Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование действующего законодательства. Монография
.pdf
Следует заметить, что в разработанные модули установок внесены дополнительные характеристики использования воды и объемов отходящих газов
в зависимости от вида используемого топлива. Общая размерность модели ха-
рактеризовалась 125 уравнениями с 421 неизвестным.
Основное же внимание уделялось увязке технологической структуры с
системой экономических и финансовых расчетов. Конечным результатом увяз-
ки должно было стать создание сводной экономико-производственной модели
(СЭПМ), где в единую систему были сведены технологические характеристики
генерирующих установок и экономические расчеты по объединению.
В начале 90-х годов основные цели при построении такой сводной экономико-технологической модели заключались в выработке инструментария для
определения:
– объемов выработки электроэнергии и тепловой энергии станциями
объединения;
– расхода ресурсов на выработку тепла и электроэнергии, в том числе
воды и разных видов топлива;
– величины экономических и финансовых показателей в увязке объемов
производства с изменениями цен на топливо.
Кроме того, в результате создания модели предполагалось также изуче-
ние влияния разных экономических систем управления и предложений по совершенствованию действующего экономического механизма, которые имели
место в тот период. В настоящее время результаты этого исследования
также являются актуальными и представляют интерес как способ прогноза
мотиваций и экономического поведения производителей при изменениях нало-
говых платежей, штрафных санкций и т.д.
Для решения задачи при увязке технических характеристик генерирующих установок с основными экономическими расчетами была проведена формализация расчетов прибыли, товарной продукции, эффективности использо-
вания оборудования и т. д. В рамках разрабатываемой сводной модели эти рас-
четы были отражены отдельными уравнениями, сгруппированными в
отдельные блоки.
Ниже детально рассматривается построение блока экономических расче-
тов сводной экономико-технологической модели производственного объедине-
ния. За основу его построения были взяты экономические расчеты техпромфинплана производственного объединения. При этом из результатов предыдущего раздела, где была сделана попытка формализации и сведения в единую
21
систему традиционных (из учебников) формул расчета затрат и прибыли, использовался способ записи экономических расчетов в целом по объединению.
В разрабатываемой модели использовалась в отличие от традиционной
(когда вначале идет запись формул, а затем определение обозначений) таблич-
ная запись экономико-математических моделей. Следует заметить, что при тра-
диционной записи одно лишь определение обозначений занимает как минимум
лист. Такая запись затрудняет поиск, а главное — лишает обозримости взаимо-
связей показателей, необходимых для определения исходных (входных) данных
модели.
Поэтому в целях достижения обозримости экономических расчетов применена табличная запись модели (аналогично [3]). По строкам таблицы записывались названия показателей и уравнения или неравенства их расчета; столбцы
таблицы отражали название и обозначения переменных. В ячейках на пересе-
чении строк и столбцов записывались нормы потребления ресурсов. Таким образом, достигалась наглядность взаимосвязей экономических показателей, и
исключался трудоемкий процесс по поиску обозначений исходных данных и их
определений.
Фрагмент табличной записи модели приведен ниже (табл. 1.3).
Таблица построена следующим образом: каждый экономический расчет
приведен в виде строки. Внизу таблицы введена строка для подсчета частоты
использования отдельных показателей в расчетах. Каждый показатель, используемый в расчете, отражен столбцом. Вверху каждого столбца записаны наименования экономических показателей и их обозначения, чем исключается от-
дельный перечень обозначений показателей. Такая запись технико-
экономических расчетов позволяет проследить взаимосвязь экономических и
технических показателей, приблизить запись экономических расчетов к записи
задачи ЛП, где строки являются уравнениями или неравенствами, а столбцы —
переменными.
Формализованная запись блока экономических расчетов на уровне произ-
водственного объединения отражает 38 функций, из них 27 линейных,
6 дробно-линейных, 3 квадратические функции и более 50 переменных.
