автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Оценка рисков функционирования трубопроводов для управления сетями теплоснабжения

На правах рукописи УДК 658.012.123:519.710

Крумгольц Александр Рудольфович

ОЦЕНКА РИСКОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЯМИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (на примере города Кемерово)

05 Л 3.10 — управление в социальных и экономических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул 2006

Диссертация выполнена в Институте угля и углехимии СО РАН

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Логов Александр Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических паук, профессор

Цхай Алсксапдр Андреевич

кандидат технических наук, доцент Каган Елена Сергеевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Кузбасский государственный

технический университет»

Защита состоится 14 ноября 2006 года в 14.00 часов на заседапии регионального диссертационного совета КМ 212.004.01 при Алтайском государственном техническом университете по адресу: 656038, Барнаул, пр. Ленина 46.

Автореферат разослан 13 октября 2006 года.

Ученый секретарь регионального диссертационного совета

кандидат экономических наук, доцент

А.Г. Блем

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Преобразования экономики страны вызвали повышенный интерес к детальному исследованию функционирования производственных объектов и, главное, оцениванию сравнительных показателен отдельных управляемых элементов. Наибольшую актуальность и интерес представляют системы, для которых принципиально невозможно получить надежные эмпирические эталоны состояния. Для названных уникальными экономических систем в ИУУ СО РАН развит энтропийный метод анализа в пространстве состояний, прошедший апробацию при принятии критических решений по реструктуризации угольной отрасли.

К числу объектов, особенно важных в сибирских регионах, относятся системы теплоснабжения городов, работающие на фоне часто происходящих аварий и отказов. ОАО «Кузбассэнерго» вырабатывает до 30% всей энергии Сибири. На балансе Управления тепловых сетей находится порядка 500 км магистралей (в однотрубном исчислении) только в городах Кемерово и Новокузнецке, Около 44,6% трубопроводов (более 200,2 км) служат более 20 лет и являются потенциально опасными. Именно состояние трубопроводов определяет качество и надежность функционирования систем теплоснабжения, поэтому для анализа выделена эта проблема.

Общая длина участков повышенной аварийности составляет 37,486 км. Для исправления создавшегося положения к 2010 году требуется заменять ежегодно 20-25 километров трубопроводов. Реализовать это условие в настоящее время невозможно, поэтому резко возрастает зпачение и актуальность избирательных ремонтов на основе оценивания рисков. В настоящее время разрабатывается проект оптимизации схемы теплоснабжения (сначала г. Кемерово, где планом комплексного развития предусмотрено увеличить к 2010 году нагрузку до 600 Гкал). При администрации города создана специальная комиссия, которая занимается регулировкой городских теплосетей.

Отражение опыта эксплуатации теплосетей в планах затрат на ремонт по отдельным участкам делает управление более рациональным, но из-за неразработанности методики оказывается мерой недостаточной. Техническое обслуживание по фактическому состоянию, оцениваемому по данным дефектоскопии трубопроводов, позволяет учесть дополнительные факторы, но не сохраняет приоритетов потребителей.

Для принятия решений по распределению ресурсов среди участков - элементов системы, планированию технического обслуживания и ремонта, строительства резервных трубопроводов необходимо оценивать не только функциональную надежность тепловых сетей города, но и возможные потери (ущерб) при их эксплуатации. Интегральным показателем для решения указанных задач принято использовать модель риска, определяемого как произведение вероятности возникновения отказов на цену потерь (ущерба) вследствие аварии и восстановлении трубопроводов.

С учетом требований лица, принимающего решения (ЛПР), оценка вероятности критических и нежелательных событий может базироваться различных

функциональных показателях, но, главное, в определении цен должны предусматриваться как финансовые, так и экологические, социальные и прочие характеристики. Но для этого необходима разработка методики, использующей их относительные аналоги или соотношения между элементами.

Таким образом, обосновывается следующая постановка задачи: для сопоставления элементов при управлении системой оцениваются нормированные риски, определяемые через произведение удельных весов элементов в показателях режима работы (косвенных характеристик вероятности возникновения аварий) на соотношение цен - показателей ущерба при отказе отдельного элемента. Определение удельных весов и цеп через параметры трубопроводов выбирается в соответствии с гипотезой о накоплении повреждений в рабочих режимах, по дополнительными требованиями к принятию решений предложено учитывать социальные последствия нарушения теплоснабжения города. В работе условно разделены эксплуатационные риски (при учете затрат на восстановление) и риски функционирования, дополненные оценкой социальных последствий. Из опыта энтропийного анализа перенесено оправдавшее себя па практике правило — результаты анализа не содержат осреднений и должны быть строго привязаны к «адресам» элементов. Кроме того, комплексные характеристики типа риска являются моделями и не подлежат прямому измерению на практике. В этом случае не могут быть использованы регрессиоипый, факторный и подобные им методы математической статистики. Результаты оцепивания и анализа рисков по выборке данных рассматриваются как диагноз текущего состояния, для которого информация о предыдущих этапах и прошедших видах состояния имеет только познавательную ценность.

Актуальность разработки научно обоснованной методики оценивания нормированных рисков обосновывается следующими специфическими требованиями:

— на основе опыта эксплуатации или по заключению ЛПР для определения удельных весов и цеп выбирается номенклатура показателей, имеющих различную природу и/или размерность; разумеется, можно ограничить задачу, по это приведет к обеднению результатов;

— системы теплоснабжения неоднородны по структуре, т.е. могут содержать элементы, находящиеся в разных видах состояния (в том числе, аварийном) и имеющие различное функциональное назначение;

— описания систем теплоснабжения (в форме перечней «элементы - показатели») являются неупорядоченными в строгом смысле, т.е. допускают произвольные перестановки и не приводятся к форме зависимости от аргумента.

Доказано, что данным условиям удовлетворяют математические модели, предложенные в энтропийном методе анализа уникальных систем. Однако даже этот базовый метод потребовал доработки для того, чтобы включить в анализ внешние по отношению к системе характеристики (в частности - цены социальных последствий). Этим определилась дополнительная актуальность конкретного способа оценивания рисков.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами Института угля и углехимии СО РАН (Кг г.р. 01.200109778). Результаты использованы при

выполнении НИР но договору с Федеральным агентством энергетики (государственный контракт Кз 04-011-05 от 22 апреля 2005 г.).

Цель исследования состоит в обосновании и разработке способа оценивания нормированных'рисков функционирования трубопроводов по показателям различной природы и размерности для управления состоянием уникальных систем теплоснабжения; в частности, системы г. Кемерово после реорганизации. *

Для достижения цели в работе решаются следующие задачи:

1. Проверить возможность и обосновать целесообразность использования типов моделей показателей, ранее разработанных в энтропийном методе, для преобразования выборочных данных о функционировании тепловых сетей и их комбинирования в соответствии с мнением лиц, принимающих решения (ЛПР).

2. Разработать и обосновать аналитический способ оценивания нормированных рисков по показателям функционирования тепловых сстсй и параметрам потребителей.

3. Провести тестирование способа и по результатам вычислительного эксперимента разработать правила трактовки особенностей формирования рисков, связанных с обеспечением комплексных свойств по требованию ЛПР.

4. Провести апробацию способа оценивания нормированных рисков для наиболее опасных участков (на примере г. Кемерово) с учетом социальной роли системы теплоснабжения и получить основания для .принятия решений при управлении состоянием.

