Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества

Рассмотрены успехи инженерии в достижении устойчивого развития общества. Особое внимание уделено методологии анализа жизненного цикла продукта и технологии. Дан краткий обзор системы индикаторов и индексов. Показано, как инженерно-технологические индикаторы и индексы вписываются в общую систему изме...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2007
Hauptverfasser:	Згуровский, М.З., Статюха, Г.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України 2007
Schlagworte:	Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/13973
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества / М.З. Згуровский, Г.А. Статюха // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2007. — № 1. — С. 19-38. — Бібліогр.: 28 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-13973
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-139732013-02-13T02:37:00Z Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Згуровский, М.З. Статюха, Г.А. Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу Рассмотрены успехи инженерии в достижении устойчивого развития общества. Особое внимание уделено методологии анализа жизненного цикла продукта и технологии. Дан краткий обзор системы индикаторов и индексов. Показано, как инженерно-технологические индикаторы и индексы вписываются в общую систему измерений устойчивого развития. Описаны программы развития предприятий с точки зрения устойчивости: зеленая химия, зеленая инженерия, стандарты ISO. Предлагаются различные процедуры промышленной адаптации принципов устойчивого развития. The progress of engineering in the attainment of sustainable development of society is considered. The technique for analysis of the product and technology life-cycle is under special emphasis. A brief review of the system of indicators and indices is presented. It is shown how engineering indicators and indices fill-in the overall measurement system of the sustainable development. Different enterprises development programs are described in the view of sustainability: green chemistry, green engineering, ISO standards. Various procedures of industrial adaptation of sustainable development concepts are proposed. Розглянуто успіхи інженерії у досягненні сталого розвитку суспільства. Особливу увагу приділено методології аналізу життєвого циклу продукту та технології. Подано стислий огляд системи індикаторів та індексів. Показано, як інженерно-технологічні індикатори та індекси вписуються у загальну систему вимірювань сталого розвитку. Описано програми розвитку підприємств з точки зору сталості: зелена хімія, зелена інженерія, стандарти ISO. Пропонуються різні процедури промислової адаптації принципів сталого розвитку. 2007 Article Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества / М.З. Згуровский, Г.А. Статюха // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2007. — № 1. — С. 19-38. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. 1681–6048 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/13973 316, 338:519 ru Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу
spellingShingle	Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу Згуровский, М.З. Статюха, Г.А. Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
description	Рассмотрены успехи инженерии в достижении устойчивого развития общества. Особое внимание уделено методологии анализа жизненного цикла продукта и технологии. Дан краткий обзор системы индикаторов и индексов. Показано, как инженерно-технологические индикаторы и индексы вписываются в общую систему измерений устойчивого развития. Описаны программы развития предприятий с точки зрения устойчивости: зеленая химия, зеленая инженерия, стандарты ISO. Предлагаются различные процедуры промышленной адаптации принципов устойчивого развития.
format	Article
author	Згуровский, М.З. Статюха, Г.А.
author_facet	Згуровский, М.З. Статюха, Г.А.
author_sort	Згуровский, М.З.
title	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
title_short	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
title_full	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
title_fullStr	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
title_full_unstemmed	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
title_sort	роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества
publisher	Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Теоретичні та прикладні проблеми і методи системного аналізу
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/13973
citation_txt	Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества / М.З. Згуровский, Г.А. Статюха // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2007. — № 1. — С. 19-38. — Бібліогр.: 28 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT zgurovskijmz rolʹinženernojnaukiipraktikivustojčivomrazvitiiobŝestva AT statûhaga rolʹinženernojnaukiipraktikivustojčivomrazvitiiobŝestva
first_indexed	2025-07-02T15:45:13Z
last_indexed	2025-07-02T15:45:13Z
_version_	1836550574634434560
fulltext	 М.З. Згуровский, Г.А. Статюха, 2007 Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 19 УДК 316, 338:519 РОЛЬ ИНЖЕНЕРНОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ В УСТОЙЧИВОМ РАЗВИТИИ ОБЩЕСТВА М.З. ЗГУРОВСКИЙ, Г.А. СТАТЮХА Рассмотрены успехи инженерии в достижении устойчивого развития обще- ства. Особое внимание уделено методологии анализа жизненного цикла про- дукта и технологии. Дан краткий обзор системы индикаторов и индексов. Показано, как инженерно-технологические индикаторы и индексы вписы- ваются в общую систему измерений устойчивого развития. Описаны про- граммы развития предприятий с точки зрения устойчивости: зеленая химия, зеленая инженерия, стандарты ISO. Предлагаются различные процедуры про- мышленной адаптации принципов устойчивого развития. ВВЕДЕНИЕ Из огромного количества статей, посвященных проблемам устойчивого раз- вития (sustainable development) общества, трудно выделить хотя бы одну, которая не начиналась бы с упоминания о важнейшем для всего мира собы- тии не таких уж и далеких времен, как 1992 г., когда в Рио-де-Жанейро на конференции ООН по окружающей среде и развитию в тугой узел связали экономические, социальные и экологические векторы развития общества. Именно они должны отразить желание человечества оставить будущим по- колениям возможность удовлетворять свои потребности. Идею устойчивого развития легко пояснить с помощью простого ри- сунка, демонстрирующего связи сырья и энергии, продуктов и отходов для обеспечения приемлемого и безопасного уровня жизни людей на фоне неук- лонного роста народонаселения, а, значит, и роста количества потребляемых продуктов (рис. 1). Очевидно, для того чтобы наши потомки могли пользо- ваться благами цивилизации, как пользуемся ими мы, необходимо оптими- зировать систему потоков, показанных на рис. 1, т.е. перейти к возобновля- емым источникам сырья и энергии, разработать безотходные технологии и обеспечить требуемый уровень их безопасности. Эти очень общие выводы, тем не менее, позволяют сформировать мысль о необходимости сбалансиро- ванного (оптимального) развития общества. Уже позади осознание философской значимости принципов устойчиво- го развития. Теперь важно понять, как обеспечить такое развитие. Проблема в том, что различные слои общества по-разному воспринимают эту идею. Еще сложнее системно интегрировать все составные части устойчивого раз- вития, т.