Методологические основы оптимизационного проектирования морских технических комплексов Войлошников Михаил Владиленович

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Условия оптимальности и уравнения эффективности морских технических средств, имеющих комплексный характер 32

1.1. Условия оптимальности морских технических средств 34

1.2. Оптимальность морских технических средств при отсутствии ограничений 36

1.3. Оптимальность морских технических средств при условии ограничений 40

1.4. Условия оптимальности и уравнение эффективности транспортного судна 44

1.5. Условие оптимальности и уравнение эффективности промыслового судна, предназначенного для автономного использования 60

1.6. Условие оптимальности промыслового судна, используемого в составе экспедиции 75

1.7. Условие оптимальности для судна специального назначения 78

1.8. Корпоративные уровни морских технических средств, имеющих комплексный характер 80

1.9. Классификация математических величин в составе оптимизационных моделей морских технических средств 84

1.10. Формальные свойства критериев в составе условий оптимальности морских технических средств 89

1.11. Свойства математических величин в окрестности оптимального сочетания характеристик морских технических средств 97

1.12. Устойчивость свойства оптимальности характеристик морских технических средств 102

Глава 2. Критерии эффективности в составе условий оптимальности и экономических моделей морских технических средств 111

2.1. Учет комплексного характера и оборотных средств в составе критериев эффективности для морской техники 111

2.2. Использование критерия приведенных затрат для оценки эффективности морских технических средств 113

2.3. Формальные преобразования над критериями эффективности и возможности сведения экономических критериев к стоимости морских технических средств 120

2.4. Оценка эффективности морских технических средств для оптимизации по критерию дисконтированных затрат 148

2.5. Возможности использования рентабельности инвестиций, в качестве критерия эффективности морских технических средств 155

2.6. Использование критерия эквивалентной ставки для оценки эффективности морских технических средств 170

2.7. Использование критерия в форме выровненной ставки для оценки эффективности морских технических средств в рамках условий оптимальности 180

2.8. Оценка эффективности морских технических средств с использованием критерия необходимой фрахтовой ставки 184

2.9. Оценка эффективности при оптимизации морских технических средств по критерию приведенной стоимости 187

2.10. Критерий чистой текущей стоимости как показатель эффективности при оптимизации морских технических средств 190

2.11. Обобщение критериев эффективности морских технических средств 200

Глава 3. Многокритериальные условия оптимальности морских технических средств 209

3.1. Преобразования над экономическими критериями как операции над интересами и правами субъекта в составе морских технических средств, имеющих комплексный характер 210

3.2. Применение метода составных критериев для обобщения частных критериев эффективности в общий критерий, используемый в условиях оптимальности морских технических средств 214

3.3. Критерий Вальда как принцип «наибольшей осторожности» в отношении свойства оптимальности морских технических средств 223

3.4. Критерий Гурвица как принцип «разумного оптимизма» в отношении свойства оптимальности морских технических средств 227

3.5. Критерий Севиджа как принцип «максимизации минимальных преимуществ» в отношении свойства оптимальности морских технических средств 233

3.6. Критерий оптимальности морских технических средств, представляющий свертку в виде функций Кобба-Дугласа 239

3.7. Обобщение подходов для многокритериальных условий оптимальности морских технических средств 242

3.8. Метод уступок и возможности компромиссов в многокритериальных условиях оптимальности морских технических средств 249

3.9. Формальные подходы для условий многокритериальной оптимальности морских технических средств 253

3.10. Возможности использования критериев оптимальности морских технических средств, выражаемых не экономическими показателями 257

Глава 4. Принципы определения стоимости, как меры полезности и критерия оптимальности морских технических средств 262

4.1. Определение стоимости морских технических средств на основе анализа их полезности 263

4.2. Применение операционных расходов для определения стоимости, как меры полезности с целью использования в составе условий оптимальности морских технических средств 269

4.3. Использование совокупного дохода для определения стоимости, как меры полезности и компонента критерия оптимальности морских технических средств 273

4.4. Обобщение способов определения стоимости и обоснование вклада морских ресурсов в стоимость как меру полезности морских технических средств, имеющих комплексный характер 277

4.5. Методы определения стоимости как меры полезности морских технических средств, основанные на моделировании денежных потоков 284

4.6. Комплексный метод определения стоимости как меры полезности морских технических средств 299

4.7. Косвенные методы определения стоимости морских технических средств 305

4.8. Методы определения стоимости морских технических средств на основе сравнений с аналогами для использования в составе показателей и критериев эффективности 310

4.9. Определение стоимости на основе анализа производственных затрат и износа морских технических средств 334

Глава 5. Экономическое моделирование морских технических средств. Комплексный и замкнутый характер моделей 340

5.1. Модель технико-экономических показателей транспортного судна 345

5.2. Модель технико-экономических показателей промыслового судна для варианта автономной работы 368

5.3. Математическое моделирование судна, применяемого в промысловой экспедиции 3 84

5.4. Модель технико-экономических показателей судна специального назначения 3 86

Заключение 389

Указатель литературы 398

Приложения.

• Оптимальность морских технических средств при отсутствии ограничений
• Использование критерия приведенных затрат для оценки эффективности морских технических средств
• Критерий Вальда как принцип «наибольшей осторожности» в отношении свойства оптимальности морских технических средств
• Использование совокупного дохода для определения стоимости, как меры полезности и компонента критерия оптимальности морских технических средств

Введение к работе

В России, как и в других индустриальных государствах, основной движущей силой для производства морских технических средств является промышленная деятельность, направленная на освоение морских ресурсов.

Освоение морских ресурсов является исключительно актуальным с социально-экономической точки зрения. Кроме этого, освоение морских ресурсов за пределами национальной юрисдикции имеет важное политико-экономическое значение /110/. По-видимому, ценность морских ресурсов подлежит объективному исследованию только в контексте технологических возможностей их освоения, причем ценность морских ресурсов является необходимым условием эффективности морских технических средств. По указанным причинам в данном исследовании эффективность, стоимость и оптимальность технических средств при освоении морских ресурсов рассматриваются как смежные грани комплексной задачи.

Предметом является исследование закономерностей взаимодействия элементов комплекса состоящего из следующих объектов - морской среды и ресурсов, технических средств и субъекта, а также поиск способов использования этих закономерностей в интересах субъекта путем разработки принципов проектирования морских технических средств. Методологическая актуальность данного исследования обусловлена тем, что неизвестны закономерности взаимодействия элементов и принципы проектирования морских технических средств, имеющих комплексный характер в указанном определении.

Взаимодействие элементов в составе комплекса заключается в проявлении их свойств. Свойства субъекта характеризуются интересами и правами в отношении интересов, которые могут быть выражены экономически, а также обязанностями; свойства морской среды, частью которой являются морские ресурсы, формулируются с точки зрения физических законов, климатических, географических, биологических и биохимических, геологических, этнографических характеристик, с учетом национальных особенностей населения побережий и юрисдикции, а также с точки зрения показателей ценности морских ресурсов, промышленного и экономического потенциала побережий. Физические свойства технических средств при взаимодействии с водной средой, и эксплуатационные характеристики, которые характеризуют соответствие технических средств интересам субъекта, в частности, морских судов, представлены мореходными качествами судов, а в более общей трактовке для широкого класса технических объектов - морскими качествами.

В методологическом смысле под морской средой подразумевается не только физическая водная среда, но море как водоем, имеющий характеристики географического положения, климатических условий, биологических ресурсов, полезных ископаемых морского дна, промышленного потенциала побережий, интенсивность, морских транспортных перевозок, и другие характеристики, которые могут быть связаны с экономическими или иными интересами субъекта в морских условиях. Морскими ресурсами является часть морской среды, в отношении которой выражены интересы субъекта.

Интересы субъекта характеризуются следующими функциями в условиях моря: транспортная, промысловая, освоение природных ресурсов, воєнно- политическая, обслуживание морской техники, навигационное обслуживание, аварийно-спасательные работы, инженерно-технические работы, научно-исследовательские работы и т.д. Социальное и экономическое значение разных видов деятельности, связанных с использованием морских ресурсов, с производством, продуктивным использованием и утилизацией морских технических средств является исключительно важным.

Методологические принципы оптимизационного проектирования морских технических средств, имеющих комплексный характер, адекватно отражающие при выборе оптимальных сочетаний характеристик интересы субъекта для инвестирования во вновь разрабатываемые, модернизируемые технические средства или в технологические циклы, относя к циклу, производство, включая проектирование, продуктивное использование и утилизацию, требуют постоянного совершенствования в соответствии с современным уровнем развития науки.

