Моделирующая система перспективного развития материальной базы строительства тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
Автореферат
| Ученая степень | кандидат экономических наук |
| Автор | Граблев, Анатолий Сергеевич |
| Место защиты | Москва |
| Год | 1991 |
| Шифр ВАК РФ | 08.00.13 |
Автореферат диссертации по теме "Моделирующая система перспективного развития материальной базы строительства"
РОССИЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени Г.В.ПЛЕХАНОВА
На правах рукописи
ГРАБЛЕВ Анатолий Сергеевич
МОДЕЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА ПЕРСПЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ МАТЕРИАЛЬНОЙ БАЗЫ СТРОИТЕЛЬСТВА
Специальность 08.00.13 - Экономико-математические
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук
Москва 1991
Работа выпонена на кафедре "Информационные экономические системы" Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова и в ЦНИИпроекте Госстроя СССР
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор
Мещеряков Геннадий Алексеевич-
Официальные оппоненты - доктор экономических наук, профессор
Тихомиров Николай Петрович; - доктор экономических наук,профессор Карась Леонид Юрьевич
Ведущая организация - Центральный научно-исследовательский институт экономики и управления в строительстве.
Защита состоится " " г!1992г. в ) часов на заседании специализированного с-бвета Д 063.62.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени по специальности 08.00.13 - Экономико-математические методы в Российской экономи ческой академии имени Г.В.Плеханова (113054, МоскЕа, Стремянный пер., 28).
С диссертацией монсно ознакомиться в библиотеке Ш1НХ им.Г.В. Плеханова.
Автореферат разослан
Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических
ОЫДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Всегда будет актуальным определение схем развития и размещения объектов ресурсного обеспечения предполагаемого строительства с целью обеспечения расширенного воспроизводства основных фондов народного хозяйства и реализации планов социального развития. В общем виде можно представить планирование такого развития для групп областей, составляющих некоторую пространственную целостность: экономический район, республику, страну - одним словом, регион. Такое планирование предполагает определение состава и мощности объектов материальной базы строительства (МВД) (количества и расположение новых объектов, характера расширения илй реконструкции действующих), а также разработку рекомендаций по прикреплению этих объектов к узлам или участкам строительства при условии минимальных затрат на создание требуемых мощностей по производству стройресурсов и их транспортировку на места строительства. Объективную сложность решения этой задачи усиливает необходимость сочетать территориальную структуру производства - потребления ресурса с ведомственной. Кроме этого необходимо учитывать нюансы стратегии развития региона и ведомств на территории этого региона, социально-экономические факторы, характерные для этого региона, экологическую обстановку. Поэтому встает сложная задача комплексной оптимизации высокой размерности, заведомо предполагающая использование диалоговых процедур на всех этапах решения.
Решению этой задачи посвящена выбранная автором тема исследований.
Объектом исследования данной работы является методология, организация и технология разработки схем развития и размещения материальной базы капитального строительства на перспективу.
Целью исследования является развитие методологии, методики и автоматизации технологии разработки схем для обеспечения хозрасчетных интересов потребителей материалов схем.
Для реализации поставленной цели в диссертации были сформулированы и решены следующие задачи:
- проанализирована теория и практика разработки схем развития и размещения МБС, предложены концептуальные основы для разработки оригинальной моделирующей системы развития МБС;
- создана информационно-функциональная модель разработки
разработана система взаимосвязанных моделей, ориентированных на различные уровни управления;
- разработан технологический процесс перспективного планирования МБС, в составе которого определены все составляющие его процедуры, часть из которых формализована и автоматизирована;
- разработан комплект инструктивных и методических материалов, обеспечивающий функционирование предлагаемой моделирующей системы;
- проведены практические работы по моделированию развития МБС на уровне союзной республики, экономического района РСФСР и целого ряда областей на поном объеме информации. Материалы расчетов переданы в указанные регионы, где получили высокую оценку;
- программное и методическое обеспечение моделирующей системы были дважды приняты межведомственной комиссией, назначаемой Госстроем СССР, и рекомендованы для практического использования.
Методика исследования. Теоретическую и методологическую основу исследования составили классические категории и результаты экономической теории, решения высших органов управления страны
по улучшению управления народным хозяйством, переходу к регулируемой рыночной экономике.
В диссертации использованы научные результаты советских и зарубежных ученых по экономико-математическому моделированию, теории АСУ, программно-целевому планированию и управлению, искусственному интелекту, автоматизированных информационных систем и программированию.
