Pilsētas budžeta optimizēšana ar mākslīgā intelekta palīdzību — Pilsētas budžeta optimizēšana — Stratēģiskā budžeta plānošana pilsētām, izmantojot mākslīgo intelektu

Pašvaldības budžeta optimizācija ar mākslīgā intelekta palīdzību: budžeta simulācija un matemātiskā optimizācija tiešraidē pilsētas domē

No statiska budžeta plāna līdz interaktīvai budžeta simulācijai finanšu komitejā

Kā būtu, ja pilsētas dome ne tikai balsotu par iesniegto budžeta projektu, bet arī sēdē varētu simulēt dažādus budžeta variantus, tos matemātiski optimizēt un salīdzināt savā starpā?

Tieši šeit savu lomu spēlē StratePlan.

Pašvaldības saskaras ar arvien grūtāku uzdevumu: pieaugošie sociālie izdevumi, infrastruktūra, kurai nepieciešama renovācija, ieguldījumi skolās, digitalizācija, klimata aizsardzība un sabiedriskās iestādes saskaras ar ierobežotiem finanšu līdzekļiem.

Izaicinājums nav tikai samazināt izdevumus vai noteikt atsevišķu projektu prioritāti atbilstoši to steidzamībai.

Izšķirošais jautājums ir:

Kāda pašvaldības projektu kombinācija pieejamā budžeta ietvaros nodrošina vislielāko iespējamo sabiedrisko, ekonomisko un stratēģisko kopējo labumu?

Izmantojot „StratePlan“, šo jautājumu var sistemātiski izpētīt, veicot matemātisku portfeļa optimizāciju.

Tajā pašvaldības administrācijas ekspertu novērtējumi, finanšu apstākļi un politiskie mērķi tiek apvienoti vienotā lēmumu pieņemšanas modelī.

Rezultāts ir jauna pašvaldības budžeta pārvaldības forma: pārredzama, izsekojama, dinamiska un tieši izmantojama politiskajās lēmējinstitūcijās.

1. Pamata problēma: viens budžets, daudzi projekti, ierobežoti līdzekļi

Aplūkosim piemēru ar kādu Vācijas pilsētu:

• Pieejamais investīciju budžets: 81 miljons eiro
• Plānotie investīciju projekti: 50
• Kopējās investīciju vajadzības: 220 miljoni eiro

Tādējādi pilsēta nevar vienlaikus finansēt visus plānotos pasākumus.

Ir jāpieņem lēmumi.

Kuras skolas tiks renovētas? Kuras ielas tiks atjaunotas? Kuras administratīvās ēkas tiks modernizētas? Kādi klimata aizsardzības pasākumi tiks īstenoti? Kuras sociālās iestādes saņems papildu līdzekļus?

Tradicionālajā budžeta plānošanā atbildes uz šiem jautājumiem bieži vien tiek rastas, veicot nozares saskaņošanu, politiskas sarunas un pakāpeniski pielāgojot atsevišķas budžeta pozīcijas.

Problēma: katrs lēmums ietekmē atlikušo finanšu rīcības brīvību citiem projektiem.

Ja ir 50 neatkarīgi izvēlējami projekti, matemātiski rodas:

²⁵⁰ = 1 125 899 906 842 624 iespējamās projektu kombinācijas.

Tas atbilst aptuveni 1,126 bilijoniem kombināciju.

Ne katra kombinācija ir pieļaujama finansiālā vai organizatoriskā ziņā. Tomēr šis skaitlis skaidri parāda, kāpēc atsevišķu projektu izvērtēšana tikai manuāli nespēj nodrošināt sistemātisku visa lēmumu telpas izpēti.

Izaicinājums slēpjas nevis atsevišķa projekta novērtēšanā, bet gan vislabākās visu projektu kombinācijas izvēlē, ņemot vērā esošos budžeta ierobežojumus.

Tieši tas ir klasisks kombinatoriskās optimizācijas uzdevums operāciju pētniecībā.

2. Vienkārša ievada: projekta ID, izdevumi un tematiskais svērums

Pašvaldības budžeta simulācija nav jāsāk ar sarežģītu IT projektu.

Vienkāršam optimizācijas modelim sākumā pietiek ar trim datiem par katru projektu:

1. Projekta ID: pasākuma unikāla identifikācija
2. Izdevumi (Expenses): projekta plānotās finanšu vajadzības
3. Svara koeficients (Weight): nozares noteikta relatīvā nozīme vai steidzamība

Svērums tiek noteikts skalā no 0,01 līdz 0,99.

