автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Методы и алгоритмы формирования гарантированных стратегий развития энергетики

9 а 9 s о.

• АКАДЕМИЯ Hm COOP

ордаж ттк сишрсков одадашв

с йшрдаа ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИН0ВВЭТ

Ш оравах рукопноя АНТОНОВА Надсгода Яйюлаевва

шгсщы и апшшу сшиговдам гарШйшший: СГРАТШ1Й разщгщ энергетики ;

€5.13,16 Прошение шчжолительясй тшва» кмёттггчоогогб эдалвровшш й матшагачеошс методов вауадюс йооледовашях (энергетика) '

лвгошдаг.

десоерЕщиа на сшгскшш учзпоЗ «гмгсив кшэдвдяга яаяшесавх наук ¡. '

Йругод - ISSO

Работа выполнена в Сибирском энергетическом кнотптутв СО АН СССР.

Научный руководитель - • кандидат фазнко-матештнческЕХ наук

Шевчук ЛЛ.

Офкцщшаыэ оппоненты: доктор фззшш-математичеокиг наук,

профессор Ащешсов

кандидат экономических наук Санеев

Ведущая организация -Институт търхштохвк исследований

¿и ссср а 1киг.

Защита состоятся октября 1990 г. в J3_-4acoB на аа -седаяия Слециалшровашгого совета Д 003.50.01 по гвдате док -горских дасоертадаа при Сибирском анерготпчоокоы инокггуго СО All ССОР.

Адрео: 664033, Иркума-ЗЗ, ул. Лермонтова, 130.

С диссертацией модно озааксшться в библиотеке Слблрокого енертеоического института СО АН СССР,

Автореферат разослан " сентября 1320 т.

Ученый секретарь Саешшизвровашого совета,

ваяадат техчачеокяг вауж — A.U. Тршвчшн

. r.r.a ОБЩАЯ ХАРАКТВРИС'ШКА. РАБОТЫ

16Л 1

таи.кй^КТуалън0СТЬ проодеш. Важнейшей задачей предплановых, ио -следований перспективного рззплхш: энергетики является опредэ -ление состава и масштабов первоочередных мероприятии на пред -СЮ5ШИЙ этш планирования. Для правильной оценки з^фехтвноотя эти мероприятий необходим анализ развития системы на времен -ном интервале (расчстс-м периоде) , длительность которого, как правило, значительно превышает этап планирования, Нзцоляота ая-формации о будрдах условия* развития системы , сущесгвзшк» усложняет решение этой задача и обуславливает шегуальноетв исследо -ваниИ, которые налршэлйни ¡-а выядташо гарантироваин^х варгал -тов развития энергетики, спссобких и в самой нэотлгопрняако! ситуации эффективно обеспечить приемему» степень удовлетворе -ibw потребности народного хозяйства в топливе и энергий.

Для рзпеияя. этой задачи необходимо модедироьагь «о только ароцесс развития системы в течкше расчетного периода, но а да-мшческкД процесс ее шшшх^&ния, который объективно поста ¡шскретннй (поэтапный) характер.

Сложность решения задачи в болЫпоЛ crenomi зависит от ко-отчества этапов, представляадтзг расчетный период. В работах, зшоднонта ¡sauce ,в Сабарскш онергетическод иксаитуте» пока -заяо, что.срй определении состава пораоочередких ¡ле^юпркятий в жергетпке на предстоящее пятилетке достаточно рассмкршшя Сб-ЙО-летнего периода с шмацссей трех этапов плакозоЛ деятадь-50сти. Соответствующая математическая задача форглуляруктся как грехэтаппая задача доешкеняя наилучшего гарак'гирошкнох'о ра -¡ультата при управления системой, по нейолной ян^ладаа о .05 -'ейншн ограничения:.®. - .

Акалнз существужк методов рашзш такого рода задач во- , :аззл несбходашость создания нового кат-екатяческою аппарата я гтслятельнюс средств, позволяющая рекагь задачи, размзра ко-'ор!лс отвечают требованкяхл пракгйческого зспользовзшя.

