Разработка и исследование моделей эколого-экономического обоснования критериев выбора организационных и управленческих решений: На примере горнодобывающих предприятий

Актуальность темы

исследования. Развитие рыночных отношений требует нового подхода к разрешению проблем более полного и комплексного использования запасов невозобновимых полезных ископаемых, которые особо остро проявляются в разработки месторождений полиметаллических руд цветных металлов, составляющих более 75% запасов России.

Опыт организации работ на горнодобывающих и горно-обогатительных комбинатах показывает, что потери невозобновимых ресурсов остаются неоправданно высокими, поэтому особую актуальность приобретают проблемы поиска и применения новых эколого-экономических критериев выбора организационно-управленческих решений, моделей и методов рационального использования природных ресурсов, изменяющих сложившуюся практику организации горного производства и управления предприятиями.

Действенным эколого-экономическим инструментарием выбора управленческих решений и совершенствования управления горным предприятием могут служить модели анализа и обоснования эколого-экономических критериев и новые методы рационального недропользования, которые следует заложить в основу подсистемы рационального недропользования предприятий.

В этих условиях актуализируется проблема разработки и исследования моделей эколого-экономического обоснования критериев выбора организационных и управленческих решений, используемых в подсистеме рационального недропользования горнодобывающих предприятий, добывающих невозобновимые природные ресурсы. Модели обоснования эколого-экономических критериев и нормативов обогащают арсенал экономико-математических методов и инструментальных средств, встраиваемых в систему управления предприятия, и расширяет возможности применения информационных технологий решения экономических задач, в том числе автоматизированных систем поддержки принятия управленческих решений.

Степень разработанности проблемы. Основополагающий вклад в становление и развитие экономики природопользования внесли В. И. Вернадский, И. М. Сеченов, В. Н. Сукачев, Н.В.Тимофеев-Ресовский,.

Н.Ф.Федоров. Решению различных проблем рационального недропользования и природопользования посвящены работы С. А. Боголюбова, А. В. Брызгалина, Ю. С. Васильева, В. В. Глухова, М. М. Гузева, Е. Я. Диколенко,.

A.Г.Дружинина, Б. В. Ерофеева, Н. П. Кучерявенко, В. С. Немчинова,.

B.Н.Овчинникова, Г. О. Перова, В. Н. Попова, Ю. В. Разовского, Б. Ю. Сербиновского, Н. А. Страховой, С. Г. Тяглова, Д. Г. Черника, А. С. Чешева,.

C.Д.Шаталова и др. Большой теоретический и практический вклад в теорию, методы и модели рационального недропользования, эколого-экономического обоснования методов организации добычи и обогащения руд, оценки нево-зобновимых ресурсов внесли отечественные ученые, в том числе М. И. Агошков, Н. В. Мельников, К. Н. Трубецкой, Д. Г. Каплунов, B.JI. Яковлев, В. Ж. Аренс, Р. И. Арсентьев, Э. И. Богуславский, С. О. Версилов,.

A.Н.Дулин, Н. Х. Загиров, Н. Ф. Залисов, Н. В. Калмыков, Н. П. Кетова, Н. Я. Лобанов, Г. Г. Ломоносов, Е. И. Панфилов, А. А. Петросов, В. А. Симаков,.

B.А.Шестаков, М. А. Ястребинский и другие.

Несмотря на накопленный научно-практический опыт в области рационального недропользования и оценки невозобновимых ресурсов задачи разработки моделей, применимых для эколого-экономического обоснования критериев выбора организационно-управленческих решений и методов добычи, переработки и оценки невозобновимых ресурсов остаются нерешенными в полной мере. В этой связи переход к ресурсосберегающим технологиям, организации производства и управлению горным предприятием возможен на основе выделения критериев рационального недропользования и их реализации посредством новых методов организации производства и управления предприятием.

