Содержание к диссертации
Введение
1. Системный подход к прогнозированию облика и мощности проектируемых железных дорог при разработке концепции инвестиционного проекта 17
1.1. Состояние проблемы. Постановка задачи исследования 17
1.2 Основные системотехнические понятия и принципы 23
1.3. Описание НЖД в системных представлениях 28
1.4. Инвестиционный проект как основа системного подхода к проектированию НЖД 44
1.5. Оценка эффективности при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД 52
1.6. Цели и задачи прогнозирования при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД 58
1.7. Результаты и выводы 63
2. Прогнозный анализ влияния внешней среды на формирование облика НЖД 65
2.1. Постановка задачи прогнозного анализа 67
2.2. Природно-ресурсный потенциал Северо-востока РФ и роль железных дорог в его освоении 73
2.3. Влияние внешней среды на формирование основных технико-экономических показателей, определяющих экономическую эффективность НЖД 85
2.4. Фактор неопределенности исходной информации о внешней среде при разработке альтернатив концепции инвестиционного проекта НЖД 99
2.5. Определение грузооборота НЖД при обеспечении транспортного освоения нескольких очагов природных ресурсов 105
2.6. Значимость показателей, определяющих состояние внешней среды НЖД 115
2.7. Формирование допустимого множества состояний внешней среды НЖД 125
2.8. Результаты и выводы 130
3. Формирование множества альтернатив облика НЖД 132
3.1. Существенная постановка задачи формирования множества альтернатив облика НЖД 132
3.2. Математическая постановка задачи формирования множества альтернатив облика НЖД 136
3.3. Формирование исходного множества альтернатив структуры НЖД 147
3.4. Многокритериальная оценка ИМА «деревьев» структуры НЖД 156
3.5. Формирование множества альтернатив параметров при прогнозировании облика НЖД 166
3.6. Формирование ДМА облика НЖД с использованием метода анализа иерархий 172
3.7. Результаты и выводы 189
4. Методология прогнозирования облика НЖД в условиях риска и неопределенности состояний внешней среды 191
4.1. Энтропия как мера степени неопределенности облика НЖД и внешней среды 191
4.2. Виды неопределенности и рисков при разработке инвестиционного проекта НЖД 197
4.3. Прогнозирование множества альтернатив облика НЖД в условиях неопределенности состояний внешней среды 203
4.4. Энтропийный анализ принимаемых решений при прогнозировании множества альтернатив облика НЖД в условиях неопределенности состояний внешней среды 218
4.5. Определение значимости факторов риска при прогнозировании облика НЖД с использованием метода анализа иерархий 227
4.6. Прогнозирование облика НЖД с учетом фактора риска 242
4.7. Результаты и выводы 257
5. Прогнозирование этапного развития облика и мощности НЖД при разработке концепции инвестиционного проекта 261
5.1. Постановка задачи этапного развития облика и мощности НЖД 261
5.2. Экономическая эффективность очередности освоения очагов природных ресурсов 264
5.3. Влияние этапного развития облика НЖД на очередность обеспечения транспортного освоения очагов природных ресурсов 269
5.4. Выбор предпочтительной альтернативы облика НЖД с учетом этапного освоения очагов природных ресурсов 276
5.5. Прогнозирование расчетной мощности участков НЖД с учетом этапного освоения очагов природных ресурсов 282
5.6. Результаты и выводы 301
Основные выводы 303
Список использованных источников 307
- Оценка эффективности при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД
- Природно-ресурсный потенциал Северо-востока РФ и роль железных дорог в его освоении
- Математическая постановка задачи формирования множества альтернатив облика НЖД
- Прогнозирование множества альтернатив облика НЖД в условиях неопределенности состояний внешней среды
Введение к работе
Сложное экономическое положение России заставляет на всех уровнях управления страной вести активный поиск путей выхода из затянувшегося кризиса.
Одним из путей, позволяющих решить эту проблему, является вовлечение в хозяйственный оборот богатейших природных ресурсов Дальневосточного экономического района, включающего в свои границы территорию от Тайшета до Сахалина и от Чукотки до южных границ России (Забайкалье, Северо-восток и Дальний Восток).
Из мировой и отечественной практики известно, что без опережающего развития транспорта решить эту проблему невозможно. Большая капиталоемкость транспортной составляющей существенно влияет на эффективность инвестиционных проектов развития регионов. Как следствие, необходимо искать пути рационального начертания транспортной системы для связи очагов природных ресурсов между собой и магистральной транспортной сетью, с одной стороны, а с другой, на основе нетрадиционных подходов нужно разработать методологию отыскания эффективных альтернатив ее структуры и мощности для различных сценариев развития экономики на стадии создания концепции инвестиционных проектов.
Решение теоретических комплексных проблем прогнозирования развития и функционирования многовидовой транспортной системы региона в рыночных отношениях выходит за рамки одной диссертации.
По этой причине в настоящей диссертации рассматриваются проблемы теории и практики прогнозирования облика и мощности новых железных дорог на примере Дальневосточного региона.
Прежде, чем конкретизировать постановку задачи настоящей диссертации, приведем некоторые концептуальные выводы автора по стратегическим проблемам развития облика и мощности проектируемых железных дорог, полу-
ченные на основе многолетних исследований, в том числе в рассматриваемом регионе.
Стабилизация экономики Дальневосточного региона и ее развитие, как и России в целом, будет, на наш взгляд, в большей степени зависеть от освоения уникальных природных ресурсов, находящихся на территории этого региона.