Объектом исследования является система теплоснабжения г. Кемерово, отличающаяся тем, что вследствие недавней (2004 г.) структурной перестройки для нее не выработаны надежные статистические эталоны видов состояния.

Предметом исследования выступают математические модели выборочных функциональных показателей и параметров внешней среды (в данном случае - социальные), аналитические и численные модели нормированных рисков.

Методы исследования

Для решения поставленных задач использованы методы технической диагностики, системного анализа, математического моделирования, теории информации, математической статистики и эконометрии. Обоснование моделей опирается па методы анализа динамических систем. Большую роль в работе играет вычислительный эксперимент.

Научная новизна работы

1. Предложен подход и способ оценивания нормированных рисков и ранжирования элементов систем теплоснабжения по степепи опасности функционирования (снабжения потребителя) без привлечения недостаточно надежных эмпирических заключений и аналогий с другими системами. .

2. Обоснован прием практического повышения надежности анализа и достоверности результатов оценивания нормированных рисков на основе обобщения моделей функциональных показателей различной природы и размерности. Напротив, комбинирование моделей показателей (как форма учета затраченных ресурсов по требованию ЛПР) повышает информативность и чувствительность моделей рисков.

3. Поставлена и реализована тестовая задача по проверке аналитических моделей рисков, обеспечивающая репрезентативность и полноту результатов вычислительного эксперимента.

4. Получены оценки нормированных эксплуатационных рисков и рисков функционирования системы теплоснабжения города с учетом ее социальной роли (параметрами потребления в жилом секторе), обеспечивающие принятие решений при управлении состоянием.

На защиту выносится:

1. Определение удельных весов элементов коммуникаций, которое моделирует специфику конкретной системы теплоснабжения через выбранную совокупность показателей и, наоборот - учитывает затраченные ресурсы. Разработанные модели нормированных рисков элементов учитывают в форме цен параметры тепловых сетей и потребителей.

2. Обобщение моделей удельных весов и/или цен, которое является приемом практического повышения достоверности оценок нормированных рисков за счет расширения номенклатуры показателей по выбору ЛПР. Комбинирование, напротив, представляет прием детализации и выявления скрытых особенностей в системе.

3. Прием тестирования способа оценивания нормированных рисков, который гарантирует учет и исследование в системе различий, которые признаются значимыми по структурному критерию. С другой стороны, полнота группы моделей делает результаты вычислительного эксперимента представительными.

4- Результаты обнаружения пиковых уровней нормированных рисков и выявления опасных участков. Для системы теплоснабжения г. Кемерово накопление повреждений увеличивает неоднородность распределения рисков по участкам (возрастание коэффициента вариации на Ак» 24%), а учет социального фактора — количества потребителей - меняет картину радикально ( Дг « 49,3%). Таким образом, уменьшается неопределенность выбора рациональной последовательности ремонтов и управления ресурсами.

Личный вклад автора заключается:

— в обосновании задачи определения нормированных рисков в системе теплоснабжения города по функциональным показателям, которые "могут иметь разную природу и размерность;

— в разработке правил обобщения и комбинирования удельных весов и цен для отражения комплексных свойств систем теплоснабжения;

- в обосновании идеи и проведении тестирования способа оценивания нормированных рисков и в развитии правил интерпретации результатов вычислительного эксперимента;

- в постановке и реализации задачи оценивания опасности функционирования элементов (участков) системы теплоснабжения города по уровню нормированных рисков.

л

Практическая ценность

Результаты работы позволяют:

— проводить ранжирование элементов систем теплоснабжения по степени опасности и на этой основе планировать техническое обслуживание и ремонт;

— выявлять слабые звенья и/или ограниченные ресурсы в системах теплоснабжения;

— оценивать степень опасности и сравнивать элементы по влиянию на комплексные свойства: производственный потенциал, конкурентоспособность, инвестиционную привлекательность и т.п.;

— вводить в оценки рисков поправки на специфические экономические, экологические, социальные и прочие характеристики;

— получать текущие оценки нормированных рисков функционирования тепловых сетей городов при разных способах прокладки труб;

— распространить способ оценки нормированных рисков на другие системы коммуникаций (водопровод, электроснабжение, связь и тл.).

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов:

— обеспечивается корректной постановкой задачи оценивания нормированных рисков на основе строгих моделей, состоящих во взаимно однозначном соответствии с выборочными данными;

— доказывается обширными результатами тестового вычислительного эксперимента, подчеркивающими различие ролей удельных весов и цен в формировании рисков;

— подтверждена сходимостью моделей с опытом эксплуатации, выраженным через плановые показатели, которые косвенно характеризуют уровень риска, и фактические затраты времени на обслуживание и ремонт.

Реализация работы

Результаты использованы при выполнении договора с Федеральным агентством энергетики (государственный контракт № 04-ОП-05 от 22 апреля 2005 г.).

Методика оценивания рисков принята и утверждена ОАО «Кузбассэнер-

го».

Апробация работы

Результаты работы докладывались и получили одобрение на IV Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах (Кемерово, 2005), Международной конференции «Математические модели природных и техногенных катастроф» (Кемерово, 2005), Всероссийском совещании по теплоэнергетике (Кемерово, 2005), Международной «Неделе горняка» (Москва, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ и препринт ИУУ СО РАН.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 137 страницах. Библиографический список содержит 51 источник. В работе имеется 109 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 «Анализ методов оценивания рисков и функционального состояния производственных систем» отмечено, что необходимость управлять в условиях неопределенности и поддерживать функционирование поврежденных систем порождает риск. Кроме распространенных форм неопределенности (в виде вероятностных распределений, субъективных вероятностей и интервальной неопределенности) опыт анализа промышленных объектов заставляет учесть неопределенность выбора факторов - функциональных показателей.

Ориентируясь на получение количественных оценок, мы отказались от тех определений, в которых новый термин «риск» подменяет понятие вероятности неблагоприятного исхода. Поэтому сочли более конструктивным связывать риск с объективным уровнем потерь (фипансовых, экономических, материальных, социальных и т.д.) вследствие возможности не достичь поставленной цели и ущерба восстановления после отказов,

В обзоре констатируется, что при оценивании риска наиболее развиты эко-нометрические факторные методы, в основе которых лежит тривиальное, но не надежное соображение о том, что ряд экономических показателей (папример, темпы роста, различные индексы, коэффициенты и т.п.) может служить основой прогнозирования тенденций. Определение потенциальных «зон риска» сводится к простейшему регрессионному анализу на основе повторяющихся (так часто оценивают риск страховых компаний) или предположительно аналогичных ситуаций. Ряд авторов утверждает достаточпость такого подхода, и расширение спектра методов ставят в зависимость от неких специальных обоснований. В нашем случае, когда главным признаком названа уникальность объектов, такое методическое ограничение не может быть принято.

В большинстве работ понятие «цена риска» (далее - «цена») рассматривается в денежном выражении, но для более широкого круга эффектов (например, социальных) не будем себя связывать этим условием.

Принятая в работе схема оценивания рисков иллюстрируется на рис. 1.

