автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Средства поддержки принятия решений по повышению энергетической эффективности промышленности региона

И04607268

На правах рукописи

ЖЕЛЕЗНЯК НАТАЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РЕГИОНА

Специальность 05.13.01- «Системный анализ, управление и обработка

информации (промышленность)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 АВГ 2010

Иваново 2010

004607268

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина» (ИГЭУ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ратманова Ирина Дмитриевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Колыбанов Кирилл Юрьевич кандидат технических наук, доцент Мельников Владимир Михайлович

Ведущая организация: ОАО «Информатика», г. Иваново

Защита диссертации состоится 6 октября 2010 г. в 14-00 часов в аудитории 211-1 на заседании диссертационного совета Д212.025.01 при ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет» по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, корпус 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ. Автореферат диссертации размещен на сайте www.vlsu.ru.

Автореферат разослан " О? _" 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Макаров Р.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние годы возрастает значимость энергетического фактора в обеспечении устойчивого функционирования промышленности региона. Состояние и перспективы развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК) определяют уровень энергетической безопасности промышленных предприятий, т. е. степень их защищенности от угрозы дефицита в обеспечении топливно-энергетическими ресурсами требуемого качества. Кроме того, эффективное использование энергетического потенциала является одним из резервов промышленного роста, обеспечивая снижение энергоемкости производства и повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции. В связи с этим вопросы совершенствования и развития региональных систем энергетики приобретают особую актуальность и являются одним из ключевых моментов промышленной политики региона.

ТЭК региона представляет собой сложный, многоуровневый, территориально распределенный, динамично развивающийся объект, имеющий длительный жизненный цикл. При этом многоаспектность решаемых задач, многосвязанность исследуемых объектов, нечеткость и неоднозначность критериев, неполнота исходной информации затрудняют формирование эффективных и обоснованных решений, направленных на совершенствование и развитие систем энергетики. Такое положение дел обусловливает необходимость и значимость организации информационной поддержки принятия решений на основе мониторинга и оценки состояния в рамках систем поддержки принятия решений (СППР).

Мониторинг и оценка состояния систем открывают перспективы выполнения предпроектных и предынвестиционных исследований в целях поиска обоснованного решения задач, направленных на создание инновационного и эффективного энергетического сектора, что является обязательным условием и предпосылкой развития промышленности. Актуальными являются следующие задачи:

- оценка энергетической безопасности региона в целом, отдельных территориальных образований, отраслей и предприятий в целях идентификации угроз надежности энергоснабжения потребителей, разработки программ развития и реконструкции ТЭК с учетом тенденций и перспекгив развития промышленности;

- информационная поддержка инновационно-инвестиционной политики в сфере ТЭК, направленной на снижение энергоемкости и повышение энергетической эффективности производства, включая технический контроллинг в сфере энергоснабжения, разработку планов мероприятий энергосбережения, оценку эффективности инновационных проектов;

- информационное сопровождение процесса регулирования взаимоотношений между поставщиками и потребителями топливно-энергетических ресурсов посредством механизмов топливно-энергетических балансов, прогнозирования энергопотребления и анализа балансовых структур, согласование стратегий развития энергетических компаний и промышленных комплексов, координация усилий всех участников программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности в регионе.

В условиях отсутствия эффективных механизмов регулирования взаимоотношений между промышленными и инфраструктурными комплексами повышение энергетической безопасности и энергетической эффективности производства возможно только при системном комплексном подходе к реализации решений на основе применения системного анализа, исследования топливно-энергетических балансов и организации многоаспектного взгляда на ТЭК региона в целом. Необходимо построение информационной модели, а также методов оценки состояния энергетических объектов, обеспечивающих информационную поддержку энергоэффективного и инновационного пути развития региональной энергетики как обязательного условия и предпосылки промышленного роста. Исходя из этого была сформулирована цель диссертационной работы. Цель и задачи работы

Повышение энергетической эффективности промышленности региона посредством организации информационной поддержки принятия решений по совершенствованию и развитию ТЭК.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач.

1. Разработка информационной модели ТЭК региона, являющейся основой организации мониторинга его состояния.

2. Разработка информационно-аналитической модели топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий для проведения многомерного анализа результатов энергетического мониторинга в среде поддержки принятия решений.

3. Разработка метода многокритериальной оценки объектов энергетики, предназначенного для определения объектов, нуждающихся в модернизации и реконструкции.

4. Разработка методики экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики в целях составления плана адресных энергосберегающих мероприятий.

5. Разработка проблемно-ориентированной информационно-аналитической системы ведения топливно-энергетических балансов поставщиков и потребителей энергетических ресурсов (ИАС ТЭБ), а также методики организации энергетического мониторинга на основе ИАС ТЭБ.

Методы исследования

При решении поставленных задач в диссертационной работе использованы методы системного анализа, теория баз данных, теория информационных систем, теория принятия решений, теория множеств, теория графов, методы объектно-ориентированного проектирования.

Научная новизна

В диссертации предложены научно обоснованные технологические разработки, имеющие существенное значение для обеспечения эффективного, инновационно-инвестиционного пути развития регионального ТЭК.

Получены следующие основные результаты, обладающие научной новизной.

1. Построена информационная модель ТЭК региона в целях идентификации

исследуемой системы и организации системного подхода к исследованию вопросов повышения энергетической эффективности промышленности. Модель представляет собой пятиуровневую струюуру с уровнями иерархии «Территория/Отрасль» -«Энергетическое предприятие» - «Энергетический объект» - «Энергетическая установка» - «Предприятие-потребитель» - в сочетании с территориальной, отраслевой, ведомственной и управленческой иерархиями объектов мониторинга.

2. Разработана информационно-аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона, поддерживающая многоаспектную трансформацию и комплексную аналитическую обработку информации на основе средств операционного окружения СППР. Структура модели представлена множеством областей однородных значений показателей с соответствующими правилами извлечения значений, что дает возможность учесть все основные особенности, характерные для задач повышения энергетической эффективности.

3. Разработан метод многокритериальной оценки энергетических объектов и установок, являющийся инструментом предпроектных и предынвестиционных исследований в задачах развития и реконструкции регионального ТЭК. Разработана методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики на основе результатов энергетического мониторинга. Методика позволяет на основе предложенной иерархической системы критериев выполнить оценку и ранжирование объектов теплоснабжения, принять решение о включении проблемных котельных в программы мероприятий по модернизации и реконструкции оборудования, оценить перспективы промышленно-экономического развития территорий.

4. Разработана проблемно-ориентированная информационно-аналитическая система ведения топливно-энергетических балансов поставщиков и потребителей энергетических ресурсов (ИАС ТЭБ).

Область исследования

Работа выполнена в соответствии с паспортом специальности ВАК РФ 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям), пункты 9,10,12 и 13.

На защиту выносятся следующие результаты:

1) информационная модель ТЭК региона;

2) гиперкубическая многомерная информационно-аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона;

3) метод многокритериальной оценки энергетических объектов и установок;

4) методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики.

Практическая ценность результатов работы

1. Входящие в состав ИАС ТЭБ развитые инструментальные средства обеспечивают интегрированность, адаптивность и тиражируемость системы, что позволяет существенно снизить финансовые и трудовые затраты на ее реинжиниринг с

учетом изменений в исследуемой предметной области и расширяющихся информационных потребностей, а также применить заложенные в систему модели, методы и инструментарий для организации энергетического менеджмента на предприятии.

2. Разработанная методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики позволяет в сжатые сроки оценить весь комплекс объектов теплоснабжения региона, выявить дефектные зоны и составить план адресных энергосберегающих мероприятий, что позволяет организовать проектные работы и целевое инвестирование, посредством мониторинга проследить отдачу капиталовложений.

3. Формируемые в процессе комплексной аналитической обработки накопленной информации корпоративные справочники, методы оценки, системы отчетов, планы энергосберегающих мероприятий и т. д. составляют важный информационный ресурс, поддерживающий принятие решений по эффективному использованию энергетического потенциала региона.

Реализация результатов работы

Разработанные модели и методы, а также реализующие их программные средства внедрены в следующих организациях.

1. Отдел промышленности, малого и среднего предпринимательства Департамента экономического развития и торговли администрации Ивановской области - «Автоматизированная информационная система ведения топливно-энергетического баланса».

2. Отдел промышленности и топливно-энергетического комплекса Департамента топливно-энергетического комплекса и тарифной политики администрации Костромской области - «Автоматизированная информационная система ведения топливно-энергетического баланса».

3. ООО РСК «ТЭР» г. Ярославль - «Программный комплекс расчета нормативов на производство и передачу тепловой энергии».

4. Отдел технической экспертизы и энергосбережения Департамента топлива, энергетики и регулирования тарифов администрации Ярославской области -«Информационно-аналитическая система ведения топливно-энергетических балансов».

