727. МОДЕЛИ ЦЕНОЗОВ В ИННОВАЦИОННОМ РАЗВИТИИ

Б. И. Кудрин, д.т.н.,

главный редактор журнала «Общая и прикладная ценология»

Рассуждая об инновационном развитии в явном, а чаще – скрытом виде, сегодня опираются на убеждения, восходящие к практике 20–80-х годов прошлого столетия. Тогда считалось, что всё можно запланировать, гармонично осуществлять капитальное строительство. Концептуально это сводилось к вариационным принципам механики и электродинамики, согласно которым однозначно рассчитывают материальный объект. Но оказалось, что нельзя реализовать рассчитанное формулами первой научной картины мира: неизбежны ошибки и отклонения, которые, в пределе описываются нормальным законом распределения, где существует математическое ожидание (среднее) и конечная дисперсия (ошибка).

Но для нас важен переход от этой второй вероятно-статистической картины к третьей, где используют понятия хаос, бифуркации, самоорганизация. Мы занимаемся тем, что получилось, сию-существующим и прогнозной стратегией будущего. Пройдя бифуркационную точку, осуществился процесс самоорганизации, породивший ценоз (cenosis, cenose) – сообщество предприятий региона, прокатных станов страны, электропотребления по России. Наша концепция утверждает, что всё жёстко можно было планировать в начальный период индустриализации и в годы войны, но уже завершение индустриализации и период застоя показали нежизнеспособность такой системы. Объекты-особи ценоза начинают «делить» общий ресурс. Если ресурс – инвестиции, и если говорить об охвате всех поселений региона, всей территории России, то неизбежна выработка концепции развития до 2020 г. и далее – до 2050, ставя во главу проблему энергетической безопасности.

Здесь важно уточнение понятия ценоз. Это могут быть, выделенные по параметру, все предприятия отрасли по стране в целом (сайт kudrinbi.ru); мелкие и средние (и отдельно – крупные) по региону; цеха, производства, другие административно-хозяйственные единицы одного предприятия; или станки, электродвигатели одного цеха, которые начинают бороться за ресурс. Результат множества слабых и сильных взаимодействий особей различных видов приводит к тому, что на все ценозы, на все приведённые примеры накладывается закон информационного отбора, который устанавливает вполне определённое соотношение по разнообразию (встречаемости видов) и по соотношению «крупное–мелкое», математически моделируя это гиперболическим Н-распределением. Индустриализация в России, к сожалению, не учитывала (по причине их теоретической неосвоенности) игнорировала ценологические ограничения. Курс был взят на строительство гигантов. Дискуссия о необходимости соотношения крупных, средних и мелких предприятий была объявлена вредительской.

Предлагая ценологический подход для оценки инновационного развития, мы отмечаем, что для крупных предприятий горизонт рассмотрения должен охватывать десятки лет. Анализ хода индустриализации, осуществлённой в стране в 20–90-е годы прошлого века (считая от плана ГОЭЛРО); рассмотрение сроков строительства и организации привлечения людских ресурсов; конечное соотношение: электрическая мощность градообразующего предприятия – объёмы инвестиций по годам (рост и диверсификация продукции) – число жителей города говорят о корреляционно определяемых и значимых корреляционных закономерностях развития, что и служит основой инвестиций. Сошлемся на Магнитогорский металлургический комбинат, строительство которого началось с 1929 г. (а проектирование – с 1926 г.) и активно продолжалось, сделав его крупнейшим в 1990 г. с нагрузкой 800 МВт и с пуском электросталеплавильного производства на 4 млн т/год в 2007 г. (с сохранением инвестиционной привлекательности комбината). Характерен пример, касающийся инвестиций в Оскольский электрометаллургический комбинат, где наш прогноз 1976 г. оценил нагрузку в 600 МВт на 20-летнюю перспективу вместо официально принятой 1200 МВт. Под эту нагрузку Минэнерго и Минчермет объединились, чтобы получить капитальные вложения в развитие АЭС и сетей 500 и 750 кВ. И здесь – важный вывод: крупные предприятия, питающиеся на напряжении 110(154) и 220(330) кВ, с точки зрения инвестиций находятся в особом положении, решая напрямую вопрос о генерации в сетях и тарифах на электроэнергию. Так, Дерипаска, соглашаясь вложить в окончание строительства Богучанской ГЭС 1 млрд долл., естественно надеется окупить их после пуска в эксплуатацию своего завода в районе Тайшета.

