автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка автоматизированной диалоговой системы прогнозирования технико-экономических показателей трубопроводного транспорта газа на основе комплексной динамической макромодели

РГ6 од

, -1

] 7 Ь-^

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА имени И. И. ГУБКИНА

На правах рукописи Экз. Н*________

БРЫКСИН ВЛАДИМИР ЕВГЕНЬЕВИЧ

УДК 622.691.4:001.18

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАЛОГОВОЙ СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА ГАЗА НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАКРОМОДЕЛИ

Специальность 05;13.Об - "Автоматизированные системы

управления"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993

Работа выполнена в Государственной ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени академии нефти и газа имени И.М.Губкина.

Научный руководитель - доктор технических наук"

профессор КУЧИН Б.Л. Научный консультант - кандидат технических наук,

доцент ПАВЛОВ С.Н. Официальные оппоненты - доктор технических наук.

часов на заседании специализированного совета К 053.27.10 в Государственной академии нефти и газа имени И.И.Губкина по адресу: 117296, г. Москва, Ленинский проспект, 6!

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке Государственной академии нефти и газа им. И.М.Губкина.

профессор ГЛИВЕНКО Е.В.

- кандидат технических наук ПАНКРАТОВ B.C. Ведущее предприятие - ГП "Газавтоматика"

Защита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета.

кандидат технических наук

СРЛШЦОВ В.Д.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Растущие потребности народного хозяйства страны в природном газе, как наиболее прогрессивном и экономичном виде топлива, обусловливают необходимость дальнейшего развития всех сфер системы газоснабаения - добычи, транспорта и распределения газа. Магистральный тоанспорт газа - наиболее фондоёмкая подотрасль газовой промышленности- требует значительных капиталовлоаений, знерго- и металлозатрат и оказывает существенное влияние на характер и темпы развития отрасли в целом. Вааным условием формирования эффективной стратегии развития магистрального транспорта газа является использование результатов перспективного прогнозирования, обеспечивающих необходимуя информации о будущих состояниях данной подотрасли, альтернативных путях её развития и возможных последствиях принимаемых решений.

Магистральный транспорт газа по маситабности , слозкости структуры и взаимосвязей своих элементов относится к категории сложных производственных систем. Основным средством анализа и прогнозирования таких систем является макромоделирование, т.е. формализованное описание системы с помочью относительно невольного числа агрегированных (обобщенных) показателей. Для транспорта газа такими показателями являются объем поступления газа в газопроводы, объем транспортируемого газа, объем транспортной работы, общая установленная мощность ГПА, суммарные знерго - и металлозатраты и ряд других показателей.

В настоящее время для прогнозирования основных технико -экономических показателей подотрасли транспорт газа применяется зирокий набор динамических макромоделей, включающий зременные Функции, производственные и квазипроизводственные функции, феноменологические модели. Однако всё ещё распространён несистемный

-А -

подход к отраслевому прогнозировании, при котором технико-экономические показатели рассчитываются с помощью автономных и , вообще говоря, не согласованных мевду собой моделей, что затруд няет комплексное оценивание будущих состояний объекта прогнозирования. Последнее обстоятельство сникает эффективность г.ланиро вания развития Единой системы газоснабнения.

Поэтому актуальной проблемой является совершенствование прогнозных исследований подотрасли транспорт газа путём комплексного прогнозирования её технико-экономических показателей.