Автоматизированная информационная система ведения топливно-энергетического баланса Ивановской области использована при разработке «Плана развития и реконструкции топливно-энергетического комплекса Ивановской области на период 2007 - 2912 годы».

Разработанные модели и методы внедрены в учебный процесс ИГЭУ на кафедре ПОКС на практических занятиях по курсу «Базы данных» и «Системы искусственного интеллекта», которые ведутся автором.

Практическая ценность работы подтверждается актами внедрения.

Апробация работы

Материалы диссертации представлены на международных, всероссийских, региональных конференциях и семинарах:

- Международная научно-практическая конференция "Энергообеспечение и энергосбережение - региональный аспект", Ярославль, 2008,2009 гг.;

- Международный форум «Информационные технологии в управлении». Нижний Новгород, 2008 г,;

- Международная научно-техническая конференция «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XV Бенардосовские чтения), Иваново, 2009 г.;

- Международная конференция «Энергоэффективность и энергосбережение. Законодательная и нормативная база. Новые энергоресурсосберегающие технологии и оборудование», Пермь, 2009 г.;

- Межрегиональная отраслевая конференция «Управление энергозатратами (энергоменеджмент) и оптимизация энергопотребления предприятия», Ижевск, 2010 г.;

- Межрегиональная специализированная выставка «Энерго- и ресурсосбережение. Экология», Ярославль, 2010 г.;

Межрегиональная выставка-презентация и конференция «Инвестиционная и инновационная деятельность в жилищно-коммунальном комплексе Ивановской области», Иваново, 2010 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 работ, включая 5 статей, 3 публикации тезисов докладов в трудах всероссийских и международных конференций. Основные результаты работы опубликованы в 5 статьях в журналах и сборниках трудов, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 87 наименований, и трех приложений. Работа изложена на 166 листах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 9 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определены цели и задачи исследования, обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы новые научные результаты, перечислены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе решается задача построения информационной модели ТЭК региона, обеспечивающей системный подход к вопросам повышения энергетической безопасности и энергетической эффективности промышленного производства. Основу ТЭК региона составляет комплекс взаимосвязанных систем электроснабжения, теплоснабжения, топливоснабжения, состоящих из совокупности предприятий, объектов и установок получения, переработки, преобразования, транспорта, хранения и распределения энергетических ресурсов всех видов.

Определены характерные свойства ТЭК, включающие многоотраслевую и территориально распределенную структуру, длительность жизненного цикла, объединение объектов различных видов деятельности, форм собственности и принципов работы. Как любой структурно сложной системе, топливно-

энергетическому комплексу присуще свойство иерархичности; при этом выделяются территориальная, отраслевая, ведомственная и управленческая иерархии.

Построена обобщенная структура ТЭК в виде пятиуровневой иерархии: «Отрасль/Территория» - «Энергетическое предприятие» - «Энергетический объект» - «Энергетическая установка» - «Предприятие-потребитель» (рис. 1). Для каждого уровня выделен круг специфичных задач и подходов к их решению, а также необходимый набор исходных данных, составляющих основные виды показателей мониторинга.

Показатели мониторинга

Энергоаудит

Предприятие-потребитель Лимитирование

'Задачи

Производственно- У^ Укергопотребления

технические —--------------------------------------------.------¿-ч—-----».--------

дгнныг

(паспортные расчетаьГО норшщвньв, у-] ' /V Выявление

фааичесюи; прогнозные)^......................................И. дефектных зон

Экспертные оценки КЛ /-Технический контроллинг

технического состояния ^Х Энергетический

Экономические показатели объект

Энергетическая установка

ТЭБ организаций ТЭК Пр оизво дственные показатели

Энергетическое предприятие

ТЭБ, территориально-отраслевойразрез Статистика социально-экономического положения

^Территория ^Отрасль

Энергосбережение "'Анализ балансовой структуры ''Прогнозирование потребления ТЭР ^Обоснование тарифов и инвестиций

Индикативный анализ и диагностека энергетической безопасности Прогнозирование энергопотребления Стратегия развитаяТЭК

Рис. 1. Иерархия элементов топливно-энергетического комплекса

Ключевыми концептами в определении состава объектов информационной модели являются понятия «Топливно-энергетический ресурс» и «Вид деятельности в сфере ТЭК» (рис. 2); сочетание конкретного вида деятельности и энергетического ресурса задает основную типологию энергетических предприятий, объектов и установок и определяет перечень основных показателей мониторинга их деятельности.

Структура показателей мониторинга базируется на понятии «Топливно-энергетический баланс». Балансовый подход позволяет взаимно увязать ресурсы и их использование, выявить пропорции и взаимосвязи посредством применения методов анализа балансовой структуры, а также дает возможность оперативно оценить достоверность и целостность предоставляемых сведений.

ДоВыча||~ Производство || Переработка Транспортировка 11 Поставка 11 Тррготя | | Ирэн е I

Вид деятельности

оргэмизационно-лрвювая 1

форма (СЧГОГЮ)

--

Территория иумиципапьного свраэовамия (ОКТМО)

Бил згокомической двятепьности юквэд>

Энергатич««»« предприятие

Регистрационные сведения

Показатели тогти»и&-эмергетичемок> балаю

Эн»рп»тичес«ин обы?»т

По»« атслн деятельности

Отрасль народного хозяйства (ОКОК'-О

Г Г'

Элеггричесгая

X

Знррсртичвп-ая установи»

Пошаэатепи дьйтяпьмотти

Тепловая энергия

ТОЛЛИвНО-»Н?ОГвПМРС«ИЙ рвсур!

I

Дизельное топпиво

Каменный

уголь

X

:т<жвнныи

Рис. 2. Типология объектов информационной модели ТЭК

Установлено, что основным системообразующим элементом информационной модели ТЭК является реестр энергетических предприятий. На основе сведений о форме собственности, виде экономической деятельности, муниципальной, ведомственной и отраслевой принадлежности организаций ТЭК организуется многоаспектная кластеризация и агрегация результатов мониторинга. В этой связи проводится исследование источников получения реестров энергетических предприятий региона и определяется круг доступных ведомственных реестров, проекция которых с учетом территориальной принадлежности, ресурса и вида деятельности в рамках ТЭК позволяет сформировать достаточно полный перечень объектов мониторинга.

Разработано формальное описание информационной модели ТЭК региона:

IV = (Я, А,В, Е,С'\С ,НГ ,У), (1)

где:

К - множество территорий; А - множество видов топливно-энергетических ресурсов; В - множество видов деятельности в сфере ТЭК; Е - множество ведомственных реестров энергетических предприятий; С - множество энергетических предприятий территории; Ог - множество энергетических объектов территории; Нг - множество энергетических установок территории; V - множество показателей мониторинга.

На основе описанного подхода построены информационные модели объектов мониторинга по ключевым видам топливно-энергетических ресурсов: электрическая и тепловая энергия, природный газ, нефть и нефтепродукты, каменный уголь.

Предложенная информационная модель является основой формирования моделей ТЭК конкретных регионов. В частности, модель ТЭК Ивановской области состоит из порядка пятисот организаций ТЭК и включает 2 генерирующие компании, 4 энергосбытовые компании, 26 территориальных сетевых организаций, око-

ло ста регулируемых теплоснабжающих организаций и около трехсот котельных социальной сферы, одну газоснабжающую и три газораспределительных организации и т. д. Для каждой из указанных организаций определен состав показателей мониторинга.

Обобщение результатов информационного моделирования ТЭК региона позволило разработать сводную типологию энергетических предприятий, включающую: организации, занимающиеся производством электрической и тепловой энергии, в том числе и для собственного энергопотребления (с годовым расходом топлива свыше 25 т у.т.); организации, осуществляющие передачу и реализацию потребителям произведенной и (или) купленной электрической и тепловой энергии; организации, занимающаяся добычей и транспортировкой энергетического топлива; организации, занимающиеся оптовой и розничной торговлей топливом; организации, являющиеся мелкими коммунально-бытовыми потребителями, использующими топливо (электроэнергию) на обогрев помещений (с годовым расходом топлива от 10 до 25 т у.т.). Разработана форма сбора показателей баланса, единая для всех перечисленных видов организаций ТЭК.

Вторая глава диссертационной работы посвящена автоматизации информационной поддержки принятия решений по эффективному использованию энергетического потенциала региона.

Принято, что система поддержки принятия решений (СППР) является технологической основой мониторинга и оценки состояния региональных систем энергетики. Основываясь на концепции хранилищ данных, СППР обеспечивают консолидацию больших объемов информации и их комплексную аналитическую обработку на базе широкого спектра средств операционного окружения.

Отмечается, что в основу организации СППР должна быть положена метауров-невая архитектура, основанная на взаимодействии согласованных слоев метаданных. Такой подход позволяет наиболее точно отразить семантику предметной области и эффективно организовать многоаспектный анализ результатов энергетического мониторинга посредством быстрого и качественного исполнения масштабных нерегламентированных запросов, гибкой навигации по детализированным и агрегированным данным.

