Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря
Предложена интегральная численная модель эколого-экономической системы прибрежной зоны моря, позволяющая имитировать сценарии потребления и воспроизводства природных ресурсов. Для контроля состояния ресурсов использованы два взаимосвязанных индекса: биоразнообразия и уровня загрязнения природной с...
Saved in:
| Published in: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112811 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря / В.А. Иванов, Е.М. Игумнова, И.Е. Тимченко // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 305-324. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112811 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Иванов, В.А. Игумнова, Е.М. Тимченко, И.Е. 2017-01-27T15:54:44Z 2017-01-27T15:54:44Z 2011 Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря / В.А. Иванов, Е.М. Игумнова, И.Е. Тимченко // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 305-324. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1726-9903 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112811 551.46.02 Предложена интегральная численная модель эколого-экономической системы прибрежной зоны моря, позволяющая имитировать сценарии потребления и воспроизводства природных ресурсов. Для контроля состояния ресурсов использованы два взаимосвязанных индекса: биоразнообразия и уровня загрязнения природной среды. Проведены вычислительные эксперименты с целью оптимизации экономической рентабельности производства товаров (услуг) в условиях выделения части прибыли на поддержание необходимого уровня биоразнообразия. На примере прибрежной зоны южного берега Крыма рассмотрена возможность построения карт пространственных распределений экономических параметров рационального природопользования. Запропоновано інтегральна чисельна модель еколого-економічної системи прибережної зони моря, що дозволяє імітувати сценарії споживання та відвиробництва природних ресурсів. Для контролю стану ресурсів використані два взаємопов'язані індексу: біорізноманіття та рівня забруднення природного середовища. Проведено обчислювальні експерименти з метою оптимізації економiчеський рентабельності виробництва товарів (послуг) в умовах виділення частини прибутку на підтримання необхідного рівня біорізноманіття. На прикладі прибережній зони південного берега Криму розглянуто можливість побудови карт просторових розподілів економічних параметрів раціонального природокористування. We propose a numerical model of integrated ecological-economic system of coastal zone, allowing to simulate the scenarios of natural resources consumption and reproduction. To monitor the state of resources two interrelated indexes: biodiversity and pollution of the environment were used. The computational experiments were conducted to optimize the economic profitability of goods (services) production under the condition, that a part of profits has to be used to maintain the necessary level of biodiversity. The possibility of constructing maps of the spatial distribution of economic parameters of environmental management considered on the example of the southern Crimea’s coastal zone. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Экология и рациональное природопользование в прибрежной и шельфовой зонах Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря |
| spellingShingle |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря Иванов, В.А. Игумнова, Е.М. Тимченко, И.Е. Экология и рациональное природопользование в прибрежной и шельфовой зонах |
| title_short |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря |
| title_full |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря |
| title_fullStr |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря |
| title_full_unstemmed |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря |
| title_sort |
рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря |
| author |
Иванов, В.А. Игумнова, Е.М. Тимченко, И.Е. |
| author_facet |
Иванов, В.А. Игумнова, Е.М. Тимченко, И.Е. |
| topic |
Экология и рациональное природопользование в прибрежной и шельфовой зонах |
| topic_facet |
Экология и рациональное природопользование в прибрежной и шельфовой зонах |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| publisher |
Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| format |
Article |
| description |
Предложена интегральная численная модель эколого-экономической системы
прибрежной зоны моря, позволяющая имитировать сценарии потребления и воспроизводства природных ресурсов. Для контроля состояния ресурсов использованы два
взаимосвязанных индекса: биоразнообразия и уровня загрязнения природной среды.
Проведены вычислительные эксперименты с целью оптимизации экономической рентабельности производства товаров (услуг) в условиях выделения части прибыли на
поддержание необходимого уровня биоразнообразия. На примере прибрежной зоны
южного берега Крыма рассмотрена возможность построения карт пространственных
распределений экономических параметров рационального природопользования.
Запропоновано інтегральна чисельна модель еколого-економічної
системи прибережної зони моря, що дозволяє імітувати сценарії споживання та відвиробництва природних ресурсів. Для контролю стану ресурсів використані два
взаємопов'язані індексу: біорізноманіття та рівня забруднення природного середовища. Проведено обчислювальні експерименти з метою оптимізації економiчеський
рентабельності виробництва товарів (послуг) в умовах виділення частини прибутку
на підтримання необхідного рівня біорізноманіття. На прикладі прибережній зони
південного берега Криму розглянуто можливість побудови карт просторових розподілів економічних параметрів раціонального природокористування.
We propose a numerical model of integrated ecological-economic system
of coastal zone, allowing to simulate the scenarios of natural resources consumption and
reproduction. To monitor the state of resources two interrelated indexes: biodiversity and
pollution of the environment were used. The computational experiments were conducted
to optimize the economic profitability of goods (services) production under the condition,
that a part of profits has to be used to maintain the necessary level of biodiversity. The
possibility of constructing maps of the spatial distribution of economic parameters of environmental
management considered on the example of the southern Crimea’s coastal
zone.
|
| issn |
1726-9903 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112811 |
| citation_txt |
Рациональный баланс природопользования в прибрежной зоне моря / В.А. Иванов, Е.М. Игумнова, И.Е. Тимченко // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2011. — Вип. 25, т. 2. — С. 305-324. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ivanovva racionalʹnyibalansprirodopolʹzovaniâvpribrežnoizonemorâ AT igumnovaem racionalʹnyibalansprirodopolʹzovaniâvpribrežnoizonemorâ AT timčenkoie racionalʹnyibalansprirodopolʹzovaniâvpribrežnoizonemorâ |
| first_indexed |
2025-11-24T15:14:59Z |
| last_indexed |
2025-11-24T15:14:59Z |
| _version_ |
1850848587700764672 |
| fulltext |
305
ЭКОЛОГИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ В
ПРИБРЕЖНОЙ И ШЕЛЬФОВОЙ ЗОНАХ
УДК 5 5 1 .4 6 .0 2
В .А . Иванов , Е.М. Игумнова, И.Е. Тимченко
Морской гидрофизический институт НАН Украины, г. Севастополь
РАЦИОНАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ МОРЯ
Предложена интегральная численная модель эколого-экономической системы
прибрежной зоны моря, позволяющая имитировать сценарии потребления и воспро-
изводства природных ресурсов. Для контроля состояния ресурсов использованы два
взаимосвязанных индекса: биоразнообразия и уровня загрязнения природной среды.