Наиболее существенные результаты в области теории проектирования судов и техники освоения океана в России достигнуты к 50 - 80 годам XX века (создание ледоколов с атомными силовыми установками, транспортных и промысловых судов новых типов, научно-исследовательских судов, послевоенная конверсия предприятий, освоение ранее не использовавшихся месторождений на шельфе и т.д.). В этот же период в основном завершилось формирование современных представлений о методах проектирования судов и технических средств освоения океана, был опубликован ряд монографий, учебников и выполнены важнейшие научные работы. Результаты, достигнутые в указанный период в области теории проектирования судна, отражены в книгах ученых Л. М. Ногида /119, 120, 121/, В. Л. Поздю-нина /128/, В. В. Ашика /3,4/, А. В. Бронникова /12,13, 14/, А. А. Нарусбаева /114/.

Различные аспекты современной теории оптимизации судна разрабатывались в трудах ученых: В. М. Пашина /124, 125, 126/, А. Н. Вашедченко /24/, И. Г. Захарова /90/, А. И. Ракова /1,130,131/, Л. Ю. Худякова /166/, Б. А. Царева /167, 168, 169/, А. И. Гайковича /80/, Г. Ф. Демешко /145/ и др.; в области теории экономических обоснований судна в трудах: В. И. Краева /96, 97, 98/, Л. Б. Бресла-ва /10, 11/, В. П. Соколова /142, 143, 144/, Н. П. Любушина /103, 170/, В. Е. Астахова /2/; исследования конъюнктуры рынка судостроительной продукции велись С. И. Логачевым. В данной работе применяются общие подходы в области математических основ для условий оптимальности используются подходы, изложенные в книгах: Н. Н. Моисеева /111/, Д. А. Молодцова /112/, М. И. Месаровича, И. Такакхара /108,109/; в сфере общей экономики и теории бизнеса: Д. Рикардо /134/, М. А. Федотовой /122/, Е. И. Тарасевича /148/, Генри С. Харрисона /81/, Дж. Фридмана и Н. Ордуэй /161/, Г. М. Десмонда и Р. Э. Келли /86/.

Исследования в области методологии оптимизации морских технических средств по экономическим критериям осуществляются автором с 1984 г. На разных этапах работы автор получал коллегиальную поддержку со стороны профессоров Ю. С. Крючкова, А. Н. Вашедченко, Б. Ф. Титаева, В. Г. Бугаева, В. А. Кулеша, заместителя генерального директора ОАО «ДНИИМФ» по НИР Е. М. Новосельцева, а также поддержку ученых Морского института Дальневосточного государственного технического университета и кораблестроительного факультета Николаевского кораблестроительного института.

Обращение России к мировой экономике приводит к изменению движущих мотивов, в том числе в сфере освоения морских ресурсов, в области судостроения, судоходства, судоремонта и др., а также к участию в международной специализации в этих отраслях.

Состояние исследований в смежных областях в начале XXI века можно охарактеризовать следующим образом. Существенные изменения в сфере автоматизации научных исследований и процессов проектирования в ряде случаев сокращают потребность в экспериментальных исследованиях, которые заменяются методами «машинного эксперимента». Некоторые явления, имеющие непосредственное отношение к проектированию морских технических средств, например, экономические явления, иначе как методами математического моделирования с применением современной прикладной математики программного обеспечения не воспроизводимы.

Рост значимости методов оптимизации по экономическому критерию при проектировании морских технических средств обусловлен объективными и субъективными причинами. Объективная причина, приводящая к усилению роли методов оптимизации морских технических средств по экономическому критерию связана с ростом капиталоемкости морских технических средств. Субъективная причина, по-видимому, связана с малопригодностью традиционных методов основанных на преобладающем использовании аналогов для проектирования морских технических средств новых типов, учитывая нетрадиционный характер решений и недоступность аналогов.

Несмотря на то, что расходы по содержанию научно-исследовательской базы при неизменности традиционных научных направлений обычно возрастают, т.к. накапливаются основные фонды и, соответственно, растут потребности в новых инвестициях по обслуживанию основных фондов, научное значение новых результатов по традиционным направлениям, как правило, сокращается на фоне увеличения массы уже накопленных результатов за предшествующий период. Указанная причина, по-видимому, наряду с общими экономическими проблемами, может обусловливать необходимость поиска новых направлений, актуальность которых предопределяется изменчивостью и текущим состоянием внешних условий.

Ввести определение «морские технические средства» формально можно путем углубления или расширения методологических понятий за пределы обособленных классов морских технических объектов.

Морская техника - это более широкое методологическое понятие, чем, например, судно. Наименование класса объектов, например, термин «судно», обозначающий объект, который имеет мореходные качества и эксплуатационные характеристики, предполагает повторяемость свойств, присущих данному классу на множестве объектов.

По прагматическим соображениям целесообразно не причислять к определению морским техническим средствам обособленные понятия, такие, как судно, судовое устройство, судовая система, судовая силовая установки и др., имеющие собственное наименование как класс объектов с повторяющимися свойствами, т.к. методология в отношении объектов указанных классов является предметом других исследований.

В то же время достаточно обширная совокупность морских технических объектов, объединяемых свойством единичности или малочисленности (например, ввиду новизны), составляет содержание понятия «морские технические средства», не включая объекты с повторяющимися свойствами, имеющие собственные наименования.

Исторически любые объекты искусственного происхождения представлены изначально в единичном числе. Говоря о тенденциях, а не о твердом правиле, термин «морские технические средства» может являться целесообразным для объектов, вновь разработанных или впервые произведенных, представленных в единичном числе, в силу новизны или малочисленности, которых, иной термин, кроме как «морские технические средства», не подобран. Обособленность на основе малочисленности или единичности морских технических средств в представленном формальном определении может являться основанием для использования наименования «морские технические средства (в малом)».

Формальное определение «морские технические средства (в малом)» имеет временной характер и основано на анализе последовательности событий, в результате которых морские технические средства выделяются в обособленный класс, поскольку появление единичных или малочисленных морских технических средств предшествует их воспроизводству и выделению в отдельный класс объектов с повторяющимися свойствами, или предшествует не выделению в отдельный класс, а сохранению малочисленности. В последнем случае наименование «морские технические средства (в малом)» устойчиво.

Из представленных обобщений следует, что аналоги при проектировании морских технических средств в рассмотренном определении малоприменимы, т.к. при использовании аналогов объект имеет общие с ними свойства и наименование и относится к обособленному классу, например, к судам, устройствам, системам, приборам или т.д., что является отступлением от понятия «морские технические средства».

Представленные выкладки относительно определения «морские технические средства» можно распространить на элементы конструкции судна, систем, устройств, и т.д., продолжая анализ в направлении детализации. На всех уровнях детализации к морским техническим средствам будут отнесены отличающиеся объекты или конструктивные отличия от аналогов, с которыми этот объект схож в остальном и образует обособленный класс.

Разработка методологии проектирования морских технических средств в рассматриваемом определении, по-видимому, является в большей степени научным направлением, чем прикладной дисциплиной, поскольку объект, относящийся к понятию «морские технические средства» в данном определении характеризуется новизной, т.е. единичностью или малочисленностью.

Морские технические средства в самом общем формальном определении, т.е. в определении, не относящемся к какой-либо методологии, не требуют классификационных признаков, кроме буквального наименования этого класса объектов. Понятие «морские технические средства в наиболее общем смысле» не вводится в данном исследовании, а используются, как данное. Таким образом, фор мальное определение «морские технические средства (в малом)» введено выше, исключая те объекты из числа морских технических средств в наиболее общем смысле, которые выделены в обособленные классы.

В пространственном (масштабном) измерении можно получить иное формальное определение «морские технические средства», что поясняется примером. Флот является более обширным техническим объектом, чем судно. Флот в комплексе с обеспечивающими объектами и средствами или объединение нескольких флотов и иных предприятий может не иметь обособленного наименования, но, без сомнения, указанный комплекс относится к морским техническим средствам. То же можно сказать о совокупности технических средств освоения шельфа в определенном районе и т.д.

Морские технические средства (в большом) - объекты, имеющие морские качества и эксплуатационные характеристики, включая объекты, выделенные в обособленные классы. Понятие «морские технические средства (в большом)» вводится формально. Дополнение «в большом» относится к превышению пределов глобализации в масштабе технических объектов, выделенных в обособленные классы, имеющие собственное наименование.

