рынка транспортных услуг, имеющие свою специфику, свою физико-техническую основу, свой уровень конкретной способности и ряд других особенностей, но призванные взаимодействовать в едином транспортном процессе и поэтому нуждающиеся в едином стратегическом мозговом центре, вырабатывающем государственную транспортную политику, направленную на максимальное использование всех транспортных ресурсов.
Краткое рассмотрение некоторых концептуальных положений формирования стратегии управления направленным развитием транспортной отрасли в условиях выхода из системного кризиса и продолжения реформ перехода к рыночной экономике, позволяет сделать следующие выводы.
Во-первых, усиление роли государства в переходный период должно быть направлено на более рациональное использование существующих пространственных и временных ресурсов пропускной способности государственной транспортной сети для организации транзитных перевозок.
Во-вторых, совершенствование организационной структуры транспортной отрасли направлено на создание единого координирующего центра государственной исполнительной власти.
В-третьих, использование результатов современной науки и новых информационных технологий для поиска более эффективных решений в транспортных процессах.
Транспортная доступность как ресурс и ее влияние на социально-экономическое развитие территории. Постановка научной задачи и выбор методов ее решения
Учитывая предыдущие рассуждения, рассмотрим общий фон, на котором проявляется социально-экономическая значимость конфигурации транспортных сетей.
Транспортная доступность как ресурс и ее влияние на социально-экономическое развитие территории
Давно известны структурные связи транспортной системы с внетранспортными системами, в частности относительно высокие коэффициенты корреляции связывают развитие транспортной инфраструктуры (по уровню густоты, связности) с уровнем урбанизации, демографическим индексом, уровнем производственно-технического развития территории. Известно, что внетранспортньш эффект от улучшения обеспеченности дорогами в 8-10 раз превышает эффект на транспорте. В табл. 1.1 приведены некоторые рассчитанные соотношения, которые характеризуют степень влияния обеспеченности дорогами на социально-экономическое . развитие территории при увеличении доли автодорог с твердым покрытием в 2 раза.
При этом обеспеченность дорогами носит подчас противоречивый характер, например в лесном хозяйстве она увеличивает процент загораемости лесов, но уменьшает процент выгораемости.
Если влияние уровня развития транспортной сети в целом на социально-экономическое развитие территории не вызывает сомнения, то аналогичная связь степени надежности конфигурации сети и уровня территориального социально-экономического развития не столь очевидна.
Можно выделить несколько конкретных источников экономии за счет изменения конфигурационных особенностей сети. Например, спрямление трассы или повышение цикличности сети приводит к сокращению объемов транспортной работы при сохранении объема перевозок. Второй источник — частичное высвобождение автопарка в результате уменьшения транспортной работы благодаря возможности маневра на транспортной сети. Третий источник — сокращение оборотных средств, связанных с ускорением доставки. Наконец, еще один источник — снижение транспортных расходов. Эти источники экономии от улучшения конфигурации сети вместе с "несостоявшимися" убытками (аварии, порча грузов во время транспортировки из-за выхода из строя одного из участков сети и т.д.) и составляют эффект на транспорте.
Методологический подход к описанию транспортной сети региона
Создание единого методологического аппарата исследования проблем управления грузовыми перевозками на транспортной сети невозможно без разработки адекватного, строго формализованного, компактного описания процесса перевозок на сети, как единого математического объекта. Заметим, что вышеперечисленные особенности задачи однозначно свидетельствуют, что в качестве объемных показателей перевозочного процесса должны выступать весовые характеристики перевозимых грузов, отнесенные к их конкретным категориям, а не количество отправленных вагонов по их типам.