Научная новизна. В диссертационной работе развитие и размещение ВС для различных уровней региояального управления впервые представлены в виде целостной моделирующей системы с функционально-пространственными и ведомственными структурами, для реализации которой разработан оригинальный пакет кусочно-линейных взаимосвязанных экономико-математических моделей с допонительными бивалентными переменными, обеспечивающий рассмотрение технологических вариантов развития предприятий МБС.
Впервые разработан комплект инструментальных и методических средств, позволяющий в автоматизированном режиме на единой информационной базе осуществлять разработку всех видов схем (областной, республиканской, ведомственной, сводной по СССР), который позволил в рамках единого технологического процесса для любого региона и конкретного пользователя генерировать варианты схем.
Для разработчиков схем и их конечных пользователей впервые предложена взаимосвязанная совокупность автоматизированных рабочих мест (АРМ), на которой в сетевом режиме моделируется перспективное развитие МБС.
Практическая значимость работы. Предложенная в диссертации система автоматизированных расчетов в схемах развития и размещения строительства и его материально-технической базы, включающая три комплекса задач ("ресурсы", "сеть" и "оптимум"), была положе-
на в основу краткой программы работ, утвержденной Госстроем СССР 3 апреля 1986 г. Этот комплекс задач был принят специальной комиссией, утвержденной Главстройиццустрией Госстроя 4 декабря 1986 г., которая допустила к промыпленной эксплуатации программное обеспечение и рабочую документацию этих комплексов и отметила, что эти три комплекса задач доведены до логического завершения, представляют собой единую систему, позволившую впервые в отрасли сформировать схему развития и размещения предприятий железобетонных изделий на ЭВМ с использованием экономико-математических методов.
Экспериментальный расчет развития и размещения промышленности сборного железобетона Туркменской ССР, выпоненный на поном объеме информации по разработанной в диссертации методике показал, что выбранный оптимальный вариант позволил уменьшить объем капитальных вложений на 10 мн.рублей по сравнению с вариантом, рассчитанным ранее с использованием традиционных методов.
В связи с этим Госстрой Туркменской ССР принял решение об использовании этой системы автоматизированных расчетов для определения развития и размещения остальных видов производства строительных конструкций и материалов.
В результате проведения испытаний, которые осуществила комиссия Главного управления развития материально-технической базы строительства Госстроя СССР в 1990 году, предложенного в диссертации пакета прикладных программ для автоматизации расчетов схем развития и размещения строительно-монтажных организаций и их материально-технической базы по.РСФСР, появилась рекомендация Госстроя СССР о разработке всех схем с использованием предлагаемой автоматизированной системы моделей. В рамках этой методологии автором осуществлен экспериментальный расчет развития и размещения
материально-технической базы строительства по ряду областей (Саратовской, Куйбышевской, Оренбургской и др.), по Центрально-Черноземному экономическому району РСФСР.
Результаты экспериментальных расчетов приводятся в соответствующих приложениях диссертации.
Апробация работы. Результаты и выводы диссертационной работы экспонировались на Выставке достижений народного хозяйства СССР "Автоматизированная система разработкисхем развития и размещения предприятий сборного железобетона (АС СХЕМ)". Москва, 1986 г. Она признана научно-техническим достижением и внесена в каталог паспортов "Научно-технические достижения, рекомендуемые для использования в строительстве"- М., Госстрой СССР. 1986.
Основные положения диссертации изложены в докладе школы-семинара ВДНХ 24-28 февраля 1987 г., которая была проведена под руководством автора диссертации.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, общим объемом 5 печатных листов.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность выбранной темы, цель, задачи и объект исследования.
В первой главе, состоящей из трех параграфов, проанализирован межотраслевой строительный комплекс и его материально-техническая база, дана оценка директивных постановлений по совершенствованию хозяйственного механизма в строительстве и по развитию МБС. В главе проанализировано применение экономико-математических методов для перспективного планирования развития производительных сил
и для планирования и анализа государственных инвестиций в развитых капиталистических странах.
В третьем параграфе этой главы проведен содержательно-организационный анализ разрабатываемых к настоящему времени схем развития МБС и процесса этой разработки, и обоснована необходимость разработки и внедрения для этой цели автоматизированных моделирующих систем.
Вторая глава "Методологические основы разработки моделирующей системы развития МБС" состоит из трех параграфов.
В первом "Концептуальные основы совершенствования перспективного планирования развития МБС" сформулированы требования, которые положены в основу совершенствования перспективного планирования МБС.
Основных требований три:
- разработка схем дожна проводиться по функциональному назначению;
- общее упорядочение технологии и состава показателей;
- единство всех видов схем.
