Введение.

Формирование территориально-производственных комплексов (ТПК) - ведущее направление территориальной организации производительных сил, позволяющее наиболее полно реализовать эффект территориального разделения труда с учетом местных природных и экономических условий производства, ускорить решение задач повышения эффективности размещения производства.

Наглядной иллюстрацией функционирования ТПК являются имитационные модели. Именно поэтому темой данной дипломной работы является моделирование развития и функционирования ТПК.

Актуальность выбранной темы, связанная с ролью моделирования территориально-производственных комплексов, выражается в представлении четкой и убедительной картины работы ТПК в целом и взаимодействии его элементов между собой, что способствует интенсификации экономических процессов, повышении эффективности общественного производства.

Степень разработки избранной проблемы предопределила цель дипломного проектирования: разработка модели становления и деятельности ТПК.

Исходя из этого, выстраивается ряд задач, а именно:

1. выработка целостного представления об объективных предпосылках, сущности и содержании территориально-производственных комплексов,

2. анализ тенденции их развития,

3. установление взаимосвязей между элементами ТПК,

4. определение свойств ТПК (чувствительности к изменению значений характеристик и др.),

Предметом исследования является модель функционирования территориально-производственного комплекса.

Объектом исследования являются реакции, связи и отношения между элементами единого территориально-производственного комплекса, в качестве которого выступает колониальное поселение.

Методологической основой данного проекта является логико-математический метод познания.

Структурно дипломная работа состоит из введения, семи глав и заключения.

В первой главе осуществлена характеристика территориально-производственных комплексов, даны основные понятия моделирования, приведены примеры программных продуктов для управления предприятиями с дискретными технологическими процессами, а также рассмотрены теоретические основы сетей Петри, как аппарата моделирования.

Вторая глава посвящена непосредственно моделированию ТПК. Здесь рассматриваются отношения между элементами и реакции их взаимодействия.

В третьей главе описывается алгоритмическая часть проделанных исследований.

В приложениях приведены исходники и таблицы, применяемые в ходе проектирования дипломной работы.

Источниками для написания работы послужили: Колосовский Н. Н. Теория экономического районирования. М.: Мысль, 1969. – 335 с. http://www.wonderware.ru/htm/Wonderware%20Discrete%20Manufacturing.htm, http://www.asterisk.by/node/1625

Глава 1. Обзор и анализ технических решений

1.1. Характеристика тпк

ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС (ТПК) — совокупность экономически взаимосвязанных, пропорционально развивающихся производств, сосредоточенных на ограниченной территории и комплексно использующих ее ресурсы.

Впервые термин "ТПК" появился в конце 50-х годов. Первоначально за аббревиатурой ТПК скрывались слова "территориально-промышленный комплекс", то есть комплекс понимался узко, только как промышленный. Позже его стали расшифровывать как "территориально-производственный". Категория "производство" шире категории "промышленность", то есть подразумевается, что в ТПК могут включаться предприятия не только промышленных отраслей, но также строительства, сельского хозяйства, а также инфраструктурные объекты, способствующие эффективной работе предприятий упомянутых трех секторов народного хозяйства.

К инфраструктуре относятся: производственная - общие транспортные артерии, энергоснабжение, общая связь, складское хозяйство, социальная - учреждения здравоохранения, народное образование, жилье, учреждения культуры и науки, социальной защиты населения.

Основоположниками теории ТПК считаются И. Н. Колосовский, П. М. Алампиев, Ю. Г. Саушкин.

Классическое определение ТПК впервые было дано Н.Н. Колосовским в 1941 году: «Производственным комплексом называется такое экономическое сочетание предприятий в одной промышленной точке или целом районе, при котором достигается определенный экономический эффект за счет удачного подбора предприятий в соответствии с природными и экономическими условиями района, с его транспортным и экономико-географическим положением». Идея формирования ТПК в экономических районах России получило развитие в 1960-90-е годы.

Ключевым понятием, введенным Н. Н. Колосовским в теорию экономического районирования, стало понятие «энергопроизводственных циклов», под которыми понималась вся совокупность производственных процессов, осуществляющихся в экономическом районе на основе использования определенного вида энергии и имеющегося сырья: от первичной стадии добычи и сырья до получения всех видов готовой продукции, которые возможно произвести в регионе, исходя из требований приближения производства к источникам сырья и комплексного использования всех компонентов сырьевых и энергетических ресурсов данного типа. Сочетание циклов и их сырьевых и энергетических баз на данной территории образует, согласно теории Колосовского, территориально-производственное ядро района.

