CC BY
29
К 90-ЛЕТИЮ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО»
экологических аспектов роль играет и оценка требований законодательных и нормативных документов, определяющих природоохранную деятельность предприятия. Не вдаваясь в рассуждения о выполнимости требований, отметим, что организации всегда выигрывают, создавая и обновляя перечень документов федерального, регионального, отраслевого уровней, действие которых на них распро стр аняется.
Библиографический список
1. Курьянов, В.К. Оценка транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог в системе автоматизированного проектирования / В.К. Курьянов, Ю.А. Поцков, А.В. Скрыпников. - Воронеж: ВГЛТА, 2001.- 149 с.
2. Лэсдон, Л. Оптимизация больших систем / Л. Лэс-дон. - М.: Наука, 1975. - 432 с.
3. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных выбросов предприятий. ОНД-86. Гос-комгидромет. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 93 с.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
и транспортировки лесопродукции с учетом
ИХ ВЛИЯНИЯ НА РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОдСТВА
Транспорт оказывает существенное воздействие на территориальное размещение лесопромышленных предприятий, на процессы специализации и кооперирования производства. Влияние его проявляется в двух направлениях. С одной стороны, транспорт выступает как производственный ресурс (ограничивающий фактор), с другой - расходы транспорта выступают как составляющая затрат и, следовательно, влияют на размещение производства, его специализацию и кооперирование.
В проблеме учета транспортного фактора при планировании выделяются два круга методических вопросов: как оценить существенность транспортного фактора и как формировать нормативную базу по транспорту для задач размещения и развития производства (то есть определить величины транспортных расходов по элементам транспортной сети). Чем меньше требуется дополнительных затрат на транспорт, тем относительно выгоднее возить продукцию дальше. Это создает предпосылки для концентрации и специализации производства. С другой стороны, чем больше требуется затрат на транспорт, тем выгоднее сокращать дальность перевозки (целесообразнее рассредоточивать производство) [1].
Модель оптимального размещения выпуска однородной продукции с учетом минимизации совокупных затрат на производство и транспорт может быть записана в таком виде
min З1 = min I f (Q)+II j (1)
\i=l i=1 j=1
при ограничениях
Qi = I Q, * m?" , j=i i = 1, m; (2)
m Qj = IQ, * p j • j =1 n; (3)
J- 1 Q, ^ 0 (4)
где i, j - индексы возможных пунктов про-
изводства и соответственно пунктов потребления продукции;
Q, M don - объемы производства и соответственно предельно допустимые их величины в -ом пункте;
Q. - интенсивность транспортно-экономической связи между пунктами i и пунктами j;
f (Q) - функция производственных затрат в -ом пункте;
C.. - удельные транспортные затраты на перевозки между пунктами i и j;
P, Qj - необходимый объем потребления и соответственно объем доставляемой в j -й пункт продукции.
Из анализа модели (1-4) можно установить, что определяющее влияние на размещение производства оказывает не абсолютный уровень транспортных затрат, а дифференциация их по различным связям: чем меньше эта дифференциация, тем слабее
С.И. СУШКОВ, проф. каф. производства, ремонта и эксплуатации машин ВГЛТА, д-р техн. наук
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2013
167
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ. ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМПЛЕКС
влияние транспорта. При малых или относительно постоянных затратах оптимальный план отыскивается из условия минимума только производственных затрат.
На практике задачи размещения и развития производства решаются при следующих условиях.
1. Пункты и объемы потребления рассматриваемой продукции фиксированы, критерий - минимум приведенных затрат на производство и транспортировку продукции.
2. Оптимизация размещения выполняется по всему предполагаемому объему выпуска продукции (а не только его прирост).
3. В экономико-математических моделях транспортные блоки имеют линейную структуру с постоянными коэффициентами целевой функции - значениями удельных показателей транспортных затрат, не зависящими от объема перевозок.
4. Расчеты выполняются изолированно по отдельным вариантам без непрерывного обмена информацией, поэтому суммарные загрузки транспортных объектов потоками всех родов лесопотоков еще неизвестны.
Показатели транспортных затрат должны отражать лишь дополнительные составляющие, объемов и направлений перевозок грузов и т.д. Затраты в расчетах и в составе используемых показателей транспортных затрат не учитываются.
При решении транспортных оптимизационных задач предполагается, что найденные транспортно-экономические связи на этом этапе и транспортные потоки будут осуществляться в реальных текущих грузопотоках. Возникает проблема модификации исходной информации и процедуры решения с целью снижения отрицательного влияния хозяйственного механизма при реализации решения. Здесь можно выделить три следующих этапа:
а) подготовка информации для решения задачи о размещении;
б) выбор решения по минимуму приведенных затрат;
в) реализация принятого решения (определение рациональных потоков сырья и готовой продукции по минимуму тарифных плат).
