Принципы циркулярной экономики прочно закрепляются в функционировании промышленных систем. В текущем году ожидается утверждение четырех программ в рамках реализации федерального проекта «Экономика замкнутого цикла» и национального проекта «Экология». К числу отмеченных четырех программ относятся мероприятия по переработке отходов и альтернативные виды топлива в промышленных производствах. Данный факт подчеркивает актуальность исследуемой проблематики и определяет значимость исследования моделей развития промышленных систем в актуальных условиях.
Принимая во внимание приоритетность принципов устойчивого развития, можно считать закономерной широкую освещенность вопросов защиты окружающей среды, экономии природных ресурсов и оборотного использования в научной литературе. К числу работ, содержащих научно значимые положения в области экономики замкнутого цикла, следует отнести труды Д.О. Скобелева [1], который уточняет понятийный аппарат циркулярной экономики и исследует ее во взаимосвязи с категориями ресурсоэффективности и наилучших доступных технологий; Н.Ю. Титовой [2], предлагающей систему оценки условий реализации принципов экономики замкнутого цикла в промышленности; А.М. Кряжева, Т.В. Гусевой и др. [3], в научной работе которых принципы циркулярной экономики исследованы в контексте устойчивого развития целлюлозно-бумажного производства; М.А. Ветровой и Д.В. Ивановой, в исследовании которых систематизированы условия, элементы, возможности и угрозы становления экономики замкнутого цикла, а также освещены две модели потребления первичного и вторичного использования [4].
Широко распространенной является классификация бизнес-моделей циркулярной экономики, представленная консалтинговой компанией Accenture: циркулярные поставки, восстановление ресурсов, продление срока службы изделия, платформы для совместного использования, продукт как услуга [5] – а также раскрытая на примерах в исследованиях М.А. Гурьевой [6], Н.В. Пахомовой, К.К. Рихтера и М.А. Ветровой [7] и др.
Особенно актуальным и крайне чувствительным для общества вопросом является защита водных объектов, рациональное использование водных ресурсов, чему уделяется внимание при реализации Цели 6 устойчивого развития «Обеспечение наличия и рационального использования водных ресурсов и санитарии для всех» и Цели 12 «Обеспечение перехода к рациональным моделям потребления и производства». В связи с отмеченным важна оценка перехода отечественной промышленности к бизнес-модели восстановления ресурсов.
Контент-анализ опубликованных научных трудов, посвященных исследованию реализации принципов циркулярной экономики в промышленности, позволяет резюмировать слабую освещенность оценки эффективности реализации моделей развития промышленных систем в условиях экономики замкнутого цикла. В связи с этим определены цель и задачи настоящего научного исследования.
Цель исследования заключается в оценке бизнес-модели восстановления ресурсов на примере оборотного использования водных ресурсов в разрезе мезосистем, что определило формулирование следующих задач:
− предложить и апробировать методику оценки оборотного использования водных ресурсов на мезоуровне;
− оценить динамику перехода российских мезосистем к бизнес-модели восстановления ресурсов;
− выявить закономерности структурной трансформации отечественной промышленности в условиях замыкания ресурсных циклов.
Материалы и методы исследования
Результаты исследования получены на основе применения следующих методов:
− измерение – обеспечивает возможность оценки показателей рациональной организации использования ресурсов;
− экономико-математическое моделирование, а именно – кластерный анализ, который с учетом ряда критериев позволяет классифицировать объекты наблюдения на заданное число кластеров и сравнивать структуру в динамике, что служит основой для выявления закономерностей развития промышленности на мезоуровне;
− компаративный анализ, позволяющий сравнивать позиции мезосистем между собой и в динамике;
− графический метод – обеспечивает наглядность результатов исследования.
Результаты исследования и их обсуждение
В качестве объекта исследования рассмотрены мезосистемы. Предметом исследования послужила система оборотного водоснабжения, применяемая в разных субъектах Российской Федерации, в связи с чем такая циркулярная бизнес-модель, как «повторное использование ресурсов», оценена в разрезе мезосистем. Ключевыми параметрами оценки послужили два показателя, опубликованных на сайте Росстата и наблюдаемых за период с 2005 по 2020 г. [8]:
− объем оборотной и последовательно используемой воды (млн куб. м);
− использование свежей воды (млн куб. м).
На первом этапе в целях выявления динамики и качественного перехода к экономике замкнутого цикла рассчитан коэффициент, отражающий отношение объема оборотной воды к использованию свежей воды в мезосистемах, а также абсолютное изменение коэффициента за 15 лет. На рис. 1 представлена динамика показателя по крупным промышленным мезосистемам (через призму обрабатывающих производств). Среди промышленных мезосистем в контексте повторного использования водных ресурсов лидирует Свердловская область, линия тренда – восходящая; на втором месте – Республика Татарстан с нестабильной динамикой показателя; на третьем месте Республика Башкортостан с более ровной динамикой развития.
