автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Автоматизация проведения клиринговых расчетов в системе регионального оптового рынка энергии и мощности

На правах рукописи

?Го ОА

Шабалин Сергей Алексеевич

" * ШЙ 2Ш

Автоматизация проведения клиринговых расчетов в системе регионального оптового рынка энергии и мощности

>5.13.07 - Автоматизация технологических процессов и производств >5.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2000

Работа выполнена в научно-исследовательском институте си тем управления, волновых процессов и технологий

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Антамошкин А.Н.

Официальные оппоненты:

— доктор технических наук, профессор Медведев A.B.

— кандидат технических наук, доцент Вайнгауз A.M.

Ведущая организация: АО «Новосибирскэнерго»

Защита состоится - 7 - 0$ 2000 года в'* / часов i заседании диссертационного Совета К 064.46.01 в Сибирской аэр космической академии по адресу: Красноярск, пр. им. газеты «Кра ноярский рабочий».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирскс аэрокосмической академии.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просьба направлять по адрес;

660034, Красноярск-34, а/я 486, CAA, ученому секретарю ди сертационного совета К 064.46.01

Автореферат разослан " 6-' 03 2000 года.

Ученый секретарь диссертационного С^^-тя

доктор технических наук, профессор Ковалев И.В.

ОБЩА Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Реформы последних лет в экономике )ссии определили и реформирование электроэнергетики. Как ре-льтат, была создана общеотраслевая холдинговая компания РАО :ЭС России". Однако, как отмечалось председателем Правления \0 "ЕЭС России" А.Б.Чубайсом в «Программе действий по повы-ению эффективности работы и дальнейшим преобразованиям в [ектроэнергетике Росийской Федерации» (Москва: РАО "ЕЭС Рос-ги", 1998) созданная холдинговая система управления не позволила [ержать развитие кризиса в электроэнергетике, все в большей мере шобретаюгцего системный характер. В качестве одной из основных зичин создавшегося положения была названа несовершенная систе-а управления РАО "ЕЭС России" и его дочерними компаниями. В ютветствии с указами Президента Российской Федерации "Об ос-эвных положениях структурной реформы в сферах естественных онополий" (№ 426 от 28.04.97) и "Об утверждении программы мер э структурной перестройке, приватизации и усилению контроля в fjepax естественных монополий" (№ 987 от 07.08.97) в качестве од-эго из основных направлений развития холдинга была определена ээтапная трансформация структуры собственности и методов правления холдингом, обеспечивающая развитие конкуренции на ликах энергии. Создание новой системы организации оптовой тор->вли электроэнергией, работающей на конкурентной основе, с охва-)м всех регионов России, в которых она технически реализуема и сономически целесообразна является по Указу № 426 главной стра-лической структурной политики государства в электроэнергетике.

В уже упоминавшейся выше «Программе» было предложено ^пользование трех моделей рынка электроэнергии, работающих на азличных принципах:

модели общего рынка в Европейской части России,

модели конкурентного рынка в Сибири,

модели регулируемого оптового рынка на Дальнем Востоке.

Проблема построения структурно-функциональной модели энкурентного оптового рынка электроэнергии для Сибирского ре-юна и рассматривается в настоящей работе. В соответствии с при-

нятым в теории активных (организационных) систем описанием, з дание модели активной системы подразумевает задание состава си темы, ее структуры (совокупности управляющих, технологически информационных и других связей между участниками системы) механизма функционирования (совокупности правил, процедур, м тодов и т.д., регламентирующих взаимодействие участников). П этому при заданном элементном составе задача управления в шир ком смысле заключается в поиске как структуры системы, так и м ханизма управления. Понятно, что для каждой структуры может бы-использовано множество механизмов управления. Следовательн решение распадается на два этапа - решение задачи синтеза структ ры системы и решение задачи синтеза механизма управления, в н шем случае - обеспечивающего конкурентность рынка.