Цель работы состой в <хмздутощо#;'

- разработать метода решоипя двухэташшх и Tpexwam&oc адач досткшгая навдучизго гарантированного результата при уй-авленпл системой по неполной тгфорМгдая о лзше&шш ограегчз -

~ разработать соответствующие &яг<гй'П:ш я программой беспеченяо, позволяйте автоматизировать процесс исследований;

приыешиь разработанный штемагяческий аппарат и выше -даадышй кнетрунант цр фордарошнан и исследовании гарантированных стратега! раздатзд тошшвяо-знергетического комплекса (Ш) с.'раш.

Научная нешиана. Разработаны новые метода, алгоритмы и программы для решения дэухэтапшх и трехэтадных задач доотине-шя ийялучыого гарантированного результата при управления cao -ççmoÔ по неполной шфораацгп о-линейными ограничениями.

В результате проведенных исследований гарантированных стратегий развития TSK страна в условиях неопределенности выявлены условия будущего раавдюя,оказывающие существенное влвд -sue на выбор первоочередных ыеропраятнй. Оценена сила и xapaiî -?ер влияния объемов, выделяемых • з первом пятилетии кашичшовдо-еенай, на развит- ТЭК страны.

Пгастичесюя аначдисоотъ работы. Разработанные алгоритмы и дрограшы, объединенные в рамках программного комплекса " "йиш-ьгако", позволяв? определять состав первоочередных мероприятий развития энергетики, необходеднх для надежного развития тошшв-во-эаерготичесвого комплекса,

Результаты проведенных исследований использованы при подготовке сбоовошвакдах материалов Энергетической программы ÇCGP п|и Биборе варзааа$ов развития ТЭК страны.

Апробация работу. Работа 'выполнена в рамках Государствен» воа {общеакадешческой} программы фундамея'галыщх исследований на период до 2000 г. "Коренное повшаеаке эффективности энергетических систем", научное направление 3: "Научные основы структурной, и технической политики в онергооберекешш и развитии енергетики" по разделу 3.5;Шучна-методическйе основы совершенствования плгшрронання и управления энергетическим комплексом СССР, До -гаме диссертации опубликовано шесть работ. Qc-ровщш результаты обоуздадись: на П Всесоюзном совещании-семинаре "Ыегода синтеза и ялакировйаия развития структуры крупно-ьгасотаощ. ; систем" (Саратов, 1336), на Воесошном научном се -динаре "Теория я практика, метода и модели принятия решений иря управлении программами развития крупномасштабных оиогем" (Para, 1286), на Всесоюзном научном семинаре "Вопросы оптиыи -(задан вычлзлешй" (Киев, 1У87), на Всесоюзном научном семинаре "Методы я модели исследования живучести систем энергетики" (Иркутск, 12В7), на заседании Секции системных исоледовагеш

- Z ~

дазвятия энергетика Научного совета АН СССР по кошиекскям проблемам энергетики (Москва, I9B?), на десятом Всесоюзном симпозиума "Системы программного обеспечения решения задач оптимального планирования" (Нарва - йиэсуу, 1938), на X Всесоюзном семинара "Ишгациошшй подход в исследованиях систем энергетаки'Ч Иркутск,' 1988).

Объем работа. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы ( 60 наименований) я четырех приложений. Работа содержит /¿>â страницы основного текста, три таблицы, II рисунков и текст приложений на 13 страницах.

ШШОВ СОДЕРЖАНИЕ РАВМЪ

В первой главе дается постановка и метод решяия задачи определения такого состава первоочередных мероприятий по развитию тошшвно-энергеткческого комплекса, которые при ограничен -ífflx народнохозяйственных: м природных ресурсах а при любой pea -отзащш неопределенных фагдаров в рассматршзабмых диапазонах способны с наименьшая денежиши затратами обеспечить наиболее шоокий уровень удовлетворения потребности страны в топливе и энергий как На предстоящем отатге развития сЕстеуш.так и на последу1®?® этапах расчетного периода. При этом учитываются бу -даее уточнение информация и возможность принимать новые реше-• шш.