Слоеность структуры накромодели комплексного прогнозирования и неизбекностъ использования численных методов для её иссле дования вызывают необходимость применения человеко-машинной технологии прогнозирования. Инструментарий прогноза при таком подходе реализуется в виде автоматизированной диалоговой систе» СйДС), вклвчаюцей в себя компьютер, динамическую макромодель, информационное и программное обеспечение.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разраб! ка и внедрение автоматизированной диалоговой системы прогнозир! вания технико-экономических показателей развития трубопроводно; транспорта газа на основе комплексной динамической макромодели Основные задачи работы. В соответствии с целью исследован решены слегдаие основные задачи :

- разработана система динамических макромоделей для комплек ного прогнозирования технико-экономических показателей развит« Тгодотрасли транспорт газа, в т.ч. функционально-динамические модели, описывающие динамику объёмов поступающего и транспорта руемого газа, транспортной работы, затрат газа на собственные нужды газопроводов;

- гееека задача идентификации параметров предлоаекннх моделей;

- выполнена проверка адекватности моделей и пригодности их

я проведения прогнозных исследований;

- разработана методика перспективного прогнозирования объём-[х показателей транспорта газа с помощью функционально-динани-!ских моделей:

- разработано программное и информационное обеспечение авто-(тизированной системы прогнозирования.

Методы исследования. Для реиения поставленных задач исполь-ззались методы теории оптимизации, а также численные зкспери-гнты на ЭВМ.

Научная новизна работы :

- разработана комплексная динамическая макромодель, позволя-щая реализовать системный подход к исследованию перспектив раз-ития газотранспортной подотрасли;

- предложен способ задания входных сценариев перспективного азвития подотрасли;

- предложен рациональный подход к выбора значений параметров ¡ункционально-динамических моделей при решении задачи перспек-ивного прогнозирования;

- разработан комплекс программ и сценариев развития, реализу-]щих предложенную методику перспективного прогнозирования.

Практическая ценность работы. Разработанная автоматизиро-занная система прогнозирования позволяет оперативно выполнить <ногоеариантний комплексный прогноз основных технико-эконоиичес-и!х показателей подотрасли транспорт газа с учетом эффективности 1роизводства и при разработке долгосрочной отраслевой программы развития оценить возможную экономию производственных ресурсов за счет повышения эффективности их использования.Данная систена принята в опытно-промыиленную эксплуатацию в Государственном газовом концерне "Газпром" и используется при прогнозировании раззития ЕСГ.

Связь с научно-исследовательской тематикой. Исследования проводились в ранках темы 74/91 "Разработка комплексной динамической модели развития ЕСГ" по заказа ГГК "Газпром". Направление исследований соответствует "Концепции энергетической политики России в новых экономических условиях".согласно которой "конкретные долгосрочные цели развития энергетики и пути их до-стияения долены формироваться в результате слоеного процесса анализа тенденций и прогнозирования перспектив развития энергетики".

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на семинаре молодых ученых и специалистов ВНПО "Соизгазавтоматика" (Москва,1387г.).на XI Всесоюзном симпозиуме "Логическое управление с использование« ЗВК" (Орджоникидзе,1388г.).на 11 школе-семинаре по проблемам трубопроводного транспорта (Зфа,1388г.),на научно-техническом семинаре кафедры АСЫ ГАНГ им.И.И.Губкина и Московского правления НТО НГП (Иосква,1992г.).

Результаты диссертационной работы использованы в следующих научно-технических отчетах :

- отчет по теме 74/87 "Разработка математического и программного обеспечения для АСУ ЕСГ в целях сниаения топливно-энергетических затрат в магистральном транспорте газа".N2. гос. регистрации 01870033399;

- отчет г.о теме 74/88 "Разработка прогнозных моделей НТП в трубопроводном транспорте газа",№. гос. регистрации 01870093399;

- отчет по теме 74/89 "Разработка прогнозных моделей НТП в трубопроводном транспорте газа",Я« гос. регистрации 01870093399;

- отчет по теме 74/90 "Разработка прогнозных моделей НТП в трубопроводном транспорте газа",N2 гос. регистрации 01870093393;

- отчет по теме 74/91 "Разработка комплексной динамической модели развития ЕСГ.",№ гос. регистрации 01870093399.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубли-

ковано 7 печатных работ.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 133 страницах машинописного текста, имеет 16 рисунков и 25 таблиц и состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 85 наименований и приложения.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируется цель, задачи и методы исследования, дается обзор содержания глав диссертации.