Нормальное функционирование конкурентного рынка предп лагает преодоление кризиса неплатежей. В качестве инструмент« развязывания неплатежей в «Программе» рассматривались возмоз ности заключения картельных соглашений по замкнутым цепочка реструктуризация накопленных долгов и создание рынка покуш продажи долгов, введение механизмов экономического стимулиров ния менеджмента АО-энерго за повышение доли денежных расчет« и другие. В конечном итоге, большинство предлагаемых мер, к; следует из пунктов 28-29 плана основных мероприятий ФЭК Роса на 1998 год, сводится к проведению клиринговых взаимозачетов п{ очень большом числе участников, что и определяет необходимое автоматизации этих процессов.

Целью диссертационной работы является построение фун ционально-структурной модели конкурентного регионального опт вого рынка энергии и мощности и автоматизация процессов провед ния клиринговых взаимозачетов на основе оптимизационной СУБД системе рынка.

Для достижения этой цели были поставлены и решены сл дующие задачи.

1. Анализ действующей системы денежных платежей в электр энергетике России с целью выявления факторов определя1 щих развитие кризисной ситуации и, в частности, кризиса н платежей в электроэнергетике.

2. Определение возможных механизмов нормализации процессов платежей в системе регионального оптового рынка энергии и мощности, на основе чего, построение структурно-функциональной модели конкурентного рынка.

3. Исследование проблемы проведения клиринговых взаимозачетов как одного из средств преодоления кризиса неплатежей на региональном уровне.

4. Автоматизация процессов проведения клиринговых взаимозачетов на основе их формализации, построения оптимизационных алгоритмов и последующей реализации в виде оптимизационной СУБД.

В качестве методов исследования использовались: ретро-пективный экономический анализ, теория активных (организационных) систем, системный анализ и методы исследования операций, еория графов, теория оптимизации, современные компьютерные ехнологии построения и управления БД.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в :ле дующем.

2. Определены факторы обуславливающие развитие кризиса неплатежей в электроэнергетике; предложена структурно-функциональная модель регионального конкурентного оптового рынка электрической энергии и мощности в качестве возможного механизма нормализации платежей в электроэнергетике.

3. Процессы проведения клиринговых взаимозачетов коммерческим оператором регионального оптового рынка электроэнергии адекватно формализованы в виде задач псевдобулевой оптимизации.

4. Построены новые алгоритмы, реализующие схемы гриди-алгоритмов и метода изменяющихся вероятностей применительно к реальным задачам оптимизации процессов проведения клиринговых взаимозачетов.

5. Предложена и обоснована реализация моделей и методов проведения клиринговых взаимозачетов посредством оптимизационной СУБД.

Практическая значимость диссертации и использовани полученных результатов. Диссертационное исследование выполш лось как в соответствии с темпланом НИР НИИ СУВПТ, финаны руемых из средств федерального бюджета, так и по хоздоговорам АО "Сибирьэнерго" и ЦДУ ЕЭС России. Результаты исследовани переданы в указанные организации, а также предоставлены АО "Не восибирскэнерго" и ОДУ Сибири.

Предложенная оптимизационная СУБД для проведения юн ринговых расчетов может быть эффективно использована в любе организационной системе. Подход, реализованный при создани СУБД, применим при автоматизации любых технологических пр< цессов, требующих обращения к большим массивам данных.

Результаты диссертационного исследования используются учебном процессе кафедры системного анализа и исследования оп< раций Сибирской аэрокосмической академии, кафедры маркетин] Красноярского государственного аграрного университета, кафедр менеджмента Красноярского государственного торгов« экономического института.

На защиту выносятся: результаты анализа факторов, определяющих развитие кризис неплатежей в электроэнергетике России, и структурн< функциональная модель регионального конкурентного оптовет рынка электрической энергии и мощности как возможного мех; низма нормализации ситуации;

формальные модели представления процессов проведения юн ринговых взаимозачетов в составе регионального оптового рыш электроэнергии и мощности;

методы оптимизации построенных формальных моделей для р альных размерностей;

реализация формальных моделей и методов их решения посре, ством оптимизационной СУБД.