Установлено, что для организации хранилища данных системы энергетического мониторинга целесообразно использовать технику многомерного моделирования в сочетании с детализированными моделями регистрационных сведений ведомственных реестров. При этом концептуальная модель хранилища, построенная на основе информационной модели ТЭК региона, представляет собой множество пересекающихся объектных областей, согласованных посредством реестров и общесистемных справочников. Каждая область является совокупностью сущностей хранилища и покрывает определенный аспект исследуемой системы. Построенная концептуальная модель включает: область топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий, показателей деятельности котельных, системы теплоснабжения, предпроектной оценки состояния объектов промышленной и коммунальной энергетики и ряд других.

Установлено, что в отличие от коммерческих ОЬАР-продуктов, ориентированных на поддержание поликубических моделей, прикладные аналитические модели в исследуемых предметных приложениях преимущественно гиперкубические, построены на основе совокупности таблиц фактов, объединяют показатели разных видов с определенными правилами получения значений при изменении уровней обобщения.

Исходя из особенностей приложений в сфере региональной энергетики и соответствующих требований к структуре многомерных аналитических моделей построена многомерная аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона (рис. 3). Гиперкуб, лежащий в основе аналитической модели ТЭБ, строится на основе четырех таблиц фактов, при этом оси гиперкуба определяют систему координат многомерного пространства показателей баланса В ячейках куба в роли количественных мер выступают технические, производственные и экономические показатели организаций; один и тот же показатель, в зависимости от способа получен™ его значения, может быть фактическим, расчетным, прогнозным, паспортным, нормативным или являться результатом экспертной оценки. Гиперкубическая аналитическая модель представляется множеством областей получения однородных значений показателей с соответствующими правилами агрегации данных. Каждая область определяется совокупностью правил извлечения значений показателей по группам однородных значений, соответствующих определенным уровням обобщения данных. Каждому уровню обобщения соответствуют непересекающиеся подмножества составляющие множество групп однородных значений уровня обобщения.

'Премыштеиность

ПЕРИОД

ПОСТАВЩИК Иезиовскэя область —г Вмчуга

Иваново,. 1-.-ПЖХ г. Иеэнобо ООО "Ивановосишют" ОАО "Ийановмтввснаи"

ИСТОЧНИК ДАННЫХ (ннстрация

□ИД ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

10.2 ОТРАСЛЬ

■лс ю з.; <•"'

1 Кб

2 ка

Кннешма—

год

Электрическая энергия

Пр*-«воцС1ьО ЭЭ, кВ "' "" •"»"'

на ГН ипй стркганцмл. ~ыс (Бт*-^?1>тус:кэнб.-ыг.' пэтре&гелян, тьс. |йт*ч -Тепловая энер!ия

-Природный газ ПОКАЗАТЕЛЬ

Рис. 3. Многомерный куб аналитической модели топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона

Г-\ГЗ!> =\(1,В) е1пг> У.Втэ':

Многомерная аналитическая модель ТЭБ имеет вид

СТЭЯ =(А™>£™,}Пгэь-^гэБ)> (2)

где

А131' = {а,, а2, , сц, а5, а6} - множество атрибутов многомерной модели, в базисе которых находятся ячейки численных показателей, а, - Показатель; а2 -Поставщик топливно-энергетических ресурсов; а3 - Источник сведений о значениях показателей; а4 - Год; а5 - Период; а6 - Вид деятельности в сфере ТЭК;

¿7ЭЙ ={/1(/2,/з,/4,/5,/6,/7,/8} - множество уровней обобщения данных по атрибутам многомерной модели, /, - Показатель; /2 - Энергетическое предприятие; -Территория; /4 - Отрасль; /5 - Источник; /6 - Год; /7 - Квартал; /8 - Вид деятельности в сфере ТЭК;

каждому атрибуту соответствует1 не менее одного уровня обобщения \

ТЭГ' = {(<*[, /[), (а2,12 ), (а 2,13), (а 2, /4), (я,, /5), (а4, /6), (а5, /7), (я6 ,/„)};

с каждым уровнем обобщения связано множество1 экземпляров этого уровня обобщения I

^ гэл = {('. • В,?),с, > В}?), (/,, В<?), (/2, В<0)), (/,, В<'>), (/,, <), |.

О = ,..., <4,..., } (1 < к < |о|) - множество соответствий правил извлечения

значений показателей в ячейках гиперкуба группам однородных значений уровней обобщения; каждый экземпляр с1к е О описывается группой однородных значений - подмножеством экземпляров В^ е С; соответствующего уровня обобщения I/ и конкретным правилом извлечения значений показателей гиперкуба дк:

\/ с1к е£)/Л с1к ); аналитическая модель ТЭБ содержит 42 таких соот-

ветствия правил извлечения значений показателей группам однородных значений;

IV = ,...,и1,,,...,и'|((,| | (] <« <|ж|) - множество областей получения значений

показателей многомерной информационной модели; в целом модель ТЭБ включает 144 области получения значений показателей с соответствующими правилами агрегации данных.

Аналитическая модель организует механизм многомерного доступа к данным хранилища, а также многоаспектную кластеризацию и агрегацию показателей баланса и нерегламентированный поиск в многоуровневых иерархических структурах хранилища. На основе модели ТЭБ функционируют средства операционного окружения

СППР, включая формирование отчетов по топливно-энергетическим балансам территорий, отраслей и предприятий, анализ балансовой структуры, прогнозирование энергопотребления территорий с учетом тенденций и перспектив развития промышленного производства, индикативный анализ энергетической безопасности региона.

В третьей главе рассмотрены методы оценки энергетических объектов и установок в целях интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений по их модернизации и реконструкции, разработки адресных программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Отмечается, что сложная структура объектов энергетики, нечеткость критериев оценки, неполнота исходной информации затрудняют принятие решений по развитию ТЭК региона на основе объективных, детерминированных моделей. В условиях ограниченности формализованных подходов к принятию решений целесообразно воспользоваться концепцией технического контроллинга. Контроллинг является подходом к поддержке принятия решений на основе обработки информации и позволяет получить экспертную оценку состояния объектов и сформировать соответствующий набор адресных организационно-технических мероприятий.

Установлено, что задача оценки энергетических объектов - как один из этапов контроллинга - относится к классу задач многокритериальной оценки альтернатив в условиях неопределенности. Суть задачи заключается в нахождении решающего правила, позволяющего оценить большое незамкнутое множество альтернатив. Проведен анализ существующих методов решения задач подобного класса. На основе метода многокритериальной теории полезности разработан специализированный эвристический метод многокритериальной оценки энергетических объектов и установок.

В качестве оцениваемых альтернатив выступают различные виды энергетических объектов и установок, например, промышленно-отопительные котельные, тепловые сети, газораспределительные станции, линии электропередач и т. п. Вследствие сложности организационно-технической структуры исследуемых объектов задача оценки представляется в виде иерархической системы показателей. Верхний уровень основных направлений оценок согласуется с классами мероприятий по достижению целевой функцией оценки. Произвольное количество локальных направлений декомпозирует задачу оценки до уровня конечных критериев. Критерии оценки представлены функциями полезности. Определены основные виды кривой функции полезности и источники количественных ограничений функций, включающие нормативно-справочные значения оцениваемых показателей, экспертные данные, центры кластеров, полученные в результате статистической обработки данных мониторинга.

Предлагается формальное описание разработанного метода многокритериальной оценки. Пусть задано частично упорядоченное множество (Н,а), где Я -множество оценочных показателей, а - отношение частичного порядка «родитель-потомок». Множество Н обладает следующими свойствами.

1. Существует разбиение Н на непересекающиеся подмножества ¿', являющиеся уровнями иерархии:

Я=уГ; V/, */2 (0</,,/2 <т) глИг =0,

(3)

/=0

где т - количество уровней иерархии. При этом 1° - уровень цели, 1} - уровень основных направлений оценки, ¡}.....I"'-1 - уровни локальных направле-

тт

ний оценки, ^ - уровень критериев оценки.

2. Уровни иерархии состоят из оценочных показателей:

П = }(0 < /< т), (1 <у<«'), (4)

где п' - количество оценочных показателей на /' -м уровне иерархии. При этом показатель нулевого уровня р°, ¿°={/?0} - это интегральная оценка, а показатели т -го уровня р™ е Ь"' - это критерии оценки.

