Нечеткая логика в оценке устойчивости развития горнодобывающего предприятия
Автор: Амаду М.Х.
Журнал: Региональная экономика. Юг России @re-volsu
Рубрика: Фундаментальные исследования пространственной экономики
Статья в выпуске: 1 т.13, 2025 года.
Бесплатный доступ
В современных условиях, характеризующихся глобальными экологическими, экономическими, социальными и культурными проблемами, следование императивам устойчивого развития является необходимостью для всех хозяйствующих субъектов различных отраслей промышленности, особенно добывающих. Несмотря на то что вопросам оценки устойчивости развития горнодобывающих предприятий уделяется довольно много внимания, они не учитывают культурную компоненту устойчивости, измерение которой с использованием существующих количественных подходов представляется затруднительным. Поэтому целью данной статьи является обоснование возможности использования методов нечеткой логики при разработке инструментария оценки устойчивости развития горнодобывающего предприятия, что позволяет учитывать как количественные, так и качественные аспекты всех компонентов устойчивости. В исследовании используются дедуктивный метод, математические методы, а также методы библиометрического анализа научных публикаций. Для проведения оценки устойчивости горнодобывающих предприятий предлагается использование нечеткой логики. В результате исследования был сформирован перечень показателей для оценки экономической, социальной, экологической и культурной компоненты устойчивого развития промышленных предприятий, дана интерпретация пороговых значений нечеткой оценки устойчивого развития. На примере горнодобывающей компании SOMAIR (Республика Нигер) была проведена апробация предложенного инструментария, результаты которой показали низкий уровень устойчивости данной компании. Были даны рекомендации по улучшению показателей устойчивости этого предприятия за счет укрепления социальных, экологических, экономических и культурных инициатив. Сделаны выводы о том, что игнорирование социально-культурных аспектов устойчивого развития в деятельности горнодобывающих предприятий может привести к негативным последствиям для экономики страны. Использование инструментария нечеткой логики позволяет дать оценку всем аспектам устойчивости развития горнодобывающих предприятий.
Устойчивое развитие, горнодобывающее предприятие, нечеткая логика, показатели устойчивого развития, культурная компонента устойчивости
Короткий адрес: https://sciup.org/149148992
IDR: 149148992 | DOI: 10.15688/re.volsu.2025.1.10
Текст научной статьи Нечеткая логика в оценке устойчивости развития горнодобывающего предприятия
DOI:
Цитирование. Амаду М. Х., 2025. Нечеткая логика в оценке устойчивости развития горнодобывающего предприятия // Региональная экономика. Юг России. Т. 13, № 1. С. 102–111. DOI:
Постановка проблемы
Проблемы обеспечения устойчивого развития горнодобывающих предприятий приобретают особую важность в современных условиях изменения климата, нехватки воды и утраты биоразнообразия [Чернова, 2022]. Исследования показали, что на горнодобывающую и металлургическую промышленность приходится около 15 % мирового объема выбросов CO2 [Knutson, 2023]. Требования заинтересованных сторон к горнодобывающим компаниям в отношении социальной и экологической ответственности становятся все более высокими. Стандарты раскрытия информации в области устойчивого развития также повышаются и побуждают компании к действиям, связанным с поиском более эффективных подходов к оценке своей устойчивости [Delgado, 2023].
Сегодня оценка устойчивости горнодобывающих предприятий сталкивается со значительными трудностями из-за высокой степени неопределенности исходных данных, особенно к информации о воздействии на окружающую среду. Кроме того, некоторая информация носит качественный характер, что требует специальных методов оценки, позволяющих учитывать специфику этих данных. В частности, по мнению Дж. Биттера с соавторами, нечеткая логика позволяет эффективно анализировать и оценивать совокупность количественных и качественных показателей [Bitter et al., 2016]. Многочисленные исследования показали, что подход нечеткой логики отвечает всем требованиям целостного метода оценки устойчивости [Bond, Morrison-Saunders, Pope, 2012; Pesonen, Horn, 2013; Liu et al., 2012].