Апробация работы. Результаты диссертационной работ докладывались на симпозиуме по исследованию операций 8011'96 Брауншвейге (Германия) в 1996 году, на международной конфере; ции 1ИР в Гааге (Нидерланды) в 1990 году, на международной ко: ференции по исследованию операций КОГ98 в Ровиньи (Хорватия):

1998 году, на международной конференции ASME по моделирова-1ию и имитации в Сантьяго де Компостела (Испания) в 1999 году.

Публикации. По теме диссертационного исследования опуб-шковано семь печатных работ, в том числе три статьи и одна монография (в соавторстве с Давыденко О.В.). Результаты диссертации гакже вошли в учебное пособие по стратегическому менеджменту. Зипсок работ приводится в конце автореферата.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, спи-жа литературы из 71 наименований и приложения на 10 страницах. Диссертация содержит 101 страницу текста, 2 таблицы, 28 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проводится анализ отраслевых преобразований в электроэнергетике России, обусловленных переходом к ры-ючной экономике и переходом страны от унитарного к федератив-юму государственному устройству. Конечным итогом отраслевых преобразований в электроэнергетике явилось создание общеотрасле-зой холдинговой компании "РАО ЕЭС России", что позволило при эаспаде ЕЭС СССР на национальные энергосистемы сохранить в эоссии принципы и методы ее работы, обеспечить в период перехода уг централизованного планирования к рыночным отношениям достаточно надежное снабжение потребителей электрической и тепловой шергией при практически полном отказе от государственного фи-инсирования и высокой инфляции, сменившейся острым кризисом «платежей. Одновременно, такая организация электроэнергетики ;пособствовала интеграции регионов страны и социальной поддерж-се населения. Были сохранены технологические и созданы благопри-ггные структурные предпосылки для развития конкурентного федерального оптового рынка электроэнергии.

Однако созданная холдинговая система управления не позво-шла сдержать развитие кризиса в электроэнергетике, все в большей лере приобретающего системный характер (т.е. охватывающего большую часть жизненно важных подсистем электроэнергетики). \нализ «Программы действий по повышению эффективности работы í дальнейшим преобразованиям в электроэнергетике Росийской Фе-

дерации» и плана основных мероприятий ФЭК России на 1998 го позволяет среди факторов, характеризующих развитие кризисной сг туации, выделить следующие.

В финансовой области - ухудшение показателей финансс вой устойчивости большинства компаний отрасли, кризис оборот пых средств, отсутствие бюджетного принципа планирования де нежных и ресурсных потоков.

В области управления собственностью - отсутствие чеп, кого целеположения, управление имеет "оперативно-тактический' а не стратегический характер.

В области государственного регулирования - болъши масштабы перекрестного субсидирования, затратный метод цене образования, -негативное влияние формальных и неформальных прс цедур ограничения энергоснабжения потребителей, политизация ре гиональных органов регулирования, неоптимальные плановые бала! сы электрической энергии и мощности, непоследовательная тариф пая политика.

В области надежности энергоснабжения - старение обе рудования электростанций и сетей, снижение качества электрс энергии, ослабление оперативно-диспетчерской дисциплины.

В области сбыта продукции - преобладание неденежны расчетов, отсутствие маркетинговой политики и игнорированы интересов политики.

В области организации управления - существующая орп низация управления в компаниях электроэнергетики плохо приспс соблена к эффективному функционированию в условиях рыночно экономики. Анализ организационной структуры и механизмов упраь ления РАО "ЕЭС России" и других компаний холдинга, проведенны с учетом международной практики управления электроэнергетическр: ми корпорациями, показал наличие целого ряда проблем, которые з; трудняют и снижают эффективность управления компаний.

Интегральным результатом действия всех рассмотренны факторов стала постоянно снижающаяся экономическая эффеь тивность электроэнергетики России.

Проведенный анализ действующих в электроэнергетике ме ханизмов денежных платежей позволил выявить серьезные недостат

и, некоторые из которых очевидны уже сегодня, а другие начнут в олной мере проявляться в случае расширения масштабов примене-ия этих механизмов.

Таким образом, представляется невозможным простое асширеиие масштабов использования действующей модели параллельного " денеэююго оптового рынка, использующего финан-овые механизмы предоставления скидок к тарифам в обмен на 00% оплату денежными средствами без существенных изменений равил его работы.