Из энтропийпого анализа перенесено правило обозначения: система, состоящая из / = Гл элементов и описываемая через набор №{]) валовых показа-

частных частных

показателейJ {показателей

Рис. 1. Схема оцепивания рисков

телей (при ) -1,5), представляется таблицей моделей, называемых взвешенными долями

И.О/у)—«<//у) (1)

где \viilj)- условные доли, в определении которых используется свойство аддитивности

= • (2) / 1-1

Для качественных показателей Я(Нк) использованы модели

У2{Ик) = 1оёг НУ/к); У^/к) = Аг = йс (3)

Поскольку ранее метод не использовался для анализа состояния объектов теплоэнергетики, в обзорной части показаны позитивные результаты исследования, выполненного в ИУУ СО РАН

Таким образом, по результатам изучения состояния вопроса установлено следующее:

— применяемые методы не позволяют оценивать риски по набору функциональных показателей различной размерности;

— не имеется разработок, позволяющих учитывать комплекс цен, в которых можно выражать потери (ущерб) от отказов систем;

— модели энтропийного анализа пригодны для поставленных задач, по требуют развития, чтобы включить внешние по отношению к системе свойства.

В главе 2 «Моделирование рисков выполнения сложных свойств систем» в отличие от энтропийного метода вводится основное определение удельного веса(УВ) /-го элемента по показателю W{j')

П((7Л = а1(0-1о§1Ч*//)*'*,УЛ, где а, (0 = У А (4)

/1о^П «ШЯГ**»

согласно которому

Оценки УВ составляют таблицу размерностью ЛхВ; цены задаются столбцом £>(/), 1 = В общем случае используется определение вспомогательной функции риска

= (6)

Отсюда получаем таблицу нормированных (по сумме в столбце) рисков

т/т=- "("л -роу; • (7)

/Х;з(//;> / ]У<№\

/ ЬЛ / ("I

Переход от удельных весов к нормированным рискам отмечается появлением в обозначении индекса цен ЩИ Ш

В работе развито определение цен через относительные (неаддитивные) показатели Щ)

КО = П X ]°2г = 1о3г Л(Ог', где п = У , (8)

/1о5гП*(0

/ ы

Главная особенность и определение понятия представлены условием «

Тогда получаем полную форму МQtofe Hfi/yr^'^' х

¿[niOlog, wii/jr«»» x iogj Л(/)]

, (10)

где у2(0 =

>1

В работах по энтропийному апализу показано, что идея использования моделей типа взвешенных долей и их производных состоит в том, что для повышения практической надежности и достоверности моделирования удается проводить обобщение (модельное осреднение) показателей различной размерности. При обобщепии группы неадцитивных показателей С,,...,С2 приходим ь расширенным определениям цен

рЩСцС^ш-^Еи-, где 6г(к) = 1\Щ!к)У*. (И)

I»! к^С,

Отсюда следует определение моделей нормированных рисков

а,,/л^то^.и)-"' , (12)

2[А(о-7,(о-1оЕа ми ¡г*""]

где 77,(0= &<*)*("*)]•

Если в анализе можно, по мнению ЛГТР, разделить позитивные, т.е. увеличивающие цену, и негативные показатели, то вводим вспомогательную функцию — комбинацию моделей относительных характеристик

НИ/к^С^)) = иЦ/к) - £ ЩИ к) (13)

*«С, к-С,

ТТ,ЧЬ\ , г »/./«1.x I/

111)11 -^а[ЮёгЩ)]-=

В результате получаем новый вариант моделей цен

где

4 (i / С,; С2) = £ tog, [R(i! к) X (*)] X (Л); Л (С,; С,) = ¿Л, <i / С,; С ); Л,а/С3;С4) - X log: [ Д(/!к)кв{(А)]х ^(А-); Z,(С,;С4) = £Д,{//С,;С,)

л-с, 7Т

В работах по анализу состояния нашли применение комбинации показателей с условным названием продуктивность, сформированный из поз1Гтнвных валовых характеристик и негативных показателей затрат или ресурсов. i V

В главе 3 «Вычислительный эксперимент: анализ структуры и свойств распределений рисков» для исследования результатов и тестирования способа проведено численное моделирование на основе следующих принципов:

- варианты Еыборок У В заданы тестовой системой у) при А = 10; В = 10, для которых доказана значимость различия и полнота группы;

- варианты выборок цен заданы производной системой моделей Q(t/k) при С - 10 с такими же свойствами.

Числсннос моделирование использует иерархию W(H j) <}V{i + M j) элементов в выборке показателей, используемых для определения УВ. .

Таким образом, при вычислительном эксперименте осуществляется перс-бор моделей УВ и цен с известными свойствами и их характерных сочетаний.

Вычислительный эксперимент позволил проследить значительное изменение адреса наибольшего риска по элементам системы (пики приходятся на i = 1,3 и 5) даже в рамках одного простого распределения цен и, тем самым, доказал нстривиальность результата и необходимость моделирования (рис. 2).

(гз43бтвэю 123*ее7вв» 1 я з « .в « 7 я в ю

] = 1 ] -2 . У-Ю

Рис. 2. Примеры моделей нормированных рисков при простейшем распределении цены (модель А = 1) ^

.г

При двух и более факторах цен, учитываемых обобщением модедей, их влияние на формирование нормированных рисков становится определяющим. Например, модель {р{И\) + <р(НЩзъ№£Ъ распределение цен сложного,бимодального строения, которая приводит к разнообразным формам распределения н^, мированиых рисков (рис. 3). I /" :' ""

t I I t

М ) 4 i ( т I I fi

] I > I I ! I I I I * j I i i 't I I I 1 i *

i t л 4 a e,..; .( tio

-J__: 4

t Д i t t i ( i « *

I f I i I i т ■ ' ■ ^^

П"

3 I T * • »

. * ......~

У = 1 У=4 у Ш- Й 7 = 10

Рис. 3. Пример распределения нормирование рисков при сложном распределении цен (обобщение 'моделей)

п : ' /Г;

Вычислительный эксперимент выявил (рис. 4) сильные эффекты от использования комбинаций цеп - при минимальном изменении УВ модель рисков изменяет полярность. Без конкретизации номенклатуры показателей не будем обсуждать значение знаков и ограничимся заключением о важности изменения.

' Этот результат и ряд подобных составили обоснование способа оценивания, который позволяет выявить скрытые особенности (включая разрывы) в системах, описываемых простыми распределениями исходных данных. Особенности проявляются в моделях сложных свойств, представляющих основной пптсрес.

Рис. 4. Пример радикального изменения нормированных рисков при комбинации моделей цеп (переход от } -А к./=5)

Б постановке дополнительной задачи тестирования используется обратное определение УВ, построенное по следующему правилу: в каждой выборке максимум приходится на элемент упри условии / = у. При этом распределения цен сохраняют иерархию, присущую в ранее рассмотренном варианте удельным весам. В результате находим радикально новую форму представления видоизмененных весовых показателей.

Для этон группы распределений также проведено моделирование обобщений и комбинаций и выявлены эффекты изменения нормированных рисков при малых искажениях исходных данных. Подтверждена доминирующая роль моделей цен в формировании птогопых распределений. Отсюда получено обоснование постановки проблемы выбора решений по нормированным рискам и определения, разделяющего показатели на образующие удельные веса и цены.

Глава 4 «Оценивание рисков функционирования системы и управление "состоянием тепловых сетей (на примере г. Кемерово)»

Обострение проблемы оценивания рисков в режиме мониторинга связано с ростом потребления тепла в 2002-2005 годах и незапланированным подключением тепловой нагрузки (в отдельных кварталах в 1,5-2 раза).

