Файл: Смирнов, О. Р. Надежность судовых энергетических установок.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 98

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рассмотрение этих выражений показывает, что на уровне судна В общем случае могут быть использованы два критерия экономиче­ ской эффективности: удельные приведенные затраты и коэффициент рентабельности. Остальные критерии: приведенные затраты, масса

прибыли

и

чистая прибыль — использованы быть

не могут, по­

скольку

их

экстремум по судну не обеспечивает такового по гру­

зопотоку

и,

следовательно, их вычисление должно

производиться

по всем судам серии.

Уровень судового оборудования. Как нетрудно видеть, на уровне судового оборудования справедливы те же результаты, что в ранее рассмотренной задаче. Таким образом, применительно к двум рас­ смотренным задачам можно сделать вывод о том, что при обосновании характеристик судна и его СЭУ только критерий удельных приве­ денных затрат и коэффициент рентабельности, вычисленные по судну, могут служить целевой функцией оптимизации. Что же ка­ сается других критериев, то их вычисление должно производиться по всем судам серии.

В резюме можно отметить, что получены два критерия экономи­ ческой эффективности транспортного судна: удельные затраты и сред­ негодовой коэффициент рентабельности, причем оба дают одинаковый результат лишь в случае, когда сравниваемые варианты обеспечи­ вают одинаковый уровень удовлетворяемой потребности. В общем же случае они существенно различны как по своему экономическому содержанию, так и по результатам оптимизации.

Выбор того или иного из указанных критериев определяется характером решаемой задачи. Прежде чем приступить к анализу экономических задач, связанных с надежностью СЭУ, остановимся на вопросах учета фактора времени в расчетах экономической эф­ фективности.

§24. УЧЕТ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ

Ранее отмечалось, что расчет величин, входящих в критерий экономической эффективности, должен осуществляться с учетом фактора времени, т. е. необходимо учесть тот факт, что чем позже сделаны затраты и раньше получен эффект, тем это выгоднее народ­ ному хозяйству. Рассмотрим некоторые вопросы учета фактора вре­ мени или метода сравнения разновременных затрат.

Пусть в момент времени t имеется некоторая сумма денежных средств К., которая может быть использована в качестве капиталь­ ных вложений для удовлетворения определенных потребностей.

Рассмотрим, кроме момента t, момент времени t + At и пред­ положим, что значимость рубля при переходе от момента t к мо­ менту t + At изменяется на величину, пропорциональную длине промежутка At.

Коэффициент пропорциональности в указанном соотношении обозначим через Еп. Тогда, как нетрудно видеть, справедливо сле­

дующее соотношение

для изменения

значимости величины

К (t):

К (t

4- At) — К (t) =

ЕаК (t) At.

(7.26)

266


Деля обе части равенства (7.26) на

Д/ и переходя к пределу при

At —* 0, получаем:

 

 

 

 

 

К' (0 = Епк (0-

(7.27)

Интегрируя (7.27)

от t x до t 2 (t2

> tx) и разрешая относительно

К (/2)!

окончательно получаем

 

 

 

 

КУа) = К ( Ы / п(**~*i).

(7.28)

Из

(7.28) следует,

что величина

капитальных

вложений растет

с экспоненциальной скоростью, имея интенсивность роста, равную Еп. Ясно также, что эта интенсивность имеет размерность, обратную размерности-времени.

Пусть теперь t x = 0, a t 2 — текущий момент времени t.

В этих

обозначениях выражение (7.28) можно переписать в виде

 

K{t) = K (0) / п< .

 

(7.29)

Положим в (7.29) величину t равной t

=

= Т П, в этом случае.

К (Тп) = к (0) е.

 

 

Таким образом, величина Тп =

равна

времени, в

течение

£п

 

 

 

которого величина капитальных вложений увеличивается в е раз. По аналогии с другими приложениями экспоненциального закона (см. показательное распределение случайных величин, экспонен­ циальный закон надежности, соответствующие зависимости, опи­ сывающие радиоактивный распад и т. д.) будем называть величину Тп средним времени жизни капитальных вложений. Такое название оправдано тем обстоятельством, что это время является тем перио­ дом, после которого дальнейшее увеличение капитальных вложений обеспечивается, главным образом, не за счет имевшихся в начальный момент средств, а за счет их прироста в промежутке времени (0, Тп), т. е. после момента Тп величина первоначальных капиталовложений не оказывает сколь-либо значительного влияния на сумму капи­ тальных вложений в будущем по сравнению с приростом этих вло­ жений за время Тп.

Выражение (7.28) можно рассматривать как формулу приведения

капитальных вложений, осуществляемых

в момент

tu к моменту

> tx. Аналогично можно

осуществить

приведение капитальных

вложений, имеющихся в момент

к моменту t v

Очевидно, что

в этом случае будем .иметь

 

 

 

 

Кпр{Ы =

К & )е ~ Еп(‘’г *1).

