CC BY
51
УДК 330.4
в.А. Перекальский ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКОНОМИКО-
МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЗАДАЧЕ ОБОСНОВАНИЯ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОГРАММ УТИЛИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Аннотация. В статье рассматривается задача анализа и обоснования эффекта от различных вариантов расходования средств, получаемых от утилизационного сбора на транспортные средства, введенного в Российской Федерации, при различных финансово-экономических параметрах системы утилизации вышедших из эксплуатации транспортных средств (ВЭТС). Рассматривается отечественный и зарубежный опыт применения экономико-математического моделирования. Идентифицируются субъекты, задействованные в системе утилизации ВЭТС. Предлагается концепция решения поставленной задачи экономико-математическими методами.
Ключевые слова: экономико-математическое моделирование, имитационное моделирование, сценарный подход, согласование интересов, утилизационный сбор, утилизация ВЭТС, рециклинг.
Vladimir Perekaiskiy EXPERIENCE OF ECONOMIC-MATHEMATICAL
MODELING IN THE PROBLEM OF JUSTIFICATION OF FINANCIAL-ECONOMIC PARAMETERS OF THE ELV RECYCLING PROGRAMS
Annotation. The article deals with the problem of analysis and reasoning the effect of different options of spending funds, derived from recycling fee on vehicles, introduced in the Russian Federation, at various financial-economic parameters of the end-of-life vehicles (ELV) recycling system. Domestic and foreign experience of economic-mathematical modeling is considered. The subjects, involved in the ELV recycling system, are identified. A concept of solution of the problem with using economic-mathematical methods is proposed.
Keywords: economic-mathematical modeling, simulation modeling, scenario approach, reconciliation of interests, recycling fee, ELV recycling, recycling.
В настоящее время в развитых странах мира четко осознается значимость вторичного сырья в воспроизводстве общественного продукта. Актуальность решения проблем утилизации отходов производства и потребления, вовлечения вторичных материальных ресурсов в экономический оборот, формирования ресурсной базы производства на основе вторичного сырья, создания и развития рентабельных отраслей утилизации отходов и управления обращением с отходами очевидна для всего мирового сообщества. Перечисленные проблемы носят не только экономический, но и ярко выраженный социальный, экологический характер.
Деятельность по переработке отходов, которые образуются в результате утраты транспортными средствами своих потребительских свойств, можно рассматривать как одно из наиболее перспективных направлений формирования ресурсной базы производства металлов, стекла, пластиков и ряда других материалов на основе вторичного сырья, так как мировой автопарк стремительно растет и обладает существенными резервами потенциального сырья. Исходя из мирового опыта обращения с отходами, любой проект по утилизации тех или иных видов отходов должен тщательно обосновываться, должны быть найдены подходящие эффективные технологии, оценены спрос и предложение, рассчитаны издержки, рентабельность, период окупаемости, определены экологические характеристики проекта и разнообразные риски и т.д. Очевидно, что для эффективного развития экономической деятельности по переработке различных отходов необходима разработка четких государствен-
© Перекальский В.А., 2014
ных стратегий, планов и программ. Научно обоснованная и системная разработка такого рода документов невозможна без применения экономико-математического моделирования.
Актуальность рассмотрения проблематики утилизации вышедших из эксплуатации транспортных средств (ВЭТС) продиктована введением на территории Российской Федерации с 1 сентября 2012 г. утилизационного сбора за ввозимые либо производимые на территории страны транспортные средства. Для автомобилестроителей, имеющих свое производство на территории Российской Федерации, было предусмотрено два варианта: либо уплата утилизационного сбора, либо принятие на себя всех обязательств по утилизации производимых автомобилей. С 1 января 2014 г. все выпускаемые на территории Российской Федерации транспортные средства в обязательном порядке облагаются утилизационным сбором. Необходимо отметить, что, несмотря на последние изменения, внесенные в федеральный закон (ФЗ) «Об отходах производства и потребления» в части утилизационного сбора, механизм и доли распределения средств, поступающих от утилизационных сборов, в том числе на компенсации утилизаторам и на затраты, связанные с созданием мощностей и инфраструктуры (что следует из буквы закона), до сих пор не определены.
