Економіко-математичне моделювання інвестиційних процесів в електроенергетиці

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата економічних наук

ЕКОНОМІКО-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ

ІНВЕСТИЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЦІ

Спеціальність 08.03.02 - “Економіко-математичне моделювання”

Золотарьова Олена Леонідівна

Київ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі економіко-математичних методів Київського національного економічного університету Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:

кандидат економічних наук, професор, Наконечний Степан Ількович, Київський національний економічний університет, завідувач кафедри економіко-математичних методів.

Офіційні опоненти:

доктор економічних наук, професор, Костіна Ніна Іванівна, Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, заступник завідувача кафедри фінансів, грошового обігу та кредиту;

кандидат економічних наук, доцент Лук'яненко Ірина Григорівна, Національний університет “Києво-Могилянська академія”, заступник керівника департаменту економічних наук.

Провідна установа:

Донецький державний університет Міністерства освіти і науки України, м. Донецьк, кафедра економічної кібернетики.

Захист дисертації відбудеться 22 червня 2000 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.006.01 Київського національного економічного університету за адресою: 03680, Київ, проспект Перемоги, 54/1, ауд. 132.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського національного економічного університету.

Автореферат розіслано 22 травня 2000 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат технічних наук, професор О.Д.Шарапов.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. З теоретико-економічної точки зору, електроенергія - звичайний товар, який продається і купується на ринку. Електроенергетика забезпечує життєздатність народного господарства країни, а з ним і окремих громадян, що надає ритмічності роботи електрогенеруючих систем велике технічне, економічне, соціальне і політичне значення.

Через цілу низку причин, які проаналізовано в дисертації, сучасна електроенергетична галузь України знаходиться в глибокій технічній і економічній кризі, що загрожує безпеці всієї країни. Вихід з кризи лежить на шляху створення нових підприємств і суттєвої модернізації обладнання на діючих підприємствах. А це в свою чергу потребує значних інвестицій. Оскільки без вкладення коштів вихід з енергетичної кризи неможливий, органи влади повинні створити сприятливі умови для інвестиційних процесів. Крім того, має бути створено інструментарій економічного обслуговування інвестиційних проектів в електроенергетиці. Не випадково керівництво енергетичною галуззю України наголошує на необхідності “створення системи наукового супроводу інвестиційно-кредитного забезпечення практичної реалізації Національної енергетичної програми”. Відсутність адекватної теоретичної основи щодо управління інвестиційними процесами в електроенергетиці України визначає актуальність дослідження цих проблем на основі застосування економіко-математичних методів і моделей та інформаційних технологій .

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано у відповідності з планом науково-дослідних робіт кафедри економіко-математичних методів Київського національного економічного університету як складову частину теми “Методологічні і методичні проблеми і розвиток інструментарію математичного моделювання економічних об'єктів і процесів” (номер державної реєстрації 0197V019267).

Мета і задачі дослідження. Мета дисертаційної роботи - формування адекватних економіко-математичних моделей інвестиційних процесів в електроенергетиці з врахуванням проблем економіки України на сучасному етапі її розвитку. моделювання інвестиційний процес електроенергетика

Для досягнення зазначеної мети виконано аналіз і узагальнення світового та вітчизняного досвіду в галузі економіко-математичного моделювання інвестиційних процесів, а також аналіз електроенергетики України як об'єкта інвестування. Для електроенергетики поставлено і розв'язано такі задачі: побудова економіко-математичних моделей інвестиційних процесів з врахуванням особливостей економіки перехідного періоду; аналіз і оптимізація інвестиційних процесів за допомогою економіко-математичних методів; розробка алгоритмічного і програмного забезпечення аналізу і оптимізації інвестиційних процесів.

Наукова новизна одержаних результатів. Побудовано базову агреговану економіко-математичну модель інвестиційного процесу в електроенергетиці. Ця модель, виходячи з поставленої мети, синтезує ідеї трьох напрямків - неокласичного підходу до моделювання економічного росту, теорії фінансів і економетричного моделювання. Для забезпечення можливості аналізу економічних чинників, що впливають на інвестиційний процес, в базову модель включено спеціальні конструкції, що відрізняють її від відомих моделей, а саме:

1. Для забезпечення можливості аналізу впливу фондовіддачі і ціни електроенергії, виробничу функцію розбито на два рівняння - “натуральне” і “вартісне”;

2. Для забезпечення можливості аналізу впливу на результати інвестиційного проекту витратоємкості електроенергії і ставки податку на прибуток, в базовій моделі відокремлено відповідні рівняння.

