Beruházási döntések szimulációja az energiagazdaságban

BERUHÁZÁSI DÓNTESEK SZlMULÁClÓJA AZ ENERGIAGAZDASÁGBAW

RABÁR FERENC

A közgazdasági modellek kialakítása mindig egyszerűsítéseket igényel. A mo—

dellkészítés során a valóságos világ szövedékébe szándékosan" vágunk bele. a ténylegesen fennálló összefüggések egy részét elhanyagoljuk, és azokat a modell célkitűzéseinek megfelelő feltevésekkel helyettesitjük. lgy sohasem a valóság az.

amellyel dolgozunk, hanem annak valamilyen metszete. A lehetséges metszetek száma rengeteg. Még a legszűkebb terület is igen sok lehetséges és elfogadható úton közelíthető meg. Ezért minden modell igazolásra szorul. Miért koncentráltuk figyelmünket bizonyos összefüggésekre? Miért hanyagoltunk el másokat? Miért vá- lasztottuk a gazdaságnak éppen ezt a részét? Milyen torzulásoknak tettük ki a ki—

választott területet és környezetét, és hogyan számolunk el e torzításokkal?

Míg e kérdésekre válaszolunk, modellünk fokozatosan alakul. A modell, aho—

gyan végül is előttünk áll, nemcsak a valóságnak részleges visszatükröződése, ha—

nem egyben mentségeinknek teljes leírása is.

Melyek a mentségeink arra, hogy éppen az energiagazdaság területét válasz—

tottuk ki vizsgálatunk tárgyául? Miért hanyagoltunk el. emeltünk ki és torzitottunk szükségképpen bizonyos összefüggéseket? Más szavakkal: hogyan írjuk le a kiala—

kitott modellt?

Az energiagazdaság és az energiarendszer fogalmait szélesebb körben értel- mezzük, mint ahogyan a közgazdasági irodalomban általában teszik.

Energíarendszeren az energiatermelés, -átalakitás és —fogyasztás egymással szo- ros összefüggésben álló teljes szerkezetét értjük, ha abban a technikai összefüg—

géseket kívánjuk hangsúlyozni. Ez a rendszer minden elsődleges energiahordo—

zót (feketeszén. barnaszén, földgáz, kőolaj, vizi energia, nukleáris energia stb.) és minden másodlagos energiafajtát (koksz, brikett, tüzelőolaj, gázolaj, villamos ener- gia stb.) magába foglal. A termelésnek, átalakításnak és fogyasztásnak minden—

kori arányait számos technikai és közgazdasági tényező hozza létre. Ezeknek a té- nyezőknek és nyomukban az arányoknak a megváltozása az egész rendszerben

továbbgyűrűzik.

Az energiagazdaság az energiarendszer kibővített leírása, ha a technikai ösz—

szefüggések mellett a legfontosabb közgazdasági összefüggéseket is figyelembe vesszük.

'A tanulmány annak a kutatási munkának alapján készült. amellyel a NIM Országos Energiagazdál—

kodási Hatóság Tanulmányi Osztálya bízta meg az lNFELOR Rendszertechnikai Vállalatot. A kutatási munká—

ban az OEGH munkatársai aktív és értékes szerepet vittek. A dinamikus szimulációs modelleket a szerző Ford ösztöndíjas amerikai tanulmányútján alakította ki. A gyakorlati alkalmazáshoz szükséges átalakításuk és továbbfejlesztésük a Tanulmányi Osztállyal közös munkában folyik.

1066 RABAR FERENC

Az energiagazdaság fontossága a modern gazdaságokban általánosan elis—

mert. Az energiafogyasztás azokhoz a jellemzőkhöz tartozik. amelyekkel a gazda-

ság fejlettségét szokták jellemezni. Fontosságát a bruttó nemzeti termelésben el- foglalt aránya és az a tény okozza, hogy a gazdaság minden ágával egyaránt köz-

vetlen kapcsolatban áll. Fontos szerepe van a külkereskedelmi áruforgalomban is.

Súlya és fontossága tehát indokolja tanulmányozását, amit az könnyit meg.

hogy az energiagazdaság zártabb és jobban elkülönített a gazdaság többi ágai- _ nál. Noha az energia tág fogalom, jól definiálható. meghatározott igényt elégít ki.

Az energiaformák száma viszonylag alacsony. és a helyettesítési lehetőségek korlá—

tozottak, ami a modell kezelését megkönnyíti.

