Актуальность диссертационного исследования
Развитие мировой экономики тесно связано с использованием энергетических ресурсов. XX век называют «веком нефти и газа», а сами нефть и газ стали основными энергоносителями 4-го и 5-го технологического укладов в развитии мировой экономики. За последние 50 лет прошлого столетия мировые объемы добычи нефти и газа выросли почти в 10 раз и достигли к 2000 году 3343 млн.т. нефти и 2360 млрд. мА природного газа. Нефть и газ относятся к числу исчерпаемых природных ресурсов. Основные разведанные, но не освоенные их запасы расположены на шельфе и в морских акваториях.
Извлекаемые запасы нефти и газа, разведанные в пределах российского континентального шельфа, превышают 100 млрд. тонн условного топлива. Разведка, добыча на шельфе и транспортировка углеводородного сырья (нефти, газа и конденсата) на материк предъявляют новые требования ко всем используемым технологическим процессам. Россия обладает некоторым опытом разработки морских месторождений (Каспий, Охотское море), но большинство отечественных технологий не удовлетворяют требованиям надежности и безопасности эксплуатации в этих сложных природно-климатических и экологических условиях. Все это вызывает необходимость ускоренного инновационного развития большинства нефтегазовых технологий в интересах освоения запасов углеводородного сырья на шельфе Северного Ледовитого океана.
Для эффективного управления инновационным развитием нефтегазовых технологий необходим новый подход, средства системного анализа и математического моделирования, обеспечиваюш, ие согласование управления инновациями и инвестициями. В известных работах по управлению инвестиционными проектами главное внимание уделяется финансовому шализу и управлению финансовыми потоками при высокой достоверности', информации об объемах производства, ценах, издержках и т. д. Традиционное для планово-директивной экономики раздельнопоследовательное управление инновациями и инвестициями приводило к 4 возрастанию сроков разработки новых технологий и несинхронности инноваций и инвестиций. Все это и обусловило актуальность разрабатываемой в диссертации темы.
Степень разработанности темы сравнительно не велика, хотя по отдельным ее направлениям имеются существенные результаты, полученные в работах Акимова А. И., Иммореева И. Я., Ирикова В. А., Комкова Н. И., Мосякова Е. А., Сучкова В. Н., Цвиркуна А. Д., Шатракова Ю. Г. и др.
Цель и задача диссертационного исследования. Цель диссертации состоит в решении актуальной задачи по управлению и обработке информации, связанной с разработкой инновационно-инвестиционных проектов, направленных на модернизацию комплексных транспортных технологий.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
— проведение системного анализа потребности в модернизации и создании новых комплексных технологий на примере освоения нефтегазовых ресурсов Северного Ледовитого океана для совершенствования структуры управления доставкой грузов и персонала;
— обоснование невозможности использования традиционных вертолетных технологий с применением отечественных вертолетов типа МИ-8 и КА-32 для обеспечения регулярных и надежных полетов ло доставке персонала и грузов на Штокмановское и Приразломное месторождения углеводородного сырья в районе Баренцева моря;
— 'формирование механизма согласования управления инновациями и 1 инвестициями при разработке и реализации проектов модернизации 1 вертолетных технологий;
— - построение математической модели согласованного выбора — инновационных и инвестиционных проектов;
— разработка процедуры системного анализа условий согласованности и сопряженности компонент комплексных технологий;
— обоснование способа согласования вектора потребительских свойств, вектора технических параметров и набора технических решений;
— разработка механизма управления реализацией инновационно-инвестиционных проектов с учетом показателей надежности, стоимости и длительности выполнения проектов;
— проведение апробации разработанных методов и моделей для системного анализа и проектирования комплексных транспортных вертолетных технологий доставки персонала и грузов на ледостойкие платформы и морские буровые установки в районе Баренцева моря;
— проведение расчетов по выбору эффективного варианта инновационно-инвестиционного проекта разработки и создания системы аэронавигации полетов вертолетов в условиях Баренцева моря.
Объект исследования диссертации — система управления транспортными технологиями, в том числе система управления инновационно-инвестиционными проектами, обеспечивающими решение актуальной задачи доставки грузов и специалистов на производственные комплексы (в районе шельфа Северного Ледовитого океана).
Предмет исследования диссертации — характеристика и показатели процессов разработки и эксплуатации комплексных транспортных технологий, включая взаимозависимые показатели стоимости, длительности и надежности.
Научная новизна результатов исследования:
— обоснованы требования к транспортным вертолетным технологиям доставки персонала и грузов на ледостойкие платформы и морские буровые установки в условиях Баренцева моря;
— разработана методика согласования вектора потребительских свойств, технических параметров и технических решений при системном проектировании комплексных транспортных технологий;
— разработан подход и математическая модель эффективного выбора вариантов интенсивностей работ и характеристик проекта аэронавигационного обеспечения эксплуатации новых месторождений;
— предложена процедура системного анализа условий согласованности и сопряженности компонент комплексных транспортных технологий.