Цель данной статьи состоит в обосновании возможности использования методов нечеткой логики при разработке инструментария оценки устойчивости развития горнодобывающего предприятия.
Обзор существующих подходов к оценке устойчивости развития промышленных предприятий
Основная цель оценки устойчивости развития промышленного предприятия заключается в предоставлении как политикам, так и руководителям компаний необходимой информации, которая может помочь им определить краткосрочные и долгосрочные стратегии, направленные на содействие устойчивому развитию [Чернова, 2021; Ness et al., 2007; Ghadimi, 2013; Bebbington, Brown, Frame, 2007].
Оценка устойчивости предприятий горнодобывающей промышленности представляет собой многогранный процесс, охватывающий различные аспекты устойчивого развития: от экологических до культурных, социальных и экономических.
Анализ современной экономической литературы показывает, что существуют разные подходы оценки устойчивого развития промышленного предприятия, которые, как отмечают Е.Ю. Кузнецова и С.В. Кузнецов, базируются либо на использовании системы индикаторов, либо на формировании интегрального (агрегированного) индикатора [Кузнецова, Кузнецов, 2019]. В обобщенном виде основные подходы к оценке устойчивости развития промышленного предприятия [Каплан, Терешина, 2018; Светуньков, Смолькин, 2014; Павлова, 2009; Bitter et al., 2016] представлены в таблице 1.
Таблица 1
Подходы к оценке устойчивости развития промышленного предприятия
|
Авторы |
Подход |
|
|
Каплан А.В., Терешина М.А. |
Интегрированный подход |
Интегрированный индекс устойчивости горнодобывающей компании (ИИУ ГДП) определяется как произведение трех интегральных показателей: экономические (скорректированной чистой прибыли (СЧП)), экологические (индекс экологического воздействия (ИЭВ)) и социальные (индекс социального развития (ИСР)) |
|
Светуньков С.Г., Смолькин В.П. |
Системный подход |
Они рассматривают предприятие как систему, которая состоит из трех подсистем, находящихся во взаимозависимости, а именно экономической подсистемы, экологической подсистемы и социальной подсистемы. Они предлагают рассчитать интегральный показатель на основе системы социальных, экологических и экономических индикаторов |
|
Павлова О.Ю. |
Системный подход |
Для оценки устойчивости предприятия автор предлагает рассматривать в качестве элементов устойчивости социально-экологическую составляющую, а также производственно-технологическую, финансово-экономическую и рыночную |
|
Bitter J., Printz S., Lahl K., Vossen R., Jeschke S. |
Подход нечеткой логики |
Авторы предлагают подход нечеткой логики, чтобы оценить устойчивость предприятия. Для оценки устойчивости эта логика основана на классической интеграции треугольника устойчивого развития, который состоит из трех измерений: экономического, экологического и социального (Fuzzy-IST) и использует комбинацию многоступенчатой системы агрегации |
Примечание . Таблицы 1–6, 8–10 и рисунок составлены автором.
Проведенный анализ данных подходов выявил недостаточное внимание к культурному аспекту. В большинстве случаев исследователи сосредоточиваются преимущественно на экономических, экологических и социальных составляющих, оставляя культуру вне интеграции в общую модель оценки устойчивости, что, по нашему мнению, делает результаты оценки неполными.
Однако в соответствии с нашим видением устойчивого развития культура является неотъемлемой его частью. Поэтому для эффективной оценки устойчивости предприятия в систему показателей необходимо также включать те, которые отражают его культурную устойчивость.
Нечеткая логика, по мнению исследователей, является наиболее приемлемым подходом к решению данной задачи, поскольку она позволяет учитывать качественные и количественные показатели, которые описывают все аспекты устойчивости [Bitter et al., 2016; Abu-Taha, 2011].
Инструментарий оценки устойчивости развития горнодобывающего предприятия
Первым этапом оценки устойчивости развития горнодобывающего предприятия является формирование системы показателей, характеризующих отдельные аспекты устойчивости. Решение данной задачи должно основываться на диалектике взаимодействия функционирования и развития, включать показатели, характеризующие все составляющие устойчивого развития. Соответственно авторскому представлению о сущности устойчивого развития разрабатываемая система показателей должна включать четыре его измерения: экономическое, экологическое, социальное и культурное.