3. У каждого оценочного показателя, не являющегося критерием, существует множество потомков Р~ (т. н. «однородная группа»):

V 0 * т) 3 = |р'*[ е л р^ является родителем р^

;+1

(5)

4. У каждого оценочного показателя, кроме интегральной оценки р суще-

ствует множество родителей Р+, :

р)

бГ-1

л является потомком р)

(6)

5. Оценочные показатели, не являющиеся критериями, описываются тройкой: V р) (/ * т) р = {з), IV', V)), (1 <./ < ), (7)

где

л-', - название показателя; (Г- - множество весовых коэффициентов, являющихся функциями приоритета показателя относительно родителя

Р/

/Ы1

ка показателя, = ^ Ц'Г1 (р) )уГ' •

¿=1

6. Критерии оценки р"' е С" описываются шестеркой

„(Я /От гт II/ОТ „I „(Я „Л1\ /I

Р} = 'Л/ >"/ '"./'•*/ >у/ )' (1 ),

где

- функция полезности, устанавливающая зависимость между значением критерия х'" и его оценкой (полезностью) у"'; и"' - выражение для определения значения критерия на основе значений показателей мониторинга; х"' - значение критерия; V1" = /"' (х") - оценка критерия.

Принято, что весовые коэффициенты и»'-^-1) относительно родителя р'к* е Рр, определяются путем их попарного сравнения с точки зрения относительной важности. В соответствии с этим методом в результате опроса экспертов строится матрица А = (аЛ/) парных сравнений показателей однородной группы.

Г*

Элементы собственного вектора Лх (1 < х,/< к) построенной матри-

V '=1

цы выражают взаимные приоритеты элементов матрицы. Искомый весовой коэффициент »"'Д/гГ') - это нормированный элемент ЛЛ:

е,;

*=1

В простейшем случае весовые коэффициенты показателей однородной группы вычисляются по формуле

<(рГ1)=Т1-№

(10)

В результате применения метода ко множеству 5 = {¿¡,...,¿/,...,¿1^} (1 </<|^|) оцениваемых объектов каждому элементу ¿>,

ставится в соответствие значение интегральной оценки , которая получается в

результате рекурсивной аддитивной свертки дерева оценочных показателей. На множестве В вводится отношение порядка <, и элементы множества упорядочиваются на основе значений оценок . Объекты с интегральной оценкой ниже определенного экспертами порога <р образуют дефектную зону. На заключительном этапе применения метода составляется план мероприятий для объектов дефектной зоны на основе значений оценок локальных направлений этих объектов.

Разработана методика экспресс-оценки объектов децентрализованного теплоснабжения региона. В качестве оцениваемых альтернатив здесь выступают промышленно-отопительные котельные и тепловые сети. Методика позволяет

принять решение о включении проблемных котельных в программы мероприятий по пяти основным направлениям: оптимизация схемы теплоснабжения, модернизация и реконструкции оборудования котельных, реконструкция тепловых сетей, оснащение приборами учета, нормирование потребления топливно-энергетических ресурсов. В связи с этим система показателей включает пять основных направлений оценки. Уровень критериев оценки состоит из 14-и элементов. Для всех критериев на основе методов получения, анализа и обработки экспертной информации разработаны функции полезности, построена система весовых коэффициентов показателей.

Выполнена программная реализация методики в виде операционной надстройки над аналитическими метаданными хранилища данных системы.

Четвертая глава посвящена практическим вопросам организации энергетического мониторинга на базе проблемно-ориентированной информационно-аналитической системы ведения топливно-энергетических балансов (ИАС ТЭБ).

Для проектирования и реализации ИАС ТЭБ применяется методика автоматизированного проектирования корпоративных информационно-аналитических систем в энергетической сфере. Методика обеспечивает создание и реинжиниринг крупных информационных систем в процессе их длительного жизненного цикла с учетом изменений в предметной области и расширяющихся информационных потребностей. Технологической основой реализации методики автоматизированного проектирования информационных систем является комплекс инструментальных средств ИнфоВизор, разработанный в ИГЭУ.

Созданное на основе этого комплекса базовое решение ИАС ТЭБ систематизирует и интегрирует информацию по производству, покупке, распределению и потреблению энергетических ресурсов в регионе, обеспечивает информационную поддержку предпроектных и предынвестиционных исследований в целях поиска обоснованного решения задач, направленных на повышение энергетической безопасности и энергетической эффективности промышленности региона.

Предложена методика организации энергетического мониторинга на базе ИАС ТЭБ. Методика охватывает все виды организаций ТЭК, а применяемая балансовая структура организации показателей мониторинга исключает возможность двойного учета ресурсов. Этапы методики включают: построение модели ТЭК конкретного региона на основе предложенной информационной модели; организацию сбора информации; заполнение и сбор форм; загрузку данных в хранилище; аналитическую обработку информации; подготовку итоговых отчетов, программ мероприятий энергосбережения и повышения энергетической эффективности и надежности.

Энергетический мониторинг на основе ИАС ТЭБ внедрен в ряде областей, что подтверждается актами внедрения. Так, в Ивановской области топливно-энергетический баланс ведется с 2002 года. Ведение баланса, а также формы сбора показателей утверждены Указом губернатора. В настоящее время ведением системы занимается специально созданный отдел ТЭБ при Управлении прогнозирования, стратегического планирования и целевых программ Администрации облас-

ти. К настоящему времени мониторингом охвачено порядка пятисот энергетических предприятий и тысяча котельных. Накопленная семилетняя статистика мониторинга составляет порядка семидесяти тысяч значений показателей.

В 2007 году на базе ИАС ТЭБ Ивановской области был разработан «План развития и реконструкции ТЭК Ивановской области на период 2007 - 2012 года». При этом был выполнен анализ состояния энергетической безопасности региона, который был положен в основу структуры документа. На основе разработанной методики выполнены исследования систем теплоснабжения области. Выполнен прогноз полезного отпуска тепловой энергии с учетом показателей промышленного развития территорий.

В Ярославской области ИАС ТЭБ внедрена в 2009 году. Ведением системы занимается Департамент топлива, энергетики и регулирования тарифов Администрации области. Законодательно утверждены порядок ведения топливно-энергетических балансов, формы сбора показателей и методика их заполнения. На основе данных мониторинга 2008 года организовано информационное сопровождение реализации «Комплексной целевой программы «Энергосбережение в Ярославской области». В частности, разработан комплекс мероприятий в рамках подпрограмм «Энергоэффективность в промышленности», «Энергоэффективность в топливно-энергетическом комплексе», «Энергоэффективность в социальной сфере».

В заключении подведены итоги работы. Перечислены результаты и выводы, определены направления дальнейших исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Разработана информационная модель ТЭК региона в виде пятиуровневой структуры с уровнями иерархии «Территория/Отрасль» - «Энергетическое предприятие» - «Энергетический объект» - «Энергетическая установка» - «Предприятие-потребитель».

2. Разработана информационно-аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона, положенная в основу многоаспектной трансформации и комплексной аналитической обработки информации средствами операционного окружения СППР.

3. Разработан метод многокритериальной оценки энергетических объектов и установок в целях интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений по модернизации и реконструкции ТЭК, разработки адресных программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

4. Разработана методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики, которая позволяет принять решение о включении проблемных котельных в программы мероприятий по модернизации и реконструкции оборудования, оптимизации схемы теплоснабжения, реконструкции тепловых сетей, оснащению котельных приборами учета.

5. Разработана проблемно-ориентированная информационно-аналитическая система ведения топливно-энергетических балансов региона и предложена методика организации энергетического мониторинга на ее основе.

Степень решения поставленных задач и уровень полученных результатов, определяющих развитие методологии организации предпроектных и предынвестиционных исследований ТЭК с позиций обеспечения энергетической безопасности и энергетической эффективности промышленности региона на основе мониторинга и оценки состояния в рамках СППР, свидетельствуют о достижении цели диссертационной работы. Содержание диссертации отражено в следующих работах. Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК

1. Ратманова, И. Д. Информационная модель топливно-энергетического комплекса как основа анализа энергетической безопасности региона/ И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк// Информационные технологии. - 2009. - №9. - С. 9-15 (соискатель - 50%).

2. Ратманова И. Д. Организация мониторинга состояния ТЭК на региональном уровне / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк // Энергосбережение и водоподго-товка. - 2009. - №4. - С. 53-57 (соискатель - 50%).

3. Ратманова, И. Д. Подход к организации информационной поддержки государственной политики в сфере управления топливно-энергетическим комплексом региона / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк // Вестн. ИГЭУ. - 2006. -Вып. 4. - С. 57-61 (соискатель - 50%).

4. Ратманова И. Д. Об организации информационных взаимодействий в сфере управления топливно-энергетическим комплексом региона / И. Д. Ратманова, С. Д. Ко-ровкин, Н. В. Железняк // Весте. ИГЭУ. - 2005. - Вып. 5. - С. 87-91 (соискатель - 30%).

5. Ратманова И. Д. Подход к организации мониторинга состояния ТЭК в регионе / И. Д. Ратманова, С. Д. Коровкин, Н. В. Железняк // Вестн. ИГЭУ. - 2009. -Вып. 2. - С. 105-111 (соискатель - 40%).

Публикации в других изданиях

6. Ратманова И. Д. Информационная поддержка государственной политики в сфере ТЭК на региональном уровне / И. Д. Ратманова, С. Д. Коровкин, Н. В. Железняк // Сборник докладов международного форума «Информационные технологии в управлении» Нижний Новгород, 23-25 июня 2008 года. Секция «Информационные технологии в энергоресурсосбережении», С. 90-93 (соискатель - 20%).

