«В.Н. Бурков, Д.А. Новиков, А.В. Щепкин МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ Под редакцией академика С.Н. Васильева Москва Физматлит 2008 ББК 32.81 Б 91 УДК 519 В.Н. БУРКОВ, Д.А. НОВИКОВ, А.В. ЩЕПКИН ...»

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Институт проблем управления

им. В.А. Трапезникова

В.Н. Бурков, Д.А. Новиков, А.В. Щепкин

МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ

СИСТЕМАМИ

Под редакцией академика С.Н. Васильева

Москва

Физматлит

2008

ББК 32.81 Б 91 УДК 519 В.Н. БУРКОВ, Д.А. НОВИКОВ, А.В. ЩЕПКИН Механизмы управления эколого-экономическими системами / Под ред. академика С.Н. Васильева. – М.: Издательство физико-математической литературы, 2008. – 244 с.

Монография содержит результаты разработки и исследования комплекса оптимизационных, теоретико-игровых и имитационных моделей механизмов управления эколого-экономическими системами, включающего механизмы: комплексного оценивания интегрального риска и ущерба, штрафов, платы за риск, финансирования снижения уровня риска, компенсации затрат на снижение уровня риска, продажи квот на уровень риска, аудита, снижения ожидаемого ущерба, экономической мотивации, оптимизации региональных программ, согласования интересов органов управления.

Работа рассчитана на студентов ВУЗов, аспирантов и специалистов по математическому моделированию и управлению экологоэкономическими, социально-экономическими и организационными системами.

Рецензент: д.т.н., проф. В.В. Кульба Утверждено к печати Редакционным советом Института ISBN 9785-94052-149- Бурков В.Н., Новиков Д.А., Щепкин А.В.,

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Введение

Глава 1. Управление уровнем риска в эколого-экономических системах

1.1. Природные и техногенные риски

1.2. Методы оценки уровня риска

1.3. Механизмы оптимизации программ снижения уровня риска ГЛАВА 2. Механизмы управления на уровне предприятия........ 2.1. Механизмы штрафов

2.2. Механизмы платы за риск

2.3. Механизмы финансирования снижения уровня риска........... 2.4. Механизмы компенсации затрат на снижение уровня риска. 2.5. Механизмы страхования

2.6. Механизмы аудита

2.7. Механизмы снижения ожидаемого ущерба

ГЛАВА 3. Механизмы управления на региональном уровне.... 3.1. Модель управления уровнем экологической безопасности в регионе

3.2. Механизмы платы за риск

3.3. Механизмы финансирования снижения уровня риска......... 3.4. Механизмы компенсации затрат на снижение уровня риска

3.5. Механизмы продажи квот на уровень риска

3.6. Механизмы страхования

3.7. Механизмы экономической мотивации

3.8. Механизмы согласования интересов органов управления... ГЛАВА 4. Имитационные модели механизмов управления эколого-экономическими системами

4.1. Игровое имитационное моделирование механизмов управления

4.2. Имитационная игра «Механизмы платы за риск»................. 4.3. Имитационная игра «Механизмы стимулирования снижения уровня риска»

4.4. Имитационная игра «Механизмы финансирования снижения уровня риска»

4.5. Имитационная игра «Механизмы компенсации затрат на снижение уровня риска»

4.6. Имитационная игра «Механизмы продажи квот на уровень риска»

Заключение

Приложение 1. Терминология

Приложение 2. Основные обозначения и сокращения................ Литература

Сведения об авторах

ПРЕДИСЛОВИЕ

Земля – это общий дом всего человечества, в котором человечество живет, производит необходимые для жизни продукты и, как следствие этой деятельности, загрязняет окружающую среду (почву, воду, воздух).

Не вызывает сомнений, что, если во главу угла поставить экономическую деятельность (увеличение валового продукта, прибыль и т.д.) и не обращать должного внимания на сохранение окружающей среды, то это неминуемо приведет к катастрофе. Много лет назад была разработана простая деловая игра, иллюстрирующая сказанное. Несколько участников живут в замкнутом регионе. Их деятельность характеризуется двумя показателями – получаемый ими доход и загрязнение окружающей среды вследствие деятельности участника, пропорциональное получаемому доходу. Если суммарное загрязнение не превышает критической величины, то все нормально. Если же критический уровень превышен, то общество гибнет. Довольно быстро (после двух, трех партий с гибелью) участники приходят к выводу о необходимости введения определенных правил (механизмов), ограничивающих уровень загрязнения окружающей среды и гарантирующих устойчивое функционирование.

Вот здесь то и начинается самое сложное. Какие правила предложить и как обосновать их выполнение всеми участниками? Проблема в том, что эти правила должны быть одобрены и приняты всеми.

Человечество осознало необходимость равновесия между экономикой и экологией в 70-х годах XX века, когда появилась идея разработки Всемирной стратегии охраны природы. Прошло около двадцати лет, пока эта идея не реализовалась в виде стратегии устойчивого развития, принятой в 1992 г. на Всемирной конференции по окружающей среде и развитию. Однако от стратегии до реальной и эффективной системы механизмов громадное расстояние. Если говорить кратко, то в целом задача разработки эффективных механизмов, обеспечивающих устойчивое развитие, в мире пока не решена.

В России в 1996 году была утверждена Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию, в соответствии с которой одним из основных направлений перехода России к устойчивому развитию является: создание экономические механизмов регулирования природопользования и охраны окружающей среды, разработка системы стимулирования хозяйственной деятельности и установление пределов ответственности за ее экологические результаты, при которых биосфера воспринимается уже не только как поставщик ресурсов, а как фундамент жизни, сохранение которого должно быть непременным условием функционирования социальноэкономической системы и ее отдельных элементов.

В начале 90-х годов была принята Государственная научнотехническая программа «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф» (ГНТП «Безопасность»), одной из основных задач которой было создание комплекса экономических механизмов обеспечения безопасности.

Проблемам научного обоснования эколого-экономических решений, в том числе с учетом социальных критериев, в последнее десятилетие посвящены несколько монографий. Назовем некоторые из тех, к которым мы имеем непосредственное отношение:

В.А. Акимов, И.И. Кузьмин, Н.А. Махутов «Методы оптимизации в управлении риском»; Г.С. Голицын, Ю.В. Гуляев, А.П. Курковский, Н.А. Махутов, К.В. Фролов «Методологические и информационные основы оценки текущего состояния регионов и системные подходы к определению возможных стратегий перехода к устойчивому развитию» – разделы 5.5 и 9.1 в книге «Новая парадигма развития России в XXI веке. Комплексные исследования проблем устойчивого развития:

идеи и результаты / Под ред. В.А. Коптюга, В.М. Матросова, В.К. Левашова. – М.: Academia, 2000. – 397 с.»; «Безопасность России. – М.: МГФ «Знание», 1997-2007. Т. 1-32.»; «Природные опасности России. – М.: Крук, 1998-2004. Т. 1-6.» и «Моделирование и управление процессами регионального развития / Под ред.

С.Н. Васильева. – М.: Физматлит, 2001. – 432 с.».

Предлагаемая читателям книга посвящена не только экологоэкономическим проблемам, но и содержит постановки задач управления организационными и социально-экономическими системами, описание механизмов управления безопасностью, методов анализа их эффективности, а также рекомендации по применению этих механизмов на практике.

Авторы книги – специалисты по управлению в организационных, социально-экономических и эколого-экономических системах, основные исполнители проекта «Экономические механизмы обеспечения безопасности» ГНТП «Безопасность». Книга, безусловно, будет полезна как научным работникам, специалистам, так и студентам и аспирантам, вообще – всем, кто так или иначе связан с разработкой и реализацией моделей, методов и механизмов управления организационными и социально-эколого-экономическими системами.

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду1, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» [151] определяет правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений, укрепления правопорядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности; регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду.

Устойчивое развитие. Впервые термин «устойчивое развитие»

(sustainable development) был использован в 80-х годах XX века.

Стратегия устойчивого развития была принята в 1992 году на всемирной конференции по окружающей среде и развитию (Рио-деЖанейро), где устойчивое развитие было определено как процесс, отвечающий потребностям настоящего, но не лишающий будущие поколения возможности удовлетворять свои потребности (то есть развитие, позволяющее на долговременной основе обеспечить стабильный экономический рост, не приводящий к деградационным изменениям окружающей среды).

Основой стратегии устойчивого развития является идея равновесия между окружающей средой и ее ресурсами, экономикой и населением Земли. Цель Стратегии устойчивого развития – выработать основные пути и способы приспособления жизни к глобальным изменениям. Согласно этой цели, каждый человек имеет право на здоровую окружающую среду, на плодотворную жизнь в гармонии с природой.

Указом Президента Российской Федерации от 1 апреля 1996 года была утверждена Концепция перехода РФ к устойчивому развиОпределения основных используемых терминов приведены в Приложении 1.

тию [142] (см. также [141]). В Концепции под устойчивым развитием понимается стабильное социально-экономическое развитие, не разрушающее своей природной основы. Эта концепция подразумевает переход России к устойчивому развитию, обеспечивающему решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения нынешнего и будущих поколений людей.

Проблемы устойчивого развития обсуждались в работах Н.Н. Моисеева [83-86], В.А. Коптюга и В.М. Матросова [62, 90], В.И. Данилова-Данильяна [53] и других авторов, в том числе – на базе концепции глобального моделирования [133, 152, 165, 173].

Управление уровнем риска. Проблемы устойчивого развития тесно связаны с проблемами управления безопасностью и/или риском. В решении же проблем безопасности исключительно важна экономическая составляющая. И дело даже не в том, чтобы правильно посчитать или спрогнозировать ущерб от аварий и катастроф, хотя это, конечно, необходимо уметь делать. Гораздо важнее построить и ввести в действие эффективные организационные и экономические механизмы стимулирования практической деятельности по предупреждению возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) и привлечения требующихся для этого немалых инвестиций. Эффективность применения экономических механизмов напрямую зависит от той цены, которую общество готово заплатить за свою безопасность. Например, чем выше возможные потери от возникновения ЧС, тем больше величина экономического эффекта от ее предотвращения.