Представленные временное и масштабное определения «морские технические средства» в малом и в большом имеют формальный характер потому, что морская среда или морские ресурсы, а также, субъект существенным элементом обоих определений не являются. Кроме этого, морские технические средства в формальных определениях не имеют комплексного характера, поскольку не предполагаются другие элементы, помимо технических средств, которые во взаимодействии могли бы образовать комплекс. При этом формальные методы достаточно универсальны и могут применяться для определений различной промышленной техники.

В современных условиях принципы определения морских технических средств могут в прикладных целях реализовываться в виде принятого в ряде исследований перечня объектов, относимых к морским техническим средствам: технических средств освоения шельфа; научно-исследовательских судов и базирую щихся на них подводных технических средств; систем для глубоководной добычи полезных ископаемых, судов для базирования этих систем и судов снабжения; опытных образцов технических средств (например: приборов для измерения параметров водной среды, средств автоматизации, систем и устройств и др.), а также базовых судов, которые оборудованы этими образцами и т.д. Перечисленные объекты можно считать частными примерами, преимущественно относящимися к формальному определению «морские технические средства (в малом)», кроме технических средств освоения шельфа, рассматриваемых в широком смысле, а не на уровне частных элементов.

Для формулирования методологических принципов оптимизационного проектирования морских технических средств при введении этого понятия следует ориентироваться на возможность введения условия оптимальности и критерия.

В качестве критерия эффективности в составе условия оптимальности морских технических средств обычно используется экономический показатель, который характеризует степень соответствия морских технических средств интересам субъекта. Таким образом, морские технические средства как объект оптимизации имеют комплексный характер как минимум в силу следующих условий: в силу объединения субъекта и технических средств как объекта оптимизации в составе комплекса; в силу комплексного характера интересов субъекта к техническим средствам, предполагая, что интересами субъекта в комплексе является, как минимизация затрат, так и максимизация доходов, а также возможные иные интересы; в силу комплексной структуры субъекта, к которому следует отнести взаимодействующие компоненты - собственник, партнеры, оператор, властные структуры, контрольные, инспекционные, прочие службы.

Любой отдельно взятый компонент комплекса, являющегося объектом оптимизации, не может сам по себе рассматриваться как объект для оптимизации, т.к. объект, не исследуемый с учетом структуры и взаимодействия частей в составе комплекса, для условий оптимальности не пригоден в качестве основы при формулировании компромисса, лежащего в основе оптимальности.

В качестве объекта оптимизации морские технические средства не могут заменяться одним из элементов комплексного объекта. Например, судно, как таковое, не тождественно объекту оптимизации, рассматриваемому комплексно- судно плюс субъект, поскольку объект оптимизации в указанном составе помимо судна формально включает также второй элемент-субъект, который расширяет комплексный объект за пределы понятия «судно» . Объект оптимизации в данном примере не является судном, но включает судно и относится к морским техническим средствам, имеющим комплексный характер. .

Нужно добавить, что в известных исследованиях, относящихся к области изучения методов оптимизации проектных характеристик судна, комплексный характер объекта обычно предусматривается, но чаще вводится неявно. При этом не поясняется, что для целей оптимизации в состав объекта вводятся иные компоненты, и объект в результате не сводится к судну, а относится к морским техническим средствам, имеющим комплексный характер.

Мотивом субъекта обычно является доступ к морским ресурсам, а не производство морских технических средств как таковых, кроме, возможно, создания морских технических средств (в малом), которые в соответствии с введенным выше формальным определением характеризуются единичностью, малочисленностью, не выделены по указанной причине в обособленный от морских технических средств класс, и могут производиться, например, как опытные образцы, предполагая, что ощутимый доступ субъекта к морским ресурсам будет осуществляться при условии тиражирования опытного образца. Образец при этом выделится в обособленный от морских технических средств класс и далее не будет причисляться в соответствии с формальным определением к морским техническим средствам (в малом).

Рассматривая как образный пример судно в отрыве от морской среды и морских ресурсов (например, судно, которое нельзя доставить к морю), следует признать, что исключается возможность формулирования условий оптимальности и критерия, как меры соответствия судна интересам субъекта в доступе к морским ресурсам. Кроме этого, видно, что при условии совмещения судна и морской среды любые экономические показатели и критерии зависят не только от характеристик судна, но в значительной мере от продуктивности морской среды (учитывая любые функции субъекта в морских условиях).

Комплексный характер морских технических средств относительно условий оптимальности по экономическому критерию не является полным, если в состав комплекса, включающего технические средства (например, судно) и субъект, как третий элемент не включаются морские ресурсы, т.е. часть морской среды, доступ к которой соответствует мотивам субъекта.

Учитывая, что понятие «морские технические средства, имеющие комплексный характер» вводится не с формальной, а с методологической точки зрения для использования в целях введения условий оптимальности морского технического объекта, выделенного в обособленный класс (например, для судна) путем дополнения указанного объекта недостающими компонентами (морскими ресурсами и субъектом), образующими морской технический комплекс совместно с указанным объектом, не является отступлением от методологической корректности точка зрения, что морские технические средства, имеющие комплексный характер-это любые морские технические объекты (в частности, морские суда), исследуемые на предмет оптимальности в комплексе с взаимодействующими элементами.

Понятие «морские технические средства, имеющие комплексный характер», можно рассматривать на разных уровнях обобщения как обозначение развивающейся системы трех взаимодействующих первичных элементов. В данном смысле к морским техническим средствам можно отнести не только судно во взаимодействии с морскими ресурсами и субъектом, но и подсистему судна, например, судовое устройство или судовую систему как объект оптимизации во взаимодействии с морскими ресурсами и субъектом в соответствии с функцией судового устройства или судовой системы. Кроме этого, к морским техническим средствам можно отнести более общую систему, для которой судно является подсистемой, если более общая система может быть представлена состоящей из трех указанных компонентов. По-видимому, к морским техническим средствам, имеющим комплексный характер, или к компонентам комплекса, нельзя отнести те тех нические объекты, для которых с методологической точки зрения невозможно установление взаимодействий с ресурсами или субъектом, что тождественно невозможности установления интереса субъекта к морским ресурсам посредством продуктивного использования технических средств.

В иллюстративном порядке методологические понятие «морской технический комплекс» как взаимодействие технических средств, морских ресурсов и субъекта, предопределяющее свойства морских технических средств для любых уровней диалектического обобщения, можно сравнить с физической молекулой, которая обусловливает свойства вещества на любом уровне; с биологической клеткой, которая предопределяет свойства организма; с понятием числа в математике, свойства которого соответствуют свойствам функций и множеств и т.д.Нужно дополнить, что исследуемые на предмет оптимальности морские технические средства, имеющие комплексный характер, вводимые в пространственном измерении состоящими из трех взаимодействующих элементов (технических средств, субъекта и морских ресурсов) или состоящими из трех взаимодействий между парами указанных элементов, подлежат анализу также в циклическом измерении или, иначе говоря, во временном измерении, соотнося со временем последовательность перечисленных дальше технологических этапов или трехэтап-ных циклов -производства, включая проектирование, продуктивного использования, утилизации и т.д.

В данном исследовании морские технические средства, имеющие комплексный характер, к числу которых в качестве компонента может относиться судно как объект оптимизации, анализируются при введении условий оптимальности и критериев эффективности именно в указанном составе взаимодействующих элементов и последовательных технологических циклов, которые составляют не формальное, а методологическое определение морских технических средств, имеющих комплексный характер.

Формальные определения не имеющих комплексного характера морских технических средств (в малом и в большом) не могут являться основанием для введения условий оптимальности и критериев эффективности, т.к. морские техни ческие средства в формальных определениях не содержат оснований для определения мотивов субъекта и оснований для компромисса, необходимого в соответствии с принципами оптимальности.

Выше показано, что формальные определения морских технических средств (в малом и в большом) взаимосвязаны с учетом способа введения, что в обоих вариантах осуществляется путем отделения обособленных классов от морских технических средств в наиболее общем смысле, хотя в первом варианте обособление имеет временной характер, а во втором - пространственный. Нужно пояснить связь формальных определений с неформальным, т.е. с методологическим определением морских технических средств, имеющих комплексный характер. По существу, достаточно показать связь методологического определения с одним из формальных, при этом связь со вторым ясна.

Методологическое определение морских технических средств, имеющих комплексный характер, связано с формальными определениями мотивов введения этих понятий. Нужно учесть, что методологическое определение вводится с позиций методологических принципов оптимизации морских технических средств, причем, оптимизация как метод определения характеристик, является альтернативой иным методам, основанным на использовании аналогов, предполагая наличие аналогов, как обособленных классов объектов с повторяющимися свойствами.

