Определение эколого-экономического сценария распределения квот на загрязнение окружающей среды между предприятиями в Республике Бурятия методом анализа иерархий

Автор: Барлуков Александр Михайлович

Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Философия @vestnik-bsu

Статья в выпуске: 2, 2012 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена исследованию эколого-экономической задачи выбора сценария распределения квот на загрязнение окружающей среды между предприятиями в Республике Бурятия, решаемой методом анализа иерархий.

Безопасное и рациональное природопользование, метод анализа иерархий, экологоэкономическая система

Короткий адрес: https://sciup.org/148180924

IDR: 148180924

Текст научной статьи Определение эколого-экономического сценария распределения квот на загрязнение окружающей среды между предприятиями в Республике Бурятия методом анализа иерархий

Современные методы комплексного программно-целевого развития экологоэкономической системы должны охватывать всю совокупность элементов: методику системного подхода и анализа результатов исследования, организацию материальных, энергетических, трудовых и других ресурсов, максимальную информационную, техническую обеспеченность и т.д.

При прогнозировании и моделировании рационального природопользования сложности возникают из-за того, что не все эколого-экономические, социальные показатели имеют количественные выражения, а лишь качественную характеристику с низким уровнем доверительной вероятности. Поэтому при прогнозировании и оптимизации целесообразно использовать логическую последовательность с позиций системно-структурного подхода и программно-целевой направленности применения прикладного инструментария и методов решения новых актуальных задач природопользования [1].

Практика принятия эколого-экономических решений позволила очертить основные признаки таких задач: многоаспектность, необходимость одновременного учета при выборе альтернатив нескольких целевых ориентиров, необходимость оценки альтернатив с позиции достаточно широкого круга требований (критериев), принципиальная невозможность формирования условий реализации альтернатив, факторов, критериев и целей в количественном виде. К числу усложняющих обстоятельств относится наличие достаточ- но большого числа лиц, принимающих решения. Указанные обстоятельства затрудняют использование уже ставших традиционными методов разрешения конфликтов.

В силу этого можно применить метод, содержащий алгоритмический подход с элементами субъективного структурирования задачи принятия решений - метод анализа иерархий, разработанный американским ученым Томасом Саати.

Такой метод является систематической процедурой для иерархического представления элементов, определяющих суть любой проблемы. Также состоит в декомпозиции проблемы на все более простые составляющие части (от цели до сравниваемых вариантов решения проблем или альтернатив) и дальнейшей обработке последовательности суждений лица, принимающего решение, по парным сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень взаимодействия элементов в иерархии. Эти суждения затем выражаются численно. Метод анализа иерархий включает в себя процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетности критериев и нахождения альтернативных решений [2].

Таким образом, решение проблемы представляет собой процесс поэтапного установления приоритетов. На первом этапе выявляются наиболее важные элементы проблемы, на втором - наилучший способ проверки наблюдений, испытания и оценки элементов; следующими этапами могут быть выработка способа применения решений и оценка его качества. Весь процесс подвергается проверке и переосмысливанию до тех пор, пока не будет уверенности, что процесс охватил все важные характеристики, необходимые для представления и решения проблемы [3].

Определим эколого-экономический сценарий распределения квот на загрязнение окружающей среды между предприятиями в Республике Буря- тия, который в наибольшей степени удовлетворял бы целям субъектов иерархии, методом анализа иерархий.

На рис. 1 представлена иерархическая структура факторов, субъектов, критериев и альтернатив как цепь возможных влияний на распределение квот.

Рис. 1. Декомпозиция задачи распределения квот на загрязнение окружающей среды

В Республике Бурятия распределение квот на загрязнение окружающей среды, очевидно, может осуществляться альтернативными способами. Наиболее очевидными из таких способов являются пять альтернатив, изображенных на рис. 1:

• на душу населения - квоты распределяются пропорционально населению региона, зарегистрированному на конец предыдущего года;
• по мощностям предприятий - квоты рас-
пределяются пропорционально мощностям предприятий, зарегистрированным на конец предыдущего года;

• аукционы квот – проводятся аукционы, на которых распродаются квоты;
• постоянные квоты - квоты являются фиксированными из года в год;
• по объему инвестиций - квоты распреде-
ляются в соответствии с объемами инвестиций, направленных на восстановление окружающей среды и зарегистрированных на конец предыдущего года.

