Оптимизиране на общинския бюджет с изкуствен интелект – Оптимизиране на общинския бюджет – Стратегическо бюджетно планиране за градове с изкуствен интелект

Оптимизация на общинския бюджет с изкуствен интелект: симулация на бюджета и математическа оптимизация на живо в Общинския съвет

От статичен бюджетен план към интерактивна симулация на бюджета във финансовата комисия

Какво би станало, ако общинският съвет не само гласува по представен проектобюджет, но и може да симулира различни варианти на бюджета директно по време на заседанието, да ги оптимизира математически и да ги сравнява помежду си?

Именно тук се включва StratePlan.

Общините са изправени пред все по-трудна задача: нарастващите социални разходи, инфраструктурата, нуждаеща се от обновяване, инвестициите в училища, цифровизацията, опазването на климата и обществените институции се сблъскват с ограничени финансови средства.

Предизвикателството не се състои само в това да се намалят разходите или да се приоритизират отделни проекти според тяхната спешност.

Решаващият въпрос е:

Коя комбинация от общински проекти постига най-голямата възможна обща полза за обществото, икономиката и стратегията в рамките на наличния бюджетен ресурс?

С помощта на StratePlan този въпрос може да бъде систематично проучен чрез математическа оптимизация на портфейла.

При това експертните оценки на администрацията, финансовите рамкови условия и политическите цели се обединяват в единен модел за вземане на решения.

Резултатът е нова форма на общинско бюджетно управление: прозрачна, разбираема, динамична и пряко приложима в политическите органи за вземане на решения.

1. Основният проблем: един бюджет, много проекти, ограничени средства

Нека разгледаме един пример с германски град:

• Наличен инвестиционен бюджет: 81 милиона евро
• Планирани инвестиционни проекти: 50
• Обща инвестиционна нужда: 220 милиона евро

Следователно градът не може да финансира едновременно всички планирани мерки.

Трябва да се вземат решения.

Кои училища ще бъдат реновирани? Кои пътища ще бъдат обновени? Кои административни сгради ще бъдат модернизирани? Кои мерки за опазване на климата ще бъдат приложени? Кои социални институции ще получат допълнителни средства?

При традиционното планиране на бюджета тези въпроси често се решават чрез експертни консултации, политически преговори и поетапно коригиране на отделни бюджетни позиции.

Проблемът е, че всяко решение оказва влияние върху оставащите финансови възможности за други проекти.

При 50 независимо избираеми проекта математически се получават:

²⁵⁰ = 1 125 899 906 842 624 възможни комбинации от проекти.

Това съответства на около 1,126 билиарда комбинации.

Не всяка комбинация е допустима от финансова или организационна гледна точка. Въпреки това тази цифра ясно показва защо чисто ръчното разглеждане на отделни проекти не може да осигури систематичен анализ на цялото пространство за вземане на решения.

Предизвикателството не се състои в оценката на отделен проект, а в избора на най-добрата възможна комбинация от всички проекти в рамките на съществуващите бюджетни ограничения.

Именно това е класическа задача от областта на комбинаторната оптимизация в операционните изследвания.

2. Лесно начало: идентификационен номер на проекта, разходи и тематична тежест

Симулацията на общинския бюджет не трябва да започва с мащабен ИТ-проект.

За прост оптимизационен модел първоначално са достатъчни три данни за всеки проект:

1. Идентификационен номер на проекта: Еднозначна идентификация на мярката
2. Разходи (Expenses): Планирани финансови нужди на проекта
3. Тежест (Weight): Определена по същество относителна значимост или спешност

Тежестта се определя по скала от 0,01 до 0,99.

По-високата стойност означава по-голяма значимост, оценена от експертите в рамките на договорения модел за оценка.

Пример за списък с общински проекти

Примерни стойности, които не отразяват реални данни за общински проекти.

Данните могат да бъдат подготвени, например, в обикновена Excel-таблица.

Ключовата особеност: тежестта се определя от съответните ресори

StratePlan не трябва самостоятелно да решава дали едно училище е по-важно от един път или една пожарна служба е по-неотложна от една административна сграда.

Тази експертна компетентност принадлежи на съответните ведомства и специализирани отдели.

Отделът по образование познава строителното състояние на училищата и действителната необходимост от ремонт. Службата по пътно строителство познава инфраструктурата, състоянието на пътищата и техническите рискове. Пожарната служба познава изискванията, свързани с нейните операции. Отделът по социални въпроси може да оцени общественото значение на социалните институции.