Fontossága és viszonylag könnyű kezelhetősége mellett a következő sajátos adottságok tették szükségessé a kutatási munkát e területen.

a) A beruházási döntések az energiagazdaságban általában hosszabb idő—

szakra szólnak, mint a gazdaság más ágaiban. A gátak, erőművek, bányák, olaj—

kutak, csővezetékek stb. élettartama rendszerint igen hosszú, és mivel a már létem ző kapacitásnak mindig kényszerítő befolyása van a teljes és lehetőleg hosszú ide—

ig való kihasználásra. ezek az állóeszközök tartósan olyan környezetet teremte—

nek, amelyet nem könnyű megváltoztatni. Ugyanakkor az állóeszközök egy részé-

nek rendkívül hosszú élettartama ellenére az energiagazdaságban igen gyors és

látványos technikai fejlődés zajlik le. ami igen sok feszültséget okoz. *

b) Az energiatermelés, —átalakítás és —szállítás a gazdaság legtőkeigényesebb

ágazataihoz tartozik. Ez is igen lassú alkalmazkodást okoz, és a rendszer merevsé- gét idézi elő.

c) Az energiagazdaságban viszonylag kevés számú, elszigetelt beruházási dön-

tést hoznak, ezek viszont óriási hatással vannak nemcsak az energiagazdaság töb—

bi részére, hanem az egész népgazdaságra. A beruházási döntések még sincse-

nek elég széles körben összehangolva, a, termelési, átalakítási, szállítási és fogyasz-

tási struktúrák fejlesztésének konzisztenciája nincs kellően biztositva.

Összefoglalva: az energiagazdasággal kapcsolatos kutatást azt tette szüksé—

gessé, hogy az energiagazdaság

— a gazdaságnak igen fontos része, akár a bruttó nemzeti termékben való részesedés.

akar a gazdasági növekedés szempontjából,

— a vizsgálatoknak igen jó alanya a szoros technikai összefüggések, a világos határok és a terület egysége miatt.

— és ennek ellenére, noha a területén hozott kevés számú hosszú távú beruházási dön—

tésnek az idohorizontja távoli és kockázata magas. ezek a döntések nem eléggé koordinál.

tak, és csak parciális és töredékes vizsgálatokon és információkon alapulnak.

A MODELL CELKlTÚZÉSEl

A kutatás végső célja az optimális beruházási politika meghatározása az ener—

giagazdaságban. Ezzel a célkitűzéssel azonban gyakorlati és elméleti szempontból egyaránt irreális lett volna a kutatást kezdeni.

Gyakorlati szempontból a dinamikus optimumszámítások igen jelentős számí,- tástechnikai problémákat okoznak, különösen ha a rendszer állapotváltozóinak száma növekszik. Ez a megoldást sokszor lehetetlenné is teszi. Elméleti szempont—

ból a probléma elsősorban az, hogy igen nehéz egyetlen kielégítő célfüggvényt ta- lálni a beruházási tervek értékelésénél. A beruházások gazdaságosságának sokszor ellentmondó mérési módszerei—olyan modell kialakítását kívánták. amelyben a kü—

lönböző szempontok mérlegelése és az azokkal való kisérletek rugalmasan és könya

nyen elvégezhetők. ' ; (

BERUHÁZÁSI DÖNTÉSEK SZIMULÁCIÓJA 1067

Ezért a célkitűzést kezdetben helyesnek látszott szerényebben úgy módosítani.

hogy olyan szimulációs modell kialakítása a feladat, amellyel az energiagazdaság—

ban bármilyen javasolt beruházási politika konzisztenciája ellenőrizhető. és követ—

kezményei nyomon követhetők.

Konzisztencián a modellben azt értjük. hogy az energiarendszer különböző pont- jain hozott beruházási döntések ne mondjanak ellent egymásnak. és ne keltsenek feszültséget és gazdaságtalanságot hosszú távon. Ez a meghatározás elnagyolt, hiszen a konzisztencia különbözőképpen értelmezhető a modellben aszerint, hogy milyen gazdaságpolitikai célokat akarunk megvalósítani. Egyelőre mégis elégséges.

mert triviálisnak tűnik a megállapítás, hogy az egyidejűleg, egymástól függetlenül hozott beruházási döntések az energiarendszer termelési. átalakítási, szállítási és fogyasztási pontjain semlegesíthetík egymás hatását, gazdaságtalanságokat okoz—

hatnak a rendszer más részeiben és olyan újabb beruházásokat indukálhatnak, amelyekkel a döntést hozók kezdetben nem számoltak.

Bármilyen tágan ís értelmezzük rendszerünkben a konzisztencia fogalmát, még

tovább kell szélesíteni. Dinamikus szempontból is vizsgálni kell. hogy a rendszerben

bármilyen időpontban hozott döntések más, korábbi döntésekkel összhangban vannak—e? Ezáltal a konzisztenciát időben is értelmezzük.

A modellben a beruházási döntéseket a lehető legszélesebb körben vizsgál—

juk az energiarendszer kompetitív és komplementer részeire gyakorolt közvetlen és közvetett, jelen és jövendő hatásaikkal együtt. A beruházási politikát tehát nem—

csak a termelőegységek szintjén, hanem az egész energiagazdaság szintjén érté—

keljük, és így mindazokat az extern megtakarításokat is figyelembe vesszük. ame—

lyek az egyedi beruházási döntéseknél általában számításon kívül esnek.

A modell felhasználásának érzékeltetése érdekében példaként az alábbi kér- déseket sorolhatjuk fel. amelyekre az választ adhat:

-—- Előrebecsült, dinamikus fogyasztási struktúrát alapul véve. a változó kereslet adott beruházási változatok közül melyikkel elégítendő ki?

