Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление энергозатратами на предприятиях жилищно-коммунального хозяйства. Учебное пособие
.pdf
3 этап
Разработка подсистемы мероприятий, обеспечивающих выполнение каждой из задач
Определение факторов внешней и внутренней сред, влияющих на функционирование системы управления
1. Определить структуру СУЭ
Внешние системообразующие факторы
Внутренние системообразующие факторы
Определение ресурсного обеспечения, необходимого для функционирования СУЭ
Определение количества ресурсов, заня-
тых в деятельности по достижению целей
Определение вида и качества
требуемых ресурсов
Определение желаемой производительности ресурсов с
учетом директивных сроков достижения цели
Завершение разработки организационно-экономической модели СУЭ
6 этап
4. Дать характеристику СУЭ в соот-
ветствии с видами синтеза систем
управления
4.1
4.2
4.4
4.3
2.2
2.1.
2. Установить границы взаимодей-
ствия со сверхсистемой
3. Построить структуру организа-
ционно-экономической модели
СУЭ и указать связи между состав-
ляющими ее элементами
5. Описать процессы функциониро-
вания СУЭ
с использованием
энергоэкономического обследова-
ния
6.Разработать требования (ограни-
чения) к СУЭ
7. Определить совокупность показа-
телей, позволяющих оценить СУЭ
1) Разбиение
управляемых
объектов на
отдельные
подмножества
2) Выбор организационной
иерархии
управляющей
системы
3) Создание
информационноуправляющего
комплекса
3.1
3.2
3.3
5.1
5.2
6.1
7.1.
4 этап
5 этап
41
Рис. 2.5 б Алгоритм разработки модели системы управления энергозатратами на предприятии ЖКХ
41
В предложенном алгоритме на 2 этапе определяется перечень задач для
наиболее успешного синтеза системы управления энергозатратами, а на 3
этапе разрабатываются подсистемы мероприятий, обеспечивающих выполнение каждой из задач. Так задача № 2 предполагает реализацию следующих
мероприятий: 2.1 — представление сред в виде генераторов внешних воздействий, 2.2 — выбор элементов сверхсистемы; задача № 3 предполагает: 3.1—
построение структуры системы управления энергозатратами с выделением
верхнего и нижнего иерархического уровня, 3.2 — определение связей между
элементами системы управления энергозатратами, 3.3 — определение каналов взаимодействия с внешней средой; мероприятия задачи № 4 следующие:
4.1 — определение уровней синтеза системы управления энергозатратами,
4.2 — определение функций, принципов, свойств системы управления энер-
гозатратами, 4.3 — определение перечня данных, необходимых для функционирования системы управления, 4.4 — определение схемы сбора, анализа
информации, используемой в процессе функционирования системы управления энергозатратами; задача № 5 предполагает: 5.1 — проведение энергоэкономического обследования, 5.2 — описание процессов, протекающих в системе управления энергозатратами; мероприятия задачи № 6: 6.1 —задание
показателей (количественные) и характеристик (качественные) в качестве
ограничений; в качестве основного мероприятия для реализации 7 задачи выступает: 7.1 — определение показателей, рассчитанных при проведении обследования для оценки эффективности работы системы управления энергозатратами.
Функциональное описание системы содержит обоснование оптимальных
характеристик процессов функционирования системы управления энергозатратами. Функционирование системы управления энергозатратами предполагает выполнение общих функций управленческого цикла элементами системы, которые представлены ниже.
1. Планирование, представляющее особый процесс подготовки реше-
ний по обеспечению усилий для достижения целей предприятия.
2. Организация, направленная на структурирование всех работ, рас-
пределение их по вертикали и горизонтали для достижения целей снижения
энергозатрат на предприятия.
3. Мотивация, обеспечивающая активизацию труда работающих по
выполнению всех видов работ с высоким качеством в соответствии с распределенными функциями, планами и требованиями. Мотивация, как правило,
включает: внешнее стимулирование (материальное и моральное), психологическое стимулирование (создание условий для заинтересованности в труде).