Реализация указанных требований позволяет осуществить декомпозицию задачи по разработке схем: разделить ее на части с меньшим количеством элементов согласно существующим функциям управления отраслью. Такая декомпозиция определяет набор критериев субоптимальности для каждого уровня в соответствии с выпонением ими своих функциональных задач и соблюдения собственных экономических интересов.
Общее упорядочение влечет разработку технологического процесса по составлению схем, состоящего из конечного набора процедур, часть из которых формализована и решается в автоматизированном режиме. При этом сам процесс разработки схем рассматривается
Требование единства всех видов схем отражает единство их информационного и методического обеспечения.
Такое единство обеспечивается разработанным автором технологическим процессом, в состав которого включена автоматизированная система АС СХЕМА, построенная на следующих основных положениях: соответствие решений, принимаемых с помощью АС СХЕМА, методическим указаниям по разработке схем, модульность, адаптивность и открытость системы.
В составе АС СХЕМА вводятся оптимизационные модели, поэтому предлагаемые оптимизационные средства дожны отвечать следующим авторским требованиям.
- оптимизационная модель схем развития материальной базы дожна объединить непосредственно в себе на уровне функциональных связей, либо инструментальных средств, все необходимые ограничения и условия, влияющие на выбор оптимального варианта;
- модель дожна допускать многоуровневое описание перспективного планирования с четкими связями между переменными и ограничения нижнего уровня и соответствующими элементами модели более высокого уровня описания;
сама процедура комплексной оптимизации дожна рассматриваться не как способ итерации вариантов, а как средство конструирования оптимального варианта;
- в составе этой процедуры лежат операции последовательной
и целенаправленной корректировки ограничений и сужения поля решения задачи в соответствии с принимаемыми на каждом уровне решениями на основе экспертных оценок или эвристически;
- процедуры оптимизации строятся по многоуровневой схеме с
учетом связей между уровнями, начиная с верхнего, в соответствии с иерархией принимаемых решений;
- инструментальную основу средств комплексной оптимизации составляют развитыЕ диалоговые процедуры формирования необходимых условий оптимальности на каждом этапе решения задачи.
На этих положениях строится моделирующая система для оптимизации разрабатываемых схем развития МБС. В качестве критерия оптимальности выбрана сумма приведенных затрат на развитие производственных мощностей, включая транспортные издержки на доставку ресурсов. На любую критику выбранного критерия можно прореагировать заменой на любой релевантный критерий, заметив при этом, что в многоуровневых моделях роль критерия оказывается не столь уж велика. Значительно больший вес приобретают сценарии: грубые описания необходимых свойств модели на уровне агрегированных переменных или условий, отражающих некоторую стратегию в планировании, либо учитывающих общие тенденции экономического развития. В качестве простейших сценариев можно рассматривать простейшие ограничения высокого уровня по отношению каналогичным ограничениям в описаниях более низкого уровня. С помощью таких сценариев упрощается вид решаемых задач, существенно обуживается область допустимых значений переменных либо исходная модель декомпозируется на ряд более простых.
В задаче оптимизации схем развития МБС выделяются три группы основных переменных:
- потребности в ресурсах, как цели;
- производство ресурсов, как средство достижения этих целей;
- ресурсные потоки, характеризующие способ распределения производственных ресурсов.
Требование единства всех видов схем отражает единство их информационного и методического обеспечения.
Такое единство обеспечивается разработанным автором технологическим процессом, в состав которого включена автоматизированная система АС СХЕМА, построенная на следующих основных положениях: соответствие решений, принимаемых с помощью АС СХЕМА, методическим указаниям по разработке схем, модульность, адаптивность и открытость системы.
В составе АС СХЕМА вводятся оптимизационные модели, поэтому предлагаемые оптимизационные средства дожны отвечать следующим авторским требованиям.
- оптимизационная модель схем развития материальной базы дожна объединить непосредственно в себе на уровне функциональных связей, либо инструментальных средств, все необходимые ограничения и условия, влияющие на выбор оптимального варианта;
- модель дожна допускать многоуровневое описание перспективного планирования с четкими связями между переменными и ограничения нижнего уровня и соответствующими элементами модели более высокого уровня описания;
сама процедура комплексной оптимизации дожна рассматриваться не как способ итерации вариантов, а как средство конструирования оптимального варианта;
- в составе этой процедуры лежат операции последовательной
и целенаправленной корректировки ограничений и сужения поля решения задачи в соответствии с принимаемыми на каждом уровне решениями на основе экспертных оценок или эвристически;
- процедуры оптимизации строятся по многоуровневой схеме с
учетом связей между уровнями, начиная с верхнего, в соответствии с иерархией принимаемых решений;
- инструментальную основу средств комплексной оптимизации составляют развитыЕ диалоговые процедуры формирования необходимых условий оптимальности на каждом этапе решения задачи.
