Соотношение "больших вызовов" для общества, индустрии и науки (на примере авиации)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского»

Соотношение "больших вызовов" для общества, индустрии и науки (на примере авиации)

Рождественская С.М.

Клочков В.В.

Ключевые слова: «большие вызовы», отрасль, вид техники, жизненный цикл, конечные блага, оборудование, исследования и разработки, угрозы и возможности.

Keywords: "big challenges", industry, type of equipment, life cycle, consumer goods, equipment, research and development, threats and opportunities.

В основе принятой Указом Президента РФ № 642 от 1 декабря 2016 г. Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации на долгосрочный период (далее - СНТР) [5] лежит понятие «больших вызовов». Это масштабные внешние, по отношению к управляемой системе, угрозы или благоприятные возможности, ответ на которые требует интенсивных, качественных изменений системы. «Большие вызовы», фигурирующие в общенациональных стратегических документах, как правило, касаются общества в целом, экономики, обороны и других сфер. В то же время, отрасли в своем развитии также сталкиваются с проблемами, соответствующими определению «больших вызовов», но не всеобщего характера - для человечества в целом или для всей страны - а именно для данной отрасли, вида экономической деятельности или вида техники. Причем, как и в случае всеобщих вызовов, здесь имеет место деление на глобальные вызовы, общие для всех стран, располагающих данной отраслью в экономике, и на страновые, специфические для отдельной страны. Поэтому при разработке отраслевых стратегий развития приходится выделять отраслевые вызовы. Их соотношение таково. Отрасль экономики (промышленности, транспорта и т.п.), либо, вид техники, вид экономической деятельности и т.п. может быть ответом на некий общий вызов. Например, если общий вызов состоит в хозяйственном освоении больших пространств, гражданская авиация может быть эффективным (в определенных условиях - оптимальным) ответом на этот большой вызов. В то же время, любая отрасль или область техники, как правило, имеет конкурирующие альтернативы. Сами по себе отрасли экономики (в т.ч. отрасли промышленности, к которой относится авиастроение, а также отрасли транспорта, к которому относится гражданская авиация) и виды техники не рассматриваются как самоценные субъекты с точки зрения возникающих глобальных или национальных проблем и их решения. Развитие любой отрасли и вида техники - не самоцель, а именно средство, «технологический ответ» на определенные «большие вызовы», обусловленные фундаментальными человеческими потребностями. Так, например, если рассматривать в качестве «большого вызова» потребность в перемещении в пространстве, гражданская авиация - один из возможных инструментов ответа на этот вызов, наряду с прочими видами транспорта. Причем, практически каждая отрасль или вид техники имеют конкурирующие альтернативы и свои области предпочтительного применения. Например, гражданская авиация в единой транспортной системе (подробнее см. [1]) занимает определенную нишу среди других видов транспорта по дальности, скорости перевозок, стоимости доставляемых грузов и т.д. Аналогично, в качестве ответа на «большой вызов», состоящий в усилении военных угроз национальной и личной безопасности, можно рассматривать Военно-воздушные силы, ВВС как вид Ранее ВВС рассматривались как самостоятельный вид Вооруженных Сил, но в связи с образованием ВКС, Воздушно-космических сил в Вооруженных Силах РФ, ВВС входят в ВКС как род сил. Вооруженных Сил, причем, ВВС также занимают определенную нишу среди прочих родов войск и выполняют во взаимодействии с ними определенные функции. И в этой сфере также возможны альтернативы, например, альтернативы военной авиации как средства вооруженной борьбы.

Отрасли можно разделить с точки зрения их места в жизненном цикле товаров и услуг следующим образом. Непосредственно удовлетворяют человеческие потребности отрасли, производящие конечные блага (в т.ч. и Вооруженные Силы, включая ВВС, производящие такое «благо» как национальная безопасность). Например, потребность в перемещении в пространстве удовлетворяют отрасли транспорта.

