Оценка эффективности транспортных систем

Эффективность услуг транспортной отрасли определяет успешное развитие экономики любого государства. Транспортный сектор играет ключевую роль в стимулировании экономической активности населения, расширении рынков сбыта и повышении доступности к ресурсам для предприятий, а также является важнейшим элементом эффективной интеграции страны в мировую экономику.

Рассматривая эффективность транспортной системы, необходимо учитывать особое значение транспорта в экономике и социальной сфере страны, которое рассматривалось в п. 2.1. Построенная в соответствии с этими особенностями схема формирования эффективности приведена на рис. 3.42.

Рис. 3.42. Схема формирования эффективности транспортной системы.

Эффективность транспортной системы всегда будет формироваться на двух уровнях с участием трех субъектов: транспортной системы, потребителя ее услуг и государственных органов. В соответствии с таким подходом в основу обеспечения эффективности закладывается максимально возможное сглаживание противоречий между субъектом транспортной системы и двумя другими субъектами.

На первом уровне экономическая эффективность транспортной системы будет определяться отношением эффекта ее работы к затратам. Можно сказать, что это ее внутренняя эффективность, которая определяется так же, как и для любого предприятия. Ясно, что без достижения необходимого уровня эффективности деятельность транспортной системы невозможна.

На втором уровне эффективность транспортной системы определяется с трех основных позиций:

• 1. В какой мере система удовлетворяет потребности государства в развитии экономики и социальной сферы.
• 2. В какой мере система удовлетворяет потребности потребителей для ведения бизнеса, обеспечения мобильности и других аспектов качества жизни.
• 3. Каковы последствия функционирования транспортной системы, выражающиеся во внешних издержках, с точки зрения экономических, социальных и экологических задач государства.

Сила связей в схеме формирования эффективности зависит от сферы услуг транспортной системы. В сфере грузовых перевозок, как правило, тарифы формируются на рыночной основе и деятельность транспортной системы определяется конъюнктурой соответственного сектора экономики. В сфере пассажирских перевозок социальные задачи вынуждают государственные органы прибегать к директивному регулированию тарифов и соответственно компенсировать затраты для обеспечения необходимого уровня внутренней эффективности (рентабельности). В этом случае государственные органы должны брать па себя и обеспечение качественных показателей работы транспортной системы, так как рыночные механизмы регулирования в условиях директивного определения тарифов не действуют.

Исходя из изложенных принципов необходимо обратить внимание на правильную оценку эффективности объектов транспортной инфраструктуры. При выборе варианта строительства, например, вокзала или дороги, грубой ошибкой является оценка только по стоимости строительства, без учета эффективности использования объекта пользователями. Например, для снижения стоимости путепроводов распространенным приемом является сужение проезжей части по сравнению с остальными участками дороги. Последствием этого являются задержки транспортных потоков, повышенная аварийность и т. п.

Независимо от сферы функционирования транспортной системы важнейшими для общества остаются задачи государственных органов по снижению внешних издержек функционирования транспортной системы, выражающиеся в формировании требований к используемым транспортным средствам, режимам работы, трассам движения и т. п.

Противоречия в оценке эффективности работы транспортной системы стимулируют развитие новых форм транспортного обслуживания. Одно из основных направлений — это расширение транспортной системы на смежные виды деятельности, что позволяет повысить объективность оценки эффективности. Например, создание логистических систем позволяет использовать единую оценку эффективности транспортных и складских операций, выполняемых различными субъектами в цепочке доставки. В сфере пассажирских перевозок распространенной тенденцией является укрупнение транспортных компаний и объединение в единую транспортную систему систем отдельных видов транспорта. Например, объединение системы метро и трамвая стимулирует в такой транспортной системе развивать экономически эффективные виды транспорта, создавать удобные для пассажиров пересадочные узлы, что снижает затраты системы и повышает качество предоставляемых услуг.

Для оценки эффективности системы первостепенное значение имеет выбор показателя эффективности. Показатель эффективности — мера степени соответствия реального результата требуемому.

Основным требованием при выборе показателя эффективности является его соответствие цели функционирования системы, которая отображается требуемым результатом Р_ф. Для описания соответствия реального результата Р требуемому формально вводят числовую функцию на множестве а результатов работы системы (функция соответствия)

Функция соответствия в некоторой шкале показывает степень достижения цели, а конкретный вид функции соответствия зависит от цели работы системы, задачи исследования и других факторов. В связи с тем, что Р (а) может быть случайной переменной, функция соответствия также может быть случайной величиной как числовая функция случайного аргумента.

Если результат выражается случайной переменной, то в качестве показателя эффективности можно принять математическое ожидание этой функции:

Если Р (я) и Р_[р неслучайные переменные, то.

Таким образом, в детерминированном случае функция соответствия служит показателем эффективности системы.

Для того чтобы функция П (я) могла рассматриваться в качестве показателя эффективности, помимо соответствия цели функционирования системы она должна удовлетворять требованиям содержательны посты, интерпретируемости, измеримости, соответствия системе управления. Соответствие системе управления обычно определяется отношением к различным ситуациям в условиях неопределенности (уровень риска), которое можно учесть введением специальной оценочной функции f^c). С учетом этого показатель эффективности можно представить как математическое ожидание оценочной функции:

Показатели, построенные без учета оценочной функции, называют объективными, а с учетом — субъективными, так как в этом случае учитываются предпочтения лица, принимающего решения по управлению работой системы.

Если результат работы системы можно описать единственной величиной, то показатель эффективности будет являться скалярным. В противном случае вводят векторный показатель эффективности.