На этих положениях строится моделирующая система для оптимизации разрабатываемых схем развития МБС. В качестве критерия оптимальности выбрана сумма приведенных затрат на развитие производственных мощностей, включая транспортные издержки на доставку ресурсов. На любую критику выбранного критерия можно прореагировать заменой на любой релевантный критерий, заметив при этом, что в многоуровневых моделях роль критерия оказывается не столь уж велика. Значительно больший вес приобретают сценарии: грубые описания необходимых свойств модели на уровне агрегированных переменных или условий, отражающих некоторую стратегию в планировании, либо учитывающих общие тенденции экономического развития. В качестве простейших сценариев можно рассматривать простейшие ограничения высокого уровня по отношению каналогичным ограничениям в описаниях более низкого уровня. С помощью таких сценариев упрощается вид решаемых задач, существенно обуживается область допустимых значений переменных либо исходная модель декомпозируется на ряд более простых.
В задаче оптимизации схем развития МБС выделяются три группы основных переменных:
- потребности в ресурсах, как цели;
- производство ресурсов, как средство достижения этих целей;
- ресурсные потоки, характеризующие способ распределения производственных ресурсов.
Требование единства всех видов схем отражает единство их информационного и методического обеспечения.
Такое единство обеспечивается разработанным автором технологическим процессом, в состав которого включена автоматизированная система АС СХЕМА, построенная на следующих основных положениях: соответствие решений, принимаемых с помощью АС СХЕМА, методическим указаниям по разработке схем, модульность, адаптивность и открытость системы.
В составе АС СХЕМА вводятся оптимизационные модели, поэтому предлагаемые оптимизационные средства дожны отвечать следующим авторским требованиям.
- оптимизационная модель схем развития материальной базы дожна объединить непосредственно в себе на уровне функциональных связей, либо инструментальных средств, все необходимые ограничения и условия, влияющие на выбор оптимального варианта;
- модель дожна допускать многоуровневое описание перспективного планирования с четкими связями между переменными и ограничения нижнего уровня и соответствующими элементами модели более высокого уровня описания;
сама процедура комплексной оптимизации дожна рассматриваться не как способ итерации вариантов, а как средство конструирования оптимального варианта;
- в составе этой процедуры лежат операции последовательной
и целенаправленной корректировки ограничений и сужения поля решения задачи в соответствии с принимаемыми на каждом уровне решениями на основе экспертных оценок или эвристически;
учетом связей между уровнями, начиная с верхнего, в соответствии с иерархией принимаемых решений;
- инструментальную основу средств комплексной оптимизации составляют развитыЕ диалоговые процедуры формирования необходимых условий оптимальности на каждом этапе решения задачи.
На этих положениях строится моделирующая система для оптимизации разрабатываемых схем развития ИБС. В качестве критерия оптимальности выбрана сумма приведенных затрат на развитие производственных мощностей, включая транспортные издержки на доставку ресурсов. На любую критику выбранного критерия можно прореагировать заменой на любой релевантный критерий, заметив при этом, что в многоуровневых моделях роль критерия оказывается не столь уж велика. Значительно больший вес приобретают сценарии: грубые описания необходимых свойств модели на уровне агрегированных переменных или условий, отражающих некоторую стратегию в планировании, либо учитывающих общие тенденции экономического развития. В качестве простейших сценариев можно рассматривать простейшие ограничения высокого уровня по отношению каналогичным ограничениям в описаниях более низкого уровня. С помощью таких сценариев упрощается вид решаемых задач, существенно обуживается область допустимых значений переменных либо исходная модель декомпозируется на ряд более простых.
В задаче оптимизации схем развития МБС выделяются три группы основных переменных:
- потребности в ресурсах, как цели;
- производство ресурсов, как средство достижения этих целей;
- ресурсные потоки, характеризующие способ распределения производственных ресурсов.
МБС позволили предложить в параграфе 2 этой главы информационно-функциональную модель, которая отражает набор функциональных задач, решаемых в новых условиях хозяйствования для различных уровней управления, их информационное содержание, а также включает организационную часть разработки, согласования и взаимной увязки всех видов схем.
Предлагается четыре вида функциональных моделей:
1. По СССР (сводная модель). На этой уровне рассматривается и рассчитывается ресурсная ситуация в стране в целом;
2. По союзной республике, имеющей областное деление, или по економическому району для РСФСР или УССР. В рамках этой модели рассматриваются вопросы производства - потребления по всему кругу рассматриваемых материалов, конструкций и изделий, а также определяются межведомственные и межобластные поставки;
3. Министерская, в которой решаются задачи по производству важнейших видов строительных ресурсов на верхнем уровне управления отраслью;
4. Областная. В этой модели анализируется распределение ресурсных потоков по всем видам производства внутри одной области, крае, автономной или союзной республике, не имеющей областного деления.