Щм имитации трек этапов плановой деятельности математи -ческая задача формулируется как зада® достижения наилучшего гарантированного результата в трехэтапнеш ( à « 1,2,3) процессе принятия управлявших решений яри наличии неопределенных факторов . lía управления накладываются линейные ограииче -шш, отракаюнре балансовые условия производства н потребления знергетаческой продукции ¿ . t

Z/rUt (I)

В задаче шшмизируегся линейный функционал {сушарнце дзнен -пае затраты за весь период) ,

Неопределенные факторы подчинены, .шыайнш двустороннам ограни -

■чеяиям

' ://b)*rt< £3)

. 4 ЪГ^^.ЧУ* % * ¿ (К„г,,щ,гг>и3) (5) , Здесь- ыатряцы; г ,cth- векторы; - лилейные век -tojv-ФУККДОЕ. . #

Наилучшее гарантированное значение £ ауккщкшала (2) , а такке соогвегигвуЕщив ему реализации управляицнс рёкеяий и кеопределэнкшс факторов определяется из решения следующей

трехэтаяной манамаксиой эадачк: '

Hato

С 'min тол. hm тасг tain тах, (6)

при У&ДС2ЙЯГ (1)-(2). При реаекии задаст исаодьзуегся то обстоятельство, что экстремальные реалазацин могут быть получены при граничных значэниюс V¿ , то есть в вершинах параллелепипеда (3)-(5) . Следует отыгтЕть, что это на означает, что решав для кагдой кэ вершпц параллелепипеда (3}-(í») линейную задачу шшшлизацш $уякциснада (2) при условия (I) в Еыбразвершку, приводящую к ваябсыийему значена» фуякциоваш, получим гараатврозанша •результат. D общ»! случав управление, оСеспечшиидае изклучикй гершЕсярованш& результат, ке обеспечивает мййацум <функцнонада as дяя одной иа веришь- аараалелепииода (3>-(5). Таксе свойство рекоаЕя гаддог (6) иавестко еще гз работ Р. Айзекса, Р. Беда -ыава и друхгос авторов. Его наличие определяет "ветьдшше" в динаыачесюк процессах принятая гарантированных решений, что в ово» оздрехь существенно усложняет внчвслптельшй -яроцесс ре -' шекЕЯ гадаяг. ДеЕствгтеддаэ, йрн а той гарантированное управление оркектирооазо не на одну, а сразу ва несколько "равяотяже-лгсс" сятуадсй х отвечавших ии гвэшсс продолгекяй процесса раэ-

Пркнцалоажьно, ракшть аадачу (Б), учитывая свойство ветвления, моашо бвдо <5и путем сведения ее к задаче линейного про-гршиароваяия, в ушювяях котсроЗ в явном вздэ описаны возможные продолкегяя процесса под хввдую ез ззерншн паршкелегашеда

(3)-(5). Токая задача, однако, имеет большую размерность даке при незначительном количестве неопределенннх факторов. В то же время, активных ограничений, определениях ее оптимальное реае -кие, значительно меньше. В основу предлагаемого метода положен направленный итерационный процесс, состоящий в выделении таклх ограничений.

Предложенный подход к решбдаю трехзталной минимаксной за -дачи включает следующие основные стадии.

I. Преобразование трехэтапной задачи к двухэтажному эхаи --валенту за счет увеличения размерности исходной задачи.

Вводится в рассмотрение вспомогательная переменная, мало -рирувдая функционал (2)

(?)

Обозначим через ^ }{и1, ), *> — t ^z " 2 ™л) вершани параллелепипеда (4), вде тг - размерность вектора Т2 ; У-з вактоРы' гВДДнй из которых амиет размерность,

равную размерности вектора Щ . Задача (6) эквязалэшна сладу -«ей двухэтапной задаче:

Найти

£ = min тая, тпгт! min v t nf /,sv}*/t ut и' up.

при условиях

U*Uf' } V

ЧЧ »ЛЧ ^Mfritf^)* г3 {3)

-^uf +Ьхг/(и7,гТ1иг) + 1 .

хде J ,J?, Z - матрицы а векторы, полученные в результате преобразования соответствуидах матриц \i векторов в (I) врв цакск-шзации правше частей этих неравенств ао Vf пра / »I, по 1Гг при t в й, по Tg _ПР2 t - 3 на соотйвтахвугадас ограничения* из (3)-(5); с >h ,6 - векторы, полученные б результата приведения подобных при ышеоашзациа -|у1ссциаыйла (й) по К m ограничениях (5).

* S -

Введем в рассмоурете вектор

£ at

ж запишем задачу (8) в следующем виде:* Найти

/ - mi7J 'тпазс.т тпг-п £ О) •

z

- при условиях

JrUt Ь г( . . .

