Учет естественно-монопольных характеристик при оценке эффективности сетевых инвестиционных проектов

Васильева Е.М.

Институт системного анализа РАН, Москва

Учет естественно-монопольных характеристик при оценке эффективности сетевых инвестиционных проектов1

Вопросы формирования оценок эффективности инфраструктурных подсистем рассматриваются в докладе как с позиций проектного анализа [1, 2], так и в контексте оптимизационных подходов к решению нелинейных сетевых транспортных задач [3-5]. Эти задачи – в силу актуальности модернизации отечественных отраслей производственной инфраструктуры - потребовали пересмотра в период российских реформ, и моделирование их для условий нестационарной экономики, в том числе с позиций современной теории естественной монополии [6-9], привело к разработке ряда положений по учету естественно-монопольной природы при формировании соответствующих оценок эффективности сетевых подсистем. Имеются в виду задачи развития сетевых подсистем мезоуровня (сети магистрального железнодорожного транспорта, внегородской сети автомобильных дорог и т.п.), и для отыскания дополнительного эффекта синергии (экономии издержек производства услуг, которой при эффективной организации могут обладать сетевые технологии2) эти подсистемы предлагается моделировать как объекты потенциальной естественной монополии.

Задача развития сети, например, применительно к магистральным сетям автомобильных дорог (по постановкам, принятым в [3,4]), состоит в отыскании набора хозяйственных мероприятий по строительству и реконструкции дорог на сети заданной топологии, которые позволяют достичь максимума суммарного общественного эффекта от осуществления грузовых и пассажирских перевозок3. Система ограничений в этой задаче может быть представлена следующим образом: заданы первоначальные объемы и структура перевозок; известны начальное техническое состояние сети и все технико-экономические характеристики ее элементов (необходимые для определения в динамике издержек на транспортировку и мероприятия по реконструкции); заданы ограничения финансового характера (объемы инвестиций, выделяемых на реконструкцию сети и новое строительство, привлеченные средства от организации платных дорог и функционирования придорожной инфраструктуры, рыночные требования эффективности, формулируемые каждым инвестором и др.).

Требуется определить: какие и в каком году изменения целесообразно осуществить в топологии и структуре сети; какой уровень загрузки при этом должен быть у каждого из элементов в каждом году расчетного периода; какие объемы финансовых ресурсов и из каких инвестиционных источников (государственных, частных, международных и др.) возможно и целесообразно привлечь в каждом году.

По целому ряду соображений (исходя из содержательной постановки, конструктивных подходов к ее решению и др.) удобно представлять задачу оптимизации развития сети в виде синтеза двух ключевых задач: 1- распределение или/и самоорганизация потоков (в нормативных, дескриптивных или смешанных системах) по существующей или проектируемой сети; 2- проектирование структуры сети, ее топологии, выбора наиболее рациональных технических состояний ее звеньев.

Важнейшие принципы моделирования развития сети, на которых базируется создаваемая в рамках ИСА РАН и ЦЭМИ РАН информационная технология синтеза сложных сетевых структур, могут быть сформулированы в виде следующих положений:

системный подход при моделировании, отражение в расчетной экономико-математической модели наличия нескольких участников (государство, частные инвесторы, население и др.) с разными интересами;
включение в состав моделей формирование допустимых решений и сравнительной оценки их качества (эффективности) с учетом специфики сетей различной природы и синергических, внетранспортных эффектов;
включение в состав моделей формирование допустимых решений с учетом синергических (внутритранспортных, естественно-монопольных) эффектов;
многовариантный анализ альтернатив инвестиционного изменения сети и распределения нагрузки между ее элементами, использование иерархических нелинейных моделей математического программирования и систем имитационного моделирования;
введение в модели эндогенных переменных смешанного типа – векторов дискретных и непрерывных оптимизируемых переменных высокой размерности для учета дискретности и динамичности развития элементов сети при изменяющихся их нагрузках;
формирование различных сценариев и оценок их эффективности для условий нестационарной экономики.

Оценка эффективности сетевых инвестиционных проектов, генерируемых при решении задачи развития магистральной транспортной сети в рамках нормативно-дескриптивных систем, строится в [3,4] по результатам распределения (самоорганизации) потоков с учетом ряда поведенческих факторов. Как следствие, оптимизация распределения потоков по сетям с нелинейными характеристиками может производиться по одному критерию, выбор наилучшего варианта развития сети – по другому, и это еще более (чем обычные свойства частично-целочисленных задач) ограничивает возможности разработанных и апробированных ранее двухэтапных алгоритмов пошаговой оптимизации по группам переменных в обеспечении хороших приближенных решений.