Проведены вычислительные эксперименты с целью оптимизации экономической рен-
табельности производства товаров (услуг) в условиях выделения части прибыли на
поддержание необходимого уровня биоразнообразия. На примере прибрежной зоны
южного берега Крыма рассмотрена возможность построения карт пространственных
распределений экономических параметров рационального природопользования.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : адаптивные модели, эколого-экономические системы.
Введение. Рациональное природопользование подразумевает оптими-
зацию потребления природных ресурсов, как по экономическим, так и по
экологическим критериям. Чем выше рентабельность производства товаров
и услуг, тем больше объемы потребляемых ресурсов. Однако по отношению
к возобновляемым ресурсам существует предельная ресурсная емкость при-
родной среды (current capacity [1]), превышение которой делает невозмож-
ным восстановление ее нормального экологического состояния. Речь, таким
образом, должна идти о нахождении и поддержании разумного баланса ме-
жду скоростью потребления ресурсов и скоростью их восстановления за
счет естественных природных факторов или за счет природоохранной дея-
тельности. Управление природопользованием должно стремиться к контро-
лю над экологическим состоянием природной среды, к оценке зависимости
состояния от объемов потребления ресурсов и своевременному ограниче-
нию экономической активности предприятий, потребляющих эти ресурсы.
Задача управления природопользованием в прибрежной зоне моря
(ПЗМ) одновременно по экономическим и экологическим критериям пред-
полагает использование системного подхода [2 – 4]. Системный подход под-
разумевает разработку информационной технологии управления, которая
В.А. Иванов, Е.М. Игумнова, И.Е. Тимченко, 2011
306
дает возможность имитировать весь комплекс процессов, сопровождающих
потребление ресурсов и обеспечивающих их воспроизводство. Для имита-
ции возможных сценариев природопользования в основе технологии долж-
на лежать такая экономическая модель, в которой рентабельность производ-
ства товаров и услуг зависит от экологического состояния природной среды.
В настоящем исследовании будет рассмотрена задача построения инте-
гральной модели эколого-экономической системы ПЗМ для прогноза эко-
номических сценариев потребления основных видов ресурсов с учетом эко-
логических ограничений. Ставится цель – связать ожидаемую прибыль от
использования ресурсов ПЗМ (рентабельность производства) с уровнем за-
грязнения окружающей среды, который возрастает по мере увеличения объ-
емов производства. Эта связь должна служить основанием для выделения
части прибыли на природоохранные цели, понижающие уровень загрязне-
ния. Таким образом, рациональное природопользование означает нахожде-
ние оптимума экономической рентабельности, условного по отношению к
уровню загрязнения природной среды. В конечном итоге задача заключает-
ся в разработке подходов к построению временных сценариев, а в общем
случае и карт пространственно-временных полей, ожидаемой рентабельно-
сти производства при различных вариантах природоохранных действий.
Модель эколого-экономической системы прибрежной зоны моря,
позволяющая контролировать сценарии потребления ее ресурсов. Ожи-
даемую прибыль от использования ресурсов ПЗМ будем рассматривать как
главный фактор ее инвестиционной привлекательности. Будем характеризо-
вать величину инвестиционной привлекательности некоторым обобщенным
индексом IA и рассмотрим схему причинно-следственных зависимостей
между изменением ее во времени и другими процессами, связанными с за-
дачей рационального природопользования. Величина IA зависит от ожидае-
мой рентабельности производства товаров (услуг) PF по конкретной техно-
логии производства и от экологического состояния природной среды, кото-
рое должно поддерживаться за счет определенного объема природоохран-
ных действий, обозначенного индексом EP. В свою очередь инвестицион-
ная привлекательность формирует спрос D на товары (услуги), производи-
мые экономической системой ПЗМ, которая при условии рентабельного
производства заинтересована в максимальном удовлетворении спроса. Для
этого необходимо не только наличие всех видов ресурсов, но и возможность
произвести и реализовать соответствующее количество товаров (услуг) V по
цене р, приемлемой для потребителей.
Пропорционально объемам производства, как правило, растет и антро-
погенная нагрузка на природную среду ПЗМ, экологическое состояние ко-
торой будем характеризовать уровнем загрязнения PL и зависящим от него
индексом биологического разнообразия BD [5]. Оба эти параметра природ-
ной среды служат для определения размера экономических санкций, предъ-
являемых производству в форме экологических штрафов ТХ, которые уве-
личивают себестоимость производства е и, как следствие, понижают его рен-
табельность PF. Концептуальная модель системы, отражающая рациональ-
ный баланс природопользования, приведена на рис. 1. Положительные связи
307
на ней означают одинаковые тенденции роста или уменьшения переменных,
т.е. прямые реакции на влияния, отрицательные – противоположные.
Инвестиционная привлекатель-
ность ПЗМ может быть определена
через прогнозируемый сценарий
экономической рентабельности
потребления ресурсов этой зоны.
Обозначим суммарные за некото-
рое время доходы от использова-
ния ресурсов как IAC(t), а суммар-
ные расходы, связанные с произ-
водством товаров и услуг, как
EAC(t). Тогда удобной оценкой рен-
табельности производства служит
следующее выражение
ln AC
AC
I
PF
E
= .
Так как первоначальные инве-
стиции, необходимые для органи-
зации производства, представляют
собой расходы и входят в знамена-
тель формулы (1), сценарий PF(t)
начинается с отрицательных зна-
чений. Если производство потен-
циально рентабельно, т.е. накоп-
ленные доходы IAC(t) перекрывают
как первоначальные инвестиции в производство, так и накопленные расхо-
ды, то с течением времени этот сценарий станет положительным. Интервал
времени, после которого сценарий PF(t) принимает положительные значе-
ния, служит одним из факторов, характеризующим инвестиционную при-
влекательность. Этот интервал времени определяет срок возврата инвести-
ций в производство. Поэтому динамику инвестиционной привлекательности
прибрежной зоны моря можно выразить интегралом с переменным верхним
пределом
0 0
ln
t t
AC
AC
I
IA PFdt dt
E
= =∫ ∫ . (2)
Инвестиционная привлекательность является функцией времени, условной
по отношению к конкретной технологии потребления ресурсов ПЗМ. Каж-
дая технология характеризуется конкретным набором параметров уi , кото-
рые показывают, какое количество i-го вида ресурсов ПЗМ должно быть
использовано при производстве единицы продукции по данной технологии.