Рис. 1. Динамика коэффициента оборотного использования водных ресурсов по крупным промышленным мезосистемам (рассчитано авторами по данным Росстата [8])
Также стабильный рост демонстрируют Самарская область и Пермский край. Нисходящий тренд наблюдается по Челябинской (существенное сокращение показателя за 2015–2020 гг.) и Тюменской (существенное сокращение показателя за 2010–2025 гг.) областям.
На рис. 2 отражено изменение показателя за 2005–2020 гг. По итогам 2020 г. высокое значение коэффициента (выше, чем 10/1) зафиксировано в таких мезосистемах, как Воронежская область (12,9; объект 4), Курская область (28,2; объект 8), Липецкая область (14,0; объект 9), Орловская область (23,3; объект 11), Смоленская область (36,6; объект 13), Вологодская область (22,1; объект 22), Новгородская область (10,6; объект 26), Саратовская область (14,3; объект 52), Свердловская область (15,1; объект 55), Амурская область (25,7; объект 74), в то время как в целом по России показатель составил 3,0. Преобладание использования свежей воды над оборотными технологиями отмечается в 19 мезосистемах – коэффициент ниже 1. Это Брянская область (0,3; объект 2), Костромская область (0,5; объект 7), Ленинградская область (0,6; объект 24) и др.
В среднем по России выявлена положительная динамика перехода к оборотному использованию водных ресурсов, коэффициент увеличился на 0,794 пункта (рис. 2, пунктирная линия). Наибольшее изменение демонстрируют Орловская область (+20,4 пункта; объект 11), Амурская область (+17,9 пункта; объект 74) и Вологодская область (+16,3 пункта; объект 22). В то же время в 19 исследуемых мезосистемах, несмотря на преобладание замыкания водных ресурсов в производственных циклах, наблюдается отрицательный тренд: Московская область (-1,0 пункта; объект 10), Рязанская область (-4,8; объект 12), Республика Мордовия (-0,3; объект 42) и др.
На втором этапе исследования осуществлена динамическая классификация мезосистем в условиях тиражирования опыта перехода к циркулярной модели организации промышленных систем. Ключевым инструментом послужил кластерный анализ. Входными переменными послужили показатели:
− объем оборотной и последовательно используемой воды (млн куб. м), х1;
− коэффициент оборотного использования водных ресурсов, х2.
Рис. 2. Динамика перехода мезосистем к циркулярной модели за 2005–2020 гг. (рассчитано авторами по данным Росстата [8])
Описательные статистики для кластеров мезосистем по уровню повторного использования водных ресурсов
|
Типы мезосистем |
2005 |
2010 |
2015 |
2020 |
||||
|
х1 |
х2 |
х1 |
х2 |
х1 |
х2 |
х1 |
х2 |
|
|
Тип 1 |
10 160 |
8,77 |
11 327 |
10,11 |
8 607 |
10,18 |
6 086 |
12,12 |
|
Тип 2 |
5 174 |
8,95 |
4 523 |
8,03 |
4 283 |
9,2 |
2 232 |
5,99 |
|
Тип 3 |
2 286 |
3,53 |
1 388 |
3,53 |
1 550 |
4,54 |
1 035 |
4,69 |
|
Тип 4 |
457 |
2,07 |
208 |
1,86 |
321 |
2,23 |
183 |
1,94 |
|
Число объектов наблюдения |
||||||||
|
Тип 1 |
3 |
3 |
5 |
14 |
||||
|
Тип 2 |
8 |
14 |
12 |
13 |
||||
|
Тип 3 |
18 |
26 |
20 |
20 |
||||
|
Тип 4 |
49 |
35 |
41 |
31 |
||||
Позиции мезосистем в условиях перехода к экономике замкнутого цикла оценены по состоянию на 2005, 2010, 2015 и 2020 гг. В силу массивного объема наблюдений методом k-средних число кластеров обозначено равным 4. Дисперсионный анализ во всех четырёх случаях (за 4 периода) позволяет судить о существенном вкладе двух критериев в выделение кластеров, уровень р-значимости менее 0,05 во всех случаях.
