Заседание Ученого Совета ЦЭМИ РАН

16 октября 2017 г.

Повестка дня

1. Доклад: д.т.н. Акопова А.С., д.ф.-м.н. Бекларяна Л.А. «Агентное моделирование эколого-экономической системы на примере Республика Армения».

Аннотация: В рамках проекта, поддержанного международным грантом РФФИ №15–51–05011 «Разработка методов, моделей и комплекса программ для оптимального управления динамикой агентов эколого-экономической системы Республики Армения», в сотрудничестве с Центром Эколого-ноосферных исследований Национальной Академии Наук Республики Армения были выполнены исследования по разработке имитационных моделей агентного типа и создание программного комплекса, предназначенных для поиска наилучших сценариев развития эколого-экономической системы на примере Республика Армения (РА).

  • Актуальность темы исследований обусловлена наблюдаемым ухудшением состояния существующих экосистем, в том числе в РА, что оказывает негативное влияние на здоровье и качество жизни населения.
  • Важнейшим инструментом снижения выбросов вредных веществ в атмосферу при сохранении положительной динамики промышленного производства, является экологическая модернизация предприятий, владеющих стационарными источниками выбросов. Как правило, подобная модернизация предполагает отказ от экстенсивного использования ресурсов и переход к рациональному (малоотходному) производству за счет новых ресурсосберегающих технологий. В результате, объем и темпы промышленного производства, как правило, снижаются, что может быть скомпенсировано за счет повышения фондоотдачи и вторичной переработки улавливаемых выбросов.
  • Экологическая модернизация требует наличия определенной мотивации к соответствующим изменениям у агентов-предприятий. Основным механизмом поддержки такой мотивации является экологическое регулирование со стороны государства (в частности, Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов) посредством штрафов, субсидий и ставок платежей за выбросы. Сложность подобной задачи обусловлена наличием большого числа неоднородных предприятий со своими источниками выбросов, наличием множества ограничений, в частности, по закрытию из-за социально-экономических факторов крупных предприятий существенно нарушающих предельно допустимые нормы выбросов, инвестиционных ограничений, необходимости поддержания высоких темпов промышленного производства для экономики и др.
  • В результате требуется постановка и решение сложной многокритериальной оптимизационной задачи эколого-экономической системы большой размерности, целевыми функционалами которой являются совокупные (интегрированные) выбросы вредных веществ в атмосферу и средние темпы промышленного производства. При этом, основным управляющим параметром такой системы является план экологической модернизации, т.е. время перехода к новым состояниям для каждого агента (например, неэкологическое предприятие, частично экологическое предприятие, малоотходное производство и др.) с учетом множественных ограничений и влияния государственного экологического регулирования.
  • Соответствующая би-критериальная оптимизационная задача была сформулирована и решена на примере РА с использованием предложенного
  • генетического алгоритма, обеспечивающего бинарное управление переходами между состояниями каждого агента-предприятия. Исходные данные (по объему и структуре выбросов, динамике заболеваемости населения, эколого-экономическим характеристикам предприятий, ставкам платежей за выбросы и др.) были предоставлены Центром Эколого-ноосферных исследований Национальной Академии Наук РА.
  • Разработана агентная модель эколого-экономической системы на примере Республики Армения и спроектирован программный комплекс, обеспечивающий возможность поиска наилучших альтернатив по экологической модернизации предприятий РА, владеющими основными стационарными источниками выбросов вредных веществ в атмосферу, с целью их трансформации в направлении экологически чистого производства. Разработанный программный комплекс опубликован в сети Интернет и доступен по адресу http://smartersim.com/ecmodel.
  • В результате применения созданного программного комплекса с использованием реальных данных был сформирован сценарий «Парето-оптимальной экологической модернизации», позволяющий снизить совокупные выбросы вредных веществ в атмосферу на 20% в течении десятилетнего периода стратегического планирования при сохранении позитивной динамики промышленного производства. Также были определены оптимальные значения параметров системы государственного экологического регулирования для РА. Результаты исследования опубликованы в авторитетном международном научном журнале Ecological Modelling [1] и других научных публикациях [2]-[4].
  • В настоящее время ведутся исследования по разработке крупномасштабной агентной модели распространения выбросов вредных веществ на примере г. Ереван, РА, особенностью которой является возможность рационального распределения зеленых насаждений внутри города в зонах расположения источников выбросов (как стационарных, так нестационарных) с целью снижения концентрации выбросов вредных веществ в атмосфере за счет абсорбционных возможностей природных ресурсов

Литература

1. Akopov A. S., Beklaryan L. A., Saghatelyan A. K. Agent-based modelling for ecological economics: A case study of the Republic of Armenia // Ecological Modelling. 2017. Vol. 346C. P. 99–118. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2016.11.012
2. Akopov A. S., Beklaryan A. L., Beklaryan L. A., Saghatelyan A. K. Agent-based simulation modelling for regional ecological-economic systems. A case study of the Republic of Armenia // Journal of machine learning and data analysis. 2016. Vol. 2. №1. P. 104–115.
 3. Акопов А. С., Бекларян А.Л., Бекларян Л.А., Сагателян А.К. Моделирование региональной эколого-экономической системы с механизмом государственного регулирования на примере Республики Армения // Экономическая наука современной России. 2016. Т. 72. № 1. с. 109–119.
4. Beklaryan A. L., Akopov A. S., Saghatelyan A. K., Sahakyan L. V. Control system for ecological modernization of enterprises (on the example of the Republic of Armenia) // Business Informatics. 2016. №2(36). P. 71–78.

2. Разное.

Заседание Ученого совета ЦЭМИ РАН состоится 16 октября 2017 года в 15.00 в помещении Института: Нахимовский пр-т., 47, комн. 520, 5-й этаж.