Количество единиц продукции V, которое может быть произведено, зависит
от имеющихся в распоряжении производства запасов каждого вида ресур-
–
Рентабельность про-
изводства
PF
Цена производства
товаров и услуг
p
Индекс биологическо-
го разнообразия при-
родной среды
BD
+
–
+
+
+
–
+ +
+
+
–
+
Объем производства
товаров и услуг
V
Инвестиционная
привлекательность
прибрежной зоны
моря IA
Уровень загрязне-
ния природной сре-
ды PL
Себестоимость про-
изводства
e
Экологический
штраф за загрязне-
ние природной сре-
ды ТХ
Объем природо-
охранной деятельно-
сти ЕР
Спрос на производ-
ство товаров и услуг
D
+
Р и с . 1 . Концептуальная модель систе-
мы, отражающая рациональный баланс
природопользования.
308
сов. Обозначим эти запасы 1iH . Тогда возможный объем производства оп-
ределится из следующего выражения
1arg min{ }i
i
H
V
y
= . (3)
Объединим основные виды ресурсов ПЗМ в три основных категории: Н11 –
инфраструктура производства, Н12 – материальное и информационное обес-
печение производства и Н13 – экологическое состояние приморской терри-
тории и прилегающей к ней морской акватории. Введем также условные
единицы ресурсов для каждой категории и обозначим их стоимости r1, r2, r3.
Для построения эколого-экономической модели потребления и воспроиз-
водства ресурсов ПЗМ будем использовать метод адаптивного баланса
влияний ABC [2] и информационную технологию ABC AGENT [6].
Обозначим через ix′ функции времени, которые представляют процес-
сы на схеме причинно-следственных связей концептуальной модели, изо-
браженной на рис. 1. Так как все эти процессы не могут принимать отрица-
тельные значения, их изменчивость характеризуют следующие интервалы
величин: max0 i ix x′ ′≤ ≤ . Будем считать, что средние значения этих интерва-
лов iX ′ = 0,5 maxix′ известны. Тогда при помощи линейного преобразования
5 i
i
i
x
x
X
′
=
′
(4)
все моделируемые процессы могут быть приведены к одному общему ин-
тервалу изменчивости для безразмерных величин 0 10ix≤ ≤ . Это преобра-
зование делает более наглядным анализ взаимных влияний процессов и их
реакцию на внешние влияния со стороны окружающей среды. Обратное
преобразование осуществляется по формуле 0, 2i i ix X x′ ′= .
В АВС-методе динамика каждого из безразмерных процессов может
быть представлена стандартным (модульным) уравнением
1
[1 2( )]
n
i
i i ij j i
j
dx
x x a x f
dt =
= − − −∑ , (i, j = 1, 2,…, n) (i ≠ j), (5)
где ija – коэффициенты взаимных внутрисистемных влияний, if – функции
внешних влияний. Коэффициенты взаимных влияний определяются по
функциональным зависимостям ( )i i jx x x= [2]
i
ij
j
x
a
x
∂=
∂
или, если эти зависимости неизвестны, они находятся из системы урав-
нений [6, 7]
309
1
1
1 2
n
ij ij ij pj
ij ij ip
pjj jj jj
da G R R
a a a
dt R R R
−
=
= − − + +
∑ , (i, j = 1, 2,…, n), (i ≠ j), (6)
в которой введены в рассмотрение коэффициенты взаимной корреляции
{ }kl k lR E x x= и { }mn m nG E x f= .
Оценка коэффициентов влияний может быть выполнена также экспертным
путем, например, методом анализа иерархий [8].
Применяя модульное уравнение АВС-метода (5) к схеме влияний (см.
рис. 1), получим следующую систему уравнений эколого-экономической
модели природопользования
/ /[1 2( )]IA PF IA EP
dIA
IA IA a PF a EP
dt
= − − + ,
/ /[1 2( )]D IA D p
dD
D D a IA a p
dt
= − − + ,
/[1 2( )]EP TX
dEP
EP EP a TX
dt
= − − ,
2 3{1 2[ ( , , , , , *)]}V
dV
V V AG D H p e H H
dt
= − − ,
{1 2[ ( , , *, *)]}TX
dTX
TX TX AG PL BD PL BD
dt
= − −
{1 2[ ( , *, )]}PL
dPL
PL PL AG V PL EP
dt
= − − ,
{1 2[ ( , )]}e i i
de
e e AG r y
dt
= − − ,
{1 2[ ( , , *)]}BD
dBD
BD BD AG PL EP BD
dt
= − − ,
{1 2[ ( , )]}PF AC AC
dPF
PF PF AG I E
dt
= − − ,
{1 2[ ( , )]}p
dp
p p AG e Q
dt
= − − .
Агенты управления AG в системе уравнений (7) реализуют информационную
технологию ABC AGENT [6]. Технология состоит из последовательности дей-
ствий, которые включают в себя динамические уравнения для переменных,
балансовые соотношения и логические операции. Так, например, агент
управления 2 3( , , , , , *)VAG D H p e H H , входящий в уравнение для объема про-
изводимых товаров или услуг, обозначает выполнение следующих действий.
Динамика запасов готовой продукции может быть представлена урав-
нением баланса
(7)
310
( )1 2
dH
H H V S
dt
= − − + , (8)
S = IF (р < е; 0; R), R = IF (D < H; D; H), V = IF (D < H; 0; M), (9)
M = IF (D – H < M; D – H; M), M = min(m1; m2; m3), mi = H1i/yi (i = 1, 2, 3),
где V – текущей объем производства, S – текущая реализация готовой про-
дукции, р – ее цена, е – ее себестоимость.
Динамика имеющихся запасов ресурсов, которыми располагает в дан-
ной ПЗМ экономическая система производства, должна быть представлена
балансами поступления V1i и расходования S1i каждого вида ресурсов [6]
( )1
1 1 1 11 2i
i i i i
dH
H H V S
dT
= − − + , (i = 1, 2, 3), (10)
1 1 1 1[ 0;0; [ ( ) ;0; ]]i i i i iV IF D H IF y D H H U= − < − < ,
1 1 2 1
* *
3 3 1
[ ( ) / ; ( ) ;
[ ( ) 0;0; ]]
i i i i i i i
i i
U IF y D H H H r y D H H
IF H H U
ρ
ρ
= − − < − −
− <
1 1 1[ 0;0; [ ( ) ; ( ); ]]i i i i iS IF D H IF y D H H y D H H= − < − < − ,
где
*
3H – предельно допустимая величина инвестиций в производство по
данной технологии.