\ * Ш)

где<■•£г Д - ыатршы; zf , & - векторы; - вектор-стол-

бец, сосгошдиЭ из гг/лей к едишц.

При разработке метода рекешя задачи (S)-(II) предполагается , что дал каядолт , удозлетворяздего ограничении {10>, при любом V, вэ о 0.'* ас те, задаваемой отранячешуш (3), оуцзст-цует такое Z , при котором выполняется условия (II). ' . •

2 . Пр&дтаодтельндя оценка оптауита;ого значения целевой gying^Hir двухэтаяной задачи.

е) Для оценки сверху решается тапыакспач задача: Чайтв

g^min win тая. Wcpn условияхСЮМПП (12) Щ х- I ]

б) Для сцеша с:шзу решотся максшшшая задача. При ее ■форгарсвзлдщ взэдягся в рассмотрение вершага парадлолашшзда (3):?^ V^A/W, ; К Щ - размерность вектораЩ ,

Задача формулируется адедувдол сбразш: Hates .

/тих -min min ¡¿Упри условиях (Ю)-(П). , ,4 ^ I тЫ,*Г,*/иг) \

■Оттхалъвоо значений целевой переменной есходйоЙ аедачп гакяэ-

(13)

чего и грапядаг . • , * я-f $ С С

Еолз / в/ , го получено решмшо исходной задачи. В противном случае перахсдад к третьей стадии.

• 3» Решекае двухэтажной шннматзвой ¡заката птерзтшонгам нетодои.

Исходная даухйТйлная шшшланоная задача (Э)-(П) вквава-

ленгва следующей двухэташюй ишаиаксной задаче: Наити

тяги mas; mirt £ и, i*/,...,л/,

при условиях г" (14)

tíf tñ%t¿¿. } . .. ,,Vf

rae , - BfiKíopy и татрхцы, подученные в результате лраво-дештя подобннх членов в неравенствах задать (9)-{II) после подстановки; вместо компонент вектора щ ко-чконент вехтор-функзда

vt4uty

Двухэтапкуп заделу (14) можно записать как задачу ляпейнгч го программирования, в которой в яшби зяде предста&лекн веб воздаяние продолжения лсопосса при рсалязащзд неопределенны!; факторов на вершпах параллелепипеда (3) * Найти

£ (15)

1¿/t%ti ...

г, ПрЛ УСЛСЕ5Я2

A ь V

Zi <IS)

Для рсаения задача (15)-(16) разработал итерационный &Ш5-раш, на каллой птерацпи которого решается задача дзнййкого прогршлйреваяпя иеньшей размерности, содерзэдая лиоь теом. условий из (16). i

Введем в рассмотрение список £к номеров г аз перечня f¿ ,s/f), определявших условия для линейной задача на л1-гой Етерают. Принято, » гв , где i¿ ~ номер г , ара кстороа реализовано решенае задачй (13),

Решаемая isa к -той птерагеи лгяейная задала Btóoei .oaei^ - ; ВДЯЙ ВИД! V г ,

Кайти - ^

Шп С-

при уагшадг фг, +Щ ' для мШк

>{г?)

Обозначай оптимальное репе кие садата (IV) через и*,. Следующая (/с +1)-я итерация соотаит в реигшг задача (17) прл Í£ZK+1 , iTíie список вшшчзет номера из , шящие

од оппладьное реыенгв задачи (I?), а такке те номера из перечня /V, ... у fi/j } , на которых реализуется

тасс ттгг-п (</<£ U?+¿¿ 1 (18)

Б тоц случае, если все элементы сшскай'л-// входят в состав списка Хк , то и J шшил'ся оатшьиш гарантированным peUíiiine-iii двухзтапной задачи (14).

Обозначим значение £ , при котором достигается решение в (18) через //#/7. Решение 11* является оптимальным также,

Последовательность полученных до к -й итерации включи -

телыю значений • (S• удовлетворяет соотношениям ¿г * ...

Кроме того, получаемые на каадой итерации значения ¿Vti, ) к (^ограничивают искомое значение ¿ *свсрху и снизу соответст-

¿/и?)

Фактически, дорвал итерация соответствует проверке наличия ветвления в задача (14), Если /fU^} равно £ из задачи (13), то 1Í* является оптимальным решением задачи (14), в противнем случае оптимальное реиенае задачи (14) имеет ветвление в итерационный процесс ее решения продолжается.

