Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Проблемы управления использованием скоропортящегося сырья в отрасли АПК
1.1. Анализ особенностей объекта управления и основных направлений улучшения конечных результатов использования скоропортящегося сырья 12
1.2. Содержание и потенциальные резервы управле ния использованием скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле 22
1.3. Состояние разработок в области применения ЭММ и ВТ для обоснования плановых решений по использованию скоропортящегося сырья 28
1.4. Вопросы реализации плановых решений по использованию скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле 34
1.5. Некоторые подходы к совершенствованию организационных форм заготовок скоропортящегося сырья для обеспечения реализации плановых решений, оптимизирующих выход конечного продукта (в порядке постановки вопроса). 42
ГЛАВА 2. Модели оптишзащи планирования использования скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле . 49
2.1. Основные модельные предположения об объекте управления . 49
2.2. Общая модель совместной оптимизации уборки, транспортировки, хранения и переработки скоропортящегося сырья 55
2.3. Модель совместной оптимизации уборки, транс-портировки, хранения и переработки сырья в виде задачи квадратичного программирования. 59
2.4 Модель совместной оптимизации уборки, транспортировки, хранения и переработки свеклы в сетевой постановке 65
2.5, Экспериментальные расчеты на основе моделей оптимизации планирования использования скоро портящегося сырья 77
ГЛАВА 3. Модели стимулирования оптимального использования скоропортящегося сырья
3.1.. Предпосылки моделирования стимулирующих воздействий, обеспечивающих реализацию оптимизированных плановых заданий по использованию сырья в сезонном производственном цикле 87
3.2. Модели стимулирования при различных вариантах поведения объекта в процессе реализации оптимизированного графика уборки сахарной свеклы 97
3.3. Экспериментальные расчеты на основе моделей стимулирования оптимального использования скоропортящегося сырья 107
Заключение . 115
Литература
- Содержание и потенциальные резервы управле ния использованием скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле
- Вопросы реализации плановых решений по использованию скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле
- Модель совместной оптимизации уборки, транс-портировки, хранения и переработки сырья в виде задачи квадратичного программирования.
- Модели стимулирования при различных вариантах поведения объекта в процессе реализации оптимизированного графика уборки сахарной свеклы
Введение к работе
Возросшие масштабы общественного производства, усложнившиеся экономические связи, современная научно-техническая революция предъявляют все более высокие требования к функционированию хозяйственного механизма в нашей стране /3/.
Вопросы совершенствования хозяйственного механизма получили всестороннее освещение в решениях ХХУІ съезда КПСС, где были поставлены задачи перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы /4/.
Переход народного хозяйства на преимущественно интенсивный путь развития выдвигает в число важнейших проблему повышения эффективности использования сырьевых ресурсов. При возрастании потребности в сельскохозяйственном сырье эта проблема с особой остротой проявляется в отраслях агропромышленного комплекса (АПК).
Намечая широкую программу повышения народного благосостояния, ХХУІ съезд КПСС на первый план выдвинул задачу улучшить снабжение населения продуктами питания. Разработанная для решения этой задачи "Продовольственная программа СССР на период до 1990 года" воплощает целевой комплексный подход к продовольственной проблеме, который состоит в том, чтобы соединить воедино усилия в самом сельском хозяйстве, в обслуживающих его отраслях промышленности, в системах заготовки, хранения, переработки, тран спортировки и торговли сельскохозяйственной продукцией /5, б/.
Одним из основных направлений реализации Продовольственной программы является пропорциональное и сбалансированное развитие агропромышленного комплекса, совершенствование управления, планирования и экономического стимулирования во всех его отраслях, с максимальной ориентацией производства на достижение высоких конечных результатов. Переход на интенсивные факторы роста требует экономии и бережливости, сокращения потерь сырья и готовой продукции, повышения отдачи капитальных вложений и материальных ресурсов.