Последний вывод позволяет увидеть ограничения денежного птового рынка в современных экономических условиях.

Основными причинами (укрупненно) создавшегося кризисно положения являются следующие.

1. Общеэкономический кризис.

2. Отсутствие реально функционирующего оптового рынка элек-рической энергии и мощности в отрасли.

3. Ценообразование, построенное на затратных принципах и ис-юльзовании перекрестного субсидирования.

4. Политизированное государственное регулирование.

5. Несовершенная система управления РАО "ЕЭС России" и его ;очерними компаниями.

6. Нереформированность коммунального хозяйства, отсутствие сной нормативно-правовой основы взаимодействия с электросете -ыми предприятиями муниципальной собственности.

7. Нерациональная организация инвестиционного процесса и от-утствие стимулов к повышению его эффективности.

При существующем механизме формирования тарифов на егиональном уровне возникают противоречия между производите-ями электроэнергии и ее потребителями:

в энергозонах с большим числом крупных ГЭС - Сибирский регион, где затраты на производство электроэнергии низкие, местным потребителям невыгодно покупать электроэнергию по усредненному (более высокому) тарифу ФОРЭМа; низкозатратные производители электроэнергии не могут ее продавать местным потребителям по своему более низкому тарифу; выгоды от производства электроэнергии на электростанциях, у

которых затраты ниже средних - опять же, Сибирские ГЭС, рас пределяются между потребителями в энергозонах с более высо кими затратами, что не стимулирует производителей ни низко-ни высокозатратных зон;

в сложившейся ситуации местные органы власти стараются н< допустить выхода электростанций с дешевой электроэнергией н; оптовый рынок.

Таким образом, снижение электропотребления, связанное < общим кризисом экономики, обусловило появление в ОЭС Сибир! избытков генерирующих мощностей, что создает необходимые уело вия для развития в этой части ЕЭС рынка электрической энергии I мощности, работающего на конкурентных принципах.

Рассмотрена структурно-функциоанльная модель конкурент ного регионального оптового рынка электроэнергии и мощности экономические отношения которого реализуются в технологическод пространстве ОЭС Сибири.

В территориальном аспекте система диспетчерского управ ления РОРЭМ имеет один уровень управления - оперативно диспетчерское управление (ОДУ), в составе которого функционируй расчетно-коммерческий центр (РКЦ). ...... . Во временном аспекте предусматриваются:

долгосрочные двухсторонние контракты на поставку-покупку электрической энергии и мощности;

функционирующие на базе ОДУ электроэнергетические биржи предоставляющие участникам рынка технические и программны* средства для заключения краткосрочных коммерческих соглашений оперативный (спотовый) рынок, функционирующий в рамках су точного планирования режима и оперативного управления.

В. функциональном аспекте иерархия системы предполагае' реализацию следующих функций:

подготовка и заключение контрактов (соглашений) на поставку покупку электроэнергии;

оперативный, ежесуточный, еженедельный контроль за функцио нированием рынка;

предварительная и прогнозная оценка результатов функциониро вания рынка по данным и змерений перетоков электрическое

энергии и мощности;

формирование предварительных (ежесуточно, еженедельно) и расчетных (еженедельно, ежемесячно) финансовых документов.

Определены элементы РОРЭМа, функции коммерческого ператора системы - ОДУ (РКЦ), этапы временной схемы функцио-[ирования РОРЭМа.

В качестве механизма, обеспечивающего конкурентность инка, предложен аукцион тарифных скидок, который позволяет вы-влять объективную величину тарифной скидки, устраивающую в ;анный момент всех участников рынка. Появляются дополнительные тимулы - поставщики, скидка которых оказалась выше равновесной, юлучают больше денежных средств, чем они первоначально плани-ювали, соответственно, потребители, согласные со скидкой ниже ¡авновесной, платят меньше денежных средств.

Механизм аукциона тарифных скидок является основой ¡ирж электроэнергии (после преодоления кризиса неплатежей), рабо-ающих с конкурентными предложениями по поставкам электро-нергии и ценам на нее.