Выявлена реструктуризация кластеров в динамике, что подтверждает структурную трансформацию, протекающую в национальной экономике. В таблице представлены описательные статистики для кластеров в разные периоды. Первый тип – это преимущественно мезосистемы с высоким уровнем потребления оборотной воды и высоким уровнем перехода к повторному использованию водных ресурсов, прогрессивные промышленные мезосистемы; второй тип – это промышленные мезосистемы с заметным уровнем перехода к бизнес-модели восстановления ресурсов; третий тип – с умеренным уровнем перехода (за исключением наблюдений 2015 г.); четвертый тип – с низким уровнем перехода. В динамике наблюдается рост коэффициента оборотного использования водных ресурсов. Так, для первого типа мезосистем рост показателя составил 3,35 пункта, что оценивается как позитивный тренд.
Применение форматирования ячеек (серая заливка) связано с обозначением типа мезосистем, к числу которых отнесена Республика Татарстан. По итогам 2005, 2010 и 2015 гг. к первому типу мезосистем отнесены Свердловская, Тюменская и Челябинская области, поскольку в данных регионах объем использования оборотной воды был заметно выше остальных объектов наблюдения (в 2005 г.: 12488 млн куб. м, 9763 млн куб. м и 8229 млн куб. м соответственно [8]). Существенное изменение позиций демонстрируют, к примеру, Воронежская, Тверская, Вологодская области и др. (переход из кластера 3 в 2005 г. в кластер 1 в 2020 г.), Амурская область (переход из кластера 4 в кластер 2) и т.д.
Также по данным таблицы наблюдаем структурное выравнивание кластеров: если в 2005 г. превалировало число мезосистем четвертого типа, то в 2020 г. зафиксировано более равномерное распределение объектов наблюдения, что следует расценивать как позитивную закономерность в условиях устойчивого развития промышленности. Вместе с тем на основе анализа описательных статистик необходимо констатировать:
− увеличение асимметрии коэффициента оборотного использования водных ресурсов (с 2,41 в 2005 до 2,56 в 2020 г.);
− увеличение размаха показателя (с 22 до 36,56);
− увеличение стандартного отклонения (с 3,96 до 6,9).
Заключение
Федеральная служба государственной статистики в качестве методической базы использует показатели объема оборотной и последовательно используемой воды и объема использования свежей воды [8]. Однако данные показатели, на наш взгляд, не отражают объективную основу для компаративного анализа мезосистем. Данную проблему решает предложенный и проанализированный нами коэффициент оборотного использования водных ресурсов, который является относительным и позволяет, независимо от объемов промышленного производства, объективно оценить переход мезосистем к реализации принципов устойчивого развития и восстановления ресурсов.
Проведенное исследование позволяет резюмировать следующее:
− наблюдается общий позитивный тренд замыкания циклов в использовании водных ресурсов (в целом по России), о чем свидетельствует увеличение коэффициента оборотного использования водных ресурсов на 0,794 пункта, на основании чего возможно констатировать успешную реализацию циркулярной модели восстановления ресурсов;
− выявленные тенденции на мезоуровне характеризуют отечественную промышленность как асимметрично развивающуюся систему, с высокой степенью энтропии в контексте циркулярной экономики и модели повторного использования ресурсов.
Таким образом, в результате научного исследования сформулированы следующие положения:
− предложена и апробирована методика оценки оборотного использования водных ресурсов на мезоуровне, в основе которой лежит расчет коэффициента, основанный на сопоставлении объемов использования оборотной и свежей воды; авторская методика обеспечивает объективность выводов об уровне перехода мезосистем к реализации принципа замыкания ресурсных циклов;
− выявлены закономерности перехода российских мезосистем к бизнес-модели «Восстановление ресурсов», которые заключаются преимущественно в положительной динамике перехода к оборотному использованию водных ресурсов, за исключением 19 мезосистем, на регулирование развития которых следует обратить особое внимание в рамках реализации национального проекта «Экология», отраслевых и пространственных программ и стратегий развития отечественной промышленности;
− выявить закономерности структурной трансформации отечественной промышленности в условиях замыкания ресурсных циклов, проявляющиеся в структурном выравнивании кластеров (более равномерном распределении объектов наблюдения по четырем кластерам), но разнонаправленности и асимметричности развития промышленных мезосистем в России.
Тенденции развития промышленных систем в условиях замыкания ресурсных циклов, а также выводы о неравномерности развития промышленных мезосистем в России могут быть приняты во внимание при формировании и реализации федерального проекта «Экономика замкнутого цикла», в рамках регулирования развития промышленности на уровне мезосистем и муниципалитетов путем приоритизации государственной поддержки модернизации промышленных систем, относящихся к четвертому типу (согласно авторской типологии).
Исследование выполнено в рамках гранта Президента РФ по государственной поддержке ведущих научных школ РФ № НШ-1886.2022.2.