Оборудование для таких отраслей поставляют фондообразующие отрасли, которые разрабатывают и производят технические средства удовлетворения конечных потребностей (как правило, представляющие собой сложное и высокотехнологичное оборудование, нередко - долговечное, с длительным жизненным циклом). Например, в рассматриваемом случае эту роль выполняет авиастроение, выпускающее изделия авиационной техники и предоставляющее услуги по их послепродажной поддержке в эксплуатации.

Наконец, прикладная наука обеспечивает вышеуказанные отрасли необходимыми технологиями для создания более совершенной техники и ее более эффективного применения.

В связи с таким распределением ролей в жизненном цикле товаров и услуг, можно выстроить следующую цепочку отраслевых вызовов. Каждое последующее звено в описанной цепочке участников жизненного цикла является средством «ответа» на те вызовы, с которыми сталкивается предшествующее звено. Причем, и эти средства также могут быть альтернативными. Так, например, удовлетворять потребности национальной гражданской авиации в авиационной технике необязательно будет национальное же авиастроение - в большинстве стран, располагающих гражданской авиацией (а она представлена практически во всех странах мира), развитое авиастроение отсутствует, и лишь немногие страны мира обладают данной отраслью промышленности (которая, в свою очередь, даже в ведущих авиастроительных державах мира, как правило, не автаркична - современному авиастроению свойственна глубокая специализация производителей различных компонент, а также кооперация, в т.ч. международная, в рамках глобальных сетевых структур). Альтернативой (разумеется, далеко не всегда приемлемой, особенно с учетом прочих вызовов, в т.ч. в сфере национальной безопасности) является импорт воздушных судов за счет доходов, получаемых от экспорта продукции иных отраслей национальной экономики. Причем, именно такую альтернативу выбирает большинство стран мира и в части гражданской авиационной техники, и в части военной авиационной техники для ВВС. Это является следствием объективных экономических особенностей авиастроения как отрасли с высокими барьерами входа (высоким порогом минимально рентабельного объема производства, высокими постоянными затратами на исследования и разработки), вследствие чего далеко не в каждой стране экономически целесообразно и вообще возможно ее развивать.

Что касается авиационной науки, она, как правило, необходима для успешного развития такой наукоемкой и высокотехнологичной отрасли промышленности как авиастроение. Поэтому во всех ведущих авиастроительных державах мира имеется и прикладная авиационная наука, создающая необходимый для промышленности научно-технический задел (НТЗ). В то же время, некоторые страны располагают известными научными организациями в данной области техники, хотя не располагают в полной мере развитым и многопрофильным (а, тем более, технологически самостоятельным) авиастроением. Примером может служить NLR, национальная аэрокосмическая лаборатория Нидерландов. Эта научная организация сравнительно компактна (около 640 человек, в т.ч. около 500 исследователей, при среднегодовом бюджете на уровне 70-80 млн. евро [8]), и ведет исследования и разработки в таких областях авиационной и космической науки как авиационная экология и безопасность полетов, организация воздушного движения, перспективные аэрокосмические системы. Официально лаборатория ведет исследования во всех основных дисциплинарных областях авиационной науки - аэродинамике, прочности ЛА, динамике полета и теории систем управления, теории горения и теплообмена, авиационной эргономике, акустике и т.п. Причем, охватываются все стадии исследований и разработок, проводятся как расчетные, так и экспериментальные исследования (NLR располагает разнообразной экспериментальной базой). Однако, разумеется, в силу малочисленности, данная организация не может быть полностью самостоятельной и практически по всем направлениям работает в международной кооперации, являясь частью глобальной сетевой структуры. Она, фактически, представляет собой комплекс центров компетенции по отдельным направлениям и видам исследований, которые участвуют в международных кооперационных проектах Предприятия аэрокосмической промышленности Нидерландов, прежде всего, части работавшей по 1996 г. компании «Фоккер», также в настоящее время являются частью глобальной сетевой структуры мирового авиастроения, участвуя в международных проектах как поставщики компонент и производственных услуг. Т.е. можно утверждать, что технологической самостоятельностью в создании гражданской или военной авиационной техники страна не обладает..

