Введение к работе
Актуальность темы. Диссертация посвящена проблеме планирования инновационных проектов в условиях рыночной экономики. Исследование ориентировано на перспективные многоцелевые технические системы. При планировании и реализации инновационных проектов у патентообладателя научно-технического новшества возникают две основные проблемы: нехватка или отсутствие денежных средств для реализации проекта и неточное знание будущих цен на продукцию, сырье, оборудование. Как показывает практика, наличие таких неопределенностей при реализации инвестиционных проектов приводят к значительным неблагоприятным отклонениям показателей эффективности от плановых значений.
В настоящее время при планировании инновационных проектов в большинстве случаев используется классическая теория оценки эффективности инвестиций, в том числе различные программные продукты, основанные на ней. Главными характеристиками этой теории являются денежный поток и ставка дисконтирования. Все неопределенные факторы обычно учитываются в ставке дисконтирования, при расчете которой, как правило, возникают основные трудности. Существуют различные способы оценки ставки дисконтирования, однако при ее расчете в основном используются такие величины, как страновбй и отраслевой риски или накопленный опыт при реализации подобных инвестиционных проектов. Более естественно неопределенности и риски учитывать напрямую, используя гарантирующий подход к планированию.
Далее, в существующих методиках обычно учитывают только интересы инвестора, но следует также учитывать интересы всех участников проекта: патентообладателя, соинвесторов и кредиторов, что приводит к необходимости рассмотрения игровых постановок.
Одновременное рассмотрение разных аспектов реального процесса в рамках единой оптимизационной задачи всегда не хуже по итоговым результатам их последовательного, а тем более независимого рассмотрения. В работе осуществлено системное, а не изолированное, как обычно, решение инженерных и финансовых проблем. Изучение проблемы совместного решения вопросов физической и финансовой реализуемости показало, что совокупная оптимизация технических и экономических характеристик позволяет увеличивать эффективность проекта.
Объектом исследования являются инновационные проекты многоцелевых технических систем в трех стадиях их жизненного цикла: проектирование, серийное производство и эксплуатация, реализуемых в
условиях рыночной экономики, и конкретный проект плазменной установки для углубленной переработки нефти.
Теоретической основой исследования являются научные работы отечественных и зарубежных ученых в области оценки эффективности инвестиционных проектов (В.Н. Лившиц, П.Л. Виленский, С.А. Смоляк, Е.Р. Орлова, Р. Брэйли, С. Майерс и др.), научные труды по теории проектирования новых многоцелевых технических систем (В.В. Токарев, B.C. Брусов, Ю.Н. Иванов С.А. Пиявский, Р. Беллман и др.) и теории игр (Ю.Б. Гермейер, В.Н. Бурков, А.Ф. Кононенко, М.А. Горелов, Д. А. Новиков и др.).
В ходе выполнения диссертации были использованы следующие методы и подходы:
экономическая теория эффективности и реализуемости инвестиционных проектов;
методы построения игровых равновесий и кооперативных решений, обобщенные в последние годы на игровые задачи со связывающими ограничениями;
последовательная оптимизация для получения аналитических решений построенных задач инженерной и финансово-инженерной оптимизации, относящихся к математическому программированию;
переход от динамической оптимизационной задачи в финансовых потоках к статической в кумулятивных объемах.
Цели и задачи работы. Целью диссертационного исследования является создание новой методики по системному оцениванию и планированию инноваций в условиях рыночной экономики.
При выполнении диссертационного исследования были решены следующие задачи:
обобщение рекурсивной конечношаговой процедуры гарантирующего планирования многоцелевых технических систем в условиях поэтапного принятия решений и уточнения информации о неопределенных факторах;
формализация характерных способов рыночного инвестирования, позволяющая включать их в математическую процедуру оценивания и планирования инноваций в виде игровых задач со связывающими ограничениями;
совместный выбор оптимальных инженерных параметров технической системы и экономических показателей финансово реализуемого проекта.
Научная новизна. Разработанная методика основана на теории проектирования новых многоцелевых технических систем. Введена более тонкая, чем прежде, схема уточняющейся информации о неопределенных факторах по этапам жизненного цикла системы: проектирование, серийное
производство, эксплуатация. Учтена возможность воздействия неопределенностей не только на критерий оптимальности, но и на множество допустимости управления. Для анализа таких схем управления в условиях неопределенности в методике использована рекурсивная процедура беллмановского типа в сочетании с принципом наилучшего гарантированного результата.