Augstāka vērtība nozīmē augstāku nozares speciālistu novērtētu nozīmīgumu saskaņā ar saskaņoto novērtēšanas modeli.

Pašvaldības projektu saraksta piemērs

Ilustratīvi piemēri, nav reāli pašvaldības projektu dati.

Datus var, piemēram, sagatavot vienkāršā Excel tabulā.

Galvenā īpatnība: svērumu nosaka atbildīgās nozares

„StratePlan” nedrīkst patstāvīgi lemt, vai skola ir svarīgāka par ceļu vai ugunsdzēsēju dienests steidzamāks par administratīvo ēku.

Šī profesionālā kompetence pieder atbildīgajām ministrijām un specializētajām nodaļām.

Izglītības nodaļa pārzina skolu būvtehnisko stāvokli un faktisko renovācijas nepieciešamību. Ceļu un inženierbūvju pārvalde pārzina infrastruktūru, ceļu stāvokli un tehniskos riskus. Ugunsdzēsības dienests pārzina savas operatīvās prasības. Sociālo lietu nodaļa var novērtēt sociālo iestāžu nozīmi sabiedrībā.

Tāpēc svēruma koeficientus pirms budžeta simulācijas nosaka attiecīgo departamentu speciālisti.

Novērtējumā var ņemt vērā, cita starpā, steidzamību, stratēģisko nozīmi, ietekmi uz sabiedrību, tehniskos riskus un laika prasības.

Lai svēruma koeficienti būtu salīdzināmi starp dažādām struktūrvienībām, visām specializētajām nodaļām būtu jāizmanto vienota novērtēšanas tabula.

Finanšu nodaļa koordinē šo procesu un apkopojas datus.

Speciālās zināšanas paliek pašvaldības pārvaldē. „StratePlan“ veic iespējamo projektu kombināciju matemātisko analīzi.

3. No tehniskās svēršanas līdz matemātiskajai lēmumu telpai

Katram projektam tiek definēts binārs lēmuma mainīgais:

_xi ∈ {0,1}

• 1: projekts tiek iekļauts aprēķinātajā portfelī;
• 0: projekts netiek iekļauts aprēķinātajā portfelī.

Ja ir 50 projekti, tad rodas 50 binārie lēmuma mainīgie.

StratePlan izpēta šo mainīgo iespējamos kombināciju, ņemot vērā pieejamo budžetu un citus definētos ierobežojumus.

Vienkāršots matemātiskais modelis ir šāds:

Maksimizējiet svērto projekta vērtību:

Max Σ (_wi×xi)

Ievērojot budžeta ierobežojumu:

Σ (_ci×xi) ≤ B

Kur:

• _wi: nozares noteiktais svērums
• _ci: plānotie projekta izdevumi
• _xi: binārs izvēles lēmums
• B: pieejamais budžets

Šis vienkāršotais modelis parāda, kā tehniskos novērtējumus un finanšu ierobežojumus var matemātiski savienot.

Tas maksimizē atlasīto projektu svērumu summu. Tas automātiski nav pielīdzināms monetārā ROI maksimizēšanai vai pilnīgai sociālās ietekmes novērtēšanai.

Atkarībā no konkrētā optimizācijas modeļa var ņemt vērā arī citus kritērijus, piemēram, projektu savstarpējo atkarību, resursu ierobežojumus, likumiskās saistības vai daudzgadu budžeta ierobežojumus.

Mērķis nav finansēt pēc iespējas vairāk projektu, bet gan identificēt labāko iespējamo projektu kombināciju saskaņā ar definētajiem kritērijiem pieejamo līdzekļu ietvaros.

4. Budžeta simulācija tiešraidē Finanšu komitejā vai pilsētas domē

Patiesā pievienotā vērtība rodas tad, ja matemātiskā optimizācija tiek tieši integrēta politiskajā lēmumu pieņemšanas procesā.

Iedomāsimies Finanšu komitejas sēdi.

Finanšu departaments prezentē budžeta projektu ar 50 projektiem un pieejamo investīciju budžetu 81 miljonu eiro apmērā.

Nozaru departamenti iepriekš ir novērtējuši savus projektus un noteikuši atbilstošos svērumus.

StratePlan, pamatojoties uz to, aprēķina optimizētu projektu portfeli.

Ekrānā parādās atlasītie projekti, tiem nepieciešamie budžeta līdzekļi, atlikušās budžeta rezerves un modelī iegūtais kopējais novērtējums.

Tagad sākas politiskā diskusija.

Scenārijs A: Sākotnējais aprēķins

Finanšu komiteja vispirms izskata projektu kombināciju, pamatojoties uz sākotnēji noteiktajiem svara koeficientiem.