Авиастроение в системе общих глобальных и национальных вызовов

Согласно СНТР [5], к наиболее значимым с точки зрения научно-технологического развития Российской Федерации большим вызовам относятся, в частности, следующие два вызова:

- необходимость эффективного освоения и использования пространства, в том числе путем преодоления диспропорций в социально-экономическом развитии территории страны, а также укрепление позиций России в области экономического, научного и военного освоения космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;

- новые внешние угрозы национальной безопасности (в том числе военные угрозы, угрозы утраты национальной и культурной идентичности российских граждан), обусловленные ростом международной конкуренции и конфликтности, глобальной и региональной нестабильностью, и усиление их взаимосвязи с внутренними угрозами национальной безопасности.

Гражданская авиация как вид транспорта напрямую отвечает на первый из указанных вызовов, наряду с другими видами транспорта и в составе единой транспортной системы - но, в силу специфики российских природно-климатических условий, именно ей принадлежит ведущая роль. На второй вышеприведенный вызов в значительной степени отвечают Воздушно-космические силы как ведущий вид сил в современных вооруженных конфликтах. Таким образом, авиастроение играет ведущую роль в обеспечении эффективного ответа на два основных больших вызова, приведенных в Стратегии. Также в ней обозначены и такие вызовы, как

- возрастание антропогенных нагрузок на окружающую среду до масштабов, угрожающих воспроизводству природных ресурсов, и связанный с их неэффективным использованием рост рисков для жизни и здоровья граждан;

- исчерпание возможностей экономического роста России, основанного на экстенсивной эксплуатации сырьевых ресурсов, на фоне формирования цифровой экономики и появления ограниченной группы стран-лидеров, обладающих новыми производственными технологиями и ориентированных на использование возобновляемых ресурсов.

В парировании этих вызовов также участвует авиастроение - наряду с прочими отраслями, в соответствующих аспектах. Первый из указанных вызовов ставит перед авиастроением задачу снижения экологической нагрузки на окружающую среду со стороны авиации. Второй из этих вызовов требует от авиастроения обеспечения конкурентоспособности для повышения доли на российском и мировом рынках авиационной техники, достижения рентабельности и позитивного вклада в высокотехнологичную часть ВВП, в занятость высококвалифицированных и высокооплачиваемых кадров. В парировании этих вызовов, в отличие от двух ранее рассмотренных, авиастроение уже не играет решающей роли, однако также вносит свой вклад. Причем, если доля авиации в общем мировом объеме выбросов вредных веществ не превышает нескольких процентов, уступая прочим видам транспорта и стационарной энергетике, то потенциальная роль авиастроения в развитии высокотехнологичного сектора российской экономики существенно выше, чем формальная доля авиастроения как отрасли промышленности в валовом выпуске или добавленной стоимости. Важнее (что подтверждается и мировым опытом) роль авиастроения как «инновационного локомотива», отрасли-донора передовых технологий, причем, не только в сфере технологий физического профиля, информационных технологий и т.п., но даже в сфере биомедицинских и организационно-управленческих технологий. Авиастроение, как правило, задает наиболее высокий уровень требований к технико-экономическому совершенству изделий и систем, к их надежности и безопасности, и т.п., который является избыточным для прочих отраслей, но заведомо достаточен для них. Поэтому соответствующие технологии могут быть использованы (при условии их удешевления в процессе развития, наращивания серийности производства продукции) в различных отраслях. В итоге долгосрочный мультипликативный эффект от диффузии технологий, первоначально разработанных в интересах авиастроения, в прочие отрасли экономики, существенно превышает вклад авиастроения в ВВП, который и в ведущих авиастроительных державах мира не является значительным (так, в США он составлял в 2008 г. 0,3% ВВП, в ЕС - 0,28%, а в РФ - 0,13-0,16%, подробнее [4], и с тех пор порядки доли авиастроения в ВВП качественно не изменились).