Приведенный перечень моделей позволяет производить расчеты по определению потребности в строительных материалах, изделиях и конструкциях как цели, производства ресурсов как средства достижения этих целей, и ресурсные потоки, характеризующие способ распределения произведенных ресурсов для любых экономически связанных регионов.
Ресурсная ситуация в стране может быть определена по соотношению между производством Spy и потреблением ру р -ного ресурса для каждого V -региона.
По признаку производство - потребление все регионы и ведомства делятся на три группы: ресурсно-дефицитные, сбалансированные по ресурсу, ресурсно-избыточные.
Для моделирования развития и размещения предприятий по производству строительных материалов на ресцубликанском уровне управления основными ограничениями являются Л Зри - объемы расширения республиканского производства р -ресурса и QpS - капитальные вложения на увеличение рассматриваемого ресурса в V -республике.
Если Rpv~> $>pv < то республика ресурсно-дефицитная, если Rpv = , то производство - потребление сбалансировано. При pv< Spy в ресцублике избыток производства р -ного материала, ее экспертные возможности равны A $pv = & ру - R ри ,
где (О р/ - фактическое производство р -ного материала в республике.
Моделирование производства - потребление на союзном уровне использует всю информацию по производству и потреблению основных материалов всех республик, на основе которой принимаются решения о потенциальной кооперации на уровне центральных и республиканских звеньев управления. Например, если предполагаемый спрос на строительные материалы, изделия и конструкции находится в соотношении
> р V > то рассматриваемый регион ресурсно-дефицитный и его покрытие может быть осуществлено либо за счет развития производства Д&ру Х= Кру -/^р/, либо за счет импорта Д = Р^ру - р/ из другой республики.
Процедура оптимизации планов развития материальной базы строительства на союзном уровне сводится к определению способа покрытия дефицита ресурса и расчета минимально необходимых допонительных объемов производственных мощностей Д
Другим условием реализации плана на этом уровне управления является экзогенное ограничение на инвестиции. Общие затраты на обеспечегие республики строительным ресурсом р можно представить в виде суммы СЦру = 0рг+ Цр*, где Цру- затраты на увеличение производства строительного материала-, а -
транспортные расходы на доставку ресурса от предприятий-поставщиков потребителям - объектам строительства.
На этом уровне описание бывает необходимо рассматривать вопросы производства - потребления по ведомствам. Ресурсная ситуация определяется также по соотношению между потребностями (^р
и фактическими возможностями производства ,$>ру - С -того ведомства. По признаку производство - потребление все ведомства можно условно классифицировать на три группы:
ресурсно-дефицитные |/ Г< г { I, ФСр~> $ С р\
сбалансированные по ресурсу Тх= { (? О Р - $1р\ ресурсно-избыточные & _/_- - { С, Ср С %
Формирование, согласование и корректировка перспективных планов республиканского развития материальной базы носит итерационный характер.
Конечные результаты могут привести к перераспределению производства строительных материалов как по ведомственным группам,
А 3 Р* = 21 д ^р ^ "^'р )л
Пусть республика имеет j областей (^ =1,?) и в ней находятся предприятия I/ ведомств* (С/ =,1 ). Ведомство в области _[ имеет предприятий по производству ресурса р (МСь - Л1 и Л/с-! и ), где { .'Л - индексы действующих
предприятий, 1 М^} - новых, ^ М Г,- ] - реконструируемых предприятий.
Для каждого ки -ного предприятия = ^^ ) рассматривается Л/ вариантов его развития. Каждый -ый вариант характеризуется типом развития (их четыре: действующие предприятия без развития; техническое перевооружения или реконструкция; расширение производства, новые предприятия) и объемом производства Оис^- , который достигается наш -ом предприятии при (V -ом варианте его развития.