Другими словами, в действующей в Российской Федерации системе утилизации ВЭТС сейчас не решены многие проблемы и, в частности, наиболее острые из них: не определены механизмы и затраты утилизаторов по утилизации ВЭТС, в отношении которых уплачен сбор, а также размеры компенсаций затрат, связанных с созданием мощностей и инфраструктуры, которые необходимы для осуществления утилизации ВЭТС. Не установлены стимулы для возврата последними владельцами ВЭТС на утилизацию. Их фактическое отсутствие замедляет обновление парка ТС и способствует росту числа брошенных автомобилей - источников экологических загрязнений и резервуаров потенциальных вторичных ресурсов и т.д. Действие ФЗ не распространяется на ТС, паспорта на которые выданы до дня вступления закона в силу. Этот факт существенно ограничивает возможность реализации заложенных в закон инициатив по минимизации негативного воздействия на окружающую среду, а также ограничивает возможность эффективного построения системы утилизации ВЭТС.
Таким образом, возникает задача анализа и обоснования эффекта от различных вариантов расходования средств, получаемых от утилизационного сбора на транспортные средства, введенного в Российской Федерации, при различных финансово-экономических параметрах системы утилизации ВЭТС. Ее решение не представляется возможным без использования экономико-математических методов.
Результаты проведенного анализа отечественного и зарубежного опыта применения экономико-математического моделирования в сфере управления обращением с отходами и, в частности, в сфере утилизации вышедших из эксплуатации транспортных средств, обобщены в таблицах 1 и 2 [3; 4]. Проведенное исследование показало, что проблема утилизации различных отходов производства и потребления сложна и многогранна, а экономико-математические модели, используемые в этой сфере, предметно-специфичны. Однако одной из наиболее универсальных задач является задача географического размещения различных объектов инфраструктуры утилизации, определения необходимых мощностей этих объектов и описания материальных и финансовых потоков, возникающих между ними. Экономико-математическое моделирование в сфере управления обращением с отходами лучше всего развито именно в решении этой задачи. В тоже время в зависимости от наличия исходных данных, принимаемых гипотез, сложности и неоднородности моделируемой системы утилизации отходов применяется широкий спектр моделей и методов. Это очень динамично развивающаяся область исследований. Опыт экономико-математического моделирования в рассматриваемой сфере в России недостаточно богат по сравнению с общемировым (см. табл. 1 и 2).
Таблица 1
Опыт применения экономико-математических методов и моделей в сфере управления обращением с отходами
Задача
Методы/модели
Авторы
Переработка изношенных автомобильных шин (размещение пунктов специализации и концентрации переработки; динамическая задача размещения в условиях неопределенности)
Оптимизационная модель; модели теории игр
A.M. Корнилов и К.Т. Пазюк [1]
Оценка среднесрочных перспектив развития отрасли переработки вторичных металлургических ресурсов в России
Сценарное моделирование в управлении развитием многоуровневых организационных систем; методы системного анализа, математического моделирования, теории вероятностей, эконометрики и нечеткой логики
О.М. Писарева [19]
Выбор оптимальной системы управления утилизацией твердых бытовых отходов (ТБО)
Многокритериальный метод оптимизации и метод анализа иерархий; экспертные оценки; алгоритм Кларка-Райта; географическая информационная система (ГИС)
Markovic, Janosevic, Jovanovic, Nikolic [17]
Моделирование и оптимизация инфраструктуры утилизации твердых отходов в штате Флорида