Ето защо тежестите се определят предварително от специалистите на съответните ведомства преди симулацията на бюджета.

Оценката може да се основава, наред с другото, на спешност, стратегическо значение, обществено въздействие, технически рискове и времеви изисквания.

За да бъдат теглата съпоставими между отделните ведомства, всички специализирани отдели трябва да използват обща оценъчна таблица.

Финансовата служба координира този процес и консолидира данните.

Експертните познания остават в администрацията. StratePlan поема математическия анализ на възможните комбинации от проекти.

3. От експертно претегляне към математическо пространство за вземане на решения

За всеки проект се дефинира бинарна променлива за вземане на решение:

_xi ∈ {0,1}

• 1: Проектът се включва в изчисленото портфолио.
• 0: Проектът не се включва в изчисленото портфолио.

При 50 проекта това води до 50 бинарни променливи за вземане на решение.

StratePlan проучва възможните комбинации от тези променливи, като взема предвид наличния бюджетен ресурс и други дефинирани рамкови условия.

Опростен математически модел изглежда така:

Максимизирай претеглената стойност на проекта:

Max Σ (_wi×xi)

При бюджетното ограничение:

Σ (_ci×xi) ≤ B

Където:

• _wi: Тежест, определена от експертите
• _ci: Планирани разходи по проекта
• _xi: двоично решение за избор
• B: Наличен бюджетен ресурс

Този опростен модел показва как експертните оценки и финансовите ограничения могат да бъдат математически свързани помежду си.

Той максимизира сумата от теглата на избраните проекти. Това не е автоматично равнозначно на максимизиране на паричната възвръщаемост на инвестициите (ROI) или на пълна оценка на общественото въздействие.

В зависимост от конкретния модел за оптимизация могат да бъдат взети предвид и други критерии, като взаимозависимости между проектите, ограничения на ресурсите, законови задължения или многогодишни бюджетни ограничения.

Целта не е да се финансират колкото се може повече проекти, а да се определи най-добрата възможна комбинация от проекти според зададените критерии в рамките на наличните средства.

4. Симулация на бюджета на живо във финансовата комисия или в общинския съвет

Истинската добавена стойност възниква, когато математическата оптимизация бъде директно интегрирана в политическия процес на вземане на решения.

Нека си представим заседание на финансовата комисия.

Финансовата служба представя проектобюджет с 50 проекта и наличен инвестиционен бюджет от 81 милиона евро.

Специализираните отдели са оценили предварително своите проекти и са задали съответните тегла.

StratePlan изчислява на тази основа оптимизирано портфолио от проекти.

На екрана се появяват избраните проекти, необходимите за тях бюджетни средства, оставащите бюджетни резерви и общата оценка, постигната в модела.

Сега започва политическата дискусия.

Сценарий А: Първоначалното изчисление

Финансовият орган първо разглежда комбинацията от проекти въз основа на първоначално определените тегла.

Кои проекти следва да бъдат реализирани при бюджет от 81 милиона евро, ако експертните оценки останат непроменени?

StratePlan предоставя изчислена комбинация от проекти като основа за вземане на решение.

Сценарий Б: Образованието получава по-висок приоритет

Член на общинския съвет задава въпроса:

„Какво ще се случи, ако дадем по-голяма тежест на ремонта на нашите училища?“

Тежестта на избрани училищни проекти се увеличава, например, от 0,75 на 0,95.

След това цялото портфолио се изчислява отново.

Комисията може незабавно да проучи:

• Кои училищни проекти ще бъдат избрани сега?
• Кои други проекти е възможно да бъдат изместени?
• Как се променя общата оценка?
• Ще бъде ли спазен бюджетът?
• Какви политически конфликти на интереси възникват?

Вместо да обсъжда единствено отделни бюджетни позиции, комисията може да проследи въздействието на променения приоритет върху цялото портфолио от проекти.

Сценарий В: По-голямо значение за инфраструктурата

Друг член предлага да се даде по-голяма тежест на пътищата, мостовете и общинските сгради.

Съответните параметри за тежест се коригират.

StratePlan изчислява нова комбинация от проекти.

След това резултатите могат да бъдат сравнени директно с първоначалния сценарий и сценария за образованието.

По този начин става ясно какво влияние оказват различните политически приоритети в рамките на един и същ бюджетен план.

Сценарий Г: Бюджетът се променя

Наличното бюджетно финансиране също може да бъде обект на симулацията.

Какво ще се случи, ако вместо 81 милиона евро са на разположение само 75 милиона евро?

Или ако допълнителни средства увеличат бюджета до 90 милиона евро?

