Науковий огляд застосування економіко-математичного моделювання в дослідженнях сфери циркулярної економіки
У роботі проведено дослідження економіко-математичних підходів до моделювання та прогнозування індикаторів розвитку циркулярної економіки для пошуку позитивного ефекту на мікро- та макрорівнях від впровадження її принципів оптимізації використання природних ресурсів, зменшення впливу на навколишнє середовище та сприяння сталому розвитку.
Концепція циркулярної економіки передбачає вирішення проблем, пов’язаних зі збільшенням використання ресурсів, негативним впливом на екологію та нестабільністю економічного зростання. Основним принципом є збереження та оптимізація ресурсів у виробничому та споживчому процесах, що сприяє зменшенню відходів та забруднення навколишнього середовища, а також сталому економічному розвитку. Саме тому дослідження наукових підходів до забезпечення, моделювання та прогнозування індикаторів розвитку циркулярної економіки є актуальним завданням для ідентифікації ефективних науково-обґрунтованих заходів щодо впровадження її принципів.
В роботі [1] визначено систему оцінки причинно-наслідкових зв’язків між детермінантами переходу до відновлювального виробництва для циркулярної економіки. Із застосуванням інтегрованого підходу, що включає модифікований метод Delphi, було визначено фактори, які сприяють такому переходу. Для побудови причинно-наслідкового зв’язку авторами була використана методика залучення експертної оцінки DEMATEL, в результаті реалізації якої були визначені такі визначальні фактори, як створення для користувачів каналу збору продуктів для відновлення, формування «екологічного» іміджу організацій, просування відновлених продуктів, проникнення на вторинний ринок та підвищення обізнаності громадськості.
Цікавим є підхід щодо обґрунтування моделі впливу інновацій циркулярної економіки на безпеку промислових підприємств «3R» (Resource, Recycling, Results), застосований у роботі [2]. При побудові моделі «3R» для аналізу ресурсозабезпеченості, ресурсозбереження та ефективності використання концепції циркулярної економіки у забезпеченні системи економічної безпеки підприємствами промислового сектору України використовувалися методи економіко-математичного моделювання: узгодження експертних оцінок, встановлення їх значимості, ранжування та аналіз характеру відхилення показників від еталонних. Визначено, що вплив технологій циркулярної економіки на рівень економічної безпеки прямопропорційно корелює з динамікою показників інноваційного розвитку в часовому діапазоні.
У роботі [3] було обґрунтовано перспективні напрями розвитку циркулярної економіки в Україні на прикладі вирішення проблеми зменшення негативного антропогенного впливу на навколишнє середовище. Зокрема, розглядалися викиди двоокису вуглецю до атмосфери за різними видами економічної діяльності (ВЕД). Зважену оцінку циркулярних ознак певних ВЕД проведено на основі системи показників, що відображають критеріальні залежності індексів економічної ефективності використання ресурсів та антропогенного впливу на довкілля. Було надано порівняльну оцінку відповідності ВЕД циркулярним ознакам за допомогою матриці, поділеної на квадранти за ступенями прояву циркулярних ознак ВЕД в аспекті наближення їх значень до концептуальних вимог. Застосування даної методології дозволило авторам визначити пріоритетні напрями розвитку циркулярної економіки в Україні та визначити перспективи її розвитку.
Використання алгоритму оцінювання на основі ентропії Шеннона для моделювання процесів циркулярної економіки на рівні ЄС було реалізовано в роботі [4]. Метод аналізу на основі ентропії був застосований для 28 країн ЄС в період з 2007 по 2016 роки. Процес моделювання передбачав створення композитного індексу оцінки впливу циркулярної економіки, що складається зі зваженої суми різних показників. Отримані результати співпадають з міжнародними рейтингами, що підтверджує точність та надійність даного методу.
Авторами [5] було проведено аналіз моделі «витрати-випуск» Василя Леонтьєва та алгебраїчних властивостей основоположних моделей П’єро Сраффи, які послідовно описуються матричною алгеброю та теоремою Перрона-Фробеніуса з врахуванням моделі циркулярної економіки. В науковій праці розкрито нові погляди на розуміння внутрішньої природи циркулярної економіки, серед яких слід виділити розширення цінової моделі Сраффа таким чином, що не зважаючи на залучення переробки відходів, буде отримано економічно-обґрунтований прибуток.
У роботі [6] розроблено та проаналізовано структуру, що спрямована на моніторинг та оптимізацію циркулярної ефективності промислових продуктів під час процесу їх проектування та розробки для забезпечення та полегшення екологічних компромісів при дотриманні або передбаченні правил завершення терміну служби. Запропонована структура використовується для розширення моделі зеленого прибутку шляхом додавання третього виміру, яким є циклічність, для максимізації загального прибутку від продажів нових та відновлених продуктів, з одночасним зменшенням впливу на довкілля. Таким чином, вона охоплює ширший спектр методів циклічної економіки, створюючи додаткові економічні можливості та екологічні компроміси між обслуговуванням, повторним використанням, відновленням та переробкою.
У роботі [7] авторами запропонована модель формування замкнутих ланцюгів в логістичній системі зі зворотнім зв’язком. Встановлено, що застосування методів економіко-математичного моделювання дозволяє створити математичну модель задачі оптимізації зворотних матеріальних потоків і розподілу матеріальних ресурсів у циклах, які створюються в межах циркулярних процесів логістичного ланцюга таким чином, щоб загальні грошові потоки логістичної системи досягали максимального значення, а екодеструктивний вплив на навколишнє середовище за рахунок створення зворотних потоків вторинних матеріальних ресурсів був мінімальним.
Проведений аналіз наукових праць [1-7] свідчить про багатоаспектність циркулярної економіки та необхідність застосування економіко-математичного моделювання для пошуку напрямів забезпечення позитивного ефекту від впровадження принципів циркулярної економки на мікро- та макрорівнях.
Література
- Khan, S., Ali, S. S., & Singh, R. (2022). Determinants of Remanufacturing Adoption for Circular Economy: A Causal Relationship Evaluation Framework. Applied System Innovation, 5(4), 62. https://doi.org/10.3390/asi5040062
- Kuzior A., Аrefieva O., Vovk, O., & Brożek, P. (2022). Innovative Development of Circular Systems While Ensuring Economic Security in the Industry. Journal of Open Innovation, 8(3), 139–139. https://doi.org/10.3390/joitmc8030139
- Kyzym, M. O., Khaustova, V. Y., Shpilevskyi, V. V., & Shpilevskyi, O. V. (2023). A Substantiation of Promising Directions for the Development of Circular Economy in Ukraine. THE PROBLEMS of ECONOMY, 3(57), 101–111. https://doi.org/10.32983/2222-0712-2023-3-101-111
- Busu, C., & Busu, M. (2018). Modeling the Circular Economy Processes at the EU Level Using an Evaluation Algorithm Based on Shannon Entropy. Processes, 6(11), 225. https://doi.org/10.3390/pr6110225
- Emmenegger, J.-F., Chable, D., Nour Eldin, H. A., & Knolle, H. (2020). Sraffa and Leontief Revisited: Mathematical Methods and Models of a Circular Economy. Dspace.nbuv.gov.ua. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173146
- Saidani, M., Kim, H., Yannou, B., Leroy, Y., & Cluzel, F. (2019, August 1). Framing product circularity performance for optimized green profit. HAL Archives Ouvertes. https://hal.science/hal-02270135
- Kovtun, T. (2020). A model of closed circuits forming in a logistics system with feedback. Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, 0(4 (14)), 113–120. https://doi.org/10.30837/itssi.2020.14.113