Во второй главе дается описание программных средств, реа-лазуюида алгоритмы .реаешш одноэташых, двухэтапных и трех -отаиных киншаисши задач. Разработанные программные средства представляют собой функционально завершенный прикладной прог -рашяый'комплекс "Манишке", обвопечиващий проведение иссле -доваяий гарантированных вариантов развития TSK страны. В программном обесценении выделено ешь крупных блоков, имеющих от -ноевтэльную самостоятельность. Их задачи состоят в следующем:

- обработка исходной информации (ввод, контроль, заполнение в обслуживание баз данных);

- автоматизация процедур формирования и корректировки матриц задач линейного протраышрошпш;

- е -

- получение верхней оце»ки оптимального значения функционала - решение минимаксной задача;

- получение ншшк оценки оптимального функционала - реао-ние каксишшнои задачи;

~ приведение трехактной задали к двухэтаппоИ за счст уве-лзчения размерности исходной матрицы;

- организация итерационного процесса решения двухэтапной задачи;

- формирование и выдача на печать результатов решения за -дач в виде документов и других сервисных распечаток.

Программные мо,чули, реатазуодие перечисленные функции, используют средства СУЩ МНЕС и пакета математического программирования (11Ш-2). 11а основа сяогеш ИШЙ реализована база данных, доступ к данным и их хранение, ПМ1-2 обеспечивает решение общей задачи линейного программирования. В делал программное обеопе -чеш1е'представляет совокупность универсальных системных и при -кладкых прегради, объединенных ь единый вычислительный комплекс на языке управления заданиями ОС КС,

Технология проведения исследования состоит л том, что с помощью унифицированных средств описания модели пользователь задает в виде исходных массивов структуру влеменгов матрицы, функционал и ограничения на переменные. Сформированные по определенным правила!; массивы заносятся в информационную 1азу дан -пых и используются далее для генерация системы условий оциодя -зацяонной задачи. Затем с пошцьы программных модулей, реализующих алгоритм предлагаемого метода, решается шппшакская зада -ча. Для выполнения оптимизационных расчетов попользуется спиц -лекс-иетод, реализованный в пакета ПМП--2. Полученное оатшадь -ное гарантированное решение помещается в базу данных, Это реща-ние используется далее для выдачи на печать результатов а ада выходах документов. По результатам анализа решения дозь/даша модификация походной матрицу и повторное решена;«} задали.

Проведение исследований в соответствии о оццеадоей технологией требует достаточно большое затрат казенного предана и основном из-за увеличения в процессе решения размерности но -ходной матрицы, наличия итерационного процесса в алгоритме ч необходимости в многократных оптимизацношшх расчетах на каз -дой итерации.■ В процессе разработки программных средо'св рвийа ряд задач, связанных с отмоченными особенностями алгоритма.

При этом процедура щоговариантных расчетов организована так, что обращение к ГОШ-2 осуществляется из программного модуля как к подпрограмме, а оптшзацяя ведется по кетоднке "ускоренного переочгта" от сптяжальяого базиса решения предыдущего ва -рланта задачи, что существенно сокращает затраты процессорного времени ЭШ. Кроме этом программно реализован ряд приемов . уменьшения количества варяантов регоенля задачи и сокращения возраставшей алгорзишческк размерности задачи.

Ксшлеко программ построен по модульному притушу, унифицирован по веек исходным, работ« и резулътарупдш маесдвам я является открытым для включения в него новых модулей. Общий объем разработанные программ, реамтзуиаях алгоритмы цредлаше-га метода рененяя трехзталной ¡дасишко.ной задачи составляет около 4000 операторов языка программирования ^¿.¡х .

Суммарное затраты машинного времен« на проведение полного цякяа расчетов пи формирование гарантированных стратегий развития ТЭК дня задг.чл с размерностью исходной матрицы 53 х 71 со-' ставляеж от 2,5 до 5 часов (в зависимости от количества втера-цяй) на ЗЩ ЕС-1033, Учитывая, что в процессе решения размер -иоотзь матодцы оптшязацамшой задачи увеличивается примерно ва порядок относительно исходной, разработанные программные оред-ства позволяй? реазт.ь задача, в которых матрицы могут достя -гать размерности 3000 к 30 ООО.