Каждый вариант имеет различную стоимость производства едини-
цы изделия С:т , на его реализацию требуются капиталовложения
Пусть - потребность ^-ного строительного узла
= X ) в рассматриваемом ресурсе; - минимальные
транспортные затраты на перевозку единицы материала р с предприятия , расположенного в области и относящегося к ведомству ц > в узел С , расположенный в области ^ , строительство которого ведет ведомство ^^ ~ затраты внешнего сырьевого ресурса на производство единицы р на м -ом предприятии I -министерства, расположенного в области J при п, -см варианте его развития; Е - нормированный коэффициент эффективности
капитальных вложений. 12
Введем переменные ^ 6 ^ у равнык объему перевозок
от предприятия V ведомства б% , расположенного в области ^ , в узел ^ ведомства , находящегося в области I* . Бивалентные переменные ^ Х равные 0 или I, которые характеризуют принимаемый вариант развития предприятия. Требуется определить ^л.^м и минимизирующие значения целевой функции
т 7 аг /v 2 3- хал
С ^ 1л .V IV ^ I >*
при следующих ограничениях:
1. Ограничения на капитальные вложения по увеличению производства р -ного материала в V -ой республике
I 7 м _л/
71 "21 X К ~
С ] т п-
2. Ограничения по сырьевым ресурсам
Г М ы р
- - __и. V
2. ..о^ Х^л(^ - */гс;
3. Условие ресурсной обеспеченности I У М
4. Условие необходимой производительности т -ного предприятия, относящегося к ведомству и расположенного в области ^
л/ ^ _7_ X.
^Ч й'Мг^'Ч'ил^ ^ (т.
V л ' (, 4 J 4 С- * О
5. Связь с эвристической (союзной) моделью расширения производства
У Н N 4 ~
Г ^ (теНчЧПъ).
Последнее равенство обеспечивает невозможность ликвидации действующих предприятий. Результатом решения этой задачи распределения являются значения потребления областью р -ного ресурса
которые будут являться ограничениями при решении задачи развития местных материалов.
Приведенная модель ориентирована на требование сбалансированности в потребности - производстве на уровне республики. Достаточно просто она адаптируется на случаи ресурсно-дефицитной и ресурсно-избыточной республик путем ввода фиктивного поставщика на границе республики в цункте с развитой транспортной сетью и мощностью, равной величине необходимого импорта, или путем ввода фиктивного потребителя с мощностью, равной тредуемому экспорту.
Модели развития и размещения предприятий по производству строительных материалов в областях математически описываются аналогично ресцубликанским с областным делением, так как модель работает в некотором фиксированном регионе, то индекс J опускается. В диссертации математическая формулировка модели областного уровня даны поностью.
В третьем параграфе второй главы диссиртации предложен (программно) реализованный технологический процесс по разработке схем. Описание процесса ориентировано на разработку территориаль-
/11- -х 1 7
Введем переменные Х^'. С^'^ук > равные объему перевозок от предприятия км ведомства о*. , расположенного в области ^ , в узел $ ведомства , находящегося в области (* . Бивалентные переменные ^ , равные 0 или I, которые характеризуют принимаемый вариант развития предприятия. Требуется определить Хь,,)'-л ^-м и минимизирующие значения целевой функции
Т 7 ПN IТ *Т м
при следующих ограничениях:
1. Ограничения на капитальные вложения по увеличению производства р -ного материала в V -ой республике
Г 7 /ч _л/
Т. X у'^" -
С J ил п?
2. Ограничения по сырьевым ресурсам
Г М /V д
, Ч - Ч. . Я V V У л
И*_ Л-
3. Условие ресурсной обеспеченности I 7
и (Х>. 0
4. Условие необходимой производительности км -ного предприятия, относящегося к ведомству С,^ и расположенного в области ^
л/ ^ у- х.
X Ч'^и^ ^ X "Эс
IV Х l,<jХlC- "VI
5. Связь с эвристической (союзной) моделью расширения производства
Л 7 Н V
2. XXX ;
Г = * (улеНг^Мц).
Последнее равенство обеспечивает невозможность ликвидации действующих предприятий. Результатом решения этой задачи распределения являются значения потребления областью р -ного ресурса
которые будут являться ограничениями при решении задачи развития местных материалов.
приведенная модель ориентировала на требование сбалансированности в потребности - производстве на уровне республики. Достаточно просто она адаптируется на случаи ресурсно-дефицитной и ресурсно-избыточной республик путем ввода фиктивного поставщика на границе республики в пункте с развитой транспортной сетью и мощностью, равной величине необходимого импорта, или путем ввода фиктивного потребителя с мощностью, равной тредуемому экспорту.
Модели развития и размещения предприятий по производству строительных материалов в областях математически описываются аналогично республиканским с областным делением, так как модель работает в некотором фиксированном регионе, то индекс J оцускает-ся.В диссертации математическая формулировка модели областного уровня даны поностью.