е. обеспечить реализацию принципов устойчивого развития на практике, что является главной проблемой. Известно, что экономические аспекты устойчивости уже неплохо освоены, в то время как экологические в рамках устойчивого развития начали успешно решаться только в последнее десятилетие (минимизация отходов, например). Сложнее обстоит дело с третьим аспектом — социальным. Здесь реализация принципов устойчивос- ти только начинается. М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 20 Прогресс в целом, тем не менее, совершенно очевиден. Давление обще- ственности, правительственные регуляторные акты в соединении со стрем- лением промышленности снижать влияние технологий на окружающую среду — все это внушает оптимизм и отражается в серьезных организаци- онных и технических мероприятиях. Многие мультинациональные корпора- ции поддержали идею устойчивого развития в деловой практике и активно развивают программы внедрения этих идей. Создание таких мощных орга- низаций и программ, как World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), American Business Council for Sustainable Development (BCSD), International Institute of Sustainable Development (IISD), Программы ООН по защите окружающей природной среды, лишь небольшая часть примеров отображения интереса общества к принципам устойчивости. По-прежнему идет оживленная дискуссия по поводу того, что такое устойчивое развитие, но уже появились и конкретные разработки, позволяющие достичь устойчи- вого состояния, по крайней мере, в какой-либо отдельной отрасли [1]. Пред- ставляется естественным рассмотреть успехи инженерии в достижении устойчивого развития общества, которое осуществляется прежде всего со- вершенствованием и оптимизацией технологии, а также оптимальным управлением процесса устойчивого развития. ПРЕДЫСТОРИЯ РОЛИ ИНЖЕНЕРОВ В УСТОЙЧИВОМ РАЗВИТИИ Исторически инженерия всегда развивалась под бдительным оком общест- венности, поскольку все основные промышленные технологии имеют отхо- ды, и их всегда приходилось минимизировать. Можно привести десятки примеров, когда метод получения продукта с отходами под давлением об- щественности сменялся мало отходным [2]. Технологи играют значитель- ную роль в проектировании процессов и продуктов, более безопасных и ис- пользующих меньше энергии и сырья. Очень важны также различные схемы оптимизации, исторически подтвердившие свою эффективность. Примене- ние системных идей, в частности Life Cycle Analysis (LCA) [3], обеспечивает более широкий взгляд на воздействие продукта на окружающую среду через стоимостную оценку цели, и не только на финансовой стадии производств. Рассмотрим эти приемы подробнее. Технология Ограничение: безопасность Продукты Отходы Сырье Энергия Ограничение: народонаселение Рис. 1. Связи основных технологических потоков и ограничений Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 21 Подходы к оптимизации производства С помощью различных методов оптимизации (моделирования технологии, управления процессами) удается уменьшить расходы сырья и энергии, сни- зить уровень отходов и улучшить качество продукции (рис. 2). Это один из самых древних подходов, предполагающий заранее, что данная технология спроектирована не оптимально. Опыт свидетельствует: по мере совершенст- вования проектирования технологии «выдавить» экономический и природо- охранный эффекты из такого подхода становится все сложнее, и сейчас он не превышает 2-3%. Правда, там, где существуют значительные энерго- и сырьевые потоки, за счет структурной оптимизации системы удается полу- чить и больший эффект [4]. Однако значительно большего эффекта можно достичь применением этих методов на стадии проектирования. Методы оптимизации производства с ориентировкой на уменьшение отходов Доподлинно известно, что подход «конец трубы» («end-of-pipe» approach), когда решение природоохранных задач осуществлялось прямолинейно — потоки выбросов очищались в конце технологической схемы — быстро до- казал свою неэффективность. Более эффективной оказалась, как уже упоми- налось, идея структурной оптимизации технологии, когда за счет перерас- пределения и повторного использования слабо загрязненных потоков удается снизить выбросы на выходе технологической схемы. Наверное, ло- гическим выводом из этого принципа является требование к чистоте сырья. Давление различных природоохранных регуляторных актов также заставля- ет технологов использовать различные методы улучшения качества сырья. Очевидно, что чем меньше примесей в сырье, тем меньше попадает побоч- ных, подчас вредных продуктов в целевой продукт и тем меньше выбросов. Реализация этих оптимизационных подходов однозначно приводит как к улучшению качества продукции, так и снижению отходов (технология 1, рис. 3). Методологический прием управления не только по средним значе- ниям показателя качества, а и по его статистическим оценкам (среднеквад- ратичным отклонениям от среднего, например), успешно дополняет множе- ство подходов, которые используют инженеры-технологи при уменьшении отходов технологии, а, значит, и достижении устойчивого развития [5]. Энергия Сырье Улучшение качества продукта Уменьшение отходов Технология Система оптимизации Рис. 2. Оптимизация действующих производств М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 22 Отметим еще один важнейший технологический прием, отвечающий требованиям устойчивого развития, обеспечивающий одновременно сниже- ние затрат сырья и уменьшение отходов. Этот прием — интеграция техно- логий: удается создать такие технологические системы, когда отходы одной технологии могут служить добавками к сырью другой или выбросы одной технологии могут компенсировать (нейтрализовать) выбросы другого про- изводства (технология 2, рис. 3). Оптимизация взаимодействия продукта с окружающей средой До того как начинать анализ подходов с целью минимизации воздействия выбросов производства на окружающую среду, что является, по-видимому, одной из главных задач устойчивого развития, следует рассмотреть один из широко используемых, но ускользающих от внимания специалистов, метод Taguchi [6]. Идея его проста: окружающая среда рассматривается как агент, влияющий на качество эксплуатации продукта (изделия), и требуется проек- тировать продукт (изделие) так, чтобы он был устойчивым (робастным) по отношению к окружающей среде (рис.4). Здесь «злым гением» выступает Технология I Структурная оптимизация ХТС Вероятностные оценки качества продукции Очистка сырьевого потока Технология II Отходы Сырье Отходы-добавка Отходы-компенсатор Уменьшение отходов Улучшение качества продукта Рис. 3. Химико-технологическая (ХТС) интеграция технологий оптимизации структуры и оптимизация технологических параметров по вероятностным оценкам качества продукции Технология Продукт Окружающая среда Оптимизация взаимодействия с окружающей средой Сырье Энергия Рис. 4. Оптимизация взаимодействия продукта с окружающей средой за счет спе- циального проектирования технологии и свойств продукта Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 23 именно окружающая среда со своими вредными воздействиями. G.Taguchi и его последователи нашли весьма эффективные приемы конструирования технологии и продукта, которые обеспечивали упомянутую робастность. Заметим, что адвокаты этого подхода обходят стороной проблему нагрузки продукта (изделия) на окружающую среду (т.е. проблему утилизации). И, тем не менее, мы уверены, что оптимизационный подход Taguchi внес осо- бый вклад в концепцию устойчивого развития еще до того, как она была сформулирована в современном контексте. Использование концепции анализа жизненного цикла для достижения устойчивости Мы показали, что технологи играют значительную роль в проектировании более безопасных процессов и продуктов. Такое проектирование захваты- вает все большее число элементов технологии, энергосырьевых потоков и потоков взаимодействия с окружающей средой. Многие компании логично подошли к системному рассмотрению оценки взаимосвязей технологии и окружающей среды от использования сырья и энергии через производство и применение продукта к его уничтожению после окончания функционирова- ния (т.