Kādi projekti būtu jāīsteno, ja budžets ir 81 miljons eiro un ja tehniskie novērtējumi paliek nemainīgi?

StratePlan sniedz aprēķinātu projektu kombināciju kā pamatu lēmuma pieņemšanai.

Scenārijs B: Izglītībai tiek piešķirta augstāka prioritāte

Kāds pilsētas domes loceklis uzdod jautājumu:

„Kas notiks, ja mēs piešķirsim lielāku svarīgumu mūsu skolu renovācijai?”

Izvēlēto skolu projektu svars, piemēram, tiek palielināts no 0,75 līdz 0,95.

Pēc tam tiek atkārtoti aprēķināts viss projektu portfelis.

Komisija var nekavējoties izvērtēt:

• Kādi skolu projekti tagad tiks izvēlēti?
• Kādi citi projekti, iespējams, tiks izslēgti?
• Kā mainās kopējais novērtējums?
• Vai budžets tiek ievērots?
• Kādi politiskie mērķu konflikti rodas?

Tā vietā, lai apspriestu tikai atsevišķas budžeta pozīcijas, komisija var izprast, kā prioritāšu maiņa ietekmē visu projektu portfeli.

Scenārijs C: lielāks uzsvars uz infrastruktūru

Vēl viens loceklis ierosina piešķirt lielāku nozīmi ceļiem, tiltiem un pašvaldības ēkām.

Attiecīgie svēruma parametri tiek pielāgoti.

StratePlan aprēķina jaunu projektu kombināciju.

Pēc tam rezultātus var tieši salīdzināt ar sākotnējo scenāriju un izglītības scenāriju.

Tādējādi kļūst redzams, kādu ietekmi uz vienu un to pašu budžetu rada dažādi politiskie prioritārie virzieni.

Scenārijs D: Budžets mainās

Simulācijā var iekļaut arī pieejamo budžetu.

Kas notiek, ja vietā 81 miljoniem eiro ir pieejami tikai 75 miljoni eiro?

Vai arī, ja papildu finansējums palielina budžetu līdz 90 miljoniem eiro?

StratePlan var no jauna optimizēt projektu kombināciju, ņemot vērā mainītos budžeta ierobežojumus.

Tādējādi tiek apspriests ne tikai budžeta apjoms, bet arī konkrētā ietekme uz īstenojamajiem projektiem.

5. Salīdzināt scenārijus, nevis atsevišķi apspriest katru pozīciju

Galvenā priekšrocība ir dažādu budžeta variantu sistemātiska salīdzināšana.

Faktiskie rezultāti tiek iegūti, veicot aprēķinus ar pilnīgiem projekta datiem.

Tādējādi finanšu komitejas locekļi var redzēt, kuri projekti paliek iekļauti visos scenārijos un kuri projekti ir atkarīgi no svara koeficientu izmaiņām.

Tāpat var izvērtēt, kuri projekti savstarpēji konkurē par tiem pašiem budžeta līdzekļiem.

Jebkura parametra izmaiņa var izraisīt jaunu matemātisku aprēķinu visam projektu portfelim.

Ir būtiski, lai izmantotie svērumi, budžeta pieņēmumi un aprēķinu rezultāti tiktu dokumentēti.

6. Jaunā sadarbība starp nozaru ministrijām, finanšu departamentu un politiskajām institūcijām

Matemātiskās budžeta simulācijas ieviešana nemaina demokrātiskās kompetences.

Tā maina informācijas bāzi, uz kuras pamata tiek pieņemti lēmumi.

Nozaru departamenti novērtē

Atbildīgās specializētās nodaļas sniedz informāciju par projektiem, plānotajiem izdevumiem un nozares svēruma koeficientiem.

Tās pārzina savu pasākumu tehniskās, sociālās un organizatoriskās prasības un vislabāk spēj novērtēt attiecīgo steidzamību.

Finanšu nodaļa koordinē un veido modeļus

Finanšu nodaļa apkopo projekta informāciju, pārbauda pieejamos budžeta līdzekļus un nodrošina atbilstošo finanšu un tiesisko nosacījumu ievērošanu.

Tā sagatavo budžeta simulāciju un nodrošina, ka svērumi balstās uz pārskatāmu, starpdienestu salīdzināmu pamatu.

Finanšu komiteja veic simulācijas un apspriež

Finanšu komitejā tiek prezentēti sagatavotie scenāriji.

Politiskās prioritātes var modelēt kā mainītus svērumus vai budžeta parametrus un pēc tam pārrēķināt.