Созданию благоприятных условий, способствующих освоению восточной окраины России и особенно ее северных районов, всегда придавалось важное значение. Закрепление новых земель, освоение природных ресурсов без дорог, естественно, было нереально. Именно это обстоятельство вызвало необходимость сооружения транссибирской магистрали (Транссиб), Байкало-Амурской магистрали (БАМ), а также строительства Амуро-Якутской железнодорожной магистрали (АЯМ).
Плотность железных дорог общего пользования в Восточной Сибири в 2,4 раза, а на Дальнем Востоке в 3,8 раза меньше, чем по России в целом. Это говорит о слабом территориальном развитии железнодорожной сети региона. Железные дороги распределены по территории региона крайне неравномерно, и основная часть сосредоточена в его южной части.
Основой железнодорожной сети Дальнего Востока является Транссиб. Принятая в эксплуатацию на всем протяжении БАМ является второй широтной опорной магистралью транспортной системы России на территории от Тайшета до Тихого океана. БАМ - это основа дальнейшего развития транспортной сети круглогодового действия Забайкалья, Дальнего Востока и Северовостока России. Однако, трудные экономические условия, сложившиеся за последние годы в России, не позволили в полном объеме выполнить планы доведения БАМ до проектной мощности с одной стороны и загрузки ее с другой.
Уместно вспомнить, что хозяйственное освоение прилегающей к БАМ зоны площадью 1,1 млн.кв.км, предполагалось осуществлять путем реализации целевой комплексной программы «Хозяйственное освоение зоны Байкало-Амурской магистрали». Проект программы готовился всеми заинтересованны-
7 ми министерствами и ведомствами и был рассчитан на реализацию путем финансирования из центрального бюджета на период до 1990 и 2000 годов. В нем были определены объемы промышленного и сельскохозяйственного производства в стоимостном и натуральном выражениях, лимиты капитальных вложений и объемы строительно-монтажных работ, необходимые для реализации программы, намечены основные задания по развитию непроизводственной сферы, выделены важнейшие объекты капитального строительства. При этом, каждое министерство и ведомство должно было получать финансирование на реализацию объектов программы целевым назначением (отдельной строкой в плане).
Сегодня ситуация с финансированием строительства новых объектов в стране резко изменилась. Финансирование строительства промышленных объектов в зоне БАМ из федерального бюджета практически отсутствует, что не позволяет создать в ней ни одного дополнительного рабочего места. Нехватка рабочих мест ведет к увеличению безработицы в регионе и соответственно оттоку квалифицированных и адаптированных к местным условиям кадров.
Из сказанного следует, что к хозяйственному освоению зоны влияния БАМ должны быть найдены другие подходы.
В качестве одного из них, отвечающего современным экономическим условиям, можно предложить создание крупных акционерных обществ, компаний, концернов, призванных решить проблему освоения природных ресурсов Дальневосточного региона. При этом, на наш взгляд, главными действующими цами, синтезирующими усилия субъектов Федерации, находящихся в зоне освоения, должны стать МПС РФ и дороги региона, как основные держатели инфраструктуры малоосвоенных районов. Они должны играть главную роль в этих акционерных компаниях, обществах и концернах.
Любой новый подход к решению вопросов освоения природных ресурсов огромного региона требует стартового капитала. Такой капитал может быть получен путем создания инвестиционного фонда под реализацию наиболее эф-
8 фективных проектов как промышленного, так и транспортного освоения этих
ресурсов. Кроме того, осуществление такого подхода возможно только при тщательно разработанной, научно обоснованной концепции развития транспорта региона с учетом комплексного освоения природных ресурсов. Железнодорожная отрасль имеет достаточный научный потенциал для решения этой задачи.
Первая попытка в этом направлении сделана ЦЭУ МПС в 1992-93 годах. По его заданию ученые МГУПС, ДВГУПС и НИИТП разработали и представили в ЦЭУ «Научно-обоснованную концепцию вариантов развития сети железных дорог для транспортного обеспечения комплексного освоения природных ресурсов Восточного и Дальневосточного регионов». К сожалению, дальнейшая работа была прекращена в связи с проблемами финансирования.
Участники разработки данной концепции проанализировали наличие ресурсов на территории от Байкала до Сахалина и от Транссиба до Ледовитого океана, выделили 24 очага крупнейших природных ресурсов, рассмотрели возможные варианты обеспечения их транспортного освоения. Выводы, сделанные в указанной работе, в которой принимал участие и автор диссертации, а также пример проектируемой и строящейся железной дороги Беркакит-Томмот-Якутск, показывают, что в этом регионе новые железные дороги должны носить пионерный характер, а их облик и мощность должны, в первую очередь, соответствовать особенностям решаемой задачи транспортного обеспечения освоения очагов природных ресурсов.
Исключительно высокая стоимость строительства новых железных дорог в данном регионе требует поиска новых нетрадиционных решений, в том числе и при формировании их облика, этапное развитие которого должно учитывать последовательность освоения очагов природных ресурсов. На начальном этапе их освоения отдельные участки новой железной дороги могут сооружаться по облегченным нормам, но основные параметры их плана и профиля следует назначать с учетом возможного роста грузопотока по мере развития региона.
В этих условиях необходимость проектирования, строительства и эксплуатации новых железных дорог должна определяться совместными интересами топливно-энергетической, лесной, горнодобывающей промышленности и транспорта региона.
