Архив WinRAR_1 / trahtengerts5
.pdf
Серия «Системы и проблемы управления»
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Э.А. Трахтенгерц, Ю.П. Степин, А.Ф. Андреев
КОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Под редакцией профессора Э.А. Трахтенгерца
СИНТЕГ
Москва 2005
УДК 519.816 ББК 60.050.9(2)
Т65
Трахтенгерц Э.А, Степин Ю.П., Андреев А.Ф.
Компьютерные методы поддержки принятия управленческих решений в нефтегазовой промышленности. – М.: СИНТЕГ, 2005, 592 стр., илл. (Серия "Системы и проблемы управления").
ISBN 5-89638-090-9
Книга состоит из трех частей.
Впервой части рассматриваются назначение и структура компьютерных систем поддержки принятия управленческих решений в нефтегазовой промышленности. В ней обсуждаются особенности функционирования этого типа систем, в частности, необходимость принятия решений при неполной информации, роль субъективных оценок и влияние фактора неопределенности.
Вторая часть посвящена компьютерным методам поддержки управленческих решений, математическому и алгоритмическому обеспечению и является теоретическим и методологическим обоснованием построения и эксплуатации таких систем.
Втретьей части приведены примеры конкретных подсистем, алгоритмов и интерфейсов поддержки принятия управленческих решений в нефтегазовой промышленности.
Книга предназначена для руководителей предприятий и организаций, специалистов по разработке компьютерных систем, преподавателей ВУЗов, студентов и аспирантов, а также для широкого круга читателей, интересующихся проблемой принятия управленческих решений.
ББК 60.050.9(2)
Рецензенты:
В.М. Максимов – д.т.н., профессор, зам. Директора по науке Института проблем нефти и газа РАН
В.Н. Рукавицын – д.т.н., профессор, зам. Генерального директора по научной работе ЗАО «Геоспектр»
Издатель и научный редактор серии: к.т.н. В.Л. Гуревич
(Тел./факс: (095) 371-1316 e-mail: info@sinteg.ru sinteg@mail.ru http://www.sinteg.ru)
Андреев А.Ф., автор, 2005
Степин Ю.Ф., автор, 2005
Трахтенгерц Э.А., автор, 2005
Гуревич В.Л., серия, 2005
ООО "НПО СИНТЕГ", оформление, 2005
Посвящается 65-летию Института проблем управления имени В.А. Трапезникова Российской академии наук
Посвящается 75-летию Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина
Оглавление |
3 |
|
|
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
|
|
|
|
Стр. |
|
ВВЕДЕНИЕ |
|
|
9 |
|
Часть 1. |
НАЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРА КОМ- |
|
|||
|
ПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ |
|
|||
|
ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ |
|
|||
|
РЕШЕНИЙ В НЕФТЕГАЗОВОЙ |
|
|||
|
ПРОМЫШЛЕННОСТИ .……………..…… |
12 |
|||
Глава 1. |
Основные задачи и особенности функциони- |
|
|||
|
рования |
компьютерных |
систем |
поддержки |
|
|
принятия управленческих решений в нефте- |
|
|||
|
газовой отрасли ……………………………….… |
12 |
|||
1.1. |
Структура и особенности управленческих реше- |
|
|||
|
ний в нефтегазовой отрасли ………………….…. |
12 |
|||
1.2. |
Задачи |
компьютерных |
систем |
поддержки |
|
|
управленческих решений ……………………….. |
23 |
|||
1.3.Факторы, определяющие характер построения человеко-машинных процедур поддержки при-
нятия решений …………………………………… 29
1.4.Трудности, возникающие при использовании компьютерных систем поддержки принятия ре-
шений ……………………………………………... 41
Глава 2. |
Архитектура компьютерных систем под- |
|
|
держки принятия управленческих решений в |
|
|
нефтегазовой промышленности ….….……….. |
45 |
2.1. |
Структура систем поддержки принятия решений |
45 |
2.2. |
Типы компьютерных систем поддержки управ- |
|
|
ленческих решений …………………………..….. |
54 |
2.3. |
Требования к компьютерным системам поддерж- |
|
|
ки управленческих решений ………………….….. |
56 |
4 |
Компьютерная поддержка управленческих решений … |
2.4. |
Структура компьютерной системы поддержки |
|
управленческих решений .………...……………… 58 |
2.5.Функции агентов и субъективные предпочтения руководителей .……………………………………. 69
Глава 3. |
Роль субъективных оценок в процессе ком- |
75 |
|
пьютерной поддержки принятия решений …. |
|
3.1. |
Неопределенность ситуации, субъективность |
|
|
оценок и индивидуальность руководителя …..… |
75 |
3.2. |
Неопределенность и субъективность в выборе |
|
|
средств достижения цели ...……….…………...… |
79 |
3.3.Формализация неопределенности и субъективности в математических моделях, используемых
|
при поддержке управленческих решений |
85 |
3.4. |
Субъективность в выборе и оценке критериев … |