Оптимизация распределения ресурсов; комплексная имитационная модель принятия решений; гибридная агентно-дискретная модель
СеПк, Лштапп, НауЮп [12]
Моделирование и оптимизация программ рециклинга «в один поток»
Многоцелевое агентно-ориентированное моделирование; имитационное моделирование; многокритериальный метод оптимизации
Celik, Antmann, Shi, Hayton [24]
Размещение множества объектов инфраструктуры утилизации, не являющихся однородными и однотипными
Вероятностный подход на основе нечеткого математического программирования; смешанное нелинейное программирование
Vahdani, Tavakkoli-Moghaddam, Baboli, Mousavi [25]
Управление обращением с отходами
Линейное программирование
Lund,
Tchobanoglous, Lyunggren [12]
Смешанное целочисленное программирование
Jenkins, Zhu, ReVelle, Gupta, Sharma [12]
Динамическое программирование
Huang, Baetz и др., Liand Huang [12]
Нелинейное программирование
Chang и Chang [12]
Нечеткое смешанное целочисленное программирование
Huang и др. [12]
Генетическое программирование, генетические алгоритмы (в рамках имитационных моделей)
Huang и др., Yeomans и др. [12]
Таблица 2
Опыт применения экономико-математических методов и моделей в сфере утилизации ВЭТС
Задача Методы/модели Авторы
Формирование рациональной организационно-технологической структуры системы авторециклинга и концепции стратегического управления потоками автотранспортных отходов на территории региона (Московская область) Балансовые модели; имитационное моделирование; сценарный подход; динамический системный анализ Ю.В. Трофименко, JI.A. Ахметов, К.Ю. Трофименко [7; 8; 9]
Оценка влияния изменений в строении автомобилей на будущую экономическую устойчивость отрасли утилизации транспортных средств и инфраструктуру утилизации Имитационное моделирование (системно -динамическое) Bandivadekar, Gunter, Kumar, Sutherland [10]
Определение оптимальной долговечности автомобиля в зависимости от расходов жизненного цикла и интенсивности поломок Оптимизационная модель Furch [15]
Проектирование обратной логистической сети для ВЭТС (размещение объектов сети) Частичное целочисленное линейное программирование Karimi, Mahmoudzadeh, Mansour [16]
Количественная оценка экологической эффективности системы управления изношенными шинами, с точки зрения выбросов углекислого газа (оптимизация расположения заводов по переработке изношенных шин) Алгоритм Кларка-Райта; сценарное моделирование Bribian, Ferreira, Uson, Vasquez [11]
Управление системой утилизации ВЭТС Модели принятия решений, экспертные оценки, прямой счет, материальные балансы Dordevic, Kokic [14]
Моделирование системы утилизации ВЭТС (в том числе обратной логистики) в условиях принципа ответственности производителя и наличия залогового сбора Компьютерное моделирование Michelini, Razzoli [18]
Оценка рентабельности предприятий по утилизации ВЭТС в ЕС; оценка достижимости нормативных коэффициентов утилизации и рециклинга в ЕС и т.д. Линейное программирование Simic, Dimitrijevic [21; 22]
Разработка модели оптимального долгосрочного планирования создания и/или модернизации системы утилизации ВЭТС в условиях неопределенности в Сербии; анализ связей и компромиссов между риском и эффективностью системы утилизации ВЭТС в условиях изменения законодательства ЕС Интервальное линейное программирование Simic, Dimitrijevic [20; 23]
Выбор оптимальной стратегии взаимодействия органов местной власти в процессе утилизации ВЭТС Математический аппарат теории игр (с кооперацией и без) Chunxin, Xianzhong [13]
В результате проведенных исследований [2; 5] автору удалось сформировать перечень сторон (субъектов, экономических агентов), задействованных в системе утилизации ВЭТС, который представлен в таблице 3.
