Об одном из подходов к экономико-математическому моделированию экономики замкнутого цикла региона
Автор: Барлуков Александр Михайлович
Статья в выпуске: 4, 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье разработана экономико-математическая модель экономики замкнутого цикла региона, которая даст возможность оценить при реализации принципов экономики замкнутого цикла эколого-экономические показатели и экономическую выгоду (прибыль) региона в целом. Модель основана на применении оптимизационного класса задач (линейного программирования) и успешно реализуется прямыми методами решения ЗЛП, в частности, симплекс-методом. Отмечается, что переход к замкнутой схеме воспроизводственного процесса будет стимулировать производительность труда и ослабит нагрузку на экосистему региона. В статье проводится анализ разработанной экономико-математической модели, по результатам которого выявлено, что увеличение удельного веса переработанных (вторично использованных) ресурсов и снижение удельного веса утилизированных отходов ресурсов может в значительной степени улучшить эффективность использования ресурсов в целом, что впоследствии приведет к росту валового регионального продукта, а также к восстановлению экосистемы региона.
Устойчивое развитие, экономика замкнутого цикла, замкнутые производственные системы, оптимизационные задачи, линейное программирование, экономико-математическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/148329972
IDR: 148329972 | DOI: 10.18101/2304-4446-2024-4-24-27
Текст научной статьи Об одном из подходов к экономико-математическому моделированию экономики замкнутого цикла региона
Барлуков А. М. Об одном из подходов к экономико-математическому моделированию экономики замкнутого цикла региона // Вестник Бурятского государственного университета. Экономика и менеджмент. 2024. № 4. С. 24–27.
В работе А. М. Барлукова и М. А. Дугаржаповой «О развитии экономики замкнутого цикла в Российской Федерации: перспективы и вызовы» [1] были рассмотрены основные понятия теории циркулярной экономики, показана схема воспроизводственного процесса в виде замкнутой системы, а также обусловлена актуальность перехода экономики Российской Федерации к модели экономики замкнутого цикла.
По нашему мнению, экономика замкнутого цикла является нетрадиционным и прогрессивным подходом к устойчивому развитию регионов и государств в целом, что предполагает замещение традиционной линейной схемы воспроизводственного процесса замкнутой схемой, в которой ресурсы используются максимально эффективно, включая вторичное их использование и минимизацию отходов. Переход к замкнутой схеме воспроизводственного процесса, на наш взгляд, будет стимулировать производительность труда и ослабит нагрузку на экосистему региона.
Основная цель данной научной статьи — разработать экономикоматематическую модель экономики замкнутого цикла региона с использованием аппарата линейного программирования. Данная экономико-математическая модель, по нашему мнению, даст возможность оценить при реализации принципов экономики замкнутого цикла эколого-экономические показатели и экономическую выгоду (прибыль) региона в целом.
В рамках построения данной модели (задачи линейного программирования) необходимо задать переменные, целевую функцию и систему ограничений. Отметим, что в данной модели будем рассматривать производственный процесс, в котором ресурсы будут использоваться, перерабатываться (использоваться вторично), а также утилизироваться (как отходы от производственного процесса).
Пусть в регионе имеется n видов ресурсов, используемых в производственном процессе, которые помимо прямого применения могут быть и переработаны, и утилизированы, и для каждого ресурса i введем следующие переменные:
И хi — объем ресурса i, использованного в производственном процессе,
П хi — объем переработанного (использованного вторично) ресурса i в про- изводственном процессе, хiО
— объем утилизированных отходов ресурса i в производственном про- цессе.
Введем следующую целевую функцию F =
n
∑(
i =1
⋅ x i
И
П - α i ⋅ x i П
- β i ⋅ x i О ) → max ,
которая характеризует экономическую выгоду (прибыль) региона. Необходимо найти максимальное значение этой прибыли, которую регион может получить в контексте экономики замкнутого цикла, а также определить по каждому виду ресурса оптимальные объемы использованного и переработанного (вторично использованного) ресурсов, а также оптимальный объем утилизированных отходов ресурса.
В данной целевой функции:
π i — прибыль от использования единицы ресурса i в производственном процессе,
α i — издержки на переработку (вторичное использование) единицы ресурса i в производственном процессе,
β i — издержки на утилизацию отходов единицы ресурса i в производственном процессе.
Теперь введем следующие ограничения для данной модели:
-
1. Соблюдение баланса объемов ресурсов в производственном процессе — общий объем поступивших в производственный процесс по каждому виду ресурсов должен быть равен сумме соответствующих объемов использованного и переработанного (вторично использованного) ресурсов, а также соответствующего объема утилизированных отходов ресурса:
-
2. Сумма объема переработанного (вторично использованного) ресурса и объема утилизированных отходов ресурса не может превышать объем использованного ресурса по каждому виду ресурсов (исходя из экономической целесообразности):
-
3. Условие не отрицательности на переменные в данной модели:
x i = х И + х П + х О , i = 1,2,..., n .
хП + хО < хИ,i = 1,2,...,n
хИ > 0,хП > 0,хО > 0,i = 1,2,...,n
Таким образом, получим следующую экономико-математическую модель экономики замкнутого цикла региона:
F = X ( пi • х И - a i • х П — P i ’ х О ) ^ max i = 1
xi = хИ + хП + хО, i = 1,2,..., nхП + хО < хИ,i = 1,2,...,nхИ > 0,хП > 0,х° > 0,i = 1,2,...,n
Для решения данной задачи необходимо знать значения следующих показателей по каждому виду ресурса:
п, a, Pi, х{, i = 1,2,..., n
Данная задача успешно выполняется прямыми методами решения задачи линейного программирования, в частности, симплекс-методом.
В результате анализа данной экономико-математической модели экономики замкнутого цикла региона можно сделать вывод о том, что увеличение удельного веса переработанных (вторично использованных) ресурсов и снижение удельного веса утилизированных отходов ресурсов может в значительной степени улучшить эффективность использования ресурсов в целом. Поэтому необходимо активно продолжать инвестировать в процессы переработки (вторичного использования) ресурсов, что впоследствии приведет к росту валового регионального продукта, а также к восстановлению экосистемы региона [2].
Список литературы Об одном из подходов к экономико-математическому моделированию экономики замкнутого цикла региона
- Барлуков А. М., Дугаржапова М. А. О развитии экономики замкнутого цикла в Российской Федерации: перспективы и вызовы // Вестник Бурятского государственного университета. Экономика и менеджмент. 2023. № 4. С. 19-22. Текст: непосредственный.
- Пахомова Н. В., Рихтер К. К., Ветрова М. А. Переход к циркулярной экономике и замкнутым цепям поставок как фактор устойчивого развития // Вестник СПбГУ. Экономика. 2017. Т. 33, вып. 2. С. 244-268. Текст: непосредственный.