Для окупаемости инвестиций в транспортную составляющую проектов освоения природных ресурсов, помимо получения доходов из главного источника, которым был и остается объем перевозимых грузов, необходимо участие железнодорожной отрасли в получении доходов и от реализации природных ресурсов на внутреннем и мировом рынках, так как трудовые ресурсы и инфраструктура железнодорожного транспорта являются основой для их освоения.
Выводы автора, заостряющие внимание на стратегических проблемах проектирования новых железных дорог для транспортного обеспечения освоения очагов природных ресурсов Дальневосточного региона России, приобретают особую актуальность в свете действий, осуществляемых в последние годы федеральными и региональными органами законодательной и исполнительной властей в области возрождения Транссиба и БАМ, и роли транспорта в освоении природных ресурсов исследуемого региона.
Так, в 1996 году вступила в действие утвержденная Президентом и Правительством России «Федеральная целевая программа экономического и социального развития Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 годы». Ход ее реализации постоянно обсуждается на Дальневосточных международных инвестиционных конференциях. Последняя, третья из них, прошла в Хабаровске в июне 1999 г и была посвящена вопросам инвестиционного сотрудничества в сфере транспорта, связи и энергетики региона. Для контроля за ходом реализации Федеральной программы и результатов конференций создана Межрегиональная ассоциация «Дальний Восток и Забайкалье».
В апреле 1999 года в г.Йркутске состоялись выездные парламентские слушания Государственной Думы Федерального Собрания РФ по проекту закона Российской Федерации «Об особой экономической зоне Байкало-Амурской
10 железнодорожной магистрали».
Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что создание системы новых железных дорог для развития экономики регионов России является по своей актуальности задачей государственного масштаба, которую невозможно решить без разработки научно обоснованной методологии, учитывающей новые экономические условия.
На решение этой задачи направлена и данная диссертация, посвященная проблемам теории и практики прогнозирования облика и мощности новых железных дорог, как сложной технической системы.
Цель исследования состоит в разработке научно-обоснованной методологии прогнозирования исходного и допустимого множества альтернатив облика новых железных дорог на этапе создания концепции инвестиционного проекта, позволяющей на основе многокритериальной оценки отобрать эффективную их область для принятия решений в различных экономических ситуациях.
Методика исследования. В диссертации использованы методы теории познания, применяемые в системотехнике: системный анализ - при построении концепции облика новых железных дорог как сложной технической системы; эмпирический — при формировании множества состояний внешней среды; ассоциативный - при построении математической модели облика на основе теории графов; индуктивный и дедуктивный - при прогнозировании множества альтернатив развития облика.
В работе использованы традиционные методы теории принятия решений, теории прогнозирования, экономической оценки эффективности альтернатив, а также неформальные процедуры близкие к человеческому мышлению - типа экспертных.
Научная новизна. В диссертации теоретически решена проблема прогнозирования и принятия решений на этапе разработки концепции инвестиционного проекта новых железных дорог, как сложной технической системы. В ходе исследования этой проблемы автором получен ряд новых теоретических ре-
зультатов:
Разработана модель новых железных дорог, как сложной технической системы, раскрыты применительно к ней основные системотехнические понятия и принципы, приведены макроскопическое, микроскопическое, функциональное, иерархическое и процессуальное представления, сформулированы системные свойства, введено понятие эффективности работы системы.
Рассмотрены теоретические основы определения эффективности новых железных дорог при разработке концепции инвестиционного проекта. Даны предложения по представлению концепции инвестиционного проекта новой железной дороги как одного из важнейших начальных этапов его жизненного цикла.
Системно рассмотрен подход к прогнозному анализу состояний внешней среды, как информационной базы для решения практических задач формирования исходного и допустимого множества альтернатив облика новой железной дороги.
Разработана методология формирования облика системы новых железных дорог, основанная на использовании теории графов в эффективном сочетании с морфологическим методом прогнозирования и методом анализа иерархий.
Рассмотрены теоретические основы оценки эффективности облика новых железных дорог в условиях риска и неопределенности состояний внешней среды. Даны предложения по классификации рисков и определении их значимости при разработке концепции инвестиционного проекта.
Разработана методология прогнозирования альтернатив облика системы новых железных дорог в условиях риска и неопределенности состояний внешней среды при разработке концепции инвестиционного проекта.
7. Даны концептуальные предложения по этапному развитию облика и
мощности системы новых железных дорог с учетом очередности освоения очагов природных ресурсов.
8. Разработана методика обоснования расчетной мощности отдельных
структурных элементов исследуемой системы, позволяющая имитиро
вать реальный процесс реализации концепции инвестиционного про
екта.
Практическая ценность. Разработанные в диссертации системные модели и методология прогнозирования и принятия решений в целом представляют основу для обоснования эффективной области альтернатив транспортной составляющей на этапе разработки концепции инвестиционного проекта экономического развития регионов РФ. Отдельные результаты исследований автора использованы при разработке действующих норм проектирования железных дорог в части определения расчетной мощности отдельных сооружений и устройств (СТН Ц-01-95), обосновании проектных решений по снижению строительной стоимости железнодорожной линии Беркакит-Томмот-Якутск, обосновании роли новых железных дорог Дальневосточного региона в освоении его природных ресурсов.
Реализация и апробация работы. Результаты исследований диссертации реализованы в более чем 20 научно-исследовательских работах, выполненных по заданию МПС РФ, Минтрансстроя (ныне концерн «Трансстрой»), Ги-протранстэп МПС, ЦНИИСа, ВНИИЖТа, Мосгипротранса.
