Аналитическая система комплексной оценки экологической безопасности промышленных предприятий: на примере предприятий г. Норильска

Актуальность темы

исследования. Одной из наиболее острых международных проблем является проблема улучшения окружающей человека природной среды. Научно-технический прогресс привел не только к появлению новых эффективных технологий, но и к увеличению техногенного давления на природу, а также к расходованию до опасной черты не возобновляемых природных ресурсов. Наиболее интенсивно загрязняются городские и пригородные территории, промышленные зоны. Особо остро проблема экологической безопасности стоит перед рядом российских регионов и, в частности, перед г. Норильском, который занимает первое место среди российских городов с наибольшим загрязнением территории.

Для промышленных предприятий в данной ситуации очень важно соблюсти баланс между экологической безопасностью, требующей значительных денежных затрат, и экономической эффективностью деятельности хозяйствующего субъекта. В такой ситуации необходимо организовать производственную деятельность таким образом, чтобы она обеспечивала разумный компромисс между производственными целями и их экологическими последствиями.

В такой ситуации оценка и принятие решений становятся достаточно сложной задачей. Одним из путей решения этой задачи является разработка компьютерных моделей поддержки принятия управленческих решений в области экологического менеджмента.

Вопросам совершенствования экологического менеджмента посвящены работы как российских так и зарубежных ученых, таких как Акимова Т. А., Арент К. П., Голуб А. А., Данилов-Данильян В.И., Диксон Д., Скура JI., Карпентер Р.,

Шерман П., Касьянов П. В., Липенков А. Д., Рюмина Е. В., Шахраманьян М. А. и др. 3

Однако, несмотря на значительное количество публикаций, до настоящего времени отсутствуют общепринятые методы комплексной оценки экологической безопасности того или иного промышленного предприятия, отсутствуют механизмы, позволяющие сравнить два или более предприятий по степени их экологической безопасности. Разработаны критерии оценки отдельных составляющих экологической безопасности, что же касается методов комплексной оценки экологической безопасности промышленного предприятия, то здесь требуются дальнейшие исследования, которые представляются актуальной задачей совершенствования экологического менеджмента.

Задача комплексной оценки экологической безопасности промышленного предприятия относится к классу трудно формализуемых задач. Для решения таких задач все шире используются экспертные системы, инструментальные средства искусственного интеллекта и нейроинформатики, методы и модели оценки состояния объектов управления. В этом направлении известны работы ученых Бобко И. М., Владовского И. М., Горбаня А. Н., Заде JL, Кузина Б. И., Месаровича М., Поспелова Д. А., Пятковского О. И., Силича В. А. и др. Труды этих ученых, а также опыт научных и проектных организаций по проблемам разработки информационных технологий искусственного интеллекта являются теоретической базой для построения аналитической информационной системы оценки экологической безопасности промышленного предприятия.

Производственная структура предприятия в условиях глобализации должна обеспечить высокие финансовые и производственные результаты и затраты, сопоставимые или ниже, чем у конкурентов. Продукция и производство на таких предприятиях должны соответствовать не только высоким техническим показателям, но и самое главное, соответствовать требованиям рынка по качеству, в том числе экологическим стандартам ИСО 14 000. С перспективой вхождения

России в систему ВТО возникают обязательные требования к созданию экологического паспорта предприятия, обеспечение конкурентоспособности продукции именно за счет экологических составляющих, что возможно только в условиях создания на предприятии системы экологического менеджмента на базе современных информационных технологий. Анализ практической деятельности экологических служб промышленных предприятий, а также рынка программных продуктов показывает, что вопрос информационной составляющей экологического менеджмента пока не нашел полного решения. В связи с этим разработка типовой автоматизированной системы экологического менеджмента промышленного предприятия и соответствующего специализированного программного обеспечения является актуальной задачей совершенствования экологического менеджмента.

