Стратегический консорциум: "зеленые" и "умные" города - будущее России

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Стратегический консорциум: «зеленые» и «умные» города - будущее России

Медведева Л.Н. Медведева Людмила Николаевна - д.э.н., профессор кафедры «Экономика и менеджмент» Волжский политехнический институт (филиал ВолгГТУ), г. Волгоград. E-mail: milena-med@yandex.ru

Вектор развития человечества - концентрация населения в городах, мегаполисах, что указывает на необходимость разработки моделей городов, которые будут функционировать в будущем. Из многочисленных моделей наиболее перспективными представляются проекты создания «зеленых» и «умных» городов, создающих благоприятные условия для труда и отдыха, творчества и предпринимательства. Большинство российских городов были созданы в ХХ веке. Изменившиеся условия хозяйствования, рост благосостояния населения, сделали города мало приспособленными для дальнейшего проживания. В частности, увеличивающиеся количество автомобилей практически парализовало движение на дорогах; а малометражные квартиры с низкими потолками и маленькими кухнями не обеспечили использование многофункциональной бытовой техники, «умных устройств» и экомебели. Стремление человека жить в уникальной и безопасной среде с множеством разноплановых функций, с индивидуальностью во всем, поставило перед архитекторами и управленцами задачу искать новые подходы в развитии городских ресурсов, в создании моделей, которые бы обеспечивали конкурентоспособность и были устремлены в будущее. В реестре городских поселений России выделяется группа средних промышленно развитых городов, которые имеют высокий показатель городского валового продукта, которые могут развиваться как «зеленые» или «умные» города. Об усилении внимания к вопросам развития городов говорит и тот факт, что принятая в Минстрое России программа развития городов определяет именно развитие «умных городов» в ХХI веке Медведева Л.Н. Стратегии развития российских городов / Л.Н. Медведева, Я.М. Старовойтова // Горизонты экономики. 2013. - №2 (7). - С. 89 - 95.

Материалы и методы. В ходе исследования применялись методы системного анализа и аналогий, использовался экономико-моделированный подход в обосновании моделей «зеленых» и «умных» городов. Изучались первоисточники, исторические и статистические материалы, раскрывающие предпосылки создания на базе средних промышленно развитых городов «зеленых» и «умных» городов. В качестве аппарата исследования использовались прогнозные и абстрактные умозаключения, позволяющие обосновать применение зеленых и умных технологий в городском хозяйстве в XXI веке.

Результаты и обсуждение. «Зеленые» города стали объектом изучения в конце ХХ века, после принятия международной программы по устойчивому развитию цивилизации Навстречу «зеленой экономике»: пути к устойчивому развитию и искоренению бедности - обобщающий доклад для представителей властных структур / ЮНЕП, 2011. - www. unep.org/greeneconomy. Города по задумке авторов, должны были отвечать жестким требованиям в отношении выбросов углерода в атмосферу, количества произведенных бытовых отходов, применению возобновляемых источников энергии и увеличению зеленых насаждений. Термин «smart city» (умный город) появился в конце 1960-х годов, когда с появлением мощных вычислительных устройств появилась идея оптимизировать городское управление и планирование, обеспечить быстрый информационный обмен между горожанами и властью. Термин Smart Grid («умная сеть») впервые был использован работе Майкла Берра (Michael T. Burr) и обосновывал использование электронного процесса для более эффективного вложения инвестиций в городскую экономику. В 2010 году научно-исследовательским институтом Economist Intelligence Unit (EIU) было проведено исследование по определению индекса зеленого города и установлению рейтинга «ряда европейских городов на соответствие требованиям зеленой экономики». Во внимание принимались такие показатели, как: состояние воды, почвы, воздуха; эффективность функционирования объектов энергетики, транспорта, водоотведения и утилизации отходов; количество зданий с низким уровнем энергопотребления. В результате индекс самых «зеленых городов» получили: Амстердам, Берлин, Бремен, Брюссель, Копенгаген, Франкфурт, Гамбург, Хельсинки. Исследование проводилось так, что горожане в режиме онлайн на специальных вебсайтах могли отслеживать соответствие своих городов требованиям «зеленых городов» Качество воздуха. - http://www.airqualitynow.eu/; Озоновое загрязнение. - http://www.eea.europa.eu/maps/ozone/map; Состояние воды для купания. - http://www.eea.europa.eu/themes/water/interactive; Качество воздуха в мире. - http://itunes.apple.com/us/app/world-air-quality; Загрязнение воздуха. - http://itunes.apple.com/us/app/expair; Радиация в воздухе. - http://itunes.apple.com/gb/app/cloud-health-radiation-monitor.