Tādējādi kļūst redzams, kādas sekas noteiktas prioritātes rada visam investīciju portfelim.

Pilsētas dome pieņem lēmumu

Galīgā politiskā atbildība paliek demokrātiski leģitimēto lēmumu pieņēmēju ziņā.

StratePlan neaizstāj ne administrācijas profesionālo novērtējumu, ne politisko lēmumu.

Tehnoloģija aprēķina definēto pieņēmumu sekas. Politika lemj, kuriem mērķiem un prioritātēm jābūt noteicošajiem.

7. Obligātie uzdevumi, projektu savstarpējās atkarības un likumā noteiktās prasības

Ne katrs pašvaldības pasākums var tikt brīvi plānots.

Modelēšanā ir attiecīgi jāņem vērā likumā noteiktie obligātie uzdevumi, līgumiskās saistības vai jau saistoši pieņemtie pasākumi.

Vienkāršas budžeta simulācijas nolūkā sākotnēji no pieejamā budžeta var atskaitīt fiksētos izdevumus.

Tikai atlikušais rīcībā esošais budžets pēc tam tiek optimizēts, lai izvēlētos papildu projektus.

Piemērs

• Kopējais budžets: 81 miljons eiro
• Saistoši noteikti pasākumi: 21 milj. €
• Atlikušais optimizējamais budžets: 60 miljoni eiro

Obligātie pasākumi tiek dokumentēti atsevišķi, un tos nav nepieciešams atkārtoti izskatīt kā brīvi izvēlējamos projektus.

Svarīgas ir arī projektu savstarpējās atkarības.

Piemēram, ja ēkas energoefektivitātes uzlabošana ir obligāti saistīta ar jumta renovāciju, šos pasākumus nedrīkst novērtēt neatkarīgi viens no otra.

Vienkāršotā modelī šādus pasākumus var apvienot vienā kopējā projektā.

Paplašinātos optimizācijas modeļos attiecīgās atkarības var arī skaidri attēlot kā papildu nosacījumus.

Tādējādi aprēķins joprojām balstās uz faktiskajiem organizatoriskajiem un juridiskajiem apstākļiem.

8. Kāpēc svēršana ir politiskās simulācijas atslēga

Svērums no 0,01 līdz 0,99 veido saikni starp ekspertu novērtējumu un matemātisko aprēķinu.

Tā ļauj dažādas prioritātes modelēt kā parametrus.

Šajā sakarā ir jāizdara svarīga atšķirība:

Svara koeficients nav objektīva patiesība, bet gan dokumentēts novērtējums noteiktā modelī.

Skolas projekts ar svērumu 0,95 automātiski nav sabiedrībai vērtīgāks nekā infrastruktūras projekts ar svērumu 0,80.

Šie rādītāji atspoguļo relatīvo prioritāti saskaņā ar saskaņotajiem novērtēšanas kritērijiem.

Tāpēc izšķiroša nozīme ir ministriju speciālistu veiktajai sagatavošanai.

Viņi var pamatot savus vērtējumus, balstoties uz pārredzamiem kritērijiem. Pēc tam finanšu komiteja var izvērtēt, kā mainītās politiskās prioritātes ietekmē kopējo rezultātu.

Jutīguma analīze, mainot svērumus

Veicot atkārtotus aprēķinus, var atbildēt uz svarīgiem jautājumiem:

• Cik stabila ir sākotnējā projektu atlase?
• Kuri projekti tiek izvēlēti pat tad, ja svara koeficienti ir ievērojami mainīti?
• Kuros projektos pat nelielas parametru izmaiņas izraisa atšķirīgu lēmumu?
• Kādi ieguldījumu pasākumi īpaši spēcīgi konkurē savā starpā?
• Kādi politiskie prioritāšu noteikumi visvairāk ietekmē budžeta struktūru?

Šī informācija var ievērojami uzlabot politisko konsultāciju kvalitāti.

9. No vienreizējas budžeta plānošanas uz nepārtrauktu vadību

Pašvaldības budžeta simulācija nav jāierobežo tikai ar ikgadējo budžeta sastādīšanu.

Budžeta gada laikā var mainīties būtiski apstākļi.

Celtniecības izmaksas pieaug. Tiek piešķirti vai atcelti finansējumi. Projekti kavējas. Rodas jaunas likumiskas prasības. Kļūst nepieciešamas papildu investīcijas.

Izmantojot atjauninātu datu bāzi, šādu izmaiņu ietekmi var aprēķināt no jauna.

Ar atbilstoši paplašinātu modeli var izvērtēt arī daudzgadu investīciju plānošanu.