На региональном и объектовом уровне создаются системы поддержки принятия управленческих решений, включающие в себя экономические модели, методики и программные средства обеспечения живучести и безопасной эксплуатации сложных технических систем и особо опасных производств, стабильности работы отраслей и административных систем управления.

На практике это, в частности, выражается в составлении планов развития предприятий с учетом требований безопасности. При этом осуществляется соответствующая экономическая проработка не только по вопросам технического перевооружения и совершенствования технологических процессов, но и по выполнению компенсационных мероприятий в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.

В числе наиболее распространенных, по отношению к деятельности предприятий в области безопасности, следует назвать такие экономические механизмы как: плата за риск, квотирование риска, перераспределение риска, стимулирование снижения риска.

Экономические механизмы федерального и территориального уровней управления, используемые для решения задач защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, предусматривают планирование, нормирование и финансирование мероприятий по безопасности объектов и территорий. В частности, установление платы и размеров платежей за использование территорий под размещение объектов, потенциально опасных для здоровья и имущества проживающего населения, за возможный ущерб окружающей природной среде. Распространена практика предоставления предприятиям, организациям и гражданам налоговых, кредитных и иных льгот при реализации ими мер по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций, смягчению их последствий.

Эффективной формой государственного регулирования безопасности являются договоры и лицензии на использование, строительство, переоборудование потенциально опасных объектов, которые заключаются между инвестором или пользователем объекта и органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации.

Подобного рода документы оформляются на основании заключения экспертизы МЧС России на уровень потенциальной опасности намечаемой хозяйственной или иной деятельности, а также при наличии лицензии (разрешения) на право ведения такой деятельности. Указанный договор обладает весьма широкими экономико-правовыми возможностями. Он предусматривает условия использования природных ресурсов, права и обязанности инвестора или пользователя потенциально опасного объекта, размеры платежей за обусловленный уровень риска, ответственность сторон, порядок возмещения ущерба и разрешения возможных споров.

Лицензия (разрешение) на право ведения того или иного рода деятельности, выдается собственнику особо опасного объекта специально уполномоченными на это государственными органами Российской Федерации. В лицензии указываются виды, объемы и допустимые лимиты хозяйственной деятельности, а также требования по обеспечению безаварийности потенциально опасных производств и социально-экономические последствия их несоблюдения.

Лимиты являются системой социально-экономических ограничений потенциально опасной деятельности и представляют собой установленные на определенный срок предприятиям предельно допустимые объемы (стоимостные оценки) возможного социальноэкономического ущерба от чрезвычайной ситуации на данной территории. Лимиты формируются, исходя из необходимости поэтапного снижения уровня риска до предельно допустимого, с учетом экологической обстановки в регионе и степени его экономического развития.

Плата за возможные социально-экономические последствия чрезвычайных ситуаций включает в себя стоимость возможного ущерба экономике, окружающей природной среде, системам жизнеобеспечения населения, здоровью людей, а также размеры выплат за право вести потенциально опасную, сверхлимитную и нерациональную опасную деятельность. Порядок исчисления и применения нормативов платы за возможный социально-экономический ущерб от деятельности потенциально опасных объектов определяется Правительством Российской Федерации.

Заметную роль в решении задач регулирования безопасности играет существующая в стране система фондов, объединяющая федеральный чрезвычайный страховой фонд, страховые фонды субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления. Такие фонды аккумулируют средства предприятий и организаций, отечественных и зарубежных юридических и физических лиц, в том числе: платы в связи с последствиями чрезвычайных ситуаций;

суммы по искам о возмещении ущерба и штрафов за правонарушения; средства от реализации произведенной на потенциально опасных объектах и конфискованной продукции; ассигнования, полученные в виде дивидендов, процентов по вкладам, банковским депозитам, от долевого использования собственных средств фонда в деятельности предприятий и других юридических лиц.

Ресурсы государственных чрезвычайных страховых фондов расходуются на разработку и реализацию мер по снижению опасности стихийных бедствий и ущерба окружающей природной среде, компенсации материальных потерь в экономике, выплаты по социальным гарантиям пострадавшим гражданам в связи с потерей имущества и нарушениями здоровья, на научные исследования, образование и иные цели, связанные решением проблем безопасности.

По решению органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации нередко создаются внебюджетные негосударственные фонды за счет средств населения, добровольных взносов, пожертвований общественных организаций и других источников.

Экономические и финансовые механизмы. Важной задачей является экономическое регулирование рыночных отношений в целях рационального неистощительного природопользования, снижения нагрузки на природную среду, ее охраны, привлечения бюджетных и внебюджетных средств на природоохранную деятельность.

Для этого необходимы [123]:

обеспечение перехода в сфере природопользования к системе рентных платежей; включение в экономические показатели полной стоимости природных объектов с учетом их средообразующей функции, а также стоимости природоохранных (экологических) работ (услуг);

создание полноценного механизма взимания с хозяйствующих субъектов, эксплуатирующих природные ресурсы, платежей, и их использование на сохранение и восстановление природной среды, в том числе, биоразнообразия; реализация в полной мере принципа «загрязнитель платит»;

обеспечение зависимости размеров платы за выбросы и сбросы от их объема, опасности для окружающей среды и здоровья населения;

разработка научно обоснованной методики определения размера компенсаций за ущерб, наносимый окружающей среде и здоровью граждан в процессе хозяйственной деятельности, при техногенных и природных чрезвычайных ситуациях, а также в результате экологически опасной деятельности, в том числе военной, обеспечение обязательной компенсации экологического ущерба окружающей среде и здоровью населения;

обеспечение адекватного бюджетного финансирования охраны окружающей среды как одного из приоритетных направлений деятельности государства;

создание системы финансирования природоохранных работ на конкурсной основе за счет средств бюджетов всех уровней и внебюджетных источников;

формирование и применение налоговой и тарифной политики, стимулирующей переориентацию экспорта с сырья на продукты глубокой переработки; создание и применение системы налогов и пошлин, стимулирующих использование экологически чистых технологий, товаров и услуг независимо от страны производителя;

совершенствование механизмов изменения форм собственности и купли – продажи земли, природных ресурсов и хозяйственных объектов с учетом задач сохранения и восстановления природной среды (включая оценку прошлого экологического ущерба, обязательства по проведению реабилитационных мероприятий и др.);

установление механизма финансовых гарантий, включая экологическое страхование, связанных с возможным негативным воздействием на окружающую среду;

содействие развитию экологического аудита действующих предприятий, предпринимательству в сфере охраны окружающей среды и добровольной сертификации;

внедрение рыночных механизмов охраны природы, в том числе, стимулирующих повторное использование и вторичную переработку промышленных товаров;

введение ответственности производителя за произведенный продукт на всех стадиях – от получения сырья и производства до утилизации; создание условий для внедрения системы лизинга экологически безопасных промышленных товаров длительного пользования, в том числе для личных нужд;

использование схем международных финансовоэкономических расчетов с учетом вклада стран в обеспечение глобальной устойчивости биосферы («долги за природу», углеродный кредит и другие механизмы, предусматриваемые международными конвенциями и соглашениями);

формирование условий для стимулирования благотворительности в области охраны природы.

Законодательством Российской Федерации и субъектов Российской Федерации предусматриваются различные виды экономического стимулирования деятельности по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций и смягчения их возможных последствий.

К числу наиболее популярных льгот, предоставляемых государством, относятся:

- льготы по налогообложению;

- передача на договорных условиях части средств, принадлежащих чрезвычайным страховым фондам под процентные займы предприятиям, учреждениям, организациям и гражданам для реализации мер по гарантированному снижению социально-экономических последствий чрезвычайных ситуаций;

- установление повышенных норм амортизации основных производственных фондов предприятий, организаций, учреждений, чрезвычайных страховых фондов;

- применение поощрительных цен и надбавок на продукцию, производимую на предприятиях, снижающих риск чрезвычайных ситуаций и смягчающих последствия аварий и катастроф;

- введение специального налогообложения продукции, производимой на потенциально опасных объектах с применением опасные технологии;

- применение льготного кредитования организаций, предприятий и учреждений независимо от форм собственности, эффективно осуществляющих деятельность по снижению опасности производства.

В России в настощий момент осуществляется добровольное и обязательное государственное страхование предприятий, учреждений и организаций, объектов их собственности и доходов, а также граждан, на случай возникновения чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера. Средства, образующиеся в результате страховой деятельности, используются на осуществление превентивных мероприятий и компенсацию ущерба. Порядок страхования и перестрахования рисков и использования средств устанавливается Правительством Российской Федерации.

Финансирование программ и мероприятий по снижению опасности и компенсации возможного ущерба производится за счет федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, а также из средств предприятий и организаций, резервов финансовых ресурсов, внебюджетных фондов, кредитов банков, добровольных взносов населения, инвестиций.

Институциональные основы управления экологоэкономическими системами. В соответствии с [151, Ст. 4], объектами охраны окружающей среды от загрязнения, истощения, деградации, порчи, уничтожения и иного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности являются: земли, недра, почвы;

поверхностные и подземные воды; леса и иная растительность, животные и другие организмы и их генетический фонд; атмосферный воздух, озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство.

В [151, Ст. 14] перечисляются следующие методы экономического регулирования в области охраны окружающей среды:

- разработка государственных прогнозов социальноэкономического развития на основе экологических прогнозов;

- разработка федеральных программ в области экологического развития Российской Федерации и целевых программ в области охраны окружающей среды субъектов Российской Федерации;

- разработка и проведение мероприятий по охране окружающей среды в целях предотвращения причинения вреда окружающей среде;

- установление платы за негативное воздействие на окружающую среду;

- установление лимитов на выбросы и сбросы загрязняющих веществ и микроорганизмов, лимитов на размещение отходов производства и потребления и другие виды негативного воздействия на окружающую среду;

- проведение экономической оценки природных объектов и природно-антропогенных объектов;

- проведение экономической оценки воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду;

- предоставление налоговых и иных льгот при внедрении наилучших существующих технологий, нетрадиционных видов энергии, использовании вторичных ресурсов и переработке отходов, а также при осуществлении иных эффективных мер по охране окружающей среды в соответствии с законодательством Российской Федерации;

- поддержка предпринимательской, инновационной и иной деятельности (в том числе экологического страхования), направленной на охрану окружающей среды;

- возмещение в установленном порядке вреда окружающей среде;

- иные методы экономического регулирования по совершенствованию и эффективному осуществлению охраны окружающей среды.

