Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование действующего законодательства. Монография
.pdf
Модели межотраслевого баланса, построенные по методу «затраты —
выпуск», являются основным источником принципа записи технологий с последующим их объединением в единую модель, отражающую технологическую
структуру производства. Применение указанного принципа будет далее рассмотрено на примере составления технологической модели при поэтапной записи технологий производства биотоплива с последующим их объединением в
единую систему (модель).
Увязка технологической модели с экономическими расчетами и экологи-
ческими ограничениями уже приводит к построению экономико-технологи-
ческой модели. Реализация принципа построения такой модели будет произведена на примере действующего промышленного объединения по производству
электроэнергии с иллюстрацией результативных возможностей, что дает увязка
структуры производства с экономическими расчетами.
Следует отметить, что при рассмотрении названных задач шел постоянный
поиск формализованной записи экономических расчетов согласно действующему законодательству, начиная от традиционной записи формул и таблиц, которая
постоянно усовершенствовалась от решения одной задачи к другой.
Использование записи технологий производимой продукции по методу
«затраты — выпуск» объясняется иллюстрацией способа их увязки в единую
систему. Этот способ рассматривается далее на примере межотраслевого баланса (МОБ), где реализован принцип объединения отдельных отраслей в еди-
ную систему производственного комплекса по методу «затраты — выпуск».
Как известно, в МОБ каждая отрасль записывается отдельным вектором,
в котором отражаются затраты других отраслей на ее производство. При этом
затраты (xij) записываются со знаком «+», а величина выпуска (x
) записывается
i
со знаком «–». В результате записи структура модели межотраслевого баланса
представляет собой синтез двух таблиц: одна характеризует структуру затрат на
производство в разрезе отдельных отраслей, другая — структуру распределения
продукции. Таким образом, образуются балансы производства и распределения
продукции.
При этом структура затрат на производство характеризуется системой
уравнений вида:
Ʃ xij + zj = x
, (1.1)
j
где: i — индекс производимой продукции; j — индекс рассматриваемых отраслей; zj — распределение вновь созданной стоимости в j-ой отрасли.
11
Система уравнений распределения продукции записывается:
Ʃ xij + yi = Ʃ xi , (1.2)
где: y
конечный продукт в отрасли [10].
i —
На основе уравнения (1.2) рассчитываются коэффициенты прямых затрат:
aij= x
Ʃ xi .
ij/
При коэффициентах прямых затрат система уравнений межотраслевого
баланса выражена в виде:
Ʃ aij xj + yi = Ʃ xi .
или в виде матрицы:
Ax+y = X, (1.5)
где: А — матрица прямых затрат, состоящая из векторов вида:
-1
a1j
(1.3)
(1.4)
a
2j ,
(1.6)
aij
a
nj,
где: -1 — выпуск единицы продукции j-й отрасли; j — индекс отрасли; i — индекс баланса распределения продукции n-й отрасли; n — количество отраслей,
рассматриваемых в МОБ.
Вектор (1.6) и является основой экономико-математической записи технологий, необходимой для образования технологической модели производства.
1.2. Построение технологических моделей
(на примере производства биотоплива)
Целью данного раздела является иллюстрация экономико-
математической записи технологий и их объединение в единую модель на примере производства биотоплива. Поэтому ниже рассматривается способ объеди-
нения технологий, записанных по методу «затраты — выпуск», в единую производственно-технологическую модель на примере производства биотоплива.
12
Выше показано, что по методу «затраты — выпуск» должны быть указа-
ны все затраты на производство единицы продукции. Классическим примером
записи любой технологии по методу «затраты — выпуск» является производственная калькуляция продукта. На основе такой информации и разработана
технологическая модель металлургической отрасли [4]. При отсутствии производственных калькуляций источником информации могут служить справочники или технические задания. В настоящее время источником требуемой информации может стать интернет.