Цель и задачи диссертационного исследования. Цель исследованияразработка моделей для обоснования эколого-экономических критериев выбора решений, обеспечивающих рациональное недропользование при добыче и обогащении невозобновимых природных ресурсов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач исследования:

— проанализировать развитие и применение моделей и методов рационального недропользования в организации производства и управлении горнодобывающим предприятием;

— выявить и проанализировать нерешенные задачи моделирования процессов и условий рационального недропользования и пути их решения при добыче и обогащении невозобновимых ресурсов;

— разработать модели эколого-экономического обоснования условий, критериев и нормативов рационального недропользования, которые могут использоваться при выборе организационных и управленческих решений и методов организации производства, обеспечивая более полное извлечение и обогащение невозобновимых ресурсов на горнодобывающих предприятиях;

— разработать методический подход к оценке эффективности недропользования при изменении организации горного производства и оценить экономический эффект от внедрения новых методов рационального недропользования;

— выполнить оценку эффективности применения эколого-экономических моделей и критериев в системе управления предприятием.

Рабочая гипотеза работы состоит в том, что при добыче и обогащении ископаемых невозобновимых ресурсов могут быть снижены потери и отходов при применении моделей обоснования эколого-экономических критериев, побуждающих производителей к использованию более совершенных методов организации производства и управления предприятием.

Объектом исследования послужили горнодобывающие и горнообогатительные предприятия, как микроэкономические системы.

Предметом диссертационного исследования явились процессы добычи и обогащения невозобновимых ресурсов, а также тенденции и закономерности, которые могут быть отражены в моделях обоснования критериев выбора организационных и управленческих решений и методов рационального, ресурсосберегающего недропользования.

Теоретической и методологической основой исследования послужили положения, методики и концепции, содержащиеся в трудах отечественных и зарубежных ученых-экономистов, а также менеджеров и предпринимателей-практиков по проблемам экономико-математического моделирования, включая моделирование процессов рационального недропользования и оценки не-возобновимых ресурсов.

Для достижения цели и решения поставленных задач в диссертационном исследовании использованы методы математического программирования, экономического и статистического анализа.

Информационно-эмпирическую основу исследования составили систематизированные автором данные государственных органов статистики, материалы, полученные в ходе исследования отдельных горнодобывающих и горно-обогатительных предприятий и научных организаций и учреждений. В ходе исследования изучались фундаментальная и специальная литература, материалы международных и российских научных конференций (по исследуемым проблемам), законодательные, нормативные, программные и инструктивные документы Правительства РФ и Администраций Ростовской области, Краснодарского и Ставропольского краев, материалы периодической печати и другие источники информации.

В процессе внедрения разработок богатый статистический материал был получен на Урупеком горно-обогатительном комбинате.

Достоверность материалов и обоснованность полученных результатов (научных положений, выводов и рекомендаций) обусловлена теоретическим обоснованием выдвинутых положений, репрезентативностью статистических выборок организационных и экономических показателей работы горнодобывающих и горно-обогатительных предприятий, апробацией и практическим внедрением результатов работы в деятельность предприятий горнодобывающей отрасли народного хозяйства. Обоснованность выводов обеспечена: использованием объективно установленных фактов, связанных с деятельностью промышленных предприятийкорректным применением современных и дополняющих друг друга методов и инструментов исследования, включая статистические методынепротиворечивостью полученных результатов и выводов фактическому материалу, теоретическим концепциям известных ученых-экономистов и современной экономической практике.

Тема диссертации соответствует паспорту специальности 08.00.13, пункту 1.4: «Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем».

Положения, результаты, выводы, выносимые на защиту:

— эколого-экономические критерии двух уровней и модели их обоснования, позволяющие обеспечить переход к ресурсосберегающим методам организации добычи невозобновимых сырьевых ресурсов;

— модель и процедура формирования состава рудной массы, обеспечивающие снижение потерь, уменьшение отходов и максимизацию доходов предприятия;

— методика экономической оценки эффективности ресурсосберегающих технологий и организации работ с учетом потерь и колебаний содержания полезных компонентов в добываемом сырье;

— регрессионные модели, связывающие результаты работы предприятия с набором факторов, по которым судят о качестве продукции без применения известных методов контроля качества рудной массы.