Рассмотрим более подробно такой распространенный метод экономического регулирования, как плата за негативное воздействие на окружающую среду.

Плата за негативное воздействие на окружающую среду. В соответствии с [117] к видам негативного воздействия на окружающую среду относятся:

- выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ и иных веществ;

- сбросы загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты, подземные водные объекты и на водосборные площади;

- загрязнение недр, почв;

- размещение отходов производства и потребления;

- загрязнение окружающей среды шумом, теплом, электромагнитными, ионизирующими и другими видами физических воздействий;

- иные виды негативного воздействия на окружающую среду.

Порядок исчисления и взимания платы за негативное воздействие на окружающую среду устанавливается законодательством Российской Федерации. Внесение платы не освобождает субъектов хозяйственной и иной деятельности от выполнения мероприятий по охране окружающей среды и возмещения вреда окружающей среде.

Согласно [105] платежи за негативное воздействие на окружающую среду носят компенсационный характер и взимаются за предоставление субъектам (юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям) хозяйственной и иной деятельности, оказывающей негативное воздействие на окружающую среду, права производить в пределах допустимых нормативов выбросы и сбросы загрязняющих веществ, размещать отходы и оказывать иные виды негативного воздействия.

Министерство природных ресурсов Российской Федерации по согласованию с Министерством экономического развития и торговли Российской Федерации и Министерством финансов Российской Федерации может вносить уточнения в указанные нормативы платы и коэффициенты в связи с изменением экологической ситуации в отдельных регионах и уровня цен, а также при установлении новых видов загрязняющих веществ и вредных воздействий на окружающую природную среду.

Нормативы платы за выброс и т.п. 1 тонны загрязняющих веществ устанавливаются [118]. К нормативам платы применяются поправочные коэффициенты, в том числе:

– коэффициенты, учитывающие экологические факторы (состояние атмосферного воздуха);

– коэффициент для особо охраняемых природных территорий, в том числе лечебно-оздоровительных местностей и курортов, а также для районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей, Байкальской природной территории и зон экологического бедствия;

– коэффициенты, установленные законами о федеральном бюджете на соответствующий год;

– коэффициент за выбросы вредных веществ в атмосферный воздух городов.

Нормативы платы определяются в зависимости от соотношения фактических размеров загрязнения и нормативов (см. нормативы качества окружающей среды на Рис. 1).

ПДК вредных биологических биологических ПДК химических веществ в продуктах Нормативы санитарных и защитных зон Рис. 1. Нормативы качества окружающей среды [160] Согласно [77, 117], плата за загрязнение окружающей природной среды в размерах, не превышающих установленные плательщику предельно допустимые выбросы (ПДВ), определяется путем умножения соответствующих нормативов платы l – см. жирную линию на Рис. 2, на массы фактических выбросов по каждому загрязняющему веществу (при условии непревышения фактических выбросов над утвержденными нормативами ПДВ) и суммирования полученных произведений.

Рис. 2. Зависимость платы за загрязнение окружающей природной (с точностью до произведения поправочных коэффициентов) Плата за загрязнение окружающей природной среды в размерах, не превышающих установленные плательщику временно согласованные выбросы (ВСВ), определяется путем умножения нормативов платы 5 l – см. жирную линию на Рис. 2 – на разницу показателей лимитного выброса и выброса в пределах утвержденных нормативов ПДВ и суммирования полученных результатов. При этом под лимитным выбросом понимается масса фактического выброса загрязняющего вещества в пределах установленного ВСВ.

Плата за выбросы при превышении (отсутствии) установленных ПДВ, в том числе при отсутствии (превышении) установленных ВСВ, рассчитывается как сверхлимитная.

При сверхлимитном загрязнении плата в пределах лимита определяется путем умножения соответствующих нормативов платы на разницу установленных показателей лимитного выброса и выброса в пределах утвержденных нормативов ПДВ и суммирования полученных результатов. Плата за сверхлимитное загрязнение окружающей природной среды определяется путем умножения соответствующих нормативов платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы выбросов над установленными ВСВ, суммирования полученных результатов и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент – см. жирную линию на Рис. 2.

Примером исследования задачи оптимизации системы платы за загрязнение является работа [79], в которой функция платы за загрязнение искалась в классе кусочно-линейных возрастающих функций с двумя «скачками» – см. тонкую линию на Рис. 2. В результате были определены параметры (точки «скачков», величины «скачков»

и углы наклона), при которых действия, выгодные для предприятия, стремящегося максимизировать свою остаточную прибыль, одновременно выгодны и для управляющего органа, который стремится обеспечить определенный эффективный по Парето баланс между объемом выпускаемой предприятием продукции и величиной загрязнений.

Меры воздействия. Помимо платы за пользование природными ресурсами – Рис. 3, действующее российское законодательство предусматривает следующие меры (см. также Рис. 4).

1) Плата за негативное воздействие на окружающую среду [151, Ст. 16] – см. выше.

2) Ответственность за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды – за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды устанавливается имущественная, дисциплинарная, административная [58, Глава 8] и уголовная ответственность [134, Глава 26] в соответствии с законодательством [151, Ст. 75]. Данные нормы носят скорее констатирующий, а не предупредительный характер и применяются, в основном, к должностным лицам (или к юридическим лицам при установлении разовых фактов нарушения соответствующих нормативов).

3) Обязанность полного возмещения вреда окружающей среде – юридические и физические лица, причинившие вред окружающей среде в результате ее загрязнения, истощения, порчи, уничтожения, нерационального использования природных ресурсов, деградации и разрушения естественных экологических систем, природных комплексов и природных ландшафтов и иного нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, обязаны возместить его в полном объеме в соответствии с законодательством [151, Ст. 77].

За право пользования На воспроизводство За право на поиски и За право на добычу За право пользования За воспроизводство Рис. 3. Платность природных ресурсов России [160] 4) Возмещение вреда, причиненного здоровью и имуществу граждан в результате нарушения законодательства в области охраны окружающей среды – вред, причиненный здоровью и имуществу граждан негативным воздействием окружающей среды в результате хозяйственной и иной деятельности юридических и физических лиц, подлежит возмещению в полном объеме [151, Ст. 79].

5) Согласно закону [151, Ст. 14] предприятиям предоставляются налоговые и иные льготы при внедрении наилучших существующих технологий, нетрадиционных видов энергии, использование вторичных ресурсов и переработке отходов, а также при осуществлении иных эффективных мер по охране окружающей среды в соответствии с законодательством Российской Федерации.

6) Экологическое страхование – «В Российской Федерации может осуществляться обязательное государственное экологическое страхование» [151, Ст. 18.2].

7) Обязательное страхование ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта [150, Ст. 15].

Рис. 4. Экономические механизмы охраны окружающей среды Следует признать, что нормы 5-6 практически «не работают». С одной стороны, для полноценного использования комплекса экономических механизмов (в том числе – мер воздействия) требуется соответствующая корректировка законодательства (см. обсуждение проблем экологического права в [15]). Поэтому большинство описываемых в настоящей работе организационных и экономических механизмов управления эколого-экономическими системами носит «модельный» характер. С другой стороны, эти механизмы (точнее – соответствующие модели) могут быть использованы (и фактически использовались при непосредственном участии авторов в рамках Федеральной программы «Безопасность») при подготовке и анализе предложений о разработке соответствующих нормативно-правовых актов.

Эколого-экономические системы: базовая модель. Настоящая работа посвящена математическим моделям управления экологоэкономическим системами (ЭкЭС), под которыми будем понимать «совокупность взаимосвязанных экономических, технических, социальных и природных факторов в окружающем человека мире» [12], «интеграцию экономики и природы, представляющую собой взаимосвязанное и взаимообусловленное функционирование производства и протекание естественных процессов в природе» [69].

Экологические системы4 [120, 129] являются предметом исследований различных отраслей науки: биологии, медицины, физики, химии, математики, экономики, социологии. В последнее время, в качестве самостоятельного раздела менеджмента стал выделяться экологический менеджмент [4, 5, 41, 71, 89, 125, 130, 181].

Более общим (по соотношению к ЭкЭС) является понятие социально-эколого-экономической системы [81] – см. Рис. 5.

С этой точки зрения экологические, экономические, организационные и социальные системы, а также социально-экономические, эколого-экономические и др. системы являются подсистемами социально-эколого-экономической системы. В настоящей работе рассматривается комбинация элементов «государство – экономика – природа». При этом государство считается выразителем социальных и «эколого-биологических» потребностей и интересов общества и На сегодняшний день не существует общепринятого определения «экологоэкономической системы», тем не менее, все известные определения достаточно близки по своей сути.

Термин «экология» был введен Эрнстом Геккелем в 1866 г. для обозначения науки о взаимодействиях организма и среды. В современной экологии можно выделить, как минимум, две группы задач и соответствующие им подходы: популяционный подход – изучение механизмов, определяющих распространение организмов, их обилие и его изменение во времени; экосистемный подход – изучение протекающих с участием организмов процессов трансформации вещества и энергии в экосистемах и биосфере.

личности, а экономика – выразителем экономических интересов личности.

Рис. 5. Субъекты социально-эколого-экономической системы Как и к любой сложной системе, к ЭкЭС применимы множество методов исследования. В настоящей работе используется такой метод, как моделирование, причем объектом моделирования являются механизмы управления ЭкЭС. В силу чрезвычайной важности для настоящей работы этих двух понятий – «модель» и «механизм», остановимся на них более подробно.