Область прдаекезшя предлагаемых программных средств ве ограничивается крутом задач, реаае.мых для отраслей эдарготшш. Настоящее программное обеспечение моает быть использовано лря фохшрованжя к исследований гарантированных вариантов развития лпя добей сложной производственной системы.

' В третьей главе вшолйенн исследования гарантированных отратекц! развигия ТЭК в условиях неопределенности,

Исследования проводаяксь на трехзталной, агрегированной модели, опясываадей раавжшз ТЭК за три пятилетня (1981-2005 . годы). В ¡яоделя территориально выделены две зоин страны {Запад я Восток СССР). Пролзгодотвечная структура представлена е иядо балансовых соатнояекай производства п потробления по вядаи тсшквно-ЭЕергеткчеишх ресурсов, огадпда их переработки е ярзшгерга.

Воо маропраятпя в модели разделяются на оонсЕнне - о дцш-телшы№ сроками осуществления (от двух до пятнадцати лет) в

-га-

корректирующие, то еоть быстро реализуеашс мероприятия.

В состав мероприятий с длитеушйки срока-,m осуществления включена: освоение нозж (в восточной части СССР) я реконструкция действующа* местороздепвй газа и угля; строительство ряда новых газопроводов и ДЭН из Сзтбари 'в европейскую часть страда; дефолта?, существующие и строительство новых КЭС я ТЭЦ, рабстз-квза на газомазутном и тперпом толливе (дтя последних предусматривается двойная топливолодача); строительство АКЭС и А7ЭЦ; долгосрочные ярогра\:.тц развития Экибастузского л Канско-Ачинского ТЭК; разведка газа в Западной Олбпрл 2 т.д.

К корроктирукции, быстро реализуемым ¡лреприяхиям, яреднаг-значенным для ко.чпснсапкг возмсшшс дисбалансов е системе, от -носятся: дополнительная добича и транспорт западно-сибирского газа в европейскую часть стран«; дополнительный транспорт луз -вецкого угл)1 в атом яе направлении; использование газа взшея. угля на КЭС и ТЭЦ европейской часта; сокращение передача элокт-рознерпш с Бостона на Запад; снижение экспорта lasa; вынужденное гашкепие гдектропотрсбления в ' европейской часта страна.

Масштабы этих мероприятий характеризуются гитенсяшостыз использования соответствующих проязвсдствашх способов.

Для того, чтобы иметь 'шгыожгость оценки дисбалансов в системе, формально к корректируют.» мероприятия* отнвеешг пера -мепнне, отратлвдие дефаднт энергетической продукта, а в целевую функцию введена соответственно ущерба (народпохоглйствеа -ные затраты на преодоление последствий от дефацзгсда).

Вахпая особенность данной мэдедп состоят а тса, что наряду с блоком производственных взагкоеаязей в неё втачек блек- , формирования условий разагвя ТЗК. В атоз блока отраяеш sars-ашоеть уровней п структура потребностз в тоаллзэ а зверка ка различиях этапах развитая а воияхши: сроков ре&ягеадиз ряда целешх арограк! от воздействия песпределсашге ф?". Егоров. К яе~ определепнш факторам при aterí огассепн ~тшщ злкггргфжеяиа дародвого хозяйства, демонтажа оборудовался га аиктрсстаипях, строительства АЭС а ГРЭС КАТЭКа. .'у.' ,

Модель включает 24 иеремешсс первого этапа/.24 церетзн - ' якз второго а 30 переменных третьего этздов» пя?£ йеоцредядей- . ох факторов первого этапа, чотира - второго этаза,' чзтир» - V,-третьего этапа я 53 неравенства» • • ■ ï*a,\

На модели о пездвэ разрзботшшс ngorpffimdc бредете*, №.

- ff -

i Л ЯП H

Утячкете fápptianupytcintm условий flteper&tm/ee/g разбшгия

' Сокращение sxsmpao sosa ко iO мяи.тя.к!.

Увеличение däfitvu газа net

J п » m ияеткс?

Кгррекг/ирующие мереярштю

Л л о/г

(Сокращение »xs- Y • ï гквгяа газа не

гкр/ташене I

VT.nnr.fl.