Научная новизна полученных результатов заключается в разработке моделей эколого-экономического обоснования критериев рационального недропользования при добыче и обогащении невозобновимых ресурсов. В итоге автор получил результаты, обладающие элементами научной новизны:

1.Обоснован подход к моделированию условий и методов функционирования подсистемы рационального недропользования предприятия, отличающийся применением моделей эколого-экономических критериев, регламентирующих выбор организационных и управленческих решений, позволяющих обеспечить переход к ресурсосберегающим методам организации и управления производством.

2.Разработаны и исследованы модели эколого-экономических критериев выбора организационных и управленческих решений, отличающиеся возможностями формирования критериев двух уровней. Модели позволяют:

— устанавливать и обновлять эколого-экономические критерии первого уровня в форме нормативов потерь, содержания породы в извлеченной рудной массе и отходов на стадиях выемки, усреднения состава и обогащения полезного ископаемого, а также совершенствовать подсистему рационального недропользования горнодобывающего предприятия и, как следствие, повышать эффективность предприятия и мощность рудника;

— разработать критерии второго уровня в форме организационных пороговых коэффициентов и критериев, регламентирующих организацию и управление работами при выемке полезного ископаемого и приводящих к уменьшению потерь ископаемого и содержания породы в извлеченной рудной массе, сокращению цикла производства, снижению травматизма, повышению качества продукции и эффективности производства.

3.Предложены метод и модель, обеспечивающие снижение потерь и уменьшение отходов при получении концентратов полезных компонентов из рудной массы и максимизацию доходов предприятия. Модель, построенная с использованием аппарата линейного программирования, отличается способом отражения зависимостей обогащения полиметаллических руд в коэффициентах модели. Метод отличается процедурой управления составом рудной массы при добыче многокомпонентного невозобновимого ресурса. Процедура включает: формирование банка данных о переменном составе ископаемого ресурса на отдельных участках месторождениявыбор участков и объемов добычи руды с каждого участка на основе данных о составе руды на участке и спросе на отдельные полезные компонентыформирование состава рудной массы определенного усредненного состава в соответствии со спросом на отдельные компоненты путем управления движением рудопотоков при складировании руды в штабельприменение технологии производства концентратов, соответствующей полученному составу рудной массй. Предложены модели и методики экономической оценки эффективности ресурсосберегающих технологий и новой организации работ с учетом потерь, содержания пустой породы в рудной массе и отходов, а также колебаний содержания полезных компонентов в рудной массе, позволяющие расширить инструментарий анализа вариантов организационных и управленческих решений подсистемы рационального недропользования при добыче и обогащении многокомпонентного невозобновимого ресурса. Предложенные модели и методики позволяют повысить степень извлечения полезных компонентов из многокомпонентного невозобновимого ресурса в концентраты, снизить потери и отходы, повысить эффективность предприятия за счет увязки производственных планов добычи полезных ископаемых со спросом на отдельные полезные компоненты.

5.Построены регрессионные модели, отличающиеся набором факторов, по которым судят о качестве продукции, позволяющие организовать контроль качества продукции по пороговым значениям ее веса и объема и, как следствие, отказаться от операций забора проб добываемого ресурса в забое и их последующего анализа, уменьшить производственный цикл, повысить эффективность производства и снизить травматизм, связанный с опасной операцией забора проб.

Теоретическая значимость работы. Для теории важны: теоретические и методические положения моделирования и анализа рационального недропользования, а также модели обоснования эколого-экономических нормативов, критериев и условий организации добычи и обогащения многокомпонентных невозобновимых ресурсовпроцедуры выбора управленческих решений рационального недропользования. Научные положения и результаты применимы в подсистемах рационального недропользования предприятий, в том чисел при создании новых инструментальных средств, информационных технологий и автоматизированных систем поддержки принятия управленческих решений.

Практическая значимость состоит в расширении набора экономико-математических инструментов, применимых в подсистеме рационального недропользования горнодобывающего предприятия и автоматизированной системе поддержки приятия управленческих решений. Кроме этого, результаты работы могут быть использованы в системе подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов по экономике природопользования, организации производства и управлению предприятием.