3. Базова модель включає поряд з рівняннями, що відображають безпосередні та опосередковані взаємозв'язки між економічними показниками, контур зворотного зв'язку між чистим прибутком та ендогенними інвестиціями. На відміну від відомих моделей економетричного типу, побудована модель розрахована не лише на аналіз і прогнозування розвитку електроенергетичного підприємства, а й на оптимізацію норми реінвестування прибутку підприємства за критерієм максимуму дисконтованого фонду споживання за період реалізації інвестиційного проекту.

За припущення неперервності змінної часу модель зведено до задачі оптимізації функції однієї змінної - норми реінвестування прибутку. Доведено адекватність моделі інвестиційному процесу розвитку електрогенеруючого підприємства.

Побудовано агреговану дискретну модель інвестиційних процесів в електроенергетиці і знайдено її розв'язок. Встановлено, що, незважаючи на суттєво відмінні остаточні вигляди функцій критеріїв оптимізації, неперервна і дискретна моделі мають однаковий якісний характер. Але конкретні розрахунки економічних показників за цими варіантами моделей призводять до різних числових результатів. Зроблено висновок про більшу придатність неперервного варіанту для виконання якісних економічних досліджень, а дискретного варіанту - для виконання аналітичних, прогнозних і оптимізаційних розрахунків за моделлю.

Враховано відсутність реінвестування прибутку в останньому році реалізації інвестиційного проекту, побудовано відповідні моделі і отримано їх розв'язки.

Встановлено, що за умов коротких термінів реалізації ефективних інвестиційних проектів існує одне значення норми реінвестування прибутку, яке забезпечує заданий інвестором рівень норми прибутку проекту, а за умов тривалих періодів реалізації таких значень норми реінвестування існують два.

Запропоновано метод відображення в моделі інвестиційного процесу актуальної для електроенергетики перехідного періоду “проблеми неплатежів”, дано оцінку ризику зриву інвестиційного проекту.

Для агрегованої дискретної моделі інвестиційного процесу в електроенергетиці розроблено ітераційний алгоритм оптимального оцінювання за фактичними даними параметрів моделі, як системи одночасних рівнянь. Обгрунтовано доцільність використання оцінок параметрів моделі, оптимальних за критерієм мінімуму розбіжності між фактичними значеннями показників і їх значеннями, обчисленими за системою рівнянь моделі.

Для виконання розрахунків показників агрегованих моделей запропоновано алгоритм, ефективний в обчислювальному відношенні, який не потребує розв'язувати системи лінійних рівнянь.

Побудовано деталізовану модель інвестиційного процесу розвитку електроенергетичного підприємства, в якій узгоджуються динаміка зростання кількості електрогенераторів і динаміка зростання їх “оточення” - кількості підстанцій, ліній передачі, службових приміщень, виробничих бригад, матеріальних витрат на експлуатацію тощо.

Практичне значення одержаних результатів. За допомогою побудованих економіко-математичних моделей і реалізованого програм-ного комплексу створено можливість виконувати для інвестиційних проектів: аналіз впливу варіації економічних параметрів на результати інвестиційних проектів; оптимізацію норми реінвестування прибутку; врахування інвестиційних ризиків від неплатежів і невчасної сплати споживачами за поставлену електроенергію.

Запропоновані в дисертації моделі і методи впроваджено в практику роботи: державного підприємства “Укренерговугілля” - для оцінки інвестиційних пропозицій і аналізу варіантів розвитку Вуглегірської ТЕС (довідка від 17.12.99); Міжнародного центру перспективних досліджень - для порівняльної оцінки ефективності інноваційних заходів в електроенергетиці за участю іноземних інвесторів (довідка від 20.12.99); науково-виробничого підприємства “Системний аналіз енергетичних технологій” - для аналізу та оптимізації інвестиційного проекту розвитку вітроенергетики в східній частині АР Крим (довідка від 06.12.99). Результати досліджень використовуються в учбовому процесі в Київському національному економічному університеті (довідка від 23.12.99).