Таблица 3
Субъекты, задействованные в системе утилизации ВЭТС
Субъект Цель Направления использования утилизационного фонда
Государство Получение налогов, создание рабочих мест, забота об экологии Экологические программы (компенсация и предотвращение экологического ущерба)
Утилизаторы Получение стабильного потока ВЭТС, прибыльность переработки, развитие инфраструктуры утилизации, создание недостающих предприятий для комплексной утилизации ВЭТС, наличие спроса на продукты переработки ВЭТС Инвестиции в создание новых производств, инвестиции в инфраструктуру утилизации, компенсация нерентабельных звеньев цепи утилизации, стимулирование спроса на продукты переработки ВЭТС, создание особого режима для предприятий «зеленой экономики»
Автопроизводители (+автодилеры) Минимизация утилизационного сбора, рост продаж, включение утилизационного сбора в себестоимость продукции (уменьшение налогов) Возвращение части утилизационного сбора в виде субсидий, дотаций, налоговых вычетов и т.п. Стимулирование спроса на новые автомобили
Производители оборудования для утилизации (практически отсутствуют в России) Спрос на оборудование, создание производства в России Инвестиции в создание предприятий, производящих оборудование для утилизации ВЭТС в России
Потребители продуктов переработки ВЭТС Минимизация цены на сырье, стабильное предложение, рост спроса на свою продукцию Стимулирование спроса на конечную продукцию
Автовладельцы (владельцы ВЭТС) Наличие мотивации сдать ВЭТС, покупка нового автомобиля Скидочные сертификаты на покупку нового автомобиля, компенсация за сдачу ВЭТС на переработку
Управляющий (контролирующий) орган Эффективное использование средств фонда, создание цивилизованной и легальной системы утилизации ВЭТС Оплата функционирования органа, инвестиции в построение глобальной информационной системы утилизации ВЭТС (на подобии зарубежных), инфраструктуру контроля, логистики, стандартизации
Исходя из проведенного анализа, специфика поставленной задачи состоит в том, что число субъектов, задействованных в системе утилизации ВЭТС, весьма велико. Более того, они достаточно разнородны. Нормативно-правовая база, в рамках которой они функционируют, также не однородна. При управлении системой утилизации ВЭТС необходимо принятие комплексных решений в сфере экономической, социальной, экологической политики, а значит, необходимо создание научно обоснованных стратегий и программ. Для создания и динамичного развития устойчивой и эффективной системы необходимо также учесть и согласовать разносторонние интересы всех субъектов. Механизм согласования интересов на основе использования экономико-математических методов в задачах подобного масштаба представлен в работе [6].
В связи с необходимостью моделирования экономического поведения большого числа разнородных субъектов, факторов, изменяющейся внешней среды (в том числе нормативно-правовой), комплексностью моделируемых решений, повышенными требованиями к гибкости и адаптивности модельного комплекса, макроэкономическим масштабом задачи, наличием в реалиях современной России определенных ограничений (в первую очередь информационного характера) можно предложить решать поставленную задачу на основании сценарного подхода с применением имитационного
моделирования в рамках парадигмы системной динамики. Вышеперечисленные условия также обуславливают высокие требования к программному обеспечению, таким образом, можно предложить проводить реализацию модельного комплекса в среде AnyLogic. Это, кроме прочего, позволит накопить необходимую статистику для формализации интересов и стратегий поведения различных субъектов, которые затем можно будет согласовать и оптимизировать при помощи, например, математического аппарата теории игр.
Библиографический список
1. Корнилов A.M., Пазюк К.Т. Экономико-математическое моделирование рециклинга твердых бытовых отходов и использование вторичного материального сырья // Вестник ТОГУ. - 2008. - № 2(9).
2. Перекальский В.А. Анализ зарубежного опыта создания и развития систем утилизации транспортных средств // Материалы 28-ой Всероссийской научной конференции молодых ученых «Реформы в России и проблемы управления - 2013». - М.: ГУУ, 2013.
3. Перекальский В.А. Зарубежный опыт экономико-математического моделирования в сфере утилизации транспортных средств // Материалы 18-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы управления - 2013». - М.: ГУУ, 2013.
4. Перекальский В.А. Отечественный и зарубежный опыт экономико-математического моделирования в сфере управления обращением с отходами // Электронный журнал «Стратегии бизнеса». - 2013. - № 2(2). -Режим доступа: http://strategybusiness.ru/assets/files/sb_2.pdf
5. Перекальский В.А. Проблемы математического моделирования влияния реализации утилизационных программ на развитие отрасли автомобилестроения // Материалы 27-ой Всероссийской научной конференции молодых ученых «Реформы в России и проблемы управления - 2012». - М.: ГУУ, 2012.