«Умные города» создавались архитекторами и проектировщиками по заказу властей и инвесторов. В число самых «умных» городов вошли: эко-город Тяньцзинь (Китай), инфраструктура которого включает множество авторских решений в области использования ВИЭ, утилизации отходов, экономии воды и видеонаблюдения; эко-город Масдар (ОАЭ), в котором большинство процессов управления переведены в режим онлайн, а городской транспорт полностью работает от электричества. Сегодня ученые выделяют несколько основополагающих элементов при создании модели «умных» городов (см. табл. 1). Концепции «зеленых» и «умных» городов могут быть привлекательны для властей вновь создаваемых городов, а также для властей существующих городов, с целью проведения реновации и перевода на цифровую экономику.

Таблица 1

Основные структурные элементы проекта «умный» город.

Отдельные составляющие «умного города» успешно работают в Москве, Санкт-Петербурге, Тюмени, Омске, Екатеринбурге, Уфе, Благовещенске, Самаре, Волгограде; цифровые решения реализуются в Иннополисе, Сколково. Если концепция «зеленых» городов отдает приоритет природоподобным технологиям в городском хозяйстве, то концепция Smart City, в большей мере, нацелена на использование интеллектуальных и информационно-коммуникационных технологий на всех уровнях управления городом. Минстрой России в ближайшее время намерен запустить в 18 муниципалитетах пилотный проект «умный город» с целью добиться значительных улучшений в транспортной сфере (повысить мобильность пассажироперевозок); в здравоохранении (снизить затраты при диагностике заболеваний); в образовании (улучшить доступ к знаниям); в финансовой сфере (повысить безопасность финансовых потоков, ускорить транзакции). Исследование показывает, что применение IT-технологий в городской экономике позволяет снизить потребление энергии на 30%, потери воды - на 20%, повысить экономическую и социальную активность горожан - на 20%. В зарубежных публикациях «умный» город, как «эффективная интеграция физических, цифровых и человеческих систем в искусственно созданной среде с целью обеспечить устойчивое, благополучное и всестороннее будущее для граждан» (Британский институт стандартов (British Standard Institution, BSI), представляется в проектах, реализованных на практике. Однако сам термин «умный город» остается достаточно неясным и предполагает множество толкований и определений. Некоторые полагают, что «умный» город это сотня объединенных в сеть видеокамер и датчиков; другие относят сюда города, «опутанные интеллектуально-коммуникационными сетями».