Таким образом, методологическое определение морских технических средств, имеющих комплексный характер, вводится, как результат логической последовательности, которая включает безаналоговый подход к определению характеристик (при ограниченных возможностях применения аналогов при проектировании), введение оптимизации как способа безаналогового подхода и введение понятия «морские технические средства, имеющие комплексный характер» как объекта методологии оптимизации. Предпосылки для формальных определений морских технических средств также связаны с отделением тех объектов, которые характеризуются аналогией свойств и обособлены от морских технических средств в наиболее общем смысле в отдельные классы.

Различие формального и методологического подходов к определению морских технических средств состоит в том, что в рамках формального подхода объекты, обособленные в классы, отделяются от морских технических средств для определения этого понятия, а в рамках методологического подхода способы проектирования объектов, обособленных в классы, основанные на использовании аналогий отделяются от методов оптимизации, что, в конечном счете, приводит к методологическому определению морских технических средств, имеющих комплексный характер, как объектов оптимизации.

Методологическое определение морских технических средств, имеющих комплексный характер, дает возможность формулирования базовых технологических предпосылок, к числу которых, помимо циклической последовательности этапов (производство, продуктивное использование и утилизация), следует отнести обобщающую концепцию: в основе производства морских технических средств заложено соединение компонентов комплекса - технических средств, морских ресурсов и субъекта, а остальные операции (постройка технических средств, организация субъекта и установление юрисдикции, допускающей субъекта к ресурсам), подчинены указанной общей концепции. Причем, соединение морских ресурсов, технических средств и субъекта хронологически является завершающим технологическим этапом, производство техники имеет технологический характер, а организация субъекта и установление юрисдикции, допускающей субъекта к ресурсам, могут иметь правовой или экономический характер, влияя, тем не менее, на критерий эффективности в составе условия оптимальности морских технических средств.

Объект в составе условий оптимальности представлен характеристиками. Предприятия, осуществляющие производство и утилизацию морских технических средств, а также морские технические средства, как таковые, представлены во многом общим сочетанием характеристик как объект оптимизации. Т.е. предприятия определяются характеристиками тех морских технических средств, которые на предприятиях производятся или утилизируются. Степень соответствия характеристик предприятий, осуществляющих производство и утилизацию морских тех нических средств, и характеристик морских технических средств, как таковых, отражает степень соответствия условий оптимальности в отношении морских технических средств и условий оптимальности, если объектами являются предприятия.

Таким образом, выше введены три определения морских технических средств. А именно, формальные определения: морские технические средства «в малом» и морские технические средства «в большом» и методологическое определение морских технических средств, имеющих комплексный характер. Понятие «морские технические средства в наиболее общем смысле», как отмечено, не вводится в данном исследовании, а используется, как данное и является основанием для формулирования перечисленных определений.

По-видимому, дополняя определение объекта (т.е. морских технических средств, имеющих комплексный характер и исследуемых на предмет оптимальности) относительно введенного предмета исследования (методологических принципов в составе условий оптимальности) необходимо пояснить ряд частных вопросов, следующих из рассмотренных обобщений. К числу указанных вопросов можно отнести рассматриваемые ниже: отделение понятия «морские технические средства» от смежного в определенном смысле понятия «гидротехнические средства»; общую характеристику сопредельных оптимизационных задач - внешней и внутренней.

Похожие понятия «морские технические средства» и «гидротехнические средства», по-видимому, подлежат оптимизации на различной методологической основе, а предпосылки для данного заключения состоят в следующих отличиях этих объектов: гидротехнические средства изменяют свойства водоема, а морские технические средства действуют в предположительно не изменяемом водоеме, точнее, возможные изменения водоема не являются результатом действия морских технических ср едств; морские технические средства применяются внутри водоема, а гидротехнические средства действуют на границе водоема, в том числе на границе между водоемами или на границе водоема и континента; морские технические средства производятся вне водоема, а гидротехнические средства производятся в условиях водоема.

Цель представленного исследования - разработка методологических подходов к определению главных характеристик морских технических средств, имеющих комплексный характер, соответствует внешней задаче теории проектирования наряду с методами определения элементов, что в соответствии с системными принципами относится к предмету внутреннего проектирования. Таким образом, внутренней задачей по отношению к рассматриваемой в данном исследовании является оптимизация элементов, а объектом для внутренней задачи (или подсистемой морских технических средств, которая исследуется как объект в составе внутренней задачи) могут являться технические средства, как таковые, во взаимодействии с морской средой, но не с субъектом.

Т.е. в задаче внутреннего проектирования, которая рассматривается как граничащая с решаемой задачей, помимо субъекта к объекту оптимизации не относится часть морской среды, на которую обращены интересы субъекта, т.е. к объекту в задаче внутреннего проектирования помимо субъекта не относятся морские ресурсы. В составе условий задачи внутреннего проектирования исследуется взаимодействие технических средств с иными свойствами морской среды, кроме морских ресурсов.

Объект в задаче внутреннего проектирования, которая граничит с решаемой задачей, состоит, таким образом, из двух элементов - из технических средств и морской среды за вычетом морских ресурсов, а решение внутренней задачи в представленных терминах может заключаться в исследовании взаимодействия морской среды и технических средств, причем результаты, будут являться внутренними ограничениями для внешней задачи, решаемой в данном исследовании. В частности, для внутренней задачи теории проектирования судов, как известно, объектом является судно, взаимодействующее с водной средой, а предметом - ограничения, используемые в задаче внешнего проектирования, т.е. оптимальные элементы судна.

Более общей системой, в которой находится объект данного исследования -морские технические средства, имеющие комплексный характер, включающие морские ресурсы, технические средства и субъект, является сочетание морской среды, в которой есть морские ресурсы, экономического окружения, в котором представлено множество взаимодействующих субъектов, и правовой среды, включая разнообразные юрисдикции в отношении ресурсов и субъектов. Более общая система может не содержать технических средств, поскольку сочетание морской среды, экономического окружения и правовой среды является объектом исторического развития и на начальных этапах этого развития не предусматривается наличие технических средств, которые можно считать одним из результатов развития морской среды, экономического окружения и правовой среды.

Таким образом, объект внутренней задачи по отношению к оптимизации морских технических средств можно ввести в пространственном измерении, отделив субъект и морские ресурсы от понятия морских технических средств, имеющих комплексный характер. А объект внешней задачи можно ввести в историческом (или временном) измерении, заменяя морские технические средства, имеющие комплексный характер, на исторически развивающуюся систему взаимодействия морской среды, экономического окружения и правовой среды, причем, к указанной системе можно причислять или не причислять технические средства.

Поскольку в соответствии с системными принципами объект в составе условий оптимальности вводится как элемент системы, уместна следующая образная аналогия. Система взаимосвязи между объектами, введенными выше как морские технические средства, имеющие комплексный характер, образно говоря, может сравниваться со структурой кристаллической решетки, узлы которой, соответствуют взаимодействующим морским техническим комплексам. Устойчивость структуры «кристаллической решетки», в которой взаимодействуют морские технические комплексы, основывается на обособленности интересов собственников и прав в отношении интересов и на законах сохранения при обмене собственностью между субъектами.

По-видимому, непрерывность иерархии уровней административной взаимосвязи между субъектами плановой экономики не является характерным системным принципом в современных условиях, т.к. приватизация собственности и уст ранение административного центра приводят к разрушению вертикальных связей на всех уровнях.

Подводя итог, можно сделать обобщение: для формулирования принципов оптимальности наиболее актуально методологическое определение морских технических средств, имеющих комплексный характер, что составляет предмет введения, а также определение условий оптимальности и критерия эффективности морских технических средств, что рассматривается в основной части исследования.