В третьем параграфе второй главы диссьртации предложен (программно) реализованный технологический процесс по разработке схем. Описание процесса ориентировано на разработку территориаль-
/л I- Х 1 Т
Введем переменные ^ ^^ и, , равные объему перевозок
от предприятия и* ведомства о,. , расположенного в области ^ , в узел ^ ведомства , находящегося в области |* . Бивалентные переменные > равные 0 или I, которые характеризуют принимаемый вариант развития предприятия. Требуется определить ^л^м и ^ минимизирующие значения целевой функции 7 7 п N 2
С ^ и. V 1л ч IV ^ ^ Хл
при следующих ограничениях:
1. Ограничения на капитальные вложения по увеличению производства р -ного материала в V -ой республике
I 7 м _л/
71 И X К с-
6 J 1Л №
2. Ограничения по сырьевым ресурсам
Г М /V р
- Ч и- V ^ Г
2- -сы^-ис^ -
3. Условие ресурсной обеспеченности
I 3" /ч
II X : т ЪС.^е;
4. Условие необходимой производительности *уу -ного предприятия, относящегося к ведомству и расположенного в области ^
Х Ч^С^и^ ^ "Эсии-;
V ^ Г ц j4 й д
5. Связь с эвристической (союзной) моделью расширения производства
_Х 7 н /V
^и^с^у ъо; { ол}:
Последнее равенство обеспечивает невозможность ликвидации действующих предприятий. Результатом решения этой задачи распределения являются значения потребления областью р -ного ресурса
которые будут являться ограничениями при решении задачи развития местных материалов.
Приведенная модель ориентирована на требование сбалансированности в потребности - производстве на уровне республики. Достаточно просто она адаптируется на случаи ресурсно-дефицитной и ресурсно-избыточной республик путем ввода фиктивного поставщика на границе республики в пункте с развитой транспортной сетью и мощностью, равной величине необходимого импорта, или путем ввода фиктивного потребителя с мощностью, равной тредуемому экспорту.
Модели развития и размещения предприятий по производству строительных материалов в областях математически описываются аналогично республиканским с областным делением, так как модель работает в некотором фиксированном регионе, то индекс j опускается. В диссертации математическая формулировка модели областного уровня даны поностью.
В третьем параграфе второй главы диссертации предложен (программно) реализованный технологический процесс по разработке схем. Описание процесса ориентировано на разработку территориаль-
л Т. 2 I Т
ных схем развития по союзной республике, имеющей областное деление. Оно состоит из достаточно автономных процессов, которые могут использоваться и для разработок других, например, ведомственных схем.
В состав технологического процесса входят следующие подсистемы:
1. "Объем" - предназначена для сбора, контроля, взаимной увязки информации об объемах строительно-монтажных работ и капитального ремонта зданий и сооружений по всем видам производства в милионах рублей сметной стоимости или в тыс.м^ общей площади для жилищного строительства. Она представляется в виде таблицы
(1 * ~ ведомства, j =4, Т - области).
В состав подсистемы входят процедуры сбора, ввода, автоматизированного контроля, накопления данных, ведения базы данных.
2. "Норма" - предназначена для сбора, контроля, анализа и ведения информации по расходу строительных материалов, конструкций и изделий на I мн.руб. СМР или на 1000 м жилья.
3. "Ресурсы" - предназначена для расчета потребности региона в строительных материалах. Автоматизированные процедуры позволяют получить различные срезы потребности в строительных ресурсах для всех уровней управления.
4. "Предприятия" - предназначена для организации сбора информации по всем предприятиям строительной индустрии и промышленности строительных материалов (действующих и вводимых). Программное и методическое обеспечение подсистемы осуществляет как сбор исходных данных, так и кодирование исходной информации, перенос ее на машинные носители, ввод, контроль, ведение и корректировку этой информации и выдачу ее в территориально-ведомственных разрезах.
5. "Оптимум" - предназначена для проведения оптимизации многовариантных расчетов согласно задачам, включаемым в ИФМ.
Информационной основой многоуровневой модели комплексной оптимизации является использование трех видов информационных моделей нормативно-справочной базы, файлов параметров варьируемых ограничений, файла результатов.
Программный комплекс подсистемы включает пять модулей: диалоговую систему управления процедурами, генератор исходных данных для оптимизатора, универсальный линейный оптимизатор, систему рас шифровки протоколов решений, генератор выходных форм.
В качестве критерия оптимизации используется минимум суммарных текущих и единовременных затрат, приведенных к одинаковой размерности, а также транспортных затрат на доставку готовой продукции.
В третьей главе диссертации приводятся результаты экспериментального применения системы автоматизированных расчетов с использованием ЭММ для расчетов развития и размещения промышленности сборного железобетона Туркменской ССР, выпоненных на поном объеме информации. Полученный при этом оптимальный вариант позволил уменьшить объем капитальных вложений на 10 мн.руб. по сравнению с вариантом, рассчитанным традиционным способом (таблица I)
Практическая реализация результатов работы подкрепляется также и пятью приложениями.