7. Железняк Н. В. Информационная модель ТЭК как основа его развития и совершенствования / Н. В. Железняк, И. Д. Ратманова // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XV Бенардосовские чтения): Тез. докл. междунар. на-уч.-технич. конференции. - Иваново: ИГЭУ, 2009. - Т. 1. - С. 83 (соискатель - 50%).

8. Ратманова И. Д. Организация мониторинга состояния ТЭК - основа системы управления энергосбережением / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк // Энергетика. Энергосбережение. Экология. - 2010. - №17. - С. 40-41 (соискатель - 50%).

9. Ратманова, И. Д. Проектирование баз данных и разработка приложений в СУБД МегВазеЛчгеЬш!: учеб.-метод. пособие / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк; ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени

В. И. Ленина»,- Иваново, 2007,- 116 с (соискатель - 75%).

ЖЕЛЕЗНЯК Наталия Владимировна

СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РЕГИОНА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 15.07.20Ю.Формат 60x84 1/16. Печать плоская. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 115. ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина» 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Отпечатано в УИУНЛ ИГЭУ.

Оглавление.

Введение.

Глава 1. Информационная модель ТЭК региона как основа организации энергетического мониторинга.13 л

Выводы

Глава 2. Организация хранилища данных.

2.1. Концепция хранилищ данных как основа СППР.

2.2. Концептуальная модель ТЭК.

2.3. Многомерная аналитическая модель.

2.4. Многомерная аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий.

Выводы

Глава 3. Метод многокритериальной оценки состояния энергетических объектов и установок.

3.1. Технический контроллинг.

3.2. Многокритериальная теория полезности.

3.3. Метод многокритериальной оценки энергетических объектов и установок.

3.4. Методика экспресс-оценки объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики.

Выводы .!.

Глава 4. Реализация и применение энергетического мониторинга для оценки энергообеспеченности ^энергоемкости промышленности региона

4.1. Методика автоматизированного проектирования корпоративных ИАС в сфере энергетики.

4.2. Информационно-аналитическая система ведения топливноэнергетических балансов.

4.3. Методика организации энергетического мониторинга.

4.4. Результаты внедрения ИАС ТЭБ.

Выводы

Актуальность темы

В последние годы возрастает значимость энергетического фактора в обеспечении устойчивого функционирования промышленности, региона [46;, 47]. Состояние и перспективы развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК) определяют уровень энергетической безопасности промышленных предприятий, т. е. степень их защищенности от угрозы дефицита в обеспечении топливно-энергетическими ресурсами требуемого качества [30, 45]. Кроме того, эффективное использование энергетического потенциала является одним из резервов промышленного роста, обеспечивая снижение энергоемкости производства и повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции. В связи с этим вопросы совершенствования и развития региональных систем энергетики приобретают особую актуальность и являются одним из ключевых моментов промышленной политики региона.

ТЭК региона представляет собой сложный, многоуровневый, территориально распределенный, динамично развивающийся объект, имеющий длительный жизненный цикл. Сфера регионального ТЭК лежит на пересечении нескольких видов экономической деятельности, ведомственных вертикалей, государственных и частных организационных структур. Необходимость адаптации к изменяющимся внешним условиям актуализируют задачи управления развитием энергетических объектов. При этом ограниченность формализованных подходов к управлению, многоаспектность решаемых задач, многосвязанность исследуемых объектов, нечёткость и неоднозначность критериев, неполнота исходной информации затрудняют формирование эффективных и обоснованных решений, направленных на совершенствование и развитие систем энергетики. Такое положение дел обусловливают необходимость и, значимость организации информационной поддержки принятия решений; на основе мониторинга и оценки состояния в рамках систем поддержки принятия решений.

Мониторинг и оценка состояния систем открывают перспективы выполнения предпроектных и предынвестиционных исследований в целях поиска обоснованного: решения задач, направленных на создание инновационного и эффективного энергетического сектора, что является обязательным условием и предпосылкой развития ' промышленности. Актуальными являются следующие задачи: оценка энергетической безопасности региона' в целому отдельных территориальных образований, отраслей и предприятий в целях идентификации угроз надежности энергоснабжения потребителей, разработки программ развития и реконструкции ТЭК с учетом тенденций и перспектив развития промышленности; информационная поддержка инновационно-инвестиционной политики в сфере ТЭК, направленной на снижение энергоемкости и повышение энергетической эффективности производства, включая технический контроллинг в сфере энергоснабжения, разработку планов мероприятий энергосбережения, оценку эффективности инновационных проектов; информационное сопровождение процесса регулирования взаимоотношений между поставщиками и потребителями топливно-энергетических ресурсов посредством механизмов топливно-энергетических балансов [9, 20], прогнозирования энергопотребления и анализа балансовых структур, согласование стратегий развития энергетических компаний и промышленных комплексов, координация усилий всех участников программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности в регионе.

В условиях отсутствия эффективных механизмов регулирования взаимоотношений между промышленными и инфраструктурными комплексами повышение энергетической безопасности и энергетической эффективности производства возможно только при системном комплексном подходе к реализации решений на основе применения системного анализа [1], исследования топливно-энергетических балансов и организации г многоаспектного взгляда на ТЭК региона в целом.

В настоящее время основным источником сведений о состоянии ТЭК является Федеральная служба государственной статистики (Росстат). Однако статистические формы сбора обладают рядом особенностей, ограничивающих их применение для организации эффективной информационной поддержки" принятия решений по вопросам развития систем энергетики, обеспечения энергетической безопасности и эффективного использования энергетического потенциала. Во-первых, Росстат охватывает своим мониторингом не все предприятия энергетики, а в основном только крупных производителей и потребителей топливно-энергетических ресурсов; остальные энергетические предприятия учитываются в итоговых " статистических цифрах путем применения: специальных формул «досчета». Такое загрубление несущественно на уровне отраслей, федеральных округов и страны в целом, однако неприемлемо для организации, на уровне территориальных образований качественной и многоаспектной оценки состояния объектов энергетики с целью поддержания их жизненного цикла и подбора конкретных мероприятий энергосбережения и повышения их энергетической эффективности. Во-вторых, формы Росстата делятся на группы по разделам иерархического классификатора видов экономической деятельности (ОКВЭД). В этом справочнике энергетика не выделяется в самостоятельный раздел; различные аспекты функционирования в рамках определенного ресурса разнесены по нескольким веткам ОКВЭД. Например, для получения представления о функционировании газовой отрасли региона потребуется сопоставить несколько статистических форм из разделов «Добыча сырой нефти и природного газа», «Производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара и горячей воды», «Оптовая и розничная торговля», «Деятельность сухопутного транспорта». Такое положение затрудняет процесс формирования многосторонней и полноценной картины состояния ТЭК региона. Кроме того, из-за отсутствия унифицированного классификатора показателей деятельности организаций и видов энергетических ресурсов, зачастую бывает трудно сопоставить информацию о некотором объекте, полученную из разных статистических форм. В-третьих, получение в Росстате данных первичного наблюдения (информации «в лицах») является весьма сложной, трудоемкой и дорогостоящей задачей.

Таким образом, данные Росстата не могут обеспечить формирование полноценной картины состояния ТЭК региона. Такое положение дел обуславливает необходимость создания системы энергетического мониторинга, обеспечивающего информационную поддержку решения, задач, направленных на создание инновационного и эффективного энергетического сектора:

Мониторинг и оценка состояния ТЭК, принятие решений по развитию и реконструкции объектов энергетики невозможны, без организации адекватной автоматизированной информационной, поддержки, современный подход к которой основан на использовании концепции хранилищ, данных корпоративных информационно-аналитических систем (ИАС) и систем; поддержки принятия решений (СППР) [78].

Методологической основой исследования послужили труды Н.И. Воропая, В.В. Бушуева, С.М. Сендерова, A.A. Лукьянца, В.К. Паули,, И.Д1 Ратмановой [25, 33, 45, 73]; Э. Кодца, У. Инмона, К. Дейта, Р. Кимбалла, Э. Спирли [6, 11, 34, 49, 56, 57]; Т. Саати, О.И. Ларичева, В.А. Кострова, Б.Ф. Фомина, И.В: Прангишвили, В.Н. Нуждина [13, 14, 23, 27, 36].