Основными из них являются:
Обоснование основных технических параметров широтной специализированной магистрали Восток-Центр (заказ МПС, 1978-1981 годы).
Методические указания по выбору параметров и расчетной мощности железных дорог в малоосвоенных районах (заказ Минтрансстроя, 1982 г.).
Технико-экономическое исследование вопросов снижения строитель-
13 ной стоимости новой железнодорожной линии Беркакит-Якутск (заказ
Мосгипротранс, 1982 г).
4. Методические рекомендации по выбору основных параметров и
средств технического оснащения проектируемых железных дорог с
большими размерами грузовых перевозок (заказ Минтрансстроя,
1985 г.).
5. Разработка и обоснование новых норм проектирования железных до
рог колеи 1520 мм (заказ МПС и Минтрансстроя, 1984-1986 г).
Разработка и обоснование предложений по комплексному развитию, увеличению пропускной и провозной способности отдельных железнодорожных направлений (заказ ЦЭУ МПС, 1983-1987 годы).
Научно-обоснованная концепция вариантов развития сети железных дорог для транспортного обеспечения комплексного освоения природных ресурсов Восточного и Дальневосточного экономических регионов (заказ ЦЭУ МПС, 1992-1993 г).
Концептуальные основы строительства и эксплуатации железнодорожных линий в регионе Западно-Сибирского нефтегазового комплекса (заказ ЦЭУ МПС, 1996 г).
Отдельные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на Всесоюзной конференции «Развитие производительных сил Сибири и задача ускорения научно-технического прогресса», секция «Транспорт», г.Новосибирск (1985 г), НТС Южно-Уральской железной дороги (1986 г.), НТС МПС (1987 г.), НТС Мосгипротранса (1982, 1990 годы), НТС Ги-протранстэп (1988 г), НТС Минтрансстроя (1989 г), координационном совете кафедр изыскания и проектирования железных дорог вузов МПС по проблеме «Комплексное развитие железнодорожных направлений» (1983-1987), научно-практических конференциях МИИТа, заседаниях кафедры «Инженерные изыскания и геодезия» ДВГУПС, НТС Дальневосточной железной дороги (1999 г), заседаниях кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МИИТа
14 (1982-1999 г).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 24 печатных работах общим объемом 13,6 печатных листа.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка использованных источников. Объем работы составляет 332 страниц, в том числе 54 рисунка и 70 таблиц. Список литературы содержит 257 наименований.
Необходимо отметить арсенал идей и методов, созданный представителями различных школ, который послужил источником замыслов и концепций, получивших отражение в диссертации. Приведем основные из них.
Методы выбора комплекса технических параметров для проектирования новых и реконструкции существующих железнодорожных линий раскрыты в работах: А.В.Горинова /90,96/, А.И.Иоаннисяна /120/, А.П.Кондратченко /126,133/, ПИЛерномордика /241/, И.В.Турбина /224,225/, Б.С.Козина /121/, ИХКозлова /121,125/, А.М.Макарочкина /165,169/, Ю.В.Дьякова /102/, Б.И.Гороховцева /91/, Л.В.Элькиной /255/, В.С.Миронова /181/, В.А.Копыленко /142/, В.А.Шемонаева /249/. Методам проектирования трассы, плана и профиля посвящены труды: И.В.Турбина /231/, И.И.Кантора /134,137/, А.И.Богданова /29/, В.И.Струченкова/218/. Разработкой автоматизированных систем проектирования занимались: Г.Л.Аккерман 151, В.А.Бучкин /23/, И.П.Корженевич /256/, В.И.Струченков /218/, Г.А.Федотов /239/, В.В.Шолин /76/. Проблемы пропускной способности рассматривали: А.В.Гавриленков /78/, Ю.В.Дьяков /99/, А.Д.Каретников, И.Т.Козлов /1,121/, В.Е.Козлов /123,124/, А.Д.Чернюгов, Вл.А.Анисимов /8/. Взаимодействие железных дорог с окружающей средой рассматривалось в трудах: Г.С.Переселенкова /108,205/, Г.Л.Аккермана /3,5/, Э.П.Исаенко /116/, Л.В.Лукашук /161/, В.СМиронова /180/, Б.А.Волкова /59/, В.И.Евграфова /106/, О.В.Калинцева /149/, Б.И.Солодовникова /84/, Е.А.Макушкиной /180/, В.А.Копыленко /140,141/, А.М.Козлова /139/, В.В.Космина /139/, И.Д.Ткачевского /227,228/. А.С.Понарина /195/. Системному
15 анализу в транспортных процессах посвящены труды: В.Н.Лившица /150,160/,
Г.Н.Ковшова /131/, Г.С.Переселенкова /205,206/, А.В.Гавриленкова /170/, С.П.Першина /204/; моделированию транспортных потоков: И.Т.Козлова /125/, Э.И.Позамантира /203/, А.П.Батурина/15/, Т.Басевича/13/; проблемам скоростного движения: Ф.П.Кочнева /147/, Е.А.Сотникова /212/, В.Г.Шубко, С.С.Жаброва /71,75/, В.С.Миронова, А.В.Гавриленкова /70,71/, В.Ю.Козлова /144/, В.А.Анисимова ПІ, Е.С.Свинцова /210/. Математические модели и методы в транспортных процессах рассматривались в трудах: В.М.Акулиничева /9/, В.Я.Негрея /189/, Н.В.Правдина /190/, В.А.Персианова /194/, Г.Г.Иванова /117,118/, СЯ.Луцкого /107,159/, С.П.Першина /204/, В.П.Шурыгина /246/, Э.С.Спиридонова /107/; в экономических процессах: В.Н.Лившица /155,156/, М.И.Иванова /119/, И.В.Белова /17,18/, В.А.Галабурды /94/, Б.А.Волкова /60,62,63/, А.Д.Шишкова /245/, А.В.Болотина /21/, В.Я.Шульги /253/, Г.Н.Жинкина/107,109/и многих других.