В первой главе приводится общая характеристика магистрального транспорта газа как объекта накромоделирования; обсуждается математический аппарат, используемый для моделирования технико-экономических показателей подотрасли; описываются способы учета воздействия НТП на производственную систему; рассматривается ряд "базовых" макромоделей, имеющих важное теоретическое значение; приводятся конкретные примеры отраслевого моделирования и исследования полученных моделей.

Производственные функции составляют основу математического аппарата, используемого для моделирования производственной деятельности крупномасштабных экономических'систем. Классической моделью, использующей производственную функцию, является кодель Ф.Рамсея , описывавшая процессы производства и потребления экономической системы. Модель Рамсея отражает наиболее важны? аспекты экономического процесса и может быть принята в качестве основы при разработке макромоделей для конкретных отраслей производства. В работе подробно рассматривается одна из таких моделей, описывающая взаимосвязанное развитие двух ведуоих подотраслей газовой промышленности - добычи и транспорта газа.

Наряду с производственными функциями в макроэкономическом моделировании получили распространение эмпирические-зависимое-

ти, названные квазипроизводственнымк функциями . Применение квазипроизводственных функций позволяет рассматривать наряду с показателями "выпуск" и "затраты ресурсов" широкий набор технико-экономических показателей в качестве объектов моделирования, К таким показателям в магистральном транспорте газа относятся средний диаметр газопроводов, общая установленная мощность ГПА, средняя дальность транспортировки газа и другие агрегированные характеристики газотранспортной системы.

Значительное число математических моделей предназначено для исследования воздействия НТП на развитие производственной системы. Концептуальные представления о научно-техническом прогрессе, способах его моделирования, измерения и прогнозирования содеркатся в работах fi.fi.Петрова, И.Г.Поспелова. Ю.П.Иванилова, П.С.Краснощекова. Принципам моделирования НТП в развивавшихся производственных системах посвящены работы В.А.Трапезникова, А.Е.Вариавского, Б.Л.Кучина, Л.А.Овчарова, С.В.Дубовского. К. Оппенлендера. Идеи и методы научно-технического и технологического прогнозирования изложены в работах Р.Зйреса и Дн.Картино. Научно-техническому прогнозировании развития ЕСГ посвящены многочисленные работы Б.Л.Кучина, а также работы А.Д.Седыха, fi.fi. Овчарова, С.Н.Павлова, И.Е.Сухова, Е.В.Якушевой.

Имеются две существенно различные концепции научно-технического прогресса - концепции экзогенного и эндогенного НТП. Наиболее значительными моделями, отражающими концепции экзогенного НТП, являются модель, разработанная С.В.Дубовскии. а такге функционально-динамическая макромодель, предлоаенная Б.Л.Кучиным и Л.А.Овчаровым.

В первой модели НТП в производственной системе учитывается динамикой технологического уровня основных фондов. Особенностью разработки данной модели является то, что производственную функ-

цию на макроуровне автор строит, используя аксиоматику, описывавшую свойства и поведение элементов экономики на микроуровне.Авторы второй модели воздействие НТП выделяют в виде экзогенного фактора, улучшающего такие характеристики системы как производительность труда, фондоотдача, энергоёмкость и т.д. Динамическая накронодель Б.Л.Кучина и Л.А.Овчарова обладает достаточной общностью и может быть принята в качестве основы для разработки Функционально-динамических моделей развития отраслей ТЭК и их подотраслей, в т.ч. газовой промышленности и магистрального транспорта газа.

В качестве примера моделирования эндогенного НТП рассматривается, предложенная автором диссертации, макромодель расчета объёмных показателей подотрасли транспорт газа. Воздействие технического прогресса в данной модели связывается с изменением технологического уровня производственных фондов подотрасли.

Данная глава завершается обзором результатов ретроспективных прогнозов ряда- технико-экономических показателей подотрасли транспорт газа, выполненных с помощью следующих макромоделей:

- модифицированной модели Рамсея;

- макромодели С.В.Дубовского;

- модели объёмных показателей транспорта газа с учетом технологического уровня производственных фондов;

- функционально-динамической модели.