Следовательно, авиастроение прямо или косвенно отвечает на важнейшие большие вызовы, с которыми сталкивается Российская Федерация в своем развитии. Аналогична его роль и в ответе на «большие вызовы» для человечества в целом.

Вызовы для индустрии и науки: угрозы или благоприятные возможности?

Являясь средством ответа на «большие вызовы» для предыдущего звена цепочки взаимодействующих отраслей или областей деятельности (применительно к авиации - это цепочка «национальная экономика/оборона - гражданская авиация/ВВС - авиастроение - прикладная наука»), каждое последующее звено получает возможности для развития. Так, потребность в быстром перемещении в пространстве обусловила необходимость развития гражданской авиации, потребность в обеспечении ее воздушными судами определяет потребность в авиастроении, а вызовы, с которыми сталкивается авиастроение, определяют возможности участия прикладной авиационной науки в их разрешении. Вызовы, представляющие собой угрозы для каждого предыдущего звена, могут рассматриваться как благоприятные возможности для последующих звеньев. Например, преодолению проблем и устранению слабых сторон гражданской авиации может способствовать авиационная промышленность, поставляя воздушные суда с лучшими эксплуатационными характеристиками. В свою очередь, авиационная наука, создавая новые продуктовые или производственные технологии, может способствовать решению проблем авиационной промышленности. Схематично вышеописанные связи изображены на рис. 1.

Рисунок 1. Соотношение угроз и возможностей для различных звеньев цепочки «производство конечных благ - производство оборудования - исследования и разработки»

В то же время каждое последующее звено такой цепочки пользуется предыдущим как источником ресурсов (без учета государственных дотаций, на рыночной основе). Поэтому, в частности, если авиастроение испытывает проблемы с ресурсным обеспечением, это ухудшает и положение авиационной науки, что может отрицательно сказаться на реализации указанных благоприятных возможностей. Поэтому вызовы для авиационной промышленности - причем как возможности, так и угрозы - могут быть как благоприятными возможностями, так и угрозами для авиационной науки, что и отражено схематично на рис. 1.

С одной стороны, при ужесточении внешних условий (например, при снижении спроса на перевозки воздушным транспортом, либо при повышении цен на топливо) авиационная промышленность становится более заинтересованной в новых технологиях, способных улучшить характеристики своей продукции и тем самым повысить ее продажи. Технологические инновации становятся средством конкурентной борьбы для отдельных производителей, а для отрасли в целом - средством стимулирования спроса на свою продукцию в условиях стагнации рынка Причем, как показано в работе [2], механизмы действия таких неблагоприятных изменений различны.

При удорожании ГСМ растут издержки авиаперевозчиков, что вызывает, как правило, рост тарифов и снижение пассажирооборота, что в долгосрочной перспективе снижает и спрос на авиационную технику. Тогда новые технологии могут стать средством компенсации роста эксплуатационных затрат авиакомпаний и предотвращения описанных выше последствий.

Что касается спада спроса на авиаперевозки (т.е. сдвига самой кривой спроса, а не движения вдоль нее вследствие повышения тарифов), он вызывает резкое сокращение спроса на воздушные суда, приобретаемые для расширения парка (поскольку оно становится ненужным) и замены физически изношенных изделий. В этом случае вывод на рынки новых изделий, обладающих «прорывным» превосходством перед современными в части эксплуатационных затрат, позволяет преодолеть стагнацию на рынке новых воздушных судов..

С другой стороны, основным источником финансового обеспечения авиационной науки в странах-лидерах мирового авиастроения, располагающих мощной и рентабельной авиационной промышленностью, в долгосрочной перспективе являются доходы предприятий авиастроения. При снижении прибыли авиапроизводителей вследствие реализации неблагоприятных условий снижаются и их инвестиционные возможности, что может привести к недофинансированию исследовательских организаций.