Разработанный способ оцепивапия рисков реализован при управлении состоящем тепловых сетей г. Кемерово. В подготовительной стадии основные характеристику системы в соответствии с гипотезой о накоплении повреждений приведены * следующей схеме влияния факторов:

- УВ каждой группы труб как соответствующие вероятности отказов опрс-^ деляются в пропорции с их длиной;

- цена (относительный ущерб) от отказа каждой группы труб определяется по принципу накопления повреждений и зависит пропорционально от: 1) цены

^(0 срока службы отдельно при наземной прокладке (/ = 1.....7) и при канальном

способе = 8,...,14); 2) цены типоразмера или диаметра трубы .....12.

Для детализации анализа и ранжирования степени влияния факторов выделены в отдельности подсистемы наземной и канальной прокладки.

Итоговым результатом подготовительной части анализа явилось определение сложившихся и характерных для городской системы параметров - цен срока службы <р(/) и цен диаметра (типоразмера) гО) ■

Ежегодное проведение гидравлических испытаний и использование метода неразрушающего контроля (ультразвуковой дефектоскопии) позволило выявить участки повышенной аварийности, наличие которых резко снижает надежность теплоснабжения городов. Общая длина участков повышенной аварийности в настоящее время составляет 37,486 км.

Извлеченная из общей сети подсистема участков с повышенной аварийностью представлена распределением УВ (рис. 5), пропорциональных длинам участков.

Рис. 5. Распределение УВ в подсистеме Рис. 6. Распределение числа отказов участков повышенной аварийности в подсистеме за 2006 год

При постановке задачи рассматривалось соответствие функциональных характеристик и показателей надежности, пример которых представлен на рисунке 6. Отличие объясняется различными сроками и способами прокладки и диаметрами труб. Этим обоснована оценка рисков через цены срока службы и типоразмера трубопроводов привела к картине с возросшей дифференциацией участков - коэффициент вариации распределения возрастает па - 24%.

Следующим этапом введена поправка на социальную роль каждого участка трубопровода, соответствующие цены определены в пропорции с площадью зданий и сооружений, которые должпы пострадать при аварии на участке.

С учетом этого построено распределение рисков (рис. 7), которое радикально уменьшает неопределенность выбора опасных участков (коэффициент вариации возрастает на —49,3% ) и облегчает принятие решений при управлении состоянием тепловой сети.

срока службы, диаметра труб и социальной роли участков

Важность полученной оценки характеризуется, в частности, тем, что на 4 участка (№№ 13, 20, 23, 16) приходится около 53,6% суммарного риска эксплуатации тепловых сетей города.

Целесообразно отметить, что оценка риска некоторых элементов (в частности, fî(/ = 10) «0,0002599; £2(/ = 25) » 0,000788 и т.д.) вплотную приводит к эффекту изменения знака, обнаруженному в тестовой задаче. Если произвести далее взвешивание по некоторой комбинации (разности факторов, например - затраты и тарифы), то эти участки будут давать уменьшение риска. Отсюда вытекает еще одно обоснование полезности проведенного тестирования.

Опыт технического обслуживания и ремонта трубопроводов можно выразить в показателях, косвенно характеризующих риски. В концентрированной форме он представлен структурой плановых затрат на обслуживание и ремопт (рис. 8), занимающей промежуточное положение между распределением удельных весов (Дv »+9,75%) и удельных рисков.

Рис. 8. Распределение плановых Рис. 9. Сверхнормативные потери

затрат на ремонт времени на ремонт (2004-2005 гг.)

Таким образом, опыт эксплуатации теплопроводной системы дает подтверждение тактике управления по рискам (а не по удельным весам), но имеет более копсервативный характер. Именно поэтому фактическое отклонение затрат времени (рис. 9) носит в большей степени случайный характер (ДV» « -22,6%), но также подтверждает результаты оценивания опасных участков.

Основные результаты и выводы

1. Непосредственно по выборкам показателей функционирования тепловых сетей и параметров режима транспортирования и потребления энергии без внесения погрешностей (кроме определения элементарных функций) определяются удельные веса, цены и удельные риски в соответствии с гипотезой накопления повреждений. На всех стадиях преобразования сохраняется «адрсс» исследуемого трубопровода, что доказывает возможность использования данных моделей рисков. Рациональное управление выбирается без привлечения априорных (эмпирических) данных, т.е. для уникальных тепловых сетей.

2. Предложены определения и правила оценки удельных рисков, которые позволяют повысить практическую достоверность анализа за счет использования обобщений удельных весов и цен или, наоборот - обеспечить детальность на основе комбинаций, учитываемых затраченные ресурсы. Отличительной особенностью формы моделей является возможность учесть требования ЛПР простой подстановкой выборочных данных (показателей теплоснабжения и параметров потребления) в итоговые оценки.

3. Для тестирования способа предложены модели удельных весов и цен, образующие представительный пабор. Вычислительный эксперимент выявил особенности формирования рисков; подтвердил результаты аналитического исследования и дал дополнительные доказательства актуальности темы, указав на возможность нетривиальных эффектов (выбросы пиковых значений, скачкообразное изменение знака и т.д.).

4. Проведен анализ системы теплоснабжения города Кемерово с учетом сложившихся цен срока службы и типоразмера трубопровода, которые оказывают дифференцирующее влияние на оценки удельных рисков. Коэффициент вариации распределения рисков на Д V « 24% превышает показатель исходного распределения удельных весов. Следовательно, управление ремонтом приобрело целенаправлешюсть и строгие адресности.

Введение «социальной» поправки еще сильнее уменьшило неопределенность выбора (Av » 49,3%). В частности, установлено, что на 4-х участках сконцентрировано около 53,6% риска эксплуатации городских сетей. Результаты подтверждены практикой в форме сходимости с косвенными показателями.

Основные положения и результаты опубликованы в следующих

печатных работах

1. Логов А.Б. Модель оценивания «рисков» в уникальных системах горного производства / АХ. Логов, А.Р. Крумгольц // Вестник КузГТУ. - 2006. - №4. -С. 16-21.

2. Крумгольц А.Р. Моделирование конкурентного потенциала и рисков функционирования производственных систем / А.Р. Крумгольц, А.Б. Логов, H.A. Упорова: препринт №7. Институт угля и углехимии СО РАН. - Кемерово, 2006.-58 с.

3. Крумгольц А.Р. Развитие метода диагностики вида состояния угольных шахт / А.Р. Крумгольц, А.Б. .Логов, H.A. Упорова // Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: труды IV Международной научно-практической конференции. — Кемерово, 2005. — С, 55-59.

4. Логов А.Б. Развитие принципов диагностики опасного состояния шахт/ А.Б. Логов, А.Р. Крумгольц, A.B. Кулачков // Безопасность" жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: труды IV Международной научно-практической конференции. — Кемерово, 2005. - С. 60-64.

5. Логов А.Б. Метод энтропийного анализа данных: инверсия фазовых портретов / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, A.A. Логов, А.Р. Крумгольц // Информационные технологии в обеспечении качества персонифицированных услуг в социально-ориентированных отраслях экономики: межвуз. сб. науч. трудов. — Новосибирск, НГУ. - Ч. 3. - С. 87-94.

6. Логов А.Б. Выявление диагностических признаков катастроф / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, A.A. Логов, А.Р. Крумгольц, В.Ю. Тихопов // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф : труды VIII Всероссийской конференции. — Кемерово, 2005. -С. 123-127.