Внедрение и использование результатов исследования. Результаты исследования, выводы и рекомендации внедрены на Урупском ГОКе, а также в учебном процессе Шахтинского института ЮРГТУ (НПИ) при изучении дисциплины «Менеджмент» студентами специальности «Экономика и управление на предприятиях горной промышленности и геологоразведки».

Внедрение результатов исследования на Урупском горнообогатительном комбинате обеспечило экономический эффект более 17 млн. рублей в год.

Апробация результатов исследования. Основные результаты и положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на пяти международных конференциях «Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии Юга России и Кавказа» (Новочеркасск, 2002 г.), «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2002 г.), «Организация и управление производительностью производственных систем» (Новочеркасск, 2003 г.), «Организация и управление процессами реструктуризации и развития предприятий региона» (Новочеркасск, 2004 г.), «Конкуренция и конкурентоспособность. Организация производства конкурентоспособной продукции» (Новочеркасск, 2004 г.), межвузовской конференции «Проблемы техники, технологии и экономики сервиса» (Шахты, 2002), а также на технических совещаниях АООТ «Урупский горнообогатительный комбинат».

Публикации. По теме диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано 10 научных работ, общим объемом 3,92 печатных листа, в которых личный вклад автора составляет 3,12 печатных листов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, включающих 11 параграфов, заключения и списка литературы (116 наименований). Общий объем диссертации составляет 152 страницы машинописного текста.

Результаты исследования позволили установить экономические условия перехода на раздельную выемку руд разных сортов отдельными рудопотоками с учетом зависимостей, определяющих изменение извлекаемой ценности от колебания вещественного состава полезных компонентов, ориентируясь при этом на спрос на определенные металлы.

Для условий Урупского рудника произведена оценка эффективности применения организации выемки руд разных сортов отдельными рудопотоками. Ожидаемый экономический эффект от внедрения организации работ по раздельной выемке медных и медно-цинковых руд составит 17 млн. рублей в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Современное развитие рыночных отношений актуализирует задачу создания моделей для обоснования эколого-экономических нормативов, которые позволяют совершенствовать системы рационального недропользования и повышать эффективность горнодобывающих предприятий.

При эксплуатации месторождений полиметаллических руд важнейшей проблемой рационального недропользования является снижение потерь полезных ископаемых. В диссертации предлагается один из путей решения этой проблемы — создание системы нормативов, воздействующих на выбор организационных и управленческих решений в пользу методов рационального недропользования. Для этого разработана совокупность моделей для обоснования и оптимизации эколого-экономических нормативов, применяемых в организации производства и управлении добычей руды, включая управление рудоподготовкой.

В диссертации обосновано, что в системе рационального недропользования необходимо выделить и обосновать две группы нормативов, которые названы нормативами первого и второго уровней. Нормативы обоих уровней взаимосвязаны, но имеют разную сущность и применяются при решении разных производственных задач.

Нормативы первого уровня предназначены для решения экономических и управленческих задач. В них входят нормативы потерь, разубоживания и отходов • для разных стадий производства. Модели обоснования этих нормативов увязывают динамику цен на полезные компоненты полиметаллических руд, себестоимость производства продукции, зависящей от экономических, организационных, управленческих, технико-технологических и горно-геологических факторов. При этом математическое описание взаимосвязей факторов включает совокупность аналитических зависимостей и регрессионных моделей. Ф Нормативы второго уровня используются при решении задач организации горного производства и управления движением рудопотоков в пространстве и времени. Использование моделей позволяет оптимизировать нормативы и, как следствие, снизить потери, разубоживание и отходы на разных стадиях добычи и.

149 обогащения руды. Оптимизация нормативов позволяет достигать максимума прибыли, а их применение стимулирует антрепренерство и интрапренерство, результатом которых являются более совершенные и экономичные методы организации и управления производством, предусматривающие внедрение новых ресурсосберегающих технологий.

