Эколого-экономическое моделирование — описание экономических и экологических процессов в их взаимосвязи в виде эколого-экономических моделей.
Фундаментальные вопросы эколого-экономического управления регионами получили широкое развитие в трудах В. И. Гурмана и его последователей. Особое значение данные исследования приобрели после Конференции ООН по окружающей среде и развитию.
ТПК – эффективная централизация производств, вызванная совместным использованием территории и производственной инфраструктуры и направленная на удовлетворение потребностей некоторых производственно-территориальных структур.
В процессе разработки и совершенствования мероприятий по охране окружающей среды от агрессивных примесей специалисты стремятся получить по возможности более высокую степень очистки сырья с наилучшими качественными показателями при минимальных энергетических и трудовых затратах. Такое направленное стремление к эффективности систем защиты обычно называют оптимизацией.
Общей целевой функцией для общегосударственной системы охраны окружающей среды являются максимум ее эффективности при минимуме общих затрат, минимум потерь в народном хозяйстве и в обществе, а для региональной системы критерием оптимальности может быть выбран максимум уровня рентабельности природоохранных мероприятий.
При экономико-математическом моделировании сложных и многомерных эколого-экономических систем в целях прогнозирования благоприятных исходов и создания организационных систем управления важным этапом является выбор оптимального алгоритма исследования. Алгоритм, включающий логические последовательности изменения процесса или явления, в общем случае для задач научного прогнозирования можно представить в виде модели, показанной на рис. 6, где в зависимости от свойств объекта в процессе моделирования происходит «деформация» ее звеньев.
Рис. 1. Схема взаимодействия социально-экономической и экологической систем в масштабе региона
Предлагаемая модель имеет целью определить место загрязнений в системе эколого-экономического взаимодействия. В её структуре выделены два блока – блок I, соответствующий экономической подсистеме, и блок II – экологическая подсистема.
Блок II качественно характеризуется величиной А – способностью системы к ассимиляции загрязнений. Количественная характеристика блока – Y – объем располагаемых ресурсов, который следует трактовать как природный капитал.
Блок II, описывающий природную среду, определяется количеством, разнообразием и структурой природных ресурсов, а также способностью среды ассимилировать поступающий в неё поток вещества из экономической подсистемы.
Между подсистемами генерируются потоки изымаемых из природы резервов и отходов производственно-хозяйственной деятельности. Согласно закону сохранения материи, используемые экономической системой природные ресурсы трансформируются в процессе переработки в желательные (материальные и нематериальные блага) и нежелательные продукты производства (отходы). Поэтому объем потребляемых ресурсов всегда больше или равен объему поступающих в природную среду отходов.
Кроме этого, в модели определено движение выгоды (либо убытков), понимаемой как результат взаимодействия, изменяющий благосостояние системы в целом, являющееся интегральной характеристикой уровня развития эколого-экономической системы.
Отходы, которые экосистема способна ассимилировать, увеличивают объем ресурсов системы и тем самым повышают благосостояние U. Сокращение невозобновимых и возобновимых ресурсов ведет к уменьшению параметра U.
Поток неассимилированых прочих отходов (З) отрицательно воздействует на экологическую подсистему и, таким образом, является загрязнением. Поскольку он, как результат взаимодействия экологической и экономической подсистем, вызывает сокращение объема ресурсов Y и ухудшает общее состояние экосреды с точки зрения нарушения внутренних связей, то он снижает уровень благосостояния U системы в целом.
Снижение величины U достигается и в том случае, когда объем изымаемых блоком I ресурсов (Н) превышает Y, так как это ведет к сокращению их объема в блоке П.
Следует отметить, что объем H* < Y потребленных возобновимых ресурсов может быть восполнен экологической подсистемой, и поэтому не уменьшает Y, в то время как любое количество изъятых невозобновимых ресурсов ведет к его сокращению.
Соответственно, ухудшается и состояние экономической подсистемы, так как сокращается объем резервов, а также ухудшаются условия существования социума.
В U следует выделить две компоненты – природный капитал (ПК) и произведенный капитал (ПрК). Природный капитал можно определить как совокупный объем всех ресурсов (включая и резервы), а произведенный капитал есть совокупный объем благ, материальных и нематериальных, созданных и накопленных в экономической подсистеме.