Проведенные исследования позволяют считать, что указанные макромодели могут использоваться для краткосрочного (до 3-4 лет) прогнозирования технико-экономических показателей транспорта га-газа. "В то же зремя отмечается существование проблемы перспективного прогнозирования на основе макроэкономических моделей. Суть этой проблемы состоит в следующем. При прогнозировании с помощью макроэкономической параметрической модели в качестве значений параметров на прогнозном интервале, как правило, ис-

пользуется оценки параметров. полученные в результате идентификации на предвествующем временном интервале, т.е. основанные на ретроспективной информации. Такой "инерционный" подход оправдан при краткосрочном прогнозировании развития крупномасштабной сис- ч темы. Однако, по мере увеличения периода упреждения прогноза достоверность вырабатываемой с помощью такой модели информации значительно снижается. Ретроспективная информация о развитии системы. используемая при идентификации параметров модели, оказывается существенной только для краткосрочного прогноза; ценность более давней ретроспективной информации уменьшается, уменьшается её "предсказательная сила", т.е. происходит дисконтирование ретроспективной информации.

Таким образом, приступая к решении задачи перспективного прогнозирования, исследователь должен располагать априорной информацией об условиях, в которых будет происходить дальнейшее развитие производственной системы, и отдельных её характеристиках. Указанная информация приобретается экспертным путём. Совокупную априорную информацию о будущем развитии системы назовём сценарием развития. Сценарий долвен включать следующие элементы: границы интервала прогнозирования, начальное состояние системы, динамику изменения производственных ресурсов и предполагаемую эффективность производства. Особенно ванной представляется роль сценария при решении задач долгосрочного и перспективного прогнозирования. Именно в этом случае сценарий развития системы следует рассматривать как информационную основу для выбора значений параметров прогнозной модели. Б соответствии с предлокенной во второй главе диссертации методикой перспективного прогнозирования значения параметров функционально-динамической модели развития газотранспортной подотрасли выбираются таким образом, чтобы определяемые ею траектории соответствовали заданному сценарию развития.

( 3 ) ( 4 )

Вторая глава содераит описания трёх функционально-динамических макромоделей трубопроводного транспорта газа; одна из аоделей имеет сложную структуру и описывает подотрасль транспорт газа во взаимосвязи с газодобывавщей подотраслью; данная модель положена в основу комплексной динамической модели. Предлагается методика перспективного прогнозирования развития газотранспортной подотрасли на основе разработанных функционально-динамических моделей.

Модель совместного развития газодобывашцей и газотранспортной подотраслей задается системой уравнений:

мг ^(ъпштх <15

£//) _ ХЮ ( 2 )

4 " W) № '

Aft) - с / ЪЮ Yi(Q\ , 5 ( m _ Ks(t)\ У -Цш Y,(t) ) Л\У*It) Kxit) J

где Yi(t) - объём поступления газа в газопроводы за время

и,М >:

Ki(t) - стоимость основных фондов подотрасли добыча газа в момент t ;

Ц(в - численность производственного персонала в добыче газа; %lt) ~ эффективность использования фондов добычи в момент t : Y%(t) ~ °бъём транспортируемого газа за время ( tft*1 ;; /(¿ft)- стоимость основных фондов подотрасли транспорт газа в момент t ;

L%(t) - численность персонала в транспорте газа:

1) ' эффективность использования основных фон;оз транспорта газа в момент t : ^(KffLi ¡¿(Кг,1-2 ~ производственные функции, учитызгаиие воздействие технического прогресса :

и, щккмь)!^ ¿о;

весовые коэффициенты) ^ + $¿=1.

