science-review.ru
Введение
Для эффективного развития территорий ключевым фактором является оптимальная организация пространства. Эффективная организация территорий позволит получить ряд преимуществ, в том числе рациональное использование географических ресурсов, обеспечение максимальной доступности объектов, повышение прибыльности производственных объектов, минимизация транспортных затрат. Одним из наиболее важных вопросов, решаемых при организации территории, является решение задачи о размещении объектов различной природы.
Цель исследования – разработка теоретически обоснованных и эмпирически подтвержденных рекомендаций по оптимизации управленческих решений в сфере размещения объектов. Для достижения этой цели проводится анализ существующих теорий размещения производственных объектов, выявляются особенности и факторы, влияющие на решения о размещении.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования являются теоретические и методологические подходы к размещению объектов различной природы на географической территории. Информационной базой послужили статьи, монографии и другие научные публикации, посвященные теориям размещения, факторам размещения, методам решения задач размещения и использованию геоинформационных систем. Поиск публикаций осуществлялся в базах данных ScienceDirect, eLIBRARY.RU и КиберЛенинка. Временной промежуток поиска охватывал публикации с 1994 по 2024 г. Систематический поиск выполнялся по международно-согласованному протоколу PRISMA [1]. В процессе исследования было проанализировано более 136 источников, из которых 14 наиболее релевантных работ включены в список литературы. В качестве методов исследования использовались сравнительный и системный анализ, логический и исторический методы.
Результаты исследования и их обсуждение
1. Исторический обзор
Для обеспечения эффективного функционирования производственных объектов много значит решение задачи выбора правильного месторасположения. Изначально этот вопрос решался учеными-экономистами. Одним из первых таких ученых был Иоганн Генрих фон Тюнен, который в работе «Изолированное государство» (1826 г.) предложил для решения задачи эффективного размещения производства использовать пространственные методы анализа. Как отмечают современные исследователи [2, c. 569], в качестве оптимизационного критерия И. Тюнен обозначил минимизацию транспортных затрат. Также в работе [2, с. 571] отмечены следующие недостатки теории: вся теория базируется на абстрактных предположениях, а также функция транспортных издержек в результате получилась нелинейной, что противоречит изначальным предположениям о ее линейности.
В. Лаунхардт в статье «Практика эффективного размещения предприятий» (1882 г.) ставит «проблему трех точек». В работе [2, c. 575] приведена следующая формулировка данной проблемы: «как определить оптимальное место для размещения предприятия, которое производит один вид продукции, при постоянных удельных издержках производства, работает на данный, определенный рынок сбыта и располагает двумя источниками сырья и материалов». Вильгельм Лаунхардт сделал огромный вклад в развитие классической теории размещения, который заключался в представлении следующих основных предположений: поставлена проблема минимизации затрат при эффективном размещении производства, перечислены экономические силы, оказывающие влияние на рациональное размещение, описаны все три метода решения «проблемы трех точек», получено решение простой транспортной задачи. Ограничения предположений В. Лаунхардта заключаются в том, что все решения производятся с предположением о линейности функции транспортных издержек, а также не был учтен факт рассредоточения потребителей и поставщиков в пространстве [2, с. 577].
В 1909 г. Альфред Вебер в работе «О размещении промышленности: чистая теория штандорта» сформулировал общую теорию размещения предприятий и определил систему факторов размещения производства. В работе [3] указано, что А. Вебер выделил три основных фактора: транспортные издержки, издержки на рабочую силу и агломерационная сила. А. Вебер выработал многофакторную теорию размещения промышленного предприятия, но он не вышел за рамки проблемы размещения отдельного предприятия.