Мы же сегодня как раз и говорим об обязательности этого Н-соотношения и применяем аппарат ценологической математики, который позволяет: 1) объективно, имея в виду энтропийные ограничения закона информационного отбора, с одной стороны, наиболее эффективно распределить возможные выделяемые ресурсы, с другой – оценить ожидаемые результаты по каждой точке Н-кривой (по каждому объекту-особи); 2) выявить аномальные точки по гиперболе для последующего принятия эффективного решения; 3) провести структурно-топологический Н-анализ годового (месячного) относительного изменения параметра при заданности общего ресурса. Предлагаемый подход концептуально не нов (это для технической реальности он применён нами впервые в мире в 1976 г.). Распределение Парето, сформулированное в 1897 г. применительно к доходам граждан одной страны, для России по результатам 2007 г. в децильном представлении констатирует его искажение. Однако за 100 лет математические модели описания ценозов изменились, а область их применения охватила все виды деятельности и все реальности (физическую, биологическую, техническую, информационную, социальную).

Ставя вопрос о региональных инвестициях, каждый раз необходимо иметь в виду, для какого уровня принимается решение. Мы связываем эти уровни с уровнями системы электроснабжения, как наиболее объективной величиной, характеризующей отдельное физическое (население) и юридическое лицо. Наиболее широкий класс потребителей – 90 % всех абонентов (население, бизнес, бюджетная сфера, ЖКХ) питается на низком напряжении 0,4 кВ. Применительно к бизнесу – это мини-предприятия. Следующая ступень (9 %) – малые предприятии, имеющие собственные трансформаторы, к ним относятся малые предприятия, всякого рода товарищества, хозяйствующие единицы. Наконец, средние (1 %) – они имеют собственные распределительные устройства среднего напряжения (3, 6, 10, 20 кВ). Другими словами, для региона эти начальные точки ранжирования – гиганты, как алюминиевый завод в Хакасии, АвтоВАЗ в Тольятти (как и Москва для России) являются ценологически особыми (они «не из этого ценоза) при рассмотрении инвестиций в регионы и должны рассматриваться также особо. Мы же говорим об инвестиционной политике применительно к региону.

Возвращаясь к проблеме «электрификации всей страны», подчеркнём, что ни для одного региона она не состоялась (имея в виду подключение к единой энергосистеме, бесперебойность, качество электроэнергии), и что ГОЭЛРО и весь ход дальнейшего развития электроэнергетики лишь провозглашали такую необходимость, но ни экономически, ни технически даже не рассматривая мелкое. Политически же решения 30-х годов о неперспективных деревнях в 60-е (и после) уничтожили свыше 1 млн мелких и средних электростанций (прежде всего на возобновляемых источниках энергии), вместе с техническим персоналом и интеллигенцией (учителя. врачи).

Сама проблема электрификации не нова и всегда ставилась как основа инвестиционного развития и товарного производства. В самом начале XX века Австро-Венгрия озаботилась электрификацией своих провинций (Богемия, Моравия, Силезия, Галиция, Буковина) и оценила, что надо сделать по каждой. Вот извлечение:

	Площадь, кв. км	Число жителей, чел.	Число населённых пунктов, шт.	Общая длина ЛЭП, м
Моравия	22315	2662884	3245	914754
Прикарпатская Русь	12656	606598	482	2655110

Тогда, применительно к регионам (областям) задача разбивается на две относительно независимые: 1) обеспечение тепловой и электрической энергией городов и крупных (средних и мелких) промышленных и иных объектов; здесь, прежде всего, необходимы ревизия всех источников энергии (электростанций и котельных), а затем ценологический анализ, что нужно для энергетической самодостаточности; 2) ориентирование электрификации глубинки на развитие сетей и массовую малую генерацию на основе традиционного углеводородного сырья и, главное, использование местных и возобновляемых источников энергии (ветер, геотерм, навоз и солома, отходы древесины, ивовые плантации, мусор, солнце, микро- и малые ГЭС и др.).