Отрицательное влияние отходов на природную подсистему учитывается как экологический ущерб в стоимостном выражении (ЭУ).
Тогда благосостояние системы определяется как:
(1)
В произведенный капитал входит стоимость циркулирующих и ассимилируемых отходов. Такое утверждение правомерно, так как циркулирующие отходы используются другими компонентами социально-экономической подсистемы для производства благ. Например, макулатура, являясь типичным видом отходов, входит как компонент сырья для производства картонно-бумажных изделий.
Ассимилируемые отходы – те, которые может поглотить экологическая среда. Например, отходы животноводства, будучи преобразованы в биогумус живыми организмами, являются основой для органического удобрения. Поскольку данный вид отходов при его переработке способствует обогащению природной среды, то он также должен быть учтен как составляющая произведенного капитала.
Исходя из выше сказанного, следует определить произведенный капитал (ПрК) как совокупную стоимость, произведенную в экономической подсистеме, уменьшенную на величину неассимилированых отходов (формула 2).
(2)
где Сi – I-я стоимость, произведенная в системе,
С3 –неассимилированые отходы в стоимостном выражении.
Подставив в формулу (1) вместо ПрКего выражение (2) и проведя элементарные преобразования, получим:
(3)
Выражение в скобках является величиной объема загрязнений, выраженной в терминах стоимости.
Таким образом, загрязнения являются фактором, воздействующим на состояние эколого-экономической системы в целом. Результатом воздействия является снижение показателя совокупного благосостояния. С экономической точки зрения они эквивалентны сумме затраченных природных и экономических ресурсов на производство неассимилированных отходов и экологического ущерба природной подсистемы.
В масштабах региональной системы хозяйства загрязнения, генерируемые её технологической подсистемой, проходят через систему сбора, сортировки и очистки. Основными её элементами являются: очистные сооружения предприятий, а также система утилизации отходов коммунального хозяйства.
Последняя представляет собой совокупность предприятий, объектом производственной деятельности которых являются загрязнения, не прошедшие обработку на промышленных очистных сооружениях, либо являющиеся конечным их продуктом, а также результатом хозяйственной деятельности жилищного сектора.
Социально-экономическая система региона создает экономический продукт, расходуя при этом природные и произведенные ресурсы (сырье, электроэнергию, топливо и другие), труд наемных работников, а также капитал во всех его видах. Побочным, или нежелательным продуктом производства являются промышленные отходы, которые не могут быть использованы в дальнейшей производственной деятельности.
Полученный экономический продукт потребляется как в технологической подсистеме для дальнейшего воспроизводства благ, так и в социальной подсистеме для удовлетворения потребностей.
Результатом потребления является, с одной стороны, воспроизводство трудовых ресурсов, увеличение совокупного капитала системы, с другой стороны, формирование массы бытовых отходов. Они в совокупности с промышленными отходами составляют нежелательный продукт социально-экономической системы (СЭС) W, который должен быть ею утилизирован.
Часть W не может быть непосредственно поглощена и становится загрязнением (З0).
Если загрязнения 30 циркулируют в эколого-социально-экономической системе (ЭСЭС), они наносят ущерб обществу и окружающей среде, который оценивается суммой средств, необходимых на его компенсацию. В неё входят средства на оздоровление пострадавшего населения, на профилактические мероприятия по предупреждению заболевания последующих поколений, на осуществление программ, обеспечению населения питьевой водой, по восстановлению окружающей среды, восполнению утраченных в результате воздействия загрязнений природных ресурсов.
Таким образом, экономический эффект от снижения величины загрязнений Зо внутри социально-экономической системы может быть получен как экономия финансовых и материальных средств региона, которые были бы затрачены на компенсацию ущерба обществу и экономике. Эффект внутри экологической системы – приращение потенциала подсистемы (ПрК). С экономической точки зрения загрязнения являются тем фактором, который приводит к снижению совокупного капитала системы. Величина ущерба, соответствующая этому, оценивается общим объемом финансовых затрат, необходимых для восполнения утраченных природных ресурсов, здоровья населения, работоспособности работников, а также для восстановления качества окружающей среды.