I......л

S»:

/5л^лпд-Kßirj-v

—„ „

tasa xa gSмлн. ГУ- г | TSC ТУмт.пВт Сштжк аяетро- ' Злгм'.гхт-потребление na I Ц-гс.чь •¿Омян.яу.я.

/ i'8estive><u?3c6i*'û\r.

If Я TVÏ N'y У.*> Л*В* int/л

i

TSC гОмжкЗт.

Снишямяяетро-ттркВяешег нес \д$мАрВKim-ч /

IX пя m и jre m к(г

Шлятшетка

1йс. i, Ветвление процесса развития с иллюстрацией , различии по ветвш.

полвены расчета по формированию гарантированной стратегам развития ТЗК. Та часть стратегам, которая соответствует первому этапу названа гарантированным вариантом развития ТЭК на первое пятилетие.

Особенность полученного решения состоя? в том, что оно ша~ ет ветвление, то есть гарантироваивый вариант расчетам не под • одну, а под несколько неблагоприятных ситуаций, формируемых дод воздействием неопределенных йакгоров. Продолжение развития (пек еле первого пятилетия) под какду» кз этих ситуаций обеспечивается траекториями, разлгчащшгася составом как основных, так и корректирупянх иеропраягай. '

На рас. Г выделены рааоталх по ветвя» получежого на модели решения. Затраты на шзнитт во любой ей этих ветвей равны. ; При этом различия по структуре вюдишх мощностей и привлекай -ыых корректирукщях мероприятий значительны. Ветвление в конца первого пятилетия вызвало разлпчшшп в ходе реализации прочрам-ш КАТЗК. Отвлечение кзпитаяовдашцмй на ускоренную реализацию программа КАТЭК приводят к снюкипп темпов освоения газовых из- . сторождений Западней Ci-бкрд и, aaa: следствие, к необходимости совращения потрейлсиия газа (10 млл.т у.т. в перзад пятилетии), ущерб от которого ¿счисляется в экспорта ценах на газ. В случае замедленного развезя КАТЗК уведшитается добыча и трояо-порт газа, который ксполхзуется для тошшвоснабжезия тепвовнх электртетаищй европейской «астз СССР, в том шеле в станций о двойной тошшгаподачза. Дальягйаез ветвление процесса зависят от уточнении тейпов реализации ядерной программы. Ее заиедяв -ние щншоднт к необходимости дополнительной дойачя газа г уем в Сибири и строительства электростанций на органически* топливе в европейской часта страны.

Если 6а ветвление отсутствовало, то для того, чтобы полу- • чать гарантированный вариант, достаточно било <5в рассмотреть все крайние сочетания условай, под каадое аз йих рассчитать он тягальную траектории и выбрать из них траекторию о мша J -мальянш затратами.

При нааачки ветвления, что и шеет место в дотясм ясслв -дованни, полученный тавкй Своообом вариант развитаi' ТЭК на первое пятилетие, в случае реализации неблягойрпяггшх условна . приводит к затратам и целоа за раочгтный период, прешшавщеми гарантированные на Это происходит, в основном , эа счет;

тз - •

увеличения ущербов от дефакдта энергетической продукции, величина ксторых. превышает соответствующие ущерби гарантированного варианте на 3ü¿5.

ó работе шдолвев анализ изменения адишальшх гарантированию; затрат в затсшосгй от ввдаляеинх в первом пятилетии объемов каш'.?аловложеаий (pie. 2). Этот анализ позволяет вы -явить области допустимого снижения капиталовложений (от 100$ до бфЕ). Выход за ее пределу ведет к быстрому росту затрат.

В исследуемом диапазоне изменения капиталовложений оохра -няется ветвадшэ по одша и тем ке реализациям неопределенных факторов. Это обуславливает устойчавооть структура вводдашх в первой пятилотии мощностей яра варьировании объемами капитало-влояений.