Субъекты на III уровне иерархии включают в себя следующие категории:

• лица, принимающие решения, – субъекты, непосредственно влияющие на процесс принятия

решения о распределении квот на загрязнение окружающей среды (правительство, предприятия, экологические организации);

• население - косвенно участвует в процессе принятия решения о распределении квот.

При обработке результатов были получены следующие собственные векторы матрицы парных сравнений экспертов (табл. 1):

Таблица 1

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Экономический	0,58	0,50	0,31	0,06	0,32	0,36
Политический	0,12	0,07	0,06	0,15	0,56	0,18
Социальный	0,24	0,12	0,31	0,59	0,06	0,26
Экологический	0,06	0,31	0,31	0,21	0,06	0,20
Индекс согласованности	0,03	0,15	0,00	0,18	0,07	0,03

Выявление фактора, имеющего наибольшее воздействие на распределение квот

Из таблицы видно, что группа считает экономический фактор доминирующим над всеми остальными факторами по степени воздействия на распределение квот на загрязнение окружающей среды.

Теперь каждая пара субъектов на уровне III сравнивается по степени воздействия на факторы уровня II. Очевидно, имеются четыре матрицы доминирования (табл. 2).

Таблица 2

Ранжирование субъектов по степени влияния на экономику

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Правительство	0,12	0,52	0,34	0,63	0,63	0,43
Население	0,26	0,23	0,10	0,07	0,07	0,14
Предприятия	0,56	0,18	0,46	0,26	0,24	0,35
Экологические организации	0,06	0,08	0,10	0,04	0,07	0,07
Индекс согласованности	0,04	0,04	0,15	00,18	0,10	0,01

Из табл. 2 видно, что наибольшее влияние на экономику, по мнению группы, оказывают правительство (0,43) и предприятия (0,35).

Таблица 3

Ранжирование субъектов по степени влияния на политику

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Правительство	0,62	0,64	0,62	0,63	0,70	0,67
Население	0,17	0,25	0,12	0,08	0,05	0,12
Предприятия	0,05	0,05	0,16	0,11	0,12	0,09
Экологические организации	0,17	0,05	0,09	0,18	0,12	0,12
Индекс согласованности	0,07	00,12	0,04	0,03	0,04	0,00

Согласно табл. 3, на политическую ситуацию в регионе оказывает влияние практически только правительство (0,67), затем население и экологические организации (по 0,12).

Таблица 4

Ранжирование субъектов по степени влияния на социальную ситуацию

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Правительство	0,14	0,14	0,39	0,55	0,62	0,35
Население	0,57	0,57	0,39	0,25	0,17	0,41
Предприятия	0,24	0,24	0,07	0,06	0,17	0,15
Экологические организации	0,06	0,06	0,15	0,14	0,05	0,09
Индекс согласованности	0,13	0,13	0,01	0,16	0,07	0,03

Из табл. 4 видно, что при оценке влияния на социальную ситуацию предпочтения группы были отданы населению (0,41) и правительству (0,35).

Таблица 5

Ранжирование субъектов по степени влияния на экологическую ситуацию

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Правительство	0,07	0,08	0,18	0,25	0,42	0,20
Население	0,21	0,46	0,18	0,10	0,42	0,30
Предприятия	0,31	0,32	0,41	0,04	0,10	0,22
Экологические организации	0,41	0,14	0,24	0,60	0,05	0,27
Индекс согласованности	0,05	0,10	0,16	0,17	0,02	0,01

Согласно табл. 5, на экологическую ситуацию оказывают равномерное влияние все субъекты. Наблюдается небольшое различие: правительство (0,20), население (0,30), предприятия (0,22) и экологические организации (0,27).

Цели каждого из четырех субъектов сравниваются, в результате выводится собственный вектор, который, по существу, отражает упорядочение и веса целей.

Таблица 6

Ранжирование целей правительства

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Благосостояние	0,37	0,25	0,56	0,18	0,17	0,31
Защита окружающей среды	0,08	0,25	0,12	0,12	0,17	0,15
Обществен -ный порядок	0,46	0,25	0,12	0,54	0,50	0,36
Поддержа-ние сырьевых ресурсов	0,10	0,25	0,20	0,16	0,17	0,18
Индекс согласованно-сти	0,02	0,00	0,08	0,09	0,00	0,01

Из табл. 6 видно, что общественный порядок (0,36) и благосостояние (0,31) являются более важными целями для правительства, чем защита окружающей среды (0,15) и поддержание сырьевых ресурсов (0,18).