Основные положения концепции Колосовского сводятся к следующему:

5. - вся территория страны делится на экономические районы, образованные по производственным признакам и представляющие в совокупности законченную систему региональных сочетаний производительных сил;

6. - каждый экономический район является всесторонне развитой в экономическом отношении территорией, объединяющей производственный аппарат, природные ресурсы, население с его трудовыми навыками, транспортные коммуникации и другие материальные и нематериальные ценности наиболее выгодным образом в виде производственно-территориального сочетания;

7. - основная экономическая задача функционирования каждого района заключается в выполнении плановых заданий с учетом его географического положения, транспортных условий, выгодности эксплуатации ресурсов;

8. - выполнение основной экономической задачи приводит к специализации каждого экономического района на тех отраслях производства, какие в нем могут быть развиты наиболее полно и выгодно, включая все необходимые промышленные, энергетические и транспортные звенья; обмен между районами ограничивается строго необходимыми количествами продуктов при отказе от излишне дальних и встречных перевозок;

9. - каждый район осуществляет комплексное развитие хозяйства на своей территории для наиболее полного удовлетворения местных производственных и потребительских нужд за счет местных источников сырья и энергии;

10. - для каждого экономического района устанавливаются три категории производств: районного значения (продукция потребляется внутри экономического района); межрайонного значения (для группы экономических районов); а также наиболее выгодные зоны сбыта;

1. - развитие каждого района осуществляется таким образом, чтобы способствовать материальному и культурному развитию всей страны;

2. научно-техническая политика конкретизируется для отдельных экономических районов; наивысшей эффективности достигают комбинированные технологические процессы при переработке сырья, получении энергии, использовании труда и оборудования, приводящие к созданию территориально-производственных комплексов (ТПК).

3. Следует отметить, что уже в исходном определении ТПК, введенном Николаем Колосовским в 1940-х гг., речь шла о взаимосвязанных и взаимообусловленных производствах, от размещения которых на определенной территории достигается дополнительный экономический эффект за счет использования общей инфраструктуры, кадровой базы, энергетических мощностей и т. д. В современных условиях при разработке региональной кластерной политики акцент также делается именно на данных особенностях региональных кластеров.

Конкретные ТПК являются в большинстве случаев результатом сложного взаимодействия как внутренних (по отношению к границам данного производственного комплекса) источников развития – местных природных и трудовых ресурсов, накопленных фондов промышленности, сельского хозяйства и транспорта, так и внешних территориальных отношений (межрайонных связей) по мобильным элементам производства. ТПК не тождественны экономическим районам, но служат материально-технической основой их формирования. Каждый из структурных уровней ТПК характеризуется своей системой организации производственно-территориальных связей, степенью их замкнутости. Важный параметр ТПК – характер территориальной организации основных элементов его структуры, прежде всего промышленных узлов и компактных групп сельскохозяйственных предприятий, а также объединяющих их сооружений производственной инфраструктуры. Разного рода промышленные и агропромышленные комбинаты, образуемые предприятиями, взаимодействующими по производственно-технологическому принципу, группы перерабатывающих и обрабатывающих предприятий, использующие либо общую сырьевую базу, либо единый источник рабочей силы, или работающие на одного потребителя, следует рассматривать как локальные функциональные элементы ТПК. Территориальное сосредоточение их может иметь концентрированный или рассредоточенный (дисперсный) характер.

Экономическое единство ТПК создается производственными связями предприятий, использованием общерайонных природных и экономических ресурсов и условий, а также общей системой расселения. По сравнению с изолированным размещением предприятий, планомерное формирование ТПК дает возможность получать значительный экономический эффект за счет комбинирования и кооперирования предприятий, рационального использования природных и трудовых ресурсов, вторичного сырья, транспортных сетей, снижения стоимости строительства вспомогательных и обслуживающих предприятий, инженерных коммуникаций и социально-культурных объектов. В первую очередь ТПК дают повышение эффективности за счет:

1. - значительной устойчивости взаимных связей и ритмичности производственного процесса;

2. - сокращения транспортных затрат;

3. - рационального использования всех видов местных ресурсов;

4. - создания оптимальных условий для сочетания отраслевого планирования и управления с территориальным планированием и управлением.

Кроме того, формирование ТПК благоприятно влияет на социально-экономическое развитие региона по следующим основным направлениям:

1. - создание инфраструктуры, в том числе строительство жилья и дорог;

2. - формирование прогрессивных территориальных структур в регионе;

3. - обеспечение развития промышленности го-родов и сел, производственной и непроизводственной сферы;

- обеспечение занятости населения;

1. - увеличение налоговых поступлений в бюджет региона.