В предположении. что производственная Функция /}* непрерывно дифференцируема, а величина|^^)| принимает достаточно малые значения, уравнение ( 1 ) с учетом соотношения ( 2 ) можно преобразовать в дифференциальное уравнение вида

= (5 >

При аналогичном предположении относительно функции уравнение ( 3 ) с учетом выражения ( 4 ) преобразуется в уравнение

и)(6 5

Коэффициенты полученных уравнений за

висят от функций/^; ЦШ , (Кс,Ц¿=)Гд , а так

же зкзогенно заданных переменных ¿-(¡У- описывающих систем

ные ресурсы. Нравнения (5) и (6), первое из которых описывает ди намику поступления газа в газопроводы, а второе - объем транспор тируемого газа, моено рассматривать как инструмент для построен!-прогнозных траекторий указанных показателей. При зтом следует ус ранить неопределенность относительно вида производственных функций ,&),/= /д.

Приьем следующую гипотезу, конкретизирующую вид указанных Функций : на любом заданном временном интервале с продолжительностью до 10-12 лет процессы поступления и транспортирования газа описываются моделью ( 1 4 ) с производственными функциями следующего вида :

р А §=0 р /

- , „ & „. _ &

где п^Ц;,рс/01,1~ некоторые постоянные. Мнохествс

производственных функций, удовлетворяющих условиям типа ( 7 ),

8 ) непусто: ему принадлежат функции вида

писывающие воздействие на производственную систему нейтрального о Хиксу технического прогресса. В принятых предположениях коэф-ициенты уравнений ( 5 ).( 8 ) имеют определённую структуру, но ависят от неизвестных постоянных параметров. ^Обозначим вектор еизвестных параметров уравнения ( 5 ) через ; уравнение С 6 ) одержит параметры $ и, кроме того, параметры . Обчее коли-ество неизвестных параметров обоих уравнений равно 12.

Задача идентификации параметров 64,62. уравнений ( 5 >.С б ) 1ешалась в следующей последовательности. На первом этапе для за-;анного временного интервала (¿¿т,^/) при известных К-{(0¿у/0полусны оценки параметров путём минимизации величины

У/,ЯП 1=1о \ ЧМ I г ММ

ЩЪ/Щ,^) - общее решение уравнения ( 5 произвольная

юстоянная, Фактический объем поступления газа в -ом го-

1у. Сложный вид зависимости от своих аргументов затруд-

1яет использование численных методов, основанных на вычислении троизводных. Для решения задачи применён поисковый итерационный четод Бокса, обеспечивший достаточную точность расчета парамет-эов за несколько десятков итераций. _

На втором этапе при найденных значениях 61 аналогичная задача ремалась относительно параметров ^ уравнения ( б ). Установлено, что расчетные траектории при Еычис"

ленных значениях параметров хорошо согласуются с соотвэтстзуа-

¥ , *

тлн-л фактическими траекториями У((Ь)/Данный факт позволяет считать макромодель адекватной исследуемому объекту, но, как указывалось выше, не является достаточным основанием для исполь-з^зания полученных оценок параметров при пе -мектизнан прогнози-

ровании Yi/Yt • В следующем разделе данной главы предлагается один из возможных подходов к выбору значений параметров функционально-динамической модели, используемой для решения задачи перспективного прогнозирования.

Информационной основой для проведения прогнозного расчета является сценарий перспективного развития подотрасли транспорт газа. Сценарий содераит следующую информацию : границы прогнозного интервала, начальное состояние системы, заданную динамику изменения производственных ресурсов, а также предполагаемое среднее значение показателя эффективности их использования. Сценарная информация о предполагаемых условиях функционирования подотрасли транспорт газа дополняется гипотезами относительно возмоеного варианта развития газодобывающей подотрасли. Предлагаемый способ выбора значений параметров уравнений ( 5 ) и С 6 ),описывающих динамику показателей Yz при условии, что показатели эффективности^,^определяются соотношениями ( 2 ), С 4 ), связан с решением следующей задачи.