Если тарифы совпадают с соответствующими дифференциальными удельными приведенными транспортными затратами, то потери качества решения не происходит.
Таким образом, проблема учета транспортного фактора в рассматриваемых задачах требует не только оптимизационного подхода на основе критериев экономической эффективности, но и учета особенностей, которые вносит в реализацию оптимизационных планов специфика действующего производственного механизма.
Рассмотрим модель размещения пунктов потребления (хранения, переработки) лесопродукции и задачи функционирования лесных предприятий в разных условиях хозяйствования.
Все они преобразуются в блочно-диатональные линейные задачи, если зафиксировать значения некоторых переменных. Рассмотрим проблему в общем сетевом ракурсе.
Минимизировать
{Crx + fy)} (1)
при ограничениях
Ax + F(y) > b (2)
x > 0, y e S, (з)
где x - и-мерный вектор;
А - постоянная матрица;
C - и-мерный вектор констант.
Если зафиксировать значение у, то (1-3) переходят в задачу линейного программирования. Величинаfy) - функция (возможно нелинейная) р - мерного вектора у, F(y) - вектор - функция, S - произвольное подмножество EP.
Многие важные в практическом отношении задачи могут быть приведены к виду (1-3). Если Sr - множество р-векторов с неотрицательными целочисленными компонентами, а F, f - линейны, то (1-3) окажется задачей линейного программирования.
В соответствии с этим алгоритм задачи (1-3) решают в следующей последовательности: вначале фиксируется некоторое значение y e S и решается задача минимизировать Crx при ограничениях
Ax > b - F(y*). (4)
Затем на основе решения двойственной задачи определяется возможность улучшения решения, полученного на первом шаге, и нахо-
168
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2013
К 90-ЛЕТИЮ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО»
дится новое значение вектора у. Таким образом, полностью используются преимущества частичной линейной задачи, что особенно важно, когда матрица А имеет специальную структуру (например, блочно-диагональную или транспортного типа). В этом случае задача (4) сравнительно легко решается. Эти преимущества не реализуются при использовании алгоритмов, в которых л; и у изменяются одновременно [1].
При формулировке задачи используются как дискретные, так и непрерывные переменные (дискретные - строить или не строить предприятие или склад, непрерывные соответствуют объемам производства и поставок продукции). Условия одной из таких задач в сетевой форме представлены на рис. 1. Поясним этот рисунок.
Существующее предприятие Р0 обслуживает потребителей C+C4. Возможно строительство нового предприятия Рп и склада W.
Так как новое предприятие и склад можно организовать согласно зависимости
(5), то при решении данной задачи необходимо оценить четыре разных варианта. Для каждого варианта определим минимальные суммарные издержки (производственные и транспортные). Если будет осуществляться строительство только одного нового предприятия Р на полную мощность затраты (затраты - 20), то существующее (более «дорогое») предприятие будет выпускать продукции 10 единиц (затраты - 15). Понятно, что если таких вариантов немного, то подобная процедура поиска оптимального решения путем прямого перебора, вероятно, является наиболее эффективной.
Функция текущих затрат, представленная на рис. 2, учитывает хорошо известный факт: с увеличением мощности предприятия возрастают условно-постоянные затраты, однако их увеличение компенсируется снижением условно-переменных затрат, что отражает преимущества крупных предприятий (то есть на таких предприятиях затраты на единицу продукции меньше, чем на мелких предприятиях). Сведение задачи размещения к задаче линейного программирования, представленной в формуле (5), позволяет, как правило, сделать процедуру перебора вариантов более эффективной [2].
Введем обозначения:
г. - спрос j-го потребителя;
C. - удельные транспортные затраты на перевозку единицы груза из пункта потребителю j;
х.. - объем перевозок из пункта i в пункт j;
mk - количество продукции, производимой (накапливаемой) предприятием (складом i) при работе по £-ому варианту (с затратами на прирост единицы продукта, равными Sik);
J, Jw, Jc - множества номеров пунктов производства, складов и потребителей соответственно.
Переменные m.k ограничены сверху и снизу и должны удовлетворять дополнительным условиям из-за наличия взаимоисключающих вариантов мощности к.
Рис. 1. Сетевая форма условий задачи производства и
распределения продукции
Рис. 2. Характер изменения функции текущих затрат
на производство в зависимости от производственной мощности предприятий
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2013
169
