Додати в закладки
Переклад
Translate
 Вхід в УЧАН Анонімний форум з обміну зображеннями і жартами. |
|
|
Скачати одним файлом. Книга: Моделювання та інформаційні системи в економіці: Міжвід. М.Г. Твердохліб
ЕКОНОМІКО-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ФУНКЦІОНУВАННЯ НАФТОГАЗОВОЇ КОМПАНІЇ ЯК ЦІЛІСНОЇ СКЛАДНОЇ СПЕЦИФІЧНОЇ СИСТЕМИ
Для оптимального управління необхідно використовувати «ідеальний» алгоритм, за яким під час прийняття рішень передається та враховується нескінченно велика кількість інформації. На практиці управління здійснюється за недостатньо повної інформації через обмеження часу та коштів на збір і передачу інформації. Скорочення кількості інформації Н , що передається, знижує точність управління та призводить до підвищення економічних втрат, однак при цьому зменшуються витрати на збір та передачу інформації.
Стан системи управління нафтогазовидобувною компанією, яка складається з великої кількості географічно поширених підрозділів, можна схарактеризувати відношенням
де Н — ентропія системи;
a — деяка стала;
B — невпорядкованість системи.
Величина А = 1/В характеризує впорядкованість системи: якщо компанією погано керують, то невпорядкованість невпинно зростає.
Оцінити систему управління компанії можна через кількість додатково введеної керівної інформації І , яка веде до зменшення ентропії
де В 0 — початкова характеристика невпорядкованості;
Н 0 — початкова характеристика ентропії.
Невпорядкованість системи нафтогазовидобувної компанії спричиняється простоєм обладнання, несвоєчасним надходженням інформації, відхиленням фактичних показників від планових тощо. Невпорядкованість веде до недовикористання потенційної ефективності системи, величину якої можна виразити у вигляді деякої функції j ( В ) . Тоді залежність ефективності складної керівної системи від кількості інформації можна виразити формулою
де Е max — ефективність компанії, яка ідеально працює;
В 0 — характеристика невпорядкованості до керування;
І — додатково введена керівна інформація.
Якщо припустити, що вартість систем керування прямо пропорційна кількісному та якісному складу інформації, яка використовується, то наступна формула характеризує взаємозв’язок між ефективністю Е (наприклад, прибутком) системи керування вертикально-інтегрованої нафтогазової компанії та витратами К на систему управління:
За ускладнення системи та алгоритмів керування, збільшення об’єму та деталізації інформації, що використовується, витрати К на систему управління та термін її окупності Т 0 = dK/dE швидко зростають, а ефективність зростає набагато повільніше. Тому складність систем та алгоритмів керування не повинна перевищувати певний економічно обґрунтований рівень.
У зв’язку з вищенаведеним випливає необхідність ураховувати невизначеність у процесах керування нафтогазовою компа- нією.
Для практичного використання цих формул необхідно використовувати методи, які дозволяють у системі керування нафтогазовою компанією визначати невпорядкованість В та виявляти головні джерела поки некерованих стохастичних упливів W . І одними з найбільш ефективних є орієнтовані на знання методи підтримки прийняття рішень.
За формулювання загального алгоритму управління нафтогазовидобувною компанією необхідно всю сукупність параметрів, що діють на систему, поділити на групи:
1) вхідні параметри Х , які характеризують фактичний рівень видобутку вуглеводнів, дані лабораторних аналізів, показники контролювальних приладів тощо;
2) параметри Z , які визначають стан керівних упливів;
3) вихідні параметри Y , які характеризують якість та кількість вихідного продукту та планові ТЕП;
4) неконтрольовані параметри W , які носять випадковий характер.
У загальному випадку управління нафтогазовидобувної ком панії на будь-якому рівні полягає у встановленні кількісної залежності вихідних параметрів Y від спільної дії вхідних Х та керів них Z параметрів, а також залежності Z від Х . При цьому слід ураховувати, що режим роботи компанії (або її підрозділу будь-якого рівня) чи процесу підпадає під певні обмеження
Оскільки нафтогазовидобувна компанія є складним об’єктом управління та характеризується значною інерційністю, то система рівнянь зв’язку параметрів алгоритму керування має такий вигляд:
де — час запізнення реакції системи.