Совокупность процедур и правил, регламентирующих взаимодействие участников некоторой (организационной, социальноэкономической, эколого-экономической) системы называется механизмом её функционирования – см. [98] (механизм – «система, устройство, определяющее порядок какого-либо вида деятельности»

[Словарь иностранных слов. – М.: Русский язык, 1982. – с. 283]).

Более узким является понятие механизма управления – совокупности процедур принятия управленческих решений. Таким образом, механизмы функционирования и механизмы управления определяют, как ведут себя участники5, и как они принимают решения. Отметим, что в соответствии с [116, Ст. 2.3], одна из функций органов государстС этой точки зрения механизм управления можно рассматривать как синоним метода управления, так как и тот, и другой определяют, как осуществляется управление.

венной власти – «разработка и внедрение экономических механизмов охраны окружающей природной среды в целях стимулирования рационального природопользования».

Наличие в системе определенной совокупности конкретных механизмов управления привлекательно как с точки зрения управляющего органа – так как позволяет предсказать поведение управляемых субъектов, так и с точки зрения управляемых субъектов – так как делает предсказуемым поведение управляющего органа. То есть, снижение неопределенности за счет использования механизмов управления является одним из существенных свойств любой организованной системы.

Для того чтобы управляющий орган выбрал ту или иную процедуру принятия решений (тот или иной механизм управления, то есть зависимость своих действий от целей системы и действий управляемых субъектов), он должен уметь предсказывать поведение «подчиненных» – их реакцию на те или иные управляющие воздействия.

Экспериментировать в жизни, применяя различные управляющие воздействия и изучая реакции управляемой системы, не эффективно и практически никогда не представляется возможным. Здесь на помощь приходит моделирование – метод исследования, заключающийся в построении и анализе моделей6 – аналогов исследуемых объектов. Имея адекватную модель, можно с ее помощью проанализировать реакции управляемой системы (этап анализа), а затем выбрать (на этапе синтеза) и использовать на практике то управляющее воздействие, которое приводит к требуемой реакции.

Функции моделирования (дескриптивная, прогностическая и нормативная) совпадают с функциями научного знания [35].

Дескриптивная функция моделирования заключается в том, что за счет абстрагирования модели позволяют достаточно просто объяснить наблюдаемые на практике явления и процессы (другими словами, они дают ответ на вопрос «почему мир устроен так»). Успешные в этом отношении модели становятся компонентами научных теорий и являются эффективным средством отражения содержания последних (поэтому познавательную функцию моделирования можно рассматривать как составляющую дескриптивной функции).

Модель – образ некоторой системы; аналог (схема, структура, знаковая система) определенного фрагмента природной или социальной реальности, «заместитель» оригинала в познании и практике [Философский энциклопедический словарь. – М.: Сов. Энциклопедия, 1983. – c. 382].

Прогностическая функция моделирования отражает его возможность предсказывать будущие свойства и состояния моделируемых систем, то есть отвечать на вопрос «что будет?».

Нормативная функция моделирования заключается в получении ответа на вопрос «как должно быть?» – если, помимо состояния системы, заданы критерии оценки ее состояния, то за счет использования оптимизации возможно не только описать существующую систему, но и построить ее нормативный образ – желательный с точки зрения субъекта, интересы и предпочтения которого отражены используемыми критериями.

Нормативная функция моделирования тесно связана с решением задач управления, то есть, с ответом на вопрос «как добиться желаемого (состояния, свойств системы и т.д.)?».

Завершив краткое обсуждение определений и функций моделей и механизмов, перейдем к описанию принятой в настоящей работе базовой модели эколого-экономической системы – см. Рис. 6.

Данная модель включает три типа участников ЭкЭС7:

– управляющие органы (называемые в дальнейшем «центр»);

– экономические агенты (называемые в дальнейшем «предприятие»);

– окружающая среда.

Управляющие органы заинтересованы как в «экономических»

достижениях управляемых предприятий, так и в обеспечении требуемого уровня безопасности (или минимизации до требуемых границ уровня риска и т.д.). Их возможности заключаются в установлении условий деятельности предприятий (назначении штрафов, предоставлении льгот и т.д. – см. ниже).

На качественном уровне задача управляющих органов заключается в выборе таких условий деятельности предприятий, которые побуждали бы последних выбирать действия, приводящие к наиболее выгодным для управляющих органов результатам.

С точки зрения задач управления, специфика ЭкЭС заключается, в том числе, в следующем:

- результаты деятельности управляемых субъектов многоаспектны (имеются, как минимум, две составляющих результатов – «экономическая» и «экологическая») и подвержены воздействию «Границы» системы определяются выбранным масштабом рассмотрения – объектовым, территориальным, региональным и т.д.

множества неконтролируемых, неопределенных и случайных факторов;

- интересы различных управляющих органов могут не только не совпадать с интересами предприятий, но и противоречить друг другу;

Управление

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

- затраты на регулярное получение достоверной и полной информации достаточно велики;

- ЭкЭС не могут самостоятельно отстаивать свои интересы, их реакция носит инерционный характер и происходит с задержкой [140];

- существенными, а во многом и решающими, являются институциональные ограничения (нормативно-правовая база) деятельности предприятий и их взаимодействия с управляющими органами.

Перечисленные характеристические особенности ЭкЭС требуют своего учета при разработке соответствующих механизмов управления (см. модели во второй и третьей главах).

Итак, можно перечислить ключевые отличия принятых в настоящей работе подходов8 от:

§ экологии – считается известной зависимость состояния окружающей среды от воздействующих на нее результатов ПХД;

§ менеджмента – рассматриваются формальные модели;

§ экологического мониторинга – система мониторинга и обработки его результатов считается фиксированной и досточной для принятия управленческих решений (за исключением аспектов достоверности информации, исследуемых в настоящей работе при разработке неманипулируемых механимзов);

§ теории управления социально-экономическими и организационными системами – учитываются не только результаты ПХД, но и состояние окружающей среды, обусловленное этими результатами (если на Рис. 6 «отбросить» окружающую среду и не учитывать ее состояние, то получим структуру системы управления, традиционную для теории управления организационными системами – см. [98]).

Несмотря на то, что в настоящей работе строятся и анализируются и оптимизационные, и теоретико-игровые, и имитационные модели, основным инструментом исследования является теория игр [34, 52, 111, 167, 174], в основном – иерархические игры [39, 45, 46, 66].

На сгодняшний день известны следующие основные российские научные школы, развивающие теоретико-игровые модели механизмов управления ЭкЭС:

§ ВЦ РАН [39, 45, 46, 66, 82, 85, 111];

§ ВЦ СО РАН и ИДСТУ РАН [36, 62, 67, 78-80, 161, 182];

§ ИПУ РАН [13, 17, 19, 30-32, 60, 61, 94-96, 101-104, 157-159];

§ Ростовский государственный (ныне Южный федеральный) университет [47, 48, 135-140, 145];

§ Санкт-Петербургский государственный университет [109-111].

Первоначальное впечатление об этом направлении заинтересованный читатель может получить, ознакомившись с монографиями [17, 46, 79, 109, 140], в которых рассмотрены теоретико-игровые и динамические оптимизационные модели стимулирования природоохранной деятельности, стимулирования снижения вредных выброС методической точки зрения можно также выделить стремление к получению, быть может иногда в ущерб общности, аналитических результатов с прозрачными содержательными интерпретациями.

сов предприятий, частичной компенсации природоохранных затрат, планирования производства, нормирования выбросов, распределения ущерба от загрязнений, объединения усилий при проведении природоохранных мероприятий и др. Тесно связанными с моделями механизмов управления ЭкЭС являются следующие классы моделей:

§ модели региональных ЭкЭС, которые, как правило, включают блоки, описывающие (как по отдельности, так и во взаимодействии) водные, воздушные, земельные и биологические ресурсы [47, 79, 81, 131, 140];

§ модели мониторинга [56, 79, 119, 136], включая как его нормативную базу, так и соответствующие механизмы, которые должны учитывать и затраты на получение информации [102, 104], и возможность сознательного искажения последней заинтересованными субъектами [23, 102];

§ имитационные модели, в том числе – использующие аппарат эволюционных игр [34, 168];

§ динамические, оптимизационные и имитационные модели экологических систем [48, 67, 74, 75, 80, 91, 107, 114, 126, 127, 133], в том числе – модели распространения загрязнений (переноса и диффузии) [73, 109, 127, 131];

§ модели влияния окружающей среды на здоровье человека и, в более общем случае, социальные аспекты природоохранной деятельности [67, 78, 112, 107, 124, 131];

§ математические модели биологических систем и их элементов [37, 74, 75, 76, 80, 107, 127].

Будущая интеграция перечисленных классов моделей является, несомненно, перспективной и актуальной задачей.

Классифкация механизмов управления и струкутра изложения. Анализ отечественного и зарубежного опыта в области разработки и применения организационных и экономических механизмов управления риском/безопасностью9 показывает, что существует Следует сделать важное методическое замечание: термины «риск» и «безопасность» во многом являются «двойственными» или даже функционально связанными (например, рост уровня риска приводит к снижению уровня безопасности, и наоборот). Поэтому большинство рассматриваемых ниже механизмов управления могут интерпретироваться и как механизмы управления риском, и как механизмы управления безопасностью. Более того, авторы надеются, что использование для обозначения уровня риска и уровня безопасности одной и той же переменной (см.

Приложение 2) не только не приводит к путанице, но иллюстрирует тесную взаимосвязь этих двух базовых для эколого-экономических систем понятий.

достаточно большое число механизмов, направленных на снижение уровня риска (возникновения ЧС, неблагоприятного воздействия на природную среду и т.д.) [17, 30]. Все эти механизмы можно разделить на несколько групп. Каждая группа включает в себя механизмы, имеющие общие принципиальные особенности и отличающиеся друг от друга лишь некоторыми модификациями.