StratePlan може да оптимизира отново комбинацията от проекти в рамките на променените бюджетни ограничения.

По този начин се обсъжда не само размерът на бюджета, но и конкретните последици върху реализуемите проекти.

5. Сравняване на сценарии вместо изолирано договаряне на отделни позиции

Решаващото предимство се състои в систематичното сравняване на различни варианти на бюджета.

Действителните резултати се получават при изчисление с пълните данни за проекта.

По този начин членовете на финансовия орган могат да разберат кои проекти остават включени във всички сценарии и кои проекти зависят от променените тегла.

По същия начин може да се проучи кои проекти се конкурират помежду си за едни и същи бюджетни средства.

Всяка промяна на даден параметър може да предизвика ново математическо изчисление на цялото портфолио от проекти.

От решаващо значение е използваните тегла, бюджетни предположения и резултати от изчисленията да бъдат документирани.

6. Новото сътрудничество между специализираните ведомства, финансовата служба и политиците

Въвеждането на математическа бюджетна симулация не променя демократичните компетенции.

Тя променя информационната основа, върху която се вземат решенията.

Специализираните отдели оценяват

Отговорните специализирани отдели предоставят информацията за проектите, планираните разходи и експертните тегла.

Те познават техническите, социалните и организационните изисквания на своите мерки и могат най-добре да преценят съответната степен на неотложност.

Финансовата служба координира и моделира

Финансовата служба обобщава информацията за проектите, проверява наличните бюджетни средства и гарантира спазването на съответните финансови и правни рамки.

Тя подготвя бюджетната симулация и гарантира, че теглата се основават на прозрачна и сравнима между отделите основа.

Финансовата комисия моделира и обсъжда

В финансовия орган се представят подготвените сценарии.

Политическите приоритети могат да бъдат моделирани като променени тегла или бюджетни параметри и впоследствие да бъдат преизчислени.

По този начин става ясно какви последствия имат определени приоритети за цялото инвестиционно портфолио.

Общинският съвет взема решение

Крайната политическа отговорност остава в ръцете на демократично легитимираните лица, вземащи решения.

StratePlan не замества нито експертната оценка на администрацията, нито политическото решение.

Технологията изчислява последствията от определени предположения. Политиците решават кои цели и приоритети да бъдат определящи.

7. Задължителни задачи, взаимозависимости между проектите и законови изисквания

Не всяка общинска мярка може да бъде свободно определяна.

Законовите задължителни задачи, договорните задължения или вече приетите мерки трябва да бъдат съответно отчетени при моделирането.

За опростена бюджетна симулация фиксираните разходи могат първоначално да бъдат приспаднати от наличния бюджет.

Едва след това останалият разполагаем бюджет се оптимизира за избора на опционални проекти.

Пример

• Общ бюджет: 81 млн. евро
• Окончателно определени мерки: 21 млн. евро
• Остатъчен бюджет за оптимизация: 60 млн. евро

Задължителните мерки се документират отделно и не е необходимо да се разглеждат отново като свободно избираеми проекти.

Зависимостите между проектите също са от значение.

Ако например енергийната реконструкция на сграда е задължително свързана с реконструкция на покрива, тези мерки не трябва да се оценяват независимо една от друга.

В опростен модел такива мерки могат да бъдат обединени в един общ проект.

В разширени модели за оптимизация съответните зависимости могат да бъдат изрично отразени като допълнителни условия.

По този начин изчислението остава ориентирано към действителните организационни и правни рамкови условия.

8. Защо претеглянето е ключът към политическата симулация

Теглото между 0,01 и 0,99 създава връзка между експертната оценка и математическото изчисление.

Тя позволява различните приоритети да бъдат моделирани като параметри.

При това е необходимо да се направи важно разграничение:

Теглото не е обективна истина, а документирана оценка в рамките на определен модел.

Един училищен проект с тегло 0,95 не е автоматично по-ценен за обществото от инфраструктурен проект с тегло 0,80.

Стойностите изразяват относителния приоритет според договорените критерии за оценка.

Ето защо подготовката от страна на специалистите от ресорните ведомства е от решаващо значение.

Те могат да обосноват своите оценки въз основа на прозрачни критерии. Финансовият орган може впоследствие да проучи как променените политически приоритети се отразяват на общия резултат.

