Файл: Алексеев, А. М. Сетевые модели в перспективном планировании развития производства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

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

ная — «сверхрентабельные» варианты развития шахт, сформиро­ ванные взамен отброшенных.

Размерность матрицы, таким образом, остается неизменной, от итерации к итерации сохраняется допустимый план отрасли — луч­ ший на предыдущем шаге. Это обеспечивает невозрастание функ­ ционала отраслевой задачи: всегда есть возможность сохранить план предыдущей итерации. С другой стороны, постоянное об­ новление вариантов развития, сформированных с учетом резуль­ татов предыдущих итераций, объективного сопоставления сущест­ венности ограничений и рентабельности способов, призвано обес­ печить стабильное уменьшение значений функционала.

Необходимость включения программы анализа матрицы отрас­ левой задачи выявилась уже после первых итераций. Выяснилось, что размеры матрицы, в значительной степени влияющие на ско­ рость решения отраслевой задачи, почти всегда могут быть умень­ шены путем отсеивания избыточных столбцов (способов) и строк (ограничений) после весьма несложного исследования. Более того, в ходе этого исследования может быть выявлена принципиальная неразрешимость отраслевой задачи с данным набором вариантов и тем самым предсказан результат продолжительных расчетов.

Исследование матрицы отраслевой задачи базируется на ее блочной структуре: для каждого предприятия должен быть выбран один вз заданных вариантов развития. Это дает возможность оце­ нить максимальный и минимальный выпуск продукции каждого предприятия и границы потребления ресурсов в каждый год пла­ нового периода. Вместо набора вариантов но каждому предприя­ тию записываются два предельных состояния: минимальное, со­ ставленное из минимальных компонент блока, и максимальное, составленное из максимальных компонент. Эти состояния в общем случае недостижимы и служат только границами изменения ком­ понент способов.

В дальнейшем проводится три сопоставления. Первое позволя­ ет выявить избыточные ограничения сравнением суммы мини­ мальных объемов производства с плановым заданием. В случае, когда плановое задание обеспечивается даже минимальными обч,омами производства, ограничение избыточно и поэтому отбрасывается.

Второе сопоставление позволяет предсказать неразрешимость сформированной задачи: если производственное задание хотя бьг для одного года планового периода не может быть удовлетворено даже максимальными объемами производства на всех предприя­ тиях, то система неравенств несовместна.

Третье сопоставление служит для отбора излишних, заведомо неприемлемых вариантов развития. Сопоставляется сумма мини­ мальных объемов производства на одном предприятии и макси­ мальных объемов производства на остальных, с одной стороны, и производственное задание — с другой. Если производственное задание при этом остается невыполненным, то это означает, что минимальный объем производства на изучаемом объекте не мо-

75


 

 

Соотношение предельных объемов

Шахты >

1

1 2 1 3 |

4 I 5 1 6___

Марки

/ПериодьImax. jmin. max. min.Jmax. min. max. min Jmax. min. max. min.

Г

I

5,20

5,00

 

 

 

 

 

_

 

0,72

0,70

 

II

9,26

7,39

 

 

1,11

0,14

 

III

11,42

9,79 — —

— 1,28 0

Ж

I

10,10

9,90

 

 

 

 

 

_

1,46

1,40

 

II

17,98 14,35

2,23

0,28

 

III

22,17 19,00

— — — 2,56 0

Всего

I

15,30 15,00 4,27

3,75

6,0

6,0

5,3

5,0

8,0 7,75

7,23

7,00

 

II

27,25 21,75

12,75 5,25 15,9

8,4 10,9

7,0 15,8 7,75 11,16

1,40

 

III

13,60 28,80

14,40

0

19,2

3,6 12,8

3,0

192

0

12,8

0

жег быть компенсирован выпуском продукции на других пред­ приятиях и поэтому никогда не будет выбран. Тем самым уста­ навливается неприемлемость варианта развития, предполагающе­ го выпуск такого количества продукции. После проведения ука­ занного сопоставления по всем объектам отрасли матрица может быть значительно сокращена в результате отбрасывания излиш­ них вариантов. Теперь предельные состояния по каждому пред­ приятию могут измениться, и всю процедуру сопоставлений име­

ет смысл

провести снова.