При исследовании механизмов управления уровнем риска (безопасности) будем считать, как это принято в теории активных систем [16, 20, 26, 27], что структура ЭкЭС, в которой действует механизм, является двухуровневой (см. Рис. 6). Верхний уровень занимает орган управления (как производственной, хозяйственной и иной деятельностью управляемых субъектов, так и уровнем безопасности/риска) – природоохранный орган, орган муниципальной, региональной или федеральной власти. Кроме того, на верхнем уровне могут находиться одна или несколько страховых организаций. Нижний уровень этой системы занимают объекты, деятельность которых несет в себе потенциальную угрозу возникновения ЧС. Эти объекты, несмотря на их потенциально разнообразную экономическую и организационно-правовую природу, будем в дальнейшем условно называть «предприятия».

Перечислим основные организационные и экономические механизмы управления уровнем природно-техногенного риска (обеспечения безопасности) в ЭкЭС [17, 31, 101, 103]. Структура системы этих механизмов приведена на Рис. 7.

Как видно из Рис. 7, особую роль играют механизмы комплексного оценивания уровня риска/безопасности. Это связано с тем, что параметры всех механизмов управления должны настраиваться в зависимости от наблюдаемого или измеряемого уровня риска (уровня безопасности). Оценка уровня безопасности (уровня риска) играет центральную роль при определении норм, квот, штрафов в механизмах экономической ответственности, при определении страховых взносов в механизмах страхования, при разработке планов формирования централизованных фондов и распределении бюджетных средств, наконец, при определении налоговой политики и политики льготного кредитования.

Дадим краткую характеристику основных классов механизмов.

Механизмы экономической ответственности. Эта группа механизмов включает систему стандартов (норм, нормативов, квот), отклонение от которых ведет к определенным экономическим санкциям (от штрафов до остановки производства, запрещения строительства и др.). Соответствующие стандарты касаются, в первую очередь, применяемых технологий производства (или строительства), организационно-технических мер по обеспечению безопасности производства, ограничений на предельно допустимые концентрации, выбросы или сбросы.

РЕГИОН

ПРЕДПРИЯТИЯ

Рис. 7. Структура системы организационных и экономических механизмов управления риском/безопасностью в ЭкЭС К этой же группе механизмов целесообразно отнести механизмы экспертизы (проектов, предприятий), в которых оценка уровня безопасности (риска) производится экспертной комиссией, и экономическая ответственность определяется в зависимости от результатов экспертизы.

Важный класс составляют механизмы возмещения ущерба, в которых экономическая ответственность прямо связана с величиной ущерба от возникновения чрезвычайной ситуации.

К механизмам экономической ответственности относятся рассматриваемые в настоящей работе механизмы штрафов (раздел 2.1), механизмы платы за риск (разделы 2.2, 3.2 и 4.2), механизмы аудита (раздел 2.6) – см. Табл. 1, в которой в столбцах перечислены группы механизмов (и, соответственно, решаемые ими задачи), в строках – конкретные механизмы, рассматриваемые в настоящей работе (в скобках указаны номера разделов), на пересечении соответствующих строки и столбца стоит «+», если механизм принадлежит соответствующем классу, или «·», если механизм может быть использован при решении соответствующих задач.

Механизмы стимулирования снижения уровня риска. Сюда относятся механизмы льготного налогообложения, а также льготного кредитования мероприятий по повышению уровня безопасности (снижения риска) [22, 40, 132]. К механизмам стимулирования снижения уровня риска относятся рассматриваемые в настоящей работе механизмы финансирования снижения уровня риска (разделы 2.3, 3.3, 4.3 и 4.4), механизмы компенсации затрат на снижение уровня риска (разделы 2.4, 3.4 и 4.5), механизмы снижения ожидаемого ущерба (раздел 2.7), механизмы экономической мотивации (раздел 3.7) и отчасти механизмы согласования интересов органов управления (раздел 3.8).

Механизмы перераспределения риска. В основном, это – механизмы страхования (государственное, независимое и взаимное страхование). Одной из важнейших проблем, возникающих при разработке механизмов страхования – это разработка процедур определения страховых тарифов [1, 23, 88]. К механизмам перераспределения риска относятся рассматриваемые в настоящей работе механизмы страхования (разделы 2.5 и 3.6) и отчасти – механизмы экономической мотивации (раздел 3.7) и механизмы оптимизации региональных программ (разделы 1.3 и 3.1).

Механизмы резервирования на случай чрезвычайных ситуаций. Сюда относятся механизмы образования резервов трудовых ресурсов (пожарные, спасатели и др.), материальных ресурсов (запасы продовольствия, сырья, медикаментов, транспорт и др.), мощностей для быстрой организации производства продукции, необходимой для ликвидации или уменьшения потерь от чрезвычайных ситуаций.

Табл. 1. Комплекс механизмов управления ЭкЭС Механизмы Механизмы комплексного оценивания интегрального + риска и ущерба (1.2, 1.3) Механизмы платы за риск (2.2, 3.2, 4.2) риска (2.3, 3.3, 4.3, 4.4) Механизмы компенсации риска (2.4, 3.4, 4.5) Механизмы продажи квот на уровень риска (3.5, 4.6) Механизмы страхования (2.5, 3.6) Механизмы аудита (2.6) + Механизмы снижения ожидаемого ущерба (2.7) Механизмы экономической мотивации (3.7) Механизмы оптимизации (1.3, 3.1) Механизмы согласования ления (3.8) В отличие от предыдущих классов механизмов, направленных в основном на повышение уровня безопасности или снижение риска, механизмы резервирования направлены на создание условий для скорейшей ликвидации чрезвычайной ситуации и уменьшения потерь от нее. К механизмам резервирования можно условно отнести рассматриваемые в настоящей работе механизмы страхования (разделы 2.5 и 3.6).

Механизмы формирования и использования централизованных фондов. Здесь зачастую на первый план выходит проблема не формирования фонда, а его эффективного распределения [17, 92, 132].

К механизмам формирования и использования централизованных фондов относятся рассматриваемые в настоящей работе механизмы финансирования снижения уровня риска (разелы 2.3, 3.3, 4.3 и 4.4) и механизмы экономической мотивации (раздел 3.7).

И, наконец, при разработке механизмов управления региональными программами могут использоваться все механизмы, в первую очередь – механизмы оптимизации региональных программ снижения уровня риска (разделы 1.3 и 3.1) и механизмы согласования интересов органов управления (раздел 3.8) – см. Табл. 1.

В качестве отступления отметим, что в [135, 145, 146] выделены три метода управления ЭкЭС:

– принуждение (то есть, установление ограничений, сильных штрафов и т.п. – институциональное управление в соответствии с терминологией работы [98]), – побуждение (мотивационное управление в соответствии с терминологией работы [98]);

– убеждение (воздействие, приводящее в условиях возможности перераспределения выигрышей к выгодности кооперативного поведения, выбору участнками ЭкЭС оптимальных по Парето действий, совпадению их интересов и т.д.).

Рассматриваемые в настоящей работе различные механизмы с той или иной степенью используют все три перечисленных метода.

Структура изложения. В первой главе обсуждаются общие проблемы управления уровнем риска в ЭкЭС, приводятся структура возможного ущерба от чрезвычайных ситуаций и краткий обзор методов оценки уровня риска. Значительное внимание уделяется механизмам комплексного оценивания интегрального риска и ущерба и механизмам оптимизации программ снижения уровня риска.

Во второй главе описаны механизмы управления (см. Табл. 1) на уровне предприятия, в третьей главе – на уровне региона.

В четвертой главе приводятся имитационные модели (результаты проведения деловых и имитационных игр) некоторых механизмов.

Заключение содержит краткое обсуждение перспектив дальнейших исследований.

В приложения вынесены определения базовых используемых терминов, а также основные определения и сокращения.

Авторы считают своим приятным долгом выразить признательность за ценные замечания и пожелания по содержанию настоящей работы: академику РАН С.Н. Васильеву, члену-корреспонденту РАН Н.А. Махутову, д.т.н. В.В. Кульбе, д.т.н. Т.И. Овчинниковой, д.ф.м.н. Г.А. Угольницкому, к.т.н. М.В. Губко.

ГЛАВА 1. УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ РИСКА В

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

В настоящей главе рассматриваются общие проблемы управления уровнем риска в эколого-экономических системах: в разделе 1. описываются природные и техногенные риски и приводится структура возможного ущерба от чрезвычайных ситуаций; в разделе 1. приводится краткий обзор методов оценки уровня риска; раздел 1. посвящен механизмам оптимизации программ снижения интегрального уровня риска.

1.1. ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ РИСКИ

В арабском языке «риск» означает что-либо случайное, что дается богом и что может принести пользу (прибыль). Латинское слово risicum первоначально относилось к испытанию, которому подвергается моряк, преодолевая рифы [179]. Но во всех этих случаях риск, так или иначе, связан со случайными событиями и неопределенными последствиями [121]. В средние века, благодаря развитию азартных игр, особенно игр в кости, стали возникать задачи оценки шансов будущих состояний, что привело к появлению теории вероятности – современной научной базы количественной оценки рисков. Начало ХХ века стало периодом активного развития научных основ изучения риска. Впервые разделение понятий «риск» и «неопределенность» было сделано американским экономистом Ф. Найтом, который специально подчеркивал принципиальную измеримость риска, в отличие от неизмеримой неопределенности, в частности, в отношении будущих событий [169].

Проявление риска в различных сферах деятельности человека повлекло за собой многочисленные его определения и трактовки.

Например, в [121] приведены такие из них, как:

- шанс или вероятность потерь;

- отклонение фактических результатов от ожидаемых;

- вероятность любого исхода, отличного от ожидаемого;

- вероятность нежелательного исхода.

Значительная часть определений риска связана с двумя утверждениями: риск связан со случайными событиями или процессами;

последствия этих событий или процессов являются нежелательными или неприемлемыми. Вместе с тем, для полноты картины необходимо помнить, что проявление риска в общем случае может иметь как негативные, так и позитивные последствия, иначе невозможно понять, почему люди берут на себя, принимают риск. Поведение, связанное с принятием риска (risk-bearing), представляет собой балансирование между случайными потерями и случайными вознаграждениями.