22
Таблица 1.3
Фрагмент матрицы блока технико-экономических расчетов производственного объединения
Показатели
Ограничения
Прибыль промышлен-
ных предприятий
Экономия от снижения
СМР
Экономия от снижения
на капитальный ремонт
Амортизационные
отчисления
в т. ч. на капитальный
ремонт
в т. ч. на капитальное
строительство
Сальдо штрафов
Прочие доходы
Капиталовложения
Прирост норматива
оборотных средств
Затраты
на капитальный ремонт
Фонд премирования
за новую технику
Фонд материального
поощрения
Фонд социально-
культурных
мероприятий
Фонд развития
производства
Единый фонд развития
техники
Централизованный
фонд отчислений в про-
изводство
Убытки жилищно-
коммунального
хозяйства
Прочие расходы
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Обозначения
M
Э
1
Э
2
А
А
K
А
Kc
∆
h1 K ∆B
Kр
Ф
1
Ф
2
Ф
3
Ф
4
Ф
5
Ф
6
У
h2
Баланс доходов
и расходов
=0
M
+Э1 +Э2
+А
K
+А
Kc
+∆
+h1
-K
-∆B
-Kр
-Ф1
-Ф2
-Ф3
-Ф4
-Ф5
-Ф6
-У
-h2
Расчет балансовой
прибыли
=0 M
Расчет товарной
продукции
=0
Расчет затрат
на производство
=0
Расчет амортизацион-
ных отчислений:
=0 -А
+А
K
+А
Kc
- на капитальное
строительство
=0
-АK
- на капитальный ремонт
=0 -АKc
Расчет норматива
оборотных средств
=0
Прирост норматива
оборотных средств
=0 -∆B
23
Окончание табл. 1.3
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Затраты на капитальный
ремонт
=0
-Kр
Расчет фонда материаль-
ного поощрения (ФМП)
=0
-Ф2
Расчет фонда социальнокультурных мероприятий
=0
-Ф2*k4
+Ф
3
Расчет фонда развития
производства
=0
+k5M
+ K8А
-Ф4
Расчет единого фонда
науки и техники
=0
+k6M
-Ф5
Расчет централизованного
фонда отчислений в про-
изводство (ФОП)
=0
+k7M
-Ф6
Расчет фонда заработной
платы
=0 Расчет заработной платы
(ППР)
=0
Расчет заработной платы
ремонтным организациям
=0
Расчет дополнительной
заработной платы
=0
Расчет отчислений на со-
циальное страхование
=0
Платежи в бюджет
=0 -АKc
24
Основную часть экономических расчетов составляли линейные функции,
№
п/п
Показатели
Единица измерения
1
Количество электроэнергии, отпущенной с шин
мВт/ч
2
Количество тепла, отпущенного с коллектора
Гкал
3
Величина установленной среднегодовой мощности
мВт
4
Средняя рабочая мощность
мВт
5
Количество потребляемой воды
тыс. м3
6
Количество электроэнергии, используемой
на собственные нужды
мВт/ч
что позволило привести к неканонической записи задачи линейного програм-
мирования:
{ AX-B=0/Х≥0}, (1.13)
где: А — матрица затрат материальных, трудовых, природных ресурсов и нормативов отчислений; В — величины расчетных показателей или ограничений
уравнений; Х — величины переменных.
Такая запись позволила определить состав входных (экзогенных) данных
и расчетных (эндогенных) показателей (табл.1.3), что облегчалось табличной
записью матрицы задачи. Так, если в столбце показатель записан со знаком «–»,
а другие по столбцу — со знаком «+», то данный показатель со знаком «–» является расчетным или связующим с другими расчетами. И наоборот, если в
столбце при переменной имеется только знак «–», то этот показатель является
входным (экзогенным).
На основе табличной (матричной) записи экономических расчетов был
определен состав связующих переменных, необходимых для увязки экономиче-
ских расчетов и технических характеристик (табл. 1.4).
Таблица 1.4
Состав расчетных (связующих) показателей между блоками
экономических расчетов и технических характеристик
В качестве основного критерия получения решений на основе разрабо-
танной модели использовались приведенные затраты, которые в общем виде
записывались как:
С – Ʃ [ cj + E(k
1
+ k
j
2
)]Xj + ƩλiUi + φZ + ψW =0, (1.14)
j
25
где: С — расчетная величина приведенных затрат; c
Прямая задача
Двойственная задача
{CX →max/ ƩAX =B; rX≥0}
{YB →min/ YX =c
расходы на эксплуата-
j —
цию единицы мощности j-го вида оборудования без топливной составляющей;
E — нормативный коэффициент при капиталовложениях; k
2
— удельные капи-
j
таловложения на очистку отходящих газов; Xj — используемая мощность i-го
вида оборудования; λ
— цена i-го вида топлива: Ui — количество i-го вида топ-
i
лива; φ, ψ — стоимостные оценки единицы земли и воды; Z — количество земли, отторгаемой под энергетические блоки объединения; W — количество воды, используемой при эксплуатации оборудования.
Поскольку при неканонической записи задачи ЛП в качестве целевой
функции может служить любая переменная, это позволило использовать в ка-
честве целевых функций такие переменные, как прибыль или минимум потребления топлива. Отсюда, уравнение приведенных затрат (1.14), равно как и все
его переменные, использовалось в качестве целевых функций (например, минимума приведенных затрат (min C) или минимума использования воды
(min W) и т. д.).