—- Hogyan alakulnak időben a különböző energiafajták hiányai, és fedezetükre a be' ruházás— és importalternatívák közül melyeket válasszuk?

-— Egyes beruházási változatok közül melyik a legkedvezőbb, ha figyelembe vesszük to—

v'ábbgyűrűző hatásaikat az egész energiarendszerben?

—- Különböző beruházásgazdaságossági kritériumok mellett hogyan változik a beruhá- zási, változatok értékelése?

— Milyen beruházási politika szükséges egy lehetőleg gyors struktúraváltozáshoz, hogy—

ha a beruházásra és importra szánt összegek együttesen korlátozottak, de alternatív módon felhasználhatók?

— Mi legyen a beruházási politika akkor. ha az importstruktúrát kedvezőbbé akarjuk tenni?

— Melyek az ágazati beruházási igényei egy hosszabb távú népgazdasági tervnek, és melyek az alternatív importigények? '

— Az egymással összefüggésben levő beruházások időbeli ütemezése milyen legyen?

— Hogyan változik az optimális beruházási politika az időhorizont változtatásának függ—

vényében?

-— Milyen preferencia—rendszer alakítható ki dinamikus szempontból? (Itt nem a rendszer állapota a döntő egy adott időpontban. hanem bizonyos dinamikus tulajdonságai: rugalmas—

ság, gyors alkalmazkodás, stabilitás stb.)

Természetesen a modellt rövid távú vizsgálatokra is fel lehet használni. A rend—

szerben a fogyasztási szerkezet változásainak minden következményét követni lehet az átalakítás és termelés szerkezetében is. A kapacitások kihasználásának, a kész—

letváltozásoknak, az átalakítandó energiahordozók helyettesítésének következmé- '

nyei csakúgy nyomon követhetők. mint a változások az anyagkészletekben, a szállí-

tási rendszer kapacitásában, a devizakulcsokban. ' '

1068 , RABÁR FERENC

A MODELL ÁLTALÁNOS PROBLÉMA!

Az a modell, amelyet a kérdések megválaszolására kialakítottunk, sok szem—

pontból speciális megközelítést kíván.

Általában a kutatási területek vagy mikro— vagy pedig makroszintre vonatkoz—

nak: a vizsgálatok individuális vállalatokkal vagy erőteljesen aggregált makro—

ökonómiai jelenségekkel foglalkoznak. Igen kevés az elemző tanulmány arra vonat- kozóan, hogyan működnek a piaci mechanizmus és a gazdasági szabályozók bo- _

nyolultabb, komplex környezetben. Az energiagazdaság nem kezelhető mikrofel—

adatként de nem is makrorendszer. Valahol abban az ..ásító szakadékban" van.!

amely R. G. D. Allen szerint a kettőt elválasztja egymástól. Ennek megfelelően a konvencionális módszerek e területen csak nehezen lettek volna alkalmazhatók. A makroökonómiai modellekben általában alkalmazott feltevések a modellt értelmeta lenné, a helytelen aggregációk felületessé. az elhanyagolások vázlatossá és mind együttesen hamissá tették volna. Másfelől a mikrogazdaság egyszerű kis világa, egyirányú oksági kapcsolataival, kényelmes szekvenciális adottságaival és gyanú- san világosan fogalmazott problémáival nem tűnik hű tükörnek e terület össze—

függéseinek megfogalmazásához. ' _

Az energiarendszerben a helyettesítési lehetőségek és a különböző energia—

fajták komplementer felhasználásai igen gyakoriak. Az egész rendszert vertikális és horizontális kapcsolatok szövik át. Ebben a rendszerben a hatások gyorsan ter- jednek, és minden irányban töbszörös reakciókat idéznek elő. A létrejövő kölcsön—

hatások, visszacsatolások és egyéb reakciók az aggregációs problémát igen bo—

nyolulttá teszik. Az egyes események hatását nem lehet közvetlenül összesíteni, mert csak akkor terjednek tovább a rendszerben. ha bizonyos pontokon az időben

akkumulálódnak. és intenzitásuk bizonyos előírt korlátokat, .,tűrési küszöböket" ér

el. Ez annyit jelent, hogy modellünkben az aggregáció statikus fogalom helyett

dinamikus folyamattá válik.

A dinamikus módszerek általában vagy a rendszernek egy ma meghatározott állapotát kívánják elérni egy jövőbeli időpontban. vagy pedig a választott időszak optimalizálására törekszenek. Ennek az időszaknak a hosszúságóról esetenként sok vita folyik. de valamennyi modell. amely véges időhorizonttal dolgozik, magá- ban hordozza azt a kellemetlen problémát, hogy mi lesz a rendszer sorsa a kö:

vetkező időszakban? A dinamikusan fogalmazott modellek realitása valójában nem a választott időszak megnyújtásótől függ. hanem azt igényli-, hogy a statikus op—

timum kritériumok helyett dinamikusakat keressünk, amilyenek például a verseny—

képesség, a rugalmasság stb. Emellett a vizsgált időszak végét nem tekinthetjük egyben a világ végének, hanem olyan átmeneti állapotnak, amelyből a rendszernek kedvező indulást kell biztositani a következő periódusra. Az időszak folyamán el—

ért kedvezőbb eredményekért nem fizethetünk tehát az időszak végén feszültségek- kel és torzulásokkal.