е. от «коляски» до «могилы»), вовлекая все среды — воздух, воду, землю. Эта идея сформировалась, как упоминалось выше, в виде «анализа жизненного цикла» (LCA — life cycle analysis) продукта [3]. Применение LCA помогает четче увидеть воздействие продуктов на окружающую среду посредством стоимостной оценки цели и не только на финальной стадии производства. Результативный проект производства и/или продукта при использовании LCA является во многих случаях, веро- ятно, существенно другим, чем при классическом подходе проектирования. Метод LCA приближает технологов к устойчивости процессов и про- дуктов, по крайней мере, с экологических позиций, за счет обязательного рассмотрения таких факторов: затраты энергии на единицу валового про- дукта; тип используемой энергии (возобновляемой и не возобновляемой); использование материалов (или истощение ресурса); использование свежей воды; производство выбросов и загрязнителей; воздействие на окружающую среду продукта/ процессов/ услуг; оценка всеобщего риска на здоровье лю- дей и окружающую среду. Осознание необходимости подхода LCA подкрепляется включением в этот процесс регуляторных организаций, задающих темп адаптации прин- ципов LCA в природоохранном менеджменте. Так, деятельность Европей- ской комиссии по политике интеграции продуктов (European Commission Integrated Product Policy, IPP) является примером того, как лица, принимаю- щие решения, осознают необходимость LCA-подхода. Они утверждают, что политика в области безопасных продуктов должна быть обоснована анали- зом жизненного цикла. В США множество публикаций подчеркивает связь эффективности LCA-подхода и достижения устойчивого развития [7]. Агенция США по охране окружающей среды (EPA — Environmental Protection Agency) разработала программное обеспечение TRACI (Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and other environmental Impacts), позволяющее оценить наиболее значимые потенциальные воздействия на человека и окружающую среду, а также такие явления, как истощение озо- М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 24 нового слоя, глобальное потепление, кислотные дожди, экотоксичность, канцерогенный эффект, истощение ископаемого топлива и др. Перспектив- ные методологии, заложенные в TRACI, позволяют надеяться на ее широкое применение. Значение LCA в деле реализации принципов устойчивого развития ста- ло особенно заметно в последние годы. В 2000 г. Программа защиты окру- жающей среды ООН (United Nations Environmental Program, UNEP) и Обще- ство природоохранной токсикологии и химии (Society of Environmental Toxicology and Chemistry, SETAC) объединили свои усилия для создания программы, которая должна определить наилучшие практические результа- ты в области применения LCA. Итогом этой программы явилась серия стан- дартов ISO — 14040 (см. ниже), которая медленно, но уверенно входит в практику оценки воздействий технологий на окружающую среду. Очевидно, что LCA — мощное средство оценивания воздействия на окружающую среду. Однако сложность методик LCA ограничивает его применение, особенно на стадии проектирования технологии, когда данных для расчета, как правило, нехватает. И потому сегодня LCA чаще всего применяют для систем, находящихся в эксплуатации. Понятно, здесь в рас- поряжении инженера имеется весь набор достаточно точных данных, но при этом ресурс управления технологией (реконструкция системы) значительно меньше, чем при ее проектировании. Появившиеся в последнее время моде- лирующие программы (ASPEN, HYSYS и др.) позволяют успешно прово- дить LCA на стадии проектирования технологии. Появился даже такой тер- мин — экопроектирование, т.е. процесс проектирования с применением экологических критериев наравне с другими, использовавшимися ранее (производительность, прибыль). МЕТРИКИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ В ИНЖЕНЕРИИ Для реализации концепций устойчивого развития все рассмотренные выше схемы организации производств — за счет оптимизации технологий, энер- госырьевых потоков и отходов, а также системные принципы исследования и проектирования технологий (LCA) — должны опираться на определенную систему метрик устойчивости. Осознавая важность принципов устойчивого развития и не дожидаясь разработки его метрик, ряд крупных фирм и корпораций начал вводить свои метрики. Так, в 2002 г. корпорация BASF опубликовала результаты анализа экоэффективности для принятия решений по улучшению управления воз- действиями на окружающую среду [8]. Предложенный подход был приме- нен к продуктам BASF. В метрику экологической составляющей устойчиво- сти предприятия собирались данные для оценки факторов: использования материалов и энергии, выбросов в атмосферу, воду и почву, токсичности материалов (использованных или созданных) и риск потенциальной опасно- сти. Для оценки альтернатив значения этих пяти факторов интегрировались графическим методом: строился пентагон в относительных единицах. Полу- ченная площадь пентагона служила индексом устойчивости предприятия. Этот весьма примитивный метод интеграции данных (ecological footprint — Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 25 экологический след), объединенный с экономическими оценками, давал, тем не менее, пищу для суждений и принятия решений инженерам-технологам. Центр отходоснижающих технологий (CWRT — Center of Waste Reduc- tion Technology) Института химических инженеров США провел исследова- ние и разработал «систему метрик для оценки устойчивости» химической технологии. В предлагаемую систему вводились следующие метрики: ис- пользование материалов, энергии, воды, выбросы токсических веществ и различных загрязнителей, а также парниковых газов [9]. Эти значения нор- мализовались по отношению к единице массы продукта и связывались со стоимостью. Анализ состояния осуществлялся, исходя из принципа превы- шения базовых значений. Заметим, что в этих предложениях не применялась уже существовавшая к тому времени терминология (индикаторы, индексы, риски) и не предлагались алгоритмы расчета и анализа. В 2000 г. Институт химических инженеров Англии (IChemE) предло- жил более полную систему метрик устойчивого развития предприятий или корпораций [10]. Она содержала, например, разделы «Природные ресурсы» (использование энергии, материалов, воды, земли), «Воздействие на приро- ду» (кислотные дожди, глобальное потепление, здоровье, истощение озоно- вого слоя, фотохимический озон, отходы, экологическая жизнеспособность), «Экономика» (добавочная стоимость на единицу продаж и на одного рабо- тающего, траты на исследования), «Социальный» (прибыль как процент от затрат на штатных сотрудников, рейтинг продвижения по службе, соотно- шение налога и прибыли, частота потерь времени из-за инцидентов, потери времени по нетрудоспособности) и др. Важно отметить, что авторы этой статьи провели огромную работу по классификации метрик и почти вплот- ную приблизились к разработкам индикаторов и индексов. Несколько по- спешно они пришли еще и к выводу о невозможности агрегации этих мет- рик в один обобщающий показатель и, более того, не рекомендовали даже делать попытки в этом направлении. Развитие системы индикаторов и индексов Чем можно объяснить упорство, с каким инженеры-технологи проводили свои исследования по поиску меры устойчивости промышленных предпри- ятий? Наверное, только неудовлетворенностью уже существовавших к это- му времени разработок систем индикаторов и индексов. Исторически это выглядело так. После конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г.) идею разработки индикаторов и постоянного развития поддержали 16 стран мира. Эти страны