Приводятся алгоритм определения равновесной точки и общая хема организации централизованного аукциона тарифных скидок.

Как-уже указывалось, необходимым условием нормального зункционирования конкурентного РОРЭМа является преодоление ризиса неплатежей. Во второй главе в качестве одного из средств юшения этой проблемы рассмотрены клиринговые взаимозачеты. В сальной системе оптового рынка в процедуры «циклического» по-ашения оказываются вовлеченными тысячи субъектов, а число долевых связей между ними достигает десятков тысяч. Очевидно, что в акой ситуации проведение циклических взаимозачетов может осуще-твляться только в автоматизированном режиме. В свою очередь, ав-оматизация требует предварительной формализации задач. Анализ одходов к формальному представлению задачи проведения взаимоза-етов показывает, что данная задача может быть представлена как за-,ача линейного программирования, блочного программирования, ранспортного типа, а также как задача теории графов. Каждая из пе-ечислснных моделей имеет свои особенности, но в любом случае для сальных ситуаций мы имеем задачу очень большой размерности.

Нами при формализации было выбрано графовое представление, поскольку такое представление позволяет провести предварительный анализ различных задач, которые необходимо решать прг автоматизации процессов проведения клиринговых расчетов. В частности, были проанализированы две методики погашения долгов I системе - компенсация с внешней инъе ди внутренняя компенсация. Было показано, что для практики больший интерес представляет внутренняя компенсация долгов в системе, однако, как показа! анализ, только внутренней компенсацией нельзя еще достигнуть идеального состояния, когда сумма всех погашений была бы равна сумме всех долгов в системе. Это позволяет сделать метод переноса исков, что также показано на графах.

Рассмотрена возможность проведения бартерных взаимоза четов, что актуально для современного состояния нашей экономики Предложены методики расчета «коэффициентов удорожания» в зави симости от трансакционных издержек, ликвидности рисков.

Третья глава диссертации посвящена непосредственно авто матизации процессов проведения клиринговых расчетов. Как уж< упоминалось для формальной постановки задачи было выбрано гра фовое представление, где вершины графа - это субъ

екты системы, в которой производится погашение, а веса дуг - этс соответствующие долги, так а у — это долг субъекта V, субъекту V,.

Тогда, в принятых обозначениях погашение долгов предприятие для задачи внутренней компенсации будет проводиться по циклам.

Считаем, что V|=V/Í (замкнутый цикл), тогда уменьшение внут реннего долга составит ((\/к)=--(к-1)т единиц, где Ук--[у/, у?,..., V*.//

Таким образом, проведение суммарного погашения для все* системы предприятий сводится к отысканию таких циклов и осуще ствлению компенсации по ним. Конечно, из всех возможных реше ний нам будет интересно то, которое даст максимальное погашенш задолженностей во всей системе. Тогда нашу задачу можно предста вить как задачу максимизации суммарного погашения

1=1

7Ю верхний предел суммы неизвестен заранее, т. к. нет информации ) количестве взаимозачетных циклов, по которым будет произведена сомпенсация.

Целесообразно введение дополнительного критерия - число федприятий, полностью освобождаемых от задолженностей (максимизация в системе числа циклов по которым проводятся погашения 1ли, иначе, минимизация числа предприятий в циклах). Последовательное решение задачи оптимизации - сначала по дополнительному сритерию, позволяет существенно уменьшить размерность задачи эптимизации по основному критерию суммарных задолженностей.

Полученная оптимизационная задача может быть сформули-ювана и как задача псевдобулевой (включается или не включается сакая-то дуга в цикл) оптимизации вида

Х-.ВГ -+К\В2Я = {Х:х]еВ2,] = 1,...,п},В2={0,\}.

юэтому был сделан обзор и анализ оптимизационных методов применительно к задачам псевдобулевой оптимизации.

Проведенный анализ показал, что реальные задачи псевдобуле-$ой оптимизации разрешимы только приближенными (эвристическими) методами, из которых наиболее перспективными являются гриди-шгоритмы и алгоритмы метода изменяющихся вероятностей (МИВЕР).