7. Логов А.Б. Распознавание катастрофических разрывов сложных функциональных свойств уникальных объектов / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, А.Р. Крумгольц, A.B. Кулачков // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф: труда VIII Всероссийской конференции. — Кемерово, 2005. —С, 128-131.

8. Логов А.Б. Выявление периодических составляющих по неявно выраженным свойствам / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, A.A. Логов, А.Р. Крумгольц // Современные метода математического моделирования природных и антропогенных катастроф: труды VIII Всероссийской конференции. — Кемерово, 2005. — С.132-134.

введение.,.

1. анализ методов оценивания рисков и функционального состояния производственных систем.

1.1. Экономические методы и подходы в исследовании рисков.

1.1.1. Определение риска.

1.1.2. Выяснение и оценка риска.

1.1.3. Выяснение (идентификация) и оценка риска.

1.1.4. Издержки неопределенности.

1.1.5. Показатели предельного уровня.

1.1.6. Результативность существующих методов анализа рисков.

1.1.7. Существо нового показателя финансового анализа.

1.1.8. Цена риска.

1.1.9. Системный риск и безопасность горнопромышленных регионов.

2.2. Постановка задачи о взвешивании аддитивных функциональных показателей.43

2.3. Принцип моделирования рисков аддитивных характеристик.45

2.4. Взвешивание аддитивных функциональных показателей по неаддитивным характеристикам.50

2.5. Взвешивание аддитивных функциональных показателей по обобщениям качественных характеристик.51

2.6. Взвешивание аддитивных функциональных показателей по комбинациям неаддитивных характеристик.54

2.7. Взвешивание комбинаций аддитивных показателей по неаддитивным характеристикам.55

2.8. Взвешивание комбинаций аддитивных показателей по комбинациям неаддитивных характеристик.57

2.9. Основные итоги и выводы.58

3. вычислительный эксперимент: анализ структуры и свойств распределений рисков.60

3.1. Определение моделей удельных весов и цен.60

3.2. Обобщение и комбинирование моделей распределений цен.66

3.3. Обобщение и комбинирование моделей распределений удельных весов.74

3.4. Полная схема обобщений и комбинаций.82

3.5. Принципиальное изменение вида распределений для моделей удельных весов.85

3.6. Свойства обобщений и комбинаций при новом определении.89

3.7. Полная схема обобщений и комбинаций по второму принципу.101

3.8. Основные итоги и выводы.103

4. оценивание рисков функционирования системы и управление состоянием тепловых сетей (на примере г. кемерово)

106

4.1. Особенности функционирования в связи с созданием теплосетевых компаний.106

4.2. Общий анализ состояния тепловых сетей.108

4.3. Оценивание рисков эксплуатации участков повышенной аварийности в городской системе теплоснабжения.116

4.4. Дефектоскопия магистралей при управлении с учетом оценок риска.122

4.5. Обсуждение достоверности оценок риска теплопроводной системы.129

4.6. Основные итоги и выводы.133 заключение.134 список литературы.135

Введение

ОАО «Кузбассэнерго» вырабатывает до 30% всей энергии Сибири. На балансе Управления тепловых сетей находится порядка 500 км магистралей (в однотрубном исчислении) только в городах Кемерово и Новокузнецке. При этом часть тепловых сетей передана градообразующим предприятиям (например, Беловская ГРЭС, Южно-Кузбасская ГРЭС и др.).

Кемерово располагает тремя основными теплоисточниками: ГРЭС, КЭС и ТЭС. Имеющаяся водогрейная котельная неэкономична и работает только в «пиковом» режиме.

Главной особенностью низкой экономичности и производительности является то, что все станции работают на углях разных марок от Т (тощий) до СС (слабоспекающийся).

Установлен температурный режим 150/70°С, со срезкой на 125"С. Около четверти магистрали является теплонапряженной, практически весь зимний период там держится 13 8° С и давление 14-15*^/^. В остальной части сохраняются средние показатели: 107° С, 11кгс/ 2. см

Совместно с экспертной организацией оценен максимальный уровень потерь - 10% (в среднем по году, с колебаниями от 12% до 8,6%).

Нехватка тепловой нагрузки составляет в Кемерове около 130 Гкал, а в Новокузнецке - 165 Гкал. Причем дефицит определяется пропускной способностью системы.

При общем удовлетворительном состоянии тепловых сетей около 44,6% трубопроводов (около 200,2 км) служат более 20 лет и являются потенциально опасными. Именно состояние трубопроводов определяет качество и надежность функционирования систем теплоснабжения, поэтому для анализа выделена эта проблема.

Ежегодное проведение гидравлических испытаний и использование метода неразрушающего контроля в нормальных режимах работы позволяет выявлять участки повышенной аварийности, наличие которых резко снижает надежность теплоснабжения городов. Общая длина участков повышенной аварийности в настоящее время составляет 37,486 км.

В период 2002-2004 годов отмечено некоторое увеличение количества повреждений тепловых сетей при проведении испытаний. В 2002 году было получено 423 повреждения (в обоих городах), в 2003 году произошло 415 повреждений, а в 2004 году - 469 шт.

В 2005 году на ряде участков в соответствии с нормативами испытательное давление снижено с 20 до 16кгс/ 2, вследствие этого число повреждений сни см зилось до 280 шт. Таким образом, недостаток ресурсов пытаются компенсировать «щадящими» режимами функционирования

Объем замены теплотрасс остается явно недостаточным:

- в 2002 году - 11,126 км или 2,3% общей протяженности;

- в 2003 году - 8,137 км или 1,7%;

- в 2004 году - 6,768 км или 1,5%;

- в 2005 году - 7,286 км или 1,6%.

В то же время оценка состояния требует для исправления создавшегося положения к 2010 году заменять ежегодно 20-25 километров трубопроводов. Реализовать это условие в настоящее время невозможно, поэтому резко возрастает значение и актуальность избирательных ремонтов на основе оценивания рисков.

В настоящее время планируется разработка проекта оптимизации схемы теплоснабжения (сначала г. Кемерово, где планом комплексного развития предусмотрено увеличить к 2010 году нагрузку до 600 Гкал). Уже начали заниматься домовыми сетями, узлами учета. При администрации города создана специальная комиссия, которая занимается регулировкой городских теплосетей.

Рост теплопотребления в течение 2002-2005 годов связан с увеличением количества абонентов и незапланированным подключением тепловой нагрузки. В отдельных кварталах отмечаются заметные отклонения от расчетных гидравлических режимов. Превышение объемов циркуляции теплоносителя в 1,5-2 раза создает повышенную нагрузку на тепломагистрали и расход электроэнергии.

При имеющемся недогреве прямой сетевой воды наблюдается значительное завышение температуры обратной сетевой воды, что влечет:

- увеличение тепловых потерь;

- увеличение потерь давления;

- уменьшение располагаемого напора перед теплопотребителем,

Т.е. в целом нерациональное использование тепловой энергии.

Таким образом, и в этой части актуальным становится исследование отдельных участков тепломагистралей и детализация факторов.

Анализируя состояние теплоснабжения с учетом перспективной застройки, приходится отметить дефицит тепловой энергии по левому берегу г. Кемерово (источники тепла - Кемеровская ГРЭС, Ново-Кемеровская ТЭЦ, Заискитимская водогрейная котельная) - 36 Гкал/ч. По правому берегу дефицита тепловой мощности на Кемеровской ТЭЦ нет, но резерв составляет всего 44 Гкал/ч.