Управление использованием скоропортящегося сельскохозяйственного сырья с целью выработки из него максимального количества конечной продукции (за счет снижения потерь на всех стадиях производственного цикла) как раз и представляет одну из сфер приложения научных методов, где скрыты значительные внутренние резервы производства. Важнейшая роль в обосновании управляющих воздействий принадлежит применению экономико-математических методов (ЭММ) и вычислительной техники (ВТ) /7-18/.
Специфика промышленного использования скоропортящегося сырья в отраслях АПК (к ним относятся продуктовые комплексы: свеклосахарный, масложировой, плодоовощной и т.д.) обуславливается снижением его качества (технологических свойств) и, соответственно, выхода конечной продукции в процессе длительного хранения, которое является следствием сезонности сельскохозяйственного производства и несбалансированности мощностей сырьевых зон и перерабатывающих объектов. Получение высоких конечных результатов в этих отраслях в первую очередь базируется на решении перспективных проблем улучшения качества сырья, развития и размещения сырьевой базы и перерабатывающей промышленности.
В условиях ограничения возможностей экстенсивного развития требуется также пристальное внимание к повышению эффективности использования сырья в рамках сезонного производственного цикла.
Основу системы управления АПК наряду с планированием составляют методы хозяйственного руководства (регулирования), обеспечивающего реализацию плана. При осуществлении функций руководства самостоятельны?.»! хозяйственными звеньями АПК существенно выделяются факторы стимулирования, позволяющие согласовать локальные экономические интересы в народнохозяйственными. Так как в процессе превращения сырья в продукцию для достижения максимальных конечных результатов приходится нести потери на промежуточных стадиях производственного цикла, то значение факторов стимулирования в управлении еще больше возрастает.
В настоящее время интенсивно проводятся исследования, посвященные применению ЭММ и ВТ в планировании отраслей АПК, развертываются работы по моделированию хозяйственного механизма /18/. Однако недостаточно исследованы вопросы комплексной оптимизации процессов уборки, транспортировки, хранения и переработки скоропортящегося сырья, необходимость в которой обусловлена тесной взаимосвязью этих процессов в сезонном производственном цикле. При наличии значительного потенциала в области оптимизации плановых решений недостаточное внимание уделяется исследованию механизма реализации плана. Известные подходы к совершенствованию хозрасчетных отношений сводились, в основном, к решению перспективных проблем (как, например, построение системы экономического стимулирования за качество сахарной свеклы) и лишь косвенно затрагивали вопросы реализации текущих плановых решений.
Для совершенствования системы управления необходимо комплексное решение вопросов повышения качества управляющих воздействий и обеспечения их выполнения. Один из подходов к этой проблеме состоит в том, чтобы с одной стороны, при планировании осуществить совместный учет в рамках единой оптимизационной модели существенных факторов, характерных для сезонного цикла, с другой - разработать средства реализации принятых оптимизирован
ных решений на базе моделирования соответствующих стимулирующих воздействий.
То, что указанные вопросы недостаточно исследованы, а решение их оказывает весомое влияние на повышение эффективности функционирования АПК, определило актуальность диссертационной работы. Цель её состоит в разработке эффективных способов обоснования и реализации плановых решений по использованию скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле.
Объектом исследования является система управления использованием скоропортящегося сырья в сезонном цикле. Основное внимание уделено рассмотрению одного из наиболее ответственных этапов управления - планированию использования выращенного урожая, непосредственно предшествующего началу сезона.
В качестве базовой отрасли для отработки научных методов управления, основанных на применении ЭММ и ВТ, выбран свеклосахарный АПК. Он характеризуется значительными масштабами производства, районированием зон свеклосеяния, высоким удельным весом скоропортящегося сырья в структуре себестоимости производства сахара, сезонностью работы предприятий. Необходимость ориентации комплекса на интенсивные факторы роста вызывается отсутствием возможности существенного расширения посевных площадей под свеклу, увеличения числа занятых в производстве работников, наращивания производственных мощностей за счет нового строительства предприятий.