Следует отметить, что в существующих работах внимание преимущественно уделяется либо узкой отраслевой специфике организации мониторинга и оценки состояния энергетических объектов и установок, либо разработке и применению широкого спектра когнитивных и имитационных моделей, байесовских интеллектуальных технологий в рамках ситуационных центров для информационной поддержки и управления ТЭК регионов и страны в целом. Вместе с тем, вопросы организации информационной основы для работы таких моделей и систем либо не рассматриваются, либо предлагаются математические модели мониторинга, не обладающие достаточной простотой и адаптивностью к , специфике и динамично меняющимся условиям развития региональных систем энергетики. Недостаточно проработаны вопросы определения состава и структуры ТЭК региона, необходимые на этапе информационного моделирования; не очерчен круг задач, специфичных различным уровням иерархии организационной структуры энергетики, не определены исходные данные (показатели мониторинга) для решения этих задач и источники получения этих данных. Имитационные методы поддержки принятия решений, ориентированные на сценарное («что будет, если.») и целевое («что надо, чтобы.») прогнозированйе, не дают возможности получить комплексную картину текущего состояния дел в сфере энергетики, оперативно оценить это состояние, выработать план .первоочередных энергосберегающих мероприятий, что особенно важно в условиях ограниченности финансовых ресурсов.

Таким образом, необходимо построение информационной модели, а также методов оценки состояния'энергетических объектов, обеспечивающих информационную поддержку энергоэффективного и инновационного пути развития региональной энергетики как обязательного условия и предпосылки промышленного роста. Исходя из этого была сформулирована цель, диссертационной работы. ,

Цель и задачи работы

Повышение энергетической эффективности промышленности региона; посредством: организации информационной поддержки принятия решений по совершенствованию и развитию ТЭК.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач.

1. Разработка информационной модели ТЭК региона, являющейся основой организации мониторинга его состояния.

2. Разработка информационно-аналитической модели топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий для проведения многомерного анализа результатов энергетического мониторинга в среде поддержки принятия решений.

3. Разработка метода многокритериальной оценки объектов энергетики, предназначенного для определения объектов, нуждающихся в модернизации и реконструкции.

4. Разработка методики экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики в целях составления плана адресных энергосберегающих мероприятий.

5. Разработка проблемно-ориентированной информационно-аналитической системы ведения топливно-энергетических балансов поставщиков и потребителей энергетических ресурсов (ИАС ТЭБ), а также методики организации энергетического мониторинга на основе ИАС ТЭБ.

Объект исследования

Предпроектные и предынвестиционные исследования ТЭК, направленные на реконструкцию и развитие энергетических объектов в целях обеспечения энергетической безопасности промышленности региона, снижения энергоемкости производства и повышения конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Предмет исследования .

Энергетический мониторинг, .организация комплексной аналитической обработки накопленной информации и оценка состояния объектов" ТЭК в целях информационной поддержки принятия решений по управлению развитием систем энергетики как одного из ключевых моментов промышленной политики, региона.

Методы исследования*

При решении поставленных, задач в диссертационной работе; использованы, методы системного: анализа, теория баз; данных,, теория информационных систем, теория принятия решений, теория множеств, теория графов, методы объектно-ориентированного проектирования;

Научная новизна

В диссертации предложены научно обоснованные технологические разработки, имеющие существенное значение для обеспечения эффективного, инновационно-инвестиционного пути развития регионального ТЭК.

Получены следующие основные результаты, обладающие научной новизной.

1. Построена информационная модель ТЭК региона в целях идентификации исследуемой системы и организации системного подхода к исследованию вопросов повышения энергетической эффективности промышленности. Модель представляет собой пятиуровневую структуру с уровнями иерархии «Территория/Отрасль» - «Энергетическое предприятие» - «Энергетический объект» - «Энергетическая установка» — «Предприятие-потребитель» - в сочетании с территориальной, отраслевой, ведомственной и управленческой иерархиями объектов Мониторинга.

2. Разработана информационно-аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона, поддерживающая многоаспектную трансформацию и комплексную аналитическую обработку информации на основе средств операционного окружения СПШ\ Структура модели представлена множеством областей однородных значений показателей с соответствующими правилами извлечения значений, что дает возможность учесть все основные особенности, характерные для задач повышения, энергетической эффективности.

3. Разработан метод многокритериальной оценки; энергетических объектов и установок, являющийся инструментом предпроектных • и, предынвестиционных исследований в задачах развития и реконструкции регионального ТЭК. Разработана; методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики на основе результатов энергетического мониторинга: Методика позволяет на основе предложенной иерархической системы критериев выполнить оценку и ранжирование объектов теплоснабжения, принять решение о включении, проблемных котельных в программы мероприятий по модернизации и реконструкций . оборудования, оценить перспективы промышленно-экономического развития территорий. ; : :

4. Разработана проблемно-ориентированная информационноаналитическая: система: ведения топливно-энергетических балансов поставщиков и потребителей энергетических ресурсов (ИАС ТЭБ).

Область исследования

Работа выполнена в соответствии с паспортом специальности ВАК РФ 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям), пункты 9, 10, 12 и 13.

На защиту выносятся следующие результаты:

1) информационная модель ТЭК региона;

2) гиперкубическая многомерная информационно-аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий региона;

3) метод многокритериальной оценки энергетических объектов и установок;

4) методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики.

Практическая ценность результатов работы

1. Входящие в состав ИАС ТЭБ развитые инструментальные средства обеспечивают интегрированность, адаптивность и тиражируемость системы, что позволяет существенно снизить финансовые и трудовые затраты на ее реинжиниринг с учетом изменений в исследуемой предметной области и расширяющихся информационных потребностей, а также применить заложенные в систему модели, методы и инструментарий для организации энергетического менеджмента на предприятии.

2. Разработанная методика экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной; теплоэнергетики позволяет в сжатые сроки оценить весь комплекс объектов теплоснабжения региона, выявить дефектные зоны и составить .план адресных энергосберегающих мероприятий, что позволяет организовать проектные работы и целевое инвестирование, посредством мониторинга проследить отдачу капиталовложений. • - ю . '

3. Формируемые в процессе комплексной аналитической! обработки накопленной" информации^ корпоративные справочники, методы оценки; системы отчетов, планы энергосберегающих, мероприятий и т. д. составляют важный, информационный; ресурс, поддерживающий^ принятие решений5 по; эффективному использованию энергетического потенциала региона;

Реализация результатов работы*

Разработанные модели и методы, а также реализующие их программные средства внедрены в следующих организациях.

1. Отдел промышленности, малого и среднего предпринимательства Департамента экономического развития и торговли администрации Ивановской области - «Автоматизированная информационная система ведения топливно-энергетического баланса».

2. Отдел промышленности и топливно-энергетического комплекса Департамента топливно-энергетического комплекса и тарифной политики администрации Костромской области - «Автоматизированная информационная система ведения топливно-энергетического баланса».

3. ООО РСК «ТЭР» г. Ярославль - «Программный комплекс расчета нормативов на производство и передачу тепловой энергии».

4. Отдел технической экспертизы и энергосбережения Департамента топлива, энергетики и регулирования тарифов администрации Ярославской области - «Информационно-аналитическая система ведения топливно-энергетических балансов».

Автоматизированная информационная система ведения топливно-энергетического баланса Ивановской области использована при разработке «Плана, развития и реконструкции топливно-энергетического комплекса Ивановской области на период 2007 - 2912 годы».

Разработанные модели и методы внедрены в учебный процесс ИГЭУ на. кафедре ПОКС на практических занятиях по курсу «Базы данных» и «Системы искусственного интеллекта», которые ведутся автором.

Практическая ценность работы подтверждается актами внедрения.

Апробация работы/

Материалы диссертации . представлены на международных, всероссийских, региональных конференциях и семинарах: Международная- научно-практическая конференция

Энергообеспечение и энергосбережение - региональный аспект",

11

Ярославль, 2008, 2009 гг.;

- Международный форум «Информационные технологии в управлении», Нижний Новгород, 2008 г.; '

- Международная научно-техническая конференция «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XV Бенардосовские чтения), Иваново, 2009 г.;

- Международная конференция «Энергоэффективность и энергосбережение. Законодательная и нормативная база. Новые энергоресурсосберегающие технологии и оборудование», Пермь, 2009 г.;

- Межрегиональная отраслевая конференция «Управление энергозатратами (энергоменеджмент) и оптимизация энергопотребления предприятия», Ижевск, 2010 г.;

- Межрегиональная специализированная выставка «Энерго- и ресурсосбережение. Экология», Ярославль, 2010 г.;

- Межрегиональная выставка-презентация и конференция «Инвестиционная и инновационная деятельность в жилищно-коммунальном комплексе Ивановской области», Иваново, 2010 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 работ, включая 5 статей, 3 публикации тезисов докладов в трудах всероссийских и международных конференций. Основные результаты работы опубликованы в 5 статьях в журналах и сборниках трудов, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 87 наименований, и трех приложений. Работа изложена на 166 листах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 9 таблиц.

выводы

1. Методы и средства автоматизации проектирования корпоративных ИАС позволяют существенно снизить временные и финансовые затраты на их проектирование и реинжиниринг в процессе жизненного цикла с учетом изменений в исследуемой предметной области и расширяющихся информационных потребностей. В основу положена метауровневая архитектура хранилища данных, основанная на взаимодействии согласованных слоев метаданных.