Достоверность и обоснованность полученных результатов базируются на использовании методов системного анализа сложных систем и исследования операций, математического программирования, теории матриц, теории вероятностей, теории принятия решений, информационно-логического моделирования, а также методов сетевого планирования и управления, анализа и оценки инвестиционных проектов. т-ч и о
В диссертации использовались данные государственной статистической отчетности, данные отчетов Федерального научно-производственного центра «НефтеГазАэроКосмос», рабочие материалы ОАО «ГАЗПРОМ» и ОАО «Росшельф», отчеты по научно-исследовательской работе Института народнохозяйственного прогнозирования РАН.
На защиту выносятся следующие основные положения:
— принципы и методы построения комплексных транспортных технологий для освоения нефтегазовых ресурсов Северного ледовитого океана;
— методика управления транспортными технологиями и проектами по модернизации используемых вертолетов;
— математическая модель согласованного выбора проектов;
— предложения по управлению выходом в заданные радионавигационные точки в сложных условиях Северного ледовитого океана;
— элементы АСУ летательными аппаратами в районе Северного ледовитого океана.
Методы исследования — системный анализ сложных систем и исследования операций, теория матриц, теория вероятностей, теории принятия решений, информационно-логическое и математическое 7 моделирование, а также методы сетевого планирования и управления, анализа и оценки инвестиционных проектов.
Практическая значимость. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы коллективами исследователей и проектировщиков при системном анализе и обосновании вариантов модернизации комплексных технологий. Разработанный подход, методы, математические процедуры и алгоритмы проведения расчетов на персональных компьютерах могут эффективно применяться для анализа и согласования инновационных и инвестиционных проектов коллективами аналитиков при разработке стратегий инвестирования и технико-экономических обоснований инвестиционных решений, а также при создании пилотажно-навигационных средств для отечественной авиации при работе ее в Северных широтах.
Апробация работы. Результаты диссертации докладьшались на 7-й, 8-й и 9-й Международных конференциях «Проблемы управления безопасностью сложньк систем», на 2-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы развития топливно-энергетического комплекса: экономика, политика, история» в 2001 г., на 2-м Международном симпозиуме «Аэронавигационные системы России — проблемы и пути их решения», на заседаниях Координационного совета по проблемам аэрокосмического обеспечения добычи и транспортировки углеводородного сырья в сложных природно-климатических условиях и семинарах Института народнохозяйственного прогнозирования РАН. Использование результатов диссертации подтверждено актами о внедрении, полученными от ЗАО ФН1Щ «НефтеГазАэроКосмос» и ГосНИИ Авиационного оборудования. ;
По теме ДЕ|ссертации опубликовано 6 работ общим объемом 8,8 п.л. (личный вклад двтора 2,85 п.л.).
Выводы по 1У-й главе
1. Для анализа и оценки технических решений по модернизации принятого в качестве базового вертолета МИ-172 А использовалась разработанная методика технико-экономического анализа инновационньк решений, а в качестве экспертов, формировавших варианты модернизации и оценка соответствия технических параметров и потребительских свойств, выступали ведущие конструкторы ОАО МВЗ им. М. Л. Миля, Государственного НИИ авиационного оборудования и Федерального научно-производственного центра «НефтеГазАэроКосмос».
2. Анализ соответствия требований к выполнению полетов вертолетов в арктических условиях Баренцева моря и технических характеристик базового МИ-172 А позволил установить невозможность удовлетворения требований, предъявляемых к вертолетным технологиям доставки персонала и грузов.
3. Для повышения технических характеристик МИ-172А использовались новые технические решения: установка, взамен серийных цельнометаллических лопастей, лопастей из полимерных композиционных материалов с улучшенной аэродинамической компоновкой, установка модифицированного двигателя, оснащение вертолета двумя внешними топливными баками, средствами аварийного приводнения, новым пилотажно-навигационным и связным оборудованием.
4. Последующий анализ влияния предложенных технических модернизаций МИ-172 А на повышение технических параметров с последовательным повышением потребительских свойств позволил установить, что вероятность достижения основных заданных значений потребительских свойств достаточно велика и равна 0,79. Одновременно существует вероятность (превышающая 0,2) того, что по ряду свойств требуемые значения не будут достигнуты, что может потребовать проведения дополнительных исследований и доработок после промыпшенных испытаний.
5. С помощью разработанной в диссертации процедуры системного анализ согласованности и сопряженности комплексных технологий был определен состав базового оборудования при оснащении модернизируемого вертолета МИ-172АГ бортовьа1 пилотажно-навигационньпл оборудованием, удовлетворяющий основным требованиям к вертолетным технологиям в условиях арктического шельфа.
6. Для анализа процесса разработка инновационно-инвестиционного проекта создания аэронавигационной системы построена одновариантная модель, содержащая 88 работ и 102 события. Ее анализ с использованием предложенной платежной модели позволил выбрать интенсивности выполнения работ и согласовать сроки завершения двух очередей разработки и создания аэронавигационной системы, а также минимизировать на 11% и 30% соответственно стоимость разработки и создания этих очередей.