Основным заказчиком в развитии моделей «зеленых» и «умных» городов должны выступать органы власти, которые по своим обязанностям, на основе общественного мнения, должны формировать долгосрочное видение будущего города. По одному из вариантов развития «умного» города в нем должны присутствовать: системы видеонаблюдения и фотовидеофиксации; интеллектуальные транспортные системы; профессиональная радиосвязь и широкополосный доступ (LTE, 5G); IoT - Интернет вещей; беспилотные автомобили; дополненная и виртуальная реальность; геоинформационные технологии и навигация. Обеспечивать работу таких систем должны многочисленные видеокамеры, датчики, сенсоры, компьютерные программы. Добиться унификации процессов в управлении городами должны ISO-стандарты: ISO 37120:2014 «Устойчивое развитие сообщества. Показатели городских услуг и качества жизни»; ISO 37151:2015 «Интеллектуальные инфраструктуры коммунального хозяйства. Принципы и требования к системе рабочих показателей» и программы ЭВМ, в числе которых: «Интеллектуальная транспортная инфраструктура города (ИТС)», которая имеет в своем арсенале: детекторы транспортного потока; адаптивные (умные) светофоры; средства автоматической фиксации нарушений ПДД; электронные средства безостановочной оплаты проезда; паркоматы; подключенные информационные табло; системы автоматизированного управления освещением; автоматические дорожные метеостанции; дорожные контроллеры. Исследование позволило определить четыре основных пути «расширения интеллектуальных возможностей» города. Первый путь - «якорь» - предусматривает создание в городе одного общего приложения, позволяющего решать большинство задач; второй - «платформа» - связан с созданием базовой инфраструктуры, необходимой для поддержки интеллектуальных приложений и сервисов; третий - «бета-город» - доказывает необходимость использования нескольких приложений, которые в комплексе дают полную картину для принятия стратегического решения; четвертый - «умный дом», согласно которому, основу для развития «умных» городов должны составить «умные» дома Материалы по теме умный город. - http://www.tadviser.ru/index.php. Стратегический консорциум, состоящий из властей, предпринимателей и горожан, в свою очередь, должен определить один из возможных путей развития «умных» городов. Минстроем России разрабатывается рейтинг IQ городов на базе инновационных критериев, отражающих «умное» развитие ЖКХ, формирование доступной, комфортной и безопасной городской среды, создание инновационной городской инфраструктуры, цифрового строительства и территориального планирования, развитие интеллектуальных транспортных систем. В число базовых показателей развития «умного» города может входить создание онлайн-банка «умных» решений и технологий, инструментов, повышающих качество управления городскими ресурсами Макаров В. Моделирование развития экономики региона и эффективность пространства инноваций / В. Макаров, С. Айвазян, М. Афанасьев, А. Бахтизин, А. Нанавян // Форсайт. - М., 2016. - Т. 10, № 3. - С. 76-90.. В табл. 2 показаны технологические решения, задачи, выгоды от внедрения интеллектуальных приложений в области энергетики в «умном» городе.

умный город интеллектуальный

Таблица 2

Задачи, технологические решения и выгоды от внедрения интеллектуальных приложений в области энергетики в «умном» городе.

Одной из составляющих концепций «зеленый» и «умный» город является платформа пространственного развития. В научных публикациях представлена большая палитра взглядов, объясняющих пространственное построение городов: модель «концентрических зон» Э. Берджесса Берджесс Э. Рост города: введение в исследовательский проект // Современная американская социология - http://socioline.ru/_seminar/library/history/mas/02_berges.php; Burgess E. The city / E. Burgess, R. McKenzie, P. Park. - Chicago: Univ. of Chicago Press, 1922. , в которой внутреннее пространство города представлено в виде функциональных зон; секторальная модель Х. Хойта Лаппо Г.М. География городов. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1997. - 480 с., объясняющая целесообразность размещения городских кварталов вдоль автомобильных дорог; «многоячеистая теория» К. Харриса и Е. Ульмана, в которой центр города представлен в виде множества «мини-центров»; теория «правильного города» М. Уайта и В. Кристаллера Christaller W. The Central Places of Southern Germany. - Englewood Cliffs (N.J.): Prentice-Hill, 1966., раскрывающая взаимосвязь «ядра - Центра» с « коридорами - функциональными зонами»; концепция И.Маергойза Маергойз И.М. Территориальная структура хозяйства. - Новосибирск: Наука, 1986. - 304 с. , которая выделяет в городах зоны с разным уровнем антропогенной нагрузки (интегрально-пространственные, территориально-отраслевые, линейно-сетеузловые зоны). Пространственное строение городов представлено на рис. 1.

Рисунок 1. Научно обоснованные модели пространственного построения городов.

В большинстве моделей пространственного построения городов можно выделить две группы: первая - отдающая предпочтение природоподобным технологиям; вторая - нацеленная на использование IT-технологий в инфраструктуре городов. В моделях современных городов общественные здания является ядрами проектировочных решений, в свою очередь, природные объекты (парки, скверы, пруды) выступают как дополняющий элемент, подчеркивая приоритет коммерческой составляющей. Такая модель все больше отделяет горожанина от природы и порождает, в большинстве случаев, чувство одиночества и дискомфорта.