4. Контроль, предполагающий отслеживание того, что запланировано,
определение того, что сделано в этой области в определенный период времени, сравнение запланированного с достигнутым, принятие корректирующих
«мягких» мер при обнаружении отклонений от запланированного.
В ряде других источников приводятся следующие общих функций управления: планирование, организация, распорядительство (командование), мо-
42
тивация, руководство, контроль, координация, коммуникация, исследование,
Прогнозирование и планирова-
ние
Организация и координация
работ
Мотивация
Выполнение работ
Учет
Анализ
Выработка корректирующих
воздействий
Р
Е
Г
У
Л
И
Р
О
В
А
Н
И
Е
Общие функции
управленческого цикла
всей системы управле-
ния предприятием
Функции управленче-
ского цикла, присущие
системе управления
энергозатратами
Контроль
оценка, принятие решений, регулирование.
На японских предприятиях к общим функциям управления относят плани-
рование, выполнение, проверку и действие (регулирование).
Общие функции управленческого цикла в системе управления энергоза-
тратами и их взаимосвязи представлены на рис. 2.6.
Рис.2.6. Общие функции управленческого цикла в системе управления энергозатра-
Следует отметить, что общие функции управленческого цикла в процессе
управленческого цикла выполняются, не строго последовательно, а последовательно – параллельно. Это усложняет взаимосвязи рассматриваемых функций.
Информационное описание дополняет функциональное и осуществляется
с целью определения требуемых качественных и количественных характеристик информации, используемой в процессе функционирования системы
управления энергозатратами. Любая информационная единица (I), обладающая потребительской стоимостью (качеством), характеризуется содержанием
(S), формой(F), пространственным расположением (L) и временем (Т), то
есть I={S,F,L,T}. Каждая из этих характеристик в процессе преобразования (в
информационном процессе) может изменяться. Структура информационного
процесса, протекающего в системе управления энергозатратами, представлена на рис. 2.7.
тами и их взаимосвязи
43
УПРАВЛЯЮЩАЯ ПОДСИСТЕМА
Функционально-
организационные элементы
Ресурсные элементы
Производственные функции (персонала, оборудо-
вания), технология произ-
водства, методы организа-
ции производства, произ-
водственная структура
управления
Структурные элементы
ЦВЭ №1
ЦВЭ №2
ЦВЭ №п
ЦВЭ №3
Предметы труда (энергоре-
сурсы, материалы)
Производственный пер-
сонал
Средства труда (машины,
оборудование и т.д.)
Функционально-организационные
элементы
Ресурсные элементы
Функции управления
Структурные элементы
Управля-
ющий
элемент
№ 1
Управляю-
щий элемент
№ 3
……
Управля-
ющий
элемент
№ 2
Информация
Технические сред-
ства управления
Кадры управления
Финансы
Управля-
ющий
элемент
№n
Методы организации управления
Организационная структура управ-
ления
Технология управления
Каналы
обрат-
ной свя-
зи
Каналы
прямой
связи
В Н Е Ш Н Я Я С Р Е Д А
Информация о
внешней среде
Информация во
внешнюю среду
Система управления энергозатратами
УПРАВЛЯЕМАЯ ПОДСИСТЕМА
44
Рис.2.7. Структура элементов и коммуникационная схема передачи информации системы управления энергозатратами
44
Системообразующие факторы системы управления
энергозатратами на предприятиях жилищно-коммунального
хозяйства
Большое влияние на формирование системы управления энергозатратами
оказывают системообразующие факторы, которые объединяют множество в
одну систему. Существуют следующие виды системообразующих факторов:
1) внешние системообразующие факторы – это факторы среды, которые
способствуют возникновению и развитию систем;
2) внутренние системообразующие факторы.