В табл.

8 приведены предельные объемы добычи на каждой

шахте по маркам в каждом из трех периодов. По шахтам 2,5 щ б предусмотрены варианты закрытия, в связи с этим минимальный объем добычи в последнем периоде равен нулю. Методами пред­ ложенного анализа установлено, что закрытие шахт 1, 3, 4, 7, 8 недопустимо.

Сопоставление суммы минимальных объемов добычи на шахтах с производственным заданием обнаруживает избыточность огра­ ничений 4, 5 и 6: задание по выпуску продукции здесь выполняет­ ся при любом наборе вариантов, даже самом неблагоприятном..

Помимо уменьшения размеров матрицы проведенный анализ позволяет указать пределы, в которых изменения мощности и го­ довых объемов капитальных вложений ие приводят к появлению избыточных вариантов. Эта информация передается непосредст­ венно в программу формирования вариантов и в дальнейшем избавляет систему от бесполезных расчетов.

Рассмотрим результаты серии итераций, проведенных по схеме «ОРФОплан».

На первой итерации из случайно подобранных вариантов не удалось составить допустимый план. Задание по добыче угля мар­ ки Ж оказалось выполненным лишь на 68%. В связи с этим дис­ кретные оценки ограничений по добыче угля показали высокую дефицитность этой марки.

Т а б л и ц а 8

добычи и планового задания

 

7

 

8

9

 

10

 

И

 

Задание

КГ» огра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

min

max

min

max

 

min

max

min

max

min

по добыче

ничений

 

 

 

4,95

4,95 2,62 2,20

0,72

 

0

0,72

0

14,93

12,85

13,29

1

13,75 12,62

3,50

2,73

8,20

 

0,63

8,20

0,63

44,03 24,145

25,96

2

17,30

15,84 3,86

1,92

8,64

 

7,02

8,64

7,02

51,14 41,59

49,00

О

 

О

0,55

0,55 3,30

3,24

1.68

 

0

1,68

0

27,40

23,59

17,65

4

1,53

1,40

5,0

3,72

16,40

 

1,47 16,40

1,47

80,89

34,59

33,32

5

1,92

1,76

5,74

2,88

20,60

16,38 20,60 16,38

98,31

61,50

61,30

6

5,50

5,50

5,50

5,38

2,40

 

0

2,40

0

61,90

55,38

57,08

7

15,27

14,02 8,30

6,20

24,60

 

2,10 24,60

2,10 166,53

75,97

99,50

8

19,20 17,60 9,60

4,80

28,80 23,40 28,80 23,40 198,40 104,60

164,00

9

На второй итерации в систему введены преимущественно такие варианты, которые предполагают реконструкцию в начале плано­ вого периода. В этом случае сверхрентабелыюсть отражала требо­ вание повышения объемов добычи дефицитной марки угля в пер­ вые годы планового периода. В результате этой итерации найден допустимый план развития шахтного фонда района.. При этом вы­ явилось недоиспользование объемов капитальных вложений и зна­ чительная недогрузка мощностей строительной базы в последние годы планового периода.

Нулевые оценки объемов капитальных вложений поощрили проведение вторичных реконструкций в процессе формирования иа третьей итерации новых сверхрентабельных вариантов развития шахт. Этим созданы предпосылки повышения загрузки мощностей строительной базы и уровня производительности труда.

Сопоставляя значения функционала на второй и третьей ите­ рациях (соответственно 20,99 и 20,07 млн. чел.-смен), можно кон­ статировать улучшение приблизительно на 5% и. Интересно, что различие значений функционала на непрерывном и целочисленном решениях (алгоритм оптимизации предполагает решение обеих за­ дач) весьма стабильно и в нашем случае составляет 12%. Сравне­ ние решений показывает значительное расхождение планов па второй и третьей итерациях. Преимущественное проведение ре­ конструкции в первые годы планового периода (вторая итерация) привело к значительному росту производительности труда в пер­ вом десятилетии; по результатам третьей итерации видно, что иа этот раз повышение производительности труда в первой половине периода несущественно, основной прирост достигается за счет вы­ хода на новый технологический уровень во второй половине пла­ нового периода (см. табл. 9).