В 1933 г. Вальтер Кристаллер в своей книге «Центральные места в Южной Германии» рассматривает эффективное распределение рынков и городов в регионе. Предложенная им теория центральных мест позволяет создать эталон системы расселения. Центральными местами В. Кристаллер называет экономические центры, которые обслуживают товарами и услугами не только себя, но и население своей зоны сбыта [4]. Согласно В. Кристаллеру, зоны обслуживания и сбыта с течением времени оформляются в правильные шестиугольники, образуя на территории кристаллеровскую решетку. Концепция шестиугольных зон обслуживания и кристаллеровской решетки предоставила аналитический инструмент для понимания и прогнозирования пространственного распределения экономической активности. Ограничения данной концепции заключаются в том, что она не учитывает исторических и социально-экономических факторов, а также в статичности предлагаемой структуры.
В 1935 г. Тод Паландер в труде «Работы по теории размещения» соединил теории размещения предприятий и пространственный анализ рынков. В работе [2, c. 578] отмечается, что Т. Паландер предложил две теории штандорта: первую – для региона и страны; вторую – для предприятий отрасли или группы отраслей. Это позволило рассматривать проблему размещения более комплексно, учитывая как макроэкономические, так и микроэкономические факторы, что значительно продвинуло развитие теории размещения.
В 1939 г. Август Лёш обобщил все существующие исследования по теории размещения производства в трактат «Экономическая теория размещения» (The Economics of Location). В своих работах А. Лёш расширил предмет исследования теории размещения, перешел от уровня отдельных предприятий и поселений к уровню экономических регионов. В работе [2, с. 580] отмечается, что он выделил основные принципы пространственного равновесия. Основываясь на идеях В. Кристаллера, Лёш определил оптимальное место размещения производственных объектов, которым является вершина кристаллеровской решетки [5]. Таким образом, Лёш не только интегрировал теорию Кристаллера в более широкую экономическую модель, но и предложил конкретные критерии для определения местоположения производств с использованием математических методов.
В 1956 г. Уолтер Айзард в книге «Размещение производства и экономика эффективного использования пространства» обобщает все существующие теории размещения и предполагает, что «транспортные затраты» можно определить как перемещение единицы веса на единицу расстояния, «транспортные тарифы» – как цены этих затрат. Исследователи [6] указывают, что У. Айзард применяет методы макроэкономики для исследования регионов и создания моделей пространственного равновесия. Этот комплексный подход позволил расширить горизонты теории размещения и заложить основу для дальнейших исследований в области региональной экономики и пространственного планирования. Несмотря на критику этих моделей за излишнюю абстрактность и сложность практической реализации, они стимулировали дальнейшее развитие количественных методов в региональной экономике и пространственном планировании.
В середине 1960-х гг. Э. Гувер представил свои работы по экономической организации производства. Он первый выделил три возможных варианта места размещения: возле заказчиков, возле поставщиков, компромиссное решение. В статье [7] исследователями дано описание возможных вариантов. Первый вариант обеспечивает наилучшее взаимодействие с заказчиками, но возрастают транспортные расходы на перевозку материалов от поставщиков. Второй вариант, наоборот обеспечивает низкие затраты на поставку материалов, но в этом случае увеличиваются затраты на исходящий транспортный поток. Третий вариант позволяет достигнуть достаточного качества взаимодействия и с клиентами, и с поставщиками. Данная модель несмотря на некоторую упрощенность, является полезным инструментом для первичного анализа факторов, влияющих на решение о размещении производства.
В 1960-х гг. Франкоисом Перроксом была предложена теория «полюсов роста». В работе [8] дано следующее определение «полюса роста» – «компактно размещенные и развивающиеся отрасли промышленности и отдельные предприятия, которые оказывают влияние на развитие и территориальную структуру хозяйства». Однако Перрокс рассматривал экономическое пространство абстрактно, что ограничивало возможности практического применения его теории. Положения теории Ф. Перрокса Ж. Будвиль перенес на реальное географическое пространство и показал, что экономическое пространство функционально связано с географическим. Основные положения отражены в работе «Проблемы регионального экономического планирования» (1966), где также представлена классификация видов экономических пространств. В статье [8] отражено, что эта работа позволила более эффективно разрабатывать стратегии регионального развития. Однако практическая реализация теории «полюсов роста» часто приводила к усилению региональных диспропорций и концентрации ресурсов в избранных центрах. Продолжил развитие данной теории П. Потье, добавив понятие «осей (коридоров) развития». В статье [9] дано пояснение, что «осями развития» являются территории между полюсами роста, обеспечивающие развитие транспортной инфраструктуры. Это является немаловажным фактором для решения задачи о размещении производственных объектов.