представляют все регионы мира и все типы социально-экономического раз- вития. Цель этой разработки — определение специфических особенностей устойчивого развития каждой страны. Позднее 30 стран провозгласили о на- чале собственной программы относительно разработки индикаторов постоян- ного развития. В результате было предложено 134 индикатора устойчивого развития (ІI Семинар устойчивого развития в Генте, 1996 г.). С этого же года они публикуются в специальном сборнике Word Bank Edition. В 1995 г. Великобритания, которая в числе 16-ти стран принимала участие в разработке индикаторов и индексов, напечатала сборник индикаторов ус- тойчивого развития для Объединенного Королевства, в который вошло 120 М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 26 индексов и индикаторов [11], а через 10 лет после конференции ООН в Рио- де-Жанейро их уже стало 150. Дальнейшей целью правительства было со- кращение количества индикаторов до минимума, тем не менее, это не должно было привести к искажению и упрощению политики устойчивого развития общества. Как результат разработки индикаторов в разных странах в 2001 г. опубликован другой сборник [12]. В нем приведены индикаторы и индексы, составившие 15 тем и 38 подтем. Анализ показал, что существует группа индикаторов, которые применяются во всех странах (минеральные удобре- ния, земля, эмиссия NОХ, SО, газы парникового эффекта и т.п.), и группа индикаторов, использующихся лишь в одной стране (менеджмент природ- ных ресурсов, прирост популяции в рабочих территориях и т.п.), а также но- вые индикаторы, специфичные для определенной страны (уровень преступ- ности, зеленая граница города, ареал экосистемы, интенсивность движения транспорта и др.). В 2003 г. на Конференции министров окружающей среды Европы, ко- торая состоялась в г. Киеве, были одобрены «Управляющие принципы под- готовки государственных отчетов о состоянии и охране окружающей сре- ды». Особое внимание в этом документе уделено набору экологических показателей, необходимых для оценки ее состояния. В 2003 г. в Санкт-Петербурге прошло очень важное совещание, органи- зованное специальной рабочей группой мониторинга окружающей среды Европейской экономической комиссии ООН. Представители государств Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии (ВЕКЦА) отобрали 101 экологический показатель, наиболее характерный для этих стран, соста- вивший основной набор показателей и индикаторов для стран с переход- ной экономикой по следующим приоритетным сферам окружающей среды и экологической политики: атмосферный воздух, изменение климата, отхо- ды, вода, биоразнообразие, земельные ресурсы, грунт и экономики (сельское хозяйство, энергетика, транспорт). В результате работы экспертов ВЕКЦА эти показатели были разделены на три категории: первая —краткосрочные, вторая — среднесрочные и третья — долгосрочные. Краткосрочные призна- ны наиболее приоритетными с точки зрения национальной политики и меж- дународных требований. Кроме того, эти показатели были обеспечены ме- тодиками расчетов и хорошо воспринимались общественностью. Из них отобрали 29 первоочередных показателей, описывающих взаимосвязь меж- ду экологической и экономической политикой. С этими и другими предло- жениями относительно разных метрик устойчивого развития можно ознако- миться в статье [13]. Наверное, последним индексом за десятилетний период, имеющим ин- женерно-технологическую направленность, в 2005 г. был предложен индекс устойчивого развития ESI-2005 (Environmental Sustainable Index) [15]. По утверждению авторов, индекс строился, исходя из возможности наций за- щищать окружающую среду в течение нескольких десятилетий. Он получен интеграцией множества из 76 показателей (переменных), которые оценива- ют вклад природных ресурсов, прошлый и настоящий уровни загрязнений, усилия общества, направленные на управление окружающей средой, и спо- собности улучшить ее характеристики. Показатели объединены в 21 инди- Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 27 катор устойчивости окружающей среды и разбиты на пять компонентов (кластеров). Индикаторы и лежащие в их основе переменные выбраны с по- мощью целенаправленных обзоров литературы по окружающей среде, оцен- ки имеющихся данных, строгого анализа и широких консультаций с учены- ми, экспертами по индикаторам и лицами, принимающими политические решения. Базовая модель оценок строится на прочной основе теории эколо- гической науки и политики в области окружающей среды. Каждый из этих компонентов, в свою очередь, содержит от трех до шести «индикаторов» устойчивости окружающей среды. Таким образом, ЕSI-оценка есть равновесное среднее оценок 21 индикатора. Каждый инди- катор строится на множестве от двух до 12 переменных из общего количе- ства 76 переменных, лежащих в основе определения индикаторов. Напри- мер, качество воздуха является сложным индикатором из переменных, оценивающих концентрацию оксидов азота и серы, твердых частиц. Призванный отображать разнообразие национальных приоритетов и обстоятельств, ЕSI не может использоваться как универсальное средство для согласования 21 индикатора. Действительно, в некоторых странах про- блема воды может быть очень болезненной, в других — загрязнение возду- ха. Развитые страны, вероятно, больше внимания уделяют долгосрочным изменениям, таким как климат, переработка отвалов, снабжение чистой и устойчивой энергией, защита биоразнообразия. Развивающиеся страны — неотложным и краткосрочным проблемам: питьевая вода и санитария, здо- ровье и загрязнение воздуха внутри помещений. И, тем не менее, по вели- чине индекса и его профилю можно проводить сравнительную оценку со- стояния устойчивости стран (рис. 5 и таблица). Несложно заметить, что площадь фигур в пентограмме однозначно связана с показателем устойчи- вого развития: чем больше площадь, тем выше значения индекса УР или место при сравнительном анализе стран. Очевидна также прямая связь и с показателем ВВП на душу населения. Рис. 5. Графический образ индекса устойчивого развития для России, Украины, Канады 48 18 29 75 54 32 71 26 61 73 81 45 21 77 85 0 50 100 я у ие и со инс во Социальные и институционные возможности Уменьшение давления на окружающую среду Украина Россия Канада Глобальное управление Уменьшение уязвимости людей Системы природной среды М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 28 Обратим внимание на некоторые особенности индекса ESI-2005. Преж- де всего, он отличается желанием авторов сделать ESI-2005 более универ- сальным, чем известные «узкие» индексы, например, конкурентоспособного развития, экономической свободы, качества и безопасности жизни за счет включения в сферу природоохранных интересов некоторых экономических и социальных аспектов общества. Это, естественно, приводит к необходи- мости использования показателей и индикаторов, «эксплуатируемых» уже упомянутыми другими экономическими и социальными индексами (напри- мер, показателей коррупции, детской смертности, уровня общественной ак- тивности). Отсюда ясно, что формирование множества индексов часто происходит на базе одних и тех же показателей развития общества, что, естественно, повышает роль экологических и других мониторингов в исследуемом ареа- ле. Числовые характеристики индексов и выборочный сравнительный анализ Украина Россия Канада ESI 44,7 56,1 64,4 Ранжирование 108 33 6 ВВП на жителя, тыс. $ 4,759 $ 7,997 $ 26,492 Охват переменных 68 72 73 Отсутствие переменных оценивания 3 2 1 Отметим еще одну важнейшую особенность подходов к оценке устой- чивого развития. Базируясь на рассмотрении биосферного пути развития мира (обновление биоты в объеме, необходимом для реализации устойчиво- го развития), многие авторы отмечают, что большие и средние города явля- ются минимальными эколого-экономическими системами, способными са- мостоятельно решать проблемы устойчивого развития [15]. А область — минимальная административная единица, включающая разнообразные по ландшафту, степени антропогенной трансформации и характеру использо- вания территории и обеспечивающая удовлетворение основных потребно- стей населения за счет собственных ресурсов [16], т.