К внешним системообразующим факторам системы управления энергозатратами на предприятии ЖКХ относятся:
1) научно-технические (разработки новых современных энергосберегающих
технологий и оборудования позволяют повысить энергоэффективность производства продукции);
2) организационные (организационная структура, доставшаяся в наследство
от периода плановой экономики не оправдывает себя, так как не предполагает управление энергозатратами);
3) социальные (снижение социальной напряженности за счет проведения
энергосберегающей политики, позволяющей снизить себестоимость услуг);
4) климатические (ресурсно-сырьевая ограниченность предприятий ЖКХ,
высокая электроемкость продукции из-за особенностей географического положения);
5) рыночные (эффективное управление энергозатратами позволяет выигры-
вать в конкурентной борьбе);
6) отраслевые (для возрождения отрасли необходимо реализовать потенциал
энергосбережения предприятий);
7) производственные (необходимость модернизации сетей и оборудования);
8) политические (поощрение со стороны правительства энергосберегающей
политики на предприятиях; разработка законопроектов, облегчающих управление энергозатратами и проведение энергосберегающих мероприятий на
предприятиях ЖКХ).
К числу внутренних системообразующих факторов в системе управления энергозатратами относятся:
1- стабилизационные (снижение энергозатрат на производство продукции
позволит улучшить финансовое положение предприятия ЖКХ);
2- взаимодополняющие (обеспечивают связь как однородных (центры возникновения энергозатрат) так и разнородных элементов (управляющий элемент и центр возникновения энергозатрат в системе));
3- причинно-следственные (повышение цен на энергоносители, большой
удельный вес стоимости энергоресурсов в структуре себестоимости приводит
к осознанию необходимости повышения эффективности управления энергозатратами);
45
4- стратегические (стратегия выведения предприятий ЖКХ из кризисного со-
УПРАВЛЯЮЩАЯ ПОДСИСТЕМА
УПРАВЛЯЕМАЯ ПОДСИСТЕМА
ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕ-
МЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЭНЕРГОЗАТРАТАМИ
Струк-
турные
элементы
Функционально-
организационные
элементы
Ресурс-
ные эле-
менты
Функционально-
организационные
элементы
Ресурсные
элементы
Струк-
турные
элементы
Обратная связь
Прямая связь
4
5
7
8
Внутренние систе-
мообразующие фак-
торы
Научно-
технические
Социальные
Рыночные
Производ-
ственные
Организационные
Климати-
ческие
Отраслевые
Политические
Внешние
системообразующие
факторы
стояния);
5- функциональные (необходимость выполнения общефункционального цикла управления всеми ресурсами);
6- общекачественные (повышение качества при малом количестве ресурсов);
7- целевые (стремление к реализации главной цели предприятия ЖКХ);
8- связеобменные (в качестве субстрата обмена выступают вещество, инфор-
мация, энергия, различные силы, звуковые колебания и пр.).
В человеческом обществе — основная форма связи такого типа — экономическая, также могут возникать функциональные связи между людьми при
совместных действиях по управлению энергозатратами в системе.
Системообразующие факторы системы управления энергозатратами на
предприятиях ЖКХ представлены на рис.2.8.
Рис. 2.8. Системообразующие факторы системы управления энергозатратами на
предприятиях ЖКХ
46
Одним из важных внешних системообразующих факторов является время,
Классификационный признак
Виды ограничений
по характеру требований к значению или об-
ласти значений соответствующих парамет-
ров системы управления энергозатратами
равенства
неравенства
по степени обязательности их выполнения
жесткие (подлежащие выполнению)
подлежащие уточнению
по влиянию на эффективность функциониро-
вания системы управления энергозатратами
ограничения значений переменных
ограничения, содержащие аргументы
целевой функции
точнее не протяженная его часть, а часть называемая «будущее». Будущее
может выступать как цель объединения. Кроме того, оно влияет на развитие
систем еще и тем, что его зачатки существовали в прошлом. Особенно эти
категории («прошлое» и «будущее») применимы к анализу социальных систем. Время — важная характеристика целостной системы.
Система управления энергозатратами на предприятиях ЖКХ в категориях
прошлое, настоящее и будущее представлена следующим образом: неоформленная система управления энергозатратами развитие системы
управления энергозатратами новая организационно-экономическая
модель системы управления энергозатратами.