Введение

векторного показателя эффективности обычно необходимо, когда единственная цель работы системы достигается решением нескольких задач, эффективность решения каждой из которых оценивается соответствующим частным показателем П (я), но определить обобщенный показатель не удается. Если результат работы системы достигается в результате работы нескольких подсистем, то каждый частный показатель будет характеризовать эффективность работы 1-й подсистемы. Если результат работы системы достигается на нескольких этапах, то каждый частный показатель будет характеризовать эффективность работы на /-м этапе.

Критерий эффективности — правило, позволяющее сопоставлять стратегии управления, характеризующиеся различной степенью достижения цели, и осуществлять направленный выбор стратегий из множества допустимых.

Критерий эффективности принимается на основе определенной концепции решения об эффективности системы. Существуют три концепции: • пригодности — подразумевает, что система эффективна, если выбранный показатель эффективности принимает значение не ниже некоторого приемлемого уровня: П («) > П При этой концепции все решения делятся на две группы: приемлемые и неприемлемые, что не позволяет выбрать наилучшую стратегию управления;

• • оптимальности — считается лучшим решение, которое обеспечивает максимальный эффект. В общем случае оптимальная стратегия может дать не единственное решение, если максимальный эффект обеспечивается несколькими равноценными решениями в управлении системой. Оптимальную стратегию можно использовать в стабильных условиях работы системы, что нс характерно для транспортных систем. В этом случае для принятия оптимального решения необходимо фиксировать все внутренние и внешние факторы, что не позволяет учесть текущую информацию;
• • адаптации — предполагает возможность оперативного реагирования в ходе работы системы на поступающую текущую информацию об изменении условий работы. Суть концепции адаптации заключается в изменении стратегии управления на основе не только априорной, но и текущей и прогнозной информации для достижения или сохранения определенного состояния системы при изменяющемся комплексе условий работы системы.

В качестве примера использования той или иной концепции оценки эффективности можно привести систему управления светофорной сигнализацией на пересечении дорог. На таком примере будет хорошо видно, что принятие той или иной концепции, как правило, связано не только с предпочтениями лица, принимающего решения, но и со свойствами системы.

В настоящее время в нашей стране большинство светофорных постов управляется достаточно примитивными контроллерами, которые поддерживают один режим работы (не считая режима желтого мигания). В этом случае, принимая решение об использовании определенного режима работы светофорного поста, мы можем использовать только концепцию пригодности, так как параметры транспортных потоков в разное время суток и в разные дни недели и сезоны года будут различны, а режим работы светофора будет один, удовлетворяющий средним условиям.

Если контроллер поддерживает несколько режимов работы, то для определенных периодов времени или при наличии соответствующих датчиков в зависимости от параметров транспортных потоков для определенных условий мы можем использовать оптимальный режим работы, например, по критерию минимума суммарных задержек транспортных средств. В этом случае мы используем концепцию оптимальности для конкретного периода или условий движения.

Современные контроллеры, поддерживающие цифровые технологии, имеют встроенный процессор и, реализуя определенные алгоритмы, могут в зависимости от сигналов датчиков самостоятельно выбирать те или иные режимы работы. Для прогнозирования ситуации датчики устанавливаются как перед перекрестком, так и на определенном удалении от пего или, что еще лучше, обеспечивается возможность получения данных со смежных перекрестков. В этом случае мы можем говорить об адаптивной концепции управления и соответственно оценки эффективности.

При выборе инструментария оценки эффективности системы необходимо учитывать, какой подход при принятии решения будет использоваться. В практике оценки варианта развития или создания транспортных систем можно выделить наиболее часто используемые подходы к принятию решения.

Решения, принимаемые на основе генерального плана, являются наиболее распространенными в области транспортного планирования. Преимущества такого подхода заключаются в возможности широкой апробации генерального плана, выделения достаточных финансовых и временных ресурсов для его разработки, прогнозирования на длительный срок. Однако такой подход хорошо работает только в стабильных условиях. Когда условия реализации генерального плана быстро меняются, его адаптация не успевает за изменением условий и план теряет свою актуальность.

Метод сравнительного предпочтения (нормативная модель) очень популярен и заключается в сравнении выбранных показателей вариантов, связанных с капитальными вложениями, стоимостью эксплуатации, производительностью, качеством, экологией и т. п. Проблемы заключаются в сведении разных показателей к сопоставимому виду и разумному выбору весовых коэффициентов для оценки вклада каждого показателя в эффективность системы. Как правило, для каждого варианта формируют функцию полезности путем оценки выгод и затрат по включенным в оценку показателям. Выбирается вариант, для которого функция полезности имеет максимальное значение.

Поведенческая модель выбора является упрощенным вариантом нормативной модели. В этом случае вместо максимизации функции полезности ограничиваются поиском приемлемого варианта. Если рассматриваемый вариант не удовлетворяет предъявляемым требованиям, то пытаются улучшить отдельные показатели до удовлетворительного уровня, а как только это удается, останавливаются на данном варианте.

Метод на основе совещаний наиболее распространен в нашей стране и предусматривает изучение и анализ вариантов коллективом специалистов и выбор варианта на основе компромисса мнений. Основным недостатком данного подхода является опасность авторитарного влияния отдельной личности в коллективе, что не гарантирует оптимального решения.

В транспортном планировании процедуру выбора можно формализовать по глубине анализа и горизонту планирования, как это представлено на рис. 3.43.

Рис. 3.43. Взаимосвязь уровня анализа и горизонта планирования.