102 |
Глава 4. |
Компьютерная поддержка принятия проект- |
|
|
ных решений в нефтегазовой промышленно- |
109 |
|
сти ……………………………………………….... |
4.1.Роль проектных решений в нефтегазовой про-
мышленности ……………………….……………. 109
4.2.Компьютерная поддержка оценки объемов и номенклатуры производства с учетом имею-
щихся запасов ………………………………...….. 117
4.3.Компьютерная поддержка анализа состояния производства ………………………………...….... 121
4.4. |
Компьютерная поддержка выбора поставщиков |
124 |
|
4.5. |
Компьютерная поддержка выбора оборудования |
128 |
|
Часть 2. |
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И АЛГОРИТ- |
|
|
|
МИЧЕСКОЕ |
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМ- |
|
|
ПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ |
|
|
|
ПРИНЯТИЯ |
УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕ- |
|
|
ШЕНИЙ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРО- |
|
|
|
МЫШЛЕННОСТИ …………………….….. |
138 |
|
Глава 5. Компьютерная поддержка переговоров по формированию управленческих решений нефтегазовой отрасли ………………………..… 138
Оглавление |
5 |
||
5.1. |
Роль компьютерных систем поддержки перего- |
|
|
|
воров в подготовке и проведении переговоров ... |
138 |
|
5.2. |
Анализ обстановки перед проведением перего- |
|
|
|
воров с помощью компьютерных систем …….… |
142 |
|
5.3.Определение своей позиции с помощью компь-
ютерных систем ………………………………….. 147
5.4.Анализ возможных партнеров и определение тактики ведения переговоров с помощью ком-
|
пьютерных систем ……..………………………… |
151 |
5.5. |
Ведение переговоров с партнерами при под- |
|
|
держке компьютерных систем …………………. |
158 |
Глава 6. |
Математическое и алгоритмическое обеспе- |
|
|
чение генерации вариантов управленческих |
|
|
решений …………………………………….….... |
172 |
6.1. |
Методы генерации решений ………...…………... |
172 |
6.2.Когнитивные карты …………………….…..……. 175
6.3.Экспертные системы …………………………….. 180
6.4.Генерация сценариев с помощью формальных
|
грамматик …………….……….………………….. |
183 |
6.5. |
Деревья решений и таблицы решений ………..… |
212 |
Глава 7. |
Методы и алгоритмы ранжирования вариан- |
|
|
тов управленческих решений …………….…... |
222 |
7.1. |
Идеология формализации оценок ……...…...…... |
222 |
7.2.Формирование критериев оценки вариантов ре-
шений …..…………………………………………. 225
7.3.Многокритериальные функции предпочтения
руководителя ...…………………………………… |
234 |
7.4. Парето-оптимальность ………………………….. |
244 |
7.5. Анализ иерархий ………………………………… |
250 |
7.6. Метод субъективных предпочтений …………… |
257 |
7.7. Бинарные сравнения …………………………….. |
259 |
Глава 8. Математическое и алгоритмическое обеспе- |
|
чение поддержки проектного анализа в неф- |
|
тегазовой промышленности ………………..…. |
266 |
8.1.Оценка обстановки методами интеллектуального анализа данных в задачах принятия управ-
ленческих решений и проектном анализе ……. |
266 |
6 |
Компьютерная поддержка управленческих решений … |
|
8.2. |
Отображение субъективных представлений в |
|
|
методах интеллектуального анализа данных .…. |
272 |
8.3.Субъективность и риски в моделях оценки отдельных показателей эффективности инвести-
ционных проектов ………………………….……. 289
8.4.Модели компьютерной поддержки и анализа комплексной эффективности инвестиционных проектов ………………...……………………….... 305
8.5.Компьютерная поддержка анализа эффективно-
|
сти инвестиционных проектов ………..………… |
309 |
Глава 9. |
Математическое обеспечение прогнозирова- |
|
|
ния результатов принимаемых решений ……. |
322 |
9.1. |
Классификация методов прогнозирования и их |
|
|
характеристика …………………………………… |
322 |
9.2. |
Прогнозирование временных рядов …………..... |
326 |
9.3.Системная динамика …………………………….. 331
9.4.Марковские случайные процессы и метод дина-
мики средних ……………………………………... 337
9.5.Прогнозирование скачкообразного изменения состояния системы ………………………………. 341
9.6. |
Экспертные методы прогнозирования …………. |
344 |
Часть 3. |
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮ- |
|
|
ТЕРНЫХ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯ- |
|
|
ТИЯ РЕШЕНИЙ В ЗАДАЧАХ УПРАВЛЕ- |
|
|
НИЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕН- |
|
|
НОСТИ ……………………………..…………… |
352 |
Глава 10. |
Компьютерная поддержка управления про- |
|
|
ектами создания и реорганизации предпри- |
|
|
ятия ………………………………………………. |
352 |
10.1. |
Характер реорганизации предприятия …………. |
352 |
10.2. |
Компьютерная поддержка плана создания сети |
|
|
предприятий обслуживания и ее субъективность |