Классификация ограничений системы управления энергозатратами
Реализация главной цели системы управления энергозатратами на предприятии ЖКХ тесно связана с учетом конкретных условий, которые определяют совокупность ограничений, фиксирующих значения или область значений для некоторых параметров системы и для переменных, характеризующих
степени достижения некоторых ее подцелей.
В основе построения классификации ограничений системы управления
энергозатратами лежит анализ допустимых или необходимых условий функционирования системы, а также исходных данных и требований к решению
проблемы. Чтобы упорядочить этот анализ, целесообразно воспользоваться
классификацией ограничений системы управления энергозатратами по ряду
признаков (табл.2.4).
Таблица 2.4
Классификация ограничений системы управления энергозатратами
Ограничения вида неравенств определяют реальную (допустимую) область значений соответствующих параметров. Математически такие требования к функционированию системы управления энергозатратами могут быть
выражены совместно критерием оптимальности и совокупностью ограничений (вида неравенств), установленных на все или некоторые виды энергоресурсов. Примеры ограничений представлены в формулах (2.2—2.4):
47
Ф
iigi
GNA
(у
ц
, у2, …у
1
)max, (2.2)
i,…..уn
где Фц— целевая функция системы управления энергозатратами.
x1≤X
1 xi≤Xi xm≤Xm
Примерами таких ограничений для системы управления энергозатратами
являются:
а) ограничения s-го показателя качества для i-го продукта, предусмотренные нормативно-технической документацией (для предприятий водопроводно-канализационного хозяйства — определенное качество очистки воды и
стоков в соответствии с нормами ПДВ и ПДС):
(Qis)
min
≤ q
is
≤ (Q
is)max
(2.3)
б) ограничения, свидетельствующие о том, что данный аргумент не может иметь отрицательных значений: уi≥0 (для предприятий ВКХ объемы подачи воды не могут иметь отрицательное значение);
в) ограничение на использование любого лимитированного i-го ресурса
производства продукции:
где Аi — объем производства, N
, (2.4)
— норма расхода g -го ресурса в производ-
ig
стве i -го продукта (определенное количество реагентов для очистки воды и
стоков), Gi — затраты ресурсов.
Правомерна и другая комбинация ограничений. В определенных условиях
балансовой увязки планов производства перевыполнение запланированных
заданий может быть нецелесообразным. В этих случаях требования к системе
управления энергозатратами на предприятиях ЖКХ выражаются в следующей
формуле (2.5):
Фц(у1,у2,у
i,…..уn
)min, (2.5)
где Фц — целевая функция системы управления энергозатратами.
Для системы управления энергозатратами предприятия водопроводноканализационного хозяйства ограничением такого вида может служить ограничение на объемы производимой продукции:
А
где А
= (А
i
— количество воды, необходимое для подачи потребителям.
треб
), (2.6)
треб
Задание должно быть выполнено, но его не следует перевыполнять. По
обязательности выполнения требований ограничения можно разделить на две
основные группы: жесткие и подлежащие уточнению в ходе решения проблемы.
Оценка эффективности системы управления энергозатратами на
предприятиях жилищно-коммунального хозяйства
Эффективность управления — есть степень соответствия (фактического
или ожидаемого) результата требуемому, или степень достижения цели.
48
Для оценки эффективности управления необходимо формализовать и изме-
mp
Ghq
nn
Ghq
Hh
рить реальный (фактический или ожидаемый) результат Y и требуемый (желаемый) результат Ymp, которые включают множество частных показателей, поз-
воляющих всестороннее оценить результат функционирования системы
управления. Как правило, для многих практических задач принимается, что
значение показателей, определяющих цель Y
реальный результат Y будет зависеть от варьируемых частных показателей h,
т.е. Y = Y(h).
Степень соответствия реальных результатов Y(h) поставленной цели Y
предлагается оценить с помощью функции соответствия q = p(Y(h), Y
торая в общем случае может представлять собой вектор-функцию или характеризовать, например, расстояние между точками Y и Ymp или другую сте-
пень соответствия данных величин (2.7):
, (2.7)
где Gmp — множество требуемых (эффективных) значений показателей эффективности q, которым соответствуют значения определяемых характеристик h исследуемого объекта (системы, решения и т.п.).