М. Фуджита и П. Кругман разработали модель «модернизации» теории размещения И. Тюнена. Она заключается в следующем: промышленное производство концентрируется в городе, затем концентрация экономической активности влияет на развитие потенциала рынка, где определяется месторасположение производства. Вокруг производственного центра распределяется аграрное производство в виде концентрических колец Тюнена с изменяющимся значением земельной ренты. Данная модель свойственна для малонаселенных территорий. Данную модель изменили М. Фуджита и Т. Мори, добавив предположение об увеличении населения. Описание данной модели представлено в работе [10]. Это приводит к созданию новых городов, а значит, новых производственных центров. Также М. Фуджита и Т. Мори выполнили анализ транспортных узлов и сделали вывод о том, что они влияют на увеличение потенциала рынка, а соответственно, в будущем могут стать центрами роста. Все кумулятивные теории развития имеют ряд общих недостатков: не учитывается влияние малых предприятий на развитие, не рассматриваются вопросы внутренней согласованности производственной системы, не реализуются основные правила новых форм территориальной организации производства.
В российской науке начало исследований факторов территориального размещения производственных сил было положено В.И. Вернадским, целью исследований было рациональное использование природных ресурсов. В 1930 г. Комиссия по изучению естественных производительных сил (КЕПС) была преобразована в Совет по изучению производственных сил (СОПС). Цель совета заключалась в обосновании размещения и развития производственных объектов. В результате работы совета были сформулированы основные принципы районирования и размещения производственных предприятий: специализация районов в соответствии с ресурсами территории; комбинированная система хозяйства; нацеленность на наилучшее развитие территорий; взаимосвязь отдельных районов посредством транспортной сети. Характеристика этих принципов представлена в работе [5].
Дальнейшим развитием теории размещения стало создание теории энергопроизводственных циклов Н.Н. Колосовского, которая послужила основанием для формирования территориально-производственных комплексов [11]. Исследования проблем территориального развития страны в основном сформированы трудами ученых, работавших в отделе территориальных систем Института экономики и организации промышленного производства СО РАН. Представители данной научной организации: А.Г. Гранберг, М.К. Бандман, С.А. Суспицын, В.Н. Богачев, Б.П. Орлов.
Все рассмотренные выше теории дали основу для развития теории о размещении объектов различной природы, определив основные принципы решения данной задачи, а также основные факторы, влияющие на выбор месторасположения объектов. К ним можно отнести следующие: расстояние до рынка сбыта, транспортные издержки, издержки на рабочую силу, охват зоны обслуживания, развитие транспортной инфраструктуры, расположение природных ресурсов, производственные связи.
2. Современные методы
Современные теории строятся с применением различных математических методов и информационных технологий: математического программирования и моделирования, дискретной оптимизации, нечеткой логики, геоинформационных систем и т.д. Наиболее распространенными методами являются: решение задачи охвата и единого среднего, определение центра тяжести, имитационное моделирование, метод CHAID и модели пространственного распределения, модели мультиномиального логита (MNL) [12], применение теории стабильного соответствия, факторный аналитический подход, также очень часто используются комбинированные методы, например модель для анализа решений выбора местоположения для объектов с использованием серии дискретных моделей выбора. Задачи размещения объектов относят к классу задач дискретной оптимизации, в частности к задачам о наименьшем покрытии множества. Для решения подобных задач предлагаются следующие методы: дихотомическое программирование, сетевое программирование, ветвей и отсечений, алгоритм перебора L-классов, использование различных эвристических подходов. Использование дискретных моделей имеет одно существенное ограничение – изначально должны быть определены все возможные места размещения. В случае слабо формализованных условий задачи о размещении объекта используют статистические методы анализа экспертных оценок, экспертные методы прогнозирования. Данные методы основаны на сборе и анализе статистической информации. Они характеризуются наличием случайной ошибки.