Модель, процедура и метод управления рудопотоками основаны на знании об изменчивости состава месторождения и позволяют формировать сорта руды, которые по составу соответствуют сложившемуся на определенном временном периоде спросу и ценам на отдельные полезные компоненты руды. Кроме этого разработанные процедура и модель обеспечивают достижение минимально возможных потерь (максимума извлечения компонентов в соответствующий концентрат) при обогащении руды, i Использование совокупности моделей в практике горного производства показало их эффективность, заключающуюся в ликвидации неоправданных потерь невозобновимых ресурсов, получении дополнительной прибыли, увеличении мощности рудника и повышении показателей эффективности производства.

Совокупность разработанных моделей предназначена для использования в автоматизированной системе поддержки и принятия решений, которая дополнительно включает модели и зависимости, отражающие специфику горного производства и конкретного месторождения, включая зависимости: качественного состава руды в процессе истечения из выпускных выработок наклонных месторож-# дений от формы и объема тела выпускакачества руды от объема добытой из обрушенных блоков руды при использовании рациональных и заданных при добыче формы и объема тела выпускакачественных показателей руды от организации процесса истечения руды из обрушенных блоковрезультатов обогащения многокомпонентных руд при различном количественном и качественном составе полезных компонентов и извлечения из полиметаллической руды драгметаллов в мед-Ф ный концентратсостава концентратов от показателей извлечения основного компонента (меди) — извлекаемой ценности от величины среднеквадратичного отклонения содержания металлов в обогащаемой руде.

В диссертации приведена методика обоснования экономической эффективности разработанных решений и положений, а также показано, что комплексное использование моделей для построения и применения системы эколого-экономических нормативов позволяет достичь комплексного по своей природе и существенного по величине экономического эффекта. Нормативы направляют выбор организационных и управленческих решений в сторону использования новых методов организации и управления производством за счет чего достигается: 1) снижение потерь руды, разубоживания и отходов- 2) улучшение основных показателей эффективности предприятия. Кроме этого применение новых методов горного производства обеспечивает: повышение безопасности работ и снижение ущерба от травматизмасокращение потерь времени на операции контроля качества рудыулучшение использования горного оборудования и повышение фондоотдачисокращение производственного цикла.

Необходимость оценки экономических выгод от применения новых методов организации производства послужило причиной разработки методического подхода к определению экономической эффективности новой организации работ при выпуске руды из блоков и переходе на раздельную выемку руд разных сортов. Указанный подход учитывает факторы: экономии затрат на добычу рудыповышения ее качестваповышение извлекаемой ценности руды, перерабатываемой в зависимости от колебания содержания в ней полезных компонентовсокращения производственного циклаповышения безопасности горных работ. Практически ликвидируется существенный ущерб от аварий и несчастных случаев, который наносит предприятию остановка горных работ на время ликвидации последствий несчастного случая, проведения расследования или предотвращения возможной аварии.

Для условий ЗАО «Урупский ГОК», на котором апробировались и внедрялись результаты диссертационного исследования, определен ожидаемый экономический эффект от внедрения организации работ по раздельной выемке медных и медно-цинковых руд (17 млн. рублей в год), а также на основе данных предприятия установлены следующие отдельные позитивные эффекты: повысить фондоотдачу на 2 — 4%- сократить цикл производства на 2−3%- повысить качество добываемого полезного ископаемого за счет уменьшения объема вмещающих пород на 5−7%- снизить потери руды при ее добыче на 8 — 14%- увеличить прибыль предприятия за счет управления выемкой на 8963 тыс. руб.- получить дополнительную прибыль за счет управления рудоподготовкой в размере 17 млн руб.

Таким образом, задачи, поставленные в диссертационном исследовании, были полностью решены и получены результаты, которые как положения, выносимые на защиту, отражены во введении. Каждое положение характеризуется элементами новизны, предложенными, разработанными и обоснованными в ходе выполнения диссертационной работы. Общим итогом явилась совокупность моделей обоснования эколого-экономических нормативов предназначенных для системы поддержки и принятия организационных и управленческих решений, а также системы рационального недпопользования горнодобывающего предприятия, эксплуатирующего наклонные залежи полиметаллических руд.