Ниже, в качестве примера, сделана попытка экономико-математической
записи технологии производства биотоплива на основе данных, почерпнутых из
интернета. При этом приводится ряд цитат, как более полно можно показать
обычную форму представления информации о технологиях, на основе которой
определялись последовательность процесса производства биотоплива и его ос-
новные показатели.
«Кабинет Министров распоряжением № 576-р утвердил концепцию госу-
дарственной программы развития производства биотоплива до 2010 года. Пла-
нируемый объем затрат на реализацию программы составляет 170 млн грн.
Также планируется строительство двух заводов, создание зон концентрированного выращивания сырья с использованием современных технологий. Заводы
планируется построить в Винницкой и Житомирской областях. В Луцке подписан договор о создании совместного предприятия между фирмой ООО «Кас-
кад» и немецкой «Biodiesel» [11].
«Согласно данным Госкомстата страны в 2005 году намолочено 148 тыс. т
рапса, что явно недостаточно для производства биотоплива. Эксперты считают,
что выращивание рапса — выгодное дело. Эта культура дает рентабельность
даже в условиях естественного плодородия, а при использовании интенсивных
технологий достигает 100 %. Для справки: тонна зерна стоит до 600 грн., а тонна рапса — до 1 500 грн.».
«Для обработки гектара пашни в течение года требуется 60 литров био-
топлива. Из 1 тонны масла и 100 литров метанола образуется 1 тонна биотоплива, 70 кг глицерина, 30 кг мыла. При урожайности 18 ц/га и получении из
1 тонны семян около 340 кг масла с 1 га можно получить 600 кг биотоплива,
что позволяет обеспечить биотопливом 10 га пашни».
«Вредный эффект от эмиссии парниковых газов при сжигании единицы
рапсового топлива по отношению к единице обычного топлива, согласно методике подсчета, принятой IPCC (Международной группой по наблюдениям за
изменением климата, куда входит и Украина), будет соотноситься как 1,7 к 1.
13
Предприятие планирует в 2008 году ввести в эксплуатацию два завода по про-
изводству масла с последующим получением биотоплива. Но для нормального
функционирования заводов необходимо масло — не менее 800 тыс. т сырья
в год».
Отсюда, очевидны следующие этапы производства биотоплива: выращи-
вание рапса, производство рапсового масла прессованием, производство биотоплива.
Выращивание рапса характеризуется следующими затратами. Урожай-
ность одного гектара земли характеризуется 1,8 тонны рапса. Для обработки
1 га почвы необходимы затраты 60 кг дизельного топлива и труда плюс
18,2 чел./ч на тонну. Последний показатель найден в поисковой системе по
ключевым словам «трудозатраты по выращиванию рапса».
Производство одной тонны рапсового масла способом прессования тре-
бует затрат 1,8 тонны рапса. Побочным продуктом этого процесса является
кормовой шрот (одна тонна). В приведенных цитатах нет данных по затратам
электроэнергии на прессование. Поэтому по аналогии с процессом получения
растительного масла прессованием эти затраты равняются 50 кВт/ч. Информация о трудозатратах определена также при помощи поисковой системы.
Конечный продукт — биотопливо — состоит из затрат рапсового масла
(1 тонна), метанола (0,142 тонны на тонну рапсового масла), катализатора
(0,01 т). Побочным конечным продуктом является глицерин (0,07 т) и мыло
(0,03 т).