е. минимальное образо- вание, где расчет и оценка устойчивого развития имеют смысл. Кратко о системе глобальных измерений устойчивого развития Авторы статьи намеренно ограничились только инженерными аспектами устойчивого развития общества, системный же подход требует показать, как инженерно-технологические индикаторы и индексы вписываются в общую систему измерений устойчивого развития. Заметим, что последняя является объектом пристального внимания известных международных организаций и многочисленных научных коллективов, но однозначного согласования этих систем измерения пока что достигнуть не удалось. Рассмотрим принципы построения системы измерения устойчивого развития, предложенной Институтом прикладного системного анализа НАН Украины и МОН Украины [28]. Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 29 Уровень устойчивого развития предлагается оценивать с помощью ин- декса IУР, который рассчитывается как взвешенная сумма трех индексов: экономического (IЭКИ), экологического (IЭИ) и социального (IСИ). Каждый из трех перечисленных индексов рассчитывается с использованием известных в международной практике индексов и индикаторов. В частности, при рас- чете IЭИ предлагается использовать уже рассмотренный выше ESI-2005. Проблема размерности индикаторов и индексов может решаться различным образом. Наиболее удобная форма — нормирование и приведение метрики в диапазон 0–1. В таком случае наихудшие значения названных индексов бу- дут соответствовать числовым значениям, близким к нулю, а наилучшие — приближать эти значения к 1. В работе [28] на первом этапе анализа предлагалось одинаковое взве- шивание всех трех индексов: IУР = 0,33 IЭКИ+ 0,33 IЭИ + 0,33 IСИ ПРОГРАММЫ РАЗВИТИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАПРАВЛЕНИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ . В дальней- шем привлечение экспертов, а также анализ чувствительности индексов к индикаторам позволит изменить весовые коэффициенты в соответствии с особенностями исследуемой страны, региона, города. Несмотря на ряд очевидных упрощений, сравнение стран по предло- женной методике — индексу устойчивого развития — предоставляет преж- де всего политикам богатый материал для выработки стратегии развития стран. Так, любопытно отметить, что страны «большой восьмерки», за ис- ключением Канады, не входят в десятку лучших по устойчивому развитию, а среди постсоциалистических стран самые лучшие примеры успешного ус- тойчивого развития продемонстрировали Эстония, Чехия, Словакия, самый худший — Украина [28]. Из краткого обзора становится очевидным, что для промышленных предприятий система метрик устойчивого развития области или города мо- жет служить лишь внешней системой, некой надсистемой, способной опре- делить задания для предприятий или корпораций. Другими словами, для устойчивого развития общества инженеры-технологи должны поставлять информацию «наверх» с целью формирования образа устойчивого развития предприятий и, возможно, корпораций, а для достижения устойчивого раз- вития предприятий необходимо получать ее в виде заданий характеристики состояния устойчивости общества. Последние должны быть органически вписаны в программы достижения устойчивости на предприятиях. Здесь существует серьезная проблема информационной увязки разноуровневых систем, которые (так сложилось исторически) развиваются пока автономно. Итак, предприятия не «дотягивались» до того масштаба, где действие прин- ципов устойчивости (а также составных частей, метрик устойчивости) при- знавалось полезными. Отсюда вытекают важнейшие практические задачи: определить, что такое устойчивость для отдельного предприятия; как ис- пользовать существующие производственные программы и инициативы в контексте устойчивого развития; как приспособить их к общим характери- стикам устойчивости. М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 30 Программы «зеленая химия» и «зеленая инженерия», их связь с устой- чивостью На пути совершенствования технологий инженеры-технологи, как правило, первыми реагировали на обостренное внимание общественности к состоя- нию промышленности. В конце 90-х годов Американским химическим об- ществом (ACS) была сформулирована парадигма «зеленой химии», которая определялась как проектирование химических продуктов и процессов, более «мягких» по отношению к окружающей среде, т.е. уменьшающих негатив- ное воздействие на здоровье людей и окружающую среду [17]. Подхвачен- ная предприятиями идея выразилась, в основном, в синтезе безопасных хи- микатов, использовании более «мягких» растворителей, селективной химии и катализаторов. Парадигма «зеленая инженерия» становится главным инструментом, пропагандируемым Американским институтом химических инженеров (AIChE). Она предполагает проектирование, коммерциализацию, использо- вание процессов и продуктов как экономически выгодных за счет миними- зации выбросов и уменьшения ущерба, наносимого здоровью человека и окружающей среде [18]. Симпозиумы, организованные совместно ACS и AIChE, чаще фокуси- ровали внимание на технических вопросах, связанных с «зеленой химией и инженерией», но не делали шагов с позиции устойчивости. Сейчас усилия, направленные на реализацию идей «зеленой инженерии», координируются Форумом устойчивой инженерии (SEF — sustainable engineering forum), ор- ганизованным в 2002 г. для того, чтобы использовать его как международ- ный орган, способствующий исследованиям, образованию и обмену инфор- мацией между уже существующими парадигмами и устойчивым развитием инженерии в целом и химической инженерии, в частности. Таким образом, и это было отмечено на международной конференции инженеров в San Destin (Florida, 2003), «зеленая инженерия» трансформирует существующие инже- нерные дисциплины и подходы в такие, которые способствуют устойчивому развитию. Перечисленные принципы уже перекрывают принципы «зеленой химии» (предотвращение отходов, использование безопасных материалов и энергии) и делают упор на системных концепциях (жизненном цикле, кон- сервации и улучшении природных экосистем, минимизации истощения природных ресурсов). Пожалуй, весьма интересным можно признать пере- смотр идеи возобновляемых источников, вводя координату время. Было от- мечено, что даже возобновляемые источники могут истощаться, если обще- ство станет слишком зависеть от них. Таким образом, устойчивое развитие становится главной движущей идеей в инженерном деле во всем мире. При этом не отрицаются существо- вавшие и существующие программы развития, а, наоборот, наполняются новым содержанием. Стандарты управления окружающей средой как шаг к устойчивому развитию предприятий Стандарты серии ISO-14001. Цель использования стандартов, действие которых распространяется на управление природной средой, — вооружить Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 31 организации элементами эффективной системы управления природной сре- дой, которые могли бы составить единое целое с общей системой управле- ния предприятием. Это поможет организациям достичь как экономических, так и экологических целей, и таким образом приблизиться к выполнению главной задачи — достичь устойчивого развития [19]. Успех функционирования системы управления природной средой зави- сит от всех иерархических и функциональных уровней организации. Систе- ма такого рода дает возможность установить