Одной из площадок для развития моделей «зеленых» и «умных» городов может стать группа промышленно развитых средних городов Комарова О.П. Концепт-стратегия «зеленых городов» на базе промышленно развитых средних (монография) / О.П.Комарова, Л.Н.Медведева, К.Ю.Козенко; ФГБНУ ВНИИОЗ. - Волгоград: Крутон, 2015. - 256 с. . Для оценки уровня их развития и возможности использования в качестве площадки для развития «зеленых» городов можно использовать индекс развития города - CDI. В нем отражается уровень благосостояния, здоровья и образования горожан; состояние инфраструктуры (оборудование жилых помещений водопроводом, канализацией, электричеством, телефоном); уровень организации сбора и удаления отходов (очистка сточных вод, удаление твердых отходов); объем получаемого городского продукта. Расчет CDI проводится по формуле:

, (1)

где - субиндекс i-го среднего города, j-го показателя,

- число показателей.

Любой компонент сводного индекса является интегральным и может включать ряд составляющих. Например, при оценке общего состояния инфраструктуры учитывается соотношение: 25% водопровод, 25% канализация, 25% электричество, 25% телефон. Величина CDI измеряется в диапазоне от 0 до 100, чем ближе к 100, тем выше уровень развития города, тем выше возможности развития «зеленого» города. Расчет индекса развития среднего города - CDI представлен в табл. 3. Также для более полной оценки состояния города можно использовать индекс общественного развития - HDI. Для определения уровня развития «зеленых» и «умных» городов могут применяться показатели, используемые для оценки уровня «человеческого развития» (Human Development Project) Валентей С. Человеческий потенциал: новые измерители и новые ориентиры / С. Валентей, Л. Нестеров // Вопросы экономики. - М., 1999. - № 2. - С. 92-93. В Программе развития ООН (ПРООН) были использованы два показателя - «индекс человеческого развития» (ИЧР), «индекс развития человеческого потенциала» (ИРЧП).. Уровень жизни городского населения определяется не только достигнутым благосостоянием, но и отсутствием социальной дискриминации, доброжелательным отношением к пенсионерам и инвалидам, возможностью горожан участвовать в общественной жизни. Качество жизни горожанина может оцениваться с помощью когнитивной и аффективной составляющей, а также индексом удовлетворенности человека трудом, индексом удовлетворенности человека жизнью.

Таблица 3

Индекс развития средних промышленно развитых городов России, 2016 г.

Способность горожанина примерить на себя «одежду зеленого города» можно отследить по индексу счастья (Happy Planet Index).

Таблица 4

Перечень показателей, определяющих потенциал развития «зеленых сельских поселений»

Для учёта весомости данных показателей в модели города целесообразно применить метод многомерного сравнительного анализа на основе расчета эвклидовых расстояний. По методике оценка каждого показателя производиться по формуле:

- прямой показатель (3),

и - обратный показатель (4)

где: - значение показателя в городе,

, - показатель-эталон, в качестве которого могут быть выбраны оптимальные (пороговые) значения показателей развития «зеленого» города.

Один из показателей, который может использоваться для определения перспектив развития города, - индекс развития предпринимательства. Индекс развития предпринимательства как обобщающий модуль нормативного вектора с 25 компонентами рассчитывается по формуле:

(5)

где R - сводный индекс развития предпринимательства;

n - номер показателя;

M - общее количество показателей;

Xn - локальный расчетный критерий.