Предполагается, что задан сценарий перспективного развития, включающий :

1. границы прогнозного интервала - ti Т '<

' V0 V0

2. начальные значения прогнозируемых показателей - ;

3. динамику изменения основных фондов Ki(t)f Kl (t) и трудовых ресурсов Lt(tmt) подотраслей добыча и транспорт газа соответственно ;

4. предполагаемые средние на .интервале (ti Т) значения показателей эффективности использования основных фондов в добыче и

* * ■

транспорте газа и ^ соответственно : Кроме ^того. пусть для заданной динамики производственных ресурсов Yt (t,6i\Yi (tfyfy) обозначают решения задачи Коей для уравн! ний ( 5 ) и С 6 ) соответственно, с начальными, значениями Yf

—■* —*

Требуется найти значения параметров до .

Л

для которых

и

гТ

%-тк-ШШ

ь.

( 11 )

гд^ ~ показатели эффективности, соответствующие траекториям и 4 / ^ ) • аВ>0 - заданное малое число.

Содержательный сысл задачи состоит в определении таких значе-—* г"*

ний Щ Ог параметров, при которых средние значения показателей эффективности, рассчитанные на траекториях ^ ), ^ мало отличались бы от сценарно заданных значений. Траектории ^ /5^ ), Х> ,) • соответствующие найденный зна-

чениям параметров, рассматриваются в качестве прогнозных траекторий показателей .На рис.1 изобрагены прогнозные траектории объёма транспортируемого газа для альтернативных сценариев развития подотрасли.

Отметим, что рекение сформулированной задачи неедикственно.

д* Ъ* — *

Пусть наряду с щ / и^ имеются значения , и^ . удовлетворяющие неравенствам ( 10 ).( 11 ). Правомерен вопрос, как сильно могут различаться прогнозные граектории '^/^Д^и \ . а такие

и \ (Ь^^г ) ? Рассмотрим первые две траектории. В

общем случае, без дополнительных гипотез относительно динамики показателя ^(Ь) . не удаётся оценить величину У1 ) для произвольного Т] . Однако при ¿"=7". т.е. на конце прогнозного интервала, необходимые верхняя и нихкая оценки для V (гХ)/Г, (ТЦ~) НЗГУТ бмть получены и имеют вид

>< ил) '

1992

1994

1996

1998

2000 / год /

/ млрд.* /

Рис !. Прогнозные траектории объёма транспортируемого газа для альтернативных сценариев развития подотрасли транспорт газа

В свою очередь, выполняются неравенства

К **

¿expto(T-ti)(1*Si')}i ( 13 )

В третьей главе излагается концепция человеко-мавинной тех-

нологии прогнозирования технико-экономических показателей подотрасли транспорт газа, описывается структура информационного и программного обеспечения автоматизированной диалоговой системы, приводятся соотношения комплексной макромодели.

Концепция человеко-машинной технологии прогнозирования определяется следующими положениями.

1. Инструментарий прогноза реализуется в виде автоматизированной диалоговой системы. Такая система включает в себя компьютер, динамическую макромодель развития подотрасли, информационное и программное обеспечение.

2. Макромодель развития подотрасли описывает динамику и взаимосвязи основных технико-экономических показателей.

3. Информационное обеспечение АДС состоит из программ ЭВМ и информационной базы, содержащей исходную информацию для построения прогноза: статистику развития ЕСГ и совокупность входных сценариев.

4. Программное обеспечение ЙДС разработано на языке СИ и рассчитано на персональный компьютер IBM'PC и совместимые с ним ПЗВИ. работающие под управлением MS-DOS.

Комплексная какромодель развития транспорта газа состоит из следующих блоков :

- уравнений динамики объемов поступающего и транспортируемого газа:

- уравнений динамики транспортной работы и затрат газа на

собственные"нужды газопроводов;

- уравнений динаники установленной мощности ГПА и металлозат-рат.