Теоретической и методологической основой работы послужили труды классиков марксизма-ленинизма, материалы съездов КПСС, решения Пленумов ЦК КПСС, постановления партии и правительства по вопросам совершенствования управления народным хозяйством. Решение задач, соответствующих поставленной цели, базируется на разработке и исследовании экономико-математических моделей:
- совместной оптимизации уборки, транспортировки, хранения и переработки скоропортящегося сырья, служащих для обоснования плановых решений;
стимулирования оптимального использования скоропортящегося сырья, которые способствуют выработке мер экономического воздействия, ориентирующих звенья АПК на соблюдение оптимальных с народнохозяйственной точки зрения режимов функционирования.
Для проведения экспериментальных расчетов на реальной информации, необходимых при проверке основных модельных предположений, оценке эффективности разработки, внедрении способов обоснования хозяйственных решений в практику управления АПК, создаются алгоритмические и программные средства реализации моделей на ЭВМ,
При разработке моделей и средств их реализации применялись различные методы статистической обработки информации, оптимизации (нелинейного программирования, решения экстремальных сетевых задач, поиска условного экстремума) и имитационного моделирования.
В работе нашли отражение результаты научно-исследовательских работ по оптимизации хозяйственных решений в системе управления использованием скоропортящегося сырья, проводившихся в 1977 -1982 годах в НПО "Пищепромавтоматика" (г. Одесса) и в ЦЭШ АН СССР (г. Москва) под руководством и при непосредственном участии автора.
Основной элемент научной новизны в работе представляет сформулированный и разработанный подход к комплексному решению вопросов обоснования и реализации текущих плановых решений по использованию скоропортящегося сырья на основе применения взаимосвязанных оптимизационных моделей.
Построена общая модель совместной оптимизации уборки, транспортировки, хранения и переработки сырья (в виде нелинейной задачи математического программирования) и разработаны два способа приближенной её реализации:
на основе представления процессов уборки, транспортировки, хранения и переработки с помощью потока по дугам специально сконструированной производственно-транспортной сети;
на основе аппроксимации и перехода к непрерывной модели (реализуемой на ЭВМ стандартными алгоритмическими и программными средствами), обеспечивающей допустимую ошибку решения.
Предложен и разработан подход к моделированию рациональных экономических воздействий, которые способствовали бы согласованию интересов различных звеньев АПК в процессе реализации плановых решений, оптимизирующих выход конечного продукта. На основе анализа различных вариантов поведения объектов моделирования и способов стимулирования вырабатываются управляющие воздействия (надбавки к закупочным ценам на сырье), соответствующие указанным требованиям. Суть предлагаемого совершенствования действующей системы стимулирования состоит в точном учете условии каждого конкретного сезона. При этом осуществляется компенсация звеньям АПК локальных потерь от перехода к наилучшему (с точки зрения конечных результатов) режиму функционирования за счет получаемого благодаря оптимизации дополнительного эффекта /19, 20/. Рассмотрены подходы к совершенствованию организационных форм заготовок скоропортящегося сырья для обеспечения реализации оптимизированных плановых решений.
Созданные и опробованные алгоритмические и программные средства решения задач совместной оптимизации процессов уборки, хранения и переработки сырья и обоснования рациональных стимулирующих воздействий обеспечивают реализацию сформулированных подходов.
Начиная с 1980 года с помощью разработанных средств выполняются промышленные расчеты, результаты которых применяются в СССР при подготовке плановых решений. Опыт использования оптимизационных расчетов на уровне отрасли показал возможность улучшения показателей работы (так для свеклосахарного АПК эффект от оптимизации межобластных передач сырья составляет порядка I млн, руб. в год).
Распределение сырья между перерабатывающими подразделениями, формируемое на выходе модели совместной оптимизации процессов в сезонном производственном цикле, служит основой для разработки на системных принципах схемы оптимальных грузопотоков сахарной свеклы на железнодорожном транспорте. Сама модель при этом является базовым элементом при построении двухуровневой производственно-транспортной модели оптимизации грузопотоков.