Задача прогнозирования грузовых перевозок на транспортной сети региона имеет значительные отличия от прогнозирования перевозок между отдельными пунктами, либо прогнозирования только интегральных объемных показателей через временные ряды. В контексте рассматриваемой в работе научной задачи эта задача представляет собой новую постановку, которая в литературе по данной проблематике не достаточно полно отражена. Действительно, прогнозировать необходимо не только интегральные объемные показатели перевозок различных категорий грузов, но и распределение этих перевозок на заданной топологии транспортной сети. Более того, возможны изменения и в самой топологии сети. Безусловно, в такой общей постановке, данная проблема ни теоретически, ни практически полностью не может быть разрешена. Однако, существуют определенные условия, при которых эта задача может быть решена с достаточным для практических приложений качеством.
В общем случае для математического описания процессов, связанных с грузовыми перевозками в заданном регионе, необходимо формализовать следующие основные компоненты: топологию транспортной сети рассматриваемого региона; грузопотоки на заданной топологии транспортной сети; модель управления грузопотоками; влияние внешних экономических факторов.
Рассмотрим математическое описание первых трех компонент рассматриваемой модели. Четвертый компонент анализируется в 3 главе.
Транспортная сеть региона представляет собой множество транспортных узлов (станций) и коммуникационных связей между ними (дороги). Математически подобный объект представляет собой связный ориентированный граф, структура которого в общем случае является произвольной. В случае, когда на транспортной сети нет участков дорог, эксплуатируемых только в одном направлении, топологию сети можно описывать неориентированным графом. Заметим, что в случае несвязности рассматриваемого графа раздельные его части представляют отдельные невзаимосвязанные транспортные сети и могут рассматриваться независимо друг от друга. Поэтому, в дальнейшем это свойство графа сети предполагается аксиоматически заданным.
Введем в рассмотрение неупорядоченное множество Р транспортных узлов, связанных множеством дуг (путей). Переход с одного транспортного узла к другому требует затрат времени и ресурсов, обозначим его через матрицу стоимости дуг с, рис.2.2. где N— количество узлов в рассматриваемой транспортной сети региона,
Поскольку, множество Р всегда конечно, то существует взаимно однозначное соответствие множество индексов транспортных узлов.
Тогда, топологию транспортной сети на множестве Р можно задать квадратной матрицей Т коммуникацией и между ними нет промежуточных узлов; О, в противном случае.
В силу определения (2.5) матрица Т является симметричной а ее диагональные элементы равны нулю ttj = 0.
Очевидно, что матрица Т на множестве Р определяет связный неориентированный где множество пар вершин Р задается матрицей Г в соответствии с правилом: Из условия (2.6) следует, что введенная матрица Т по отношению к графу G = (Р,С) является матрицей инцидентности.
Введем необходимые в дальнейшем понятия и определения. Узел транспортной сети р(, будем называть конечным (граничным) узлом, если существует единственное/ такое, что ty = 1 Узел транспортной сети Р( будем называть транзитным (промежуточным) узлом, если существует только два индекса j\ и ji
Узел транспортной сети р( будем называть транспортным узлом, если существует более двух индексов jb к 2 таких, что tijk = 1.
В соответствии с приведенными выше определениями множество узлов транспортной сети допускает следующее разбиение:
где Sp- множество конечных (граничных) узлов; ST- множество транспортных узлов; 5/7 - множество промежуточных (транзитных) узлов.
На определенном выше транспортной сети построим функцию, задаваемую матрицей при выполнении условий (2.9) и (2.10).
Заметим, что в силу введенного определения стоимость, соединяющая узлы і и j транспортной сети, может быть не единственной. Однако, аксиоматически введенное свойство связанности графа G = (Р, С) позволяет утверждать, что кортеж (2.9) существует всегда.
