ЦИРЭ: Центр исследований региональной экономики

LERC: local economics research center

e-mail: info@lerc.ru

«Проблемы региональной экономики»

Горбунов В.Г., Надрага C.В.

Моделирование условий эксплуатаций газораспределительной станции

 

Важным объектом в системе магистрального трубопровода является газораспределительная станция (ГРС), которая    обеспечивает  очистку, подогрев, редуцирование, одоризацию,  контроль и управление газораспределением. Для  очистки газа в ГРС используют сменные катализаторы , которые характеризуются их типом ,  ценой и качеством . В зависимости от состояния климата   (температуры, влажности и др.) расход катализаторов может быть  различным. Эти факторы влияют на эффективность работы ГРС. Рассмотрим эксплуатацию ГРС в которой применяют три типа катализаторов ( К) различного их качества и цены , в ус- ловиях вероятностной оценки влажности предстоящего сезона  . Для этого построим оптимизационную модель,  где зададим критерии , их структуру, зависимости в условиях рыночной оценки вариантов. Определим влияние вероятностных условий климата на расчетные зависимости в структуре критериев. Исходная модель количественной оценки расхода катализаторов и влияния качества заданных типов на их стоимостные оценки для каждого сезона представлены в таблице 1.     

                                                                      Таблица 1

        Эксплуатационно-экономические параметры катализаторов

Катализаторы

Тип / цена, у.е

Расход катализаторов в зависимости от сезона

Сухой

Умеренный

Дождливый

К

3

5

8

К

2

3

5

К

1

2

3

 

     Повышение качества катализаторов от К определяет их цену и способность эффективной отчистки газа в различных условиях влажности. При этом расход катализаторов для отчистки заданного объема газа так же изменится в зависимости от их количества и условий влажности.

     Задача. Определить оптимальный вариант применения катализаторов с учетом риска и климатических условий эксплуатации ГРС Задана оценка состояния предстоящего сезона: сухой с вероятностью - 0,35; умеренный - 0,5; дождливый - 0,15.

   Определим эксплуатационные издержки на приобретение вспомогательных материалов (катализаторов). Необходимые расчеты представим в таблице 2.

 

 Таблица 2

               Оценка эксплуатационных издержек на материалы

Тип ката-лизатора

Издержки приобретения катализаторов в зависимости от сезона (

Сред-ние ожидаемые издержки, у.е

 

Оценка риска издер-жек, у.е

 

 

Коэф. вариации, %

 

 

Сухой

(0,35)

Умеренный (0,5)

Дождли-вый (0,15)

К

3*15*0,35

5*15*0,5

8*15*0,15

71,3

24,6

35

2*25*0,35

3*25*0,5

5*25*0,15

73,7

24,3

32

1*50*0,35

2*50*0,5

3*50*0,15

90,0

33,9

38

 

- средние ожидаемые издержки для -го типа катализатора;

-  значение издержек-го типа катализатора для -го сезона;

 -  вероятность  -го состояния сезона.

Где - оценка степени риска для  -го типа катализатора.

Критерий оценки издержек приобретения катализаторов определим по коэффициенту вариации.

     Для очистки заданного объема газа расходуется различное количество катализаторов в определенных условиях сезона. Это связано с различным качеством каждого типа катализаторов, которое подтверждается их ценой. Каждый тип расходуется в определенном количества за установленную цену. Определим расход различных типов катализаторов на 1 у.е . затрат:

К

     Очевидно, чем ниже расход на 1 у.е. затрат, тем выше качество катализаторов. Таким образом, критерий качества для трех типов катализатора имеет оценки                                                         Различное количество катализаторов влияет на  трудоемкость в обслуживании оборудования (контроль, оценка, демонтаж, установка). В этой связи затраты в эксплуатации различных типов катализаторов будут отличаться. Дадим оценку трудоемкости в эксплуатации оборудования на основе косвенной величины - количества применяемых катализаторов в зависимости от их типа и условий сезона. Для этого введем относительную величину оценки трудоемкости в обслуживании оборудования, разделив количество катализаторов (таблица1) на их максимальное значение. Платежную матрицу относительных величин оценки трудоемкости обслуживания определим как затраты в эксплуатации и представим в таблице 3.

 

                                                                                                     Таблица 3.

                                         Оценка затрат в эксплуатации

Тип ката-

лиза-

тора

Затраты в эксплуатации

Средние ожидаемые затраты,

 

Оценка риска затрат,

 

 

Коэф-т вариации, %

 

 

Сухой

(0,35)

Умеренный (0,5)

Дождли-вый (0,15)

К

0,38

0,63

1,0

0,60

0,20

33

0,25

0,38

0,63

0,37

0,12

32

0,13

0,25

0,38

0,23

0,08

35

 

       После вычисления средних ожидаемых эксплуатационных затрат  и оценки риска этих затрат , соответственно по формулам (1) и (2), определим критерий оценки величины эксплуатационных затрат на основе расчета коэффициента вариации по формуле (3). Таким образом, оценку условий эксплуатации ГРС проведем на основе полученных значений критериев

 

,,(табл.3), которые должны быть минимизированы. Нормируем все полученные значения критериев ,, по формуле:

где - нормированное значение  -го варианта катализатора для  -го условия сезона;

- значение  - го варианта катализатора для  -го условия сезона;  - минимальные и максимальные значения  - го варианта катализатора для  - го условия сезона.

     В результате преобразований представим матрицу нормированных значений критериев (таблица 4).

 

                                                                                                    Таблица 4.

                                Нормированные значения критериев

Катали

заторы

К

35

6,67

33

0,5

1,0

0,67

2,17

32

4

32

0

0,43

0

0,43

38

2

35

1,0

0

1,0

2,0

 

В результате получено парето-оптимальное множество вариантов [3], где каждый из них имеет преимущество хотя бы по одному критерию. Так, вариант 2 превосходит 1(К по критериям ,; К по ,; К по ,. Среди этого множества компромиссных вариантов определим оптимальный - , так как для него сумма нормированных значений минимальна  Все три варианта катализаторов образуют ряд предпочтений КК   по соотношению сумм нормированных значений 0,4322,17.           Построена оптимизационная модель для оценки применяемых катализаторов в условиях эксплуатации ГРС. На основе модели получены количественные оценки вариантов, заданы принципы оптимизации, определены структура предпочтений на множестве критериев и отимальный вариант.

     Оптимальный вариант катализатора с учетом минимальных рисков определяет наилучшие условия эксплуатации ГРС в предстоящем сезоне. Очевидно, что изменение условий рынка и прогноза погодных условий может влиять на выбор оптимального варианта катализатора. Так , изменение конъюнктуры рынка может изменить качество, цену катализаторов. Это может определить их расход, а значит и эксплуатационные издержки. При этом изменение качества может определить режим эксплуатации ГРС. Следовательно , построение оптимизационной модели ГРС на основе оценки условий рынка и предстоящего сезона позволяет определить с наименьшим риском наиболее эффективные условия эксплуатации ГРС.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.Дубов А.М. Моделирование рисковых ситуаций в экономике и бизнесе: Учеб. пособие/ под ред. Б.А. Лагоши. -М.: Финансы и статистика, 2000. -176 c.

2. Гранатуров В.М. Экономический риск: сущность, методы измерения, пути снижения: Учеб. пособие. -М.: Изд -во «Дело и Сервис», 1999. -112 с.

3. Воробьев С.Н., Уткин В.Б., Балдин К.В. Управленческие решения: Учебник для вузов. -М.: ЮНИТИ -ДАНА, 2003. -317с.

 

 

Яндекс цитирования Rambler's Top100