И, наконец, вопросам развития транспортных систем и сетей посвящены труды: В.Н.Лившица /156,160/, С.М.Гончарука /82,86,87/, И.Т.Козлова /124/, В.Л.Станиславюка /219/, Н.К.Раздобудько /209/, Б.ВЛковлева /256/, СГШершина /204/, В.А.Паршикова /188/, Б.Ю.Левита /152/, Б.С.Малышева /168/, Е.С.Свинцова /210,214/, Б.А.Волкова /213/, Г.П.Кобылковского /130/, Ю.ФЛІишкова /245/, Б.И.Шифиркина /244/, В.С.Шварцфельда /243/, Е.А.Шиваревой /248/, Ю.А.Кузнецова /129/, В.Н.Петрова /201/, Г.С.Переселенкова /206,207/, А.П.Батурина /16/, В.А.Подвербного /198/ и многих других иссследователей по системам железнодорожного и других видов транспорта.
Большое влияние на взгляды автора, раскрытые в диссертации, оказали труды А.В.Гавриленкова и общение с ним, как с научным консультантом.
Развитая в диссертации системная модель «новая железная дорога» бази-" =*тся на работах А.В.Гавриленкова, С.М.Гончарука, А.Д.Кондакова, В.В.Дружинина, Д.С.Конторова.
В основу представленных в диссертации процедур формирования множества альтернатив облика железной дороги положены методы теории исследования операций, теории прогнозирования и принятия решений, которым посвящены работы Е.С.Вентцель, П.С.Краснощекова, С.А.Саркисяна, А.В .Гавриленкова.
Следует особо отметить огромный вклад в теорию принятия решений проектных и научно-исследовательских институтов: ВНИИЖТа, Гипротранс-тэи, ПромтрансНИИпроекта, Мосжелдорпроекта, Мосгипротранса, ЦНИИСа, ИКТП и многих других проектных и научно-исследовательских институтов, университетов и академий отрасли.
На защиту выносятся следующие позиции:
системный подход к прогнозированию облика и мощности проектируемых железных дорог при разработке концепции инвестиционного проекта;
прогнозный анализ влияния внешней среды на формирование облика новых железных дорог;
методология формирования множества альтернатив облика новых железных дорог;
методология прогнозирования облика новых железных дорог в условиях риска и неопределенности состояний внешней среды;
прогнозирование этапного развития облика и мощности новых железных дорог при разработке концепции инвестиционного проекта.
Оценка эффективности при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД
Для оценки эффективности различных альтернатив концепции НЖД в диссертации используются две группы (системы) показателей: - экономическая эффективность; - техническая эффективность. При определении показателей экономической эффективности учитывались методологические основы, изложенные в Рекомендациях /179/, а также теоретические основы и практические методы оценки эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте, приведенные в монографии Б.А.Волкова /62/. Согласно этим источникам, экономическая эффективность при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД оценивается системой показателей, отражающих интересы его участников, вид финансирования, характер учета результатов и затрат, время реализации инвестиций и другие факторы. В зависимости от уровня инвесторских целей различают: - показатели народнохозяйственной эффективности, учитывающие затраты и результаты, связанные с реализацией проекта НЖД, выходящие за пределы прямых финансовых интересов участников инвестиционного проекта; - показатели бюджетной эффективности, отражающие финансовые последствия осуществления проекта для федерального, регионального или местного бюджета; - показатели коммерческой эффективности, учитывающие финансовые последствия реализации проекта для его непосредственных участников. Для инвестиционных проектов НЖД (существенно затрагивающих интересы региона или всей России) рекомендуется обязательно оценивать народнохо зяйственную эффективность.
В зависимости от цели использования различают: - показатели общей (абсолютной) эффективности, оценивающие экономическую целесообразность инвестиционных вложений в НЖД и требующие учета полного объема инвестиционных затрат; - показатели сравнительной (относительной) эффективности, применяемые для сравнения различных вариантов инвестиционных проектов НЖД или вариантов технических решений внутри проекта НЖД и допускающие учитывать только изменяющиеся по вариантам расходы и затраты. Показатели общей и сравнительной экономической эффективности дополняют друг друга, так как вариант выбранный с помощью показателей сравнительной эффективности, должен обладать необходимой абсолютной эффективностью. Для стоимостной оценки результатов и затрат при расчете показателей эффективности могут использоваться базисные, прогнозные и расчетные цены, выражаемые в рублях или устойчивой валюте (доллары США, экю и т.п.). Под базисными понимают цены, сложившиеся в народном хозяйстве на определенный момент времени. При определении показателей эффективности базисные цены считаются неизменными в течение всего расчетного периода.