Множество всех путей, соединяющих узлы і и j в рамках рассматриваемой транспортной сети, обозначим как:
Под наименьшей стоимостью дуги между узлами / и j транспортной сети в дальнейшем будем понимать величину, определяемую следующим образом:
интересах построения модели описания процесса транспортных перевозок на сети, задаваемой графовой моделью (2.6), определим матрицу наименьших стоимостей:
Модель оценки объема транспортных перевозок и емкости транспортной сети региона
В конечном итоге нас интересует количество перемещенной полезной нагрузки. Пропускная способность транспортной сети (2.34) в пределе определяет то содержащееся в транспортной перевозке количество полезной нагрузки, которое может быть перемещено по транспортной сети в единицу времени без сбоев. За время Тп может быть перемещено по транспортной сети полезной нагрузки
Таким образом, транспортная перевозка характеризуется тремя параметрами: Fn -требуемой производительностью транспортной сети; Ти — длительностью транспортной перевозки; Ап = log(Pnn/ Ti) - уровнем транспортной перевозки с учетом помех (грузоподъемность, количество пассажиров).
Эти характеристики транспортной перевозки удобно представить графически в прямоугольной системе координат. Тогда любая транспортная перевозка будет изображаться параллелепипедом (рис.2.6, сплошная линия) с объемом
Очевидно, что для того, чтобы объем транспортной перевозки по транспортной сети был выполнен без сбоев, производительность транспортной сети FJC должна быть не меньше требуемой производительности Fn для осуществления перевозки. Времени на перевозки 7тс должно быть отведено не менее требуемого времени 7п, а уровень помех перевозкам в транспортной сети Атс не должен превосходить заданного Аи, т.е. должны быть выполнены следующие
Рис.2.6.Графическое представление: объема транспортной перевозки - сплошная линия; емкости транспортной сети - пунктирная линия
Следовательно, с точки зрения графического представления параллелепипед объема транспортной перевозки должен вписаться в параллелепипед емкости транспортной сети. Однако формально с точки зрения транспортных перевозок (2.34) условия (2.37) являются не обязательными, а условие (2.38) является достаточным. Это формальное математическое положение может быть реализовано практически.
Пусть параметры емкости транспортной сети заданы (ГТс, FJQ, AJC), а параметры исходного объема транспортной перевозки отличаются (7п, Fn, An). Возникает вопрос, как, например, осуществить перевозку, имеющую Fn FTC. Оказывается это возможно, если увеличить время на перевозку или уровень транспортной перевозки, если это возможно, таким образом трансформировав объем транспортной перевозки с соблюдением условия (2.38). Но при этом увеличивается техническая сложность системы управлениятранспортными перевозками.
Приведенный подход к оценке пропускной способности транспортной сети позволит выявить в каком направлении необходимо вести совершенствование емкости транспортной сети с целью повышения ее эффективности при все более увеличивающемся объеме транспортных перевозок. В случае же если объем перевозок будет превышать емкость транспортной сети, не выполняется условие (2.38), то необходимо менять один из ее параметров Ттс, FJQ, AJC- Методов оптимизации времени и ресурсов транспортной сети в данном случае не достаточно. В общем случае для математического описания процессов, связанных с перевозками в заданном регионе, необходимо формализовать следующие основные компоненты: топологию транспортной сети рассматриваемого региона; грузопотоки на заданной топологии транспортной сети; модель управления грузопотоками; влияние внешних экономических факторов. Задача оценки и задача принятия решения тесно переплетены между собой и каждая в отдельности теряет всякий логический смысл. В силу этого общая схема комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона может быть представлена в следующем виде: предварительный анализ проблемы; постановка задачи; получение исходных данных; получение оценок; анализ и интерпретация полученных результатов оценки; принятие решения.
На основе особенностей территориального функционирования единой транспортной сети в регионе сформулирована в общем виде исследовательская гипотеза, ее следствия и логическая схема решения возникших проблем: конфигурация сети может быть вычленена как ее особая разновидность системных свойств (по отношению к общеизвестным технико-экономическим свойствам), иными словами, топология сети может рассматриваться как дополнительный по существу и специфический по содержанию ресурс социально-экономического развития той или иной территории; специфика ресурсности конфигурации сети выражается в понятиях надежности системы путей сообщения. Общая надежность складывается из двух независимых видов надежности: технической, учитывающей технико-экономические особенности конкретного вида путей сообщения, и надежности конфигурации, зависящей только от топологии; территориальное развитие региональной транспортной системы может достаточно точно планироваться на основе нормативов надежности.