меры и методики определения экологической политики и критерии соответствия им, предоставить доказа- тельства такого соответствия другим заинтересованным сторонам. Она так- же дает возможность оценить эффективность проводимых процедур. Ос- новная цель использования этого стандарта — обеспечение охраны природной среды и предотвращение ее загрязнения, согласование с соци- ально-экономическими потребностями. Следует отметить, что большинство требований стандарта могут приниматься одновременно или пересматри- ваться в течение некоторого времени. Стандарт ISO-14001 содержит те же самые общие принципы управле- ния, что и стандарты ДСТУ ISO серии 9000 для систем управления качест- вом продукта. А это значит, что организации могут применять данную сис- тему управления, которая отвечает или не противоречит стандартам ДСТУ ISO серии 9000, как базу для своей системы управления природной средой. И все же следует понимать, что применение элементов систем управления может отличаться для разных целей и разных заинтересованных сторон. В то время как системы качества оперируют в первую очередь потребностя- ми потребителей, системы управления природной средой — потребностями широкого круга заинтересованных сторон и увеличивающейся заинтересо- ванностью общества в охране и улучшении состояния природной среды. Отметим также, что покупатель готов платить дополнительно за экологиче- скую чистоту продукта. В сравнении со стандартом качества ISO-9000, ISO-14001 был встречен умеренным энтузиазмом среди промышленников. После пяти лет внедрения только 36000 фирм во всем мире получили сертификат ISO-14001, т.е. около 10% внедренных ISO-9000. В 2002 г. около 49462 сертификатов ISO-14001 вручены в 118 странах, однако заказ его меньше, чем ISO-9000. И тем не менее, динамика внедрения стандарта ISO-14001 впечатляет [20]. К сожале- нию, Украина не входит в число передовых стран по внедрению этого стан- дарта. Стандарты серии ISO-14040. Обратим внимание производственников на развитие стандарта ISO-14040, который хотя и существует [21], но еще далек от массового внедрения. В основу стандарта ISO-14040 положен уже упоминавшийся ранее ме- тод оценки жизненного цикла (LCA). Стандарт построен на системной ос- нове и содержит проведение инвентаризации входных и выходных потоков продукционной системы (сбор данных, необходимых для исследования), оценивание потенциальных воздействий на окружающую среду, связанных с этими потоками, интерпретацию результатов инвентаризационного анали- за и этапов оценки воздействий. В соответствии с идеей LCA экологические аспекты оцениваются на протяжении всего жизненного цикла продукции от М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 32 приобретения сырья до производства, эксплуатации и утилизации. Приме- нение метода даст возможность улучшить экологические последствия влия- ния на окружающую среду (прежде всего, на здоровье людей) и улучшить использование ресурсов на всех стадиях промышленного производства (стратегического планирования, определения приоритетов, проектирования и перепроектирования). Отметим, что стандарт ISO-14040 принят в 1999 г., однако все осталь- ные его части выходят крайне медленно, не говоря уже об их внедрении (ISO-14001 в 2000 г., ISO-14042 и ISO-14043 в 2001 г., ISO-14047 в 2003 г.). И поэтому следует согласиться с предостережением стандарта ISO-14040: составляющие метода LCA, например, оценка воздействия на окружающую среду, находятся на стадии становления. Многое зависит от наличия мате- матических моделей и опыта их применения. Важно отметить, что здесь уже вводится концепция индикаторов, оценивающих влияние выбросов пред- приятия в окружающую среду. И что еще более важно, частично эти инди- каторы совпадают с индикаторами, принятыми, например, в компоненте ESI-2005 «системы окружающей среды»: выбросы СО, NO2, концентрация твердых частиц и др. Однако эта работа — согласование связи индикаторов устойчивого развития общества и предприятий — только осмысливается. Действительно, трудно сразу найти и оценить степень влияния показателей производства продукта на формирование таких индикаторов устойчивости в социальной сфере, «как ожидаемая продолжительность жизни» или «гра- мотность взрослых людей». Поэтому огромное значение приобретают уси- лия специалистов, направленные на сближение двух процессов — оценки предприятия и общества с позиций устойчивости. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ПРОГРАММ РАЗВИТИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ К УСТОЙЧИВОМУ РАЗВИТИЮ Возникновение различных актов по устойчивому развитию привело к избы- точному количеству принципов, инструментария, индикаторов, форматов отчетности. Часть из всей этой лавины, наваливающейся на предприятия, была ими освоена, часть принята формально, но самое главное — от разра- ботки собственной корпоративной стратегии устойчивого развития компа- нии, как правило, уклоняются. Именно поэтому в последнее время появи- лись работы, в которых обсуждаются, а иногда и предлагаются процедуры адаптации принципов устойчивого развития, пути выравнивания текущего опыта со стратегией устойчивости. Разработка рамочной программы устойчивого развития предприятий Организация «Мосты к устойчивости» (RRIDGES to Sustainability) разрабо- тала описательную рамочную модель, которая, по крайней мере, позволяет оценить масштаб совокупности практических вопросов внедрения принци- пов устойчивого развития в промышленности [22]. Эти рамки (рис. 6) со- держат: • трехмерную метрику устойчивости (экологические, экономические и социальные аспекты); Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 33 • стадии жизненного цикла продуктовой системы; • множество взглядов на масштабы проблемы устойчивого развития, с помощью которых определяются границы рассмотрения: временные воз- действия, привязка к месту (локальный, глобальный), аспекты социальной ценности как функции нации, культуры и месторасположения и ресурс- ный контекст как отношение к дефициту и потенциалу их воздействия на экосистемы. Эта рамочная модель сконструирована так, чтобы помочь компании понять «большую картину» и приступить к определению устойчивости внутри их корпоративной структуры. Нетрудно увидеть, что такой подход, хотя и дает общее представление о сложности проблемы «стыковки» требо- ваний устойчивого развития общества и требований к продуктовой системе, не предлагает практического механизма реализации этих отношений. Интегральные оценки устойчивости для отдельного предприятия. В работе [23] сделана попытка выработать некоторое универсальное руко- водство по разработке собственной программы устойчивости. Будучи доста- точно простым и доходчивым, оно предлагает компаниям практический подход к адаптации их участия в существующих программах, выровнять и интегрировать цели устойчивости и действия по их достижению с коммер- ческими целями и действиями компании. Подход заслуживает рассмотре- ния. Он включает пять шагов. 1. Построение рамочной модели. Компания, однажды поняв общую картину и определив, что означает устойчивость внутри ее корпоративной культуры, может перевести современные требования устойчивого развития в практическую систему принятия решений. Для реализации этого шага предлагается рассмотренная выше рамочная модель BRIDGES (рис. 6). 