6. Писарева О.М. Обоснование механизма согласования интересов центра и хозяйствующих субъектов в рамках региональных социально-экономических программ // Механизм обоснования межрегиональных программ и смежные вопросы - М.: ЦЭМИ РАН, 2007.
7. Трофименко К.Ю. Повышение эффективности системы утилизации вышедших из эксплуатации транспортных средств «авторециклинг» в крупном городе: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: МАДИ, 2009.
8. Трофименко Ю.В. Проблемы сбора и утилизации вышедших из эксплуатации автотранспортных средств и их составных частей // Материалы международной научно-практической конференции «Современные подходы к решению проблем утилизации резинотехнических изделий и шин»/ - М., 2011.
9. Трофименко Ю.В., Ахметов Л.А., Трофименко К.Ю. Финансовые потоки в региональной системе обращения с отходами эксплуатации автомобильного транспорта («Авторециклинг») // Транспорт: наука, техника, управление. - 2009. - № 5.
10. Bandivadekar A., Gunter К., Kumar V., Sutherland J. A model for material flows and economic exchanges within the U.S. automotive life cycle chain. Journal of manufacturing system. 2004. Vol. 23, № 1.
11. Bribian I., Ferreira G., Uson A., Vasquez D. Study of the environmental performance of end-of-life tyre recycling through a simplified mathematical approach. Thermal science. 2012. Vol. 16, № 3.
12. Celik N., Antmann E., Shi X., Hayton B. Simulation-based optimization for planning of effective waste reduction, diversion, and recycling programs. Department of industrial engineering, university of Miami. 2012.
13. Chunxin В., Xianzhong M. Analysis on game behavior of local governments in reverse logistics of ELV. Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 483.
14. Dordevic M., Kokic M. Concept for management of end of life vehicles recycling system. 2nd International Quality Conference. 2008.
15. Furch J. Mathematical model for vehicles life cycle costs determination. Machines, technologies, materials. 2008. № 4-5.
16. Karimi В., Mahmoudzadeh M., Mansour S. A decentralized reverse logistics network for end of life vehicles from third party provider perspective. 2nd International Conference on Environmental Science and Technology. 2011. №6.
17. Markovic D., Janosevic D., Jovanovic M., Nikolic V. Application method for optimization in solid waste management system in the city of Nis. Facta universitatis. Series: Mechanical Engineering. 2010. Vol. 8, № 1.
18. Michelini R.C., Razzoli R.P. Reverse logistics: end-of-life recovery pledge. University of Genova, 2010.
19. Pisareva О.М. Development of the national metals recycling system in Russia: scenario modeling to assess the industry's prospects. Reading book of the Global Business and Technology Conference. Baku, Azerbaijan, July 812, 2014. - USA, GBATA, 2014.
20. Simic V., Dimitrijevic B. End-of-life vehicle recycling in the Republic of Serbia: interval linear programming model for long-term planning under uncertainty. 1st Logistics International Conference. 2013.
21. Simic V., Dimitrijevic B. Modelling production processes in a vehicle recycling plant. Waste Management & Research. 2012. Vol. 30.
22. Simic V., Dimitrijevic B. Production planning for vehicle recycling factories in the EU legislative and global business environments. Resources, Conservation and Recycling. 2012. Vol. 60.
23. Simic V., Dimitrijevic B. Risk explicit interval linear programming model for long-term planning of vehicle recycling in the EU legislative context under uncertainty. Resources, Conservation and Recycling. 2013. Vol. 73.
24. University of Miami, Department of Industrial Engineering [Электронный ресурс]. - Режим д о CTY п a: h 11 p: // w w w. ¡ e. m ¡ a m ¡. ed u
25. Vahdani В., Tavakkoli-Moghaddam R., Baboli A., Mousavi S. A new fuzzy mathematical model in recycling collection networks: a possibilistic approach. World Academy of Science, Engineering and Technology. 2013. № 78.