A MODELL KIALAKULÁSA

Amodell, amelyeta felsorolt problémák megoldása érdekében kialakítottunk.

a kutatási munka során három lépcsőben készült.

Az első modell statikus volt. és a technikai összefüggések aggregált leírását tartalmazta. Adott időszakra energiafajtánként egyetlen előrejelzett fogyasztási adat alapján számolta ki a szükséges átalakítási. termelési és import tevékeny- séget. A modellben az átalakítandó energiafaitók közötti választás az elmúlt idő szakokból vett gyakorisági eloszlásokből történt. Az első modellváltozat eredménye

BERUHÁZÁSl DÓNTESEK SZIMULÁCIÓJA 1069

_a,,,

lényegében megfelelt egy olyan input—output elemzés által is szolgáltatható ered—

ménynek, amelynél a jövendő fogyasztást mint szükséges extern kibocsátást adott- nak tekintenénk, és ehhez keresnénk meg a bruttó kibocsátás vektorát, majd a ka—

pott eredményt vetnénk össze az egyes energiafajták termeléséhez rendelkezésre álló kapacitásokkal.

Bár a szimulációs technika látszólag ebben a modellben nem szolgáltat több—

leteredményt az input-output elemzés metodológiájával szemben, mégis voltak bi—

zonyos előnyei ennek a túlegyszerűsített megfogalmazási módnak is. Elsősorban lehetővé tette, hogy az energiagazdaság technikai összefüggésrendszerét az input—

output elemzés technikai koefficiens matrixánál sokkal részletesebben és ponto—

sabban írjuk le, másrészt módot nyújtott arra, hogy az input-output elemzésekben nem szereplő kapacitásadatok is részt kapjanak a számításokban. Az utóbbi külö- nösen azért fontos éppen az energiarendszerben. mert az átalakító kapacitások függnek attól az energiahordozótól, amelyből az átalakítás történik. Több vagy kevesebb átalakított energiát képesek létrehozni azonos idő alatt. '

A második modell már dinamikus, de kizárólag a technikai összefüggéseket tartalmazza az elsőnél jóval decentralizáltabb formában. Az előre jelzett (és szük—

ség esetén sztochasztikus) kereslet időbeli alakulása a vizsgált időszak bemenő adataként szerepel, és a modell ebből számítja ki az adott technikai szerkezet alapján az időszak folyamán keletkező hiányokat és többleteket az egyes energia- fajtákban. Ebben a modellben az átalakításba bevitt energiafajták helyettesíthető- sége biztosítva van, és a szállítási rendszerből adódó késleltetések is be vannak építve. Mivel a modell gazdasági jellemzőket nem tartalmaz. az egyes termelő és átalakító egységekben a döntéseket tapasztalati gyakorisági eloszlások alapján hozzák. Természetesen ez implikálja azt a feltevést, hogy a választások a rend—

szerben ugyanolyan meggondolás alapján történnek, mint a múltban. Ennek meg—

felelően a modell csak akkor alkalmazható, ha nincsenek hirtelen és alapvető

technikai változások.

A választások alapjául szolgáló gyakorisági eloszlásokat tartalmazó matrix másként is interpretálható. Egy modellen kívül kialakított preferencia-rendszert is reprezentálhat, és ebben az esetben a matrix elemei nem egy gyakorisági eloszlás- nak, hanem az általunk vállasztott preferenciáknak súlyozott értékei.

A MODELL LEIRÁSA

A harmadik modell már az energiagazdaság igen részletes, széles körű leírása.

Dinamikus, tartalmazza a gazdasági összefüggéseket, decentralizált, lehetőséget ad az átalakítandó energiahordozók közötti választásra épp úgy. mint a kihozatal arányait biztosító technológiák közötti választásra, szerepelnek benne a keresleti és kínálati szerkezetek közötti kölcsönhatások, az adott technikai összefüggések keretein belül egy adaptációs mechanizmus van beleépítve (árak és termelt meny- nyiségek módosítása), és érvényesül a szállítási rendszer korlátozott kapacitása.

A modell exogén változói

TECHN matrix, melynek általános elemét a TECHNii :: a'ii /a,7 képletből kap—

juk, ahol a';,- a bevitt í energiahordozó mennyisége, ha ] energiahordozót állítjuk elő, és (J,-,- a kihozott [ energiahordozó mennyisége. ha i—t használtuk átalakítandó energiaként.

STRUCT vektor, elemei azt mutatják. hogy milyen technológiát kell alkalmazni.

ha a számítások során a j oszlopot elériük. E vektor elemei mutatják meg, hogy a számítások a programnak melyik ágán folytatódjanak.

1 070 RABAR FERENC

Aszerint, hogy a bevitt energiafajtók között szabad helyettesítési lehetőség vagy

kötött arányok vannak, illetőleg több kötött technológia között választhatunk tom

vóbbá aszerint, hogy a kihozatali arányok kötötteke (például az olajfinomítősnál),

a szükséges számítások eltérnek egymástól.

