Содержание к диссертации
Глава 1 МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ И ЗАДАЧИ
РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
РЕГИОНОВ 13
1.1 Ресурсы недр и социально-экономическое развитие
страны 13
Природные ресурсы как основа экономического развития края 20
Информационные технологии в системах управления ресурсами недр 27
Проблемы разработки инструментальных средств региональной системы управления природопользовнием. Постановка задачи 33
Выводы 41
Глава 2 НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ И ОРГАНИЗАЦИОННО-
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЦЕССАМИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНО-
СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ НЕДР И НАПРАВЛЕНИЕ ЕЕ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 42
Первоочередные задачи развития и использования потенциала минерально-сырьевых ресурсов края 42
Законодательная основа экономического регулирования использования ресурсов недр РФ 50
Задачи совершенствования нормативно-правовой и организационно-экономической основы управления края 60
Применение информационных технологий на этапах жизненного цикла минерально-сырьевых ресурсов 68
Выводы 73
Глава 3 ФОРМИРОВАНИЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ 74
Принципы построения региональных информационных систем управления использованием и развитием минерально-сырьевой базы 74
Основные цели синтеза систем управления природопользованием 80
Архитектура информационной системы управления природными ресурсами и охраны окружающей среды Краснодарского края 87
Обоснование методики формирования единой информационной среды распределенной обработки данных в системе управления 94
Выводы 104
Глава 4 СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ
РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 106
Системная декомпозиция и концептуальная модель рационального природопользования 106
Структурная модель природопользования 115
Структурно-параметрическое моделирование системы природопользования 120
Модели поддержки принятия решения при планировании освоения и разработки ресурсов недр 131
Методы многокритериальной оптимизации в задачах природопользования 145
Моделирование задач сбыта сырьевых ресурсов 170
Выводы 179
Глава 5 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ
ЛИЦЕНЗИОННЫХ ОТНОШЕНИЙ, СОГЛАШЕНИЙ О
РАЗДЕЛЕ ПРОДУКЦИИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ В ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ 181
Принципы реализации основных механизмов регионального управления природопользованием 181
Логико-лингвистический метод формирования лицензионных отношений 197
Оценка ренты полезных ископаемых 212
Модель дифференциальной горной ренты 218
Формирование соглашений о разделе продукции на основе нечетких бинарных отношений 223
Моделирование процессов реализации экологических
проектов 230
Выводы 249
Глава 6 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИКОЙ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ И
ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ 251
Основные результаты внедрения первой очереди ИСУ МСР Краснодарского края 251
Реализация рентного принципа платности в природопользовании 257
Автоматизированная система многокритериальной оптимизации в задачах природопользования 273
Комплекс программ многомерного статистического анализа состояния локально-замкнутой экологической
системы 283
Автоматизированная подсистема ведения законодательства в системе управления ресурсами недр Краснодарского края 290
Пакет прикладных программ для решения задач формирования соглашений о разделе продукции на основе нечетких бинарных отношений 293
Автоматизированная система организации и ведения электронных торгов 296
Модели и методика оценки эффективности управления ресурсами недр региона 298
Выводы 306
Заключение 309
Библиографический список 316
Приложение: Акты внедрения 335
Введение к работе
Актуальность проблемы. Краснодарский край является одним из самых уникальных природных районов, относящихся к числу экономически развитых и густонаселенных субъектов Российской Федерации, обладающий большими запасами минерально-сырьевых ресурсов (МСР), которые оцениваются в 400 млрд дол США.
В 1970-1990 годы в крае была создана мощная промышленная и сельскохозяйственная инфраструктура.
Основой ее стабильной работы является МСР края.
В условиях перехода России к рыночным отношениям, из-за негативных явлений перестройки всех уровней управления и приватизации государственной собственности, минерально-сырьевой комплекс (МСК) края попал в глубокий экономический кризис и не может обеспечивать в полной мере потребности промышленности и сельского хозяйства края в важнейших минерально-сырьевых ресурсах.