Таблица 7

Ранжирование целей населения

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Занятость	0,10	0,11	0,14	0,43	0,14	0,18
Обеспеченность продовольствием	0,20	0,48	0,58	0,43	0,71	0,51
Низкие цены	0,70	0,41	0,28	0,14	0,14	0,32
Индекс согласованности	0,08	0,02	0,07	0,00	0,00	0,00

Согласно табл. 7, для населения наиболее важной целью является обеспеченность продовольствием (0,51). Вместе с низкими ценами (0,32) они составляют долю, равную 0,83.

Таблица 8

Ранжирование целей предприятий

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Контроль над сырьевым рынком	0,14	0,22	0,14	0,20	0,45	0,23
Прибыль	0,28	0,32	0,58	0,60	0,45	0,47
Стабильность и уверенность	0,58	0,46	0,28	0,20	0,09	0,30
Индекс согласованно-сти	0,08	0,07	0,07	0,00	0,00	0,00

Из табл. 8 видно, что контроль над сырьевым рынком не является доминирующей целью для предприятий (0,23). В то же время прибыль (0,47) для них наиболее желательна.

Таблица 9

Ранжирование целей экологических организаций

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
Сохранение биоразнообразия	0,75	0,50	0,25	0,50	0,25	0,45
Безопасность природных ресурсов	0,25	0,50	0,75	0,50	0,75	0,55
Индекс согласованности	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00

Согласно табл. 9, сохранение биоразнообразия (0,45) и безопасность природных ресурсов (0,55) практически равноценны для экологических организаций.

Следующим этапом является нахождение степени важности субъектов относительно факторов, влияющих на распределение квот на загрязнение окружающей среды. Для такой оценки необходимо умножить справа матрицу собственных векторов субъектов относительно каждого фактора уровня III на собственный вектор, который получен для уровня II:

^ 0,43	0,67	0,35	0,20 '		' 0,36 '		' 0,41 '	правительство
0,14	0,12	0,41	0,30		0,18		0,24	население
0,35	0,09	0,15	0,22	^х	0,26	■	0,23	предприятия
_v 0,17	0,12	0,09	0,27 ,		. 0,20 ,		, 0,12 ,	экологические организации

Теперь необходимо проранжировать цели четырех субъектов – правительства, населения, пред- приятий и экологических организаций. Для этого необходимо умножить собственный вектор целей на соответствующий вес субъекта. Для правительства:

0,41 х

' 0,31' 0,15

' 0,13 ' 0,06

благосостояние

защита

окружающей

среды

0,36

0,15

общественный

порядок

v 0,18х

v 0,07 х

поддержание

сырьевых

ресурсов

Для населения:

	' 0,18 "		' 0,04 '	занятость
0,24 х	0,51	=	0,12	обеспеченность	продовольствием
	х 0,32 X		х 0,08 X	низкие	цены

Вектор приоритетов:

" 0,134" 0,062

благосостояние

защита окружающей среды

0,1⁵⁵

0,072

общественный порядок

поддержание сырьевых ресурсов

^0,041

0,124

^0,082

0,052

занятость

обеспеченность продовольствием

низкие цены

увеличение контроля над сырьевым рынком

0,113

0,0⁷²

0,032

( 0,062 J

прибыль

стабильность , уверенность

сохранение биоразнообразия

безопасность природных ресурсов

Этот вектор применяется для определения весов сценариев.

Последний этап, который необходим для определения весов сценариев, – построение матриц доминирования относительно каждой цели для пяти сценариев.

Таблица 10

Ранжирование сценариев по степени влияния на благосостояние региона

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,18	0,11	0,25	0,09	0,38	0,21
Постоянные квоты	0,12	0,05	0,06	0,14	0,07	0,10
По мощностям предприятий	0,31	0,17	0,07	0,14	0,16	0,18
Аукционы квот	0,05	0,57	0,48	0,34	0,31	0,32
По объему инвестиций	0,35	0,09	0,13	0,28	0,07	0,18
Индекс согласованно-сти	0,10	0,20	0,19	0,11	0,04	0,03

Согласно табл. 10, на благосостояние региона в наибольшей степени влияют аукционы квот (0,32), а в наименьшей – постоянные квоты (0,10).