Ниже рассматриваются характерные особенности решений, полученные в
результате проведенных многокритериальных расчетов.
Адекватность полученных решений проверялась на основе отчетных дан-
ных «Киевэнерго» [15, 16]. При этом изучались такие особенности решений,
как влияние экономических показателей на производственно-экономическую
структуру и наоборот. Существенным моментом анализа результатов явился
тот факт, что в задаче линейного программирования (ЛП) появляется возмож-
ность получать прямое и двойственное решение.
Поскольку прямое решение можно получить просто решением задачи ЛП,
то основное внимание уделялось анализу двойственного решения. Это касалось
экономического смысла и интерпретации двойственных оценок (особенно
уравнений экономических расчетов) и возможностей его использования,
например, для определения направленности тенденций экономической дея-
тельности (мотиваций).
Согласно теории каждая задача ЛП имеет сопряженную двойственную
задачу.
Напомним, что условия прямой и двойственной задачи ЛП записываются
в виде [10]:
26
где: C — вектор целевой функции; А — матрица прямых затрат; Х — вектор
прямого решения задачи; В — вектор ограничений задачи; Y — вектор двойственных оценок.
Экономический смысл двойственных оценок: насколько изменится величина целевой функции при изменении величины определенного ограничения
[10]. Отсюда, единицы измерения двойственных оценок соответствуют единицам измерения целевой функции. Так, если целевая функция выражается в сто-
имостном измерении, и оценки имеют ценностный смысл, но при этом необхо-
димо учитывать разный масштаб стоимостных оценок и их знак. Масштаб
оценки прибыли отличается от масштаба оценки затрат или товарной продукции. Если же целевая функция выражена в физических единицах измерения,
например, в единицах измерения условного топлива, то двойственные оценки
будут отражать, насколько увеличится или уменьшится потребление условного
топлива при использовании отдельного ресурса.
Оценки, полученные при использовании целевой функции минимума
приведенных затрат, являются одновременно замыкающими и полными затратами. Отсюда, на основе двойственных оценок можно определять замыкающие
(полные) затраты на производство единицы продукции. Следуют заметить,
что для получения двойственных оценок, которые по своему экономическому
содержанию являются замыкающими (полными) затратами, при записи приведенных затрат следует выделять и записывать в качестве отдельных переменных затраты на топливо и энергию. Отдельная запись затрат на потребляемые
ресурсы дает возможность проводить расчеты при изменении цен на топливо,
не изменяя других исходных данных. В противном случае, если не выделять
топливную составляющую, оценки двойственного решения будут отражать
разницу между затратами на производство электроэнергии на различных гене-
рирующих установках, то есть технологическую ренту.
Затраты на топливо и энергию являются основной частью уравнения приведенных затрат, которое дополнено стоимостными оценками (ценами) на землю и воду, а также удельными капиталовложениями на введение в эксплуатацию альтернативных генерирующих блоков и установок на очистку отходящих
газов. С учетом перечисленных факторов приводятся результаты расчета двой-
ственных оценок на минимум приведенных затрат при этом, замыкающие за-
траты на производство электроэнергии рассматривались по нарастающей с уче-
том различных факторов (табл. 1.5).
27
Таблица 1.5
Зоны графика
нагрузки
Оценки электроэнергии в решениях на минимум приведенных затрат с учетом:
Замыкающих затрат
(оптимальных цен)
на топливо
Стоимостных оценок
земли и воды
Затрат на очистку
отходящих газов
Абсолютные
значения
Соотношение
оценок
к базисной
Абсолютные
значения
Соотношение
оценок
к базисной
Абсолютные
значения
Соотношение
оценок
к базисной
Базисная
22,17
1
32,42
1
55,6
1
Маневренная
32,42
1,46
32,21
0,99
72,8
1,31
Пиковая
61,19
2,76
56,78
1,75
86,2
1,55
Зоны графика
нагрузки
Страны
Болгария
Белоруссия**
США***
Великобритания,
Скандинавия*
Украина
Базисная 1 1 1 1
1
Маневренная
2,59–3,29
– – –
1,46
Пиковая
4,35–6,64
1,7
1,5–1,9
6–8
2,76
Рассчитанные замыкающие затраты на электроэнергию
в ценах начала 90-х годов, руб./мВт/ч
Все приведенные в табл. 1.5 двойственные оценки в разных зонах графи-
ка нагрузки наибольшую величину имеют в пиковой зоне графика нагрузки. С
учетом дополнительных факторов (оценок земли, воды и затрат на утилизацию
газов) разница между затратами на генерацию электроэнергии в базисной и пиковой зоне графика нагрузки снижается почти в два раза, но при этом растет
стоимость электроэнергии, вырабатываемой в базисной зоне графика нагрузки.