Кроме того, существует дефицит пропускной способности тепломагист-ралей:

-т/м II 2D 600 мм от БУ-1 КемГРЭС 327^/; ч '

- т/м III 2D 1 ООО мм от БУ-3 70MV; ч'

- т/м IV 2D 800 мм от БУ-4 1220 МУ. ч

В соответствии с требованием Администрации г.Кемерово об инженерном обеспечении перспективных территорий встает стратегическая задача повышения тепловой мощности на 380,14 Гкал/ч. На этом фоне возрастает актуальность и важность тактических задач по эффективной эксплуатации и поддержанию надежности существующих магистралей в условиях ограниченных ресурсов.

Актуальность темы исследования

Преобразования экономики страны вызвали интерес к исследованию и, главное, количественному оцениванию риска функционирования производственных объектов. Наибольшую актуальность и интерес представляют системы, для которых принципиально невозможно получить надежные эмпирические эталоны состояния. Для так называемых уникальных объектов в ИУУ СО РАН развит энтропийный метод в пространствах состояний, прошедший апробацию при принятии критических решений по реструктуризации угольной отрасли.

Для столь радикального преобразования не удалось найти решений экс. пертными методами. Эта проблема подробно освещена в первых работах по энтропийному анализу с акцентом на системы угледобычи.

Отражение опыта эксплуатации теплосетей в планах затрат на ремонт по отдельным участкам делает управление более рациональным, но из-за неразработанности методики оказывается мерой недостаточной. Техническое обслуживание по фактическому состоянию, оцениваемому по данным дефектоскопии трубопроводов, позволяет учесть дополнительные факторы, но не сохраняет приоритетов потребителей.

Для принятия решений по распределению ресурсов среди участков - элементов системы, планированию технического обслуживания и ремонта, строительства резервных трубопроводов необходимо оценивать не только функциональную надежность тепловых сетей города, но и возможные потери (ущерб) при их эксплуатации. Интегральным показателем для решения указанных задач принято использовать модель риска, определяемого как произведение вероятности возникновения отказов на цену потерь (ущерба) вследствие аварии и восстановлении трубопроводов.

С учетом требований лица, принимающего решения (ЛПР), оценка вероятности критических и нежелательных событий может базироваться различных функциональных показателях, но, главное, в определении цен должны предусматриваться как финансовые, так и экологические, социальные и прочие характеристики. Но для этого необходима разработка методики, использующей их относительные аналоги или соотношения между элементами.

Таким образом, обосновывается следующая постановка задачи: для сопоставления элементов при управлении системой оцениваются нормированные риски, определяемые через произведение удельных весов элементов в показателях режима работы (косвенных характеристик вероятности возникновения аварий) на соотношение цен - показателей ущерба при отказе отдельного элемента. Определение удельных весов и цен через параметры трубопроводов выбирается в соответствии с гипотезой о накоплении повреждений в рабочих режимах, но дополнительными требованиями к принятию решений предложено учитывать социальные последствия нарушения теплоснабжения города. В работе условно разделены эксплуатационные риски (при учете затрат на восстановление) и риски функционирования, дополненные оценкой социальных последствий.

Актуальность разработки научно обоснованной методики оценивания нормированных рисков обосновывается следующими специфическими требованиями:

- на основе опыта эксплуатации или по заключению ЛПР для определения удельных весов и цен выбирается номенклатура показателей, имеющих различную природу и/или размерность; разумеется, можно ограничить задачу, но это приведет к обеднению результатов;

- системы теплоснабжения неоднородны по структуре, т.е. могут содержать элементы, находящиеся в разных видах состояния (в том числе, аварийном) и имеющие различное функциональное назначение;

- описания систем теплоснабжения (в форме перечней «элементы - показатели») являются неупорядоченными в строгом смысле, т.е. допускают произвольные перестановки и не приводятся к форме зависимости от аргумента.

Доказано, что данным условиям удовлетворяют математические модели, предложенные в энтропийном методе анализа уникальных систем. Однако даже этот базовый метод потребовал доработки для того, чтобы включить в анализ внешние по отношению к системе характеристики (в частности - цены социальных последствий). Этим определилась дополнительная актуальность конкретного способа оценивания рисков.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами Института угля и углехимии СО РАН (№ г.р. 01.200109778). Результаты использованы при выполнении НИР по договору с Федеральным агентством энергетики (государственный контракт № 04-ОП-05 от 22 апреля 2005 г.).

Цель исследования состоит в обосновании и разработке способа оценивания нормированных рисков функционирования трубопроводов по показателям различной природы и размерности для управления состоянием уникальных систем теплоснабжения; в частности, системы г. Кемерово после реорганизации.

Из опыта энтропийного анализа перенесено оправдавшее себя на практике правило - результаты анализа не содержат осреднений и должны быть строго привязаны к «адресам» элементов. Кроме того, комплексные характеристики типа риска являются моделями и не подлежат прямому измерению на практике. В этом случае не могут быть использованы регрессионный, факторный и подобные им методы математической статистики. Результаты оценивания и анализа рисков по выборке данных рассматриваются как диагноз текущего состояния, для которого информация о предыдущих этапах и прошедших видах состояния имеет только познавательную ценность

Для рассматриваемых систем принята гипотеза о накоплении повреждений, и риск оценивается в пропорции с режимными параметрами, длиной, сроком службы труб и т.д. Из опыта энтропийного анализа перенесены жесткие условия - результаты анализа должны быть строго привязаны к «адресам» элементов и представлены количественными соотношениями (мерами).

Целесообразно различать функциональные показатели по природе - аддитивные и неаддитивные. К первой группе могут быть отнесены валовые характеристики, а ко второй - разного рода относительные, например, формы производительности, себестоимости и т.п. В зависимости от формулировки сложных свойств на базе одних оцениваются «удельные веса», тогда другие служат для определения «цен». Внутри групп по доказанным в базовом методе правилам реализуется комбинирование, т.е. суммирование с учетом знака (направленности фактора), но не показателей, а их моделей.

Для достижения цели в работе решаются следующие задачи: 1. Проверить возможность и обосновать целесообразность использования типов моделей показателей, ранее разработанных в энтропийном методе, для преобразования выборочных данных о функционировании тепловых сетей и их комбинирования в соответствии с мнением лиц, принимающих решения (ЛПР).

2. Разработать и обосновать аналитический способ оценивания нормированных рисков по показателям функционирования тепловых сетей и параметрам потребителей.

3. Провести тестирование способа и по результатам вычислительного эксперимента разработать правила трактовки особенностей формирования рисков, связанных с обеспечением комплексных свойств по требованию ЛПР.

4. Провести апробацию способа оценивания нормированных рисков для наиболее опасных участков (на примере г. Кемерово) с учетом социальной роли системы теплоснабжения и получить основания для принятия решений при управлении состоянием.

Объектом исследования является система теплоснабжения г. Кемерово, отличающаяся тем, что вследствие недавней (2004 г.) структурной перестройки для нее не выработаны надежные статистические эталоны видов состояния.

Предметом исследования выступают математические модели выборочных функциональных показателей и параметров внешней среды (в данном случае - социальные), аналитические и численные модели нормированных рисков.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использованы методы технической диагностики, системного анализа, математического моделирования, теории информации, математической статистики и эконометрии. Обоснование моделей опирается на методы анализа динамических систем. Большую роль в работе играет вычислительный эксперимент.