Разработанные модели и средства их реализации на ЭВМ используются при проектировании комплекса задач расчета ожидаемой заготовки свеклы и выработки сахара в составе отраслевого блока "Сахарная промышленность" АСУ - для Министерства пищевой промышленности СССР.
Материал диссертационной работы изложен в трех главах.
В первой главе проведен анализ особенностей и потенциальных резервов управления использованием скоропортящегося сырья, дана характеристика системы планирования и хозрасчетных взаимоотношений поставщиков и потребителей сырья в процессе выполнения текущих плановых решений, рассматривается состояние разработок в области применения ЭММ и ВТ для обоснования хозяйственных решений по использованию сырьевых ресурсов
Во второй главе обсуждаются вопросы подготовки необходимой для обоснования плановых решений информации (на предоптимизационной стадии); описывается модель совместной оптимизации уборки, транспортировки, хранения и переработки сырья - фактор мобилизации дополнительного резерва повышения эффективности использования выращенного урожая; рассматриваются различные модельные реализации задачи совместной оптимизации, режимы их использования (например, разработка и оценка альтернативных вариантов хозяйственных решений) и результаты экспериментальных расчетов на базе разработанных алгоритмических и программных средств в режиме обработки реальной информации.
В третьей главе излагаются вопросы моделирования различных вариантов поведения поставщиков сырья (в свеклосахарном АПК) в процессе реализации оптимизированных плановых решений; обосновывается способ определения рациональных стимулирующих воздействий, обеспечивающих заинтересованность поставщиков в выполнении текущих плановых решений по заготовке сырья; приводятся результаты экспериментального исследования моделей стимулирования на реальной информации.
Содержание и потенциальные резервы управле ния использованием скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле
Рассматриваемое в данном параграфе экономическое содержание управления в сезонном цикле свеклосахарного производства определяется в значительной степени спецификой использования скоропортящегося сырья.
На выделенном этапе управления (когда фиксированы посевные площади, мощности переработки, возможности уборочной техники и транспорта, а урожай находится на стадии созревания) конечные результаты работы отрасли зависят от режимов уборки, транспортировки, хранения и переработки сырья , которые, в свою очередь, обуславливаются динамикой показателей: роста свеклы, перерабатывающей способности и потерь свеклы и сахара на различных участках.
Случайный характер этих показателей заставляет оценивать тенденции их динамики в среднем на основе обработки статистических данных за ряд лет. Анализ указанных показателей по различным регионам страны хотя и выявляет значительные количественные расхождения в параметрах зависимостей, аппроксимирующих динамические характеристики, однако показывает и их качественное сходство. Это и послужило основанием для установления вида динамических характеристик, которые приведены на рис. I.
Специфика использования скоропортящегося сырья проявляется в наличии дополнительных потерь целевого продукта (сахара) как на транспорте, так и при хранении и переработке сырья. Величина потерь на транспорте зависит в наибольшей степени от дальности перевозок, а при хранении и переработке (как следует из анализа зависимостей на рис. I) - от начала и продолжительности производственного сезона.
Максимальный валовый сбор свеклы и сахара может быть получен в каждом сезоне (см. рис.1) за счет как можно более позднего начала уборки, при котором достигают наибольшего значения урожайность и сахаристость свеклы. Однако ограниченное количество свеклоуборочной техники и транспорта и влияние погодных условий (которое проявляется в том, что вся свекла должна быть убрана к определенному сроку) делают практически неосуществимым столь позднее начало уборочной кампании. Кроме того, при позднем пуске заводов и затянувшемся производственном сезоне потери продукта в целом за кампанию могут оказаться большими, чем в случае переработки сырья, еще не достигшего максимальной зрелости.