Предметом исследования являются: формулирование условия оптимальности применительно к введенному объекту - морским технически средствам, имеющим комплексный характер, включая определение критерия и ограничений; разработка принципов построения математических моделей морских технических средств, включая связанные с условием оптимальности принципы классификации математических величин в составе модели и включая структуру математической модели, которая должна быть полной и замкнутой, т.е. иметь целостный характер; выполнение тестовых вычислений, иллюстрирующих результаты и характеризующих работоспособность моделей. Критерий исследуется на предмет формального соответствия целям использования в составе условий оптимальности и на предмет методологического соответствия мотивам субъекта по отношению к морским ресурсам и техническим средствам. С формальной точки зрения критерий должен быть пригоден для создания целостной математической модели, которая строится от критерия посредством упорядочивания математических величин в классы по введенным признакам, характеризующим отношение критерия к каждой математической величине. Кроме этого, с формальной точки зрения, оптимальное по определенному критерию сочетание характеристик должно обладать как общей, так и сравнительной эффективностью, а критерий должен математически выражаться в форме, пригодной для использования в прикладных расчетах. Критерий как выражение мотивов субъекта по отношению к технически средствам и морским ресурсам является технико-экономическим понятием, и исследование критерия с методологической точки зрения включает анализ известных критериев на предмет возможных противоречии при их использовании в составе условий оптимальности морских технических средств, исследование в тех же целях комплексных критериев, используемых в многокритериальных условиях оптимальности, и аналогичный анализ приравниваемых к критериям способов определения стоимости как меры полезности морских технических средств, рассматриваемых как обособленное множество экономических критериев.

Методология оптимизационного проектирования морских технических средств, имеющих комплексный характер, основана на следующих общих предпосылках: на экономическом анализе и на исследованиях ограничений - физических, технологических и т.д. Экономический анализ как один из компонентов применяемой методологии, в последние годы развивается более интенсивно, чем исследование ограничений, по следующим причинам: внедрение в экономику отношений собственности; увеличение капиталоемкости морских технических средств; преобладание исследований ограничений в предшествующий период и недостаток исследований в области экономики морских технических средств.

В данном исследовании для формулирования условий оптимальности используются как традиционные предпосылки - свойства технических средств при взаимодействии с морской средой, т.е. мореходные качества и эксплуатационные характеристики - для судна, так и вводимые предпосылки - свойства морских технических средств при взаимодействии с субъектом, т.е. при взаимодействии с интересами субъекта в отношении морских ресурсов. Основное внимание в исследовании уделяется вводимым предпосылкам. Специфика морских технических средств, имеющих комплексный характер, как объектов методологии проектирования проявляется во взаимодействии элементов комплекса между собой. Современные методологические подходы для формулирования условий оптимальности подлежат введению для морских технических комплексов именно в указанном определении.

По-видимому, представленное исследование не относится к сфере экономики, несмотря на значительное количество выкладок экономического характера. А именно, в работе не формулируются новые экономические законы и экономиче ские понятия, а только применяются в составе условий оптимальности известные в экономике законы и понятия, в частности, методологическая взаимосвязь стоимости и эффективности по отношению к введенному понятию морских технических средств, имеющих комплексный характер, или к отдельным элементам комплекса. Значительное количество выкладок экономического характера обусловлено использованием для формулирования задачи внешнего проектирования метода, в основе которого лежит анализ влияния типичных мотивов субъекта к освоению морских ресурсов на оптимальные сочетания характеристик технических средств, с учетом того, что субъект, морские ресурсы и технические средства являются элементами морского технического комплекса. С такой же точки зрения для формулирования задачи внутреннего проектирования, например, для определения элементов судна, преобладающими могут являться выкладки из области теории корабля или строительной механики.

Новизна вводимых научных подходов, относящихся к области внешнего проектирования, обусловлена следующим: малоизученностью объекта- морских технических средств, имеющих комплексный характер, как системы взаимосвязей между компонентами на разных уровнях - механическом, экономическом, технологическом и т.д.; изменениями, произошедшими в экономике и промышленности - созданием нового типа отношений собственности и нового типа производственных отношений, углублением международного разделения производства и специализации, тенденциями глобализации мировой экономики; прогрессом в смежных областях науки и техники - в кибернетике и в прикладной математике (в форме программного обеспечения).

Объект исследования: изучаемые на предмет формулирования принципов оптимальности и теоретических основ оптимизации морские технические средства, имеющие комплексный характер, т.е. морской технический комплекс, рассматриваемый на этапах производства, продуктивного использования и утилизации и включающий взаимодействующие технические средства, морские ресурсы и субъект.

Предмет и цель исследования.

Предметом является исследование закономерностей взаимодействия элементов комплекса, состоящего из следующих объектов - морской среды, технических средств и субъекта, а также поиск способов использования этих закономерностей в интересах субъекта путем разработки принципов проектирования морских технических средств.

Цель исследования заключается в выполнении теоретических обоснований, включая введение системы понятий и принципиальных подходов к представлениям об оптимальности морских технических средств, имеющих комплексный характер, в анализе и математическом моделировании морских технических средств, в выполнении статистических исследований для обоснования данных, в осуществлении необходимых тестовых вычислений, выполняемых в совокупности, как численный эксперимент, а также в разработке прикладных методов и в осуществлении опытных исследований в форме использования прикладных результатов.

Задачи исследования. К задачам исследования относятся: введение и обобщение в форме системы унификации понятий, используемых для формулирования условий оптимальности и критериев эффективности и раскрывающих предмет - теоретические основы оптимизации морских технических средств, имеющих комплексный характер и представляющих взаимодействие технических средств, субъекта и морских ресурсов; определение принципов системного подхода применительно к используемым математическим моделям и экономическим критериям, разрабатываемым в целях оптимизации морских технических средств, имеющих комплексный характер; исследование представлений об оптимальности для построения критериев эффективности морских технических комплексов -формально-логический, экономический и структурный анализ критериев; анализ свойств стоимости как меры полезности морских технических средств, имеющих комплексный характер, для формулирования критерия в составе условия оптимальности, введение стоимости морских ресурсов в качестве критерия оптимальности, т.е. вклада ресурсов в стоимость морских технических средств; совершенствование подходов к разработке алгоритмов и оптимизационных моделей мор ских технических средств, разработка методологических принципов построения оптимизационных моделей, а именно, создание способов классификации математических величин в составе моделей; разработка математических формул и прикладных моделей морских технических комплексов, обоснование данных и выполнение тестовых вычислений, методические разработки, автоматизация выкладок и создание программного обеспечения для использования в задачах оптимизации морских технических комплексов, статистические исследования, направленные на обоснование данных для решения перечисленных задач.

Методы исследования. Применяются теоретические методы, включая методологические обобщения для определения системы понятий, математический анализ и моделирование, математическое программирование, статистическое обоснование данных и выполнение тестовых вычислений, рассматриваемых как численный эксперимент, экономический анализ, а также, опытные методы, основанные на решении прикладных задач в порядке практического использования результатов исследования и основанные на анализе и обобщении данных в отношении морских технических средств.

Научная новизна. Морской технический комплекс вводится как система взаимодействующих технических средств, в частности гражданских судов, морских ресурсов и субъекта и является целостным, сложным и организованным объектом, имеющим специфические закономерности функционирования и развития, отличающиеся от таковых у составных элементов. Внутреннее состояние комплекса предопределяется не только внешними, но и внутренними условиями. Комплекс является структурно упорядоченным относительно принципов оптимальности, в соответствии с которыми, суждения о предпочтительности вариантов технических средств, представленных сочетаниями характеристик, подчинены мотивам субъекта к освоению морских ресурсов.

Подходы к оптимизации базируются на формулировании условий оптимальности морских технических комплексов во введенном определении с позиций эффективности в макроэкономическом окружении и раскрываются в совокупности следующими наиболее общими принципами:

- обоснованием критерия оптимальности для гражданских судов и морских технических средств как вклада морских ресурсов в стоимость комплекса, и обоснованием ограничений для условий оптимальности как предельной меры морских ресурсов и предельной меры инвестиций, являющихся характеристикой субъекта в составе комплекса;

- обоснованием двухкомпонентного характера целевой функции, как результата приведения критериев сравнительной и общей эффективности, например к стоимости, используемой в качестве критерия оптимальности морских технических средств;

- формально-логическим обобщением подходов: при формулировании условий оптимальности морских технических средств; при классификации математических величин в составе моделей; при исследовании устойчивости оптимального сочетания характеристик;

- системой унификации понятий, используемых для формулирования условий оптимальности морских технических комплексов;

- функциональными зависимостями критериев оптимальности различных видов, в том числе для многокритериальных условий оптимальности, от характеристик судов в составе морских технических комплексов;

- рекомендациями по определению с использованием уравнений эффективности главных характеристик гражданских судов в составе морских технических комплексов.

Введенные научные положения дают возможность по-новому смотреть на процессы оптимизационного проектирования морских технических комплексов и судов, входящих в их состав, а также повысить качественный уровень и обоснованность проектных решений и улучшить эксплуатационные характеристики.

Созданные при работе над диссертацией технические решения в отношении устройств, базирующихся на морских судах и предназначенных для освоения ресурсов морского дна, защищены патентами на изобретения.