Риск как вероятный экономический ущерб стали рассчитывать торговцы и ростовщики, видимо, уже в Древнем Вавилоне, что видно из содержания «Законов Хаммурапи», записанных в XVIII веке до н.э. Разработка основ теории риска как основы страхования была начата в работах австрийского математика Э. Лундберга [163]. Достаточно широкая и одновременно конструктивная трактовка риска стала использоваться в страховании, поскольку данная область предпринимательской деятельности непосредственно связана с существованием и различными формами проявления риска. Именно через страхование риск стал товаром, который имеет стоимостные оценки.

В индустриальную эпоху ускорились и получили глобальное распространение основные факторы, вызывающие рост природного и иного риска [143, 153]. Это:

- факторы, повышающие подверженность населения и хозяйства опасным природным воздействиям:

§ освоение земель с неблагоприятными природными условиями, связанное с ростом народонаселения;

§ переориентацияпроизводства на новые источники минеральных ресурсов;

§ техногенная активизация природных опасностей и увеличение их разнообразия на освоенных территориях;

- факторы, повышающие уязвимость населения и экономики к опасным природным воздействиям:

§ утяжеление и усложнение зданий, сооружений, коммуникаций, транспортных средств и т. п.;

§ урбанизация и централизация снабжения городов энергией, теплом, водой, усиливающая их зависимость от устойчивости работы этих важных объектов хозяйства;

- факторы, снижающие защищенность населения и хозяйства от опасных природных воздействий:

§ обострение военного соперничества, а также социальной, экономической, экологической напряженности во многих странах, что вынуждает органы власти сосредоточиваться на решении лишь наиболее острых проблем;

§ ужесточение рыночной конкуренции, требующее снижения непроизводительных расходов;

§ либерализация мирового рынка, влияющая на права государств контролировать безопасность производства.

Все эти факторы привели к тому, что во второй половине ХХ века впервые в истории скорость роста экономического ущерба и числа людей, страдающих от стихийных бедствий и техногенных катастроф, в мире стала сравнима со скоростью роста производства и населения. В то же время, ранее аналогичные потери удерживались на относительно низком уровне посредством известных предупредительных и оперативных мер. Важно также, что в настоящее время одновременно и столь же быстро увеличивается ущерб от техногенных катастроф. При этом многие из них имеют комбинированный природно-техногенный характер. Самостоятельное значение получил экологический риск, техногенный по источнику и создаваемый не столько аварийными, сколько повседневными воздействиями производства на природную среду.

В ответ на все эти события возникла концепция управления риском (см. ссылки выше), то есть удержания его на уровне, считающегося допустимым (приемлемым) по тем или иным соображениям.

Данная концепция является сейчас стержнем работ, проводимых многими странами, по уменьшению опасности стихийных бедствий и техногенных катастроф, и напрямую связана с идеей устойчивого развития (как отмечалось выше, под устойчивым развитием понимается управляемое развитие общества, не разрушающего своей природной основы и обеспечивающее непрерывный прогресс цивилизации [144]).

Целью управления риском является обеспечение максимально возможной при заданных условиях степени защищенности или устойчивости социальных, экономических, экологических и других систем от опасных природных и техногенных воздействий. Основной категорией, характеризующей эту цель, является безопасность.

Толковые словари русского языка В.И. Даля и С.И. Ожегова трактуют безопасность практически одинаково: как состояние отсутствия опасности, угрозы или вреда (ущерба) и как синоним сохранности (защищенности), надежности объекта. Сходная трактовка дается и в толковом словаре английского языка, где понятие «безопасность»

передается двумя терминами «safety» и «security» и подразумевает надежность, защищенность, а также некие гарантии для данного объекта от каких-либо посягательств (нападений, шпионажа, вмешательств и т. п.).

Именно такая интерпретация термина «безопасность» положена в основу его научной и (что особенно важно) нормативно-правовой трактовки, которая, в отличие от категории «риск», законодательно закреплена в Законе Российской Федерации «О безопасности», принятом в 1992 г. [147]. Согласно этому закону, безопасность определяется как состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства. При этом указанные интересы определяются как совокупность потребностей, удовлетворение которых надежно обеспечивает существование и возможность прогрессивного развития. Такое понимание безопасности закреплено также в Федеральных законах России «О защите населения и территорий при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера» (1994 г.), «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (1997 г.), и во многих других официальных документах.

При рассмотрении социальных, экономических и экологических аспектов крупной аварии или катастрофы обычно оперируют понятиями прямого, косвенного и полного ущербов [32]. Структура полного ущерба представлена на Рис. 8.

Под прямым ущербом в результате чрезвычайной ситуации (ЧС) будем понимать потери и убытки всех структур национальной экономики, попавших в зоны воздействия ЧС, и складывающиеся из невозвратных потерь основных фондов, оцененных природных ресурсов и убытков, вызванных этими потерями, а также затрат, связанных с ограничением развития и ликвидацией ЧС.

Определение величины прямого ущерба, связанного с потерей основных фондов промышленного производства, в принципе, не должно вызывать затруднений. Сложность представляет оценка природных ресурсов, выбывших из хозяйственного оборота в результате воздействия ЧС, особенно земли, являющейся базисом производства сельскохозяйственной продукции. Однако специалистами уже предпринимаются попытки нахождения сравнительно реалистической оценки, например, земельных ресурсов, что в значительной степени облегчает поставленную задачу.

Косвенным ущербом от аварии называют потери, убытки и дополнительные затраты, которые понесут объекты народного хозяйства, не попавшие в зону прямого воздействия, и вызванные, в первую очередь, нарушениями и изменениями в сложившейся структуре хозяйственных связей, инфраструктуре.

К косвенному ущербу можно отнести и плохо поддающиеся стоимостной оценке отрицательные социальные эффекты, например, падение производительности труда оставшихся в зоне ЧС работников, вызванное их угнетенным психическим состоянием. Прямой и косвенный ущерб в совокупности образуют полный ущерб.

Все виды прямых потерь, которые несет национальная экономика и население страны в результате ЧС, можно разделить на три основные группы (см. Рис. 8):

- экономические;

- социальные (гибель людей, потеря здоровья, ухудшение условий жизни);

- экологические.

Прямой экономический ущерб (Рис. 9) связан непосредственно с повреждением или утратой основных и оборотных фондов, а также включает затраты на ограничение развития ЧС. Этот вид ущерба, как правило, стараются представить с максимально возможной точностью в денежном выражении.

Рис. 9. Структура прямого экономического ущерба Затраты на ограничение развития ЧС (или затраты на ликвидацию ЧС, но не на восстановление) – это те виды затрат, которые необходимы для ограничения распространения ЧС и уменьшения ее последствий (затраты на эвакуацию населения – организация переселения, оплата транспорта, организация расселения на новых местах и т.д.).

Материальные потери населения – вид потерь, связанный с утратой личного имущества граждан (жилья, транспорта и т.д.).

Прямой экономический ущерб в производственной сфере связан непосредственно с выбытием и утратой основных и оборотных фондов (земля, здания и сооружения, линии электропередач, трубопроводы, телефонная и телеграфная связь, линии водоснабжения, машины и оборудование, транспортные средства, инструменты и инвентарь, многолетние насаждения, незавершенное производство, готовая продукция, товары).

Прямой социальный ущерб от ЧС непосредственно связан с воздействием на население и его среду обитания (Рис. 10).

Рис. 10. Структура прямого социального ущерба Прямой экологический ущерб от ЧС связан с ущербом природной среде (Рис. 11).

Рис. 11. Структура прямого экологического ущерба Прямой экологический ущерб от ЧС это:

- ущерб от уничтожения или разрушения почвенного покрова;

- ущерб от уничтожения либо повреждения растительного и животного мира;

- ущерб от загрязнения водных источников и водоемов, их исчезновение или нежелательное появление;

- ущерб от загрязнения атмосферы.

Аналогичным образом можно представить структуру косвенного ущерба.

Определив, что в общем случае понимается под риском и безопасностью, а также описав виды и структуру ущерба, перейдем к краткому описанию методов оценки уровня риска.

1.2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ УРОВНЯ РИСКА Для того чтобы управлять уровнем риска, необходимо, прежде всего, уметь его измерять. В руководстве по оценке экологического риска, подготовленным агентством по охране окружающей среды США (EPA), под экологическим риском понимается вероятность реализации неблагоприятных экологических последствий в результате воздействия одного или нескольких факторов химической, физической или биологической природы, которые могут вызвать неблагоприятную реакцию окружающей среды [166]. В России, в соответствии с [151], экологический риск – это вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера. И, соответственно, экологическая безопасность – это состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.

Уровень безопасности производства во многом связан с технологией производства, выполнением правил техники безопасности, наличием средств, позволяющих эти правила реализовывать. Оценка уровня безопасности производства осуществляется, как правило, экспертным путем. Для этого проводятся всевозможные инспекторские проверки, осуществляется контроль за соблюдением технологических требований и т.д. Подобного рода мероприятия позволяют сформировать экспертную оценку вероятности возникновения ЧС, связанной с производственной деятельностью, например, в регионе.

Таким образом, оценить уровень риска – это значит определить вероятность возникновения угроз безопасности системе и отдельным ее компонентам, а также оценить возможный ущерб.

Оценка риска и/или размера ожидаемого ущерба главным образом определяется существующей в обществе системе ценностей.

Отражением этой системы в виде некоторых процедур, позволяющих представить размеры возможных потерь, служат различные методики определения риска.

Естественно, что результаты такой оценки будут тем достовернее, чем проще исследуемый объект и надежнее исходные данные об источниках его потенциальной опасности.

При определении источников опасности обычно пользуются некоторыми критическими параметрами, характеризующими объемы накопленных вредных веществ и запасов энергии. В качестве критерия критичности используются часто размеры вероятных зон поражения, образующиеся в результате аварийных выбросов вещества и энергии.