Однако в случае векторного показателя стремление максимизировать одни и минимизировать другие альтернативные компоненты вектора q может
привести к множеству его значений, не различимых по предпочтению. В связи с этим наибольшее распространение получили два способа задания множе-
ства G
мых по предпочтению;
чения одного из частных показателей вектора q при ограничениях, накладываемых на остальные показатели.
mp
:
♦ выделение множества значений векторного показателя q, не различи-
♦ определение оптимального (минимального или максимального) зна-
, является фиксированным, а
mp
), ко-
mp
mp
,
В первом случае выделяемое множество G
ется множеством Парето, и критерий оптимальности будет иметь вид (2.8):
где hn — паретто-оптимальные значения характеристик системы.
Множество Парето Gn может представлять собой дискретную или непрерывную совокупность точек в соответствующем n-мерном пространстве и
его определение производится с помощью специальных методов, используемых при поиске паретто-оптимальных решений многокритериальных задач.
Во втором случае при минимизации частного показателя q1 задается следующими формулами (2.9 — 2.10):
, (2. 8)
значений показателя называ-
n
q1(h*) = min q1(h), (2.9)
qOj < qj(h) < q
, j =1,2,...,n; j ≠ i;
mj
49
, (2.10)
где h — оптимальное значение характеристик исследуемого объекта.
Груп
па
Показатели
Формула расчета
Примечание
1
2
3
4
Технические
удельный расход
электрической энер-
гии на единицу объ-
ема производимой
продукции (ЕУД)
V
Е
Е
э
уд
**VН
Е
Е
э
вн
EЭ — электрическая энергия, затраченная на
производство продукции объемом V.
Из характера изменения критерия следует, что
чем меньше Еуд, тем эффективнее работает система управления энергозатратами на предприятии ВКХ.
Обеспечение потребителей в продукции,
производимой предприятием в объемах,
соответствующих нормам
Для населения приблизительно 300л в сутки
на человека
обеспечение произ-
водства питьевой
воды необходимого
качества
V
А
Q
реаг
кач
где А
реаг
— количество реагентов, необходи-
мых для очистки воды и стоков объемом V (не
должен уменьшаться, так как ведет к ухудше-
нию качества продукции и услуг). Качество
должно соответствовать санитарным нормам.
Электроемкость
продукции
Эп=Э
общ/Оп
Э
общ
— полное электропотребление (кВт·ч).
Оп — объем производства (тыс. руб.). В тех
случаях, когда на предприятии проведены значительные технические усовершенствования,
не сразу освоенные, возможен вначале резкий
рост электроемкости с последующим ее снижением. Однако эти колебания должны происходить около некоторой возрастающей кривой.
В соответствии с принципом декомпозиции вся совокупность показателей
эффективности системы управления энергозатратами будет иметь иерархическую структуру. Существуют следующие уровни показателей: внешний,
исходный; общесистемный и частные системные уровни.
Показатели внешнего уровня По — показатели отдельных подсистем
сверхсистемы, взаимодействующие с исследуемой системой управления. Показатели общесистемного уровня П2 — показатели, которые определяют
структуру системы управления на уровне управляемой и управляющей подсистем. Показатели П3, П4,…Пn частных системный уровней включают различные структурные, функциональные и информационные характеристики
исследуемой системы до принятой степени детализации.
Между показателями эффективности и параметрами выбора всех уровней
могут быть установлены детерминированные, стохастические или нечеткие
зависимости. Показатели исходного уровня П1 — характеризуют внешние
свойства системы управления и ее влияние на сверхсистему. В табл.2.5 приведены примерные основные показатели эффективности функционирования
системы управления энергозатратами на предприятиях ВКХ исходного уровня для предприятий водопроводно-канализационного хозяйства.
Таблица 2.5
Показатели эффективности функционирования системы управления энергоза-
тратами на предприятиях ВКХ
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]