PROD olyan háromdimenziós tömb, amelynek PRODPU eleme megmutatja.

hogy egy időegység alatt milyen mennyiségű [ energiahordozót állíthatunk elő, ha

a bevitt anyagként " energiahordozót használunk. és' a termelést p intenzitással folytatjuk

TRANSYST matrix TRANSYST,, eleme azt mutatja. hogy milyen mennyiséget lehet egy időegység alatt elszállítani az i energiahordozó termelési helyétől a j energia-

hordozó termelési helyére.

MATMlN,, az a minimális készlet, amelynek i energiahordozóból a j energia—

termelő helyen bármely időpontban feltétlenül rendelkezésre kell állnia.

PRODMAX vektor ] eleme a termelt ," energiahordozónak az a maximálisan tárolt mennyisége, amely felett a készletet feleslegesnek tekintjük. Ez a mennyiség

egyben a termelésintenzitási és őrváltoztatósi mechanizmus működtetésének is

alapja. ,

PRODCOST három dimenziós tömb a PROD tömbben szereplő termeléshez lű—

ződő költség, amely azonban nem tartalmazza magának az i energiahordozónaki úrtól és felhasznált mennyiségtől függő értékét és az óllóeszközökkel kapcsolatos

értékcsökkenési leírást

USERG tömb. Általános eleme USERG,,, az a hasznos energiaszükséglet,

amely r körzetben és t időben tartalmazza az energiaigényeket az energiafajtákat egymással azonos hatásfokkal helyettesítő s fogyasztói csoportban.

EFFlClENT a hasznossógi koefficiensek matrixa, melynek EFFlClENT,, eleme

megmutatja, hogy a ] energiaforma milyen hatékonysággal helyettesíthető] az sto,"

gyasztócsoportban.

T,RANSPRlCE, megmutatja, hogy ] energiahordozót milyen szállítási költség

terheli. ha r körzetben használják fel.

PRODMlN a minimális termékkészletek vektora, melynek elsősorban az ár—

mechanizmus működésében van szerepe

lMPRlCE az energiahordozók importárainak vektora.

EXPRlCE az energiahordozók exportárainak vektora. , , lNCR az árváltoztotás egysége energiahordozóként. Vektor.

RATE kamatláb, amellyel a beruházósgazdasógossógi számításoknál dolgov zunk. Skalór.

A modell endogén változói a) Predeterminált változók:

MATlNV,, í anyag készlete a ] termelő helyen.

PRODlNV, a ] termék készlete.

PRlCE vektor, amely a ] energiahordozók árát adja meg a számítások kezde—

tén. Ezek az árak a számítások során a beépített ármechanizmusnak megfelelően változnak.

b) Nem predeterminált változók:

ORDERS matrix, melynek ORDERS,, eleme megmutatja, hogy a ] termelő he- lyen az i energiahordozóból mennyit re/ndeltek meg. illetőleg transzponálc'is után.

hogy a ] termelő helyről az i részére mennyit kell leszállítani.

BERUHÁZÁSI DUNTESEK SZIMULACIÓJA

1071

ORDFLOW matrix a rendeléseknek még áramló (tehát ki nem elégített)

része, amely a i—től az i-hez még leszállítandó.

TRANSPORTU, az az energiamennyiség. amelyet i—től ] helyre szállítanak t idő*

pontban. '

'DEMAND vektor a [ energiahordozók modellben generált kereslete.

lMPORT, a ] energiahordozó import igénye.

EXPORT, a ," energiahordozó export lehetősége.

COST, a termelt ] energiahordozó aktuális költsége.

UNlTCOST, a [ energiahordozó aktuális egységköltsége.

TOTCOSTI- a ] termelésének akkumulált költsége a nyomtatás időpontjáig.

lNCOME] az eladott j mennyiségből származó bevétel.

BENCOST, (Benefit-cost ratio) a ] energiahordozó egységnyi ráfordítására eső bevételek a nyomtatás időpontjáig keletkező adatokból számolva.

A MODELL MÚKUDÉSE

A rendelkezésre álló hely kevés ahhoz, hogy a modell működésének teljes és

részletes leírását adjuk. itt pusztán arra szorítkozhatunk, hogy érzékeltessük. milyen formában történik az energiagazdaság szimulációja. '

A modell mindenekelőtt arra gondoskodik, hogy minden t időpontra a körül—

ményeknek megfelelő keresletet generáljon. Ez a kereslet úgy keletkezik. hogy a fogyasztói oldalon az egyes fogyasztói csoportok energiafelhasznólásukban válasz- tanak (: helyettesítési lehetőségek közül. A választás a mindenkori energiaárak. a szállítási költségek és a különböző energiafajták felhasználási hatékonysága alap—

ján történik.