Эти рассуждения проиллюстрированы на рис. 2.

Рисунок 2. Зависимость уровня финансирования авиационной науки от уровня сложности внешних условий для гражданской авиации и авиационной промышленности

Зависимость экономически оправданного уровня затрат на исследования и разработки от сложности условий функционирования авиационной промышленности возрастающая: чем сложнее, жестче условия, тем больше предприятия готовы вложить в новые технологии, чтобы скомпенсировать их негативное влияние. Зависимость располагаемых промышленностью ресурсов на технологические инновации от уровня сложности внешних условий, напротив, убывающая: чем более жесткие ограничения на продажи продукции авиастроения накладываются в рассматриваемых обстоятельствах, тем меньшими средствами на исследования обладают производители. Заштрихованная область на рис. 2 показывает возможный фактический объем финансирования авиационной науки при заданных внешних условиях (минимум из необходимого и располагаемого). Видно, что существует некоторый оптимум (с точки зрения самих научных организаций), когда на развитие технологий выделяется наибольший объем средств.

Постулируя связь между экономическим положением авиастроения и объемом финансирования авиационной науки, следует сделать некоторые оговорки. Широко используемая формула «все деньги на производство, разработку авиационной техники и соответствующие исследования берутся, в конечном итоге, из кармана авиапассажиров» является слишком схематичной. Фактически, средства на финансирование прикладных НИР в области авиастроения даже в странах с рыночной экономикой и рентабельной авиастроительной отраслью поступают в значительной степени из государственного бюджета, как для компенсации рисков краткосрочных изменений финансовых потоков на предприятиях авиационной промышленности, так и в силу объективной экономической целесообразности централизованного выполнения прикладных НИР на доконкурентных стадиях. Т.е. значительная часть прикладных исследований в области авиастроения выполняется за государственный счет и в организациях государственного сектора авиационной науки, даже в странах, которые традиционно принято считать либерально-рыночными, как США и страны ЕС. В то же время, в странах-лидерах мирового гражданского авиастроения значительная доля средств на прикладные исследования поступает и напрямую от бизнеса - в рамках софинансирования национальных научно-технологических проектов совместно с госбюджетом, либо, в рамках инициативных НИР, выполняемых в интересах отдельных корпораций, их собственными силами либо университетами и национальными лабораториями государственного сектора науки. Так, согласно источнику [4], в ЕС около 68% средств на исследования и разработки приходится на долю корпораций, и 32% - на долю государственного бюджета (причем, последний доминирует в военном сегменте, тогда как в гражданском авиастроении превалирует вклад частного капитала). В то же время это именно затраты на НИОКР, объединяющие затраты на разработку конкретных изделий (что, по правилам ВТО, полностью является прерогативой бизнеса) и на прикладные НИР - а в этой сфере все равно преобладает вклад государства.

Что касается Российской Федерации, где само авиастроение (т.е. сфера производства авиационной техники и послепродажных услуг) до сих пор в силу ряда причин остается дотационной отраслью, промышленные организации, фактически, конкурируют с научными за финансовые ресурсы, выделяемые из федерального бюджета. И несмотря на несопоставимость характерных сумм потребных затрат на исследования, разработку и производство продукции (их порядки соотносятся по известному закону «1-10-100»), средства, выделяемые на прикладные НИР, нередко перераспределяются для экстренной компенсации дефицита средств на разработку изделий или даже на освоение их выпуска. Поэтому в любой стране, где представлены авиационная промышленность и соответствующая прикладная наука, изменение экономического положения и финансовых возможностей авиастроительных предприятий существенно влияет на возможности финансирования авиационной науки.