Он представляет собой сумму индексов (Ii) входящих в него показателей (i = 1, 2,..., М): Методом экспертных оценок определяется вес значимости (ki) для каждого из i-ых показателей: от 1 до 0,9 - очень высокая; от 0,8 до 0,6 - высокая; от 0,5 до 0,1-низкая Рогачев А.Ф. Формирование промышленно-инвестиционной политики в среднем городе на основе методов экономико-математического моделирования / Л.Н.Медведева, А.Ф.Рогачев; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования «Волгоградский гос. ун-т». - Препринт. - Волгоград: Изд-во Волгоградского гос. ун-та, 2012. - 15 с. . Исследование показало, что успех в реализации концепции «зеленого» города во многом зависит от финансового состояния города. Результаты проведенного анализа финансового состояния среднего города могут быть представлены в виде матрицы «контрагенты» и «платежи», где aij - соответствует платежам контрагентов, где i - номер столбца, j - номер строки соответствует контрагентов города (см. таблица 6) .

Таблица 6

Матрица финансового состояния среднего города, полученная на основе проведенной диагностики

При анализе матрицы видно, что в каждой ячейке отражается финансовый поток от одного контрагента к другому. Расчет сальдо для каждого из контрагентов осуществляется по следующим формулам:

Сальдо населения = (6)

Сальдо ОМС = (7)

Сальдо градообразующего предприятия: = (8)

Сальдо инфраструктуры: = (9)

Сальдо малого бизнеса: = (10)

Также в расчет общего сальдо среднего города берутся платежи (суммы) отношений городских контрагентов с внешними контрагентами:

(11)

Величина сальдо моногорода и динамики его изменений указывает на уровень развития города и дает оценку его возможностей в развитии «умного города» Шохнех А.В. Экономико-математическое моделирование управления развитием средних и моногородов с использованием когнитивных карт / А.Ф.Рогачев, А.В. Шохнех, Л.Н.Медведева. // Аудит и финансовый анализ. - М., 2017. - № 2. - С. 122-124.. Разрабатываемая властями программа развития «умного» города должна включать такие разделы, как: нормативное регулирование цифровой среды; информационная инфраструктура; подготовка кадров для цифровой экономики; обеспечение информационной безопасности Приказ Минстроя России от 31 октября 2018 г. № 695/пр "Об утверждении паспорта ведомственного проекта Цифровизации городского хозяйства "Умный город". - http://www.minstroyrf.ru/upload/iblock/9fe/pasport-proekta-31.10.2018. Базовый набор программы «умный город» представлен в табл. 7

Таблица 7

Базовый набор составляющих модуля «умный город»

Ожидаемые научные результаты. Цифровые и зеленые технологии - это константы в инновационном обновлении общества и инструменты формирования экономики будущего. Стратегический консорциум в обеспечении будущего города должен произвести оценку имеющихся ресурсов; переосмыслить подходы в управлении инфраструктурой и системами города; принять программы по использованию IT-технологий и искусственного интеллекта во всех процессах городской экономики. Правительственная стратегия создания умных городов в России исходит из понимания: первое, использование достижений науки, техники, технологий; второе - создание удобной и безопасной среды обитания для всех горожан; третье - обеспечить внедрение природоподобных технологий в городскую инфраструктуру. Чтобы сделать город «умным» необходимо заручится поддержкой населения, синхронизировать деятельность всех городских служб и онлайн-сервисов; обеспечить привлечение инвестиций в городскую экономику. Одним из этапов в развитии «зеленых» и «умных» городов могут стать программы для ЭВМ. На рис. 2 представлены программы для управления ресурсами в «зеленом» городе.

Рисунок 2. Свидетельство государственной регистрации программ для ЭВМ в области управления «зелеными» городами. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RUS 2017663126 от 03.10.2017 года «Нейронная сеть для определения эколого-экономической эффективности функционирования системы «зелёный город» / Кабанов В.А., Медведева Л.Н., Старовойтов М.К., Ломакин Н.И., Медведев А.В., Жабунин А.Ю., Максимова О.Н., Лясин Д.Н., Соловьева Е.А., Федотова Г.В.; Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RUS 2017663127 от 03.10.2017года «Система искусственного интеллекта для прогнозирования бюджета "зеленый город» / Кабанов В.А., Медведева Л.Н., Мелихов В.В., Сазонов С.П., Шаховская Л.С., Ломакин Н.И., Тимошенко М.А., Александров А.В., Попова Я.А., Плотников В.А.

Размещено на Allbest.ru