Измерение экономической эффективности проекта в базисных ценах производится, как правило, на стадии технико-экономических исследований инвестиционных возможностей /179/, т.е. при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД экономическая эффективность определяется в базисных ценах/179/. При оценке эффективности соизмерение разновременных показателей осуществляется путем их приведения (дисконтирования) при норме дисконта (Е) равной приемлемой для инвестора норме дохода на капитал. При постоянной норме дисконта а при меняющейся во времени где Ek норма дисконта в t-й год. В случае, когда имеет место финансирование из разных источников, величину нормы дисконта следует определять по формуле где Ej - стоимость Ї -ГО вида капитала (после уплаты налогов), i = l,n\ At - доля і-го вида капитала в общем капитале. Для инвестиционных проектов, где используется оценка народнохозяйственной эффективности, т.е. для проекта НЖД, норма дисконта должна устанавливаться государством, как специфический социально-экономический норматив, обязательный для оценки проектов в которых государство участвует /179/. Для оценки общей экономической эффективности при разработке концепции инвестиционного проекта НЖД может использоваться следующая система показателей: - интегральный эффект Эинт (чистый дисконтированный доход ЧДД); - индекс рентабельности инвестиций Эк (индекс доходности ИД); - норма рентабельности инвестиций Ер (внутренняя норма доходности ВЦП); - срок окупаемости инвестиций Т0. В скобках указаны используемые в Рекомендациях /179/ названия. Рассмотрим перечисленные показатели.
Интегральный эффект Э„нт представляет собой сумму разностей результатов в t-й год Rt и инвестиционных затрат К, за расчетный период Тр, приведенных к одному (обычно начальному) году: Если Эшт 0, то проект НЖД эффективен, если Эинт 0, то проект НЖД неэффективен. Индекс рентабельности инвестиций Эк определяется как отношение суммы приведенного результата к размерам капитальных вложений. В общем случае Эк равно
Природно-ресурсный потенциал Северо-востока РФ и роль железных дорог в его освоении
На выбор структуры системы новых железных дорог (НЖД) в малоосвоенных районах, помимо географических, рельефных, инженерно-геологических и других условий оказывает влияние такой важный фактор как наличие и местоположение ископаемых и их запасы - балансовые и утвержденные. Важно так выбрать структуру системы НЖД, чтобы ее элементы проходили в непосредственной близости от крупных месторождений угля, нефти, природного газа, железной руды или через очаги этих природных ресурсов. НЖД должна способствовать освоению того или иного месторождения и обеспечивать в дальнейшем вывоз добытых ресурсов.
В рамках научно-исследовательской работы /185/, выполненной по заданию ЦЭУ МПС в 1992-93 годах учеными МГУПС, ДВГАПС и НИИТП (бывший ИКТП, было проанализировано наличие ресурсов на территории от Байкала до Сахалина и от Транссиба до Ледовитого океана. В результате этой работы были выделены около 80, месторождений (рис.2.5) из массы разведенных полезных ископаемых, каждое из которых при его освоении образует годовой грузооборот не менее 1 млн.тонн (табл.2.1).
В зоне экономического тяготения БАМ, в которую входит прилегающая территория площадью более 1 млн.км2, уже разведанные запасы полезных ископаемых позволяют организовать производство по выпуску более чем 42 млн.т высококачественного железнорудного концентрата, 9 млн.т коксующего угля, более 3,6 млн. т фосфатных удобрений, 1,7 млн.т хлористого калия, 400 тыс.т в год рафинированной меди, разнообразного минерального сырья, лесных ресурсов /84/.
Характерно, что природные ресурсы сосредоточены во многих случаях в виде отдельных очагов. Всего выделено 24 очага крупнейших природных ресурсов (рис. 2.5). около 10 очагов выделяются в непосредственной зоне БАМ и более 10 очагов расположены северо-восточнее магистрали.
В табл.2.2 показана характеристика существующих транспортных связей рассмотренных очагов с магистральной сетью железных дорог региона, а также возможные варианты новых железнодорожных связей. Географическое положение этих очагов природных ресурсов позволило наметить ряд новых железнодорожных линий для их освоения, которые под разделяются на три основные категории: - островные железные дороги с выходами к морским портам («Енисейский», «Оленекский», «Сусуманский» и «Магаданский»); - выходы значительной протяженности, примыкающие к существующим железнодорожным магистралям («Вилюйский», «Среднеленский», «Удский» и др.); - выходы к месторождениям, расположенным в непосредственной близости от существующих железнодорожных магистралей («Усть-Илимский», «Лучегорский», «Ургальский» и др.). Строительная длина последних составляет 30-50 км и сводится в основном к строительству подъездных путей и развитию станций примыкания. Отдельные железнодорожные выходы достигают 500 и даже 700 км («Среднелен-ский», «Сусуманский» и «Вилюйский»), В основном же строительная длина вариантов составляет 100-200 км, что свидетельствует о технической и экономической целесообразности их строительства. Одновременно следует отметить, что при последовательном освоении железной дорогой ряда очагов природных ресурсов возникают реальные предпосылки появления новых железнодорожных направлений магистрального характера. В частности, такое положение вероятно применительно к освоению очагов «Усть-Илимский», «Верхнеленский», «Мирный» и «»Вилюйский», при котором возможно появление второго железнодорожного выхода к Якутскому железнодорожному узлу по направлению: Тайшет - Усть-Кут - Киренск- Мирный - Вилюйск. Эксплуатационные показатели такого направления весьма привлекательны, особенно для перевозок от Тайшета в Северо-Восточный регион России. Выполненное в /185/ предварительное эскизное проектирование с анализом основных технико-экономических показателей, позволило дать характеристику перспективным новым железным дорогам к 24 рассмотренным очагам природных ресурсов (табл.2.3). Необходимо отметить, что потребность в железных дорогах возникает, как правило, в угольной промышленности, при освоении нефте-газовых и же-лезнорудных месторождений, образующих годовой грузооборот, исчисляемый миллионами тонн. Характерно при этом, что трубопроводный транспорт в условиях бездорожья, практически не уступая по удельным капиталовложениям железнодорожному, существенно ограничен по номенклатуре транспортируемых грузов. Железная дорога в этом отношении универсальна и поэтому предпочтительнее трубопровода, а при массовых перевозках превосходит все другие виды транспорта. Несколько иначе выглядит вопрос с перевозкой древесины. Лесная промышленность преимущественно ориентируется на автомагистрали и автозимники, позволяющие при современной мощной технике вывозить древесину за сотни километров, а также использовать водный транспорт. Аналогично ориентируются на автодороги и предприятия, добывающие ценное минеральное сырье в Якутии, Приморье и на Северо-востоке России, когда годовой объем перевозок относительно невелик. В целом, как это видно из табл. 2.2, пути сообщения к очагам природных ресурсов в настоящее время представлены в основном сезонным речным транспортом и автозимниками. В лучшем случае транспорт представлен автомобильными дорогами низкой категории, строительство и эксплуатация которых осложняется спецификой природно-климатических и мерзлотно-грунтовых условий. Следует также отметить, что в условиях, когда протяженность новых железных дорог не превышает 100-200 км, «пионерное» освоение очагов возможно на базе автомобильных дорог с последующим переходом на железнодорожные перевозки по мере расширения производства и роста грузооборота.