11

Как известпо, процедура Браупа, лежащая в основе алгоритма оп

. тимизации,

представляет собой медленно сходящий процесс.

76

77

 


Т аблица 9

Увеличение производительно­ сти труда за пятилетие (отно­ сительно исходного уровня первого года)

Помимо прямого улучшения от­ раслевого плана удалось установить целый ряд структурных особенностей отраслевой задачи. В частности, уже на второй итерации выяснилось не­

Пятилетия соответствие задания по добыче и

итера­

Ч

2

3

 

марочного состава добываемого угля

ции

*

(табл. 10). Объемы добычи по мар­

 

 

 

 

 

и

1,7

1,9

2,3

2,35

ке Г на разных итерациях значитель­

h i

1,1

1,2

4,1

6,5

но превосходят, заданный уровень.

Уменьшение добычи по этой марке приводит к понижению производст­ венных мощностей и невыполнению задания по другой марке — /К.

В связи с этим очевидна необходимость корректировки произ­ водственного задания посредством координации с моделью более высокого уровня — отраслевой моделью угольной промышленно­ сти. Анализ баланса капитальных вложений показал их устойчи­ вую избыточность. Эго объясняется намеренно завышенным зна­ чением удельных капитальных вложений, принятых равными 3,5 руб/т (вместо 2,8—3,0 руб/т, фактически выделяемых в по­ следние годы). Сознательное завышение этого показателя пресле­ довало две цели: обеспечить допустимость исходной системы огра­ ничений и выявить объективно необходимый объем капитальных вложений (ОКВ) в систему. Из табл. 11 видно, что минимальный избыток капитальных вложений составил 4,5 млн. руб. (в четвер­ том году планового периода), т. с. 11,2% их общего объема. В пе­ ресчете на удельные капитальные вложения это равно 0,4 руб/т. Таким образом, для функционирования группы шахт Новокузнец­ кого района Кузбасса достаточными являются удельные капита­ ловложения в размере 3,1 руб/т, что весьма близко к реально су­ ществующему уровню.

Таблица 10

Год планового периода

Избыточные

Недогружен­

капиталовло­

ные мощнос­

жения

ти строитель­

 

 

ной базы

млн.

%

млн.

% К

рУб.

к ОКВ

РУб.

М О Щ ­

 

 

 

Н О С Т И

Год планового периода

Избыточные Недогружен­ капиталовло­ ные мощнос­ жения ти строитель­

ной базы

млн.

%

млн.

% К

 

 

 

РУб.

к ОКБ

руб.

• М О Щ ­

 

 

 

Н О С Т И

1

15,8

39,0

0.35

3,2

и

18,5

28,0

0,50

2,18

2

10,7

27,0

1,00

6,3

12

25,7

35,0

4,46

19,8

3

12,1

30,5

4,60

25,0

13

31,1

43,5

6,10

25,0

4

4,5

11,2

14

32,1

43,5

6,16

25,0

5

7,5

18,0

____ 1

15

33,4

45,5

6,28'

25,0

6

8,4

20,0

____

16

33,9

46,2

6,37

25,0

7

17,8

39,0

5,81

25,0

17

26,4

32,0

0,02

0,08

8

14,9

28,6

1,31

6,0

18

34,3

46,2

6,57

25,0

9

19,4

35,4

3,17

14,2

19

32,5

44,2

6,44

25,0

10

16,8

26,6

“ I 20

27,5

36,5

4,21

18,1

 

 

 

78


Т а б л и ц а 11

Соотношение задания по добыче и марочного состава угля по периодам, млн. т

 

 

 

Малка Ж

 

Марка Г

Общая добыча

Показатель

I

XI

Ш

I

11 ill

I

И

I I I

 

 

 

Задание

по

добы­

 

 

17,65

33,32 61,30 57,08

99,5

164,0

че ....................