Формирование системы показателей должно базироваться на актуальной и достоверной информации, а также четко отражать уровни достижения целей устойчивого развития [Afgan, Carvalho, Hovanov, 2000; Liu, 2014].
Предлагаемый примерный перечень показателей представлен в таблице 2. Заметим, что при необходимости, учитывая имеющиеся данные, этот перечень показателей может быть дополнен или скорректирован.
В рамках нашего исследования была сформирована система показателей, содержащая четыре элемента. Каждый из этих элементов состоит из подэлементов: A1 = {a1, a2, a3, a4, a5}, A2 = {a6, a7, a8, a9, a10, a11}, A3 = {a12, a13, a14}, A4 = {a15, a16}. Полученный набор показателей содержит количественные и качественные показатели с различными единицами измерения. Для повышения их сопоставимости необходима стандартизация. Для этого используется метод иерархического анализа с присвоением каждому показателю соответствующего весового коэффициента.
Для всех показателей была создана матрица парного анализа, позволяющая оценить важность каждого из них с использованием шкалы относительной значимости, предложенной Т. Са-ати [Saaty, 2005].
На основе этого метода была построена полная оценочная матрица (табл. 3) каждого показателя, а затем проведен тест на согласованность матрицы.
Чтобы присвоить относительные веса каждому показателю, необходимо нормализовать матрицу сравнения (табл. 4). Нормализация выполняется путем деления каждого значения в матрице на общее значение столбца.
На основе нормализованной матрицы рассчитан вес каждого показателя, получаемый как среднее арифметическое значение всех критериев (табл. 5).
Таблица 2
Показатели, определяющие устойчивость горнодобывающей компании
|
Группа показателей |
Показатели, отражающие эффекты для внешней среды |
Показатели, отражающие внутренние параметры работы предприятия |
|
Экономические (A 1 ) |
Вклад в ВВП (a 1 ) Объем налоговых поступлений в бюджет (a 2 ) Вклад в экспортный потенциал и привлечение прямых иностранных инвестиций (a 3 ) |
Прибыль (a 4 ) Рентабельность (a 5 ) |
|
Социальные (A 2 ) |
Рабочие места (a 12 ) |
Зарплата (a 13 ) Социальное обеспечение (a 14 ) |
|
Экологические (A 3 ) |
Уровень выбросов (a 6 ) Доля переработанных отходов (a 7 ) Доля не переработанных радиоактивных от ходов (a 8 ) Потребление воды (a 9 ) Потребление энергии (a 10 ) |
Затраты на экологию (a 11 ) |
|
Культурные (A 4 ) |
Затраты на поддержку местного сообщества (a 15 ) |
Принятие идей устойчивого развития всеми работниками (a 16 ) |
Таблица 3
Матрица сравнения компонентов устойчивого развития
|
Группа показателей |
Экономические |
Социальные |
Экологические |
Культурные |
|
Экономические |
1 |
3 |
5 |
7 |
|
Социальные |
1/3 |
1 |
3 |
5 |
|
Экологические |
1/5 |
1/3 |
1 |
3 |
|
Культурные |
1/7 |
1/5 |
1/3 |
1 |
|
Итого |
1,676 |
4,533 |
9,333 |
16 |
Таблица 4
Сравнительная матрица компонентов устойчивого развития после стандартизации
|
Группа показателей |
Экономические |
Социальные |
Экологические |
Культурные |
|
Экономические |
0,597 |
0,536 |
0,662 |
0,437 |
|
Социальные |
0,199 |
0,321 |
0,221 |
0,312 |
|
Экологические |
0,199 |
0,107 |
0,073 |
0,187 |
|
Культурные |
0,085 |
0,036 |
0,044 |
0,062 |
Таблица 5
Вычисление собственного вектора
|
Группа показателей |
Расчет |
Собственный вектор, % |
|
Экономические |
(0,597 + 0,536 + 0,662 + 0,437) / 4 = 0,51 |
51 |
|
Социальные |
(0,119 + 0,321 + 0,221 + 0,312) / 4 = 0,28 |
28 |
|
Экологические |
(0,119 + 0,107 + 0,073 + 0,1875) / 4 = 0,15 |
15 |
|
Культурные |
(0,085 + 0,036 + 0,044 + 0,062) / 4 = 0,06 |
6 |
Веса подпоказателей рассчитываются так же, как и веса основных показателей (табл. 6).