Однак варто докладніше формалізувати багаторівневість структури нафтогазовидобувної компанії під час економіко- математичного моделювання:
де формалізовано такі дії:
— керівний орган k- го рівня отримує керівну дію Zi ( k ) від органу керування ( k + 1) - го рівня та виробляє керівну дію Zi ( k– 1) на орган ( k– 1) - го рівня;
— разом із тим, керівна підсистема k -го рівня нафтогазовидобувної компанії отримує інформацію Xi ( k –1) про стан об’єктів керування ( k– 1)-го рівня та передає інформацію Xi ( k ) про свій рівень на верхній рівень.
Нафтогазовидобувна промисловість є складним об’єктом управління, ось чому побудувати адекватну економіко-математичну модель, навіть не враховуючи деякі фактори та зв’язки, є складна задача. Єдиним шляхом вирішення є декомпозиція системи та побудова економіко-математичних моделей для кожного виділеного елемента. Декомпозиція системи керування має виконуватися як «за вертикаллю», так і «за горизонталлю», однак завжди вздовж найслабших ліній зв’язку. У результаті утворюється пірамідальна структура. А сформульовані економіко-математичні моделі для окремих об’єктів мають меншу розмірність: на нижніх рівнях завдяки декомпозиції «за горизонталлю», на верхніх рівнях — завдяки спрощенню агрегованих економіко-математичних моделей (через дію закону великих чисел уплив багатьох другорядних випадкових факторів взаємно компенсується, вирішальну роль починає грати невелика кількість змінних). Визначення алгоритму, який пов’язує різні рівні управління, є дуже складною задачею.
Економіко-математичне моделювання технологічного рівня нафтогазової компанії має сприяти управлінню функціонуванням основних технологічних об’єктів нафтогазовидобутку: забезпечувати оптимальні режими експлуатації за обраних критеріїв оп тимальності. Крім того, це моделювання є найбільш вивченим рівнем економіко-математичного забезпечення управління нафтогазовою компанією і не є об’єктом даного дослідження.
Для нафтогазової промисловості характерний паралельно-послідовний перебіг операцій (що обов’язково необхідно враховувати в економіко-математичному моделюванні на цьому рівні), отже тривалість технологічного процесу визначається за формулою:
,де m — кількість операцій у техпроцесі;
Tzmish — загальна тривалість техпроцесу за змішаної послідовності протікання операцій;
tі — тривалість і -ї технологічної операції;
— тривалість перекриття і -ї технологічної операції.
Для врахування галузевої специфіки безперервного процесу виробництва нафтогазовидобувної компанії у виробничому пла нуванні на всіх рівнях управління доцільно використовувати формулу:
де qr∑i — валовий обсяг реалізації і -го підрозділу;
qri — кількість продукції і -го підрозділу для реалізації;
qtik — витрата вуглеводнів і- го підрозділу на одиницю випуску k -го підрозділу (технологічні потреби);
qvk — валовий видобуток k -го підрозділу.
Середній рівень управління нафтогазової компанії в ролі критеріїв оптимальності передбачає максимізацію прибутку та мінімізацію інтегральних витрат і може бути формалізовано у вигляді економіко-математичних моделей таких взаємопов’язаних блоків: геолого-промислового (підготовка запасів та введення їх в експлуатацію), виробничого (варіанти розробки родовищ), транспортного (магістральні трубопроводи) та економічного .
Економіко-математичні моделі та показники економічного блоку тактичного рівня управління нафтогазовидобувною компанією можна класифікувати як:
— показники обсягу виробництва;
— показники собівартості;
— показники ефективності інвестиційної діяльності;
— показники ефективності інноваційної діяльності;
— показники ефективності використання матеріальних та трудових ресурсів;
— показники ефективності впровадження ІСіТ.
Економіко-математичне моделювання верхнього рівня нафтогазової компанії має відображати стратегічну мету розвитку компанії, галузі.
Основою побудови економіко-математичної моделі нафтогазовидобувної компанії є вибір критерію оптимальності, який характеризує всю діяльність компанії за певний проміжок часу.
Один із варіантів критерію оптимального управління на стратегічному рівні нафтогазовидобувної компанії — критерій максимуму прибутку:
де t 0, T — часовий інтервал;
с ( t ) — ціна вуглеводнів;
q ( t ) — видобуток вуглеводнів;
Z ( q ( t )) — витрати на пошуки та видобування;
l — показник дисконтування.
