Предпосылки и допущения при формировании сценариев

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ

«ПЛАНИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ»

НА ТЕМУ:

«ПРОГНОЗ УРОВНЕЙ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ МОДЕЛИ МЕЖОТРАСЛЕВОГО БАЛАНСА»

ВВЕДЕНИЕ

Целью выполнения лабораторной работы является обучение студентов применению на практике знаний по экономико-математическому моделированию и прогнозированию уровней энергопотребления. Для реализации поставленной цели используется компьютерная техника и специально разработанный вычислительный комплекс.

Перед студентами, выполняющими лабораторную работу, ставятся следующие задачи:

1. Изучить теоретическое обоснование прогноза энергоэкономических пропорций на основе имитационного подхода с применением модели межотраслевого баланса.

2. Вариантно оценить перспективный экономический рост в регионе, используя заданные показатели темпов роста валовой подукции промышленности.

3. Провести многовариантные оптимизационные расчеты по модели межотраслевого баланса для определения структурных сдвигов в перспективном периоде по народному хозяйству региона в зависимости от заданных условий и критерия.

4. Сделать послеоптимизационный расчет уровней энергопотребления (электроэнергии, тепла и топлива), которые будут соответствовать структурным сдвигам в народном хозяйстве региона и проводимой энергосберегающей политике.

5. Проанализировать перспективные тенденции экономического роста во взаимосвязи с уровнями энергопотребления.

6. Подготовить отчет с результатами расчетов по модели и построением соответствующих графиков.

ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ

Сложность выявления количественных взаимосвязей при прогнозе энергоэкономических тенденций связана, главным образом, с неопределенностью будущих условий развития и исходной информации. Она усугубляется в кризисные периоды при смене политических и экономических парадигм. Поэтому, существует проблема определения энергоэкономических пропорций в зависимости от тех или иных тенденций развития экономики. Но и сами тенденции развития экономики можно прогнозировать только вариантно путем имитации основных энергоэкономических взаимосвязей в перспективе. Для этого можно использовать сочетание различных формализованных моделей с экспертно-аналитическими оценками их параметров. Назовем такое сочетание имитационным подходом к моделированию и прогнозу энергоэкономических пропорций.

Предлагаемый имитационный подход включает в себя следующие этапы:

1. Выбор модели прогнозирования: предполагается возможность использования существующих моделей целиком или с некоторой их модификацией, либо разработка новых оригинальных моделей.

2. Разработка сценариев для оценки перспективных параметров модели; как правило, эти параметры являются экзогенными переменными.

3. Формирование целевых установок для реализации модельных исследований; цель ставится априори уже при выборе инструментария и построении сценариев; в модели она может принимать форму критериев оптимизации.

Для прогноза энергоэкономических пропорций наиболее используемыми являются эконометрические модели и балансовые типа «затраты-выпуск». В период значительной нестабильности экономики целесообразно применять моделирование для ориентировочной оценки энергопотребления. С этой целью можно использовать соответствующим образом модифицированную модель межотраслевого баланса (МОБ) или в мировой практике модель «затраты-выпуск». Отметим следующие преимущества ее применения:

· возможность взаимоувязанных исследований вещественных пропорций экономического роста, технологических изменений, динамики цен на энергетическую и неэнергетическую продукцию;

· сценарные условия могут формироваться с целью осуществления как нормативного, так и исследовательского прогноза энергопотребления;

· возможность объективно оценить, насколько развитие региональных отраслей топливно-энергетического комплекса (ТЭК) будет соответствовать темпам экономического роста в регионе;

· несложность модификации модели позволяет дополнять ее по мере подготовки информации различными блоками, например, экологическим, инвестиционным, основных производственных ресурсов и т.д.;

· целевая функция, вводимая в модель, дает возможность осуществлять расчеты с помощью разнообразных критериев в зависимости от приоритетов развития экономики и энергетики региона.