Схема гриди-алгоритма применительно к нашей задаче выгля-щт следующим образом.

1. Выбираем дебитора с максимальной суммой долга и объявля-:м запись, ему соответствующую, текущей.

2. Текущего кредитора находим в графе дебитор, просматривая :писок сверху вниз до первой встреченной записи с соответствующим ;му полем.

3. Если новый кредитор уже был ранее включен в цепочку (образо-¡ался цикл внутренней компенсации), производим погашение по полугенному циклу и переходим к п. 1., в противном случае переходим к п.4.

4. Выбранную запись объявляем текущей.

5. Повторяем п.п.2-4 до тех пор, пока в БД не удалены все записи.

В данной схеме не раскрываются процедуры погашения задол-

женностей и удаления записей из БД - они рассматриваются при ре лизации алгоритмов МИВЕРа. Отметим лишь, что за одну итераци при проведении циклического погашения из списка удаляется не м нее одной записи. Очевидно, что за простоту реализации алгоритма скорость получения решения (число итераций не превосходит чиа записей в базе данных) приходится платить качеством этого решени Связанно это с тем, что средняя длина цепочек (число включенных нее предприятий) невелика, т.к. рассматривается только первая встр ченная запись с текущим кредитором. Естественно появляется ж лание улучшить алгоритм, модифицировав его таким образом, чтоб можно было рассчитать суммарные выигрыши на текущем и поел дующих шагах, выбрав максимальный из них. Однако даже попыт] оценить ситуацию хотя бы на два шага вперед приводит к увелич нию числа рассматриваемых на каждом этапе вариантов в 0(п2ср) р (здесь пср - среднее число дуг исходящих из вершины). Конечно, э' не всегда реализуемо, особенно при размерностях рассматриваем« нами задачи и в условиях ограниченности вычислительных ресурсов

Еще одним вариантом получения большего суммарного выи рыша при поиске цикла является увеличение длины цепочки пуд фиксирования числа элементов, в нее входящих. Тогда нам придет пропускать вершины, уже включенные в последовательность пре приятий, если длина цикла, который мы можем получить, меньв заданного Поиск длинных циклов ведется до тех пор, пока 01 есть в системе, после чего уменьшается Ь/,х и поиск возобновляется.

Две другие модификации рассмотренного метода предусматр вают ограничение максимального и минимального числа элемент« цепочки (Ьтах и Ьт,п соответственно).

В первом случае сокращается время на малоэффективный пои больших циклов по сравнению с вариантом алгоритма, использующе фиксированное число элементов замкнутой цепочки. Отличие же от 6 зового алгоритма будет заключаться в том, что при образовании цикла с длинной меньше заданной будем запоминать его и значени критерия, ему соответствующее, но поиск при этом не останавливае пока не достигнем Ьтах. В течение всего процесса поиска мы сравнивав значение критериев, рассчитываемых для новых циклов с текущим и, том случае, если произошло улучшение критерия, запоминаем цию

зму соответствующий, отбрасывая худший по сумме погашения.

Второй случай предусматривает возможность найти длинные диклы на графе, если такие имеются, исключая возможность погашения по коротким (с числом элементов меньше Ьтт).

Приводятся некоторые аналитические оценки, позволяющие дать рекомендации по присвоению начальных значений Ь/1Х, Ьтах, Ьтт л обосновать правила изменения этих параметров в процессе работы алгоритмов.

При реализации МИВЕРа для решения нашей задачи были использованы следующие идеи метода:

- выбор альтернатив по вероятностной схеме;

- возврат к предыдущей альтернативе при неудачной попытке;

- изменение вектора вероятностей при изменении параметров :истемы в процессе поиска.