Фактически, здесь на конкретном примере авиационной промышленности и прикладной науки рассматривается глобальная проблема прогнозирования «спроса на науку», на прикладные исследования и разработки. С одной стороны, в относительно благоприятных условиях у корпораций нет сильных стимулов инвестировать в развитие технологий, поскольку и текущий уровень их совершенства обеспечивает им успешное функционирование. Этот эффект «тучных лет» является одним из объяснений явлений наподобие «ресурсного проклятия» [3, 6, 7] и их влияния на научно-технологическое развитие. С другой стороны, при ухудшении условий, хотя соответствующие стимулы и усиливаются, но сокращаются возможности инвестирования в исследования и разработки. Можно сказать, что при ужесточении условий работы бизнеса, реального сектора экономики, спрос на новые технологии как готовность платить за их приобретение возрастает, но платежеспособный спрос как возможность нести эти расходы - снижается. Учитывая эти две противоположные тенденции, и следует строить прогнозы спроса на новые технологии, объема финансирования прикладных исследований и разработок. Авторами разработан целый ряд альтернативных экономико-математических моделей

· экономически оправданного, оптимального для промышленных корпораций, объема затрат на НИР,

· а также располагаемого объема средств на исследования и разработки, в зависимости от жесткости условий функционирования отрасли. Т.е. кривые на рис. 2, возрастающая и убывающая, в принципе, могут быть конкретизированы, что позволяет прогнозировать возможный уровень финансирования прикладных НИР в зависимости от экономических условий работы соответствующей отрасли промышленности.

Можно сделать следующие выводы:

1. В цепочках взаимодействующих отраслей вида «отрасль, оказывающая конечные услуги населению - отрасль, поставляющая наукоемкую продукцию для оказания этих услуг - отрасль, развивающая технологии для усовершенствования этой продукции» угрозы для каждого предыдущего звена могут, в определенных условиях, создавать благоприятные возможности для последующих звеньев. В частности, ужесточение условий работы промышленности может усиливать стимулы к инновациям и увеличивать экономически оправданный уровень затрат на исследования и разработки.

В то же время каждое последующее звено такой цепочки пользуется предыдущим как источником ресурсов (без учета государственных дотаций, на рыночной основе). Поэтому, если промышленность испытывает проблемы с ресурсным обеспечением, это сокращает и возможности финансирования прикладной науки, что может отрицательно сказаться на реализации указанных благоприятных возможностей увеличения экономически оправданных затрат на новые технологии.

2. С помощью экономико-математических моделей

· экономически оправданных затрат на исследования и разработки,

· а также располагаемого объема затрат на эти цели,

можно оценить, станут ли вызовы для предыдущих звеньев указанной цепочки, в основном, угрозами либо благоприятными возможностями для последующих звеньев цепочки, определить области параметров условий развития реального сектора экономики, в которых можно рассчитывать на увеличение ресурсного обеспечения научно-технологического развития (и, соответственно, достижимого уровня развития технологий), и области, в которых вероятно сокращение ресурсного обеспечения.

большой вызов технологический авиастроение

Список литературы

1. Аксенов И.Я. Единая транспортная система. - М.: Высшая школа, 1991. - 383 с.

2. Клочков В.В. Взаимное влияние экономических кризисов и инновационного развития наукоемкой промышленности // Экономика и математические методы. 2011. - Т. 47, № 3. - С. 117-123.

3. Полтерович В.М., Попов В.В., Тонис А. Механизмы «ресурсного проклятия» и экономическая политика // Вопросы экономики. - М., 2007. - № 6. - С. 4-27.

4. Проблемы и перспективы развития отечественной авиационной промышленности: аналитический доклад. - М.: Межведомственный аналитический центр, 2011. - 60 с.

5. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации, утв. Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642.

6. David P., Wright G. Increasing Returns and the Genesis of American Resource Abundance // Industrial and Corporate Change. 1997. - Vol. 6, N 2. - P. 203-245.

7. Sachs J. D., Warner A. M. Natural Resource Abundance and Economic Growth / NBER Working Paper Series. Working Paper 5398. 1995.

8. http://www.nlr.org

Размещено на Allbest.ru