Баланс оборотных средств экономической системы производства обо-
значим Н2. Этот баланс представляет уравнение
2
2 2 2 3 2
1
1 2
n
i
i
dH
H H pS S S H
dT
χ
=
= − − + + +
∑ , (11)
1
2 1 2 1 2[ ( ) ; ( ) ; ]i i i i i i i iS IF r y D H H H r y D H H Hρ ρ= − − < − − ,
3 3 2 3 2[ ; ; ]S IF H H H Hθ θ= < ,
1 1 3 3...
i i
i
r y
r y r y
ρ =
+ +
, (i = 1, 2, 3), (12)
где через χ обозначен процент извлекаемых из оборота средств, т.е. чистая
прибыль производственной системы, θ – процент погашения накопленных
инвестиций (или возврата кредитов), iρ – относительный вес затрат на при-
обретение i-го вида ресурса для производства единицы продукции, р – цена
единицы продукции.
Обозначим объемы инвестиций в приобретаемые ресурсы производства
через V11, V12, V13. Тогда уравнение для накопленных инвестиций Н3 прини-
мает вид [2, 6]
3
3
3 3 1 3
1
1 2 i i
i
dH
H H rV S
dt =
= − − +
∑ , (13)
311
1 1[( ) ;0; ]i i i iV IF D H y H F= − < ,
*
1 2 1[ ( ) ; ; ]i i i i i i i iF IF r y D H H y D H Fρ= − < − , (i = 1, 2, 3).
Функции
*
1iU и Fi
* в уравнениях (10) и (12) представляют собой управ-
ления, которые ограничивают объемы ресурсов, приобретаемых путем до-
полнительных инвестиций. Таким образом, при управлении объемами произ-
водства агент
2 3( , , , , , *)VAG D H p e H H учитывает как рентабельность выпуска и
реализации продукции, так и возможности дополнительных инвестиций (на-
пример, путем получения кредитов) для закупки недостающих ресурсов.
Агент управления штрафными санкциями, налагаемыми на производст-
во за загрязнение окружающей среды, предусматривает контроль над тем,
насколько текущий уровень загрязнения PL отличается от предельно допус-
тимого уровня PL*. Экологическое состояние прибрежной зоны моря –
весьма сложная функция большого количества влияющих на него факторов,
их географического распределения и временной изменчивости. В данном
исследовании принято упрощенное интегральное описание состояния при-
родных экосистем с помощью двух временных функций: уровня загрязне-
ния природной среды PL и индекса ее биоразнообразия BD.
Средний по акватории конкретной ПЗМ уровень загрязнения инте-
грально представляет взвешенная сумма концентраций основных видов за-
грязняющих веществ Pli, которые поступают в морскую среду вследствие
производства продукции по данной технологии
1
M
i i
i
PL h Pl
=
=∑ , (14)
где весовые коэффициенты hi учитывают степени отрицательного влияния i-
того вида загрязняющих веществ на морскую экосистему. Будем считать,
что уровень загрязнения пропорционален объему выпущенной и реализо-
ванной за некоторый интервал времени продукции S. Часть загрязнений,
поступивших в морскую среду, будет ассимилирована ею. Если остающаяся
часть загрязнений формирует уровень PL, превышающий предельно допус-
тимое значение PL*, включается механизм природоохранных действий, на-
правленный на снижение этого уровня. Поэтому оператор агента управле-
ния в уравнении для уровня загрязнения природной среды принимает вид
( )/ / *( , *, ) *;0;PL Pl S Pl PL PLAG S PL EP a S a PL a IF PL PL EP= − − < , (15)
где слагаемое /Pl Sa S связывает уровень загрязнения с объемами реализации
продукции, а слагаемое Pla PL учитывает процессы естественного само-
очищения морской среды и уменьшения концентрации загрязнений, напри-
мер, вследствие турбулентного перемешивания и переноса водных масс.
Последнее слагаемое в правой части выражения (15) учитывает понижение
уровня загрязнения за счет природоохранных действий, объем которых оп-
ределяется величиной ЕР.
312
В качестве индекса биоразнообразия BD будем использовать взвешен-
ную сумму концентраций основных представителей морской флоры и фау-
ны Bdi, осредненную по акватории ПЗМ
1
N
i i
i
BD g Bd
=
=∑ . (16)
Будем считать, что известна средняя многолетняя изменчивость индек-
са BDm = BD*, формируемая, например, среднемесячными нормами концен-
траций Bdim. Текущие значения индекса для каждого конкретного года пре-
терпевают отклонения от средней многолетней изменчивости. В качестве
основных факторов, формирующих эти отклонения, могут рассматриваться
внешние влияния на экосистему региона ПЗМ: вынос в море загрязняющих
веществ от источников, расположенных на суше и непосредственно в аква-
тории моря, а также погодные условия (вариации температуры воздуха,
осадков, модуля скорости ветра, освещенности и др. относительно соответ-
ствующих средних многолетних значений).
В целях упрощения мы будем интегрально учитывать антропогенные и
погодные факторы в модели экологического состояния ПЗМ, сосредоточив
основное внимание на влиянии на него уровня загрязнения окружающей
среды. Поэтому оператор агента управления в динамическом уравнении ин-
декса биоразнообразия будем использовать в следующем виде
/ /( , , *) ( *;0; )BD BD PL BD EPAG PL EP BD a PL a IF BD BD EP= − + > . (17)
Экономические санкции за загрязнение природной среды ТХ будем
считать пропорциональными степени отклонения уровня загрязнения от
предельно допустимого значения PL* и уровня биоразнообразия от средне-
го многолетнего уровня BD*. Поэтому оператор агента управления в урав-
нении для экологического штрафа может быть выбран в форме выражения
/
/ /
/
( , , *, *) { *;0;
1 exp[ ( * )]} { *;0;
1 exp[ ( *)]}
TX TX PL
TX PL TX BD
TX BD
AG PL BD PL BD a IF PL PL
PL PL a IF BD BD
BD BD
α
α
= <
− − + >
− −
(18)
Себестоимость производства формируется ценами на ресурсы, которые
потребляет экономическая система. Динамика цен на каждый их трех вве-
денных выше категорий ресурсов производства может быть представлена
уравнениями АВС-модели. Цена первого вида ресурсов, связанного с основ-
ными фондами производства, имеет следующее уравнение динамики
1
1
1 1 1[1 2( *)]r
dr
r r a r
dt
= − − , (19)
где 1 *r – параметр, определяющий текущую рыночную стоимость создания
и эксплуатации основных фондов в пересчете на единицу производимой
313
продукции. Этот вид ресурсов представляют собой инвестиции в организа-
цию производства. Цена второго вида ресурсов, учитывающего текущие
расходы на приобретение всех факторов производства, необходимых для
выпуска единицы продукции,
2
2
2 2 2[1 2( *)]r
dr
r r a r
dt
= − − , (20)
где 2 *r – параметр, определяющий текущую рыночную стоимость приобре-
тения этих факторов.