Предлагается улучшать качество получаемых решений, базируясь на следующих представляемых в докладе положениях:

для выявления эффекта синергии, присущего естественным монополиям, следует предусматривать моделирование агрегированной, общесетевой функции издержек и тестирование ее на субаддитивность в допустимой области;
субаддитивность агрегированной, общесетевой функции издержек целесообразно трактовать как характеристику меры загрузки магистральной транспортной сети. Наличие свойства субаддитивности свидетельствует о приемлемой и в определенном смысле эффективно распределяемой загрузке целостной, не расщепляемой структуры, о «неперегруженности» сети. Напротив, нарушение субаддитивности, проявляющееся в ускоренном росте издержек, может сигнализировать о перегруженности сети;
специальные процедуры идентификации агрегированной, общесетевой функции издержек составляют содержание дополнительно вводимого этапа алгоритма оптимизации развития магистральной сети. Следует учитывать, что намечаемая модернизация сетевой технологии и возможный рост условно-постоянных затрат при освоении инвестиций способны изменять характер нелинейности агрегированной функции издержек, область ее субаддитивности;
при отрицательном результате тестирования, выявляющем нарушение свойства субаддитивности агрегированной, общесетевой функции издержек, необходима корректировка параметров исходной информации, прежде всего, стоимостных характеристик элементов сети, характеристик топологии сети и схем финансирования, которые, наряду с параметрами вычислительных процедур, обусловливают качество получаемых решений по оптимизации развития сети.

Методические подходы к анализу и учету естественно-монопольной природы проектируемой транспортной сети приводятся в докладе для сепарабельной по элементам сети функции издержек (в виде суммы однотипных функций минимальных издержек на звеньях сети), которая может рассматриваться как первое приближение агрегированной общесетевой функции издержек. Корректировка исходных параметров предполагает анализ причин возможных нарушений субаддитивности и проведение процедур согласования моделей затратных характеристик Анализ показывает, что к числу важнейших причин нарушения субаддитивности могут быть отнесены такие, как: общая перегруженность сети, когда значительная часть звеньев сети близка к исчерпанию пропускной способности; перегруженность сети по отдельным наиболее протяженным направлениям; неравномерность в распределении потоков по сети, обусловленная характером топологии существующей сети (слабой разветвленностью сети, недостаточным количеством параллельных маршрутов и замкнутых контуров). Если при этом параметры функций издержек не подлежат корректировке, то целесообразность расщепления сети может быть интерпретирована, как необходимость подключения сетей других (конкурирующих) видов транспорта, по крайней мере, на определенных сегментах рынка услуг.

Представляется, что одним из перспективных направлений дальнейших исследований по указанной проблематике является построение соответствующих прикладных моделей эмпирического характера (например, типа [10,11]), весьма существенных с позиций отечественной теории и практики решения управленческих задач в рассматриваемой области.

Литература

Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (Вторая редакция). Минэкономики РФ, Минфин РФ, ГК РФ по стр-ву, архит., и жил. политике / Рук. авт. коллектива В.В.Коссов, В.Н.Лившиц, А.Г.Шахназаров. – М.:ОАО «НПО Изд-во «Экономика», 2000. – 421 с.
Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С.А. Оценка эффективности инвестиционных проектов: Теория и практика. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Дело АНХ, 2008. – 1104 с.
Белоусова Н.И., Бушанский С.П., Васильева Е.М., Лившиц В.Н., Позамантир Э.И. Совершенствование теоретических основ, моделей и методов оптимизации развития сети автомобильных дорог // Сборник научных трудов. Приложение к журналу Аудит и финансовый анализ. - М.: ЗАО 1с: Компьютерный Аудит, 2004. Вып. 3. C. 114-204.
Белоусова Н.И., Бушанский С.П., Васильева Е.М., Лившиц В.Н., Позамантир Э.И. Информационная технология синтеза сложных сетевых структур нестационарной российской экономики: модели, алгоритмы, программная реализация //Аудит и финансовый анализ. - М., ЗАО 1с: Компьютерный Аудит, Вып. 1, 2008, с.50-88.
Васильева Е.М. Формирование оценок эффективности естественно-монопольных производственных систем. – М., Книжный дом «Либроком», 2008, 176с.
Baumol W.J., Panzar J.C., Willig R.D. Contestable Markets and the Theory of Industry Structure. – N.Y., 1982. – 497 p.
Sharkey W. The Theory of Natural Monopoly. - Cambridge : Cambr. Univ. Press, 1982. – 229 p.
Laffont J-J, Tirole J. A Theory of Incentives in Procurement and Regulation. – Cambridge: MIT Press, 1993.
Joscow P. Regulation of Natural Mopoly. Handbook of Law and Economics, Volume 2, Ed. by A.Mitchell Polinsky and Steven Shavell, 2007, Elsvier B.V., P. 1227-1348.
Gasmi F., Laffont J.J., Sharkey W.W. The natural monopoly test reconsidered: an engineering process-based approach to empirical analysis in telecommunications. International Journal of Industrial Organization, 2002, No. 20, p. 435-459.
Beresteanu A. Nonparametric Analysis of Cost Complementarities in the Telecommunications Industry. The RAND Journal of Economics, 2005, Vol. 36, No.4, p. 870-889.

1 Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 08-06-12011-офи) и Российского гуманитарного научного фонда (проект 09-02-00159а).

2 Математически это может быть выражено через свойство субаддитивности отраслевых функций издержек.

3 Отметим, что внимание исследователей-экономистов к задаче развития сети (правда, в самых различных постановках) не ослабевает в течение более полутора веков в мире и ста последних лет – в России. Анализ хронологии исследований в рассматриваемой области за последние 150 лет, охватывающий истоки и ряд ключевых работ по оптимизации работы и развития транспортных сетей, представлен в [5].

Учет естественно-монопольных характеристик при оценке эффективности сетевых инвестиционных проектов