В соответствии с изложенным, при анализе взаимодействия основных составляющих свеклосахарного АПК можно выявить две конкурирующие тенденции. С одной стороны, свеклосеющие хозяйства заинтересованы в более поздних сроках начала уборки, соответствующих полной технической зрелости сырья (и максимальному объему заготовки), и в ритмичности её проведения при максимальном использовании мощностей уборочной техники и транспорта. С другой, для обеспечения наибольшего выхода конечного продукта целесообразно приступить к уборке свеклы в период, когда она еще не достигла полной технической зрелости. Кроме того, на начальном этапе эффективно вести уборочные работы в объемах, равных возможностям переработки (они существенно меньше предельной интенсивности уборки). В зависимости от выбора того или иного режима функционирования находится объем выработанного за сезон сахара. Так по данншл сезона I980-I98I гг. расхождение в выработке сахара по указанным двум вариантам функционирования могло бы составить порядка 100 тыс, тонн или 1,5 $ от фактической выработки в этом сезоне (в целом по Главсахару Минпищепрома СССР), Эта цифра монет служить характеристикой резерва управляемости в части таких параметров управления, как сроки и режимы проведения уборочной и производственной кампании.
Рациональное с точки зрения загрузки сырьем прикрепление поставщиков к потребителям свеклы определяется планами (договорами) контрактации, формируемыми по данным за прошлые сезоны. Однако влияние ряда случайных факторов (в частности, погодных условий) приводит к излишней загрузке одних и недогрузке других перерабатывающих объектов. Кроме того, влияние начала и продолжи тельности производственного сезона на величину потерь сахара для различных перерабатывающих объектов неидентично. Поэтому переброска части свеклы из подразделений с низкими значениями технико-экономических показателей (ТЭП) в подразделения с лучшими показателями работы, несмотря на потери сахара при транспортировке, может в итоге оказаться целесообразнее с точки зрения снижения суммарных потерь продукта по свеклосахарному АПК в целом. Эти соображения свидетельствуют об ограниченности подхода к решению вопросов использования сырья на региональном уровне.
Потенциальный резерв улучшения конечных результатов работы свеклосахарного АПК в сезонном цикле за счет рационального распределения сырья можно охарактеризовать величиной разброса значений ТЭП свеклоперерабатывающих объектов. Поскольку показатель выхода сахара существенно зависит от содержания сахара в свекле (сахаристости), наиболее точную характеристику резерва управляемости дает коэффициент извлечения сахара (КИС).
Вопросы реализации плановых решений по использованию скоропортящегося сырья в сезонном производственном цикле
Важнейшими параметрами управления объектами, обладающими хозяйственной самостоятельностью, являются цены и надбавки (скидки) /II/. Установление уровня их в зависимости от характера деятельности каждого звена АПК, от его вклада в достижение конечных результатов, позволяет обеспечить на всех этапах производства заинтересованность в реализации плановых решений, формируемых с ориентацией на народнохозяйственные интересы. Наибольшую эффективность имеют стимулирующие воздействия, примененные гибко в соответствии с конкретными условиями и в сочетании с административными методами руководства /16/. Причем система экономических мер должна разрабатываться одновременно с планом.
Основные моменты хозрасчетных взаимоотношений звеньев свеклосахарного АПК в процессе заготовки сырья зафиксированы в типовом договоре контрактации /49 - 53/. Следующие положения этого договора представляются существенными при реализации плановых решений по использованию сырья в сезонном производственном цикле:
1. В обязанности свеклосеющего хозяйства входит продажа свеклы в количестве, предусмотренном планом. Причем оговаривается объем поставки до I сентября и до 15 сентября, а также величина сверхплановой поставки (сверх среднего уровня заготовки за предыдущую пятилетку). Качество поставляемого сырья должно соответствовать требованиям ГОСТа (некондиционная свекла оплачивается в размере 80 % от основной закупочной цены). Одним из важнейших учитываемых показателей качества является сахаристость свеклы. Доставка свеклы на приемные пункты должна осуществляться по согласованному между поставщиком и потребителем графику,
2. Свеклоперерабатыващее предприятие (заготовитель) обя зано принять всю доставленную свеклу и помимо оплаты стоимости сырья по дифференцированным (по районам свеклосеяния) закупоч ным ценам осуществить следующие выплаты: надбавка за сверхплановую свеклу в размере 50 % к основной закупочной цене; надбавки за свеклу (объем ее оговорен), сданную до I сентября (в размере 30 % к основной закупочной цеє) и до 15 сентября (в размере 20 %)\ надбавка за сахаристость свеклы (при условии, что она превышает базисный уровень).