Уравнение для третьего «экологического» вида ресурсов имеет вид
{ }3
3
3 3 3/ 31 2 *TX r
dr
r r a TX a r
dt
= − − − , (21)
где 3/TXa TX – параметр экологического штрафа за загрязнение среды,
3 *r – параметр природоохранного налога в пересчете на единицу продукции.
С учетом меняющихся цен на ресурсы и экологических штрафов оператор
агента ( , )e i iAG r y в уравнении для себестоимости продукции принимает вид
3
1
( , )e i i i i
i
AG r y y r
=
=∑ . (22)
Цена, по которой продукция реализуется на рынках товаров и услуг, зави-
сит от себестоимости е и от добавленной стоимости, которую мы обозначим
Q. Агент управления в уравнении для цены суммирует эти два фактора
/( , ) ( )p p e QAG e Q a e Q+= + . (23)
Наконец, рентабельность производства продукции по данной технологии,
оценивается по уравнению для PF, которое содержит агент управления
( , )PF AC ACAG I E
( , ) ln AC
PF AC AC
AC
I
AG I E
E
= , (24)
где IAC – накопленная прибыль, EAC – накопленные инвестиции в производство.
Построение и анализ сценариев эколого-экономических процессов
природопользования. Динамическая модель природопользования (1) – (24)
была представлена в конечных разностях и решалась на 500 шагов безраз-
мерного времени. В первом вычислительном эксперименте производилась
проверка модели на установление стационарных решений уравнений. При
этом параметры задачи имели значения, представленные в табл. 1. Размер-
ные переменные в этой таблице, а также сценарии процессов на показанных
ниже рисунках, приведены с использованием обратного преобразования по
формуле (4) в соответствующих условных единицах измерения.
314
Т а б л и ц а 1 . Параметры модели в первом эксперименте.
1y 1,5 1r 0,6 p 6,0 θ 0,1
2y 1,0 2r 0,4 e 2,0 ǽ 0,2
3y 1,8 3r 0,1 D 42,0 έ 0,1
На рис. 2 показаны сценарии экономических процессов потребления
ресурсов, рассчитанные при параметрах модели, приведенных в табл. 1.
100 200 300 400 500
0
10
20
30
40
50
60
70
D
S
p
100 200 300 400 500
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900 H3
*
H2
H3
а б
100 200 300 400 500
0
500
1000
1500
2000
2500
IAC
H3
100 200 300 400 500
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
PF
в г
Р и с . 2 . Сценарии экономических процессов потребления ресурсов при
параметрах модели, приведенных в табл. 1: а – спрос D, ежедневная реализа-
ция продукции S, цена продукции р; б – оборотные средства системы Н2, на-
копленный кредит Н3, установленный «потолок» кредитования Н3* = 800 у.е.;
в – накопленные доходы IAC, накопленный кредит Н3; г – экономическая рен-
табельность производства PF.
Нетрудно видеть (см. рис. 2, а), что выпуск и реализация продукции про-
изводились непрерывно в течение всего срока эксперимента, хотя они и не дос-
тигали уровня спроса. Система использовала дополнительные инвестиции для
приобретения недостающих ресурсов (см. рис. 2, б, в), но накопленный долг
по кредитам не превышал предельно допустимое значение Н3* = 800 у.е.
Начиная со 160 шага вычислений, производство стало рентабельным, о
чем свидетельствует график сценария PF (см. рис. 2, г), который с этого
момента времени становится и остается положительным. Поэтому интервал
времени τ = 160 является временем возврата инвестиций и может служить
одним из критериев инвестиционной привлекательности использования ре-
сурсов ПЗМ по данной технологии.
Рентабельность производства зависит от процента, который производ-
ство должно выплачивать по кредитам. Модель позволяет получить зависи-
315
мость рентабельности от величины этого процента. На рис. 3 показаны ре-
зультаты имитационных экспериментов, в которых рентабельность рассчи-
тывалась в условиях, когда процент по кредиту θ увеличивался от 0,1 до 1,0.
С ростом процента по кредиту накопленные долги росли, а накопленная
прибыль и рентабельность падали.
Поскольку инвестиционная привлека-
тельность зависит от рентабельности про-
изводства, представляет интерес попытка
оптимизировать рентабельность за счет
увеличения качества товаров (услуг). С
ростом качества увеличивается спрос, а
следовательно, и доходы производства. Но
рост качества, как правило, сопровождает-
ся увеличением себестоимости и цены то-
варов (услуг), которые понижают спрос.
Следовательно, должен существовать не-
который порог рентабельности, при кото-
ром разница между ценой и себестоимо-
стью (добавленная стоимость) становится
выгодной для производства, а цена все еще
остается приемлемой для потребителя. Для этого необходимо, чтобы добав-
ленная стоимость (и качество) росли быстрее, чем падает спрос с ростом цены.
В серии экспериментов, произведенных с этой целью, были получены
сценарии экономических процессов, изображенные на рис. 4.
100 200 300 400 500
0
10
20
30
40
50
60
70
80
e
D
S
p
100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
H3
*
H2
H3
а б
100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
300
350
H3
IAC
100 200 300 400 500
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
PF
в г
Р и с . 4 . Сценарии экономических процессов при управлении ценой и
качеством продукции: а – спрос D, реализация S, цена p, себестоимость
e; б – оборотные средства Н2 , накопленный кредит Н3, предельное зна-
чение накопленного кредита Н3*; в – накопленный кредит Н3, накоплен-
ная прибыль IAC; г – рентабельность производства PF.
Н3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0
1
2
3
4
5
6
IAC
PF
Р и с . 3 . Зависимость экономи-
ческих показателей производства
от процентов по накопленным ин-
вестициям θ: накопленные инве-
стиции 102 Н3 у.е., накопленная
прибыль 104 IAC у.е., рентабель-
ность производства PF.