Вшоднешсс исследование гарантированных вариантов позволило выявить структуру дефицитов на разных этапах развития. Ооковкая часть дефицитов приедалась на злектрогенерируюдае мощности в европейской части, tía рас, 3 кривые I и 2 отрашат рост возможного дефицита электрогенерирукцих мощностей соответственно в перьеш в второй пятилетиях при уменьшении, капитале варений в первом пятилетии,. Де^шдат в первом пятилетии возмо-азк при низких отелах капиталовиояеник. Дефицат при снижении объедав ;лпитаяоЕлсйеизй. в первой пятилетии обусловлен уменьшением задельного строительства энергетических объектов. ,

Еоказшие де#даты мощностей возможны лишь в случае pea-да задай самих чебдагопраятшх уоловай. В других случаях дефициты либо доныао, либо вообще отсутствует, При благоприятных ус -дошях введенные согласно гарантированному варианту мощности йогут использоваться не полноогьш. На рис, 3 (кривая 3) пока -ваш возможные значения esóuiочных эдектрогенерирутацих мощностей в первом пятодетш при реализации средних условий, líx на -личие содействует повышению надегаости развития ТЭК,

осйошый вцады и РЕЗУ$ЬШЫ .

I, Разработаны н<?ы:е исхода реаения двухэташвд и трех -втадных за^ач д о от агония иаялучлего гарантированного результата при ¿правлении систшой по неполной информации о линейна® ограшчек&ш; /

• • 2. разработав программный коиплокс "Мщшмакс", реализу -щнй алгориш реиеиия едноэшшас, двухотадиих и трехзташшх

-

75 &а В5 3 $5 700 -

капиталовложения в первом пятилетии%

Рис. 2. Вдошге капяталовлонений на оуммарще затраты за период

к

капиталовложения в первом пятилетии, %

Рно. 3. Влияние кгимгалоачажоил^ на возможнав избытка и дефициты элс-ктуогекерярудда кэедооТеД

минижксных. задач, Применение программного комплекса а исследованиях гарантированных вариантов развития ТЭК страны позволяет обеспечить решение :одач, которые не могут быть решены стан -дарткыми средствами,

3. Работоспособность; прьдлокешцх математического аппарата в программного комплекса "Миншако" подтверждены при расчетах . гарантированных вариантов развитая ТЭК.

4. Проведенные расчеты показала возможность использования предложенного ь:етодаческрго аппарата для выявления условий бу -дущего развитая, .оказывающих существенное влияние на шбор пер-воочоредннх мероприятий.-

В результате исследовать* гарантированных стратегий, ш -полненных на трехэтапиой агрегированной модели развития ТЭК страны, оценены сгяпи кезду енкдеинш объемов выделяемых в первом пятилетия кашк ллоалояегай и оуммаргамк затрата?.® в целом за период на гараг-гкрованнуи стратега». Показано, что эти связи имеют нелинейный характер, что позволяет выделить область допустимого снижения каедтавдвлонегай в рас сматривав?,шх условиях.

По теме диссертация оиублхковаш следующие работы:

1. йтслителькиц комплекс ЭНКРПШ. Особенности реализаций к развитая // Автоматизация исследований развития энергетики. -Иркутск: GSM СО АН ССЯР, IS8S. - С. 5-21 (в соавторстве).

2. Програшз.оз обеспечение задачи трехэтапного гарантаро-вааного управлеаая лжсейной системой в условиях неопредедеино-сти // Системы програшаого обеспечения решения задач оптк -

- шлыюго планирования. Тезиса доклада. - Москва, 1S8Ö.-C, 173.

3. Имитационная система для оценка гарантйровшишх направлений развития анерггтика на перспективу // Каш-адиишнЯ подход в кссдедоваших систем энергетика. - Иркутск, 12SS. - С. 85-92.

4. Алгоритм решил дщузсэхапной минимаксной задачи с ли -аейнымк ограничениями // Праблвжеиные методы анализа к юс приложения. ~ Иркутск: СЭИ СО АН vCCP. I&sö. - С. 5-10 (в соав -торстве).

5. • Выбор гарахшровашшх рзиенлй до перспективному развита® энергетического иодешжеа страны // Методы и модели иссле-довашгя кквучести сгстам внергатхки / Отв. ред.: РуденкоЮ.НгЕо~ восабкрск: Наука, Скб. отд-ще, 1990.'- С. 33-44 (в соавторстве).

- Г6 -

6. Принципы формирования надеазшх стратегий развития ¡энергетика // Современные проблема системна* пооледовашй в энергетике. - Иркутск; СШ СО АН СССР, I9S0, 0,5 й.й. (в соавторстве ÎI.

УЫ ^

Отпечатано на ротапринте СШ СО АН СССР Тира« 100 экэ. Заказ $ 857