2. Разработанная проблемно-ориентированная информационно-аналитическая система ведения топливно-энергетических балансов, систематизирующая и интегрирующая информацию по производству, покупке, распределению и потреблению энергетических ресурсов в регионе, обеспечивает информационную поддержку предпроектных исследований в целях реконструкции и развития ТЭК региона. Система используются для составления ежегодных отчетов о балансах топливно-энергетических ресурсов, анализа состояния энергетической безопасности территорий, выявления тенденций и прогнозирования, разработки программ мероприятий энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

3. Использование в качестве технологической платформы инструментального комплекса ИнфоВизор обеспечивает независимость ИАС ТЭБ от типа СУБД, а также ее оперативную адаптацию к особенностям структуры ТЭК конкретного региона без перепрограммирования посредством настройки метаданных.

4. Предложенная методика организации энергетического мониторинга на базе ИАС ТЭБ позволяет оперативно наладить механизм рассылки, сбора, загрузки и обработки информации. Используемые в процессе мониторинга развитые инструментальные средства обеспечивают интегрированность, адаптивность и тиражируемость системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышение энергетической эффективности промышленности' региона, включая снижение энергоемкости производства и предотвращение угроз надежному энергоснабжению предприятий, предполагает совершенствование и развитие объектов региональных систем энергетики. Несмотря на актуальность задачи, вопросы организации информационной основы для решения задач управления развитием энергетических систем не имеют полноценного решения.

Разработана информационная модель ТЭК региона в виде пятиуровневой структуры с уровнями иерархии «Территория/Отрасль» — «Энергетическое предприятие» — «Энергетический объект» — «Энергетическая установка» — «Предприятие-потребитель». Организованная в рамках модели типология энергетических предприятий, объектов и установок, определяются видом используемого ресурса и видом деятельности в сфере ТЭК. В основе организации показателей мониторинга лежат топливно-энергетические балансы.

Разработана концептуальная модель хранилища данных, положенного в основу создания СППР, которая обеспечивает технологическую основу организации мониторинга ТЭК.

Разработана информационно-аналитическая модель топливно-энергетических балансов территорий, отраслей и предприятий, позволяющая извлекать из хранилища данных численную информацию в многомерном базисе измерений и положенная в основу многоаспектной трансформации и комплексной аналитической обработки информации средствами операционного окружения СППР. В отличие от традиционно применяемых в данном случае поликубических моделей, характеризующихся сложной разветвленной структурой и непростыми механизмами согласования многомерных кубов, предложенная модель является гиперкубической и построена с учетом всех особенностей, характерных рассматриваемой сфере применения.

Разработан метод многокритериальной оценки состояния энергетических объектов и установок в целях интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений по модернизации и реконструкции объектов ТЭК. Метод является более простым и универсальным по сравнению методами на основе имитационных моделей, которые, как правило, ориентированы на прогноз возможных состояний, а не на комплексную оценку текущего состояния объектов энергетики и подбор мероприятий по повышению энергетической эффективности объектов' с низкой оценкой.

Разработана методика предпроектной экспресс-оценки состояния объектов промышленной и коммунальной теплоэнергетики, которая позволяет принять решение о включении проблемных котельных в программы мероприятий по оснащению приборами учета, реконструкции тепловых сетей, оптимизации схемы теплоснабжения, модернизации и реконструкции оборудования котельных. Формируемые на основе методики программы энергосбережения являются более достоверными и обоснованными по сравнению с программами, которые в существующей практике составляются по заявкам и предложениям муниципальных образований.

Разработана проблемно-ориентированная' информационно-аналитическая система ведения топливно-энергетических балансов региона на базе технологической . платформы инструментального комплекса ИнфоВизор, что обеспечивает независимость системы от типа СУБД, а также ее оперативную адаптацию к особенностям структуры ТЭК конкретного региона без перепрограммирования посредством настройки метаданных.

Предложена методика организации энергетического мониторинга на базе ИАС ТЭБ. В отличие от модели мониторинга Росстата, преложенная методика охватывает все виды организаций ТЭК и виды энергетических ресурсов, исключает возможность двойного учета, позволяет оперативно наладить механизм рассылки, сбора, загрузки и обработки информации. Используемые в процессе мониторинга развитые инструментальные средства обеспечивают интегрированность, адаптивность и тиражируемость системы.

Степень решения поставленных задач и уровень полученных результатов, определяющих развитие методологии организации предпроектных и предынвестиционных .исследований ТЭК с позиций обеспечения энергетической безопасности и энергетической эффективности промышленности региона на основе мониторинга и оценки состояния в рамках СППР, свидетельствуют о достижении цели диссертационной работы.

1. Анфилатов, В. С. Системный- анализ в управлении : учеб. пособие /

2. B. С. Анфилатов, А. А. Емельянов, А. А. Кукушкин. ; под ред. А. А. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с.

3. Архипенков, С. Я. Хранилища данных. От концепции до внедрения /

4. C. Архипенков, Д. Голубев, О. Максименко. М. : Диалог-МИФИ, 2002. -528 с.

5. Башлыков, А. А. Экспертные системы поддержки принятия решений в энергетике / А. А. Башлыков, А. П. Еремеев; под. ред. А.Ф: Дьякова. М. : Изд-во МЭИ, 1994. - 216 с.

6. Буч, Г. Язык UML. Руководство пользователя / Г. Буч, Д. Рамбо, А. Джекобсон. М.: ДМК, 2000. - 432 с.

7. Дейт, К. Дж. Введение в системы баз данных / К. Дж. Дейт. СПб. : Издательский дом «Вильяме», 2000. - 848 с.

8. Дюк, В. Data Mining: учеб. курс / В. Дюк, А. Самойленко. СПб : Питер, 2001 -368 с.

9. Елисеева, И. И. Общая теория статистики: учеб. / И. И. Елисеева, М. М. Юзбашев; под ред. И.И. Елисеевой. М. : Финансы и статистика, 2004. -656 с.

10. Ерофеев, Е. Л. Ситуационный центр РЭК как инструмент тарифной политики в регионе / Е. Л. Ерофеев, А. А. Лукьянец, А. Г. Чернов // Вестн. ФЭК России. 2004; - № 1. - С. 170-177.

11. Кап лай, Р. С. Сбалансированная система показателей. От стратегии к действию / Р. С. Каплан, Д. П. Нортон. — МГ; ЗАО «Олимп-Бизнес», 2005;320с. . .

12. Кодд, Э. Ф. Расширение реляционной модели для лучшего отражения семантики / Э. Ф. Кодд //СУБД. 1996. - № 5-6. - С. 163-192.

13. Козырев М. А. Автоматизация проектирования систем интеллектуальногоанализа данных (в сфере энергетики и регионального управления): автореф. дис. . канд. техн. наук / Козырев Михаил Александрович. Иваново, 2004. - 17 е.: ил. -Библиогр.: с. 16-17.

14. Костров, А. В. Основы информационного менеджмента : учеб. пособие / А. В. Костров.- М. : Финансы и статистика, 2004. — 336 с.

15. Ларичев О. Н. Теория и методы принятия решения, а также Хроника событий в Волшебных странах: Учебник М. : Логос, 2000. - 296 с.

16. Лешек, А. М. Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML : пер. с англ. / А. М. Лешек.- М. : Издательский дом «Вильяме», 2002. 432 с.

17. Лисянский, К. Архитектурные решения и моделирование хранилищ и витрин данных / К. Лисянский Электронный ресурс. // Директор ИС. 2002.- № 3. Режим доступа: http://www.osp.ru/cio/2002/03/005.htm.

18. Львов, В. Создание систем поддержки принятия решений на основе хранилищ данных / В. Львов // СУБД. 1997. - № 3. - С. 30-40.

19. Маклаков, С. В. Bpwin и Erwin. CASE-средства разработки информационных систем / С. В. Маклаков. М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. -304 с.

20. Мелентьев, Л. А. Энергетический баланс. Терминология / Л. А. Мелентьев. М. : Наука, 1973. - 32 с.

21. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining/ А. А. Барсегян и др.. СПб. : БХВ-Петербург, 2004. - 336 с.

22. Мюллер, Р. Дж. Базы данных и UML. Проектирование / Р. Дж. Мюллер. -М. : ЛОРИ, 2002.-420 с.

23. Папков, Б. В. Терминология современной электроэнергетики / Б. В. Папков ; Нижегородский государственный технический университет. — Н.

24. Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии гос. службы, 2006. 92 с.

25. Педерсен, Т. Б. Технология многомерных баз данных / Т. Б. Педерсен, К. Йенсен // Открытые системы. 2002. - № 1. — С. 45-50.

26. Прангишвили, И. В. Системный подход и общесистемные закономерности / И. В. Прангишвили. М. : СИНТЕГ, 2000. - 528 с.