316
Рост качества продукции был имитирован путем линейного увеличения
добавленной стоимости, как показано на рис. 4, а. В начальный период вре-
мени эксперимента производство не было рентабельным, и агент
2 3( , , , , , *)VAG D H p e H H запрещал реализацию продукции, несмотря на вы-
сокий спрос на нее. В дальнейшем, до 250 шага по времени, по мере увели-
чения разности (р – е) производство все еще не могло быть начато, так как
предприятию требовались дополнительные инвестиции для закупки ресурсов,
получение которых было ограничено «потолком» Н3* = 200 у.е. (см. рис. 4,
б). После 250 шага по времени были начаты выпуск и реализация продук-
ции, поскольку к этому времени, несмотря на существенное падение спроса,
производство стало рентабельным. Экономическая система начала аккуму-
лировать прибыль IAC и погашать накопленные инвестиции (см. рис. 4, в, г).
Была рассмотрена зависимость рентабельности от роста себестоимости
(качества) для увеличения спроса. Цена на продукцию была зафиксирована,
так что с увеличением качества прибыльность производства падала, но од-
новременно увеличивался спрос на нее. В этих условиях должен был суще-
ствовать максимум рентабельности, который необходимо было найти с по-
мощью модельных экспериментов. Исходные параметры модели, использо-
ванные в этом варианте расчетов, приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2 . Параметры модели во втором эксперименте.
1y 1,5 1r 0,4 p 6,0 θ 0,1
2y 1,0 2r 0,3 e перем. ǽ 0,2
3y 1,8 3r 0,2 D перем. έ 0,1
Затем было имитировано увеличение качества продукции за счет роста се-
бестоимости при условии, что рыночная цена остается постоянной. Спрос под
влиянием качества испытывал рост, но добавленная стоимость, и прибыль при
этом сокращались. Необходимо было найти рациональное соотношение между
добавленной стоимостью и величиной спроса, обеспечивающее максимум рен-
табельности. Результаты вычислений приведены на рис. 5.
Как следует из рис.5, а, выпуск и реализация продукции происходили
до тех пор, пока разница между ценой и себестоимостью 5(р – 2е) оставалась
положительной. Потолок допустимого инвестирования еще не был достиг-
нут, когда на 360 шаге реализация продукции была остановлена агентом
2 3( , , , , , *)VAG D H p e H H по причине отрицательной нормы прибыли (см.
рис. 5, б). Максимум накопленной прибыли, приходящийся на 143 шаг вы-
числений, отчетливо виден на рис. 5, в. Максимальное значение рентабельно-
сти (см. рис. 5, г) было достигнуто на 136 шаге при себестоимости 11,68 у.е.
На этом шаге себестоимость соответствовала наилучшему соотношению
между качеством и спросом, а добавленная стоимость оставила 2,32 у.е. или
16,5 % от цены продукции. Дальнейший рост спроса и падение добавленной
стоимости привели к нулевой (на 255 шаге), а затем и к отрицательной рен-
табельности. Таким образом, при постоянной отпускной цене существует
экстремум рентабельности за счет повышения качества товара.
317
100 200 300 400 500
0
10
20
30
40
S
D
5⋅p
10⋅e
100 200 300 400 500
0
100
200
300
400
500
600
H3
* H2
H3
а б
100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
IAC
H3
100 200 300 400 500
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
PF
в г
Р и с . 5 . Оптимизация накопленной прибыли и рентабельности при
варьировании качества продукции: а – спрос D, реализация продукции
S, цена продукции 5 p, себестоимость 10е; б – оборотные средства H2,
предельно допустимые инвестиции H3
*, накопленные инвестиции H3;
в – накопленная прибыль 0,3IAC; г – рентабельность производства PF.
В следующей серии экспериментов было исследовано влияние экологиче-
ских штрафов на экономическую рентабельность потребления ресурсов. Уро-
вень загрязнения природной среды PL был принят пропорциональным накоп-
ленному объему реализованной продукции. Экологический штраф в условиях,
когда часть прибыли, выделяемая на природоохранные мероприятия IEP, не ис-
пользуется для снижения уровня загрязнения, приводит к остановке выпуска
продукции, как это следует из сценариев, показанных на рис. 6, а, в, д. При
этом накопленная прибыль IAC быстро убывает, так как она должна погашать
накопленные кредиты H3 (см. рис. 6, в, д). Для сравнения на рис. 6, б, г, е пока-
заны сценарии процессов при использовании экологических штрафов для про-
ведения природоохранных действий. В этом случае производство и закупка
ресурсов (см. рис. 7, б) не останавливаются, накопленная прибыль продол-
жает расти. Эффект от природоохранных действий наглядно демонстриру-
ют рис. 7, в и г. В отсутствие управления (см. рис.7, в) уровень загрязнений
более, чем в 2 раза, превышает предельно допустимое значение. Природо-
охранные действия удерживают уровень загрязнения ниже предельно до-
пустимого, например, среднего многолетнего значения (см. рис. 7, г). Такой
же эффект был достигнут по критерию индекса биоразнообразия. Об этом
свидетельствуют сценарии процессов, приведенные на рис. 8. Под влиянием
имитированного интенсивного загрязнения природной среды уровень био-
разнообразия, обозначенный на рисунке BD0, резко снижался и быстро опус-
тился ниже предельно допустимого значения, в качестве которого использо-
318
100 200 300 400 500
0
10
20
30
40
50 D
S
p
e
100 200 300 400 500
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50 D
S
p
e
а б
100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
H3
*
H2
H3
100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450 H3
*
0,2⋅H2
H3
в г
100 200 300 400 500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
10⋅IEP
IAC
100 200 300 400 500
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
10⋅IEP
IAC
д е
Р и с . 6 . Сценарии экономических процессов без управления (а, в, д) и
при управлении (б, г, е) уровнем загрязнения природной среды путем
проведения природоохранных действий: а и б – спрос D, реализация S,
цена p, себестоимость e; в и г – оборотные средства Н2 , накопленные ин-
вестиции Н3 , опустимый предел инвестиций Н3*; д и е – накопленная
прибыль IAC , накопленная сумма IEP экологических штрафов ТХ .
вано среднее многолетнее значение BD*. В результате выделения средств на
природоохранные действия (сценарий V13 на рис. 7, б) индекс биоразнообра-
зия BD1 был зафиксирован на уровне BD*. Следует отметить, что расходы
экономической системы на природоохранные мероприятия в итоге привели
к увеличению суммы накопленной прибыли (см. рис. 6, д, е) и к более высо-
кой рентабельности производства (см. рис. 7, д, е).
Таким образом, предложенная имитационная модель эколого-экономи-
ческой системы прибрежной зоны моря позволяет прогнозировать инте-
гральные процессы природопользования при различных вариантах управле-
ния сценариями процессов. Этим обеспечивается возможность выбора па-
раметров управления, которые определяют рациональный баланс потребле-
ния и воспроизводства ресурсов прибрежной зоны моря.