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації доповідались на Першій Всеукраїнській науково-практичній конференції “Проблеми економічного ризику: аналіз та управління” (м. Київ, 1998 р.), на Другій міжнародній науково-практичній конференції “Энергорынок Украины - инвестиции, проблемы и перспективы” (Форос, 1999 р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано монографію і чотири статті загальним обсягом 7.4 друк. арк.(всі належать особисто автору), з яких монографію і дві статті опубліковано в фахових виданнях за списком ВАК України (загальним обсягом в 6.9 друк. арк.).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота нараховує 169 сторінок друкованого тексту, 11 таблиць, 19 рисунків. Список використаних джерел містить 108 найменувань (9 стор.).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовано актуальність дослідження, сформульовано його мету і завдання, показано наукову новизну та практичне значення отриманих в дисертації результатів.

Розділ 1. Теоретичні основи моделювання інвестиційних процесів. В цьому розділі аналізуються теоретичні уявлення про місце інвестиційних процесів в економічному розвитку країн. Після фундаментальних досліджень Д.М.Кейнса економісти усвідомили, що інвестиційні процеси є одним з найважливіших чинників розвитку країни з ринковою економікою. Як визначає відомий угорський економіст Я.Корнаі, головна відмінність між інвестиційними процесами в ринковій та централізованій економічних системах полягає в тому, що за ринкових умов інвестиційні рішення приймає власник коштів, а за централізованих - їх розпорядник. Наслідками цього є незацікавленість розпорядників в ефективному використанні інвестицій, а також постійний тиск на розпорядників інвестицій з боку керівників галузей та підприємств, для яких критерієм успішного використання інвестицій є не народногосподарська ефективність, а зміцнення власної влади. Все це призводить до так званого “інвестиційного голоду”, позбавитися якого неможливо без перегляду самих принципів централізованої економіки.

Україна зараз перебуває в стані переходу від централізованої економіки до ринкової. Згідно досліджень, що виконані вітчизняними та зарубіжними фахівцями, інвестиційний клімат України на даний момент оцінюється як дуже низький. Поліпшенню інвестиційного клімату заважають певні чинники, аналіз яких подано в даному розділі.

Особливо низьку оцінку інвестиційного клімату має вітчизняна електроенергетика. В технічному плані електроенергетика України, як і енергетика інших країн колишнього СРСР, характеризується: наявністю морально та фізично застарілого обладнання; відсутністю ефективного обладнання, яке запобігає забрудненню навколишнього середовища; недостатнім рівнем технічного обслуговування виробництва та капітальних вкладень до транспортної та розподільчої інфраструктури; відсутністю ефективної системи обліку споживання електроенергії.

Розвиток енергетики країни та вирішення проблеми енергетичної безпеки залежать від багатьох чинників. Один з основних - це інвестування галузі. З цього випливає висновок про необхідність створення інструментарію, який надає можливість виконувати глибокий економічний аналіз і оптимізацію інвестиційних процесів в електроенергетиці.

В першому розділі дисертації проаналізовано:

загальновживані в аналізі інвестиційних проектів фінансові методи - зроблено висновок про їх поверхневий характер, що дає можливість виконання лише первісного аналізу проектів;

метод приведених витрат, який був основним методом аналізу інвестиційних проектів за часів централізованої економіки - показано некоректність застосування цього методу за умов ринкової економіки;

методи відображення інвестиційних процесів в опублікованих економіко-математичних моделях - зроблено висновок про перспективність цього напрямку досліджень, а також про недостатню розробленість цього питання і про потребу в подальшому розвитку досліджень в цьому напрямі.

Розділ 2. Економіко-математичне моделювання інвестиційного процесу розвитку енергогенеруючого підприємства. Для розв'язання поставлених задач побудовано відповідні економіко-математичні моделі. Показники базової моделі та взаємозв'язки між ними відображено в табл.1.

Таблиця 1

Показники і рівняння базової моделі інвестиційного процесу розвитку енергогенеруючого підприємства

Показники (за період) Рівняння Номер

Обсяг виробництва електроенергії (квт?год) (1)

Вартість проданої електроенергії (грн) (2)

Собівартість електроенергії (грн) (3)

Балансовий прибуток (грн) (4)

Чистий прибуток (грн) (5)

Середня вартість основних фондів (грн) (6)

Обсяг інвестицій (грн) (7)

В базовій моделі змінна часу вважається неперервною. Коефіцієнти (параметри) моделі (1)-(7) мають такий економічний зміст:

- ціна продажу 1 квт?год електроенергії;

g - ставка податку на прибуток;

- інвестиційний коефіцієнт;

- норма дисконту;

- норма реінвестування прибутку (змінна моделі).