В тоже время разведанные запасы МСР Краснодарского края могут в полной мере удовлетворять как региональные, так и федеральные потребности.
Для вывода МСК Краснодарского края из кризиса необходима разработка нового подхода к его использованию и развитию.
Существующие ранее в условиях плановой экономики методология, математические методы и инструментальные средства управления экономическими системами оказались несостоятельными и неэффективными в рыночных условиях. Сложившаяся экономическая ситуация выдвинула на первый план большое количество новых, ранее не учитываемых факторов, определяющих функционирование системы природопользования - нестабильность нормативно-правовой основы управления, налоговой системы, тарифов на энергоносители, транспортные расходы, уровень инфляции и т.д.
Попытки использовать западные отработанные методы и системы управления в условиях переходного процесса в нашей стране не увенчались успехом.
Поэтому в рамках данной работы поставлена задача разработки инструментальных средств региональной системы управления (РСУ) экономикой природопользования на основе информационных технологий (ИТ) на примере Краснодарского края. Формирование такой системы на базе единого методологического подхода дает возможность унифицировать математическое, информационное и программное обеспечение принятия решений на всех этапах жизненного цикла
ресурсов недр, которая может служить универсальной основой для создания единого информационного пространства управления отрасли (Министерства природных ресурсов Российской Федерации (МПР РФ)).
Важнейшей задачей при создании инструментальных средств унифицированной системы придавалось обеспечению их инвариантности к предметной области и возможности осуществления многоцелевого оптимизационного процесса моделирования в условиях векторной оценки эффективности функционирования системы с учетом взаимодействия с внешней средой на основе ситуационного метода.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с научными программами МПР РФ по плану важнейших работ - федеральными целевыми программами: «Юг России», «Экология и природные ресурсы России», «Отходы» и др.; основным научным направлением Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР РФ по Краснодарскому краю - региональными программами рационального природопользования по постановлениям главы Администрации и Законодательного собрания Краснодарского края; межвузовской научно-технической программе И.Т.601 «Перспективные информационные технологии в высшей школе» и основным направлением научно-исследовательских работ Кубанского государственного университета (КубГУ).
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка инструментальных средств РСУ экономикой природопользования на основе информационных технологий (на примере Краснодарского края), для повышения эффективности управления структурно-функциональными компонентами процессов жизненного цикла ресурсов недр, их внедрение в практику управления и оценки результатов применения.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ состояния и путей развития МСР Краснодарского края;
определить задачи совершенствования нормативно-правовой и организационно-экономической основы управления МСР;
обосновать методический и теоретический подходы к развитию системы
управления МСР на основе современных ИТ;
определить принципы построения, архитектуру и методику формирования
единой информационной среды распределенной обработки данных РСУ;
разработать средства системного моделирования процессов рационального
природопользования;
создать инструментальные средства реализации лицензионных отношений, соглашений о разделе продукции и охраны окружающей среды в природопользовании;
внедрить разработанные средства в рамках РСУ экономикой МСК края; провести экономическую оценку повышения эффективности РСУ и разработать организационное и методическое обеспечение ее рационального применения.
Методы исследования основываются на системном анализе, теории управления, теории множеств, методах оптимизации, аппарате вычислительной математики; прикладной статистики; имитационном, структурном и параметрическом моделировании, экспертных оценках, на экспериментальных исследованиях.
Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:
определены первоочередные задачи развития МСР края и направления совершенствования нормативно-правовой и организационно-экономической основы управления природопользованием, обеспечивающие ускоренные темпы использования ресурсов недр для стабилизации работы промышленного и сельскохозяйственного комплексов края, отличающиеся учетом тенденций, закономерностей рыночных отношений и обеспечивающие гармонизацию социально-экономического развития края в интересах всего населения; принципы построения, архитектура и методика формирования единой информационной среды распределенной обработки данных РСУ, обеспечивающих унификацию ее основных базовых программных и аппаратных элементов, внешнюю и внутреннюю интеграцию, возможность применения на всех жизненных этапах ресурсов недр и отличающиеся высокой эффективностью решения задач управления;
развитие методов управления на основе предложенных моделей: системной декомпозиции; концептуальной, структурной, структурно-параметрической и поддержки принятия решений при планировании освоения и разработки ресурсов недр; сбыта минеральных ресурсов; многокритериальной оптимизации, отличительной чертой которых является более адекватное описание процессов жизненного цикла ресурсов недр с их взаимодействием с внешней средой на основе системного подхода и принятия более рациональных управленческих решений;
инструментальные средства принятия решений в РСУ для реализации лицензионных отношений, соглашений о разделе продукции и охраны окружающей среды на основе предложенных методов и моделей: прогнозирования освоения ресурсов недр; оценке природной ренты месторождений полезных ископаемых, формирования условий соглашений о разделе продукции и реализации проектов охраны окружающей среды, базирующихся на едином ситуационном методе управления и отличающиеся применением более оптимальных решений в режиме «Человек - ЭВМ» со снижением стоимости их реализации; методическое обеспечение использования разработанных средств РСУ МСК, обеспечивающее значительное повышение эффективности ее применения; методика экономической оценки эффективности внедрения системы управления. Практическая значимость и результаты внедрения. Практическая ценность работы связана с использованием основных ее положений: подхода к управлению МСК на основе современных ИТ; принципов формирования системы выбора управленческих решений на всех этапах жизненного цикла ресурсов недр в рамках единого информационного пространства с рациональным сочетанием синтеза типовых и индивидуальных решений в режиме «Человек - ЭВМ»;
предложенных методов, математических моделей, положенных в основу разработки инструментальных средств основных подсистем РСУ экономикой природопользования: расчета природной ренты, многокритериальной оптимизации, ведения законодательных и нормативно-правовых актов; формирования и актуализации кадастров месторождений полезных ископаемых, системного моделирования; лицензионных отношений, соглашений о разделе продукции и охраны окружающей среды; электронной торговли, которые объединены в информационную систему (ИС) и интегрированы в единую вычислительную сеть управления Краснодарского края и являются базовым унифицированным звеном управления;
организационного и методического обеспечения РСУ природопользованием для ее рационального применения.
Предложенные решения носят универсальный характер и положены в основу плана мероприятий по реализации «Основ государственной политики в области использования минерального сырья и недропользования» (распоряжение правительства РФ № 499-р от 21 апреля 2003г.) в части второго раздела «Совершенствование системы управления государственного фонда недр» по созданию единого
информационного пространства отрасли: единой методологической основы формирования аппаратно-программной платформы, принципов внутренней и внешней интеграции, унификации методов сбора, систематизации, обработки и представления данных и доступа к информации.
В Краснодарском крае разработана и внедрена с высоким экономическим эффектом РСУ МСК, которая может служить основой создания единого информационного пространства отрасли.
Разработанные методологические, математические и инструментальные методы управления могут служить основой для создания и внедрения обучающих программно-аппаратных комплексов в ВУЗах - лекционных курсов, лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования, подготовки аспирантов и докторантов по дисциплинам, связанным с изучением экономики и управления народным хозяйством.
По результатам диссертационной работы в КубГУ созданы обучающие комплексы на основе персональных ЭВМ и используются для изучения дисциплин по экономическим специальностям (08.00.00).
Основные предложения и выводы работы использованы для подготовки текущих и долгосрочных программ Еврокомиссии по защите Черного моря.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях КубГУ, на совещаниях и коллегиях МПР РФ, на международных совещаниях комиссии Евросоюза по рациональному природопользованию. Автор выступал с докладами на II всероссийской научно-практической конференции «Процессы и технологии переработки отходов и вторичного сырья. Полигоны по захоронению отходов» (Самара, 2003), международной научно-практической конференции «Технологии, машины и производства лесного комплекса будущего» (Воронеж, 2004), V международной конференции «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж, 2004), на всероссийских конференциях «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2002-2004), на VII всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 2004), на всероссийской научно-практической конференции «Экономическое прогнозирование: модели и методы - 2004» (Воронеж, 2004), всероссийской научно-практической конференции «Системное моделирование и высокие технолгии» (Воронеж, 2004),
общероссийской конференции «Новейшие технологии решения и оборудования» (Кисловодск, 2004).