На рис. 1 приведена схема определения энергоэкономических пропорций на основе модели межотраслевого баланса (модель МОБ-Энергия). Ядром модели является матрица «затраты-выпуск», которая состоит из четырех квадрантов. В I-ом квадранте матрицы содержится информация о межотраслевых связях, показаны производственные затраты отрасли j по использованию продукции i-ой отрасли. Этот квадрант дает общую картину производственных затрат и распределения продукции на производственные цели всех n отраслей материального производства в стоимостном выражении. Последний столбец в этом квадранте содержит информацию о промежуточной продукции отраслей (М), идущей на производственные нужды. II квадрант характеризует материально-вещественный состав конечной продукции отдельных отраслей. Конечный продукт, производимый каждой отраслью, состоит из трех частей: фонда накопления (N), фонда непроизводственного потребления (V) и экспортно-импортного сальдо (S).

Таким образом, для каждой i-ой отрасли должны выполняться следующие балансовые соотношения:

X_{i =} P_{i +} Y_i, где:

X_i - валовый продукт;

P_i - промежуточный продукт;

Y_i - конечный продукт

Показатель конечной продукции для i-ой отрасли можно представить в виде соотношения:

Y_i = N_i + V_i + S_i, где:

N_i - фонд накопления;

V_i - фонд непроизводственного потребления (личного и общественного);

S_i - экспортно- импортное сальдо ввоза – вывоза для региона

III квадрант МОБ представляет собой стоимостной состав конечной продукции отрасли, который включает в себя амортизационные отчисления, идущие на возмещение выбытия основных фондов, и чистую продукцию отрасли (зарплата, прибыль и т.д.). Валовая продукция каждой отрасли j состоит из производственных затрат и условно-чистой продукции:

X_j = , где:

- сумма производственных затрат отрасли j;

- условно-чистая продукция отрасли j, в состав которой входит заработная плата (З) и прибыль (П).

В IV квадранте показано распределение конечной продукции, осуществляемое через финансово-кредитную систему. Эти соотношения не связаны с потоками продукции, поэтому этот раздел МОБ не всегда заполняется. Для прогноза энергоэкономической динамики традиционную матрицу можно расширить путем включения новых квадрантов. Охарактеризуем эти квадранты. Назовем V квадрант матрицей энергоэкономических взаимосвязей. Коэффициенты этой матрицы являются показателями энергоемкости валовой продукции для всех отраслей i, в том числе электро-, тепло- и топливоемкости. Таким образом, последние строки этого квадранта являются уравнениями энергопотребления по составляющим для каждой отрасли i (i = j) при определенной отраслевой структуре в регионе и учете межотраслевых взаимосвязей:

Э_{i =} е_i * X_i

T_{i =} h_i * X_i

ТП_{i =} b_i * X_i где:

Э_i,T_i, ТП_i - электро-, тепло- и топливопотребление в отрасли i;

е_i,h_i,b_i - электро-, тепло- и топливоемкость производства единицы продукции в отрасли i.

Очевидно, что изменение отраслевой структуры производства вызовет соответствующее изменение в суммарных уровнях энергопотребления. Возможна и обратная связь: ограничения в уровнях энергопотребления могут привести к необходимости резких структурных сдвигов в экономике региона.

VI квадрант представляет собой матрицу основных производственных ресурсов, определение которых необходимо для углубленного исследования энергоэкономической динамики. В качестве производственных ресурсов рассматриваются основные фонды и численность занятых в отраслях народного хозяйства. Производными энергоэкономическими показателями являются энерговооруженность труда и энергооснащенность основных фондов. Кроме того, в эту матрицу могут быть включены коэффициенты энергетической капиталоемкости основных фондов или валовой продукции отраслей. Появляется возможность оценить инвестиции в энергосберегающие технологии по каждой отрасли для реализации различных производственных программ.