27. Пржиялковский, В. В. Сложный анализ данных большого объема: новые перспективы компьютеризации / В. В. Пржиялковский // СУБД. 1996. -№ 4. - С. 71-83.

28. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархии / Пер. с англ. М. : Радио и связь, 1989. - 316 с.

29. Савельев, В. А. Методика энергетической безопасности регионов на примере Ивановской области / В. А. Савельев // Повышение эффективности работы энергосистем: тр. ИГЭУ. М. : Энергоатомиздат, 2002. - Вып. 5. -С. 54-66.

30. Сахаров А. А. Принципы проектирования и использования многомерных баз данных (на примере Oracle Express Server) // СУБД. 1996. - № 3. -С. 44-59.

31. Сахаров, А. А. Концепция построения и реализации информационных систем, ориентированных на анализ данных / А. А. Сахаров // СУБД. 1996. - № 4. - С. 55-70.

32. Сендеров С.М. Методология и практика исследования проблем энергетической безопасности России с выделением роли газовой отрасли: автореф. дис. докт. техн. наук / Сендеров Сергей Михайлович. Иркутск, 2008. - 43 с.

33. Спирли, Э. Корпоративные хранилища данных. Планирование, разработка, реализация : пер. с англ. Т. 1. / Э. Спирли. М. : Издательский дом «Вильяме», 2001. - 400 с.

34. Федоров, В. Стандарты обмена данными в электроэнергетике / В. Федоров Электронный ресурс. // Открытые системы. 2005. - № 9. — Режимдоступа: http://www.osp.ru/os/2005/09/380385/.

35. Фомин, Б. Ф. Моделирование производственных систем : учеб. пособие для вузов / Б. Ф. Фомин, В. Б. Яковлев. Киев : Выща школа, 1992. - 191 с.

36. Хан, Д. Планирование и контроль: концепция контроллинга : пер. с нем. / Д. Хан ; под ред. и с предисл. А. А. Турчака, Л. Г. Головача, М. Л. Лукашевича. М.: Финансы и статистика, 1997. - 800 с.

37. Харрингтон, Д. Проектирование объектно-ориентированных баз данных: пер. с англ. / Д. Харрингтон. М. : ДМК Пресс, 2001. - 272 с. (Серия «Для программистов»).

38. Чаудхури, С. Технология баз данных в системах поддержки принятия решений / С. Чаудхури, У. Дайал, В. Ганти Электронный ресурс. // Открытые системы. 2002. - № 1. - Режим доступа: http://www.osp.ru/os/2002/01/180955/.

39. Чен, П. Модель "сущность-связь" шаг к единому представлению данных / П. Чен // СУБД. - 1995. - № 3. - С. 137-157.

40. Черноморов Г.А. Теория принятия решений: Учебное пособие / Юж,-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: Ред. журн. «Изв. вузов. Электромеханика» .-2002.-276 с.

41. Шапот, М. Интеллектуальный анализ данных в системах поддержки принятия решений/ М. Шапот // Открытые системы. — 1998. — № 1. С. 30—35.

42. Щавелев, Л. В. Способы аналитической обработки данных для поддержки принятия решений / Л. В. Щавелев // СУБД. 1998. - № 4-5.

43. Энергетическая безопасность. Термины и определения / под. ред. Н. И. Воропай. М. : ИАЦ Энергия, 2005. - 60 с.

44. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Распоряжение Правительства РФ от 28 августа 2003 г. № 1234-р

45. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты российской федерации. Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ

46. Энергоаудит и нормирование расходов энергоресурсов : сб. метод.материалов / НГТУ, НИЦЭ. Н. Новгород, 1998. - 260 с.

47. Data Cube: A Relational Aggregation Operator Generalizing Group-By, Cross-Tab and Sub-Totals / J. Gray et al. // Data Mining and Knowledge Discovery. 1997. - № 1. - P. 29-53.

48. Davlin, B. Data Warehouse: From Architecture to Implementation / B. Davlin. -New York : Addison-Wesley, 1996.

49. Demarest, M. Building the Data Mart / M. Demarest // DBMS. 1994. - № 7 (July).-P. 44-50.

50. Firestone, J. Dimentional Modeling and E-R Modeling in the DataWarehouse / J. Firestone // White Paper. 1988. - № 8. - June 22.

51. Han, J. OLAP Mining: An Integration of OLAP with Data Mining / J. Han // Proc. IFIP Conf. Data Semantics, Chapman & Hall. CRC, Boca Raton : Fla. - 1997.

52. Inmon, W. H. Building The Data Warehouse (Second Edition) / W. H. Inmon. NY : John Wiley. - 1993.

53. Kimball, R. A Dimentional Modeling Manifesto / R. Kimball // DBMS. -1997. Vol. 10. -№ 9. - September. - P. 59-72.

54. Kimball, R. Features for Query Tools / R. Kimball // DBMS. 1997. - Vol. 10. - № 2. - February. - P. 4-7.

55. Kimball, R. Meta Meta Data Data / R. Kimball // DBMS. 1998. - Vol. 11.-№3.-March.-P. 18-21.

56. Kimball, R. Turbocharge Your Query Tools // DBMS. 1997. - Vol. 10. - № 10.-October.-P. 14-17.

57. Kimball, R. The Data Warehouse Lifecycle Toolkit: Expert Methods for Designing, Developing and Deploying Data' Warehouses / R. Kimball. S.I. : John Wiley & Sons, Inc, 1998.

58. OMG Model Driven Architecture Электронный ресурс. / www.omg.org.

59. Электрон, дан. Б.м.: Object Management Group. - Режим доступа: http://www.omg.org/mda, свободный. — Яз. англ.

60. Parsaye, К. OLAP 4 and Data Mining: Bridging the Gap / K. Parsaye // Database Programming and Design. — 1997. № 2.

61. Parsaye, K. Surveying Decisión Support: New Realms of Analysis / K. Parsaye // Database Programming & Design. 1996. - № 4.

62. SQL Server 2000 Электронный ресурс. / www.microsoft.com. -Электрон. дан. [Б.м.] : Microsoft. - Режим доступа: http://www.microsoft.com/products/ , свободный. — Яз. англ.

63. Программный комплекс ИнфоВизор как среда поддержания жизненного цикла корпоративных информационных систем / С. Д. Коровкин, И. А. Левенец, И. Д. Ратманова, Л. В. Щавелев // Вестн. ИГЭУ. 2004. - Вып. З.-С. 71-79.

64. Развитие автоматизированной информационной системы ведения топливно-энергетического баланса Ивановской области : отчет о НИР : №ГР 0120.0 506099;138

65. Инв.№ 0220.0 505591 / И. Д. Рахманова и др. ; Федеральное агентство; по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет>>.—М., 2005: -141 с.

66. Ратманова, И. Д. Интеграция информации по показателям топливно-энергетического баланса региона / И. Д. Ратманова, Л. В. Щавелев // Повышение эффективности работы энергосистем : тр. ИГЭУ. — М. : Энергоатомиздат, 2003. Вып. 6. — С. 460-467.

67. Ратманова, И. Д. Интеллектуальный анализ данных, ориентированный на применение в сфере энергетики / И. Д. Ратманова // Вестн. ИГЭУ. 2004. -Вып. 4.-С. 124-130.

68. Ратманова, И. Д. Методика автоматизированного проектирования корпоративных информационно-аналитических систем в сфере энергетики / И. Д. Ратманова//Вестн. ИГЭУ. 2004. - № 5. - С. 108-113.

69. Ратманова, И; Д. Организация контроллинга качества в среде поддержки принятия решений / И. Д. Ратманова // Вестн. ИГЭУ. 2005. - Вып. 4. - С.52.60.

70. Ратманова И. Д. Об организации информационных взаимодействий в сфере управления топливно-энергетическим комплексом региона / И. Д. Ратманова, С. Д. Коровкин, Н. В. Железняк // Вестн. ИГЭУ. 2005. - Вып. 5. -С. 87-91.

71. Ратманова, И. Д. Подход к организации информационной поддержки государственной политики в сфере управления топливно-энергетическим комплексом региона / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк // Вестн. ИГЭУ. — 2006. Вып. 4. - С. 57-61.

72. Ратманова И. Д. Подход к организации мониторинга состояния ТЭК в регионе / И. Д. Ратманова, С. Д. Коровкин, Н. В. Железняк // Вестн. ИГЭУ. 2009. - Вып. 2. - С. 105-111.

73. Ратманова И. Д. Организация мониторинга состояния ТЭК на региональном уровне / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. — №4. - С. 53-57.

74. Ратманова, И. Д. Информационная модель топливно-энергетического комплекса как основа анализа энергетической безопасности региона/ И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк// Информационные технологии. 2009. - №9. — С. 9-15.

75. Ратманова И. Д. Организация мониторинга состояния ТЭК — основа системы управления энергосбережением / И. Д. Ратманова, Н. В. Железняк // Энергетика. Энергосбережение. Экология. 2010. — №17. — С. 40-41.