Чтобы использовать эти веса показателей для оценки устойчивости бизнеса, необходимо проверить согласованность наших данных.
Индекс непротиворечивости матрицы рассчитывается следующим образом:
( 2.52 Л
A - B =
1.2
0.525
V 0.239 J
Л max - n .
IC =--------, n = 4, IC = 0,06.
n - 1
(
£ ( A x B ) (A - B) 4.286
Zmax:=--- B --- , B 3.502
n V 3.98 V
Коэффициент согласованности ( CR ) рассчитывается следующим образом:
CR = IC / IR.
IR (Random Index) – фиксированная величина, при n = 4 IR принимает значение 0,9. CR = -C = 0,07.
IR
CR = 0,07 < 0,1 – наша исходная матрица согласована, мы можем использовать ее для проведения оценки.
После определения весов критериев и оценки согласованности матрицы проводится лингвистическая оценка показателей устойчивого развития.
С учетом результатов проведенного анализа существующих научных исследований были установлены следующие пороговые значения устойчивости развития горнодобывающих предприятий соответственно выделяемым семи уровням (табл. 7).
Определение функций принадлежности для каждого уровня устойчивого развития: низкий уровень, средний уровень и высокий уровень. Они описывают степень принадлежности значений заданным уровням.
Таблица 6
Вес показателей устойчивости горнодобывающих предприятий
|
Элемент |
Вес, % |
Подэлемент |
Вес, % |
|
А 1 |
51 (λ 1 ) |
a 1 |
45 |
|
a 2 |
25 |
||
|
a 3 |
12 |
||
|
a 4 |
8 |
||
|
a 5 |
10 |
||
|
А 2 |
28 (λ 2 ) |
a 12 |
62 |
|
a 13 |
26 |
||
|
a 14 |
12 |
||
|
А 3 |
15 (λ 3 ) |
a 6 |
40 |
|
a 7 |
22 |
||
|
a 8 |
12 |
||
|
a 9 |
8 |
||
|
a 10 |
13 |
||
|
a 11 |
5 |
||
|
А 4 |
6 (λ 4 ) |
a 15 |
75 |
|
a 16 |
25 |
Таблица 7
Интерпретация пороговых значений нечеткой оценки устойчивого развития горнодобывающего предприятия
|
Уровень |
Границы интервала |
Интерпретация нечеткой оценки |
|
|
1 |
От 0 до 1 |
Кризисное состояние |
Низкий |
|
2 |
От 1 до 3 |
Предкризисное состояние |
|
|
3 |
От 3 до 4 |
Неустойчивое развитие |
|
|
4 |
От 4 до 5 |
Развитие, приближающееся к устойчивому |
Средний |
|
5 |
От 5 до 6 |
Устойчивое развитие с признаками неоднозначности |
|
|
6 |
От 6 до 9 |
Устойчивое развитие |
Высокий |
|
7 |
От 9 до 10 |
Сбалансированное устойчивое развитие |
Примечание . Составлено автором по: [Ускова, 2009; Li, Yamaguchi, Nagai, 2007].
функция принадлежности термин низкий
функция принадлежности термин средний
функция принадлежности термин высокий
Оценка устойчивости развития горнодобывающего предприятия SOMAIR
Апробацию предложенного инструментария проведем на примере нигерийского горнодобывающего предприятия SOMAIR.