Целесообразно расширить МОБ еще на один квадрант (VII), в котором должны быть отражены взаимосвязи экономики, энергетики и окружающей среды. На первом этапе подобные связи могут пассивно отражать влияние на окружающую среду различных вариантов энергетической политики. В дальнейшем можно исследовать воздействие экологических ограничений на энергоэкономическую динамику.

На рис. 1 изображен блок ограничений, которые используются при решении оптимизационной задачи. Выбор ограничений различен. Во-первых, в математической интерпретации это могут быть равенства или неравенства в зависимости от сценарных вариантов. Во-вторых, ограничиваться может какой-либо один или одновременно несколько параметров модели. Те параметры, которые не имеют ограничений, являются расчетными. Они показывают необходимый объем ресурсов для реализации определенной производственной программы. В-третьих, величина ограничивающего параметра определяется, как правило, при формировании расчетных сценариев прогноза и базируется на предварительно подготовленном аналитическом материале.

Важное значение имеют условия оптимизации при расчетах по описанной выше балансовой модели. Эти условия реализуются через целевую (критерий, функционал) функцию модели. В самом общем случае критериями оптимальности могут быть стоимостные или натуральные показатели. Чаще всего задача решается с использованием какого-либо одного критерия, однако, неопределенность будущих условий развития и сложность выделения приоритетных направлений оптимизации приводит к необходимости решения многокритериальных задач с построением Парето-эффективных оптимальных планов. В рамках решения поставленной нами задачи определения рациональных энергоэкономических пропорций в регионе в качестве критериев могут рассматриваться, к примеру, следующие цели.

1. Экономические:

· максимизация темпов экономического роста (производства валовой продукции при ограничении уровней энергопотребления, производственных ресурсов, степени влияния на окружающую среду);

· максимизация производства конечной продукции при ограничениях по производственным ресурсам, энергопотреблению, сальдо экспортно-импортных операций (сальдо ввоза-вывоза), воздействия на окружающую среду;

· минимизация капитальных вложений в новые энергосберегающие технологии для каждой отрасли при ограничениях на уровни энергопотребления, загрязнение окружающей среды, при условии выполнения производственной программы.

2. Экологические:

· минимизация воздействия на окружающую среду при условии выполнения производственной программы и соответствующих ей уровнях энергопотребления.

3. Энергетические:

· минимизация уровней энергопотребления по всей цепочке, начиная от добычи всех видов энергоресурсов, их транспорта, переработки и, заканчивая использованием в энергоустановках.

Возможно использование и других критериев. Выбор критерия связан с приоритетами в проведении энергетической политики региона на определенном этапе исследования. Так, в энергодефицитном регионе на первый план выдвигается проблема энергосбережения. В этом случае целесообразно использовать энергетический критерий.

ПРЕДПОСЫЛКИ И ДОПУЩЕНИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СЦЕНАРИЕВ

Главная проблема проведения прогнозных расчетов заключается в подготовке исходной информации, в первую очередь коэффициентов затрат, энергоемкости, ресурсоемкости, экологических показателей, вариантов конечной продукции и темпов экономического роста. Сложности имеются и при выборе ограничений задачи. Комплекс проблем можно решить только при условии формирования различных сценарных вариантов расчета. Рассмотрим некоторые подходы, используемые при разработке расчетных сценариев. Во-первых, сценарии должны разрабатываться для всех параметров, вводимых в модель экзогенно. В некоторых вариантах расчета экзогенные переменные могут становиться эндогенными и наоборот. Во-вторых, в результате разработки сценариев для всех параметров модели должны быть получены количественные значения. В-третьих, для окончательно сформированных сценарных вариантов принимается такое сочетание экзогенных и эндогенных переменных, количественных оценок вводимых извне параметров и критериев, которые определяются общей целевой установкой исследования. В табл.1 приведены факторы, выделенные при разработке сценариев расчета по модели МОБ-Энергия, и параметры модели, количественно отражающие специфику каждого фактора. Рассмотрим некоторые положения, предопределяющие выбор значений параметров.