Реализация этого производства требует определенных инвестиций, поэтому возникла проблема оценки удельных капиталовложений. Конкретных
данных по этому вопросу в приведенных выше цитатах нет, поэтому косвенно
исходили из затрат, необходимых на строительство двух заводов
(170 млн грн./2 = 85 млн грн.) по производству биотоплива. При этом было
также необходимо указать или определить мощность этих установок (эта ин-
формация часто отсутствует при описании и других технологий). Из первой цитаты следует, что для рентабельной работы предприятия по производству био-
топлива необходимо выращивать не менее 800 тыс. т сырья в год. Мощность
этих предприятий в этом случае должна составить 2500 тыс. т биотоплива в год
(800 тыс. т/0,34 т). При этом удельные капиталовложения для производства одной тонны биотоплива будут равняться 34 грн. на тонну (85 млн грн./
2500 тыс. т (или $7)). Соответственно, указанная сумма будет уменьшаться в
зависимости от желаемого срока окупаемости капиталовложений. При сроке
пять лет сумма будет равняться $1,40 на тонну биотоплива, а при десяти лет —
14
$0,7. Таким образом, для расчета принят следующий диапазон величин капита-
Наименование
ресурсов
Наименование технологических процессов
Выращивание
рапса
Прессование
Производство
биотоплива
Потребление
метана
Газ, м
3
800–900
Земля, га 1
Рапс, т
-1,8 1
Рапсовое масло, т
-0,34 1
Метанол, т
0,142
-1
Катализатор КОН, т
0,01
Электроэнергия, кВт/ч
50
50
Теплоэнерогия, Мкал
929,5
Глицерин, т
-0,07
Мыло, т
-0,03
Биотопливо, т
-1
Шрот для кормов, т
-1
Трудозатраты, чел/ч/т
18,2
0,033
0,333
Расход топлива, л/га
60–4
Капиталовложения,
долл./т
0,35–1,40
Экологический блок
Расход воды, м
3
– *
– *
– *
Выбросы окиси азота
На 50 % больше,
чем при сжигании
эквивалентного ко-
личества бензина
Выбросы окиси
углерода
На 7–10 % меньше
традиционного
топлива
ловложений на производство тонны биотоплива: 0,7–1,4 доллара на тонну. В
работе эти капиталовложения отнесены на производство конечного продукта.
В итоге таблица (матрица), в которой записаны технологии производства
биотоплива по методу «затраты — выпуск» с использованием информации из
вышеприведенных цитат, имеет вид — см. табл. 1.1.
Таблица 1.1
Матричная запись технологических процессов
производства биотоплива
* Нет данных.
15
Следует обратить внимание на следующий нюанс объединения технологий.
Для соблюдения баланса между расходом ресурса и его производством
информация по затратам записывается со знаком «+», а по количеству выхода
продукта — со знаком «–». В результате по строкам таблицы образуются ба-
лансы (например, производства и потребления массы рапса). Так, производство
рапса (потребляемого на этапе прессования) на одном гектаре (х) равно 1,8х т.
Тогда величина всей потребляемой массы рапса (В) равна:
1,8х=В,
или в другой записи:
1,8х-В=0. (1.7)
Таким образом, на основе информации, почерпнутой в интернете, была
составлена матрица — основа для формирования задачи линейного программирования (ЛП) типа:
{CB min/AХ-B=0/Х≥0 } , (1.8)
где: С — цены на потребляемые ресурсы; В — объемы потребляемых ресурсов;
А — нормативная матрица (табл. 1.1); Х — объёмы производимых ресурсов.
Апробация разработанной модели произведена на основе стандартной
программы «Поиск решения» в пакете электронных таблиц. Размерность задачи
вместе с условными переменными составила 20 переменных и 16 ограничений.
Время расчета — несколько секунд.
Целью проводимых расчетов является иллюстрация работоспособности
приведенного способа записи, объединения технологий всех этапов производ-
ства (в нашем примере — биотоплива) и адекватности полученных результатов.
При анализе результатов следует различать прямые и полные затраты.
Прямые затраты — это непосредственное потребление i-го ресурса в отдельно
взятом производственном процессе. Полные затраты — это интегральная характеристика расхода i-го ресурса на j-й продукт при рассмотрении полного
производственного цикла.