SOMAIR – горнодобывающая компания, созданная в 1968 г., 36,6 % ее капитала принадлежит государству [Entreprises d’Etat, 2024]. Предприятие имеет производственную мощность – 3 000 т урана [Rapport Environnemental, Social ... , 2024]. На предприятии работает 738 сотрудников, из которых 40 женщин и 686 мужчин (5 % женщин). Компания проводит политику, способствующую набору местного персонала: 99 % ее сотрудников – нигерийцы [Rapport Environnemental, 2024]. Основные показатели работы SOMAIR,
С учетом представленных выше интервалов эти функции принимают следующий вид:
f(x) :=
1 ifx < 2
^—x if2 < x < 5
дополненные с учетом имеющихся данных (в сравнении с табл. 2), приведены в таблице 8.
Эти показатели содержат разные данные с разными единицами измерения, поэтому необходима их стандартизация. Для этого мы используем метод min-max. Этот метод предполагает выявление наименьшего и наибольшего значения
h(x) :=
g(x) :=
0 ifx > 5
0 if x < 2
-x — 2 if 2 < x < 7
9 - x
if 7 < x < 9
0 if x > 9
0 if x < 5
x - 5
----- if 5 < x < 9
1 ifx > 9
показателей. Эти два крайних значения послужат основой для расчета нормированных значений по следующей формуле:
X
normalizet :
X - X min
X max - X min
Нормализованные значения показателей представлены в таблице 9.
Коэффициент устойчивости каждого компонента получается путем умножения веса каждого показателя на среднее значение подпоказателей, составляющих этот показатель.
Результаты проведенных расчетов отражены в таблице 10.
Рисунок. Функции принадлежности термов: низкий, средний и высокий
Таблица 8
Показатели оценки устойчивости развития горнодобывающей компании SOMAIR
|
Компонент |
Показатель |
Значение |
Единица измерения |
|
Экономический |
Оплата налогов и сборов |
13 494 |
млн франков КФА |
|
Закупки у местных поставщиков |
46 |
% |
|
|
Социальный |
Добровольные социальные выплаты |
0 |
млн франков КФА |
|
Обязательные социальные выплаты |
5 022 |
млн франков КФА |
|
|
Рабочие места |
738 |
человек |
|
|
Процент занятых женщин |
5 |
% |
|
|
Инвестиции в здравоохранение |
32,1 |
млн франков КФА |
|
|
Инвестируются на местном уровне для создания видов деятельности, приносящих доход населению |
180 |
млн франков КФА |
|
|
Поддержка образования |
310 |
млн франков КФА |
|
|
Социальные инвестиции |
170 |
млн франков КФА |
|
|
Доступ к питьевой воде |
1,3 |
млн франков КФА |
|
|
Радиационная защита |
Да |
– |
|
|
Поддержка здравоохранения |
450 |
млн франков КФА |
|
|
Экологический |
Экологические расходы |
0 |
млн франков КФА |
|
Потребление воды |
3 590 000 |
куб. м |
|
|
Потребление энергии |
10 419 978 |
кВт |
|
|
Выбросы парниковых газов |
100 094 |
т |
|
|
Управление остатками обработки и отходами (COV) |
39 325 |
кг |
|
|
Культурный |
Поддержка региональной культуры и спорта |
200 |
млн франков КФА |
Таблица 9
Нормализованные значения показателей устойчивого развития для компании SOMAIR
|
Компонент |
Показатель |
Нормализованное значение |
|
Экономический |
Налоговые операции |
0,001295 |
|
Местные покупки |
0,000004 |
|
|
Среднее значение экономических показателей = 0,00065 (µ 1 ) |
||
|
Социальный |
Добровольные социальные выплаты |
0,000000 |
|
Обязательные социальные выплаты |
0,000482 |
|
|
Вакансии |
0,000071 |
|
|
Процент занятых женщин |
0,000000 |
|
|
Здравоохранение (внешние группы) |
0,000003 |
|
|
Местные инвестиции |
0,000017 |
|
|
Поддержка образования |
0,000030 |
|
|
Социальные инвестиции |
0,000016 |
|
|
Доступ к питьевой воде |
0,000000 |
|
|
Среднее значение социальных показателей = 0,00007 (µ 2 ) |
||
|
Экологический |
Экологические расходы |
0,000000 |
|
Потребление воды |
0,344530 |
|
|
Потребление энергии |
1,000000 |
|
|
Выбросы парниковых газов |
0,009606 |
|
|
Управление отходами |
0,003774 |
|
|
Среднее значение экологических показателей = 0,271 (µ 3 ) |