Az azonos helyettesítési lehetőségeket képviselő fogyasztói csoportok a követ—

kező képlet alapján minimalizálják kiadásaikat, amikor valamilyen energiafaita vásárlása mellett döntenek: -

Min [(TRANSPRICE" % PRICE, ).EFFiClENT,, ;...(TRANSPRiCEi, i 4,- PRICE , ) . EFFICiENTi, :...(TRANSPRICEM 4— PRiCE, ). EFFICIENT,, )]

Ez a választás lehetővé teszi, hogy a keresleti oldalon a fogyasztók az árakhoz

alkalmazkodjanak. _

A termelői oldalon az alkalmazkodási folyamat sokkal bonyolultabb. itt az al—

kalmazkodásnak több formája van a modellbe beépítve: a termelő egységek vá—

lasztanak a lehetséges technológiák között, gazdasági helyzetüknek megfelelően

változtatják a termelt mennyiségeket, és emelik vagy csökkentik az általuk termelt energiafajták árait. A három alkalmazkodási formából kettőt: a mennyiségek kö- zötti választást és a termelési technológiák közötti választást egyetlen folyamatban végzik, mig az árváltozóst egy másikban, elkülönítve hajtják végre. Atermelő és át- alakító egységek, csakúgy mint a fogyasztók. az energiahordozók árait minden t időszak kezdetén adottként találják a piacon. A t időszak végén az ár a keresleti

és kínálati viszonyok alapján változik.

A kereslet ebben az árváltozási mechanizmusban közvetetten érvényesül. A kü—

lönböző fogyasztói cso—portok igényének halmozott hatása csak a változó termék- készletekben jut kifejezésre. A készletszintek olyan cselekvési küszöböket jelente—

nek a vállalatok számára, amelyeknél áraikat csökkenteniök vagy emelniök kell.

A termelői oldalon hozott döntések is gazdasági számítások alapján történnek.

E számítások egyik tényezője a költség, két összetevőből adódik: egyik a bevitt

1072 RABAR FERENC

energiahordozó változó órától függő költségelem, amely a felhasznált mennyiség—

gel arányosan növekszik. a másik a vállalat egyéb költségtényezőinek összege.

amely ugyancsak függ az előállított mennyiségtől és a választott technológiától.

Minthogy az utóbbi összetett költségtényezőre nehéz lett volna — elsősorban adat—-

szolgáltatási szempontból — olyan folytonos költségfüggvényeket találni, amelyek az előállítható mennyiségek egész intervallumában érvényesek, nem folyamatos függ—

vényekkel dolgozunk, hanem bizonyos előre meghatározott diszkrét értékekkel.

amelyeket a PRODCOST tömbben szerepeltetünk.

lgy egy összetettt költségfüggvényt kapunk, amely két függvényből adódik:

egyik a mennyiségnek szigorúan lineáris függvénye. a másik pedig egy közelebbről meg nem határozott költségfüggvény. amelynek csak bizonyos diszkrét értékeit von—

juk a számításokba. Az állóeszközökkel kapcsolatos költségek azért nem szerepel—

nek a költségelemek között, mert a modellt beruházási döntésekre akarjuk hasz- nálni, és feltételezzük, hogy a létező kapacitások akkor is jövedelmezők, ha az

állóeszközök értékcsökkenési leirása nélküli üzemeltetési költségek nem haladlák meg a bevétel szintjét. (Ez a költségelem azonban a modellbe bármikor beállítható.) Fentiek alapján a technológiák és az előállítandó mennyiségek közötti válasz-

tást a termelőegységek úgy hozzák. hogy az alábbi kifejezést maximalizálják:

Max [PRODW-PRlCEi—(PROD,,i-TECHN" .PRICE, i—PRoocosr,,,)...;

PRoopi, .PRICE, - (PRODM -TECHN,., . PRtCE, vi—r PRODCOSTPU) . .. ; PRODHI. .PRiCE, —(PRODk,i -TECHN,,- -PRlCEk 4— PRoocosuün

A választott technológiai és termelési intenzitás alapján végrehajtott termelés minden t időszakban hozzáadódik a termelőegységek készleteihez, amelyek az ár- változtatási mechanizmusnak igen fontos tényezői.

Az árak változtatása viszonylag egyszerű, tapasztalatilag kialakított szabályok szerint történik. A hibák lehetősége és mértéke itt erősen korlátozott, mert az árak

csak bizonyos határok között változhatnak.

Az árváltozások felső határa az importár. mert nyugodtan feltételezhetjük. hogy amennyiben az importár alacsonyabb lenne. mint a hazai árak. akkor a fogyasztók a hazai energiahordozókat importált energiával helyettesítenék.

Hasonlóképpen az árváltozások alsó határát az exportárak képviselik, mivel a termelők termékeiket hazai értékesítés helyett exportálnák. ha az exportárak ked—

vezőbbek lennének.

Világos határt szab a termelt mennyiségeknek a vállalatok kapacitása. Az árak negyedik korlátja a vállalat egységköltségfüggvénye. Az áraknak tehát fel—

tétlenül e négy korlát közé kell esniök.