Математическая постановка задачи формирования множества альтернатив облика НЖД
Формализация процесса прогнозирования облика НЖД требует разработки его описания на языке, представляющем собой сочетание естественного языка графики и чисел. По аналогии с /97/ под обликом НЖД как системы W будем понимать тройку где - уровень иерархии системы, = I,N; Sfi— структура системы для уровня иерархии; Р — параметры элементов (подсистем) для уровня иерархии; $- показатель, характеризующий временное расположение элементов (подсистем) для В, уровня иерархии. На рис. 3.1 приведена граф-модель облика НЖД. Введение внешнего воздействия в любую из вершин приводит к изменению облика НЖД. Рассмотрим граф-модель изменения облика НЖД (рис. 3.2). Для этого введем в каждую из вершин свойственные ей процессы: 1. Для вершины Sg - изменение пространственного положения подсистем (BJ), например другая альтернатива структуры НЖД.. 2. Для вершины / - изменение значений параметров (в2), например длины приемоотправочных путей /„0. 3. Для вершины в%- изменение временного расположения подсистем, на пример, вариант этапности создания подсистем НЖД. Зафиксировав пространственное положение НЖД (структуру) можно рассмотреть граф-модель развития облика, предусматривающего этапность создания и ввода в эксплуатацию отдельных его элементов (участков) (рис.3.3). В граф-модели развития в этом случае переход с уровня на уровень проводится с вершины # . Таким образом, рассмотренная модель облика достаточно полно отражает пространственную и временную взаимосвязь как структуры так и параметров НЖД. При фиксированном временном положении для формирования облика НЖД можно использовать структурно-параметрическое описание, показывающее из каких подсистем и элементов состоит исследуемая система, как они взаимодействуют между собой, каковы их основные параметры. Известны различные методы структурно-параметрического описания объектов проектирования /105/. В данной работе иерархической системе НЖД наиболее адекватно соответствует описание, которое дается структурно-параметрическом И/ИЛИ графом. Как известно /105/, И/ИЛИ граф представляет собой граф, в котором множество вершин разбито на два класса: И-вершины (в виде кружков) и ИЛИ -вершины (в виде квадратов) (рис3.4).
Каждая И-вершина содержательно интерпретируется как подсистема НЖД определенного уровня иерархии, ИЛИ-вершина соответствует альтернативным внутренним структурам подсистем НЖД. Наиболее актуально такое представление для вновь создаваемых специализированных железных дорог. Так, например, подсистема «Подвижной состав» для высокоскоростной специализированной пассажирской магистрали (ВСМ) может быть представлена в виде И/ИЛИ графа, показанного на рис.3.5. Множество таких описаний с использованием И/ИЛИ графа упорядочивается выделением уровней иерархического описания НЖД, отвечающих различным этапам проектирования. Например, этапу разработки концепции инвестиционного проекта НЖД отвечает трехуровневое поддерево (граф) с корневой И-вершиной (НЖД), висячими И-вершинами 1 -го уровня: участки НЖД (характеризуются различным уровнем загрузки); 2-го уровня: перегоны, раздельные пункты и 3-го уровня: земляное полотно, верхнее строение пути, искусственные сооружения, устройства СЦБ и связи и др. Параметрическое описание, соответствующее фиксированному уровню структуризации НЖД, обычно дается конечным набором (вектором) параметров. Различным уровням параметрического описания соответствуют, как правило, векторы параметров различной размерности.
Так, например, на этапе разработки концепции проекта, облик НЖД может быть описан шестью параметрами на высшем уровне и несколькими десятками параметров на нижнем уровне структурного описания /70/. Наиболее агрегированному (обобщенному) описанию соответствует верхняя И-вершина дерева, самому детальному - нижняя подвершина. Совокупность структурного и параметрического описаний позволяет получить структурно-параметрический И/ИЛИ граф (дерево), который содержит все возможные варианты структурно-параметрического описания облика НЖД и ее подсистем. Для получения конкретного варианта облика НЖД необходимо из каждой группы ИЛИ-вершин, имеющих общую И-вершину, выделить одну ИЛИ-вершину и отождествить ее с одной из подвершин, принадлежащих ей (фиксация структурного описания), а затем, по выбранному варианту структурного описания отождествить каждую И-вершину с одной из ее подвершин (фиксация параметрического описания).