||
|
Культурный |
Культурная и спортивная поддержка |
0,000019 |
|
Среднее значение культурных показателей = 0,000019 (µ 4 ) |
||
Таблица 10
Показатели устойчивости развития горнодобывающего предприятия SOMAIR
|
Показатель |
Экономическая устойчивость |
Социальная устойчивость |
Экологическая устойчивость |
Культурная устойчивость |
|
Все показатели (λ i ) |
λ 1 |
λ 2 |
λ 3 |
λ 4 |
|
Среднее значение (µ i ) |
µ 1 |
µ 2 |
µ 3 |
µ 4 |
|
Коэффициент устойчивости (φ i ) |
φ 1 |
φ 2 |
φ 3 |
φ 4 |
|
Результат |
||||
|
Все показатели |
0,51 |
0,15 |
0,28 |
0,06 |
|
Среднее значение |
0,00065 |
0,00007 |
0,271 |
0,000019 |
|
Коэффициент устойчивости (φ i ) |
0,0003315 |
0,0000105 |
0,07588 |
0,00000114 |
Общий коэффициент устойчивости φ рассчитывается путем суммирования коэффициентов каждого показателя φ i .
φ = 0,0003315 + 0,0000105 + 0,07588 +
+ 0,00000114 = 0,076.
Это отражает низкий уровень устойчивости предприятия (0,76 < 1). При этом вклад компании в развитие каждой компоненты устойчивости является следующим: 51 % для экономической компоненты; 28 % – для социальной компоненты; 15 % – для экологической компоненты и 6 % – для культурной компоненты.
Для повышения уровня устойчивости и удовлетворения интересов всех заинтересованных сторон в области устойчивого развития важно, чтобы компания уделяла гораздо больше внимания улучшению социальных условий своих сотрудников и местных сообществ за счет увеличения добровольных социальных выплат, поддержке образования и здравоохранения. Также необходимо оптимизировать экономическую деятельность за счет увеличения налоговых отчислений для поддержки региона, в котором работает компания, и продвижения молодежного предпринимательства.
Заключение
Проведенное исследование показало, что существующие подходы к оценке устойчивости предприятия в основном ориентированы на экономические, экологические и социальные аспекты, игнорируя культурный аспект. Эти подходы не позволяют в полной мере учесть специфику и долгосрочные перспективы устойчивого развития горнодобывающих предприятий, которые, как правило, оказывают сильное негативное воздействие на местное сообщество и его культуру.
Подход нечеткой логики к оценке устойчивого развития горнодобывающего предприятия демонстрирует свою эффективность в анализе и выявлении слабых мест в устойчивости развития горнодобывающего предприятия. Апробация предложенного подхода применительно к промышленному предприятию SOMAIR показала, что метод нечеткой логики может быть использован для оценки устойчивости горнодобывающих компаний. Проведенная оценка устойчивости развития компании SOMAIR показала общий низкий результат оценки 0,076, особенно в части решения экологических и культурных проблем местного сообщества.
Основные ограничения данного исследования связаны с тем, что полученные результаты определяются ограниченным набором показателей, характеризующих отдельные аспекты устойчивого развития горнодобывающего предприятия. Возможно, что при другом наборе показателей были бы получены несколько иные результаты. В то же время в данном исследовании не ставилась задача формирования жестко заданной системы оценок, а рассматривались возможности использования методов нечеткой логики при разработке инструментария оценки устойчивого развития горнодобывающего предприятия. В соответствии с этим, дальнейшие исследования автора будут связаны с проведением оценки устойчивости развития горнодобывающего предприятия (в том числе рассматриваемого в данной статье предприятия SOMAIR) при другом, более полном наборе показателей.
Несмотря на указанное ограничение, полученные результаты исследования могут быть использованы при разработке инструментов оценки уровня устойчивости развития промышленных предприятий, развивая методологический базис проведения такой оценки.