13,29 25,96 49,00

Объем

производ­

 

 

 

 

 

 

 

ства

 

. . .

 

 

23,66

47,44 93,28 57,08

99,5

164,0

вторая итера- 13,29 30,37 51,52

ция . . . .

 

 

 

 

 

 

 

третья

ите­

 

 

 

54,19 87,42 57,08

114,9

164,0

рация

. .

. 13,52 32,54 49,00 24,57

В последние годы двадцатилетнего периода объем избыточных

капитальных вложений

возрастает. Это объясняется

отчасти не­

соответствием принятых в модели заданий по добыче реальным возможностям шахт, а также рамками двадцатилетнего периода планирования. Капитальные вложения в последние годы планового периода не отражаются на выпуске продукции и показателе общей трудоемкости, так как эффект от их освоения проявляется за пределами планового периода. В какой-то мере эта неоднородность сглаживается ограничениями на равномерную за­ грузку строительной базы, поощряющими сохранение темпов ос­ воения капитальных вложений. Как выяснилось после реше­ ния, мощность строительной базы недостаточна: перечислением 3,6 млн. руб. в первый год планового периода (эта величина одина­

кова в решениях второй и третьей

итераций) за счет средств

угольного бассейна

предусматривается

увеличение

мощности

в 1,8 раза.

 

 

 

 

Важным результатом являются полученные на итерациях оцен­

ки отдельных шахт.

В них комплексно отражены соотношения де-

I фицнтности добываемых марок угля

и

капитальных

вложений,

экономичность вариантов по показателю трудоемкости, а также степень согласованности представленных вариантов развития шах­ ты со способами функционирования других предприятий бассейна.

Так, на второй итерации самую высокую оценку (3,32) полу­ чила шахта «Араличевская» с самыми низкими показателями про­ изводительности труда. Это вызвано тем, что варианты развития названной шахты предусматривали проведение реконструкций

. в годы с наименьшей загрузкой строительной базы и высокой де­ фицитностью общих объемов добычи. Близкие значения оценок (0,89, 0,81, 0,97) получили шахты «Байдаевская», «Бунгурская», «Зыряновская». Это крупные шахты с высокими производствен­ ными показателями, широко п равномерно представленные вари­ антами развития в отраслевой задаче. Самую низкую оценку (0,66) получили вновь создаваемые шахты; варианты их развития предполагали концентрированное строительство в первые годы

79


Сопоставление оценок предприятия

Оценки |

Т а б л и ц а 12

Оценки !|

Шахта

вторая итера­ ция третья итера­ ция

Шахта

вторая итера- ция третья I итера- | ция

«Байдаевская-Северная»

0,89

5,89

«Байдаевская 1—2»

.

.

0,41

2,40

«Бунгурская» . . . .

0,81

1,36

кАбашевская 1—2»

.

.

0,20

2,09

«Зыряновская» . . .

0,97

2,33

«Абашевская 3—4»

.

.

0,18

1,92

«Байдаевские уклоны»

1,01

1,87

Новые шахты .

.

.

0,03

0,72

«Араличевская » . . .

3,32

2,08

 

 

 

 

 

планового периода и медленное наращивание добычи по мере вве­ дения в действие отдельных блоков. При обновлении способов раз­ вития шахт в матрице отраслевой задачи оценки шахт меняются весьма значительно (табл. 12).

Анализ промежуточного решения убеждает в том, что, несмот­ ря на допустимость, оно не может быть принято как окончатель­ ное. Это следует из довольно значительных перепадов в загрузке строительной базы (см. табл. 11), неравномерного роста произво­ дительности труда в среднем по шахтам района.

Получение оптимального решения, по-видимому, требует зна­ чительного количества итераций и станет возможным только с пол­ ным завершением описанных выше вспомогательных программ системы «ОРФОплан», обслуживающих основное взаимодействие моделей двух уровней и позволяющих полностью автоматизиро­ вать расчеты. Тем не менее изложенные результаты первых трех итераций показывают дееспособность системы «ОРФОплан» и прин­ ципиальную возможность ее использования в перспективном пла­ нировании.

I