Например, согласно методике анализа гидроэкологического риска WERF (Фонд экологического исследования воды, США) [121, 166], простая оценка риска (ступень 1) заключается в нахождении так называемого индекса опасности (quotient index или hazard quotient), определяемого как отношение между наблюдаемым и допустимым фоновым уровнем токсичных веществ в воде. Химические вещества, для которых этот индекс превышает предельное значение, подвергаются более сложной процедуре риск-анализа второй ступени с целью выработки мероприятий по уменьшению риска. Сравнение ожидаемой или измеренной величины воздействия с величиной воздействия, приводящей к нежелательным экологическим событиям, позволяет определить величину предварительного (оценочного) индекса опасности.

По мнению [121], метод расчета индекса опасности представляется полезным для предварительной оценки экологического риска.

Однако следует иметь в виду, что значения этого индекса не ограничены интервалом [0; 1], а могут принимать сколь угодно большие значения и, следовательно, индекс опасности не может являться вероятностной мерой риска. Кроме того, до сих пор не разработаны переходные зависимости, позволяющие строго интерпретировать значения этого индекса как количественные показатели возможных потерь.

Более перспективный и обоснованный подход к оценке экологического риска для здоровья населения, широко используемый в настоящее время во многих странах мира, в том числе и в России, рекомендует Американская национальная академия наук [1, 33, 170].

Процедура оценки такого риска включает четыре стадии:

1. Идентификация опасности;

2. Оценка воздействующих доз канцерогенных и неканцерогенных веществ;

3. Оценка зависимости доза-эффект (чувствительности к воздействию);

4. Характеристика риска в виде индивидуальных (для одного человека из оцениваемой группы) и полных (для всей группы) значений летальных исходов и других количественных показателей возможных негативных для населения исходов.

В [122] дается описание методов:

- оценки экономического риска от процесса подтопления строительного объекта;

- оценки экономического риска оценки экономического риска от карстово-суффозионных провалов земной поверхности;

- оценки индивидуального, социального и экономического риска от селей;

- оценки оползневого и интегрального риска.

Как уже упоминалось выше, наряду с оценкой риска часто целесообразно иметь информацию о возможном ущербе от чрезвычайной ситуации. Существуют пять Федеральных законов, с учётом которых должна проводиться оценка ущерба от аварий и катастроф:

- Федеральный закон от 29 июля 1998 г. № 135-ФЗ «Об оценочной деятельности в Российской Федерации» (с изменениями от декабря 2001 г., 21 марта, 14 ноября 2002 г., 10 января, 27 февраля 2003 г., 22 августа 2004 г., 5 января, 27 июля 2006 г., 5 февраля, 13, 24 июля 2007 г.);

- Федеральный закон от 22 августа 1995 г. № 151-ФЗ «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей»;

- Федеральный закон от 21 июня 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изменениями от 18 декабря 2006 года);

- Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

Также приняты несколько Постановлений Правительства РФ, относящихся к проблеме расследования и оценки ущерба от аварий и катастроф:

- Постановление Правительства РФ от 13.09.1996 г. № 1094 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

- Постановление Правительства РФ от 6 июля 2001 г. № «Стандарты оценки, обязательные к применению субъектами оценочной деятельности»;

- Постановление Правительства РФ от 7 июня 2002 г. № 395 «О лицензировании оценочной деятельности» (с изменениями от октября 2002 г.);

- Постановление Правительства РФ от 11 марта 1999 г. № «Положение о расследовании и учете несчастных случаев на производстве» (с изменениями от 28 января, 24 мая 2000 г.);

- Постановление Правительства РФ от 10 марта 1999 г. № «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте» (с изменениями от 1 февраля 2005 г.).

Таким образом, на сегодняшний день существует множество подходов к оценке уровня риска. Осуществление этой оценки (особенно количественной) является сложной комплексной задачей (см., например, обзоры в [121, 143]). Тем не менее, методы оценки риска не являются основным предметом настоящей работы, поэтому ниже при рассмотрении механизмов управления считается, что риски (то есть, и вероятности, и ущербы) известны.

1.3. МЕХАНИЗМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОГРАММ

СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ РИСКА

Для управления уровнем риска небходимо уметь осуществлять оценку локальных рисков, переходить от набора локальных оценок рисков (ущербов) к интегральной (комплексной) оценке риска (ущерба). Поэтому в настоящем разделе сначала приводится общее описание задач комплексного оценивания, затем рассматривается методика интегральной оценки риска и ущерба. Все это позволяет сформулировать и решить задачу построения оптимальной программы (комплекса мероприятий) снижения уровня риска.

Задачи комплексного оценивания, заключающиеся в переходе от детального к агрегированному описанию сложных систем, встречаются во многих областях хозяйственной деятельности. Например:

- оценка деятельности трудовых коллективов (выбор лучшего) [27];

- оценка приоритетных направлений развития науки и техники (иерархия приоритетов) [65];

- оценка привлекательности инвестиционных проектов (выбор наиболее эффективного) [7];

- оценка степени достижения целей при формировании согласованных программ развития региона [6, 7];

- оценка предложений по проектам законодательных и иных нормативных правовых актов [61].

Все эти задачи относятся к классу задач комплексного оценивания сложных социально-экономических объектов (проектов, программ, сценариев развития и др.). В последнее время для решения такого рода задач широко используется подход, основанный на формировании дерева оценок и вычислении на нем интегральной оценки риска (ИОР) или комплексной оценки (КО).

Решение таких задач основано на методологии формирования интегральной оценки риска путем реализации стандартных формальных и экспертных процедур. В Институте проблем управления РАН разработана методология комплексного оценивания, которая обобщила подходы к построению комплексной оценки, встречающиеся во многих областях хозяйственной деятельности. Суть этой методологии состоит в следующем:

- на первом этапе для оцениваемого сценария развития устанавливается набор локальных рисков (критериев – в зависимости от содержательной задачи), которые характеризуют возможное развитие события с различных точек зрения;

- на втором этапе весь набор локальных рисков разбивается на две подгруппы:

· первая подгруппа – локальные риски, по которым показатели, используемые для оценки развития события, могут быть точно рассчитаны (например, экономический риск);

· вторая подгруппа – локальные риски, по которым показатели рассчитать невозможно, а развитие события с этими локальными рисками оценивается только экспертным путем (например, состояние уровня жизни);

- на третьем этапе формируется балльная шкала оценок, с помощью которой эксперты оценивают локальные риски второй подгруппы;

- на четвертом этапе определяются оценки локальных рисков, входящих во вторую подгруппу;

- на пятом этапе формируется набор показателей, которые характеризуют локальные риски первой подгруппы;

- на шестом этапе для каждого показателя локальных рисков из первой подгруппы формируются шкалы пересчета их значений в промежуточные балльные оценки;

- на седьмом этапе рассчитываются значения показателей локальных рисков из первой подгруппы;

- на восьмом этапе на основе сформированной шкалы пересчитываются значения показателей в промежуточные балльные оценки риска;

- на девятом этапе определяются оценки локальных рисков, входящих в первую подгруппу;

- на десятом этапе определяются пары локальных рисков, оценки которых будут сворачиваться в обобщенную оценку, и строится бинарное дерево свертки;

- на одиннадцатом этапе для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки;

- на двенадцатом этапе определяется интегральная оценка риска;

Отметим, что, если для всех выбранных локальных рисков оценки уровня риска определяются с помощью экспертов, то количество этапов, необходимых для получения интегральной оценки, сокращается больше чем на половину. В этом случае чтобы получить интегральную оценку уровня риска, достаточно реализовать только шесть этапов, а именно: первый, третий, четвертый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый.

Подробное описание методологии построения интегральной оценки риска, социально-экономических последствий чрезвычайных событий и примеры использования процедур комплексного оценивания приводятся в [6-8, 14, 49, 55, 60, 61, 68].

Интегральная оценка риска. Рассмотрим содержание каждого этапа более подробно.

Первый этап – установлено n локальных рисков для оценивания интегрального уровня риска.

Второй этап – все риски разбиваются на две подгруппы. Это разбиение происходит лишь в том случае, если существуют локальные риски, оценка по которым может быть определена на основе объективных данных, то есть существуют показатели, которые могут быть просто рассчитаны, измерены или получены с помощью конкретных формальных процедур. В то же время, оценка уровня остальных рисков будет осуществлена только экспертным путем. В дальнейшем будем считать, что все выбранные локальные риски упорядочены таким образом, что по первым n из них показатели могут быть точно рассчитаны.

Третий этап – формирование балльной шкалы оценок. Для всех локальных рисков формируется единая шкала. Если шкала оценок является m-балльной, где m = 2, 3, 4, …, то, соответственно, максимальная оценка, которую можно присвоить локальному уровню риска, будет m баллов, а минимальная оценка – один балл.

Четвертый этап – определение оценок локальных рисков, входящих во вторую подгруппу. Если i-й локальный риск оценивают ni экспертов, i = n + 1, n + 2,…, n, то оценки уровня риска могут быть получены путем применения стандартных процедур свертки экспертных оценок. Например, если sij – экспертная оценка по i-му локальному риску, полученная от j-го эксперта, то оценка Oi по этому локальному риску может быть сформирована, например, на медианы.

Пятый этап – определяется множество показателей, которые характеризуют локальные риски, входящие в первую подгруппу, то есть определяется количество Qi, i = 1, n, показателей, характеризующих i-ый локальный риск.

Шестой этап – разработка шкал пересчета значений показателей в локальные балльные оценки. Для первых n локальных рисков, то есть локальных рисков, по которым оценку определяют показатели, дельных шкал. Эти шкалы строятся следующим образом. Для j-го показателя, j = 1, …, Qi, i-го локального риска, i = 1, n, экспертно или на основании расчетов определяются наилучшее П ijл и наихудх шее П ij значения показателя. Затем эти значения откладываются на числовой оси. Таким образом, полученный отрезок включает в себя все возможные значения, которые может принимать этот показатель.