Šim nolūkam tiek ņemti vērā, cita starpā, gada budžeta ierobežojumi, projektu ilgums, laika atkarības un resursu pieejamība.

Tādējādi finanšu pārvalde var pāriet no galvenokārt statiskas budžeta analīzes uz dinamisku lēmumu pieņemšanas atbalstu.

Tad galvenais jautājums vairs nebūs tikai:

„Kādi projekti ir iekļauti budžetā?“

Bet gan:

„Kura projektu kombinācija ir vislabākā, ņemot vērā pašreizējos finanšu, tehniskos un politiskos apstākļus?“

10. Pārredzamība un demokrātiskā atbildība

Matemātisko optimizāciju nedrīkst sajaukt ar automatizētu politisku lēmumu.

Optimizācijas modelis var ņemt vērā tikai tos mērķus, svērumus un ierobežojumus, kas iepriekš ir definēti.

Tāpēc procesa pārredzamība ir izšķiroša.

Katrai simulācijai ir skaidri jādokumentē izmantotā informācija par projektiem, svērumi, budžeta ierobežojumi un citi pieņēmumi.

Tāpat jābūt redzamām aprēķinātajām projekta kombinācijām un izmaiņām salīdzinājumā ar iepriekšējiem scenārijiem.

Tas ļauj veikt objektīvu diskusiju par dažādu lēmumu faktisko ietekmi.

StratePlan kalpo kā matemātisks instruments lēmumu pieņemšanas atbalstam – nevis kā demokrātiskas gribas veidošanas aizstājējs.

11. Kā pašvaldība var sākt darbu ar StratePlan

Pirmā izmēģinājuma fāze var tikt veikta ar ierobežotu skaitu pašvaldības investīciju projektu.

Finanšu nodaļa nosaka pieejamo budžetu un apkopo plānotos pasākumus.

Attiecīgās specializētās nodaļas iesniedz izdevumus un to profesionāli pamatotos svērumus.

Pēc tam dati tiek pārnesti vienotā projektu sarakstā.

Jau ar trim pamatparametriem — projekta identifikācijas numuru, izdevumiem un svērumu — var sagatavot vienkāršotu pašvaldības portfeļa optimizācijas modeli.

Pēc pirmā aprēķina var pārbaudīt alternatīvus svērumus un budžeta ierobežojumus.

Rezultātus pēc tam var prezentēt seminārā kopā ar pašvaldības finanšu nodaļu, finanšu komitejā vai pilsētas domē.

Tādējādi matemātiskās optimizācijas lietderība tiek demonstrēta, balstoties uz konkrētiem pašvaldības lēmumu jautājumiem, nepieprasot sākotnēji pilnīgu esošās budžeta programmatūras pārveidošanu.

12. Secinājums: Nākotnes pilsētas dome ne tikai apspriež budžeta skaitļus – tā simulē lēmumus

Pašvaldības budžeta plānošana ir viens no visprasīgākajiem valsts pārvaldes uzdevumiem.

Ierobežotie līdzekļi ir jāsadala starp daudziem projektiem ar dažādiem profesionāliem, sociāliem un politiskiem mērķiem.

Tradicionālās metodes sasniedz savas robežas jo īpaši tad, ja ir jāizpēta mijiedarbība starp daudziem projektiem un budžeta ierobežojumiem.

„StratePlan“ piedāvā papildu pieeju.

Atbildīgās nodaļas novērtē savu projektu steidzamību.

Finanšu nodaļa nosaka finanšu ierobežojumus un konsolidē datus.

Matemātiskā optimizācija aprēķina piemērotas projektu kombinācijas.

Politiskās institūcijas var tieši salīdzināt dažādus scenārijus.

Mainīt svērumu. Pārrēķināt portfeli. Padarīt redzamas sekas. Salīdzināt scenārijus. Pieņemt pamatotākus lēmumus.

Tādējādi no statiska budžeta projekta izveidojas dinamiski izpētāma lēmumu pieņemšanas telpa.

Ne matemātika lemj par pilsētas nākotni.

Taču tā var parādīt, kādas sekas rada dažādi lēmumi ierobežota budžeta ietvaros.

Cik daudz lielāka ietekme slēpjas jūsu pašvaldības budžetā?

Uzziniet, kā ar nelielu ievadīto datu daudzumu matemātiski modelēt, optimizēt un dažādos budžeta scenārijos salīdzināt pašvaldības investīciju projektus.

StratePlan – simulējiet pašvaldību budžetus. Optimizējiet projektu portfeļus. Pamatojiet politiskos lēmumus.

Optimizējiet līdz pat 15 projektiem bez maksas jau tagad →