Помимо этого предусматривается продажа свеклосдатчикам по льготным (ниже себестоимости) ценам сахара и отходов производства (которые являются ценным кормовым продуктом).
Перечисленные поощрительные меры нацелены, в основном, на увеличение объема заготовки сырья и валового сбора сахара в нем.
Отметим, что свекла, сданная и принятая по 15 сентября (включительно) в количествах, обусловленных договором, независимо от содержания в ней подвяленных и сильно механически поврежденных корней, оплачивается как кондиционная. То ке относится к свеїсле, сдаваемой на сахарный завод для немедленной переработки.
3. Предусматриваются условия и размер ответственности (сан кции) на случай невыполнения договорных обязательств. За про срочку или несдачу продукции в установленные сроки хозяйство уплачивает заготовителю пеню в размере 0,1 % за каждый день просрочки, а при просрочке свыше 10 дней начисление пени пре кращается и хозяйство уплачивает помимо пени неустойку в размере 2 % стоимости несданной продукции. В то не время и заготовитель подвергается санкциям за отказ от приемки свеклы или за просрочку приемки, а также за несвоевременную оплату принятой продукции.
Действующая в свеклосахарном производстве система расчетных цен на основное сырье (по которым калькулируется себестоимость готовой продукции) /54, 55/ в значительной мере устраняет влияние на результаты хозяйственной деятельности предприятий различий в ценах на сырье, складывающихся в зависимости от величины доплат за сверхплановые поставки, раннюю уборку свеклы и т.д. Разница между фактической стоимостью заготовленного сырья и его стоимостью по расчетным ценам относится на счет Министерства пищевой промышленности соответствующей свеклосеющей республики. Отрицательная разница компенсируется предприятию путем перераспределения средств из накопленных за предыдущие сезоны.
Одним из основных недостатков существующей системы материального поощрения поставщиков свекловичного сырья является нечувствительность к особенностям того или иного сезона. Это относится к методу стимулирования ранней (до 15 сентября) уборки свеклы, при котором величина и момент окончания действия надбавки к закупочной цене не меняется от сезона к сезону. При этом иногда складывается ситуация, когда для улучшения конечных результатов свеклу целесообразней убирать после 15 сентября, а по существующему положению это вообще не стимулируется. В то же время после 15 сентября свекла, как правило, не достигает максимальной зрелости и на протяжении некоторого периода необходима компенсации потерь от уборки незрелого сырья, иначе еще затянется начало уборки.
Модель совместной оптимизации уборки, транс-портировки, хранения и переработки сырья в виде задачи квадратичного программирования.