319
100 200 300 400 500
0
5
10
15
20
25
30
V11
V12
V13
100 200 300 400 500
0
5
10
15
20
25
30
V12
V11
V13
а б
PL
100 200 300 400 500
0
500
1000
1500
2000
2500
PL*
SAC
100 200 300 400 500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
PL
PL*
SAC
в г
100 200 300 400 500
-6
-4
-2
0
2
4
6
PF
100 200 300 400 500
-2
-1
0
1
2
3
4
5
PF
д е
Р и с . 7 . Сценарии эколого-экономических процессов без управления (а, в,
д) и при управлении (б, г, е) уровнем загрязнения природной среды путем про-
ведения природоохранных действий: а и б – объемы инвестиций в инфра-
структуру V11, обслуживание V12 и поддержание уровня биоразнообразия
BD природной среды V13; в и г – накопленный объем реализации продукции
SAC, уровень загрязнения PL, предельно допустимый уровень загрязнения
PL*; д и е – рентабельность производства PF.
Построение пространственно-вре-
менных сценариев природопользова-
ния. В качестве одного из приложений
имитационной модели рассмотрим воз-
можность построения пространственно-
временных сценариев природопользова-
ния для района Южного берега Крыма,
карта которого приведена на рис. 9.
Примем, что производственная сис-
тема представляет собой рекреационный
объект, продукцией которого является
рекреационная услуга, например, в виде
100 200 300 400 500
0
1
2
3
4
5
6
BD0
BD1
BD*
Р и с . 8 . Сценарии индекса
биоразнообразия: BD0 и BD1 – до
и после проведения природо-
охранных действий, BD* – сред-
нее многолетнее значение.
320
Р и с . 9 . Приморская часть территории Южного берега
Крыма, выбранная для имитационного моделирования
сценариев экономических процессов.
санаторной или туристической путевки, предусматривающей отдых в те-
чение определенного периода времени. Обозначим стоимость путевки р, а
себестоимость ее для объекта – е. Будем считать, что для обеспечения еди-
ницы продукции, например, отдыха одного рекреанта по путевке, объекту
рекреации необходимо располагать ресурсами трех видов: иметь инфра-
структуру рекреации (жилые помещения, энергоснабжение, оборудование и
др.) в количестве y1 условных единиц (у.е.), сервисное обслуживание рек-
реации (питание, лечение, развлечении и др.) в количестве y2 у.е. и рекреа-
ционную привлекательность природных и экологических условий объекта
(парки, пляжи, гарантии безопасности, бытовые удобства и др.) в количест-
ве y3 у.е. Стоимости условных единиц этих трех видов ресурсов обозначим:
r1, r2, r3 соответственно.
В соответствии с параметрами имитационной модели первый вид ресур-
сов представляют собой инвестиции в организацию курорта Н11, второй вид
ресурсов – эксплуатационные расходы на сервисное обслуживание рекреации
Н12, третий вид – рекреационная привлекательность местности курорта. Для
простоты свяжем запасы каждого вида ресурсов с плотностью населения в
данной точке района, считая, что плотность населения интегрально пред-
ставляет уровень развития инфраструктуры рекреации, сервисного обслу-
живания рекреантов и рекреационной привлекательности места отдыха.
Для построения карт инвестиционной привлекательности с помощью
модели (1) – (24) были рассчитаны сценарии экономических процессов в
узлах сетки, покрывающей территорию района, представленного на рис. 9.
321
В расчетах была использована квадратная сетка с шагом 2,5 км, в узлах ко-
торой решались уравнения модели на 350 шагов по времени. В качестве на-
чальных условий были использованы данные о количестве жителей в 33
населенных пунктах, которые были разделены на 5 групп:
а) группа I – Ялта;
б) группа II – Алушта, Алупка, Бахчисарай, Гурзуф;
в) группа III – Фрунзенское, Ботаническое, Массандра, Гаспра, Симеиз,
Кацивели, Береговое, Форос, Научный, Куйбышево;
г) группа IV – Краснокаменка, Соколиное, Передовое, Широкое;
д) группа V – Изобильное, Верхоречье, Сирень, Синапное, Красный
Мак, Шахты, Шелковичное, Малый маяк, Высокое, Голубинка, Счастливое,
Запрудное, Плотинное, Родниковское.
Далее было введено предположение о том, что ожидаемый спрос на
рекреационные услуги в каждой из этих групп пропорционален численно-
сти населения в группе. Максимальное значение спроса D = 2 000 (0,1% от
среднегодового количества рекреантов) было присвоено группе I (Ялта),
остальным группам были присвоены такие значения спроса:
а) группа II – 1333;
б) группа III – 889;
в) группа IV – 593;
г) группа V – 395.
Значения спроса из точек расположения населенных пунктов, попа-
дающих в круг с центром в узле сетки и с радиусом 1,5 шага расчетной сет-
ки, были интерполированы в этот узел с весами, обратно пропорциональ-
ными квадратам расстояний от узла до населенного пункта.
Аналогичным путем были заданы в узлах расчетной сетки стоимости
каждого из трех видов рекреационных ресурсов. Предполагалось, что ин-
фраструктура, сервисное обслуживание и рекреационная привлекательность
местности развиты тем сильнее, чем больше плотность населения в данной
точке на карте. Следовательно, все виды ресурсов более доступны и потому
они стоят дешевле в данной точке, чем в других точках, где плотность насе-
ления ниже. Поэтому стоимости ресурсов были распределены по группам
населенных пунктов, как показано в табл. 3.
В конечном итоге в каждом узле
сетки были рассчитаны значения себе-
стоимости производства рекреацион-
ных услуг с помощью агента (22) в
уравнении модели (7). Для того, чтобы
упростить постановку вычислительного
эксперимента, считалось, что цена р
услуги (путевки) выше ее себестоимо-
сти на 15 %. Так как спрос существенно
зависит от цены, для него была принята
следующая зависимость
0( ) pD p D e α−= , (25)
Т а б л и ц а 3 . Стоимости ресурсов
в условных единицах.
r1 r2 r3
I группа 2,67 1,33 0,89
II группа 4,0 2,0 1,33
III группа 6,0 3,0 2,0
IV группа 9,0 4,5 3,0
V группа 13,5 6,75 4,5
322
где D0 – начальное значение спроса, определяемое по плотности населения,
α – размерный числовой множитель, обратно пропорциональный качеству
предоставляемых рекреационных услуг. В расчетах, проведенных по моде-
ли, этот показатель качества был принят постоянным.