2. Правило уместного использования программы. Важно понимать, что программы, используемые компанией для эффективного управления ее Ресурсы Ценность Место Время Взгляд на масштаб проблемы Экономический Экологический Социальный А сп ек ты у ст ой чи во ст и Снабжение Производство Эксплуатация Утилизация Стадии жизненного цикла Рис. 6. Рамочная программа устойчивого развития предприятия, рекомендованная «BRIDGES to Sustainability» М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 34 работой (например, управления окружающей средой по стандарту ISO- 14040), автоматически не вписываются в программы (формы, инструменты) устойчивого развития. Очень важно идентифицировать места приспособле- ния (стыковки) и приложить усилия к совместному использованию всех проектов. Существуют различные руководства, позволяющие этот процесс приспособления облегчить. Например, серию таких руководств размещает в Интернете организация «Инициативы глобального управления окружающей средой» (GEMI). 3. Оценка ценности программ устойчивости. В работе [23] предлага- ется проводить такую оценку с помощью матрицы «аспекты устойчиво- сти — выгоды», которая кладется в основу некоторой последовательности оценок во времени и используется для оценки программ устойчивости с точки зрения прибыли компании. Фактически, это шаг в разработке плана управления интегрированной устойчивостью на предприятии. 4. Объединение действий по «выравниванию» устойчивости. Учи- тывая, что на первом этапе все существующие программы с элементами ус- тойчивости разработаны по различным департаментам предприятия (безо- пасности, общественных отношений, управления ресурсами, права потребителей и др.), возникает задача интеграции «устойчивых» действий в единую программу с последующим улучшением поколений этих программ. Поручить это рекомендуется специальной контрольной комиссии. 5. Правила сопровождения программы устойчивости предприятия. Этот шаг логически вытекает из предыдущих. Естественно, что сопровож- дение должно опираться на индикаторы и индексы устойчивости, «доведен- ных» до уровня предприятия. Но не только это. По мере продвижения по пути устойчивого развития должна усовершенствоваться и сама программа. В научной литературе существует множество предложений по усовершенст- вованию программ (см., например, предложения Национального института стандартов, NIST по созданию системы критериев процветания предприятия [24]). Понятно желание специалистов по устойчивому развитию обеспечить предприятия некоторыми универсальными инструкциями по созданию и выполнению программы устойчивости. Однако все эти попытки не будут эффективными, если мы не вспомним, что в соответствии с системным принципом дополнительности К. Геделя невозможно оценить качество и эффективность принятой на предприятии стратегии и методов решения на основе использования уже существующей здесь системы критериев. Необ- ходимо переходить к более мощной системе критериев вклада предприятия в устойчивое развитие вышестоящей системы (региона, города). И тогда от- крывается возможность использования дополнительного множества оценок развития предприятия и принятия решений, направленных также и на улуч- шение показателей более масштабной системы. Преимущества системного подхода при разработке программы устой- чивого развития предприятия На наш взгляд, хорошее представление о том, что нужно сделать, чтобы сблизить и согласовать требования устойчивости на уровне минимального масштаба (город) и предприятия (а именно это необходимо для инженерии), Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 35 дает системный анализ [25]. Рассмотренные выше объекты можно предста- вить рядом многократных вложений, характеристики каждого из которых определяются целями системного исследования (рис. 7). Все системы, показанные на рис. 7, связаны между собой структурно и функционально. Разнообразие технических и организационных систем, множество выполненных ими функций принято представлять в виде мно- гоуровневой иерархической системы (рис. 8). Модели каждого уровня ие- рархии содержат как минимум четыре составляющие — методическую, информационную, организационную и технологическую [26]. Наполнение обеспечений существенно меняется от уровня к уровню. Очевидно, что роль организационного обеспечения (управления людьми) на технологи- Город — сверхбольшая система Корпорация — большая система Предприятие — сложная система Технологическая система Рис. 7. Соотношение систем различного масштаба в проблеме устойчивого разви- тия общества минимального масштаба (город) Рис. 8. Взаимосвязи подсистем различного уровня иерархии устойчивого развития города (МЕТО, ИНФО, ОРГО, ТЕХНО — соответственно, методическое, инфор- мационное, организационное и технологическое обеспечения системы) Сырье Энергия Продукт Выбросы система (жилищно- коммунальная) Город МЕТО, ИНФО, ОРГО Жизненный цикл ХТС Корпорация МЕТО, ИНФО, ОРГО Корпорация Предприятие МЕТО, ИНФО, ОРГО Технологическая система МЕТО, ИНФО, ТЕХНО Предприятие М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 36 ческом уровне крайне мала и очень часто полностью отдается системам ав- томатического управления. С другой стороны, технологическая система фи- зически уже не присутствует на уровне корпорации (объединение предпри- ятий) и выше. Однако технологическая система присутствует на всех уровнях в виде моделей, на основе которых принимаются соответствующие решения и направляются на нижние уровни в виде заданий. ВЫВОДЫ 1. Инженеры достаточно хорошо научились работать на уровне техно- логических систем. Есть хорошие модели, алгоритмы управления, вырабо- таны критерии управления (например, минимум выбросов и потребляемых ресурсов). Точно известно, какую информацию необходимо направлять в систему верхнего уровня (предприятие). Именно эта изученность техноло- гических систем и отработанная система управления предприятием позво- ляют исследователям продолжить работу на этих уровнях в направлении устойчивого развития (о чем свидетельствуют уже созданные стандарты). 2. Достаточно полно исследован и может быть спроектирован уровень «корпорация». Есть методическое обеспечение (модели управления группой предприятий), необходимая информация, выработаны критерии управления, отработана система принятия решений. Однако сейчас, в условиях действия парадигмы устойчивости, должны изменяться задания для работы подсис- темы уровня «корпорация» и ниже. С другой стороны, на уровне города требуется существенно другая информация для формирования индикаторов устойчивого развития. Согласование этих потоков информации — главная задача взаимодействия города и предприятий, а создание многомасштаб- ной иерархической модели — главная задача разработки методического обеспечения. 3. Очевидно, что при согласовании информационных потоков задача оценки чувствительности индикаторов к изменению показателей, на них влияющих, является исключительно важной. Учитывая также то, что почти половина показателей ESI относится к технологии (потоки сырья, отходов, энергии, продуктов), оценка чувствительности индикаторов к технологиче- ским показателям представляет особый интерес для инженерной науки и практики. Такой анализ дает лицам, принимающим решения, дополнитель- ную информацию по ранжированию приоритетов управления окружающей средой и, в частности, по финансированию природоохранных мероприятий. 