При описании алгоритма используются обозначения: Я - число рестартов,

п - число вершин (предприятий) в графе, т - число дуг ( долговых связей предприятий) в графе, N - число отдельных погашений, после проведения которых из :писка предприятий удаляются чистые кредиторы и чистые должники, Ь - длина искомой цепи,

I - порядковый номер текущего элемента в цепи, а ¡к - долг ¡-го предприятия к-му, х ¡к - остаток долга г-го предприятия к-му, (II - число должников г-го предприятия, с - число кредиторов г-го предприятия,

е - флаг, показывающий присутствие /-го предприятия в текущей цепи,

Рн - распределение вероятностей перехода в следующую вершину, V , -вершина (предприятие) в цепи с порядковым номером г, м> у - вершина (предприятие) -у'-й должник г'-го предприятия цепи, /- текущее значение критерия,

Г- лучшее значение критерия при прохождении текущей цепи. Общая схема алгоритма выглядит следующим образом.

1. Приведение исходных данных к требуемому для обработки виду.

2. Построение одной цепочки (/<£):

а) формирование цепи из предприятий, связанных кредите дебиторскими связями;

б) выделение лучшего по значению критерия цикла на данной цепи в) запоминание значения лучшего цикла.

3. Проведение погашения взаимозадолженностей по полученн циклу.

4. Повторяем пункты 2 и 3 N раз, после чего удаляем из списк предприятий, рассматриваемых в дальнейшем, чистых кредиторов чистых должников, если таковые имеются.

5. Повторяем пункт 4 пока существуют циклы.

6. Находим суммарное погашение в системе предприятий.

7. Последовательность действий 2-3-4-5-6 выполняется R раз. После каждого перезапуска лучшим из двух (хранящегос

в памяти и текущего) выбирается решение, соответствующее бол! шей степени погашения задолженностей во всей системе.

В качестве решения задачи в целом принимается набор цикло для суммарного погашения долгов в системе, полученный поел окончания поиска.

Построение одной цепочки представляет собой отдельный пс далгоритм

1. Выбираем начальную вершину последовательности V сл) чайным образом (в соответствии с равномерным распределением вс роятностей р —l/n, j - \,п). Объявляем ее текущей (/=1, V={vi}).

2. Просматриваем дебиторов w/, l = \,dt вершины v, (текуща вершина цепочки). Если wt е V, / = \,dt (найден цикл компенсации), то рассчитываем значения критерия для этого цикла:

f = к - min х„ „ Л - число вершин входящих в цикл, и запоминаел

1<ч<к[ Vi'viJ

этот цикл и значение критерия, ему соответствующее, если оно лу1 ше прежнего: F— шах[/ F ].

3. Из списка дебиторов текущей вершины, в соответствии с распрс делением Р1+1, где j- я компонента вектора рассчитывается по форм} ле:

(А ;е;

Р, = и/ ] =

1 ^ ^

о^ е К, IV, £ V,

д=1

выбираем случайным образом следующую вершину, которая становится текущей (г = г +1, Г={у;,...,у;}).

2.Если pj = 0, для всех / = 1, (переход в следующую вершину невозможен), то

а) удаляем вершину V,- из V;

б) при 4 = 0, для } = 1, с/, , т.е. вершина висячая, удаляем ее из графа вместе с соответствующими ей связями;

в) возвращаемся к предыдущей вершине из цепочки V, (/ =/-1) и переходим к пункту 5;

иначе переходим к пункту 5.

5. Пункты 2-4 повторяем пока < X, и / Ф 0 (вернулись в первую вершину).

6. Если цикл найден, то производим погашение:

Х-о V = ~ тш

\<р<к-\

Разработанные алгоритмы были реализованы в виде оптимиза-дионной СУБД автоматизированного проведения клиринговых расчетов. Преимущества такой реализации следующие.

• Структурированность данных. Вся информация представляется в виде целостной, легко дополняемой структуры.

• При использовании БД становится возможным применение высокоэффективных встроенных средств для обработки данных, трсдоставляемых той СУБД, на которой реализован алгоритм. Таким збразом, при реализации алгоритмов, отпадает необходимость напи-:ания процедур, выполняющих «черновую работу».

• Корпоративность. Данные могут использоваться сразу не-жолькими пользователями для совместной работы над проектом.

Возможность использования технологий «клиент-сервер» позволяет хранить целевые функции и ограничения в качестве мета-

данных, совместно с базой и выполнять работу с действительно большими объемами данных.