Таким образом, учет дополнительных факторов приводит к уменьшению разницы между стоимостью электроэнергии в пиковой и базисной зоне графика
нагрузки. Для подтверждения этого вывода приводятся соотношения стоимости
электроэнергии в разных зонах графика нагрузки за рубежом (табл. 1.6).
Таблица 1.6
Соотношение цен на пиковую и базисную энергию
за рубежом по состоянию на 2010 г.
* http://www.lightingmedia.ru/opinions/opinions_21.html.
** http://www.promved.ru/september_2003_04.shtml.
*** http://esco.co.ua/journal/2003_6/art60.pdf.
28
Соотношение стоимости электроэнергии в разных зонах графика нагруз-
Вид топлива
Структура потребления топлива по критерию
Минимума
потребления
топлива
Максимума
товарной
продукции
Максимума
прибыли
Минимума
приведенных
затрат
Уголь
16,56
23,79
10,6
19,14
Мазут – 15,38
54,72
–
Газ
83,44
55,83
34,78
80,85
ки, полученное на основе сводной модели, не противоречит приведенным дан-
ным табл.1.6, что свидетельствует об адекватности решений, полученных на
основе сводной модели. При этом учет таких факторов, как стоимость воды,
земли, и капиталовложений, необходимых при очистке газов, почти совпадает с
данными соотношения по базисной и пиковой энергии в США (табл. 1.5,
табл. 1.6).
Таким образом, сводные экономико-производственные модели, разрабо-
танные с учетом экономических и финансовых расчетов, могут быть признаны
действенным инструментом для получения полных замыкающих затрат по всем
видам ресурсов.
Другой целью создания сводной модели является также определение
тенденций и направленности производственной и экономической деятельности (мотиваций) [17] производственного объединения.
Проявление складывающихся тенденций можно выявить путем анализа
прямого решения на примере предпочтительной структуры потребления топлива. Поскольку фактическая структура потребления топлива известна, данная
тенденция определялась как разница между фактом и расчетными величинами
(табл. 1.7).
Таблица 1.7
Структура потребления топлива в решениях
по различным критериям, %
Из табл. 1.7 видно, что при различных оценках производственной дея-
тельности складывается разная структура потребления топлива с предпочтени-
ем газа (в рассматриваемый период газ предпочтительнее из-за его дешевизны),
чем подтверждалось соответствие многокритериальных решений фактическим
тенденциям (мотивациям), имеющим место в рассматриваемый период.
29
Кроме тенденций изменения структуры потребления топлива, изучались
Наименование критерия
Товарная
продукция,
тыс. руб.
Приведенные
затраты,
тыс. руб.
Фонд
заработной
платы
Минимум
условного
топлива
Максимум товарной продукции
1 103 313
805 149
1 031 172
1 023 933
Минимум приведенных затрат
805 149
499 818
311 552
302 001
Фонд заработной платы
1 031 172
1 155 250
1 755 170
1 754 700
Минимум условного топлива
1 023 933
302 001
1 754 700
908 000
Максимальное отклонение, %
тенденции к изменению структуры использования мощностей и режимов
работы оборудования, которые проявлялись также на основе детального ана-
лиза многокритериальных решений.
Анализ этих решений показывает, что использование генерирующего обо-
рудования в маневренном режиме в ценах 90-х годов было невыгодным, поскольку в тарифах не учитывалась неравномерность потребления электроэнергии.
Такая же ситуация наблюдается в настоящее время, о чем свидетельствует
внедрение в практику компенсационного сертификата в расчетах по электро-
энергии — для покрытия убытков при ее генерации в пиковых зонах графика
нагрузки. То есть детальный анализ прямых решений [18], полученных на основе
сводной экономико-производственной модели, позволяет определять тенденции
к изменению структуры использования мощностей и режимов работы оборудо-
вания с учетом изменения цен на топливо и тарифов на электроэнергию.
Таким образом, проведение серии многокритериальных расчетов позво-
ляет определять:
– предпочтительную структуру топлива при учете действующих экономических условий;
– тенденции изменения режима работы оборудования.
Выше рассматривался способ определения тенденций при оценке деятельности объединения по одному показателю. При оценке деятельности производства по нескольким показателям определение мотиваций должно сводиться к поиску их равнодействующей направленности. Это может быть достигнуто
сводом значений оценочных показателей в отдельную таблицу, или, другими
словами, в платежную матрицу.
Ниже приводится пример платежной матрицы (табл. 1.8), составленной
на основе многокритериальных решений.
Таблица 1.8
Значения основных показателей в решениях
по различным критериям (платежная матрица)
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]