Своеобразный план рыночной электрификации всех существующих и возможных поселений должен стать государственным (ГОРЭЛ), но заключаться в комплексности, направленной на создание благоприятного инвестиционного климата. Сейчас исход населения в города кажется непреодолимым. Но этот общемировой процесс трансформируется (сохранение фермерства в США, ивовые дома – у собственников в Скандинавии, хутора Эстонии). Для России обезлюживание территории несёт и стратегическую угрозу превращения страны в вахтовое извлечение сырья.

Приведём конкретные примеры искусственного и неразумного ограничения инвестиционного пространства.

Принято решение о сокращении шести тысяч школ, в которых менее 10 учеников. Школы определили как малокомплектные, и предложена программа «Школьный автобус» с ориентацией на поставку в 2007 г. – 1370 автобусов. В 2008 г. – ещё 1650, и до конца 2009 г. – всех остальных необходимых. Что означает ликвидация школы? Это – оставление без работы множество людей. Что касается автобусов – то даже несколько километров по нашим дорогам с учётом времени ожидания его, времени сбора (если автобус собирает с одной точки, то школьнику надо пройти километр-два до этой точки, а потом ждать на дожде или морозе, а если брать прямо из дома, то остановки и время) превращаются для ребёнка в лишнюю трату времени – часа, полутора, двух. Это породит одновременно и проблемы с водителями, ремонтом, размещением и обслуживанием автобусов, местами стоянок, ГСМ. И, кстати, откуда пойдёт автобус? Из города?

Эта проблема связана с инфраструктурой вообще и дорогами – в частности. Не надо забывать, что Америка стала Америкой только после того, как во время депрессии 30-х годов осуществила массовое строительство дорог по всей стране. Поэтому нельзя считать правильным, что большая часть средств, выделенных для строительства дорог в России, уйдёт на строительство дорог в Сочи. Ведь, например, до сих пор нет устойчивой (по две полосы в каждую сторону) трассы от Иркутска до Владивостока.

С вопросом о дорогах связан и вопрос о малой авиации, потолок которой ниже, чем для пассажирских самолётов. Здесь существует возможность громадных инвестиций и появляются статьи о готовности начать массовое строительство двух-четырёх местных самолётов, вертолётов. Но существующее блокирующее решение не позволяет развить малую авиацию. Такую, чтобы по стоимости и условиям посадки она устраивала российских граждан – жителей отдалённых поселений с доходом ниже среднего.

Существующие правила торговли входят в противоречие с условиями отдалённых поселений, где магазин вынужденно совмещается с собственным домом. Для многих, где единственным связывающим звеном является железная дорога, надпись «Сигареты-Пиво» означает, что минимум продуктов здесь можно купить, и что существует сеть, запрещаемая, кстати, государством, но неизбежно необходимая для доставки продуктов.

Поэтому при принятии федеральных и местных законов следует учитывать, что есть предельные требования санэпидстанции, строительные, пожарные (и других надзорных органов) в данном случае не могут быть реализованы, и лишь только совмещение места проживания с местом оказания услуги даёт возможность существования данной точки. Другими словами, законодательные решения должны учитывать уровни, особенности хозяйствования.

Развитие связи позволяет решить проблему доступности каждого (не только в целом по поселению, но и каждого взрослого) к Интернету и мобильной связи. Этим самым может быть решено дистанционное обучение, в том числе и тех школьников, которых меньше 10 чел. в селе, деревне. Возможность дистанционного обучения (вплоть до получения высшего образования, поскольку программы и учебники есть) для родителей и детей, что особенно касается малых народов, которых по-прежнему воспитывают через Интернет, возможность проживания без отрыва от современной культуры, и одновременно – вызов врача или получение консультации в случае необходимости существования скажется на миграции, укреплении оседлости.