Следует заметить, что неучет полных, например, энергетических затрат
приводит к парадоксам, когда КПД установки — более 100 % (например, тепловых насосов), а также к другим неправильным выводам. Это распространяет-
ся на вывод, что на производство конверторной стали затрачивается наименьшее количество энергии, что обусловлено прямыми затратами. С учетом же
всех энергетических затрат, начиная от добычи руды, производства кокса, чу-
16
гуна, конверторная сталь (даже более высокого качества) характеризуется вы-
Показатели
Удельные веса затрат и выпуска
в стоимости биотоплива из рапса, %
Стоимость метанола
81,44
Стоимость газа
12,28
Арендная плата
16,54
Стоимость катализатора
8,20
Стоимость электроэнергии
4,02
Стоимость теплоэнергии
5,33
Стоимость побочного продукта — глицерина
-43,05
Стоимость побочного продукта — мыла
-4,92
Стоимость побочного продукта — шрота
-55,71
Стоимость дизельного топлива
57,02
Амортизационные отчисления
0,57
Трудозатраты
18,27
Всего затрат
100,00
сокой энергоемкостью и в этом аспекте уступает лишь стали, получаемой по
технологии прямого восстановления железа [4].
Так, полные затраты и себестоимость одной тонны биотоплива находи-
лась на уровне двух гривен по состоянию цен на 01.01.2006 г.
Как иллюстрация результативных возможностей разработанной модели
далее приводятся удельные веса затрат различных видов сырья и ресурсов по
себестоимости биотоплива и согласно рассмотренной технологии производства
биотоплива (табл. 1.2).
Таблица 1.2
Удельные веса затрат в цене биотоплива
по состоянию на 01.01.2008 г.
Из табл. 1.2 видно, что существенным фактором, влияющим на стоимость
биотоплива, является цена на метанол, газ, дизельное топливо (треть которого
должна быть добавлена в биотопливо при выполнении сельскохозяйственных
работ), рабочей силы, арендная плата за землю.
Таким образом, построение технологических моделей, описанных выше-
указанным способом, открывает большие возможности для определения величины полных затрат (себестоимости) на производство продукции при изменении цены на газ, аренду, заработную плату и др. Более подробно результаты
расчетов имитации изменения вышеуказанных факторов при производстве биотоплива приведены в статье [12].
17
1.3. Увязка технологических моделей
с экономическими расчетами
Ниже рассматривается принцип увязки записи технологий производства
биотоплива с экономическими расчетами.
Если прибыль (ПР) рассматривать как разницу между ценой (например,
дизельного топлива) (Ц) и полными затратами на производство биотоплива
(CB), формулу расчета прибыли можно записать:
ПР= ЦХ – CB, (1.9)
а при переносе правой части уравнения в левую имеем:
ПР – ЦХ +CB=0, (1.10)
где Х — объем производства биотоплива.
При переносе правой части уравнения в левую расчетные величины затрат на производство (CB) и прибыли ПР становятся переменными, что открывает возможности для моделирования налогообложения прибыли. Налог (λ) на
прибыль (НПР) запишем как:
НПР= λ ПР или НПР- λ ПР=0. (1.11)
В результате дополнения технологической модели (1.8) экономическими
расчетами (1.10) –(1.11) получаем качественно новую модель, которую можно
назвать сводной экономико-производственной моделью.
В целом сводная экономико-производственная модель имеет вид:
AX – B=0;
-ЦХ +CB+ ПР =0; (1.12)
-λ ПР + НПР=0;
X ≥ 0.
При такой неканонической форме задачи линейного программирования в
качестве критерия оптимальности может быть принята любая переменная. Тогда задача (1.12) может быть решена и на максимум прибыли (мах П), и на минимум затрат (CB min) и т. д.
Таким образом, увязка экономических расчетов с технологической структурой производства осуществляется при неканонической записи задачи ЛП путем переноса расчетных показателей в левую часть уравнения или неравенства
с последующим их использованием в качестве переменных.