Научная новизна работы

1. Предложен подход и способ оценивания нормированных рисков и ранжирования элементов систем теплоснабжения по степени опасности функционирования (снабжения потребителя) без привлечения недостаточно надежных эмпирических заключений и аналогий с другими системами.

2. Обоснован прием практического повышения надежности анализа и достоверности результатов оценивания нормированных рисков на основе обобщения моделей функциональных показателей различной природы и размерности. Напротив, комбинирование моделей показателей (как форма учета затраченных ресурсов по требованию ЛПР) повышает информативность и чувствительность моделей рисков.

3. Поставлена и реализована тестовая задача по проверке аналитических моделей рисков, обеспечивающая репрезентативность и полноту результатов вычислительного эксперимента.

4. Получены оценки нормированных эксплуатационных рисков и рисков функционирования системы теплоснабжения города с учетом ее социальной роли (параметрами потребления в жилом секторе), обеспечивающие принятие решений при управлении состоянием.

На защиту выносится:

1. Определение удельных весов элементов коммуникаций, которое моделирует специфику конкретной системы теплоснабжения через выбранную совокупность показателей и, наоборот - учитывает затраченные ресурсы. Разработанные модели нормированных рисков элементов учитывают в форме цен параметры тепловых сетей и потребителей.

2. Обобщение моделей удельных весов и/или цен, которое является приемом практического повышения достоверности оценок нормированных рисков за счет расширения номенклатуры показателей по выбору ЛПР. Комбинирование, напротив, представляет прием детализации и выявления скрытых особенностей в системе.

3. Прием тестирования способа оценивания нормированных рисков, который гарантирует учет и исследование в системе различий, которые признаются значимыми по структурному критерию. С другой стороны, полнота группы моделей делает результаты вычислительного эксперимента представительными.

4. Результаты обнаружения пиковых уровней нормированных рисков и выявления опасных участков. Для системы теплоснабжения г. Кемерово накопление повреждений увеличивает неоднородность распределения рисков по участкам (возрастание коэффициента вариации на Ду « 24%), а учет социального фактора - количества потребителей - меняет картину радикально (Av « 49,3%). Таким образом, уменьшается неопределенность выбора рациональной последовательности ремонтов и управления ресурсами.

Личный вклад автора заключается:

- в обосновании задачи определения нормированных рисков в системе теплоснабжения города по функциональным показателям, которые могут иметь разную природу и размерность;

- в разработке правил обобщения и комбинирования удельных весов и цен для отражения комплексных свойств систем теплоснабжения;

- в обосновании идеи и проведении тестирования способа оценивания нормированных рисков и в развитии правил интерпретации результатов вычислительного эксперимента;

- в постановке и реализации задачи оценивания опасности функционирования элементов (участков) системы теплоснабжения города по уровню нормированных рисков.

Практическая ценность.

Результаты работы позволяют:

- проводить ранжирование элементов систем теплоснабжения по степени опасности и на этой основе планировать техническое обслуживание и ремонт;

- выявлять слабые звенья и/или ограниченные ресурсы в системах теплоснабжения;

- оценивать степень опасности и сравнивать элементы по влиянию на комплексные свойства: производственный потенциал, конкурентоспособность, инвестиционную привлекательность и т.п.;

- вводить в оценки рисков поправки на специфические экономические, экологические, социальные и прочие характеристики;

- получать текущие оценки нормированных рисков функционирования тепловых сетей городов при разных способах прокладки труб;

- распространить способ оценки нормированных рисков на другие системы коммуникаций (водопровод, электроснабжение, связь и т.п.).

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов:

- обеспечивается корректной постановкой задачи оценивания нормированных рисков на основе строгих моделей, состоящих во взаимно однозначном соответствии с выборочными данными;

- доказывается обширными результатами тестового вычислительного эксперимента, подчеркивающими различие ролей удельных весов и цен в формировании рисков;

- подтверждена сходимостью моделей с опытом эксплуатации, выраженным через плановые показатели, которые косвенно характеризуют уровень риска, и фактические затраты времени на обслуживание и ремонт.

Реализация работы

Результаты использованы при выполнении договора с Федеральным агентством энергетики (государственный контракт № 04-01Т-05 от 22 апреля 2005 г.).

Методика оценивания рисков принята и утверждена ОАО «Кузбассэнерго».

Апробация работы

Результаты работы докладывались и получили одобрение на IV Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах (Кемерово, 2005), Международной конференции «Математические модели природных и техногенных катастроф» (Кемерово, 2005), Всероссийском совещании по теплоэнергетике (Кемерово, 2005), Международной «Неделе горняка» (Москва, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ и препринт ИУУ СО РАН.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 137 страницах. Библиографический список содержит 51 источник. В работе имеется 109 рисунков и 5 таблиц.

Основные результаты и выводы состоят в следующем:

1. Непосредственно по выборкам показателей функционирования тепловых сетей и параметров режима транспортирования и потребления энергии без внесения погрешностей (кроме определения элементарных функций) определяются удельные веса, цены и удельные риски в соответствии с гипотезой накопления повреждений. На всех стадиях преобразования сохраняется «адрес» исследуемого трубопровода, что доказывает возможность использования данных моделей рисков. Ряд важных решений может быть получен без привлечения априорных (эмпирических) данных, т.е. для уникальных тепловых сетей.

2. Предложены математические модели удельных рисков, которые позволяют повысить практическую достоверность анализа за счет использования обобщений удельных весов и цен или, наоборот - обеспечить детальность на основе комбинаций, учитываемых затраченные ресурсы. Отличительной особенностью формы моделей является возможность учесть требования ЛПР простой подстановкой выборочных данных (показателей теплоснабжения и параметров потребления) в итоговые оценки.

3. Для тестирования способа предложены модели удельных весов и цен, образующие представительный набор. Вычислительный эксперимент выявил особенности формирования рисков; подтвердил результаты аналитического исследования и дал дополнительные доказательства актуальности темы, указав на возможность нетривиальных эффектов (выбросы пиковых значений, скачкообразное изменение знака и т.д.).

4. Проведен анализ системы теплоснабжения города Кемерово с учетом сложившихся цен срока службы и типоразмера трубопровода, которые оказывают дифференцирующее влияние на оценки удельных рисков. Коэффициент вариации распределения рисков на Av«24% превышает показатель исходного распределения удельных весов. Следовательно, выбор объектов ремонта приобрел целенаправленность и строгие адресности.

Введение «социальной» поправки еще сильнее уменьшило неопределенность выбора (Av«49,3%). В частности, установлено, что на 4 участках сконцентрировано около 53,6 % риска эксплуатации городских сетей. Результаты подтверждены практикой в форме сходимости с косвенными показателями.

Заключение

1. М. Хаертфельдер, Е. Лозовская, Е. Фундаментальный и технический анализ рынка ценных бумаг. СПб.: Изд-во «Питер», 2005 - 350 с.

2. Ахметзянов И. Р. Управление рисками лизинговой компании Электронный ресурс. http://vww.cfin.ru/fmanalysis/risMeasingrisk.shtml

3. Ахметзянов И.Р. Построение системы методов управления инвестиционными рисками лизинговой компании. Электронный ресурс. http://www. leasinginfo.ru/news/print.html?newid=386

4. Страхование. Под редакцией профессора Шахова В.В. М.: «Анкил»,2002.- 158 с.