Разработанная автором модель стоимостной оценки транспортно-географического положения точечных объектов с фиксированными жизненно важными связями позволяет оценить эффективность транспортной сети через коэффициент интегральной транспортной доступности, который является системным показателем обеспеченности территории транспортными путями.
Методологический подход к описанию транспортной сети региона автором представлен моделями на основе связных ориентированных графов и операционного анализа управления транспортной сетью региона. В работе приведено подробное математическое описание моделей и сделаны следующие выводы: в зависимости от информации о стоимости дуги можно выделить два основных типа транспортных сетевых моделей: модели с учетом только временных характеристик (ограничение на ресурсы не накладывается) и модели с учетом временных и ресурсных характеристик.
Применение комплексной методики оценки эффективности функционирования транспортной сети региона для оценки эффективности функционирования транспортной сети региона Республики Коми
Республика Коми расположена на крайнем северо-востоке Европейской части России. Площадь республики — 416,8 тыс. км2, что составляет 2,4% общей площади территории Российской Федерации. Наибольшую протяженность территория республики имеет с юго-запада на северо-восток — 1275 км. Столицей Республики Коми является г. Сыктывкар. В переводе с языка коми название города означает "город на реке". Сыктывкар стоит в устье р. Сысолы, впадающей в крупную северную р. Вычегда - судоходного притока р. Северная Двина. Расстояние от Сыктывкара до Москвы - 1400 км.
Большая протяженность территории республики, ее сложная геологическая структура и климатические условия предопределили особенности ее природной среды. 71% территории Республики Коми занимает таежный лес. Общая площадь лесного фонда составляет 39,1 млн. га. Запас древесины в лесах достигает 2,8 млрд. м3, 2 млрд. из которых — эксплуатационные леса. Это почти половина запасов древесины и перспектива сохранения роли ведущего лесопромышленного региона Европейской части России.
Республика многонациональна — здесь проживает 1,115 млн. человек более 100 наций и народностей. Средний возраст экономически активного населения 38 лет. В настоящий момент наблюдается демографический кризис. Наиболее негативной особенностью современного демографического кризиса является беспрецедентно высокая смертность населения, особенно в трудоспособном возрасте. При этом смертность мужчин в 4 раза превышает смертность женщин. На первое место вышла смертность от неестественных причин: несчастные случаи, отравления, травмы, убийства и самоубийства.
Средняя продолжительность жизни в субъектах Российской Федерации, входящих в состав Северо-западного Федерального Округа (СЗФО), составляет 65 лет. Продолжительность жизни мужчин почти на 10 лет меньше, чем женщин. Ни одна страна мира не знает такого разрыва.
Снижение рождаемости ведет к старению населения. Доля лиц пенсионного возраста в составе населения СЗФО увеличилась с 1991 года более чем на 10%, в то время как доля детей и молодежи в структуре населения сокращается.
В соответствии с долгосрочным демографическим прогнозом обе эти тенденции сохранятся. Убыль населения Северо-запада будет идти более высокими темпами, чем по России в целом /50/, /51/. По оценке демографов, численность жителей Северо-запада уменьшится к 2016 году по сравнению с 2000 годом на 11% (1,6 млн. человек) при среднем снижении по России 7,2% и составит 12,8 млн. человек. Прогнозные значения численности населения Республики Коми до 2005 г. показывают некоторое увеличение (см. рис.3.2), однако с 2006 года начнется абсолютное и относительное уменьшение экономически активной части населения. Естественная убыль населения Северо-запада частично может быть компенсирована миграцией в СЗФО из других регионов Российской Федерации, а также из бывших союзных республик СССР и из-за рубежа (преимущественно из Вьетнама, Китая, Турции, Афганистана и т.д.). Но цифры миграции невелики. За 2000 год миграционный поток в СЗФО составил 10,1 тыс. человек, в том числе международная миграция — 5339 человек.