Ahelyett, hogy a keresleti és kínálati görbéknek meghatározott metszéspontját számítanánk ki minden t időpontban, heurisztikus módszerrel dolgozunk, és az árakat az 1. ábra szerint körülhatárolt tartományban változtatjuk. Bár az árválto—

zási szabályok viszonylag egyszerűek, részletes leírásukra itt nem térhetünk ki.

A keresleti és kínálati helyzet változásai a készletszintek változását idézik elő,

és ezek indítják meg az ármódosító mechanizmust. Az árak módosítása a keresleti

és kínálati helyzetet átalakítja. mert a rendszerben széles körű input helyettesítési döntéseket idéz elő, amelyek másfelől komplementer termékvásárlásokat is igényel- hetnek.

_ *

Mivel a termelt és fogyasztott mennyiségek változásait és az árak változásait egyaránt bonyolult kumulatív folyamatok idézik elő, melyeknek időtartama a min—

BERUHÁZÁSI DONTÉSEK SZIMULÁCIÓJA 1073

denkori környezet függvénye, az árváltozásí mechanizmus nem a megszokott. egy- szerű ciklikus oksági láncot reprezentálja.

Ár : k'W/se'y Kapawfás kan/a?

ral/ség l

kupa/ri á/f

X ,/ árpa/Jip

ígpme/fme/I/ly/Js'gfy i , o b ! a

Az árváltozások mértékét energiafajtánként az INCR vektor elemei mutatják.

és az alkalmazkodási folyamat gyorsaságát erőteljesen lehet befolyásolni a vektor elemeinek változtatásával.

Az árváltoztatások után a modell gondoskodik arról, hogy a készleteket csök- kentve a termékek a szállítási rendszerbe kerüljenek. ahonnan kilépésük időpont—v jót a TRANSYST matrix segítségével számítjuk ki. A késleltetések a szállítási rend- szerben tehát a szállítóeszközök kapacítását figyelembe véve vannak meghatározva.

Az egyik időszakról a másik időszakra való átmenet az ORDERS, ORDFLOW és TRANSPORT matrixok segítségével történik. A rendeléseket úgy generáljuk.

hogy a MATINV mátrixot kivonjuk a MATMIN matrixból, és ahol a kivonás ered- ménye pozitív, ott megkapjuk a ] termelő helyen az i energiahordozóból való hi- ányt. Ha az így kapott ORDERS matrixot transzponáljuk, akkor a transzponálás utáni ORDERSU az a mennyiség amelyet j—nek (a transzponálás előtti i) i részére (a korábbi [) le kell szállítania. Mivel ennek az igénynek egy része már úton van a szállítási rendszerben, az ezt reprezentáló mennyiséget (amelyet az ORDFLOW matrix tartalmaz) le kell vonni a legújabban generált rendelésekből. Az így mó- dosított ORDERS :: termelői felhasználás igénye a t—l—l—es időpontban.

A TRANSPORT matrix a rendelések matrixához hasonló szerepet játszik.

Transzponálás előtt azt az energiamennyiséget mutatja, amelyet ] küld í-nek. A TRANSYST—ből számított késleltetések után a t—l—n időpontban transzponálásra ke—

rül, és azt mutatja, hogy ] (a transzponálás előtti i) mennyi anyagot kap i-től (ko—- rábban j). Ez a mennyiség adódik hozzá a termelői anyagkészletleltárokhoz.

lgy azt a tényt, hogy valamennyi termelői hely felváltva eladóként és vevő—

ként szerepel, az ORDERS és TRANSPORT matrixok transzponálása fejezi ki. me—

lyeknek segítségével a termelők kettős szerepüket időről időre cserélik.

A késleltetések rendszere igen bonyolult nemcsak a szállítási rendszert rep—

rezentáló TRANSYST matrix különböző elemei miatt, hanem azézt is, mert a rende—

lések a rendszerben az anyagkészletek szintjétől függnek, és a rendelési mecha—

nizmus akkor indul meg, amikor e készletek bizonyos küszöbértékeket érnek el.

A MODELL EREDMÉNYEI

A modell outputja minden időszakban kinyomtatásra kerül. és energiafajtán-

ként adja az időszak végéig a halmozott bevételeket, az exportot, a költségeket, az importot és a bevétel/költség hányadosokat. Ez utóbbiak (: (bevétel—l—export)

(költségek—l—import) számításokból adódnak.

1 074 f RABÁR FERENC '

Az eredmények grafikus repr'ezentálósa a harmadik modellben viszonylag bo—

nyolult. Érzékeltetésükre és a beruházási politikában való felhasználási lehetősé—

gükre ezért a második modell egyszerűbb eredményét mutatjuk be.

W

(óh/áj . )

ÁW/

á'a'z ;_////////,/////,///í7 , w

'kaa/ ( _ _ WW

."vvvvv lüú/e/

——————— w

Szi/7

2. ábra

Mint említettük; a második modell csak naturális változókat tartalmaz, és a számítások során nyert endogén változók közül csak az ún. SURPSHORT vektor ke—

rül kinyomtatásra. amelynek j eleme minden t időpontban megadja a ]— —edik ener-

giahordozó időszak végi '.többletét illetőleg hiányát kilokalórióban A kapott ered—

ményt példaképpen grafikusan a 2. ábrán mutatjuk be.

a

' ha!