(7.30)

В соответствии с (7.30) капитальные вложения, имеющиеся в про­ извольный момент времени t и приведенные к начальному моменту, будут равны

Knp(0) = K(t)e~Eat ,

(7.31)

267


Выражения (7.29) и (7.31) можно объединить следующим образом:

Kup(t0) = K(t)eBa(t^ \

(7.32)

где tо — момент приведения.

Промежуток (t0, О будем называть в дальнейшем периодом

приведения, а величину В (£)=е~£п О'г'Л)— коэффициентом

приве­

дения.

Очевидно, что в случае приведения к начальному мо­

менту

времени коэффициент приведения имеет вид: В (t) =

е~ Е"1.

Будем также предполагать значение интенсивности Еп нормирован­ ной величиной и обозначать ее в связи с этим через Епп.

Рис. 64. Сравнение разновременных затрат.

Нетрудно видеть, что формула приведения (7.32) справедлива не только применительно к капитальным вложениям, но и для дру­ гих видов затрат, если в случае их более позднего осуществления они могут быть использованы в виде капитальных вложений для удовлетворения других потребностей.

Используем теперь полученные выше результаты для сравнения затрат, которые делаются в различные моменты времени.

Пусть затраты величиной З х и 3 2 делаются в моменты времени tx

и1 2 соответственно (рис. 64, а). Требуется их просуммировать. Без

учета фактора времени величина суммы затрат будет:

з= 3 1 + 3 2.

Сучетом фактора времени указанная сумма будет зависеть от мо­

мента приведения. Выбирая

в качестве такового

моменты

tlt t 2

и произвольный, но фиксированный момент времени

t0 > t2,

будем

соответственно иметь:

 

 

 

 

 

Зпр(^) =

31 +

32Г Внп('»",1);

 

 

3np(^) =

3 / Hn(^

l) + 32;

 

 

3np(Q = 3 / Нп(^

+

з / нп(^ Ч

 

(7.33)

268


Различия в величине суммы затрат 3 1 и 3 2, определенной равен­ ством (7.33), объясняются разницей во времени использования за­ трат. Так, в первом случае (3 (7,)) ни один из видов затрат использо­ ван не был. Во втором случае (3 (t2)) затраты З хиспользовались в про­ межутке (t0— ^). В третьем (3 (^0)) оба вида затрат использовались в промежутках времени (t0— t j и (t 0— t2) соответственно.

Нетрудно видеть, что если имеются затраты З х, 3 2, • . •, 3„, сделанные в моменты tu t2, . . ., tn соответственно, то их сумма, вычисленная в произвольный, но фиксированный момент времени t0, . будет иметь вид .

П

 

 

Зир( * „ ) = £

3 / - М

(7.34)

■t=i

 

Пусть теперь требуется просуммировать затраты, распределен­ ные с постоянной интенсивностью (плотностью) з на промежутке (^i, t2) (рис. 64, б). Очевидно, что без учета фактора времени затраты,

сделанные к моменту t

U6 (ti, ^а) 1. .'будут равны 3 (t) =

з

( t t±)

и что 3'

(t) — з. Учтем теперь фактор времени и проведем суммиро­

вание в

произвольный

момент t 0. Для этого промежуток

(tu t2)

точками

№ , t(2), . . .,

tn~l разделим на п равных

частей

длиною

и отнесем расходы на t-м промежутке (г = 1, 2,

. . .,

п)

к точке

tw (tw

= t2). Тогда в соответствии с (7.34) будем иметь

 

 

 

з „Р( д = 2 з д * / нп(<о~<(,>).

 

 

(7-35)

 

 

(=1

 

 

 

Переходя в (7.35) к пределу при Л<- *0 (га—*оо), окончательно получим

 

 

 

 

 

 

1

2

(7.36)

 

 

 

 

3nv{Q =

3 \ e E^ ^ d t .

 

 

 

 

 

 

ti

 

В случае,

когда

t 0

=

t 1

= 0, a

t 2

— текущее время, затраты (7.36),

приведенные к

начальному моменту времени, будут иметь вид

 

 

 

 

 

 

 

t

(7.37)

 

 

 

 

 

Зпра) = з \ е ~ Е™‘ dt.

 

 

 

 

 

 

 

о

 

В случае,

если

t

=

оо

(период приведения бесконечно

велик) за­

траты (7.37), приведенные к начальному моменту времени, оказы­ ваются равными

 

ОО

 

 

Зпр (оо) =

з j е~Е^

dt = 2^ — = зТ„,

(7.38)

^

^

^НП

 

т. е. они будут равны затратам в промежутке Тп, вычисленным без учета фактора времени.

Пусть теперь интенсивность затрат в промежутке (tly t2) является произвольной кусочно-непрерывной функцией времени (рис. 64, в),

т. е. 3' (t) = з (t).

269