В работе рассмотрены блоки верхнего уровня оптимизационно]' СУБД - логический, интерфейса с базой данных, пользовательское интерфейса, определена структура БД, методы работы с базой, н концептуальном уровне рассмотрена реализация алгоритмов. В при ложении к диссертации приведены листинги логического блока.

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы был; предложена и обоснована структурно-функциональная модель регионального конкурентного оптового рынка электрической энергии г мощности, включающая в себя в качестве подсистемы клиринговые банк, построена оптимизационная СУБД, обеспечивающая автоматизированный режим проведения клиринговых расчетов.

В процессе выполнения работы решены следующие задачи.

1. Проведен анализ отраслевых преобразований в электроэнергетике России. Выявлены основные факторы, обуславливающие развитие кризисной ситуации в российской электроэнергетике.

2. Проведен анализ действующей системы платежей на рынке энергии и мощности. Определены основные причины кризиса непла тежей в электроэнергетике.

3. Предложена и обоснована структурно-функциональная мо дель оптового рынка электрической энергии и мощности Сибирскоп региона. Определен механизм, обеспечивающий конкурентность рынка

4. Проведен анализ возможных подходов к формализации за дач проведения клиринговых расчетов, включая бартерные расчеты Показано преимущество графового представления задач, с помощьн графового представления проведен анализ возможных задач. Показа но, что все задачи проведения клиринговых расчетов сводяться к за дачам псевдобулевой оптимизации.

5. Проведен сравнительный анализ методов псевдобулево! оптимизации. Обосновано преимущество гриди-алгоритмов и алго ритмов случайного поиска при решении задач реальных задач псев добулевой оптимизации.

6. Построено два новых алгоритма, ориентированных на работ} с базами данных, для решения задач рассматриваемого класса. Ал-

оритмы реализуют идеи гриди-алгоригмов и метода изменяющихся ¡ероятностей.

7. Обоснована эффективность реализации автоматизирован-юй системы проведения клиринговых расчетов в виде оптимизаци-•нной СУБД, объединяющей как базы данных, гак и алгоритмы об-»аботки данных.

8. Предложенные модели и методы автоматизированного прошения клиринговых взаимозачетов реализованы в виде оптимиза-даонной СУБД.

Результаты диссертационного исследования опубликованы в ледующих работах.

1. Antamoshkin A. and Shabalin S. Randomized algorithms for learing of debts of business enterprices// SOR 96. Technische Universität kaunschweig, 1996, p. 162.

2. Antamoshkin A. and Shabalin S. New Models and Optimization /iethods for Clearing// Pr. of the International Conference on Modelling nd Simulation. Santiago de Compostela, 1999, pp. 34-40.

3. Шабалин C.A. Организация конкурентного регионального рын-:а электроэнергии и мощности Сибири// Информатика и системы управ-ения. Вып. 3. Красноярск: НИИ ИПУ и НИИ СУВПТ, 1998, с. 241-247.

4. Шабалин С.А.,. Давыденко О.В. Автоматизация проведения лиринговых расчетов в системе регионального ОРЭМа. Анализ проблемы и пути решения. Красноярск: НИИ СУВПТ, 1998, 65 с.

5. Antamoshkin A. and Shabalin S. The modular software for »seudoboolean optimization// IFIP Working Group Conference 7.6, (April :-4), Den Haag, Nederland, 1990, Pp. 76-78.

1. Antamoshkin A. and Shabalin S. Functionally structural model if market of energy on example of the Siberian region// 7th International Con-erence on Operational Research - KOI'98, Rovinj, Creation, 1998, p. 19.

7. Антамошкина О.И., Вашко T.A., Шабалин C.A. Стратегиче-кий менеджмент. Уч. пособие. Красноярск: НИИ СУВПТ и НИИ 1ПУ, 1998, т. 1, 164 с.

8. Марьясов Р.В., Шабалин С.А. Экономическая оценка бартера :ак метода погашения неплатежей// Вопросы менеджмента. Красно-рск: КГТИ, 1998, с. 262-277.