В то же время, как видно из табл. 11, на защиту окружающей среды, прежде всего, влияют объемы инвестиционных вложений (0,35), достаточно сильно – аукционы квот (0,24).

На общественный порядок, согласно табл. 12, постоянные квоты (0,25) и объемы инвестиционных вложений (0,24) оказывают приблизительно одинаковое влияние.

Таблица 11

Ранжирование сценариев по степени влияния на защиту окружающей среды

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,05	0,07	0,17	0,39	0,07	0,13
Постоянные квоты	0,08	0,14	0,11	0,10	0,07	0,12
По мощностям предприятий	0,16	0,38	0,07	0,06	0,19	0,16
Аукционы квот	0,18	0,07	0,54	0,22	0,19	0,24
По объему инвестиций	0,53	0,33	0,11	0,22	0,48	0,35
Индекс согласованно-сти	0,12	0,18	0,07	0,10	0,01	0,02

Таблица 12

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,13	0,20	0,24	0,09	0,14	0,17
Постоянные квоты	0,40	0,20	0,06	0,35	0,35	0,25
По мощностям предприятий	0,13	0,20	0,06	0,15	0,12	0,14
Аукционы квот	0,07	0,20	0,51	0,18	0,12	0,19
По объему инвестиций	0,26	0,20	0,13	0,23	0,28	0,24
Индекс согласованно-сти	0,10	0,00	0,14	0,19	0,18	0,02

Таблица 13

Ранжирование сценариев по степени влияния на поддержание сырьевых ресурсов региона

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,05	0,35	0,26	0,48	0,14	0,24
Постоянные квоты	0,09	0,18	0,04	0,07	0,28	0,13
По мощностям предприятий	0,16	0,23	0,07	0,07	0,12	0,14
Аукционы квот	0,33	0,09	0,50	0,16	0,12	0,23
По объему инвестиций	0,37	0,15	0,13	0,23	0,35	0,27
Индекс согласованно-сти	0,04	0,13	0,18	0,12	0,09	0,02

Таблица 14

Ранжирование сценариев по степени влияния на занятость населения

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,09	0,23	0,43	0,06	0,33	0,21
Постоянные квоты	0,07	0,43	0,05	0,24	0,09	0,15
По мощностям предприятий	0,46	0,16	0,22	0,30	0,41	0,34
Аукционы квот	0,24	0,12	0,18	0,22	0,08	0,18
По объему инвестиций	0,13	0,06	0,13	0,18	0,09	0,13
Индекс согласованности	0,05	0,13	0,12	0,12	0,01	0,00

Таблица 15

Ранжирование сценариев по степени влияния на обеспеченность продовольствием

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,46	0,45	0,26	0,45	0,37	0,45
Постоянные квоты	0,12	0,07	0,05	0,21	0,16	0,12
По мощностям предприятий	0,28	0,04	0,09	0,14	0,33	0,15
Аукционы квот	0,05	0,18	0,45	0,10	0,07	0,14
По объему инвестиций	0,09	0,27	0,15	0,11	0,07	0,14
Индекс согласованно-сти	0,12	0,19	0,08	0,04	0,03	0,01

Таблица 16

Ранжирование сценариев по степени влияния на установление низких цен для населения

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,20	0,12	0,21	0,18	0,16	0,20
Постоянные квоты	0,23	0,43	0,06	0,18	0,42	0,25
По мощностям предприятий	0,35	0,18	0,09	0,09	0,27	0,20
Аукционы квот	0,04	0,14	0,49	0,35	0,07	0,18
По объему инвестиций	0,18	0,13	0,15	0,18	0,08	0,17
Индекс согласованно-сти	0,15	0,05	0,13	0,15	0,09	0,01

Таблица 17

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,09	0,05	0,23	0,05	0,07	0,11
Постоянные квоты	0,05	0,54	0,06	0,05	0,04	0,10
По мощностям предприятий	0,29	0,21	0,09	0,21	0,53	0,28
Аукционы квот	0,15	0,13	0,49	0,47	0,17	0,30
По объему инвестиций	0,41	0,07	0,14	0,22	0,19	0,22
Индекс согласованности	0,12	0,11	0,08	0,13	0,04	0,01

Ранжирование сценариев по степени влияния на увеличение контроля над сырьевым рынком предприятиями

Наибольшее влияние на увеличение контроля над сырьевым рынком предприятиями оказывают проводимые аукционы квот (0,30), в немного меньшей степени – мощности предприятий (0,28) (табл. 17).