Структура и объем исследования.

Материал исследования изложен в пяти главах. Приложение к диссертации состоит из шести частей. В первой главе формулируются условия оптимальности морских технических средств, имеющих комплексный характер: при отсутствии ограничений; при условии ограничений; уравнения эффективности транспортного и промыслового судов как результат выполнения условия оптимальности; условие оптимальности для судна специального назначения; рассматриваются корпоративные уровни морских технических средств, имеющих комплексный характер, и вводятся условия оптимальности морского предприятия; исследуются формальные свойства критериев, вводятся методы классификации математических величин в составе оптимизационных моделей морских технических средств; с формальнологической точки зрения изучаются свойства окрестности и анализируется устойчивость свойства оптимальности характеристик морских технических средств.

Во второй главе исследуются критерии эффективности, используемые в составе условий оптимальности морских технических средств, а именно, критерии в форме: приведенных затрат; дисконтированных затрат; рентабельности инвестиций; эквивалентной ставки; выровненной ставки; необходимой фрахтовой ставки; приведенной стоимости; чистой текущей стоимости. Кроме этого, производится методологическое обобщение критериев эффективности морских технических средств и вводится универсальный подход для приведения экономических критериев к стоимости, как мере полезности морских технических средств. Вторая и третья главы содержат преобразования над различными критериями эффективности, формулирование критериев в виде прикладных математических выражений, тестовые расчеты, а также, анализ критериев и результатов вычислений на предмет применимости критериев в составе условий оптимальности морских технических средств и обобщение результатов тестовых расчетов, выполняемые в совокупности как численный эксперимент.

В третьей главе рассматриваются многокритериальные условия оптимальности морских технических средств. К числу исследуемых вопросов относятся: преобразования, как способы обобщения различных частных критериев при их сведению к комплексному критерию и как операции над интересами и правами субъекта в составе морского технического комплекса; применение метода составных критериев для обобщения частных критериев эффективности морских технических средств в комплексный критерий, используемый в условиях оптимальности; критерий Вальда как принцип «наибольшей осторожности» в отношении свойства оптимальности морских технических средств; критерий Гурвица как принцип «разумного оптимизма» в отношении оптимальности; критерий Севиджа как принцип «максимизации минимальных преимуществ» в отношении свойства оптимальности морских технических средств; критерий оптимальности, представляющий свертку в виде функций Кобба-Дугласа; обобщение подходов для многокритериальных условий оптимальности морских технических комплексов; метод уступок и возможности компромиссов в многокритериальных условиях оптимальности морских технически средств; методы многокритериальной оптимизации, основанные на уступках и на возможностях компромисса; возможности использования критериев оптимальности морских технических средств, выражаемых не экономическими показателями.

В четвертой главе методы определения стоимости как меры полезности морских технических средств анализируются как обособленное множество критериев. К числу вопросов отнесены следующие: использование показателей операционных расходов, совокупного дохода и чистого операционного дохода для определения стоимости как меры полезности и формы экономического критерия оптимальности морских технических средств; обобщение способов определения стоимости и обоснование вклада морских ресурсов в стоимость морских технических средств, имеющих комплексный характер; методы определения стоимости как меры полезности морских технических средств, основанные на моделировании денежных потоков; комплексный метод определения стоимости морских технических средств; косвенные методы определения стоимости морских технических средств; методы определения стоимости морских технических средств на основе сравнений с аналогами; определение стоимости на основе анализа производственных затрат и износа морских технических средств.

В пятой главе рассматриваются принципы построения экономических моделей для использования в составе критериев эффективности и условий оптимальности морских технических средств с учетом полного и замкнутого, т.е. целостного характера моделей, а также представлены модели технико-экономических показателей: транспортного судна, промыслового судна для варианта автономной работы и для использования в промысловой экспедиции; судна специального назначения.

В Приложениях представлены общие подходы к определению нормы эффективности (Приложение 1), которая используется в других частях исследования в составе критериев и условий оптимальности, выражаемых в форме стоимости, и излагаются методологические обобщения: критерии эффективности и методы определения стоимости как меры полезности морских технических средств формулируемые на основе интегральных математических выражений (Приложения 2 и 3). Исследуются, также, особенности определения компонентов критериев эффективности, а именно, восстановительной стоимости, складываемой затратами и затруднениями (Приложение 4). Изложены подходы к определению восстановительной стоимости морских технических средств; понятие укрупненной конструктивной группы в составе восстановительной стоимости; затруднения при производстве и потребности в дополнительных инвестициях. Вводится система унификации понятий, используемая для формулирования и изложения теоретических основ оптимизации морских технических средств, имеющих комплексный характер, представлен общий глоссарий терминов и понятий (Приложение 5). Рассматриваются специфические вопросы в области методологических подходов к эффективности морских технических средств: затруднения сторон, скидки и уступки; подходы к определению стоимости для условий вынужденной продажи для различных затруднений; подходы к определению остаточной ликвидационной стоимости. Кроме этого, представлены документы о внедрении материалов диссертации в практику (Приложение 6). Использование материалов диссертации в практических целях рассматривается как форма опытного исследования.

Оптимальность морских технических средств при отсутствии ограничений

Поскольку исследование оптимальности представляет интерес до осуществления инвестиций в производство морских технических средств, относя к производству в широком смысле также проектирование и пополнение оборотных средств, то при формулировании условия оптимальности (1.1) учитывается следующее: инвестиции в производство морских технических средств RC + ОС х і / RN формально могут быть отнесены к операционным расходам в форме аннуитета, т.е. в виде условно постоянных расходов, текущая стоимость которых равна инвестициям; инвестиции осуществляются в течение производства морских технических средств кратковременно по сравнению с длительностью TR продуктивного использования морских технических средств после производства до утилизации.

Значение ставки капитализации R N , применяемой к восстановительной стоимости RC и к оборотным средствам ОС, приближенно совпадает при условии достаточно большой долговечности морских технических средств, при котором фактор фонда возмещения капитала приближенно равен нулю »0,0 . Более точно для рассматриваемых преобразований над восстановительной стоимостью RC следует использовать значение ставки капитализации, определяемой по формуле R д, =i+fm, а для преобразований над оборотными средствами ОС применять значение ставки капитализации, равной ставке дисконтирования R N =/ .

Требуется пояснить, что производство морских технических средств в данном исследовании рассматривается в достаточно широком методологическом смысле, включая все технологические стадии после осуществления инвестиций и до начала продуктивного использования морских технических средств, в том числе, включая оптимизацию характеристик.

Т.е. к производству морских технических средств в широком смысле отнесены этапы: разработка проекта, технологическая подготовка производства, постройка морских технических средств, пополнение оборотных средств ОС (осуществление операционных расходов Е - покупка топлива для судна, снабжения, авансовые выплаты экипажу), иные операционные расходы на условиях предварительной оплаты до поступления дохода / от продуктивного использования морских технических средств, а также к производству отнесены другие технологические этапы, осуществляемые после инвестирования и до начала продуктивного использования.

Причем, момент инвестирования в производство морских технических средств и в пополнение оборотных средств рассматривается как момент принятия обязательств сторонами, а если инвестиции осуществляются не кратковременно (или единовременно), то значение RC + ОС х і I R N определяется как текущая на расчетный момент стоимость всех перспективных инвестиций.

Перспективные инвестиции формально могут быть отнесены к операционным расходам Е, в составе которых как слагаемое рассматривается условно постоянная часть-аннуитет, стоимость потока которой равна инвестициям RC + ОС х і I RN . Эта часть операционных расходов, определяется как RC х RN +ОС xi . Стоимость MVi, формулируемая как мера полезности морских технических средств на основе анализа совокупного дохода /, определяется с применением формулы (4.15): MV , = I/R , - ОС х i/R { .

Стоимость MVE, формулируемая как мера полезности морских технических средств на основе анализа операционных расходов Е, включая условно-постоянную часть RC х RN + ОС х / 5 текущая стоимость, которой, равна инвестициям, определяется с учетом формулы (4.8)

При отсутствии ограничений условие оптимальности морских технических средств после подстановки рассмотренных математических выражений в формулу-(1.1) можно представить как I/R rE/R Е - RC xRN/RE -ОС xix {\/R , + \/R Е ) - max . (L2)

При определении ставок капитализации для тестовых вычислений RN = i+ fm ,КЕ= -/т+/т ,К1 =1 + I + /m/z предполагается, что ставка дисконтирования равна /»0,30 (Приложение 1), а фактор фонда возмещения капитала, учитывая достаточно большую долговечность TR морских технических средств до момента утилизации 7R, В соответствии с формулами (П1.2, П1.3), используемыми для определения фактора фонда возмещения капитала, пренебрежимо мал/п 0,0.