После этого отрезок разбивается на m отрезков, причем границы этих отрезков также определяются экспертно. Достаточно часто встречающийся способ разбиения – это разбиение на равные отрезки (альтернативой является разбиение на равно представительные отрезки, в пределы каждого из которых попадает примерно одинаковое количество потенциально оцениваемых ситуаций).

Если П ijл > П ij, то полученная шкала имеет вид, представленх ный на Рис. 12.

Рис. 12. Шкала пересчета значений показателей в локальные балльП ijл > П ijх Если же П ijл < П ij, то шкала имеет вид, представленный на Рис.

13.

Рис. 13. Шкала пересчета значений показателей в локальные балльные оценки для случая П ijл < П ij Седьмой этап – измеряются или рассчитываются значения показателей bij, которые характеризуют локальные риски первой подгруппы.

Восьмой этап – значения показателей, полученные на седьмом этапе, пересчитываются в промежуточные балльные оценки. Для этого на соответствующей шкале находится значение того или иного показателя, и определяется балльная оценка, которой это значение соответствует.

Девятый этап – определяются оценки уровня риска из первой подгруппы: Oi = Десятый этап – определяются пары показателей, по которым оценки уровня риска будут сворачиваться в обобщенную оценку. На данном этапе эти пары показателей также определяются экспертами, то есть эксперты формируют так называемую бинарную структуру свертки [18, 42], которая наглядно иллюстрирует схему последовательного получения сначала обобщенных оценок, а затем и комплексной оценки – интегральной оценки риска (ИОР). Простейшая бинарная структура строится для двух локальных рисков. Естественно, что эта структура единственная, и для двух локальных рисков существует только один вариант свертки оценок. Поэтому, если для построения интегральной оценки уровня риска выделено только два локальных риска, то привлечение экспертов для формирования бинарной структуры не требуется. Простейшая бинарная структура изображена на Рис. 14.

Рис. 14. Простейшая бинарная структура Для трех локальных рисков, как и для двух, бинарная структура также может быть построена только одним способом. Эта структура представлена на Рис. 15.

Рис. 15. Бинарная структура для трех локальных рисков Однако для этой единственной структуры уже возможно построить три варианта свертки. Все возможные варианты получения обобщенной (Oij) и интегральной (ИОР) оценок для трех локальных рисков представлены в Табл. 2.

Табл. 2. Варианты получения обобщенной и интегральной оценок Четыре локальных риска уже позволяют построить две бинарные структуры свертки. Первая структура основана на параллельном сворачивании оценок уровня риска (параллельная структура). При этом сначала из двух пар оценок строятся две обобщенные оценки, а затем уже из полученных обобщенных оценок формируется интегральная оценка риска. Параллельная бинарная структура для четырех локальных рисков изображена на Рис. 16.

Видно, что на первом уровне иерархии находятся локальные оценки, на втором – обобщенные оценки, и, наконец, ИОР формируется на третьем уровне иерархии.

Рис. 16. Параллельная бинарная структура Для параллельной бинарной структуры можно построить три варианта свертки локальных оценок, которые показаны в Табл. 3.

Табл. 3. Варианты свертки локальных оценок для параллельной бинарной структуры Таким образом, если для определения ИОР выбрана параллельная бинарная структура, то задача экспертов заключается в выборе одного варианта свертки из трех возможных.

Второй способ построения бинарной структуры для четырех локальных рисков – это последовательное агрегирование оценок риска (последовательная структура). При этом на первом уровне находятся только две оценки, на втором уровне иерархии находится одна обобщенная оценка риска, построенная на основе свертки двух оценок риска первого уровня, и одна оценка локального риска.

Обобщенная оценка третьего уровня получается путем свертки обобщенной оценки второго уровня и третьей оценки локального риска. И, наконец, на следующем уровне, агрегируя обобщенную оценку третьего уровня и четвертую оценку локального риска, получаем ИОР. Последовательная бинарная структура для четырех локальных рисков изображена на Рис. 17.

Из Рис. 17 видно, что при использовании последовательной бинарной структуры, интегральная оценка уровня риска занимает четвертый уровень иерархии, что вполне естественно, так как параллельное выполнение операций агрегирования всегда сокращает количество уровней иерархии.

Рис. 17. Последовательная бинарная структура Как было показано выше, для параллельной бинарной структуры и четырех локальных рисков возможно сформировать лишь три варианта построения ИОР, в то время как для последовательной бинарной структуры уже может быть построено двенадцать вариантов свертки. Все возможные варианты формирования ИОР при выборе четырех локальных рисков и использовании последовательной бинарной структуры представлены в Табл. 4.

Задача экспертов для этой структуры становится более сложной, так как им необходимо осуществить выбор одного варианта из двенадцати.

Таким образом, при выборе четырех локальных рисков эксперты сначала должны выбрать бинарную структуру свертки, а затем определить вариант построения ИОР. Примеры содержательных правил построения структуры можно найти в [49].

Также следует отметить, что, если для оценки уровня риска на первом этапе сформировано более четырех локальных рисков, то для определения ИОР, кроме параллельных и последовательных бинарных структур, можно сформировать и смешанные структуры. Причем, нетрудно заметить, что для нечетного числа локальных рисков, можно сформировать или последовательную или смешанную бинарные структуры, в то время как параллельную бинарную структуру построить невозможно.

Табл. 4. Варианты свертки локальных оценок для последовательной бинарной структуры Одиннадцатый этап – формирование матриц свертки. Как видно из Рис. 14 – Рис. 17 для получения ИОР оценки локальных рисков и обобщенные оценки попарно «сравниваются» друг с другом, и формируются обобщенные оценки более высокого уровня иерархии.

Формирование обобщенных оценок осуществляется при помощи матриц сверток. Матрица свертки – это таблица, номер строки которой соответствует оценке одного локального риска, а номер столбца – оценке другого локального риска. Отсчет строк и столбцов матрицы обычно ведется от ее нижнего левого угла. На пересечении этих строки и столбца как раз и находится обобщенная оценка. При параллельной бинарной структуре полученные обобщенные оценки на нижнем уровне опять попарно сравниваются друг с другом, и формируется обобщенная оценка следующего уровня при помощи матриц сверток уже следующего уровня. При последовательной бинарной структуре каждая полученная обобщенная оценка на нижнем уровне сравнивается с соответствующей оценкой локального риска, и формируется обобщенная оценка следующего уровня. Процедура повторяется до тех пор, пока не останется одна обобщенная оценка, которая и представляет собой ИОР.

Отметим, что для каждой пары сворачиваемых оценок выбирается своя матрица свертки. Для m-балльной шкалы матрицы имеют размерность m m. Для m = 2 можно выделить три базовые матрицы свертки – см. Рис. 18.

Рис. 18. Матрицы свертки для двхубалльной шкалы Для трехбалльной шкалы примеры базовых матриц свертки представлены на Рис. 19.

Рис. 19. Матрицы свертки для трехбалльной шкалы Основное внимание при формировании матриц свертки должно быть уделено их непротиворечивости, то есть значение каждого элемента матрицы не должно противоречить логике ее построения.

Если обозначить через Aij элементы матрицы свертки, то матрица будет непротиворечивой, если выполняются следующие условия (считается, что нумерация столбцов и строк матриц свертки ведется от нижнего левого угла):

Двенадцатый этап – определение ИОР. Проиллюстрируем этот этап следующим примером. Пусть выделено четыре локальных риска и выбрана трехбалльная шкала. По всем локальным рискам получены следующие оценки: O1 = 1, O2 = 2, O3 = 2, O4 = 1, используется бинарная структура, которая изображена на Рис. 16, и выбран вариант № 1. Оценки O1 и O2 сворачиваются при помощи матрицы M2, оценки O3 и O4 – при помощи матрицы M4, а обобщенные оценки второго уровня сворачиваются матрицей M6, причем обобщенная оценка O12 имеет предпочтение над обобщенной оценкой O34. Процедура расчета ИОР представлена на Рис. 20.

Рис. 20. Расчет ИОР для четырех локальных рисков Если обобщенная оценка O34 имеет предпочтение над обобщенной оценкой O12, то интегральная оценка риска равна 1. Для того чтобы реализовать требование предпочтения O34 над O12 и не менять структуры формирования интегральной оценки риска, необходимо вместо матрицы M6 использовать транспонированную матрицу M6Т.

Другой способ формирования комплексной оценки для этого случая показан пунктирной линией на Рис. 20.

Заметим, что логические матрицы свертки определяют процедуру агрегирования локальных рисков в интегральную оценку риска, и тем самым, фиксируют приоритеты и политику лиц, принимающих решения (ЛПР) по отношению к ущербам различного типа. Поэтому утверждение логических матриц свертки – ответственная процедура, выполняемая обычно на достаточно высоком уровне руководства.

Интегральная оценка ущерба. Предложенная методика построения ИОР на основе агрегирования локальных рисков (ожидаемых ущербов) может быть без существенных изменений применена и для построения ИОР как математического ожидания интегральной оценки ущерба. Для этого достаточно в качестве исходных показателей рассматривать не локальные риски, а непосредственно ущербы, приписывая каждой величине ущерба соответствующую вероятность. Таким образом, каждый тип ущерба характеризуется распределением вероятностей возможных значений ущерба. Задача заключается в определении на основе этих данных распределения вероятностей возможных значений интегральной оценки ущерба.

Рассмотрим ее решение на примере дерева ущербов Рис. 21 с логическими матрицами свертки Рис. 22 (отметим, что в соответствующих матрицах свертки нумерация столбцов и строк ведется от верхнего правого угла10).

ПРЯМОЙ УЩЕРБ

Рис. 21. Дерево свертки в примере интегральной оценки ущерба Выбор «направления возрастания» элементов матриц свертки в каждом конкретном случае производится исходя из содержательных интерпретаций и удобства экспертов и ЛПР.

Рис. 22. Матрицы свертки в примере интегральной оценки ущерба Обозначим pij вероятность значения j для ущерба i, i = 1,4, j = 1,3. Значения вероятностей pij приведены в Табл. 5.