Первый блок задается уравнениями

Ы) = ЫШ) * Ш?Н)+Щ(1)М)Уг(ЬХ с 15 )

где^^}- объем поступления газа в газопроводы за время (£^+1 ); ^¿Д)- объем транспортированного газа за время (V,

~ Динамические коэффициенты известной структуры с постоянными параметрами. Второй блок включает уравнения:

1(0 = аг(1)Та) ( 16)

т=а£Ш) + !е(йЕг(Ь), с 1? >

гдеТЙ)- объем транспортной работы за время );

Ш - расход газа на собственные нувды газопроводов за время

и.Му.

~ динамические коэффициенты известной структуры с постоянными параметрами.

Уравнения третьего блока имеют вид:

+ьгШй; (18,

. т Рлсрю 1 ¿с^ а)

Ш хяЯ&Ё-* НгЬЫк, с 19 >

мю г яу ш ~ /

гдеЛ%-]- установленная мощность ГПА; №(Ь) - мзталлозатраты ЕСГ;

общая протяженность газопроводов; ~ средний диа-

метр газопроводов:/!^/?)- средняя единичная моаность ГПА. Величины ^Ч/-1!^-' постоянные параметры модели.

Прогнозируемыми величинами яв.-.язтся показатели

Остальные переменные является сценарными, динамика их изменения задается эвристически. 3 зав;;сим:::я от целей исс-

ледования состав прогнозируемых и сценарных переменных монет изменяться.

Информационная база АДС содержит исходную статистическую информацию, сценарии перспективного развития и результаты прогнозных расчетов. База обслуживается графическим пакетом " Сгар11-¡п-Ме-Ьох". Применение данного пакета позволяет пользователю отображать на экране дисплея исходные данные и результаты прогнозов в виде таблиц, графиков, диаграмм.

Программное обеспечение автоматизированной системы включает в себя набор прикладных программ, написанных на языке СИ и предназначенных для проведения прогнозных расчетов. Интерфейс пользователя с системой организуется с помощью командного файла, позволяющего пользователю в режиме диалога инициировать следующие действия : запуск требуемой программы, вызов текстового редактора для изменения сценария, вывод результатов расчета на экран.

Система допускает два способа ввода сценарной информации в ходе выполнения программы. При первом способе сценарная информация считывается программой из заранее созданного файла, при втором - вводится пользователем в режиме диалога с ПЭВМ.

Четвертая глава содержит результаты прогнозирования на период до 2000 года следующих технико-экономических показателей развития газотранспортной подотрасли : объемов поступающего и транспортируемого газа, объема транспортной работы, затрат газа на собственные нужды газопроводов, общей установленной мощности ГПА и металлозатрат. Прогнозные исследования проводились с помощью автоматизированной системы на основе макромодели ( 14 )-( 19 ),в последовательности, определяемой иерархией составляющих макрокодель соотношений. На первом этапе исследований с помощью уравнений ( 14 )-С 15 > выполнились расчеты первых трех из пере-

численных выве показателей. Значения параметров уравнений определялись в соответствии с заданной сценарной информацией, согласно с ранее описанной методикой.

. На втором этапе с помощью уравнения ( 17 ) рассчитывались прогнозные значения затрат газа на собственные нужды газопроводов. При этом использовался показатель эффективности транспорта газа, определенный на основе удельных затрат газа на транспорт-ндв работу.

На третьем этапе проведены прогнозные расчеты установленной мощности ГПЙ и металлозатрат в подотрасль транспорт газа.

Таблица 1 содержит отдельные результаты проведенных исследо-ванна.

В приложении приводится акт приема в опытно-промышленную эксплуатации автоматизированной системы прогнозирования развития Еджной системы газоснабжения.

Таблица 1.