С учетом рассмотренных допущений относительно ставки дисконтирования /, долговечности 7R морских технических средств и фактора /т фонда возмещения капитала, принимается, что Rfj «0,3 , RE&\,0 , а І?/ —1,3, а условие оптимальности морских технических средств формулируется, как

В составе условий оптимальности, основанных на экономических критериях, гражданские морские суда можно по назначению классифицировать на два основных типа: суда экономического назначения (или общего назначения), которые производятся, применяются для освоения морских ресурсов и утилизируются владельцем в целях извлечения дохода и прибыли; суда специального назначения, т.е. не экономического назначения, мотивы владения которыми не сводятся к освоению морских ресурсов в целях получения прибыли и повышения имущества субъекта, что не означает отсутствие интереса собственника к производству, использованию и утилизации судна специального назначения, а означает только не экономический характер интереса, т.е. интерес владельца не направлен на извлечение дохода и прибыли при освоении морских ресурсов.

Характерными примерами судов экономического назначения являются транспортные и промысловые. Мотивы владения судами специального назначения могут заключаться в повышении продуктивности других подразделений и таким образом в повышении общей стоимости имущества субъекта. По этой причине может быть оправданным отнесение служебно-вспомогательных судов или технического флота к числу судов специального назначения.

Далее, в порядке тестовых вычислений, рассмотрены варианты условия оптимальности морских технических средств применительно к морским судам следующих типов: к транспортному судну, к промысловому судну, используемому автономно и в составе экспедиции, к судну специального назначения (служебно-вспомогательное судно или плавучее средство технического флота).

Использование критерия приведенных затрат для оценки эффективности морских технических средств

Критерий в форме приведенных затратні в отношении морских технических средств, имеющих комплексный характер, определяется как Критерий в форме приведенных затратні является минимизируемым критерием сравнительной эффективности морских технических средств. Предполагается, что морские технические средства приобретаются по стоимости MV, например, у производителя по восстановительной стоимости MV=RC , после чего пополняются оборотные средства, причем, текущая стоимость инвестиций в пополнение оборотных средств составляет ОС х і I R N , затем морские технические средства применяются по назначению, при этом осуществляются операционные расходы Е.

Экономический смысл коэффициента оборачиваемости 6 инвестиций в производство морских технических средств и в пополнение оборотных средств довольно многозначен /143, С. 43/. Следует считать, что коэффициент оборачиваемости 9 инвестиций в производство морских технических средств соразмерен ставке дисконтирования / (или ставке капитализации чистого операционного дохода RN). Распространенным прикладным приемом является включение норматива амортизационных отчислений в состав коэффициента оборачиваемости в.

Как стоимость MV и оборотные средства ОС, так и операционные расходы Е рассматриваются в функции от характеристик морских технических средств, например, в соответствии с экономическими моделями морских технических средств (гл. 5). Формула для приведенных затрат, а также формулы для большинства экономических показателей из числа тех, которые рассматриваются ниже, может не учитывать индекс прироста потребительских цен. Это приемлемо, если расчеты в отношении морских технических средств осуществляются в твердых денежных единицах, или, если критерий применяется в составе условий оптимальности с целью поиска оптимального сочетания характеристик морских технических средств, а не денежного показателя. Инфляция единообразно отражается на значениях показателей для всех сравниваемых вариантов морских технических средств при оптимизации, и не включение показателя темпа прироста индекса потребительских цен в состав показателей, таким образом, не влияет на объективность выбора оптимального сочетания характеристик морских технических средств. Соотношения между значениями критериев для этих вариантов, как правило, устойчивы по отношению к инфляции.

Коэффициент оборачиваемости инвестиций в морские технические средства при его соотнесении со ставкой дисконтирования равен ориентировочно #«0,30 , а период оборачиваемости инвестиций (т.е. удвоения) при рассматриваемых допу щениях равен Гят«3,33 года, при этом предполагается, что ставка дисконтирования составляет /«/ 0,30 при достаточно большой долговечности, что соответствует определению экономических показателей морских технических средств на этапе производства, включая проектирование. Период оборачиваемости инвестиций определяется в соответствии с условием

Указанные значения ви TRX далее применяются в тестовых вычислениях. С учетом рассмотренных допущений и, предполагая, что на этапе проектирования и производства морских технических средств і«і?длЮ,30 , критерий приведенных затрат определяется, как

Предполагая, что во времени =const и OC=const, при условии, что MV(0,0)=RCV с учетом пренебрежения в тестовых вычислениях затруднениями AMVl и AMV2 , связанными с вводом морских технических средств в эксплуатацию, в предположении, что затруднения несоизмеримо меньше восстановительной стоимости, т.е. что RC&RCV, критерий приведенных затратні для применения при определении эффективности морских технических средств на этапе производства, включая проектирование можно представить как /т «Е + 0,30x(RC + ОС) .

Для морских технических средств на этапе производства, включая проектирование, подставляя математические выражения (гл. 5) операционных расходов Е, оборотных средств ОС и восстановительной стоимости RC в формулу (2.8) для приведенных затрат JRI , а также с учетом введенных допущений в экономические модели, далее построены и используются в тестовых вычислениях математические выражения для определения приведенных затрат/їй . Для транспортного судна на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения приведенных затрат имеет вид:

Для промыслового судна, предназначенного для автономного использования, на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения приведенных затрат имеет вид: /Л 0,048хDW + Зависимость целевой функции в форме приведенных затрат от характеристик промыслового судна, предназначенного для автономного использования, определяемая тестовыми вычислениями для принятых значений исходных данных, представлена графически (рис. 2.2). Для промыслового судна, предназначенного для использования в составе экспедиции, на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения приведенных затрат имеет вид: Зависимость целевой функции в форме приведенных затрат от характеристик промыслового судна, предназначенного для использования в составе экспедиции, определяемая тестовыми вычислениями для принятых значений исходных данных, представлена графически (рис. 2.3). Сопоставление графических зависимостей целевой функции в форме приведенных затрат как для промыслового судна, предназначенного для использования

Критерий Вальда как принцип «наибольшей осторожности» в отношении свойства оптимальности морских технических средств

Критерий Вальда, или принцип «наибольшей осторожности» в отношении суждений об эффективности и об оптимальности для морских технических средств формулируется следующим образом: если частные критерии , входящие в состав комплексного критерия Вальда, являются минимизируемыми, то критерий Вальда является минимизируемым и определяется как /зі =max/y. . Если частные критерии в составе комплексного критерия Вальда максимизируемые, то критерий Вальда, формулируемый, как является максимизируемым.

Порядок предпочтительности по частным критериям, входящим в состав критерия Вальда и по обобщенному критерию Вальда, совпадает. Методологический смысл критерия Вальда как принципа наибольшей осторожности субъекта к суждениям об эффективности и оптимальности морских технических средств, можно пояснить следующим образом: наилучшим при использовании комплексного критерия Вальда является тот вариант морских технических средств, представленный сочетанием характеристик, для которого критерий принимает наилучшее значение в наихудшей ситуации. Образно говоря, наилучшим является сочетание характеристик морских технических средств, для которого максимальные убытки минимальны (причем, убытки рассматриваются не в терминах бухгалтерского учета, а с методологической точки зрения, как отступление от оптимальности по каждому из частных критериев).

Если критерий Вальда является минимизируемым и формируется из множества критериев сравнительной эффективности морских технических средств Jim =nvax JRjf то его можно преобразовать к стоимости следующим образом.

Поскольку стоимость морских технических средств определятся как отношение показателя сравнительной эффективности к показателю общей эффективности, т.е. MV /к(Ґс то, производя подстановку MVXfG=fR , можно получить MV = Лзі/тах/с,у Видно, что в форме стоимости MV критерий Вальда также, как входящие в состав критерия Вальда частные критерии, равен отношению показателя сравнительной эффективности /ю \ к показателю общей эффективности тах/с.. j

Если критерий Вальда (например, минимизируемый) формируется из множества критериев общей эффективности морских технических средств /G3I =maxfcj, то его можно преобразовать к стоимости следующим образом. Произведя подстановку /к1МУ=/с можно получить MV = maxfRJ //С3) . Видно, что в форме стоимости MV критерий Вальда, формируемый из частных критериев общей эффективности, равен отношению показателя сравнительной эффективности тах/л,у к показателю общей эффективности/озі Для преобразования критерия Вальда к стоимости, согласно методологическому смыслу критерия Вальда как принципа наиболее осторожного отношения субъекта к свойствам эффективности и оптимальности морских технических средств, результирующий показатель (стоимость) характеризует интересы и права при наиболее осторожном отношении субъекта к свойствам эффективности и оптимальности, выражаемым частными критериями.