18
Апробация описанного подхода к моделированию экономических расче-
тов в такой записи проводилась на экономических расчетах с технологической
структурой производства на примере реального производственного объедине-
ния по производству электроэнергии.
1.4. Апробация увязки экономических расчетов
с технологической структурой производства
(на примере промышленного объединения)
Возможности, которые открываются при реализации предложенного подхода по увязке экономических расчетов с технологической структурой производства, рассматривались на примере промышленного объединения по произ-
водству электроэнергии.
Электроэнергетический комплекс относится к числу технологически
сложных производств, моделирование которых требует учета существующей
технологической структуры, режимов работы оборудования при покрытии гра-
фика нагрузки, возможных изменений цен на сырье и топливо, условий налогообложения и прочих финансовых расчетов.
Прогнозирование возможных изменений структуры производства из-за
изменений цен и порядка экономических расчетов на практике проводится поразному. Это — отслеживание практического опыта, мониторинг сообщений в
прессе по данному вопросу. Обычно проводится мониторинг цен, отклонений
от уровня прошлых лет, показателей использования мощностей, изменений в
структуре потребляемого топлива и т. д. На основании такого мониторинга могут разрабатываться трендовые, регрессионные экономико-математические мо-
дели, при помощи которых должны определяться взаимосвязи между основны-
ми техническими характеристиками и экономическими показателями.
Однако в начале 90-х годов при резком изменении цен на топливо, поряд-
ка начисления и распределения прибыли применение мониторинга данных ста-
ло невозможным. Поэтому была разработана сводная экономико-
производственная модель, в которой были увязаны режимные и технологические параметры работы оборудования с экономическими расчетами на примере
объединения «Киевэнерго», с целью проверки работоспособности данного подхода и адекватности полученных результатов к экономическим реалиям того
периода.
19
Следует заметить, что и в настоящее время задача увязки объемов произ-
водства с указанными экономическими факторами не потеряла своей актуальности. В этой ситуации, при изменении отдельных экономических условий, цен
на сырье, топливо и другие природные ресурсы, возникает также необходимость проявления экономических интересов (мотиваций) различных предприятий. При этом адекватным считается не только соответствие расчетных величин
отчетным данным, но и подтверждение проявленных поведенческих тенденций,
имевших место на практике.
Работа по изучению принципов моделирования взаимосвязей экономических расчетов с технологическими особенностями производства электроэнергии осуществлена в рамках бюджетной темы по изучению эффективности спо-
собов покрытия переменной части графика нагрузки.
В данной работе при построении производственного блока учитывались
технологические особенности производства электроэнергии, виды генерирующих источников и режимов работы, которые необходимы при покрытии графика неравномерности потребления электроэнергии. При этом, записи режимов
работы отдельных генерирующих установок могут использоваться, как блоки в
моделях любых электроэнергетических систем [3, 14], моделирование которых
производилось по модульному принципу, благодаря которому модели могут
составляться из отдельных модулей конкретных генерирующих установок.
Каждый блок или генерирующая установка были представлены двенадцатью
векторами зон графика нагрузки. Указанные векторы одного модуля объединя-
ются общим уравнением мощности блока. При использовании такого модульного принципа каждая станция может быть представлена как всеми имеющимися и возможными установками по генерации электроэнергии, как и режима-
ми работы. Таким же образом любую энергосистему можно сложить из ряда
модулей.
Из разработанных модулей установок по генерации электроэнергии была
составлена технологическая часть модели «Киевэнерго», где в начале 90-х годов находились в эксплуатации блоки генерации электроэнергии К300, ГЭС —
ГАЭС, а также 1-й и 2-й блоки Чернобыльской АЭС, т. е. технологическая
часть модели «Киевэнерго» была представлена всеми имеющимися на то время
блоками и установками, а также характеристиками режима их работы. Неравномерность потребления электроэнергии отражена балансами мощностей и
энергии по 12-часовым зонам графика нагрузки и необходимыми затратами
топлива.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]