Таблица 18

Ранжирование сценариев по степени влияния на прибыль предприятий

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,09	0,51	0,04	0,05	0,05	0,10
Постоянные квоты	0,15	0,04	0,06	0,08	0,05	0,08
По мощностям предприятий	0,39	0,16	0,18	0,25	0,52	0,32
Аукционы квот	0,05	0,12	0,47	0,24	0,13	0,18
По объему инвестиций	0,32	0,16	0,24	0,38	0,25	0,31
Индекс согласованности	0,08	0,11	0,11	0,17	0,05	0,03

На прибыль предприятий в наибольшей степени влияют их мощность (0,32) и объемы инвестиционных вложений (0,31) (табл. 18).

Таблица 19

Ранжирование сценариев по степени влияния на стабильность и уверенность предприятий

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,22	0,17	0,07	0,05	0,08	0,12
Постоянные квоты	0,45	0,26	0,11	0,29	0,14	0,26
По мощностям предприятий	0,16	0,40	0,17	0,15	0,49	0,28

Аукционы квот	0,04	0,09	0,40	0,21	0,04	0,12
По объему инвестиций	0,14	0,09	0,26	0,29	0,24	0,22
Индекс согласованности	0,11	0,10	0,13	0,22	0,08	0,04

Предприятия стабильны и уверены при распределении квот соответственно величине их мощности (0,28) и постоянно (0,26) (табл. 19).

На сохранение биоразнообразия приблизительно равное влияние оказывают три альтернативы распределения квот: проводимые аукционы квот (0,25), согласно инвестиционным вложениям (0,24) и на душу населения (0,23) (табл. 20).

Из табл. 21 видно, что сильнее всего на безопасность природной среды влияют распределение квот согласно инвестиционным вложениям (0,25) и проводимые аукционы квот (0,24).

Таблица 20

Ранжирование сценариев по степени влияния на сохранение биоразнообразия

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,08	0,35	0,24	0,53	0,06	0,23
Постоянные квоты	0,08	0,18	0,05	0,20	0,26	0,16
По мощностям предприятий	0,15	0,15	0,07	0,05	0,07	0,11
Аукционы квот	0,31	0,23	0,51	0,11	0,09	0,25
По объему инвестиций	0,38	0,09	0,13	0,11	0,52	0,24
Индекс согласованности	0,07	0,19	0,16	0,10	0,08	0,01

Таблица 21

Ранжирование сценариев по степени влияния на безопасность природной среды

	Эксперт 1	Эксперт 2	Эксперт 3	Эксперт 4	Эксперт 5	Собственный вектор группы
На душу населения	0,05	0,27	0,20	0,53	0,09	0,21
Постоянные квоты	0,12	0,27	0,05	0,20	0,09	0,16
По мощностям предприятий	0,10	0,27	0,08	0,05	0,13	0,14
Аукционы квот	0,23	0,09	0,53	0,11	0,20	0,24
По объему инвестиций	0,50	0,09	0,13	0,11	0,48	0,25
Индекс согласованности	0,11	0,00	0,13	0,10	0,14	0,01

Для определения весов сценариев умножим (благосостояние, защита окружающей среды, матрицу только что полученных собственных общественный порядок, поддержание сырьевых векторов сценариев на вектор весов критериев ресурсов, занятость и др.). В результате получаем

Таким образом, пятый сценарий имеет наибольший вес – 0,225. Этот результат означает, что группа отдает предпочтение этому сценарию. Значит, в год проведения опроса необходимо принять следующее решение о распределении квот на за-

грязнение окружающей среды между предприятиями в Республике Бурятия. Квоты необходимо распределить пропорционально суммарному объему инвестиций, направленных на восстановление и развитие окружающей среды в республике.

веса сценариев:

f 0,2⁰⁷ 1 0,158

0,198

0,211

( 0,225 J

на душу населения

постоянные квоты

по мощностям предприятий

аукционы квот

по объему инвестиций

Статья научная