В современных условиях необходимости повышения конкурентоспособности страны как никогда актуальны проблемы регионального развития. Поскольку ТПК выступают основой функционирования хозяйственных систем, соответственно, динамичное и эффективное развитие территорий, экономики региона, страны связано с формированием новых и совершенствованием существующих ТПК, усложнением их отраслевой структуры, разработкой эффективных систем управления ТПК и их адаптации к требованиям рынка.

Практически весь перечень принципов образования территориально-производственных комплексов можно перенести и на понятие кластера. Сформировавшиеся в РФ региональные комплексы во многом изначально имеют очертания кластеров, хотя и не систематизированных и, соответственно, не достигающих в рыночных условиях основной цели – повышения конкурентоспособности региона. Коренным отличием ТПК от кластеров в трактовке М. Портера является обязательное наличие конкуренции внутри кластера. В связи с этим необходимо проведение всестороннего анализа существующих территориально-производственных комплексов с выделением в них основных конкурентных элементов для построения на их базе высокоэффективных кластеров.

В ходе сравнительного анализа ключевых характеристик рассматриваемых региональных структур обнаруживается ряд существенных отличий кластеров и ТПК (см. таблицу 1.1.1).

Таблица 1.1.1

Сравнительные характеристики ТПК при плановом хозяйстве и кластеров в современной экономике

Характеристика	ТПК	Кластер
1. Цель создания	Наиболее эффективное потребление природных и человеческих ресурсов	Объединение различных институтов и фирм для производства высококонкурентной продукции
2. Принцип размещения	Рациональное и наиболее эффективное размещение экономических районов в стране	Размещение кластеров в местах наличия конкурентных преимуществ
3. Принцип развития	Комплексное развитие хозяйства всех районов страны	Неравномерное развитие регионов в зависимости от наличия конкурентных преимуществ
4. Разделение труда	Оптимальное территориальное разделение труда между регионами	Смещение производительных сил от регионов с низким потенциалом кластеризации к конкурентоспособным кластерам
5. Развитие на уровне страны	Выравнивание уровней экономического и социального развития экономических районов страны	Повышение благосостояния страны в целом за счет увеличения конкурентоспособности отдельных регионов

Продолжение таблицы 1.1.1

Сравнительные характеристики ТПК при плановом хозяйстве и кластеров в современной экономике

Характеристика	ТПК	Кластер
6. Принцип формирования	Спланированное создание и регулирование деятельности ТПК со стороны государственных органов	Стихийное или спланированное формирование кластеров на основе имеющихся связей в регионе
8. Критерий развития	Выполнение количественных плановых показателей деятельности	Естественное развитие экономических и социальных связей между объектами кластера
9. Характер связей	Технологическая связь между предприятиями на основе вертикальной интеграции	Сетевая структура, пронизанная горизонтальными и вертикальными взаимосвязями различных предприятий и организации
10. Развитие инфраструктуры	Слабое развитие инфраструктуры, отсутствие интеграции с обслуживающими производствами	Тесная взаимосвязь между предприятиями основной отрасли и обслуживающими производствами, инфраструктурными услугами

Территориально-производственные комплексы являются новой формой территориальной организации хозяйства в условиях рыночной экономики, обеспечивающей наиболее рациональное размещение производительных сил. Планомерное формирование и развитие ТПК позволяют вовлекать в народнохозяйственный оборот ценные природные ресурсы, и в первую очередь, в районах нового освоения. ТПК - это пространственные сочетания предприятий отраслей специализации, развивающихся на основе природных и трудовых ресурсов определенных районов страны и имеющих единую производственную и социальную инфраструктуры, общую строительную и энергетическую базу.

Российская экономика, располагающая крупными производственными мощностями, трудовыми ресурсами, может создавать крупные ТПК и тем самым изменять облик района, в котором формируется ТПК, изменять экономическую и социальную структуру и специализацию района. Вместе с тем создание ТПК требуют больших капиталовложений.

Типы ТПК по охвату территории:

На европейском Севере России (на территории Архангельской области и республики Коми) был сформирован Тимано-Печерский ТПК. Его развитию способствовало: сочетание разнообразных природных ресурсов; возможность их комплексного использования; растущая потребность регионов европейской части страны в энергетических, лесных ресурсах, рудных и нерудных полезных ископаемых; близость ТПК к регионам Центральной России; имеющийся экономический потенциал и пр.

Особенно выделяются топливно-энергетические ресурсы региона – нефть и природный газ Тимано-Печерской провинции и каменный уголь Печерского бассейна. Добыча нефти и газа характеризуются хорошими технико–экономическими показателями (затраты на их добычу ниже среднероссийских). Добываемые коксующиеся угли используются на Череповецком металлургическом комбинате (Вологодская область) и в черной металлургии Центра России. В Северо-Онежском (Архангельская область) и Тиманском бокситоносных районах сосредоточены крупные запасы алюминиевых руд. Значительны запасы других полезных ископаемых (титановых руд, хлорнатриевого сырья и др.). Этот район является также основным для Европейской части России лесозаготовительным регионам.