Цель диссертационного исследованияразработка моделей, алгоритмов, информационных технологий и специализированных программных средств комплексной оценки экологической безопасности и поддержки принятия решений в системе экологического менеджмента промышленного предприятия,

В процессе достижения цели были решены следующие задачи:

— на основе анализа теории и практики экологического менеджмента промышленного предприятия определены направления его совершенствования на базе использования современных информационных технологий;

— проанализированы современные подходы к моделированию и методам решения неформализованных задач в информационных системах поддержки принятия решений и возможности их адаптации применительно к системам экологического менеджмента;

— в рамках концепции построения систем сбалансированных показателей с использованием гибридных экспертных систем разработаны модель, методы и алгоритмы комплексной оценки экологической безопасности промышленного предприятияразработана автоматизированная информационная система экологического менеджмента промышленного предприятия, включающая модули: «Комплексная оценка экологической безопасности», «Оценка качества экологического менеджмента», «Текущий мониторинг экологической обстановки», «Экологическая отчетность»;

— проведены вычислительные эксперименты и внедрение разработанной системы на двух промышленных предприятиях г. Норильска.

Объектом исследования являются процессы экологического менеджмента промышленного предприятия, предметом исследования — математические модели, алгоритмы и информационные системы управления, предназначенные для решения задач экологического менеджмента промышленного предприятия.

Методологическую и теоретическую базу исследования составили труды отечественных и зарубежных ученых по вопросам экологического менеджмента и системам искусственного интеллекта. Нормативной и информационной базой работы явились законодательные и нормативные документы Российской Федерации, Красноярского края, статистические данные, материалы научных статей и периодической печати. Фактическими материалами исследования послужили данные Госкомитета по статистике, годовые отчеты промышленных предприятий Красноярского края.

Достоверность полученных в диссертации результатов базируется на использовании методов научной абстракции, дедукции и индукции, анализа и синтеза, системного и ситуационных подходов. В качестве инструмента исследования применялись методы системного анализа, теории управления, разработки и создания АСУП, экономико-математического моделирования, экспертных оценок и гибридных экспертных систем.

Научная новизна данного исследования состоит в следующем: — сформирован методический подход к комплексной оценке деятельности промышленного предприятия на основе концепции системы сбалансированных показателей с использованием систем искусственного интеллекта;

— разработана модель экологической составляющей деятельности промышленного предприятия в виде дерева (системы) сбалансированных экологических показателей;

— разработаны критерии, модель, методы и алгоритмы комплексной оценки экологической безопасности промышленного предприятия и комплексной оценки качества экологического менеджмента.

— разработана экономико-математическая модель формирования плана мероприятий промышленного предприятия, направляемых на повышение его экологической безопасности.

Практическая значимость результатов исследования заключается в доведении их до методических рекомендаций, алгоритмов и компьютерных программ, в частности разработаны автоматизированная аналитическая информационная система и специализированное программное обеспечение, предназначенные для информационной поддержки принятия решений в системах экологического менеджмента промышленных предприятий.

Полученные результаты апробированы на ряде промышленных предприятий г. Норильска и могут быть рекомендованы к использованию на других промышленных предприятиях. Материалы диссертационного исследования используются при чтении курсов «Экологический менеджмент», «Анализ хозяйственной деятельности» для студентов Норильского индустриального института.

Автор выносит на защиту:

1. Методический подход к формированию системы сбалансированных показателей промышленного предприятия, в том числе, экологической составляющей деятельности предприятия.

2. Методы и алгоритмы комплексной оценки экологической безопасности и оценки качества экологического менеджмента промышленного предприятия.

3. Модель формирования плана мероприятий промышленного предприятия, направленных на повышение экологической безопасности его функционирования.

4. Структуру, функции и архитектуру информационной системы поддержки принятия решений в системе экологического менеджмента промышленного предприятия.

Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации, изложенные в работе, докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции «Технические науки, технологии и экономика» (г. Чита, 2002 г.), региональной научно-практической конференции «Социально-экономическое развитие Норильского промышленного района и Таймыра» (г. Норильск, апрель 2004 г.), региональной научно-технической конференции, посвященной 70-летию Норильского горно-металлургического комбината (г. Норильск, апрель, 2005 г.), 2-ой международной заочной конференции «Глобальный научный потенциал» (2324 июня 2006 г.), научно-технической конференции «Молодые ученые Норильского промышленного района — Российскому Северу» (февраль, 2006 г.)

Публикации. Основные положения, обобщения и выводы исследования изложены в шести публикациях объемом 1,8 печатного листа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения, списка используемой в диссертации литературы. Работа изложена на 134 страницах, включает 15 таблиц и 34 рисунка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения диссертационного исследования получены следующие основные результаты.

1. На основе анализа теории и практики экологического менеджмента уточнено его место в системе управления промышленным предприятием. Обоснован подход к рассмотрению промышленного предприятия как основного элемента эколого-экономической системы, а подсистемы экологического менеджмента как одной из основных подсистем управления предприятием. Сформулированы направления развития и совершенствования экологического менеджмента на отечественных промышленных предприятиях на базе использования современных информационных технологий.

2. В рамках развития концепции системы сбалансированных показателей (ССП) сформирован методических подход к формированию комплексной оценки деятельности промышленного предприятия в виде связного шестиуровневого графа. На нижнем (первом уровне) отображаются первичные учетные показателина втором уровне — агрегированные первичные учетные показатели, получаемые из показателей первого уровня по расчетным формуламна третьем уровне — множество исходных аналитических показателей, образованных на основе учетных показателей по известным расчетным формулам. Аналитические показатели третьего уровня составляют основу бухгалтерской, налоговой и статистической отчетности, и группируются по объектам анализа (направления деятельности, бизнес-процессы, производственные звенья) в зависимости от принятого подхода к декомпозиции ССП. Четвертый уровень составляют аналитические показатели оценки отдельных свойств сформированных объектов анализа, пятый — комплексные аналитические показатели, характеризующие функционирование объектов анализа. Наконец на шестом уровне формируется комплексный показатель оценки деятельности машиностроительного предприятия за рассматриваемый временной период.

3. Разработана модель экологической составляющей деятельности промышленного предприятия в виде дерева (системы) сбалансированных экологических показателей. В данной модели представлены три основных вида экологических результатов деятельности промышленного предприятия:

— воздействие на природную среду (выбросы, сбросы, отходы);

— воздействие на работников предприятия (в том числе, постоянного действия: шум, свет, вибрация, электромагнитное и тепловое излучения и т. п. и случайного действия: травматизм);

— воздействие на окружающую среду и людей через продукцию предприятия (экологичность продукции).

4. Разработаны модели, методы и алгоритмы комплексной оценки экологической безопасности промышленного предприятия за рассматриваемый период функционирования. Разработанные модели и алгоритмы базируются на построенной модели экологической составляющей деятельности промышленного предприятия. В качестве инструментария построения и оценки системы сбалансированных экологических показателей использованы гибридные экспертные системы. Разработаны эвристические правила продукции для оценки комплексных показателей «Влияние на природную среду», «Влияние на работников предприятия» и итогового показателя «Комплексная оценка экологической безопасности предприятия». На базе оценки экологической безопасности предприятия разработаны критерии, модели и алгоритмы оценки качества экологического менеджмента, учитывающие изменения экологической обстановки за отчетный период.

5. Разработаны экономико-математическая модель распределения региональных финансовых ресурсов на мероприятия, связанные с улучшением экологической обстановки в регионе и модель формирования инвестиционной экологической программы крупной корпоративной бизнес-структуры. В разработанных моделях использована представленная выше модель оценки экологической безопасности промышленного предприятия.

6. Разработана и внедрена на двух предприятиях г. Норильска автоматизированная информационно-аналитическая система экологического менеджмента, обеспечивающая информационную поддержку следующих задач:

— постоянный мониторинг экологической обстановки;

— формирование экологической отчетности в государственные и контролирующие органы;

— комплексная оценка экологической безопасности;

— оценка качества экологического менеджмента.