Прогнозирование множества альтернатив облика НЖД в условиях неопределенности состояний внешней среды
Под ситуацией принятия решений при прогнозировании множества альтернатив облика НЖД в условиях состояния внешней среды будем понимать тройку {X, Y, F} где X={xi,...,xm} - множество альтернатив облика НЖД; Y={yb...,yn} - множество состояний внешней среды, которая может находиться в одном из состояний У)Є Y; F={fij} - оценочный функционал (матрица оценочного функционала), определенный на YxX, В развернутой форме ситуация принятия решений при прогнозировании облика НЖД характеризуется матрицей, элементами fjj которой являются количественные оценки принятого решения Xj є X при условии, что среда находится в состоянии yj є Y. Творческая составляющая процесса принятия решений при прогнозировании облика НЖД состоит: - в формировании множества альтернатив облика НЖД (решений) X и множества состояний внешней среды Y; - в определении и задании основных показателей эффективности, входящих в расчет оценочного функционала F={fjj}; - в определении информационной ситуации, характеризующей стратегию поведения внешней среды относительно НЖД; - в выборе критерия принятия решения из их множества, характеризующего определенную информационную ситуацию; - принятие решения по выбранному критерию. Формальная составляющая процесса принятия решения при прогнозировании облика НЖД в условиях неопределенности заключается в производстве расчетов показателей эффективности, входящих в определение оценочного функционала F={fij} и в производстве расчетов для нахождения лучшего решения (альтернативы облика НЖД) х є X (либо множества таких решений X є X) по выбранному критерию предпочтения. С категорий оценочного функционала тесно связаны такие понятия как эффективность, потери, риск и т.д. Определение оценочного функционала в форме F+ (ЛПР исходит из условия достижения max {fij}), как правило, используется для выражения категорий эффективности, полезности, выигрыша и т.д.
В противоположность этому F" (ЛПР исходит из условия min {fy}) применяется для выражения приведенных затрат, потерь, ущерба, риска и т.д. Под информационной ситуацией I будем понимать степень градации неопределенности выбора внешней средой НЖД своих состояний из заданного множества Y, которой располагает ЛПР. Рассмотрим следующие информационные ситуации: її — ситуация, характеризующаяся вероятностной формой задания состояний внешней среды с известными детерминированными значениями вероятности; 12 - ситуация, характеризующаяся неопределенностью состояний среды; 13 - ситуация, характеризующаяся нечетким множеством состояний среды. Под критерием принятия решения ЕІЄЕ будем понимать алгоритм, определяющий для каждой ситуации принятия решений при прогнозировании облика НЖД {X, Y, F} и информационной ситуации I единственное решение х є X, которое будем называть эквивалентными по данному критерию принятия решения. Иными словами, критерий принятия решения можно рассматривать как операцию предпочтения на множестве альтернатив облика НЖД (решений) X с учетом элемента неопределенности возможных состояний yjeY внешней среды, упорядочивающую совокупность альтернатив облика НЖД X в транзитивную последовательность в порядке предпочтительности.
Информационная ситуация I характеризуется совокупностью критериев принятия решений Eia={Eia), сс=\, ...,3. Например, для информационной ситуации I] основными критериями являются критерий Байеса, критерий Ходжа-Лемана, критерий минимума энтропии математического ожидания оценочного функционала. При задании ситуации принятия решений {X, Y, F} при прогнозировании альтернатив облика НЖД проблема состоит в том, что ЛПР должен выбрать одну альтернативу (или их совокупность) предпочтительную по выбранному критерию. Проблема аксиоматических решений характеризуется в основном тремя факторами: {І, Еь А}, где А -система аксиом анализа критериев принятия решений. При этом под аксиоматическим подходом подразумевается метод выделения наиболее приемлемых аксиом (постулатов), позволяющих ЛПР выбрать критерий Ер Математическая формулировка многокритериальной задачи принятия решений при прогнозировании облика НЖД на стадии разработки концепции инвестиционного проекта представлена выражением где Е - целевая функция формализованной модели облика НЖД при ее прогнозировании; Ек- частный критерий предпочтения, А=1, „., К; х, - альтернатива облика НЖД, /=1,..., т; yj - состояние внешней среды НЖД,У=1,..., п; gh - уравнения связи, представляющие собой формализацию системы ограничений, h=\,..., Н; bi - константы уравнений системы ограничений, /=1,..., т. Рассмотрим последовательно применение критериев предпочтения Еі для каждой из рассмотренных информационных ситуаций Ід. Сущность этого критерия заключается в максимизации математического ожидания оценочного функционала. Пусть Pj - вероятность появления внешнего состояния yj, тогда для критерия Байеса (В-критерия) Соответствующее правило выбора можно интерпретировать следующим образом. Матрица решений /$ дополняется еще одним столбцом, содержащим математическое ожидание значений каждой из строк. Выбирается тот вариант Хо или их совокупность X в строках которого стоит наибольшее значение/ этого столбца. При этом предполагается, что ситуация, в которой принимается решение, характеризуется следующими обстоятельствами