4. Говоря о задаче согласования взаимодействий подсистем различного уровня, следует особо подчеркнуть разницу между терминами устойчи- вость и устойчивое развитие. Первый предполагает всего лишь оценку со- стояния общества в данный момент времени. Оценка двух и более времен- ных состояний устойчивости позволит выявить тенденцию устойчивого развития. Оцененное во времени состояние общества позволит сделать вы- вод о его устойчивом развитии и выработать соответствующие решения (коррекции). И если для решения проблемы оценки состояния общества уже много сделано (упоминались индикаторы и индексы устойчивости), то рабо- та по управлению устойчивым развитием только начинается. Справедливо- сти ради следует отметить, что в общетеоретических и методологических Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества Системні дослідження та інформаційні технології, 2007, № 1 37 работах (теории систем, исследования операций) решены не только вопросы теории, но и многие практические задачи, в частности, задача технологиче- ского предвидения на основе сценарного анализа [27]. Еще в 1997 г. в отчете Института инженеров технологов Англии «Бу- дущая жизнь: инженерные решения для следующих поколений» утвержда- лось, что в последующие 20 лет необходим сдвиг сознания в направлении устойчивости общества и улучшения качества жизни. Инженеры-технологи будут играть центральную роль в энерго- и ресурсосбережении, защите ок- ружающей среды. Переосмысливая существующие технологические систе- мы, необходимо постоянно повышать их уровень устойчивости разработка- ми новых чистых технологий и, что, наверное, более важно, обеспечивая эти технологии экономической жизнеспособностью, мягкостью по отношению к окружающей среде и безопасностью. Рассмотренные выше задачи, решаемые сегодня инженерами, позволя- ют и далее также оптимистично смотреть в будущее, как это было почти десять лет назад: «будущее неопределенно и непредсказуемо, но с какими бы сложными проблемами общество ни встретилось, инженеры уже рабо- тают над их решением» [2]. Авторы признательны фонду Fulbright Scholar Program за предостав- ленную возможность использовать в написании этой статьи новейшие дос- тижения ведущих американских вузов, в частности, Вашингтонского уни- верситета в Сант-Луисе. ЛИТЕРАТУРА 1. Subhas K.Sikdar. Jorney Towards Sustainable Development: A Role for Chemical Engineers // Environmental Progress. — 2003. — 22, № 4. — P. 227–232. 2. Russell C. Chemistry in Society. Cambridge University Press. — Cambridge, U.K. — 2000. — 465 р. 3. Curran M.A. The status of Life-Cycle Assessment as an Environmental Management Tool // Environmental Progress. — 2004. — 23, № 4. — P. 277–283. 4. Badania nad optymalizacia sieci wody procesowej z zastosowaniem progromovania matematycznego / A. Shahnovskij, J. Jezowski, A. Kvitka // Inzyneria Chemicz- na і Procesowa, PAN (POLISH). — 2004. — 25. — S. 1607–1612. 5. ЭВМ и оптимизация композиционных материалов / В.А Вознесенский и др. — Київ: Будівельник, 1989. — 240 c. 6. Taguchi G. System of experimental design (two volumes). Ed. by Clausing. — Tokyo: UNIPUB, 1987. — 820 р. 7. Currabv M.A., James S.C. Sustainability and the life cycle concepts international and interdisciplinary perspectives. Designing a sustainable world life cycle strategies // Environmental Progress. — 2003. — № 22. — D15–D16. 8. Saling P., Wall C., Wittlinger R. and Kicherer A. Eco-Efficiency: Tool to demon- strate the sustainability of BASF products // Proceeding of Conference «Sustain- able Engineering». — AIChE. — 2002. — Nov. — № 3–8. — P. 135. 9. Beloff B., Schwarz J. and Beaver E. Use Sustainability Metrics to Guide Decision Making, CEP, 98, 7, AIChE, 2002. — P. 58. 10. Azapagic A., Perdan S. Indicators of Sustainable Development for Industry: a General Framework // Trans. IChemE, 78 B, 2000. — P. 244. М.З. Згуровский, Г.А.Статюха ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2007, № 1 38 11. Indicators of Sustainable Development for United Kingdom. — HSMO. — 1996. — 98 p. 12. Indicators of Sustainable Development: Guidelines and Methodologies. — 2-nd. ed. — New York: UN, 2001. — 320 p. 13. Статюха Г.О., Бойко Т.В. Проблеми розробки і реалізації індикаторів сталого розвитку регіону // Екологія і ресурси. — 2006. — Вип. 15. — С. 83–97. 14. 2005 Environmental Sustainability Index, Yale Center for Environmental Law and Policy, Yale University, center for International Earth Science Information Net- work, Columbia University, www.yale.edu/esi. 15. Розенберг Г.С., Гелашвили Д.Б., Краснощеков Г.П. Устойчивое развитие, ноо- сферный каркас городов и экологические столицы бассейнов рек // Регио- нальная экология. — 1997. — № 1–2. — С. 50–60. 16. Экологическая ситуация в Самарской области: состояние и прогноз / Отв. ред. Г.С. Розенберг, В.Г. Беспалый. — Тольятти: ИЭВБ РАН, 1994. — 326 с. 17. Anastas P.T., Warner J.C. Green chemistry: theory and practice. — Oxford: UK, 1998. — 75 p. 18. Abraham M. Sustainability Engineering: an initiative for Chemical Engineers // Env. Progress. — 2004. —23, № 4. — P. 261–263. 19. ДСТУ ISO 14001–97. Системи управління навколишнім середовищем. Склад та опис елементів і настанови щодо їх застосування. — Чинний від 01.01.97. 20. Florencia Bellesi, David Lehrer, Alon Tal. Comparative Avantage: The Impact of ISO 14001 Environmental Certification on Exports // Еnvironmental Science and Technology. — 2005. — 39, № 7. — Р. 1943–1953. 21. Госстандарт Российской Федерации, ИСО-14040–99, Санкт-Петербург, 2001. — 13 с. 22. Beloff B., Beaver E. Sustainability indicators and metrics of industrial performance. Proceeding of International Conference on Health, Safety, and Environment, Sta- vanger, Norway, 2000. — Р. 26–28. 23. Beloff B., Tatil D., Lines M. Sustainable Development Performance Assessment // Env. Progress. —2004. — 23, № 4. — P. 271–276. 24. Criteria for Performance Exellence. Baldrige National Qualiy Program, National Institute of Standard and Technology. — USA, 2006. — 82 p. 25. Згуровский М.З., Панкратова Н.Д. Системный анализ: проблемы, методология, приложения. — Киев: Наук. думка, 2005. — 743 с. 26. Статюха Г.А. Автоматизированное проектирование химико-технологических систем. — Киев: Вища шк., 1989. — 400 с. 27. Згуровский М.З., Панкратова Н.Д. Технологическое предвидение. — Киев: По- литехника НТУУ «КПИ», 2005. — 154 с. 28. Згуровський М.З. Сталий розвиток у глобальному і регіональному вимірах. — Київ: Політехніка НТУУ «КПІ», 2006. — 83 с. Поступила 17.05.2006 http://www.yale.edu/esi� Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества М.З. Згуровский, Г.А. Статюха Введение Предыстория роли инженеров в устойчивом развитии Подходы к оптимизации производства Методы оптимизации производства с ориентировкой на уменьшение отходов Оптимизация взаимодействия продукта с окружающей средой Использование концепции анализа жизненного цикла для достижения устойчивости Метрики устойчивого развития в инженерии Развитие системы индикаторов и индексов Кратко о системе глобальных измерений устойчивого развития Программы развития предприятий в направлении устойчивого развития Программы «зеленая химия» и «зеленая инженерия», их связь с устойчивостью Стандарты управления окружающей средой как шаг к устойчивому развитию предприятий Приспособление программ развития предприятия к устойчивому развитию Разработка рамочной программы устойчивого развития предприятий Преимущества системного подхода при разработке программы устойчивого развития предприятия Выводы Рис. 1. Связи основных технологических потоков и ограничений Рис. 2. Оптимизация действующих производств Рис. 4. Оптимизация взаимодействия продукта с окружающей средой за счет специального проектирования технологии и свойств продукта Рис. 3. Химико-технологическая (ХТС) интеграция технологий оптимизации структуры и оптимизация технологических параметров по вероятностным оценкам качества продукции Рис. 5. Графический образ индекса устойчивого развития для России, Украины, Канады Рис. 6. Рамочная программа устойчивого развития предприятия, рекомендованная «BRIDGES to Sustainability» Рис. 7. Соотношение систем различного масштаба в проблеме устойчивого развития общества минимального масштаба (город) Рис. 8. Взаимосвязи подсистем различного уровня иерархии устойчивого развития города (МЕТО, ИНФО, ОРГО, ТЕХНО — соответственно, методическое, информационное, организационное и технологическое обеспечения системы)

Роль инженерной науки и практики в устойчивом развитии общества

Institution

Ähnliche Einträge