Анализ на чувствителността чрез промяна на теглата

Чрез повтарящи се изчисления могат да се отговорят важни въпроси:

• Колко стабилен е първоначалният подбор на проектите?
• Кои проекти продължават да бъдат избрани дори при значително променени тегла?
• При кои проекти дори малки промени в параметрите водят до различно решение?
• Кои инвестиционни мерки се конкурират особено силно помежду си?
• Кои политически приоритети променят най-силно структурата на бюджета?

Тази информация може значително да подобри качеството на политическото консултиране.

9. От еднократното планиране на бюджета към непрекъснато управление

Симулацията на общинския бюджет не трябва да се ограничава само до изготвянето на годишния бюджет.

В хода на една бюджетна година основните рамкови условия могат да се променят.

Строителните разходи нарастват. Финансовите средства се отпускат или се отменят. Проектите се забавят. Възникват нови законови изисквания. Стават необходими допълнителни инвестиции.

С актуализирана база данни е възможно да се преизчислят последиците от такива промени.

Също така многогодишното инвестиционно планиране може да бъде анализирано с помощта на съответно разширен модел.

За целта се вземат предвид, наред с другото, годишните бюджетни ограничения, продължителността на проектите, времевите зависимости и наличността на ресурсите.

По този начин финансовата служба може да премине от предимно статичен подход към бюджета към динамична подкрепа при вземането на решения.

Тогава основният въпрос вече не е само:

„Кои проекти са включени в бюджета?“

А:

„Коя комбинация от проекти е най-добрата при настоящите финансови, експертни и политически условия?“

10. Прозрачност и демократична отговорност

Математическата оптимизация не трябва да се бърка с автоматизирано политическо решение.

Един оптимизационен модел може да вземе предвид само онези цели, тегла и ограничения, които са били предварително дефинирани.

Ето защо прозрачността на процеса е от решаващо значение.

За всяка симулация използваната информация за проектите, теглата, бюджетните ограничения и другите предположения трябва да бъдат документирани по разбираем начин.

Също така изчислените комбинации от проекти и промените спрямо предишни сценарии трябва да бъдат ясно видими.

Това позволява обективна дискусия относно реалните последици от различните решения.

StratePlan служи като математически инструмент за подпомагане на вземането на решения – а не като заместител на демократичния процес на формиране на волята.

11. Как една община може да започне да използва StratePlan

Първият пилотен проект може да се реализира с ограничен брой общински инвестиционни проекти.

Финансовият отдел определя наличния бюджет и събира планираните мерки.

Съответните специализирани отдели предоставят разходите и технически обоснованите им тегла.

След това данните се прехвърлят в единен списък с проекти.

Още с трите основни параметъра – идентификационен номер на проекта, разходи и тегло – може да се подготви опростен модел за оптимизация на общинското портфолио.

След първоначалното изчисление могат да се тестват алтернативни тегла и бюджетни ограничения.

Резултатите могат да бъдат представени впоследствие на работна среща с финансовата служба, във финансовата комисия или в общинския съвет.

По този начин ползата от математическата оптимизация се демонстрира въз основа на конкретни въпроси, свързани с вземането на решения на общинско ниво, без да се изисква първоначално пълно преустройство на съществуващия софтуер за управление на бюджета.

12. Заключение: Общинският съвет на бъдещето не само обсъжда бюджетни цифри – той симулира решения

Общинското бюджетно планиране е една от най-сложните задачи на публичната администрация.

Ограничените средства трябва да бъдат разпределени между множество проекти с различни професионални, социални и политически цели.

Традиционните методи достигат границите си особено когато трябва да се проучат взаимодействията между многобройни проекти и бюджетните ограничения.

StratePlan предлага допълващ подход.

Специализираните отдели оценяват степента на неотложност на своите проекти.

Финансовата служба определя финансовата рамка и консолидира данните.

Математическата оптимизация изчислява подходящи комбинации от проекти.

Политическите органи могат незабавно да сравняват различни сценарии.

Променяйте тежестта. Преизчислете портфолиото. Визуализирайте последиците. Сравнявайте сценарии. Вземайте по-обосновани решения.

По този начин статичният проект за бюджет се превръща в динамично проучваемо пространство за вземане на решения.

Не математиката определя бъдещето на един град.

Но тя може да покаже какви последствия имат различните решения в рамките на ограничен бюджет.

Колко по-голям ефект се крие във вашия общински бюджет?

Вижте как общинските инвестиционни проекти могат да бъдат математически моделирани, оптимизирани и сравнени в различни бюджетни сценарии само с няколко входни данни.

StratePlan – Симулиране на общински бюджети. Оптимизиране на портфейли от проекти. Обосноваване на политически решения.

Оптимизирайте безплатно до 15 проекта още сега →