Публикации. Основные научные разработки по теме диссертации опубликованы в 38 работах, включая 6 монографий, 12 статей в изданиях, рекомендованных ВАК, в том числе одна монография и 26 публикаций без соавторов. В работах опубликованных в соавторстве, личное участие автора заключается в определении целей и задач работы, в выполнении научно-технических исследований и анализе их результатов, в разработке основных элементов региональной системы управления ресурсами недр и их внедрения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Материалы диссертации изложены на 334 страницах, включая иллюстрационный материал.
В первой главе диссертации рассмотрены роль ресурсов недр в социально-экономическом развитии страны.
Проанализировано состояние МСР Краснодарского края и их значение для развития экономики.
Проведен анализ современного состояния и эффективности применения (ИТ) в системах управления ресурсами недр и задачи их применения на всех этапах жизненного цикла ресурсов недр от проведения научно-исследовательских работ прогнозирования месторождений полезных ископаемых до утилизации отходов или их переработки.
С системных позиций дан анализ проблем моделирования задач рационального природопользования.
Во второй главе проведен анализ состояния нормативно-правовой и организационно-экономической основы управления процессами природопользования и предложены перспективные направления развития и использования потенциала минерально-сырьевых ресурсов края. Рассмотрены проблемы нормативно-правовой и организационно-экономической основы управления ресурсами недр на примере Краснодарского края и предлагаются направления ее совершенствования.
Определены задачи применения ИТ на всех этапах жизненного цикла МСР и проведена их систематизация.
Третья глава посвящена решению задачи создания системы управления ресурсами недр Краснодарского края на основе современных ИТ. Рассмотрены: принципы построения региональных информационных систем (ИС) управления процессами использования и развития МСР, системный подход к синтезу систем
природопользования, предложенная архитектура ИС управления природными ресурсами и охраны окружающей среды края, методика формирования единой среды распределенной обработки данных в системе управления.
В четвертой главе описаны предложенные методы и модели системного моделирования задач рационального природопользования: системная декомпозиция, концептуальная и структурная модели природопользования, структурно-параметрический метод моделирования, математическая модель поддержки принятия решений при планировании задач освоения и разработки ресурсов недр, применение многокритериальной оптимизации для решения задач в природопользовании, моделирования задач сбыта минеральных ресурсов.
Пятая глава посвящена рассмотрению разработанных инструментальных методов принятия решений в РСУ природопользованием для реализации лицензионных отношений, соглашений о разделе продукции и охраны окружающей среды; прогнозирования освоения ресурсов недр; логико-лингвистической модели лицензионных отношений; оценки природной ренты месторождений полезных ископаемых; моделирования соглашений о разделе продукции и обеспечения экологической безопасности.
В шестой главе описаны результаты реализации и внедрения разработанных инструментальных средств и оценки эффективности их применения в РСУ. Рассмотрены результаты внедрения первой очереди ИСУ МСР Кр.к.
Приведены особенности реализации подсистем: расчета природной ренты, многокритериальной оптимизации, моделирования процессов экологической безопасности, ведения законодательства и нормативно-правовых актов, электронной торговли, формирования соглашений о разделе продукции и др.
Рассмотрены результаты внедрения, методология рационального применения разработанных инструментальных средств и экономическая оценка эффективности их применения.
В заключении рассмотрены основные результаты работы.
В приложении приведены акты внедрения.
Диссертация написана на основе исследований, проведенных в рамках большого количнства научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проведенных под руководством и непосредственном участии автора и положенных в основу создания элементов единой информационной системы управления Краснодарского края [11, 12, 36-75, 141, 191]