358 |
10.3Субъективность в компьютерной поддержке плана реинжиниринга ………………………….... 375
Оглавление |
7 |
|
|
|
|
10.4.Компьютерная поддержка плана эволюционного усовершенствования производства (фирмы) и ее субъективность .………………………………….. 396
Глава 11. Модели и алгоритмы компьютерной под- |
|
держки формирования и выбора структурно- |
|
образующих соотношений элементов нефте- |
|
газовых производственных систем ………….. |
412 |
11.1.Моделирование и оптимизация функционирования нефтегазовых производственных систем как основа компьютерной поддержки принятия решений по выбору соотношений их структурно-
образующих элементов ………………………….. 412
11.2.Компьютерная поддержка принятия решений по выбору соотношений структурно-образующих элементов систем обслуживания на основе ме-
тода динамики средних ………………………….. |
418 |
11.3. Компьютерная поддержка принятия решений |
|
при моделировании работы систем обслужива- |
|
ния как двух (нескольких) параллельно функ- |
|
ционирующих замкнутых СМО ……………….... |
428 |
11.4.Компьютерная поддержка принятия решений при оптимизация структуры систем обслуживания нефтегазовых технологических процессов и
производств ………………………………………. 436
Глава 12. Компьютерная поддержка выбора проектных |
|
решений при разработке планов развития |
|
нефтегазодобывающих компаний …………… |
457 |
12.1.Компьютерная поддержка обеспечения стабильного функционирования нефтегазодобы-
вающей компании...…………………………….… 457
12.2.Примеры интерфейсов и их заполнения в подсистеме компьютерной поддержки обеспечения
стабильного функционирования нефтегазодо- |
|
бывающей компании ……………...…………….. |
461 |
12.3. Выбор вариантов проектов и очередности раз- |
|
работки месторождений нефти и газа ………….. |
479 |
8 |
Компьютерная поддержка управленческих решений … |
|
12.4. |
Алгоритмы решения задач нечеткого математи- |
|
|
ческого программирования ……………...……… |
491 |
12.5. |
Согласование и оптимизация проектных реше- |
|
|
ний освоения месторождений нефти и газа ……. |
509 |
Глава 13. |
Компьютерная поддержка оперативного |
|
|
управления переработкой и транспортиров- |
|
|
кой нефти ………………………………………... |
521 |
13.1. Оперативное управление ………………………... |
521 |
|
13.2.Формирование субъективных оценок руководителя при подготовке к оперативному управлению с помощью системы поддержки принятия
решений …………………………………………... 522
13.3.Оперативное управление работой группы НПЗ,
в которые нефть поступает из одного источника |
532 |
13.4.Оперативное управление работой группы НПЗ, в которые нефть поступает из нескольких ис-
точников ………………………………………….. 536
13.5.Оперативное управление работой группы НПЗ при поступлении нефти из нескольких источников с учетом доставки продуктов нефтеперера-
ботки на нефтебазы ……………………………… 544
13.6Оперативное управление поставками в системах промышленной логистики ………………………. 548
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………….. 555
ЛИТЕРАТУРА ……………………………. 557
Введение |
9 |
ВВЕДЕНИЕ
Дело не в том, что люди не могут увидеть решения, а в том, что не могут увидеть проблему.
/Г.К. Честертон/
С появлением первой цифровой вычислительной машины ученые поняли, что появился инструмент с совершенно новыми свойствами, позволяющими резко увеличить интеллектуальные возможности человека. Помимо чисто прагматических задач, связанных с возможностью ее использования, большой интерес вызвали и абстрактные проблемы: может ли машина любить и мыслить, может ли она стать умнее своего создателя - человека и т.д. Но многие подобные вопросы нет ответа и сегодня, но на один из них получен экспериментальный ответ: компьютерные шахматные программы обыгрывают лучших шахматистов мира.
Среди вопросов, связанных с компьютерными системами возник и такой: могут ли они принимать решения или давать рекомендации по принятию решений. Первые работы в этом направлении внушали оптимизм.
Успешно была решена одна из первых экономических задач принятия решений - управление запасами на складах военного снаряжения, продовольствия, горючего и других материалов военных баз США, разбросанных после второй мировой войны по всему миру. Были решены задачи по принятию решений управления перевозками (так называемая транспортная задача), задачи навигации и др. Наконец, появились автоматические и автоматизированные системы управления производством, в которых вычислительные машины принимали решения по управлению технологическими процессами, либо работали в режиме советчика.