Совершенствование методов оценки технико-экономической эффективности систем наружного освещения городов

Дмитрий КОНДРАТЬЕВ
Доцент кафедры менеджмента и права Удмуртского государственного аграрного университета, к. э. н.
E-mail: kondratievdmitri@mail.ru

Анатолий ОСИПОВ
Заведующий кафедрой менеджмента и права Удмуртского государственного аграрного университета, д. э. н.
E-mail: menedzhment.kafedra@mail.ru

Константин ПАВЛОВ
Профессор кафедры экономики
Полоцкого государственного университета им. Евфросинии Полоцкой, д. э. н.
E-mail: kvp_ruk@mail.ru

Введение

Проблематика измерения и оценки экономической эффективности систем наружного освещения муниципальных образований (населенных пунктов, территорий) связана с рядом факторов, к числу которых относятся следующие:
Неоднородность конструктивных технических элементов систем наружного освещения, в частности, применение широкого разнообразия типов и брендов светильников, даже в условиях удовлетворения потребностей идентичной целевой аудитории.
Неоднородность целевой аудитории в муниципальных образованиях в разрезе территорий и зон, в частности, различия в требованиях к уровню, спектру, интенсивности и иным характеристикам освещенности.
Неоднородность гражданской культуры в обществе, в частности, различия в оценках отдельных социальных групп соотношения полезности освещения как блага и его экологичности, эстетичности, экономичности.
Перечисленные факторы обуславливают неоднозначность интерпретации различных традиционных критериев и показателей эффективности систем наружного освещения, которые по своей природе относятся к категории технических систем.
В качестве методов исследования в работе применены расчетно-­конструктивный, абстрактно-­логический, аналитический методы. Информационной базой исследования послужили работы ученых и практиков в области исследования технико-­экономических параметров функционирования и эффективности приборов и систем как наружного освещения, так и систем освещения в целом, а также информация об организации и параметрах эффективности системы наружного освещения муниципального образования «Город Ижевск», данные интернета и личные наблюдения авторов.
В более ранних работах авторов обосновано применение комплексного ценностно-­ориентированного (клиентоориентированного) подхода к исследованию экономической эффективности ряда сложных, в частности, социальных [1, 2] и социально-­технико-биологических систем [3, 4]. На основе этого подхода разработан методический инструментарий оценки рентабельности систем наружного освещения, предполагающий их изучение на основе 3 групп критериев экономической эффективности: социально-­экономическая, технико-­экономическая и финансово-­экономическая [5].
Традиционные показатели технической, технико-­экономической, социально-­технической, технико-­экологической эффективностей систем и приборов освещения подробно описаны в работах большого количества отечественных и зарубежных ученых, таких как Qin L. и Peña-­García A. [6], Lobão J. A. и Devezas T. [7], Valiullin K. R. [8], Moral-­Carcedo J. и Pérez-­García J. [9], Rustemli S. и Demir Yu. [10], Рудченко Ю. А. и Рудченко Г. А. [11], Козловская В. Б. и Калечиц В. Н. [12], Vagin G.Ya. и Solntsev E. B. [13], Марабаева Л. В. и Сысоева Е. А. [14], Thorns P. [15], Сапронов А. А. и Никуличев А. Ю. [16], Кротенко Е. А. и Свешников В. В. [17], Morillas R. M. и Andrés J. R. [18], Chakraborty S. и Mazumdar S. [19], Richter J. L. и Van buskirk R. [20].
Однако все произведенные ранее исследования не претендуют на стандартизацию измерений критериев и показателей экономической эффективности, не обеспечивают унифицированность оценок, что, в свою очередь, обуславливает неоднозначность интерпретации значений рассчитываемых традиционных показателей технико-­экономической эффективности и ведет к противоречивым выводам и управленческим решениям.
Основной целью настоящего исследования ставится разработка и обоснование комплекса унифицированных единиц измерения количества приборов наружного освещения и унифицированной системы показателей оценки технико-­экономической эффективности как отдельных осветительных приборов, так и систем наружного освещения в целом, а также изложение логики и методического инструментария измерения и расчета этих показателей.
Настоящее исследование основано на изучении технико-­экономических характеристик лишь уличных приборов, массово применяемых для освещения дорог, улиц и дворов. Светильники со специфическим функционалом (праздничное освещение, освещение зон отдыха и т. п.) здесь не учитываются. Качественные характеристики светового излучения и их влияние на технико-­экономическую эффективность систем наружного освещения в данной работе не рассматриваются, так как это требует более глубокого предварительного изучения и верификации связи характеристик освещения с конкретными видами пользы, ими создаваемой.