Ведущие отрасли промышленности данного ТПК: топливная, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная. Тем не менее комплекс расположен на севере Европейской части России (северный экономический район РФ, в зоне со сложными природно-климатическими условиями, что приводит к дополнительным затратам в производственной сфере и сфере обслуживания и обустройства населения.

ТПК Курской магнитной аномалии (КМА) сформировался на территории Курской и Белгородской областей (Центрально-Черноземный экономический район РФ). Основной базой для его создания послужили крупнейшие месторождения железных руд (60 % запасов страны). Добыча железорудного сырья в этом регионе более эффективна, чем в других. Однако она связана с изъятием из сельскохозяйственного оборота значительных площадей очень плодородных земель (Черноземная зона России).

Отраслями специализации ТПК являются черная металлургия (представленная добычей железных руд, Липецким и Оскольским металлургическими комбинатами), машиностроение химическая, цементная и пищевая промышленность. Отсутствие топливно-энергетических ресурсов на территории комплекса определило ориентацию на атомную энергетику (Курская и Нововоронежская АЭС).

Западно-Сибирский ТПК (Обь – Иртышский) расположен в Томской и Тюменской области, включающей Ханты – Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа. Сформирован был комплекс благодаря наличию на данной территории разнообразных полезных ископаемых (в первую очередь топливных – нефть и газ) и других природных ресурсов (лесных и водных).

По запасам и добычи нефти и природного газа этот регион является в России лидером. К числу крупнейших относятся нефтяные месторождения: Самотлорское, Усть-балыкское, Сургутское, Мегионское и др.; а так же газовые: Уренгойское, Ямбургское, Медвежье и пр. Нефть и газ этого региона отличаются высокими качественными показателями. Ресурсы углеводородного сырья уникальны по масштабам и высокой экономической эффективности. Помимо топлевно - энергетических ресурсов ТПК обладает крупными минирально-сырьевыми запасами железных и полиметаллических руд (Западно-Сибирский бассейн)

Однако большая часть территории комплекса расположена в зоне Тундры и Тайги и отличается суровыми природно-климатическими условиями. Это обусловливает повышенные расходы на обустройство населения и большие затраты на капитальное строительство. Слабо развита инфраструктура, особенно транспортная сеть.

Основные отрасли специализации ТПК – нефтяная и газовая лесная и лесоперерабатывающая промышленность. В перспективе – развитие нефтехимии, машиностроение со специализацией на производстве машин и оборудования для потребности нефте - и газодобывающей промышленности.

Ангаро - Енисейские территориальные комплексы (Братско-Усть - Илимский; Саянский; Канско-Очинский) в Восточной Сибири сформировались благодаря наличию разнообразных природных ресурсов на данной территории: топливных, гидроэнергетических, лесных и пр. Именно здесь на Енисее и его притоках, построены крупнейшие в России ГЭС – Сояно-Шушенская, Красноярская, Братская, Иркутская, Усть-илимская, Богучанская. Мощная энергетическая база обусловила развитие цветной металлургии (действуют крупнейшие в стране алюминиевые заводы). В этом регионе имеются очень крупные месторождения железных руд, каменного и бурого угля. Это крупный лесозаготавливающий регион России.

Канско-Ачинский ТПК (КАТЭК) – возник на базе одного из крупнейших в стране Канско-Ачинского буро-угольного бассейна. В Красноярском крае и в Кемеровской области ведется добыча самого дешевого по себестоимости угля (крупные запасы, мощные пласты, удобство добычи: глубина залигания – от 2 до 500 м) специализация этого комплекса – топливная промышленность, на базе которой действуют мощные ГРЭС, снабжающие энергетикой другие отрасли промышленности – цветной металлургии (алюминиевая промышленность), машиностроение.

В Дальневосточном экономическом районе в республике Саха (Якутия) формируется Южно-Якутский ТПК. Освоение этого региона, богатого энергетическими ресурсами и самыми разнообразными полезными ископаемыми (в т.ч. железными рудами) может дать большой экономический эффект. На территории комплекса сосредоточено почти 30% лесосырьевых ресурсов Дальнего Востока. В зоне действия Байкало-Амурской магистрали расположен Южно-Якутский каменноугольные бассейн (высококачественные коксующиеся угли).

Тем не менее, следует учитывать то, что комплекс расположен в зоне с суровым климатом и со своеобразными природными условиями (вечная мерзлота, горный рельев).