Рассматриваемая в этом параграфе модель образуется из общей путем перехода к аппроксимированным характеристикам процессов уборки, транспортировки, хранения и переработки. Важным этапом упрощения задачи (I) - (6) явилось получение экспериментальным путем на базе соотношения (I) линейной зависимости tM от th tr„ = а[ Гн + а? , (?) где d[,cip- некоторые константы, отыскиваемые индивидуально для каждого СП. Ошибка аппроксимации соотношения (I) линейной зависимостью (7) не превышает 0,1 %,
Аналогично /35/ из справедливости (7) вытекает, что при кусочно-линейном и кусочно-постоянном характере динамики показателей, описывающих в модели процессы уборки, хранения и переработки (сахаристость, урожайность, потери при хранении и переработке, производительность), можно линеаризовать ограничения (2) и (4) и аппроксимировать зависимости У ИнЛ ) %г ( и Дм) квадратич-ными функциями У р ( 4и )»Ч Г ( -Л ). Зависимость R3r аппроксимируется суммой двух квадратичных функций от разных переменных
В ходе исследования выяснилось, что свойства моделируемых процессов позволяют (даже при нарушении предположения о кусочно-линейном и кусочно-постоянном характере динамики показателей) провести приближенную линеаризацию ограничений и аппроксимацию целевой функции квадратичной зависимостью. Причем ошибка приближения (аппроксимации) не выводит погрешность решения за до пустимые для отраслевого уровня управления пределы. таким путем задача (I) - (6) сводится к реализуемой на ЭВМ задаче квадратичного программирования с выпуклой вверх целевой функцией, линейными уравнениями связи и двухсторонними ограничениями на переменные. Математическая формулировка задачи имеет следующий вид: При уравнениях связи: N Огп=Ііг( н) , (8) — І -.тп где 1Г ( і и ) - линейная функция, выражающая зависимость общего объема убранной свеклы от срока начала уборочной кампании; ZqnrU-e?r)B&r+f r(iH) , (9) где jzr ( ін ) - линейная функция, выражающая зависимость объема переработанной до конца уборки свеклы от срока начала уборочной кампании, и естественных ограничениях на переменные: Оіі н$іГи=агЛі-а іГі , do) max сг" & сг І от , «г) максимизировать целевую функцию: где -LH - предельно поздний момент начала уборочной кампании, при котором еще возможно убрать всю выращенную свеклу до момента ьк (при этом момент начала уборки и момент начала массовой уборки совпадают и из (7) получаем выражение для tH ); ur , (гJ- - нижнее и верхнее ограничения по загрузке сырьем СП, связанные с рациональной длительностью производственного сезона. По определенным в результате решения указанной задачи значениям переменных н , (? г легко прямым расчетом получить другие искомые параметры графиков уборки и переработки свеклы. Так из соотношения (4) при фиксированном С-г находится о , а при известном ін из соотношений (5) и (7) - соответственно in и U . Исходными данными при отыскании аналитических выражений для ограничений задачи и критерия ( г\ ) служат ряды значений функ " "» / s 4ий fir» kir » »ir » гг» r » r» получаемые при варьировании соответствующих переменных (аргументов) ьн СҐ . Подвергая эти ряды регрессионному анализу, можно определить индивидуальные для каждого СП параметры аппроксимирующих зависимостей. Оценки величин относительных ошибок аппроксимации зависимостей (определенные применительно к данным о свеклосахарном производстве УССР) приведены в табл. 5.
При более точном выделении интервалов линеаризации зависимостей hf , l r ошибка может быть еще уменьшена. Границы этих интервалов (индивидуальные для каждого СП) формируются при сопоставлении для ряда сезонов сроков проведения уборки и соответствующих объемов заготовки свеклы. Процедура задания интервалов линеаризации предусмотрена в составе алгоритмического и программного обеспечения, реализующего квадратичную модель (см. Приложение I).
Модели стимулирования при различных вариантах поведения объекта в процессе реализации оптимизированного графика уборки сахарной свеклы
В данном параграфе подробно рассматриваются два варианта поведения объекта (свеклосеющего хозяйства), выделенные среди большого числа возможных вариантов по признаку наиболее полного соответствия стремлению к максимизации дохода от выращенного урожая. Этим вариантам соответствуют также две аналитические формулировки критерия.
В первом случае предположение о режиме проведения уборки полностью совпадает с принятым в модели совместной оптимизации уборки, транспортировки, хранения и переработки свеклы, причем связь между и и і/ч описывается соотношением (7). Однако сро-ки проведения уборки ( і и ,с/ч) могут не совпадать с оптимальными, хозяйство определяет их исходя из собственных интересов.