Результаты и обсуждение

Основным продуктом функционирования приборов и систем наружного освещения является излучаемый в определенном спектре световой поток. Световой поток выступает в качестве социально-­экономического блага, обеспечивающего создание различных видов пользы (преимущественно в ночное время суток) для целей жизнедеятельности граждан, бизнеса, организаций общественного сектора экономики, органов публичного управления и общества в целом. В качестве видов пользы можно различать, например, повышение безопасности движения (перемещения в пространстве), повышение безопасности здоровья и имущества от посягательств асоциальных лиц, повышение скорости движения (перемещения в пространстве). При этом следует отметить, что изучение и оценка видов пользы, потребности в них граждан и издержек, обеспечивающих их создание, относится к предмету социально-­экономической эффективности функционирования систем наружного освещения. С точки зрения технико-­экономической эффективности систем наружного освещения, в силу их физико-­технической природы, предназначенной создавать световой поток определенного объема с заданными качественными характеристиками, способный обеспечивать получение требуемого объема пользы определенного вида, предметом изучения и оценки выступают категории (виды) световых потоков, необходимые диапазоны количественных и качественных характеристик светового излучения, а также издержки, необходимые для их получения. Категории социально-­экономической эффективности первичны по отношению к категориям технико-­экономической эффективности.
Таким образом, традиционно система показателей технико-­экономической эффективности приборов и систем наружного освещения предполагает собой изучение и оценку соотношения необходимых объемов светового излучения при сопоставимых значениях его качественных характеристик с затратами разных видов ресурсов. Рассмотрим пример фрагментов двух потенциальных вариантов систем наружного освещения г. Ижевска (таблица 1).

Первый вариант предполагает собой оснащение светоточек муниципального образования светодиодными светильниками среднего ценового сегмента, второй вариант – высокого ценового сегмента. В результате преимущества первого варианта состоят в более низких объемах инвестиций в модернизацию светоточек, а второго – в более длительных сроках службы полученных улучшений. Кроме того, суммарная светоотдача за весь срок службы улучшений во втором варианте значительно выше, чем в первом. Остальные технико-­экономические параметры вариантов систем примерно идентичны.
Рассмотрим систему традиционных показателей технико-­экономической эффективности систем наружного освещения (таблица 2).

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что светильники из высокого ценового сегмента обеспечивают значительно более высокую отдачу светом на каждый инвестированный в них руб­ль, а светильники из среднего ценового сегмента в наших расчетах обеспечивают более высокую светоотдачу на 1 Вт и на 1 руб. израсходованной электроэнергии. Наиболее общим и универсальным в традиционной концепции является показатель годовой светоотдачи на 1 руб. совокупных годовых издержек, который позволяет получать сопоставимую стоимостную оценку соотношения общих результатов и затрат функционирования приборов и систем наружного освещения. Согласно расчетам, вариант системы наружного освещения с применением светильников из высокого ценового сегмента получается в целом чуть более привлекательным.
Представленная в таблицах 1 и 2 система показателей не позволяет унифицировать и упростить как подсчет количества светильников в системах наружного освещения, так и обеспечить сопоставимость частных результативных показателей технико-­экономической эффективности для целей их анализа и принятия решений. Основными результативными показателями при этом выступают потребляемая мощность и световой поток, которые могут существенно различаться как в разрезе типов, так и брендов одного типа светильников. Кроме того, могут различаться спектры светового потока и другие его качественные характеристики, что в предмет нашего исследования, впрочем, не входит. Устранение несопоставимости потребляемой мощности и излучаемого светового потока разными марками светильников возможно на основе приведения их к общему знаменателю (измерителю) соответственно либо по мощности, либо по световому излучению. В результате нами выбран второй вариант и предлагается ввести понятие «Условный светильник». Условный светильник – это такой светильник, который излучает световой поток в объеме 15000 люмен. Условный светильник, как нам представляется, по своим качественным характеристикам должен идеально соответствовать современному светодиодному светильнику дневного спектра излучения среднего ценового сегмента номинальной мощностью 100 Вт. При этом под светильником нами понимается весь прибор освещения в сборе с лампой.
Таким образом, получается, что, например, один светодиодный светильник марки LED «Гроза» 100 излучает световой поток 15600 люмен (потребляемая мощность 100 Вт). Тогда как его количество, измеренное в условных светильниках, составит 1,04 усл. св. (15600 люмен / 15000 люмен). Соответственно, один газоразрядный светильник марки ЖКУ 150, излучающий световой поток 15000 люмен (мощность 150 Вт), измеренный в условных светильниках, составит 1 усл. св. (15000 люмен / 15000 люмен), а один ртутный светильник марки РКУ 250 со световым потоком 13000 люмен (мощность 250 Вт) составит 0,87 усл. св. По аналогии, любые светильники в любом их количестве могут быть пересчитаны в условные светильники.
Рассмотрим методический инструментарий и пример оценки технико-­экономической эффективности фрагментов двух конкурирующих вариантов систем наружного освещения г. Ижевска, согласно концепции условного светильника (таблица 3).