Также задачи о размещении объектов относят к классу многокритериальных задач, так как для выбора наиболее оптимального места локации необходимо учесть множество параметров [13]. Для решения многокритериальных задач размещения сети взаимосвязанных объектов предлагается метод анализа иерархий. Метод основывается на построении иерархии проблем и дальнейшей обработке полученных количественных оценок попарным сравнением. Он позволяет получить более реалистичные показатели на основе субъективных оценок специалистов конкретной области по математически обоснованной фундаментальной шкале. В сложных системах взаимосвязанных объектов присутствуют обратные связи и стохастические процессы, что усложняет применение метода анализа иерархий. Вместо него предлагается использовать обобщенный метод аналитических сетей, который бы позволил учитывать обратные связи системы.
Для решения пространственных задач применяют технологии пространственного анализа посредством использования проблемно-ориентированных геоинформационных систем. В основе данного метода лежит создание модели географической территории, которая затем проходит ряд процедур для решения задач о размещении объектов [14]. В то же время существует ряд недостатков, ограничивающих применение геоинформационных систем. К ним относят устаревание картографических материалов и невозможность полностью формализовать все процедуры их создания. При постоянном устаревании информации поддерживать актуальность используемых картографических материалов достаточно сложно и требует дополнительных затрат. Это приводит к необходимости с некой периодичностью обновлять имеющиеся данные о территории. Для реализации решения любой пространственной задачи с помощью геоинформационных технологий необходима работа человека, что приводит к возникновению неточностей и повышению степени субъективности принимаемых решений. Для уменьшения вероятности возникновения данного вида риска необходимо четко определить правила работы с картографическими материалами, а также использовать дополнительные математические методы для повышения объективности решения.
Заключение
Данное исследование направлено на разработку рекомендаций по оптимизации управленческих решений в сфере размещения объектов, что является критически важным для эффективного развития территорий. В статье представлен анализ существующих теоретических подходов к размещению производственных объектов, начиная с классических работ Тюнена, Лаунхардта и Вебера и заканчивая современными моделями, использующими математическое программирование, геоинформационные системы и другие передовые инструменты. Выявлены ключевые факторы, влияющие на решения о размещении, такие как транспортные издержки, доступность трудовых ресурсов, агломерационные эффекты, пространственное распределение спроса и предложения, а также территориальные особенности. Показана эволюция подходов к размещению, от минимизации транспортных затрат до учета множества критериев и взаимосвязей между объектами. Исследование подчеркивает важность комплексного подхода к размещению объектов, учитывающего различные экономические и пространственные факторы. Дальнейшие исследования будут направлены на преодоление ограничений существующих теорий и методов, а также на разработку практических рекомендаций для принятия управленческих решений в сфере размещения объектов.
Исследования по получению новых методов и методик для решения задачи о размещении производственных объектов проводятся до сих пор ввиду отсутствия универсальных. Для получения наиболее оптимального решения задачи о размещении объектов предлагается использовать комплекс математических методов и геоинформационных технологий. Такой подход позволит решить задачу о нахождении локации объектов различных типов с учетом всех необходимых критериев. Ограничением данного подхода является необходимость программного внедрения предлагаемой модели в геоинформационную систему.
Библиографическая ссылка
Прутовых М.А. ЭВОЛЮЦИЯ ТЕОРИЙ И МЕТОДОВ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ: ОТ КЛАССИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ К СОВРЕМЕННЫМ ПОДХОДАМ // Научное обозрение. Экономические науки. 2025. № 2. С. 14-19;URL: https://science-economy.ru/ru/article/view?id=1153 (дата обращения: 01.09.2025).