Особенно много приезжающих в СЗФО из бывших союзных республик Средней Азии, Казахстана, государств Закавказья. Причем приезжают не только русские, но и жители коренных национальностей. Имеет место и небольшая внутрироссийская миграция на Северо-запад, в основном за счет жителей республик Северного Кавказа. Хотя миграционный поток на Северо-запад сравнительно невелик, он порождает многочисленные социальные проблемы, включая проявления межэтнической напряженности, ухудшение криминогенной обстановки в целом.
Другая важная причина депопуляции Северо-запада - резкое ухудшение здоровья населения. Заболеваемость за последнее десятилетие увеличилась более чем в 2 раза, причем во всех возрастных группах населения, включая беременных женщин и детей. Растет количество инвалидов. В ряду основных причин снижения здоровья населения - увеличение потребления алкоголя, табака, наркотиков. Другая весьма значимая причина ухудшения здоровья населения — плохое состояние окружающей среды. Более чем 40% субъектов Российской Федерации страдают от загрязнения воздуха городов и промышленных центров, токсичных отходов. Для 30% регионов остро стоят проблемы загрязнения поверхностных вод, загрязнения и истощения подземных вод. Повсеместно происходят деградация земель, снижение их плодородия. Две трети населения страны проживает на экологически неблагополучной территории.
Крайне негативно на качестве человеческого потенциала сказывается неблагополучие в семьях. Оно приобрело такие масштабы, когда есть основания говорить о кризисе российской семьи. Ослабление социальной роли семьи во многом обусловлено снижением доходов домашних хозяйств.
Также снизилось качество молодежной составляющей человеческого потенциала Северо-запада - тех, кто вольется в ряды экономически активного населения в ближайшие 15 лет и последующий период.
Таким образом, демографические, медико-биологические, социальные, социально-психологические отклонения, деформации, многие из которых наметились еще в 60-80-е годы, сохраняются и углубляются. В результате качество и количество будущего экономически активного населения во все меньшей степени отвечает требованиям, предъявляемым современным типом экономического и социального развития. По мнению специалистов, даже если уже в
ближайшее время федеральный Центр и регионы сосредоточат усилия на решении острых молодежных проблем, то и тогда потребуется не менее 3-5 поколений для того, чтобы стали набирать силу позитивные процессы.
Качество человеческого потенциала в большой степени определяется уровнем жизни людей. После резкого падения в августе 1998 года уровень реальных доходов населения начал постепенно подниматься. В сентябре, текущего года размер средней заработной платы достиг 115 долларов (на начало 1998 года — 180 долларов). Это соответствует оплате труда менее одного доллара в час. По оценкам, простое физическое и социальное воспроизводство человека требует оплаты труда не менее 3 долларов в час (500 долларов в месяц). Как видим, Россия находится на уровне, который в 3 раза ниже минимально необходимого.
Интегральным показателем качества человеческих ресурсов страны, региона, используемым международным сообществом, является индекс развития человеческого потенциала (ИРЧП). Он рассчитывается на основании оценки динамики изменений в трех сферах: здоровье, образование, уровень жизни. Начиная с 1990 года, Программа развития ООН ежегодно оценивает ИЧРП в 174 странах мира. В 1990 году Россия занимала по этому показателю 41-е место, в 1992 году - 52-е, в 1998 году - 72-е /52/. В 2001 году Россия практически покинула группу развитых стран.
При оценке уровня развития человеческого потенциала нельзя не учитывать его социально-психологический фактор, который по существу характеризует потенциал . жизнестойкости нации в кризисных, чрезвычайных ситуациях, его способность к выживанию в экономически неблагоприятных условиях за счет мобилизации скрытых
резервов. Экономический кризис 1998 года выявил высокую степень жизнестойкости и психологической способности населения к выживанию, что позволяет надеяться на выход из создавшегося тяжелого положения.