5. Управление рисками. Сборник слайдов. Центр профессионального обучения при Ernst & Young. Электронный ресурс. www.fmancialhelp. ш/pub/riskanalysis/1 /upravlenieriskamilizingovoykompanii/

6. Лобанов А., Чугунов А. Тенденции развития риск-менеджмента: мировой опыт Электронный ресурс. / Издательский Дом «РЦБ». Агентство Деловых Связей, http://www.rcb.ru/archive/articlesrcb.asp?aid=135 25.02.2004

7. Кевин Бюлер, Гуннар Притч. Обуздание риска. The McKinsey Quarterly.2003.-№4.

8. Дмитриев М. Н., Кошечкин С.А. Количественный анализ риска инвестиционных проектов Электронный ресурс. http://www.aup.ru/articles/ investment/3, htm

9. И. Волков, М. Грачева. Вероятностные методы анализа рисков Электронный ресурс. http://www.ndc.ru/ru/press/pubs/depo/archive/22/article5.htm

10. А. Недосекин, К. Воронов. Новый показатель оценки риска инвестиций. Электронный ресурс. http://www.aup.rU/articles/investment/4.htm

11. Кошечкин С.А. Концепция риска инвестиционного проекта Электронный ресурс. http://www.aup.ru/articles/investment/l.htm

12. Балабанов И.Т. Риск-менеджмент. М.: Финансы и статистика - 1996 - 188 с.

13. Бромвич М. Анализ экономической эффективности капиталовложений: пер с англ.-М.: 1996-432 с.

14. Ван Хорн Дж. Основы управления финансами: пер. с англ. (под редакцией И.И. Елисеевой М., Финансы и статистика, 1997 - 800 с.

15. Гиляровская Л.Т., Ендовицкий Моделирование в стратегическом планировании долгосрочных инвестиций // Финансы. 1997. №8. - С. 53-57.

16. Жигло А.Н. Расчет ставок дисконта и оценка риска.// Бухгалтерский учёт1996- №6.

17. Загорий Г.В. О методах оценки кредитного риска.// Деньги и кредит.1997-№6.

18. Зозулюк А.В. Хозяйственный риск в предпринимательской деятельности: Дисс. к.э.н.-М., 1996.

19. Ковалев В.В. Финансовый анализ: Управление капиталом. Выбор инвестиций. Анализ отчетности. -М.: Финансы и статистика, 1997. 512 с.

20. Коломина М. Сущность и измерение инвестиционных рисков //.Финансы. 1994.-№4.-С. 17-19.

21. Половинкин П. Зозулюк А. Предпринимательские риски и управление ими. // Российский экономический журнал. 1997. - №9.

22. Салин В.Н. и др. Математико-экономическая методология анализа рисковых видов страхования. -М.: Анкил 1997 126 с.

23. Севрук В. Анализ кредитного риска // Бухгалтерский учёт. 1993.-№10.-С. 15-19.

24. Телегина Е. Об управлении рисками при реализации долгосрочных проектов // Деньги и кредит. 1995. - №1. - С. 57-59.

25. Трифонов Ю.В., Плеханова А.Ф., Юрлов Ф.Ф. Выбор эффективных решений в экономике в условиях неопределённости: Монография. Н. Новгород: Изд-во ННГУД998. 140 с.

26. Хуссамов P.P. Разработка метода комплексной оценки риска инвестирования в промышленности: Дис. к.э.н . Уфа, 1995.

27. Шапиро В.Д. Управление проектами. СПб.: ДваТрИ, 1996.-610 с.

28. Шарп У.Ф., Александер Г. Дж., Бейли Дж. Инвестиции: пер. с англ. М.: ИНФРА-М, 1997.-1024 с.

29. Четыркин Е.М. Финансовый анализ производственных инвестиций. М., Дело, 1998.-256 с.

30. Азгальдов Г.Г. Теория и практика оценки качества товаров (основы квали-метрии) / Г.Г. Азгальдов. М.: Экономика, 1982. 256 с.

31. Саймон Г.А. Теория принятия решений / Г.А. Саймон. СПб.: Питер, 1995. 490 с.

32. Лапуста М. Риски в предпринимательской деятельности. М.: ИНФРА-М, 1998.

33. Гарантуров В. Экономический риск. М.: Дело и Сервис, 1999.

34. Р-система: Введение в экономический шпионаж. Кн. 1,2. -М.: «ХАМТЕК ПАБЛИШЕР», 1997.

35. Новосёлов А. А. Математическое моделирование финансовых рисков. Теория измерения / А. А. Новосёлов. Новосибирск: Наука, 2001. - 102 с

36. Лепешкина М.Н. Смоляк С.А. Оценка эффективности инвестиционных проектов в условиях риска и неопределенности (теория ожидаемого эффекта) М.: Наука, 2002. - 182 с.

37. Измалков А.В. Системный риск в управлении безопасностью горнопромышленных регионов: Монография М.: ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочин-ского, 2004.- 104 с.

38. Нейман Ю. Вводный курс теории вероятностей и математической статистики. -М.: Наука, 1968.

39. Брейли Р., Майерс С. Принципы корпоративных финансов. М.: Тройка-Диалог, 1997.

40. Логов А.Б., Замараев Р.Ю., Логов А.А. Анализ функционального состояния промышленных объектов в фазовом пространстве / Институт угля и угле-химии СО РАН. Кемерово, 2004 - 168 с.

41. Логов А.Б., Замараев Р.Ю., Логов А.А. Анализ состояния уникальных объектов (развитие и тестирование) / Институт угля и углехимии СО РАН. -Кемерово, 2004. 107 с.

42. Логов А.Б., Замараев Р.Ю. Математические модели диагностики уникальных объектов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999 - 228 е., ил.

43. Логов А.Б., Замараев Р.Ю., Логов А.А. Анализ состояния систем уникальных объектов. Вычислительные технологии. 2005. - №5. Т. 10 - С. 49-53.

44. Логов А.Б., Замараев Р.Ю., Логов А.А. Моделирование тенденций поведения элементов систем уникальных объектов // Вычислительные технологии. 2005. - Т. 10. - №5.- С. 54-56.

45. Логов А.Б., Замараев Р.Ю., Логов А.А. Алгоритмы энтропийного метода анализа для отображения свойств объекта в фазовом пространстве // Вычислительные технологии.-2005.-Т. 10.-№6.-С. 75-81.

46. Крумгольц А.Р., Логов А.Б., Упорова Н.А. Моделирование конкурентного потенциала и рисков функционирования производственных систем: Препринт №7 / Институт угля и углехимии СО РАН. Кемерово, 2006. - 58 с.

47. Крумгольц А.Р., Логов А.Б., Упорова Н.А. Развитие метода диагностики вида состояния угольных шахт // Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: Труды IV Международной научно-практической конференции. Кемерово, 2005. - С. 55-59.

48. Логов А.Б., Крумгольц А.Р., Кулачков А.В. Развитие принципов диагностики опасного состояния шахт // Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: Труды IV Международной научно-практической конференции Кемерово, 2005 - С.74-77.

49. Логов А.Б., Крумгольц А.Р. Моделирование риска функционирования сложных теплоэнергетических систем // Вестник КузГТУ. 2006. - №4 (55).-С. 72-77.