У розширеному вигляді вказану формулу можна використовувати для оцінки варіантів стратегії інвестування в певну площу:
,де t 0, T — часовий інтервал;
{ i } — множина родовищ компанії, i = 1, 2, ..., n ;
{ j } — множина стратегій розвідки та розробки родовищ, j = 1, 2, ..., m ;
{ r } — множина видів виробничих потужностей, r = 1, 2, ..., R ;
{ l } — множина ресурсів компанії, l = 1, 2, ..., L ;
с ( t ) — ціна вуглеводнів;
— видобуток вуглеводнів із і -го родовища за j -ї стратегії; qs ( t ) — плановий видобуток в цілому по компанії;
— шукана інтенсивність використання для і -го родовища j -ї стратегії;
— потреба в ресурсах виду l для і -го родовища j -ї стратегії, грн;
Dl ( t ) — обмеження на ресурс виду l ;
— потреба у виробничих потужностях виду r для і -го родовища j -ї стратегії, грн;
Pr ( t ) — обмеження виробничої потужності r ;
l — показник дисконтування.
Вадою вищевказаної моделі є апріорна обмеженість стратегій і неможливість дослідження чутливості та стійкості. Ці огріхи може бути усунено застосуванням орієнтованої на знання технології.
Однак для прийняття економічно ефективних рішень в управлінні складними системами (наприклад нафтогазовидобувною компанією) в умовах різкої зміни ринкових цін вищеописаний критерій максимуму прибутку не завжди може бути доцільним. Оскільки економічна ефективність не означає обов’язково високу прибутковість, то в умовах постійної зміни світової кон’юнктури найбільш стабільне становище в довгостроковому періоді має та система, що характеризується максимальною ефективністю, а не прибутковістю, яка залежить також і від випадкових факторів (постійні флуктуації цін на енергоносії є нормою сучасної світової економіки).
Таким чином, доцільно застосовувати інший варіант критерію оптимального управління на стратегічному рівні нафтогазовидобувної компанії — міру ефективності:
де Р — міра ефективності;
n та m — відповідно кількість вихідних та вхідних параметрів;
yi та xj — відповідно вихідні (видобуток вуглеводнів та їхня ринкова вартість) та вхідні (капітальні та експлуатаційні витрати, запаси нафти й газу, дивіденди акціонерів) параметри;
ci — ціни вуглеводнів;
zj — витрати (капітальні та експлуатаційні витрати на одиницю видобутої продукції, відсоток доходу на акцію, відсоток рентної вартості одиниці перехідних запасів вуглеводнів).
Для порівняння інвестиційних стратегій (або нафтогазових компаній — потенційних партнерів) можна використовувати такий показник, як відносна міра ефективності
де РVs — відносна міра ефективності s -ї стратегії;
Рs — міра ефективності s -ї стратегії;
s — кількість варіантів стратегій або компаній-партнерів.
Побудова економіко-математичних моделей управління наф тогазовидобувною компанією на тактичному та стратегічному рівнях визначається такими специфіками:
— специфікою стратегічного управління;
— специфікою нафтогазової галузі;
— специфікою рівня ієрархії;
— специфікою конкретної компанії.
Об’єктивно склалося, що найбільше розроблено питання економіко-математичного моделювання стратегічного рівня управління для обробних галузей, а не видобувних. Тому під час побудови економіко-математичних моделей стратегічного рівня планування нафтогазовидобувної компанії дослідники стикаються з труднощами, викликаними специфікою галузі, зокрема тим, що запаси продукції для даного родовища завжди обмежені; собівартість видобутку 1 т умовного вуглеводневого палива з одного родовища значно зростає під час його життєвого циклу; важко визначити ступінь деталізації моделей.
Отже, важливою функцією інформаційної системи нафтогазовидобувної компанії є підтримка прийняття оптимальних рішень (на оперативному та стратегічному рівнях управління) на основі економіко-математичного моделювання функціонування керованої системи. Для вибору оптимального рішення необхідно знати кількісну реакцію системи. Завдяки унікальності та великомасштабності об’єктів управління нафтогазової компанії, для цього розробляють достатньо складні економіко-математичні моделі.
Однак використання економіко-математичного моделювання в процесах ППР у рамках інформаційної системи нафтогазовидобувної компанії стикається з соціологічними, політичними та іншими обмеженнями, які й має враховувати досвідчений керівник, приймаючи остаточне рішення.
Книга: Моделювання та інформаційні системи в економіці: Міжвід. М.Г. Твердохліб
ЗМІСТ
На попередню
|
|