Критерій оптимізації моделі - максимум інтегрального дисконтованого фонду споживання (ІДФС) за період:

де - термін реалізації проекту.

Шляхом виконання згортки моделі і розв'язання задачі Коші для відповідного диференціального рівняння доведено, що оптимізація моделі (1)-(8) зводиться до відшукання максимуму функції однієї змінної (норми реінвестування прибутку ), яка має вигляд:

де незалежні від часу параметри розраховуються через коефіцієнти моделі (1)-(7) і початковий обсяг інвестицій.

Доведено також, що математичні властивості ІДФС, як функції своїх параметрів (9), узгоджені з економічно обумовленими напрямами зв'язків між показниками моделі (1)-(8).

Проаналізовано параметри інвестиційного процесу розвитку електроенергетичного підприємства. В результаті визначено ті з параметрів, що можуть регулюватись інвестором - термін реалізації проекту і норма реінвестування прибутку. Ескіз тривимірного графіку цієї залежності подано на рис.1, а відповідні лінії рівнів - на рис. 2.

З аналізу рис.2 випливає, що для забезпечення заданого рівня ІДФС існують (для прибуткових проектів):

за відносно коротких періодів реалізації проектів - одне значення норми реінвестування прибутку;

за відносно великих періодів реалізації проектів - два значення норми реінвестування прибутку. В останньому випадку ці значення розташовуються “полярно”: одне - ближче до лівого кінця інтервалу зміни значень (нуля), а друге - ближче до його правого кінця (одиниці). Інвестору доцільно обирати менше з цих двох значень.

Побудовано формулу відшукання значення ІДФС в точці невизначеності за неперервного доозначення - для . За цієї умови ІДФС обчислюється за формулою:

функція зберігає неперервність, а критеріальна поверхня має прямолінійну твірну.

Досліджено специфіку моделювання інвестиційного процесу для останнього року реалізації проекту - в ньому має бути відсутнім реінвестування прибутку. З врахування цього відповідна функція для ІДФС має вигляд:

Виконано узагальнення моделі (1)-(7), що дозволяє проаналізувати ефективність інвестиційного проекту за умов неповної сплати споживачами за продану їм електроенергію (“проблема неплатежів”). За цих обставин, як показано в дисертації, має місце негативний ефект зростання долі зменшення прибутку відносно долі несплаченої вартості електроенергії. В наслідок цього навіть за малих доль несплати зникає доцільність реінвестування прибутку підприємства і виникає ризик зриву проекту (тобто ризик виникнення ситуації, за якої в межах терміну реалізації проекту не буде забезпечено запланованої норми прибутку на капітал). Ризик зриву проекту обчислюється як ймовірність відповідної події за формулою:

де - ймовірність сплати за електроенергію долі ; обчислюється за формулою (9) або (11) з врахуванням того, що в даному випадку:

- початкові основні фонди.

З метою з'ясування сфер застосування неперервного і дискретного варіантів моделей інвестиційного процесу розвитку електроенергетичного підприємства, побудовано модель, в якій рівняння динаміки основних фондів є не неперервним (6), а дискретним:

Якщо для побудови функції для ІДФС в неперервній моделі потрібно було розв'язати диференціальне рівняння, то в дискретному випадку замість цього потрібно розв'язати скінченорізницеве рівняння. Таке розв'язання приводить до функції для ІДФС:

Для дискретного варіанту моделі також побудовано функцію для ІДФС з врахуванням специфіки останнього року реалізації проекту.

В результаті проведеного аналізу зроблено висновок: в цілому якісний характер залежностей при використанні неперервного чи дискретного варіанту моделі залишається незмінним (незважаючи на суттєву формальну відмінність функцій (9) і (18)). Виняток становить розрив ІДФС в неперервному варіанті моделі за ненульової норми дисконтування - в дискретному варіанті цей розрив відсутній. В той же час граничний перехід від дискретної моделі до неперервної впливає на числові результати. Це наочно демонструється порівнянням рис.3 і рис.4, на яких подано ескізи тривимірних графіків залежності дисконтованого фонду споживання від норми реінвестування прибутку та терміну реалізації проекту згідно неперервної та дискретної моделі відповідно (за умови ).

Размещено на Allbest.ru