В выводах и заключении сформулированы основные результаты исследований автора и положения, выносимые им на защиту.
Таблица № I
Показатели вариантов развития предприятий по производству сборного железобетона по Туркменской ССР в 1991-1995 гг.
Схема Автоматизированный расчет на ЭВМ цниипроекта Показатели Проектного __________________12зЕИзнты2___________________
^тчля^отана^ * " приоритет П - ограничение Ш - ограничение
внутриведомст- межобластйых межведомствен-
ЭВМ) венных ооласт- поставок ных поставок
' ____ ных поставок
1. Ввод в действие мощностей, 929 900 1021 900 тыс.куб.м
в том числе за счет:
технического перевооружения 154 437 316 457
и реконструкции действующих
предприятий
доля общего объема, % 16 49 31 51
расширение действующих 140 (не предусмотрено исходными данными Ш-2)
предприятий
нового строительства 635 463 705 443
2. Количество новых предприя- 8 6 9 6 тий, шт.
в том числе заводы КПД 2 I
суммарная мощность, 270 30
тыс.куб.м
3. Общая потребность в капитальных вложениях, мн.руб.
в том числе на новое строительство
4. Объем межобластных поставок, тыс.куб.м
доля от общего объема производства, %
5. Приведенные производственные затраты на развитие мощностей, мн.руб.
6. Транспортные расходы, мн.руб.
нет расчета
нет расчета
_3 53,3
5 _ 45,6
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Произведен системный содержательный анализ планирования развития и размещения материальной базы строительства в стране, позволивший формализовать этот процесс в виде многоуровневой организационной системы моделей схем развития МБС.
2. Предложены концептуальные основы построения моделирующей системы развития МБС, позволившие впервые представить развитие и размещение строительной базы в виде целостной имитационной системы с функционально-пространственными региональньЫи и ведомственными структурами.
3. Разработан и реализован основной модуль этой системы -экономико-математическая мядель развития и размещения базы МБС в регионе.
4. Разработана система взаимосвязанных моделей оптимизации развития, ориентированных на различные уровни управления - математическое обеспечение процесса принятия решений в моделирующей системе.
5. На основе моделирующей системы разработан автоматизированный технологический процесс перспективного планирования МБС, позволяющий на единой информационной основе осуществлять разработку всех видов схем развития (областной, республиканской, ведомственной, сводной по СССР).
6. Разработан полный комплект инструктивных и методических материалов для создания и использования взаимосвязанных АРМ, моделирующих различные задачи перспективного развития МБС, ориентированные как на разработчиков, так и на конечных пользователей материалов схем.
7. Произведена апробация разработанной методики для Туркменской ССР и Саратовской области при разработке реальных схем развития и размещения МБС.
По теме диссертации оцубликованы следующие работы:
1. Граблев A.C. и др. Обоснование и паспортизация динамических и статистических характеристик научной и практической деятельности зарубежных организаций в области строительства. (В сб. Вопросы организации и управления международным научно-техническим сотрудничеством с использованием ЭВМ, вып.6). М., ВИНИСИ
АН СССР, 1984, С.41-44.
2. Граблев A.C. Методические рекомендации по разработке программного и информационного обеспечения задач АСУ ПИО на агоритмическом языке ВА 1С для ЭВМ "Искра-226" (Методические указания). М., Госстрой СССР, 1987, С.1-67.
3. Граблев A.C., Попис A.A. Технология формирования на ЭВМ планов МНТС в строительстве. (В сб. Вопросы организации и управления международным научно-техническим сотрудничеством с использованием ЭВМ, вып.4). М., ВИНИСИ АН СССР, 1983, C.I9-22.
4. Граблев A.C., Конотоп Б.И. Анализ выбора и принятия решений при разработке схем развития и размещения строительства и его материально-технической базы. (В сб. Методы выбора и принятия проектных решений в строительстве с использованием средств автоматизации, вып.7). М., Госстрой СССР, 1984, С.58-62.
5. Граблев A.C., Ярошевская И.Б. Многоуровневая модель прогнозирования территориально-ведомственного распределения производства стройматериалов. (В сб. Расселение, жилищная политика и архитектурно-строительный комплекс СССР). М., ГК АРХиГР при Госстрое СССР, 1990, C.I02-II0.
6. Граблев A.C., Мякотин Н.В. О совершенствовании разработки территориальных и отраслевых (ведомственных)схем развития и размещения МБС. (В сб. Автоматизированные системы управления проектными работами № 20). М., Госстрой СССР, 1988, С.65-72.