' w

' 4—— Herz/05133 á/la/

Kia/aj

őriz !

' Ma"

m/ %n

;______ Mam/lázárini/Mk/lla/á—

sake—W a Ffi/l/iM/I/E/f

. magnók/ekedés!

Szen

. la'a"

3. ábra *

Ezek a görbék egymástól nem függetlenek, hanem a rendszerben működő bo-

nyolult kölcsönhatások egymással szoros összefüggésben hoztak létre őket. Ha

ezek után a rendszerben bizonyos beruházásokat.eszközölünk (ami a modell nyel—

BERUHÁZÁSI DUNTÉSEK SZIMULACIÓJA 1075

vére lefordítva annyit jelent, hogy a PROD, TECHN. STRUCT, EFFICIENT stb. mat- rixokból egynek vagy többnek meghatározott elemeit adott t időponttól kezdve mó—

dosítjuk), és az előrejelzett fogyasztást változatlanul hagyva, egy újabb szimulá—

ciós futtatóst végzünk, akkor a 2. ábra görbéi módosulnak. és a különbségek vilá—

gosan mutatják a beruházás hatásait az egész rendszerben. Ez a hatás nemcsak

azoknál az energiafajtáknál mutatható ki, amelyekben a beruházás történt. hanem

esetleg a rendszer egészen távoli pontjain is.

A 3. ábra azokat a bármikor pontosan számszerűsíthető hatásokat mutatja.

amelyek a rendszerben a beruházás következményeként jelentkeztek.

E cikk keretei nem teszik lehetővé, hogy a beruházásgazdasógossági problé—

mákat és a modellben való visszatükröződe'süket bemutassuk. Erről külön cikkben

fogunk beszámolni. Itt csak arra vállalkozhattunk, hogy érzékeltessük a megoldás módját. és bemutassuk, hogy a beruházások közvetett hatásai az eredményekben hogyan jelenhetnek meg.

PE3IOME

ABTop usoőpaxaer mawwyro magam:, xoropaa orpaaxaer noe Texmecme n xoasrttcmermme szam/tommy; olmot! aHepre'rmecxoü merem—.t. B pamax monemt npomaoncmo aHeprun, Tpch—

(;)opmamm, nepenatia u uo—rpeőneune naxonxrcx BO tanmenet—teman u crpyrcrypnme nameuenwx xacaroTcrr Bceü CHCTeMbI. Ennnmrm no leOH3BOJICTBy n Tpancrbopmauun anepmu, a Tarom norpe- önrema, nyTeM mounmnxamm nen n mmenemm npousnonumux u nom-peőnxemmx xommecra pearupyror Ha nepemenm B nx oxpyxemm. Hpenenm npxacnocoönenmo craBnT cymecrayxomne Texnonormecme Boamomrocm a Hexompme sxonomwrecme napamerpm. B nonrocpotmon nepcnexmae sarconm npncnocoőnermx cncremr moxmo H3M€HSITB TOJ'IbKO cmaaHHoifr c Karlma- noanoxermmu cmeHoü crpyxrypm. Vim-runs! oőecnetmeaemme OTlleJ'IbeIMM Hunecmxmonnsmm npOeKTaMH K3M6HCHH2 Texnmecmx n xoaaücTBeHme napamerpon momno nponsnecm cumyn—

rmmo oxcunaemoro nonenenna Bceü snepreTmecxoü cncremm 11pr nonytreHHoü tty-rem npomoaa uamennmmeifrcn CTpYKType cnpoca. Cnmymmwx BO eper/term ommlaemmx Boazreücnaü uaBecm—

unommx pemermü noxaabmaer He TOJ'IBKO zmumvrmty oőecnerrmaaemmx omenmmmu IIpoeKTaMH npmvrmx l'lprOCTOB, Ha Tarom n ace "re Kocnemme Boaneücmux, Roropme naHHoe Kamaranonno- menne Bushman a CHCTeMe. anycx monerm conepxcm- ormcatme omx Bomeücrmm BO Bpemerm a_omomemm Bcex nepnwmsrx n npeoőpasoaammx BMOB aneprnn. '

SUMMARY

A dynamic model ot all the essential technical and economic relationships of the energy system has been developed. The structure of energy production, conversion. transpor- tation and consumption are interdependent and all changes spread throughout the system.

The energy producing and converting units as well as the consumers react to the changes

of their environment with adjustments in prices and in their produced and consumed guan- tities. Their adjustments are limited by the existing technology and by some economic para- meters of the system. Long run odjustments are possible only by changing the system's tech—

nology: by introducíng new factor substitution and product mix possibilities or changing some technical coefficients. By introducing the modifying effects of the individual investment projects on some technical and economic parameters. the expected behaviour of the whole energy system can be simula'ted.subject to given, forecasted changes in the consumption structure. The simulation of the expected behaviour of investment decisions shows not only the return on individual investments through time but all the indirect effects generated in the system. The output of the computation is the description of these changes in all primary and secondary energy forms.