На рис. 10 показана карта распределения стоимости рекреационных ус-
луг, учитывающая имитированные стоимости ресурсов.
Первоначальная карта
ожидаемого спроса была
скорректирована в соответ-
ствии с принятой зависимо-
стью спроса от цены (26) и с
учетом полученного рас-
пределения спроса выпол-
нены расчеты временных
сценариев экономических
процессов. Следует отме-
тить, что конечно-разност-
ная схема решений уравне-
ний модели обеспечила бы-
струю адаптацию сценариев
друг к другу и к внешним
условиям, в качестве кото-
рых служили пространст-
венные распределения спроса, себестоимости и рекреационной привле-
кательности. Так как внешние условия не менялись, карты рассчитываемых
полей демонстрировали установившиеся значения практически по всему
району уже после первых 20 шагов вычислений.
На рис. 11 показаны изо-
линии ожидаемой прибыли
от реализации рекреацион-
ной услуги с учетом ее стои-
мости и спроса на нее. По-
строенные карты имеют чис-
то демонстрационное значе-
ние: используя фактические
данные о ресурсных свойст-
вах различных районов Кры-
ма по отношению к конкрет-
ным технологиям их исполь-
зования, имитационная мо-
дель (7) – (26) позволяет оце-
нить перспективность полу-
чения прибыли в данном
районе, время возврата инве-
стиций и необходимый объем природоохранных действий.
Заключение. Вычислительные эксперименты, проведенные с имитаци-
онной моделью эколого-экономической системы ПЗМ, показали, что по-
добные модели могут служить инструментом поддержки решений, касаю-
p
Р и с . 1 0 . Распределение стоимости рек-
реационных услуг, учитывающее имитиро-
ванную доступность ресурсов.
с.ш.
44,4°
44,3°
44,2°
44,1°
44,0°
33,7° 33,8° 33,9° 34,0° 34,1° 34,2° 34,3° в.д.
Р и с . 1 1 . Ожидаемая прибыль от реали-
зации рекреационной услуги с учетом ее
стоимости и спроса на нее.
33,7° 33,8° 33,9° 34,0° 34,1° 34,2° 34,3° в.д.
с.ш.
44,4°
44,3°
44,2°
44,1°
44,0°
323
щихся нахождения рациональных вариантов использования природных ре-
сурсов. Модель позволяет получать оценки рентабельности инвестиций в
освоение ресурсов и, в частности, рассчитывать время возврата инвестиций.
Определенную роль при этом играют проценты по кредитам, от которых
существенно зависит инвестиционная привлекательность использования
ресурсов ПЗМ по данной технологии.
С помощью имитационной модели оказалось возможным оптимизиро-
вать рентабельность производства товаров (услуг) за счет увеличения их
качества. Проведенный выше модельный эксперимент позволил определить
необходимый уровень инвестиций в качество продукции, при котором дос-
тигается максимальная рентабельность производства за счет увеличения
спроса. Было найдено также рациональное соотношение между добавлен-
ной стоимостью и величиной спроса, обеспечивающее максимум рента-
бельности, и определен срок достижения этого максимума.
Имитационная модель может быть использована для оценки влияния на
экономическую рентабельность потребления ресурсов экологических
штрафов за загрязнение окружающей среды. Варьируя величину штрафа,
скорость самоочищения морской среды от загрязнений, показатель эффек-
тивности природоохранных действий, можно найти наиболее выгодные
сценарии природопользования в ПЗМ.
Использование имитационной модели в системе точек, расположенных
на территории и акватории ПЗМ, позволяет перейти от временных сценари-
ев процессов развития к картам пространственных распределений эколого-
экономических параметров. Пример подобной информационной технологии
был реализован для района Южного берега Крыма. Имитационная модель
позволила получить карты ожидаемой прибыли от предоставления рекреа-
ционной услуги с учетом ее себестоимости и спроса на нее. Таким образом,
были построены пространственно-временные сценарии эколого-экономи-
ческих процессов в ПЗМ, которые необходимы для организации рациональ-
ного природопользования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Murray J.D. Mathematical biology II: Spatial models and biomedical applications.
3rd edition. – Springer, 2008. – 736 p.
2. Тимченко И.Е. Системные методы в гидрофизике океана. – Киев.: Наукова дум-
ка, 1988. – 180 с.
3. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М., Тимченко И.И. Системный менеджмент и АВС-тех-
нологии устойчивого развития. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2000. – 225 с.
4. Иванов В.А., Игумнова Е.М., Латун В.С., Тимченко И.Е. Модели управления
ресурсами прибрежной зоны моря. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидро-
физика», 2007. – 258 с.
5. Pears D., Moran D. The economic value of biodiversity. – London.: Earthscan Pub-
lications, 1994. – 172 p.
6. Тимченко И.И., Игумнова Е.М., Тимченко И.Е. Образование и устойчивое разви-
тие. Системная методология. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2004.
– 520 с.
324
7. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М. Управление эколого-экономическими процесса-
ми в интегральной модели прибрежной зоны моря // Морской гидрофизический
журнал. – 2011. – № 1. – С. 48-66.
8. Saaty T.L. The fundamentals of decision making and priority theory with the analytic
hierarchy process.– RWS Publ., AHP Series, 2000. – vol. VI. – 478 p.
Материал поступил в редакцию 1 0 .1 1 .20 1 1 г .
АНОТАЦIЯ Запропоновано інтегральна чисельна модель еколого-економічної
системи прибережної зони моря, що дозволяє імітувати сценарії споживання та від-
виробництва природних ресурсів. Для контролю стану ресурсів використані два
взаємопов'язані індексу: біорізноманіття та рівня забруднення природного середо-
вища. Проведено обчислювальні експерименти з метою оптимізації економiчеський
рентабельності виробництва товарів (послуг) в умовах виділення частини прибутку
на підтримання необхідного рівня біорізноманіття. На прикладі прибережній зони
південного берега Криму розглянуто можливість побудови карт просторових роз-
поділів економічних параметрів раціонального природокористування.
ABSTRACT We propose a numerical model of integrated ecological-economic system
of coastal zone, allowing to simulate the scenarios of natural resources consumption and
reproduction. To monitor the state of resources two interrelated indexes: biodiversity and
pollution of the environment were used. The computational experiments were conducted
to optimize the economic profitability of goods (services) production under the condition,
that a part of profits has to be used to maintain the necessary level of biodiversity. The
possibility of constructing maps of the spatial distribution of economic parameters of en-
vironmental management considered on the example of the southern Crimea’s coastal
zone.
|