Прогноз.и транспортной работы, затрат газа на собственные нуяди газопроводов и общей установленной мощности ГПА

Затраты газа Общая установленная

Транспортная работа на собственные иуиды мощность ГПА

( трлн.м X км. ) газопроводов (млрд.м^) ( млн кВт )

Год

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 1 Вариант 2 Вариант 1, Вариант 2

1992 1866.4 1827.6 74.6 73.5 49.0 47.3

1393 1885.2 1815.8 75.3 73.0 50.0 48.2

1394 1905.8 1810.5 76.1 72.8 51.2 48.6

1335 1920.6 1813.1 76,7 72.9 52.3 43.1

1996 1931.6 1813,0 77.1 73.0 53.4 49.7

193? 1932.8 1801.3 77.2 72.5 54.4 50.0

1998 1934.6 1794.0 77.4 72.2 54.7 50.5

1999 1937.1 1787.9 77.5 71.9 56.5 51.0

2000 1933.7 1780.2 77.7 71.5 57.7 51,4

III. ВЫВОДЫ

1. Разработана система динамических ыакромоделей для комплексного прогнозирования технико-экономических показателей развития подотрасли транспорт газа, в т.ч. функционально-динамические модели, описывающие динамику объёмов поступающего и транспортируемого газа, транспортной работы, затрат газа на собственные нужды газопроводов.

2. Решена задача идентификации параметров предложенных моделей.

3. Выполнена проверка адекватности моделей и пригодности их для проведения прогнозных исследований.

4. Предложен способ задания входных сценариев перспективного развития подотрасли.

5. Разработана методика перспективного прогнозирования объемных показателей транспорта газа с помощью функционально-динамических моделей.

6. Разработано программное и информационное обеспечение автоматизированной системы прогнозирования.

7. Выполнен многовариантный комплексный прогноз основных технико-экономических показателей развития трубопроводного транспорта газа на период до 2000 года.

8. Разработанная автоматизированная система прогнозирования принята в опытно-промыглвнную эксплуатацию в Государственном газовом концерне "Газпром" и используется в прогнозных расчетах технико-экономических показателей подотрасли транспорт газа.

Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в работах :

1. Брыксин В.Е..Павлов С.Н. Агрегированная модель сбаланси рованного развития газодобыааэщей и газотранспортной подотрасле

газовой промышленности.гЭИ " Транспорт и подземное хранение газа вып.2,- Н.: ВНИИЭгазпром, 1987, с.19-21.

2. Брыксин В.Е. Моделирование объёмных показателе» транспорта газа с учетом технологического уровня производственных Фондов. -ЭИ " Транспорт и подземное хранение газа вкп.И.-М.: ВНИИЭгазпром. 1987. с.25-26.

3. Брыксин В.Е., Павлов С.Н., Поделько fi.fi. Долгосрочное прогнозирование капвлояений в развитие газотранспортной.лодот-расли с учетом научно-технического прогресса. - Деп. в ВИНИТИ 24.07.87. N° 5369-В87.

4. Кучин Б.Л., Павлов С.Н., Тюстина Н.В.. Сапунцов В.Д.. Брыксин В.Е. Прогнозирование развития производства в добыче и транспорте газа с учетом научно-технического прогресса. - Обз. информ. Серия "Экономика и управление в газовой промшиенности", вып.15. - М.: ВНИИЭгазпром.1987. -28с.

5. Кучин Б.П., Павлов С.Н., Брыксин В.Е. Прогнозирование научно-технического прогресса в трубопроводном транспорте газа на основе теории макроэкономических структур. - Тезисы докладов . 11 школы-сенинара по проблемам трубопроводного транспорта.- 9фа. 1988, с.9-11.

6. Кучин Б.Л., Павлсг С.Н., Брыксин В.Е. Оптимизация отраслевых СйПР в условиях ускорения НТП.- Тезисы докладов XI всесоюзного симпозиума " Логическое управление с использованием ЭВМ". - Москва-Орджоникидзе. 1253. с.161-163.

7. Павлов С.Н., Брыксин Б.Е., Сапунцов В.Д. Проектирование эффективных сценариев раззития трубопроводного транспорта газа на основе теории макроэкономических структур. - Обз. икформ. Сер. " Экономика, организация и управление производством в газовой промышленности ". - К.: ВНИИЭгазпром,1991. —21 сI