Представленные в таблице 3 показатели позволяют существенно дополнить расчетно-­аналитические данные для целей анализа и принятия решений. В первую очередь упрощается подсчет и определение в сопоставимой оценке количества становящихся наиболее распространенными в системах наружного освещения муниципальных образований источников света (световых приборов) – светодиодных светильников, излучающих световой поток в объеме 15 тыс. люмен. Кроме того, являясь сопоставимыми по общему знаменателю, в качестве которого выступает условный светильник, значения показателей могут быть визуально легко подвергнуты сравнительному технико-­экономическому анализу как в разрезе различных типов и брендов источников света (горизонтальный анализ), так и в разрезе системы показателей по определенно взятой марке светильника (вертикальный анализ). По нашему мнению, ученые, занятые исследованиями в области инженерных наук, смогут использовать концепцию условного светильника также для разработки других технических и технико-­экономических показателей.
Недостатком концепции уловного светильника является недоучет фактора срока службы различных типов и брендов светильников. Данная проблема может быть решена на основе концепции эталонного светильника. Эталонный светильник – это такой светильник, который имеет средний срок службы 50 тыс. часов, в течение которого он обеспечивает излучение светового потока в среднем в объеме 15 тыс. люмен. Как нам представляется, такой светильник соответствует перспективному светодиодному светильнику дневного спектра излучения среднего ценового сегмента номинальной мощностью 100 Вт. В результате – любой светильник любого типа и бренда может быть пересчитан в эталонные светильники как частное от деления произведения среднего срока службы и светового потока светильника определенной марки на произведение среднего срока службы (50 тыс. час) и светового потока (15 тыс. люмен) эталонного светильника.
Таким образом, получается, что, например, один светодиодный светильник марки LED «Гроза» 100 имеет средний срок службы 40 тыс. часов и излучает световой поток 15600 люмен (потребляемая мощность 100 Вт). Тогда его количество, измеренное в эталонных светильниках, составит 0,83 эт. св. (40000 час. × 15600 люмен / 50000 час. / 15000 люмен). Соответственно, один газоразрядный светильник марки ЖКУ 150, имеющий срок службы 30 тыс. час и излучающий световой поток 15000 люмен (мощность 150 Вт), измеренный в эталонных светильниках, составит 0,6 эт. св. (30000 час. × 15000 люмен / 50000 час. / 15000 люмен), а один ртутный светильник марки РКУ 250 со средним сроком службы 20 тыс. часов и световым потоком 13000 люмен (мощность 250 Вт) составит 0,35 эт. св. По аналогии, любые светильники в любом их количестве могут быть пересчитаны в эталонные светильники.
Рассмотрим методический инструментарий и пример оценки технико-­экономической эффективности фрагментов двух потенциальных вариантов систем наружного освещения г. Ижевска, согласно концепции эталонного светильника (таблица 4).

Данные таблицы 4 свидетельствуют о том, что использование концепции эталонного светильника позволяет, во‑первых, упрощать подсчет и определять в сопоставимой оценке имеющееся (требуемое) количество светильников в системах наружного освещения муниципальных образований вне зависимости от их типа, бренда и ожидаемого (нормативного) срока службы. Во-вторых, как и в случае с концепцией условного светильника, полученная унифицированная система основных технико-­экономических показателей упрощает вертикальный и горизонтальный анализ (оценку) эффективности разнородных по типам, брендам и срокам службы как отдельных частей и систем наружного освещения муниципальных образований в целом, так и отдельно взятых световых приборов.
Тем не менее, как было отмечено выше, концепции как условного светильника, так и эталонного светильника не позволяют обеспечить сопоставимую оценку технико-­экономической эффективности разнородных по качественным техническим характеристикам приборов и систем наружного освещения, что требует проработки концепции, как нам представляется, универсального светильника.

Выводы

Результаты проведенного исследования показывают, что предложенные в работе унифицированные системы показателей и методический инструментарий их измерения и расчета позволяют получить сопоставимую и визуально упрощенную для восприятия расчетно-­аналитическую и информационную основу для вынесения суждений о технико-­экономической состоятельности и эффективности отдельных территориально или конструктивно обособленных частей систем наружного освещения муниципальных образований и иных организаций, а также для разработки и принятия эффективных управленческих решений по восстановлению, реконструкции или модернизации таких систем или их частей. Представленный в работе инструментарий может быть в перспективе использован при разработке инструкций и рекомендаций по оценке технико-­экономической эффективности как функционирующих систем освещения, так и проектов таких систем.
Дальнейшие исследования по совершенствованию инструментария оценки технико-­экономической эффективности систем освещения могут быть связаны как с уточнением концепций условного светильника и эталонного светильника, так и с дополнением перечня показателей эффективности, согласно этим концепциям; с разработкой концепции универсального светильника; с разработкой методического инструментария динамической технико-­экономической эффективности, позволяющей учитывать в смысловом содержании критериев и показателей эффективности влияние фактора времени.