7. Рассмотрены организационные условия выполнения инновационно-инвестиционного проекта разработки и создания системы наземной аэронавигации для обеспечения полетов МИ-172АГ. Найдены значения основных показателей при расчете ТЭО и проведен их параметрический анализ при различных ценах на аэронавигационные услуги, что позволило выявить диапазон допустимого изменения цен.
Заключение
1. Значительная удаленность Штокмановского месторождения (620 км.) от материка и суровые природно-климатические и метео условия акватории Баренцева моря делают невозможным применение большинства традиционных для континента производственных и транспортных технологий. Поэтому для освоения запасов углеводородного сырья в акватории Баренцева моря в соответствии со стратегией ОАО «ГАЗПРОМ» и ОАО «Росшельф» необходимо в короткие сроки и при ограниченных затратах разработать и создать эффективные в условиях Крайнего Севера и высоких широт производственные и транспортные технологии.
2. Сравнительный анализ морских и авиационных технологий доставки персонала и грузов на МП, МБУ и МС выявил преимущество вертолетных технологий. В качестве базового вертолета для технологии доставки людей и грузов в условиях акватории Баренцева моря наиболее подходит МИ-8, однако и он в полной мере не отвечает предъявленных к нему требований по дальности беспосадочного полета и регулярных полетов, надежности и возможности посадки с точностью, соизмеримой с инструментальной погрешностью на МП, МБУ в сложных погодных условиях и др.
3. в режиме относительной аэронавигации представляется возможным с инструментальной погрешностью обеспечить:
— групповые полеты- |
— встречу транспортных средств;
— выход в навигационны’Ь точки
— обеспечивать работу сгасательных бригад и т. д.
4. Оценены основные элементы АСУ УВД в Штокмановском и Приразломном месторождений углеводородного сырья. Установлены допустимые значения точностных характеристик, обеспечивающих решение задач по доставке грузов и персонала на МП и АБУ с учетом реальных метеоусловий в регионе.
5. Обоснован и исследован новый класс задач управления проектами, в которых выделены две последовательные — инновационная и инвестиционная составляющие. Такие проекты становятся все более распространенными при переходе российской экономики от фазы экономического спада к фазе устойчивого экономического роста.
6. Установлено, что выбор способа согласования инновационной и инвестиционной составляющих зависит от определенности конечного результата проекта и измеримости его характеристик. В случае, когда вероятность реализации конечного результата проекта достаточно высока (не менее 0,9) и не зависит от способа и организационных условий выполнения инновационной составляющей, инновационная и инвестиционная составляющая могут учитываться как последовательные части одного проекта. В противоположном случае анализ проектов выполняется раздельно: сначала инновационная составляющая, а после ее завершенияинвестиционная.
7. Для количественного анализа различных вариантов стратегий развития и соответствующей количественной оценки затрат, производительности и вероятности успешного завершения проекта разработана математическая модель выбора интенсивностей выполнения проектов и стратегий развития комплексных технологий.
8. Для построения модели взаимосвязанных между собой технологий предложены правила и алгоритмы формирования технологической структуры, ориентированной на минимизацию потерь от несопряженности.
9. Для повышения обоснованности конечных результатов инвестиционных проектов и надежности их достижения разработана методика экономического анализа инновационных решений.
10. Для текущего управления инвестиционньпЛ1и и инновационными проектами, процесс выполнения которых представляется одновременной сетевой моделью, где вершины соответствуют событиям (результатам), а дуги — работам и этапам проектов, разработан механизм, позволяющий путем изменения сроков завершения и стоимости текущих и предстоящих работ с учетом надежности успешного завершения удерживать ход выполнения проекта в согласованных параметрах.
11. Получены количественные оценки размеров необходимого дополнительного стимулирования для обеспечения максимальной надежности выполнения проекта в согласованный срок. Выведены соответствуюпще функции, устанавливающие требования к достаточному размеру потребляемых средств на оплату труда, включая стимулирование, в зависимости от величины отклонения общей продолжительности от этого срока.
12. Для повышения технических характеристик вертолетов типа МИ-8 использовались новые технические решения. Последующий анализ влияния предложенных технических модернизаций вертолетов типа МИ-8 на повышение технических параметров с последовательным повышением потребительских свойств позволил установить, что вероятность достижения основных заданных значений потребительских свойств достаточно велика и равна 0,9. Одновременно существует вероятность (превышающая 0,2) того, что по ряду свойств требуемые значения не будут достигнуты, что может потребовать проведения дополнительных исследований и доработок после промыпшенных испытаний.
13. Для анализа процесса разработки инновационно-инвестиционного проекта создания аэронавигационной системы построена одновариантная модель, содержащая 88 работ и 102 события. Ее анализ с использованием предложенной платежной модели позволил выбрать интенсивности выполнения работ и согласовать сроки завершения двух очередей разработки и создания аэронавигационной системы.