Во втором случае свеклосеющее хозяйство на основе согласованного в договоре контрактации графика уборки свеклы, пользуясь прогнозом заготовки свеклы с I га (который по предположению совпадает с принятым при оптимизации плана), определяет площади PriHPrg,, с которых необходимо собрать свеклу в режимах "с колес" и массовой уборки. После этого делением площадей на продолжительности соответствующих периодов устанавливаются темпы уборки. В режиме "с колес" возможности свеклоуборочной техники и транспорта используются неполностью, поэтому допустимо более позднее начало уборки при увеличении ее темпа. В данном случае, даже при соблюдении оптимальных сроков, объемы уборки в каждый промежуток времени отличаются от объемов, требуемых для переработки в тот же промежуток. На практике такие отличия сглаживаются наличием на свеклоперерабатывающем объекте страхового (на 3-5 суток) запаса свеклы. При этом условии второй вариант поведения свеклосеющего хозяйства (в случае соблюдения оптимальных сроков) можно считать приемлемыми с точки зрения интересов перерабатывающего предприятия и системы в целом. Отметим, что сдвигать срок начала массовой уборки по сравнению с оптимальным in хозяйству неэффективно. Действительно, при неизменной площади Sfz и при хозяйство не успеет убрать всю свек лу к моменту і . Если Ьц t-м темп массовой уборки будет меньше максимального, и в связи с тем, что свекла в момент км еще не достигает полной зрелости (т.е. урожайность в момент м меньше урожайности при км ), средняя заготовка с I га окажется ниже запланированной. Это приведет к необоснованному снижению общей заготовки и явно невыгодно хозяйству. Следует сказать, что в рассмотренном варианте работы предусматривается равномерное использование техники и транспорта (без простоев и пиковых нагрузок) , несомненно "выгодное" свеклосеющему хозяйству.
Указанные варианты сравнимы по эффективности с точки зрения свеклосеющего хозяйства. Другие варианты уступают по эффективности описанным. Так, при уборке "с колес" с темпом, когда объем поставляемой свеклы значительно меньше возможностей переработки, и соответственно более раннем начале массовой уборки, хозяйство, нарушая договорные обязательства, лишает себя надбавки и средняя урожайность оказывается меньше запланированной.
Таким образом, с одной и той же площади t при разных режимах уборки можно получить различные объемы сырья. Компенсация образующейся за счет этого разницы в выплачиваемой за свеклу сумме осуществляется с помощью надбавки дм , вводимой на период / н 9 "t-c / (см.соотношение (30) ).
Если заданы такие Лгі и tt , что (30) превращается в стро-roe неравенство, то t из некоторой окрестности г.и тоже ему удовлетворяет. Для фиксации начала уборки в момент і и не-обходимо, чтобы именно в этот момент критерий хозяйства j-fi достигал максимального значения при одновременном соблюдении (30).
Исследование функции J (tH ) (критерия) на экстремум облегчается при учете следующих соображений. Так как более раннее, чем и , начало уборки неэффективно для хозяйства (это обсуждалось ранее) в рассмотрение принимаются только значения ін из интервала . Как уже говорилось, необходимость в надбавке An возникает вследствие неодинаковых условий уборки на начальном этапе ("уборка с колес") и в период массовой уборки, обусловленных степенью технологической зрелости сахарной свеклы (в данном случае имеется в виду различие в урожайности свеклы, влекущее различие в
Аґ объемах заготовки с I га). Величина надбавки уже в момент tH , задаваемый оптимальным графиком, должна обеспечивать в данном случае (при первом варианте поведения объекта) такой доход от убираемой свеклы, который был бы по крайней мере не меньшим,чем в варианте с началом уборки в момент t-м Это и реализуется в (32) зависимостью значения надбавки от отношения заготовки с I га в момент і-м к заготовке с I га в момент і и . Множитель в квадратных скобках, таким образом, имеет смысл относительного прироста заготовки с I га.
Задавая на основе (32) значение /Vi » из соотношения (30) можно получить предельное значение tc , при котором еще обеспечивается компенсация потерь свеклосеющего хозяйства при уборке недозревшей свеклы. Для значения Лп , зафиксированного на минимальном уровне (при этом значении соотношение (32) превращается в равенство) обозначим соответствующее значение &«. как (при этом в равенство превращается (30)).