Сюда же примыкает вопрос о воинской службе. Практика однозначна, и она заключается в том, что отслуживший в армии лишь в порядке исключения возвращается в свою деревню, пополняя в городе и так уже разросшуюся неимоверно охрану. В царское время единственный работник в семье – не призывался. Это, конечно, сложная проблема, но одна из существенных.

Отдельно стоят вопросы инвестиций, связанных с организацией производства и сбыта мясомолочной продукции и зерновых культур. Для нашей страны традиционно создание зерновых совхозов и крупных животноводческих комплексов. Но ведь есть же по стране примеры успешных фермерских хозяйств, которые естественно требуют дотирования (что характерно для всей Европы) и защиты от всяких «наездов». Сложен, но разрешим вопрос кредитования нового строительства и приобретение техники. И здесь вновь возникает вопрос о необходимости и возможности для того же фермера иметь оружие (вплоть до нарезного), как это разрешено в Америке.

Решение вопроса производства сельхоз продукции связано с решением земельного вопроса. Раздача колхозных паёв (как и 6 соток) привела в определённый тупик развитие товарного производства, где производительной единицей является семья.

Все затронутые вопросы неразрешимы без надёжного электроснабжения. Инженерная практика России и практика мировая говорят о том, что воздушные ЛЭП протяжённостью 10 (а тем более – 50 км) бе автономного электроснабжения не позволяют организовать товарное производство (при отключении электричества продукты портятся, скот остаётся недоенным и некормленым-непоенным, цыплята, поросята и другой молодняк – погибают.

Тогда одним из ключевых вопросов является вопрос о малой энергетике. В соответствии с составленным списком поселений и обследованиями вторичных ресурсов. Но малая энергетика требует решения двух вопросов (решённых в развитых странах): а) стоимость 1 кВт генерирующей мощности на вторичных и возобновляемых источниках выше, чем сооружаемых на углеводородном топливе. Инвестиции осуществляются на лизинговой основе и на возмещении разницы в затратах, которые привязаны к региону; б) заявительный, а не разрешительный способ подключения генерирующих мощностей ВИЭ на низком напряжении; в) обязательность приобретения энергосистемой электроэнергии, выработанной ВИЭ (солнце, ветер и др.)

Что же нужно делать и куда идти? Для регионов следует разработать локальные планы электрификации на основе:

1) ревизии всех объектов, на которых по действующей нормативно-технической документации должны быть установлены независимые от энергосистемы источники питания (это административные и режимные организации; объекты инфраструктуры, объекты здравоохранения, сферы услуг и торговли);

2) нового строительства парогазовых и иных районных генерирующих источников и когерентных установок на традиционных видах топлива единичной мощностью 1–6–24 МВт;

3) законодательного стимулирования лизинга и льготного кредитования сооружения объектов, использующих ветровую и солнечную энергию;

4) муниципального учёта всех возможных вторичных ресурсов, в том числе использования мусора, перепада давлений и температур, неравномерности графиков действующих котельных;

5) стратегии развития энергообеспеченности города, при использовании величины расхода электроэнергии и требующейся мощности на средне- и долгосрочную перспективу, структурно-топологического ценологического мониторинга параметров электропотребления максимально возможного количества потребителей для оценки параметров электропотребления, норм и результатов энергосбережения.

Существо предлагаемого предполагает: 1) использование ранжирования по величине установленных и среднесуточных мощностей, среднегодовой выработке всех существующих электростанций, намечаемых к строительству, удельным затратам; 2) анализ установленного и намечаемого к установке (модернизации) генерирующего оборудования (и другого ключевого) по основным параметрам, т. е. уточнение классификации по видам для увеличения унификации при изготовлении и поставке с одновременным сохранением (увеличением) разнообразия по экономико-ценологическим критериям.

Материалы Международной конференции IX Международного форума «Высокие технологии XXI века»

Секция «Научно-методологическое обеспечение инновационного развития»

Председатель академик РАН В.Л.Макаров, координатор В.Е.Лепский

Москва, 23 апреля 2008 г. Экспоцентр