Другими словами, стоимость, определяемая преобразованиями при обобщении частных критериев в составе комплексного критерия Вальда, является нижней границей возможных значений стоимости, или верхней границей, в зависимости от порядка предпочтительности входящих частных критериев и означает следую щее: «стоимость MV, во всяком случае, не ниже (или не выше), чем определяемая преобразованием критерия Вальда».

В порядке тестовых вычислений далее рассматривается обобщение в форме критерия Вальда следующих исходных критериев: приведенных затрат в форме стоимости морских технических средств и критерия рентабельности инвестиций в форме стоимости морских технических средств. Порядок предпочтительности по обоим критериям в форме стоимости MV соответствует максимизации.

Для максимизируемых критериев эффективности морских технических средств (приведенных затрат в форме стоимости и рентабельности инвестиций в форме стоимости) максимизируемый критерий Вальда в форме стоимости определяется как

Для транспортного судна на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения критерия Вальда в форме стоимости имеет вид: тыс. долл. США (3.9) - Зависимость максимизируемого критерия Вальда, выраженного в форме стоимости, от характеристик транспортного судна, определяемая тестовыми вычислениями для принятых значений исходных данных, представлена графически (рис. 3.3).

Для промыслового судна, предназначенного для автономного использования, на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения критерия Вальда в форме стоимости имеет вид: Зависимость максимизируемого критерия Вальда, выраженного в форме стоимости, от характеристик промыслового судна, предназначенного для автономного использования, определяемая тестовыми вычислениями для принятых значений исходных данных, представлена графически (рис. 3.4). 3.4. Критерий Гурвица как принцип «разумного оптимизма

Использование совокупного дохода для определения стоимости, как меры полезности и компонента критерия оптимальности морских технических средств

Определение стоимости MV как меры полезности морских технических средств и чистого операционного дохода N01 в зависимости от совокупного дохода / помимо теоретического значения для использования в составе критериев является достаточно актуальным при решении определенных прикладных задач. Например, такой прикладной задачи: определение стоимости MV морских технических средств при использовании в пределах ограниченных возможностей освоения морских ресурсов, допустим, при ведении промысла судами в объеме промышленных квот на вылов водных биоресурсов. Результирующая зависимость стоимости МУот совокупного дохода / представлена формулой (4.13).

При определении стоимости MVj как меры полезности морских технических средств в рамках рассматриваемых принципов используется понятие совокупного дохода / и предполагается, что операционные расходы Е и совокупный доход / взаимозависимы. Индекс «/» обозначает, что стоимость MVl выводится на основе совокупного дохода / как показатель полезности морских технических средств.

Совокупный доход / равен сумме операционных расходов Е и чистого операционного дохода N01 и определяется как I = Е+ N01. Поскольку чистый операционный доход, как показано выше, соразмерен операционным расходам N01 = далее

Преобразуя (4.14) для определения стоимости MV, морских технических средств, получено — где Rj - ставка капитализации совокупного дохода /, которая равна

Пренебрегая влиянием фактора фонда возмещения капитала /п«0,0 при условии достаточно большой долговечности морских технических средств, предполагая, что /«0,30 , можно определить ставку капитализации совокупного дохода, которая равна R, =\ + i + fm/i«1 + 0,30 + 0,0/0,30 = 1,30 , а стоимость MVj морских технических средств, определяемая на основе анализа полезности и капитализации совокупного дохода/, составляет MV, « 0,77 х / - 0,23 х ОС Для транспортного судна на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения стоимости на основе анализа полезности посредством капитализации совокупного дохода имеет вид:

Зависимость стоимости, определяемой тестовыми вычислениями на основе анализа полезности посредством капитализации совокупного дохода, от характеристик транспортного судна для принятых значений данных представлена графически (рис. 4.1).

Для промыслового судна, предназначенного для автономного использования, на этапе производства, включая проектирование, математическое выражение для определения стоимости на основе анализа полезности посредством капитализации совокупного дохода имеет вид: MVt » 0,77 х (191 xmFxDW /(0,571 х тыс. долл. США (4.18)

Зависимость стоимости, определяемой тестовыми вычислениями на ос ч нове анализа полезности посредством капитализации совокупного дохода, от характеристик промыслового судна, предназначенного для автономного использования, представлена графически (рис. 4.2

Обобщение подходов к определению стоимости морских технических средств как меры полезности и компонента критерия, основанных на использовании чистого операционного дохода, операционных расходов, в предположении, что операционным расходам соответствует стоимость и другие показатели, включая чистый операционный доход согласно сложившейся рыночной норме, совокупного дохода в тех же предположениях поясняется с использованием геометрической аналогии.

Геометрическая аналогия (рис. 4.4) построена с учетом предположения, что, пренебрегая влиянием фактора фонда возмещения капитала/„«0,0, при условии достаточно большой долговечности морских технических средств ставка капитализации совокупного дохода равна R, = 1 + /+/„,//« 1 + 0,3 0+0,0/0,3 0 = 1,30 при /«0,30 , а ставка капитализации операционных расходов с учетом этих допущений составляет. =1-/т +/т//«1-0,0+0,0/0,3 = 1,0 .

Соотношение чисел /, 1+/, 1, представленных на схеме (рис. 4.4 а) как размеров горизонтальных катетов подобных треугольников, отражает соотношение чистого дохода, совокупного дохода и операционных расходов, представленных на схеме как размеры вертикальных катетов подобных треугольников.

Стоимость, определяемая по формулам (4.3, 4.10 и 4.15) как мера полезности морских технических средств, соответствует тангенсу угла J3 наклона гипотенузы для подобных треугольников (1, 2, 3), (1,7,4) и (3, N01,4). С учетом подобия треугольников значения стоимости, определяемой на основе чистого дохода, совокупного дохода и операционных расходов, являются тождественными, если чистый доход, совокупный доход и операционные расходы соотносятся как числа: i, 1+/,1. Подобие треугольников (1, 2, 3), (1, /, 4) и (3, N01, 4) на схеме (рис. 4.4 а) соответствует условиям, когда чистый и совокупный доход оправдывают затраты с учетом сложившейся нормы / . При условии подобия треугольников перечисленные показатели, геометрические характеристики на схеме и стоимость находятся в соотношении: Представленные на схемах (рис. 4.4 б, в) отступления от подобия треугольников (1,2, 3), (1, /, 4) и (3, N01, 4) являются следствием избыточной (рис. 4.4 в) или недостаточной (рис. 4.4 б) продуктивности морской среды, когда под продуктивностью среды понимается ее соответствие потребностям субъекта в экономических условиях, т.е. с продуктивностью среды соотносится методологическое определение стоимости морских ресурсов. С методологической точки зрения для стоимости как меры полезности морских технических средств, определяемой на основании анализа показателей операционных затрат MVE и доходов MV,, характерны следующие противоречия. Минимизация затрат в интересах одного субъекта является минимизацией доходов другого субъекта, что противоречит интересам другого субъекта. Это же противоречие можно отнести к интересам субъектов в отношении стоимости полных прав собственности на морские технические средства, если стоимость MVE является результатом преобразования показателя затрат. Поскольку интересы реализуются во взаимодействии субъектов стоимость как критерий, являющийся результатом действий над показателями затрат, приводит к противоречию интересов сторон.

Минимизация затрат на первый взгляд созвучна экологическим мотивам, но не содержит условий и возможностей компромисса между интересами субъекта и требованиями экологии, т.к. в целях сохранения морской среды при отсутствии других мотивов формально требуется безусловное сворачивание деятельности. Продуктивное использование морских технических средств и любая деятельность в море сопряжены с расходованием морских ресурсов соразмерно поступающим доходам. Полное сохранение в смысле неизменности морских ресурсов исключается, поскольку противоречит интересам субъекта, а полное воспроизводство морских ресурсов исключено, поскольку не соответствует технологическим возможностям. Степень сохранения или воспроизводства морских ресурсов является предметом целесообразности и зависит от технологического уровня, поскольку воспроизводство морских ресурсов сопряжено с расходованием иных ресурсов, затрачиваемых на него.