Новая многоцелевая техническая система, спроектированная в условиях неопределенности, сопоставлена по гарантированной оценке прибыли с действующей системой и с идеальной системой, которая гипотетически могла бы быть создана при точной априорной информации обо всех, в действительности неопределенных, неконтролируемых факторах. Проведены имитационные испытания при различных, а не только наихудших, реализациях неопределенностей.
В предлагаемой методике формализована проблема поиска денежных средств для реализации инновационного проекта. Построена игровая модель взаимодействия участников инновационного проекта и проанализированы ее особенности, проистекающие из-за наличия специфических ограничений на управление, связывающих участников друг с другом.
Рассмотрена проблема совместного решения вопросов инженерного проектирования инноваций и финансовой реализуемости проектов. Осуществлен переход от потокового, динамического описания проблемы к объемному, статическому, что позволило получить последовательной оптимизацией аналитические решения и выявить качественные особенности инженерной и финансово-инженерной задач, сведенных к задачам математического программирования. Установлено, что решение финансово-инженерной задачи обеспечивает игровое нэшевское равновесие между соинвесторами и кредиторами, а решение инженерной задачи дает кооперативный оптимум.
Продемонстрирована возможность существенного увеличения эффективности инновационных проектов за счет совокупной оптимизации инженерных и экономических характеристик новых технических систем.
Теоретическая и практическая значимость. Разработанная методика системного гарантирующего планирования перспективных многоцелевых технических систем приближена к реальной информированности о неопределенных факторах и к поэтапному характеру принятия управленческих решений.
Методика позволяет совместно решать вопросы инженерного проектирования инноваций и финансовой реализуемости проектов. В ней учитываются интересы всех участников проекта: патентообладателя, соинвесторов и кредиторов, что формализовано в виде игровых постановок.
Методика успешно опробована на реальном проекте плазменной углубленной переработки нефти. Произведена совместная оптимизация и выявлена перспективность плазменной установки.
На защиту выносится:
разработанный метод формализации и постановка задачи планирования инновационного проекта в условиях рыночной экономики. Формализация проблемы поиска денежных средств для реализации инновационного проекта с построением игровой модели взаимодействия участников инновационного проекта и ее особенности. Рассмотрение совместного решения вопросов инженерного проектирования инноваций и финансовой реализуемости проектов;
разработанная автором методика планирования инновационных проектов, основанная на теории проектирования новых многоцелевых научно-технических систем. Введена более тонкая, чем прежде, схема уточняющейся информации о неопределенных факторах по этапам жизненного цикла системы. Учтена возможность воздействия неопределенностей не только на критерий
. оптимальности, но и на множество допустимости управления. Для анализа таких схем управления в условиях неопределенности в методике использована рекурсивная процедура беллмановского типа в сочетании с принципом наилучшего гарантированного результата;
свойства и условия существования решения задач по оптимизации инженерных и экономических характеристик технического новшества при соблюдении требования его финансовой реализуемости. Показана возможность существенного увеличения эффективности инновационных проектов за счет совокупной оптимизации инженерных и экономических характеристик новых технических систем;
применение разработанной методики к реальному инновационному проекту по использованию внедрения плазменной установки на нефтеперерабатывающем заводе, которая позволяет увеличить глубину переработки нефти до 90% - 95% с существующих 65%.
Апробация работы. Полученные результаты докладывались на 52-й, 53-й 54-й научных конференциях МФТИ, Всероссийской молодёжной конференции «Перспективы развития фундаментальных наук», семинарах ИСА РАН и ИЛУ РАН, опубликованы в ведущих научных изданиях.
Публикации. Результаты диссертационного исследования опубликованы в 10 работах, из которых четыре [1-4] опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК.
Связь с научными проектами. В основе диссертационной работы содержатся исследования, проведенные в Московском физико-техническом институте (государственном университете) и Институте системного анализа РАН в рамках проекта № 09-07-00343-а по гранту Российского фонда фундаментальных исследований.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы. Общий объем диссертации составляет 139 страниц, содержит 32 рисунка и список использованных источников из 55 наименований.
