Metelyova Elena Sergeevna 2016 (1217712), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Используя информацию, показанную на фрагментах матриц и сетке «Альтернатива – Время», построим рекуррентные уравнения для точек А4,15 и А7,18.
1 шаг:
…
2 шаг: …
Полученные экономически эффективные стратегии развития облика по элементам исследуемой системы с поэтапным наращиванием их мощности являются базовой основой для последующего агрегирования результатов по системе ВСМТУ в целом, с анализом устойчивости принимаемых решений (в условиях недостаточности информации по прогнозу грузовой работы) на основе формирования области эффективных стратегий позволяющих установить диапазон возможного изменения облика системы ВСМТУ в целом.
3. Формирование области экономически эффективных стратегий этапного развития облика и мощности ВСМТУ для реализации контейнерного транзита
3.1. Анализ факторов влияющих на формирование области экономически эффективных стратегий
Одним из важнейших вопросов при разработке инновационного проекта этапного развития облика и мощности сложной социо – технико – экономической транспортной системы ВСМТУ является проблема агрегирования локальных решений по элементам системы в единое целое.
Как показали исследования, выполненные в работах [48,47], посвященных развитию МТС и МТУ, наиболее эффективным решением при агрегировании локальных результатов развития элементов системы в единое целое является формирование области эффективных альтернатив, которая позволяет учесть не только различные прогнозы Гп(t), но и влияние работы элементов на конечный результат.
В настоящем исследовании по аналогии с [47] под областью эффективных стратегий (ОЭС) предлагается понимать совокупность экономически эффективных и близких к ним стратегий этапного изменения облика и мощности элементов ВСМТУ и системы в целом, по которым результат работы превышает суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные расходы в пределах принятого горизонта расчета.
Главными влияющими факторами на формирование ОЭС являются:
-
уровень цен на реализацию транспортных услуг;
-
объемы перевозок (исполненные и прогнозные);
-
качество и производительность эксплуатационной работы по элементам системы, влияющие на уровень эксплуатационных расходов;
-
скорость доставки грузов и обеспечение их сохранности.
В качестве основного критерия для формирования ОЭС принимаем интегральный эффект
, (3.1)
где – результат работы i-го элемента системы в t–й год расчетного периода (для морского транспорта:
, для железнодорожного:
) Т - тариф;
– суммарные строительно-эксплуатационные расходы по i-му элементу системы в t–й год расчетного периода времени Т;
– коэффициент дисконтирования;
i = 1, 2,…, n – количество элементов, входящих в систему ВСМТУ;
– параметр управления, принимает два значения: 1 – элемент работает в t–й период времени, 0 – элемент не работает (отказ).
Результат работы системы зависит от величины аккордных ставок в работе МТП и тарифа на железнодорожных транспортных звеньях , работы сортировочной и припортовых станций. Изменение стоимости транспортных услуг на единицу продукции следует регулировать в тесной увязке с международными ценами. Превышение цены транспортных услуг международного уровня приведет к потере конкурентоспособности отечественного транспорта в реализации контейнерного транзита.
Цена транспортных услуг тесно связана с перспективными объемами контейнерного транзита. Увеличение объемов при соответствующих инфраструктурных преобразованиях приведет к снижению стоимости транспортных услуг (С(t)) без изменения результата работы системы (R(t)), что, в свою очередь, повысит конкурентоспособность транспортной системы РФ в международных перевозках.
Низкие уровни качества и производительности эксплуатационной работы по элементам системы существенно влияют на уровень эксплуатационных расходов, скорость доставки грузов и обеспечение их сохранности. Подтверждение этих выводов сделано в работе [49] и наглядно показывает уровень производительности элементов контейнерных терминалов в ведущих морских портах АТР в среднем за год (в тыс. TEU) (табл. 3.1.1) в сравнении с портами РФ.
Таблица 3.1.1 – Производительность контейнерных терминалов в ведущих морских портах АТР в среднем за год (в тыс. TEU)
Морские порты АТР | Производительность портального крана | Производительность на 1 га терминала | Производительность на 1 м прич. стенки | Общий грузооборот терминалов, млн. TEU |
Сингапур (ЮВА) | 150,0 | 44,0 | 0,575 | 31,700 |
Шанхай (КНР) | 150,2 | 38,0 | 0,520 | 32,530 |
Пусан (Ю. Корея) | 159,8 | 32,0 | 0,580 | 22,490 |
Нагоя (Япония) | 142,0 | 22,0 | 0,550 | 5,410 |
Сиэтл (США) | 90,3 | 22,5 | 0,594 | 4,310 |
Мельбурн (Австралия) | 85,2 | 15,0 | 0,460 | 2,580 |
Владивосток (ВКТ) | 73,5 | 14,4 | 0,408 | 0,456 |
МТП Ванино | 20 | 4,0 | 0,090 | 0,30 |
Анализ данных таблицы 3.1. показал, что производительность работы элементов МТП в ведущих морских портах АТР в разы выше этих показателей в РФ , что связанно с неудовлетворительным состоянием инфраструктуры отечественных МТП (старение основных фондов до 60-70%, низкий уровень механизации и, как следствие, неудовлетворительные технологические действия портовиков
Анализ составляющих критерия (3.1.1) и заявленной цели исследования показал, что границы ОЭС определяют:
-
принятый горизонт расчета Т;
-
норма дисконта Е и коэффициент дисконтирования t;
-
принятые к расчетам величины тарифов и аккордных ставок;
-
сценарий развития экономики региона и возможные прогнозные значения контейнерного транзита;
-
суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные расходы;
-
результат работы элементов и системы в целом на каждый год расчетного периода.
Для построения ОЭС и корректировки ее границ в зависимости от влияющих факторов рассмотрим ее содержательную и математическую постановку.
Формирование области эффективных стратегий изменения облика и мощности ВСМТУ является сложной многовариантной задачей, зависящей от облика системы и количества влияющих факторов, подлежащих учету.
Разработанная во второй главе методика позволяет на основе декомпозиции системы ВСМТУ решить задачу формирования экономически эффективных и близких к ним стратегий этапного наращивания мощности по элементам. Дальнейшая работа ЛПР с полученными результатами затруднена отсутствием формализованных ограничений области применения тех или иных схем развития элементов исследуемой системы.
Для ликвидации указанных трудностей сформулируем содержательную постановку для решения задачи формирования области эффективных стратегий изменения облика и мощности элементов ВСМТУ и системы в целом, для упрощения работы ЛПР при разработке инновационного проекта, которая будет выглядеть следующим образом:
Требуется для всех элементов сложной социо-технико-экономической системы ВСМТУ сформировать такие области экономически эффективных стратегий, которые позволят с минимальными дисконтированными строительно- эксплуатационными расходами ( ) получить максимальный интегральный эффект в пределах принятого горизонта расчета и прогнозных значений грузовой работы по пропуску контейнерного транзита.
По аналогии с работой [47] в пределах любого элемента системы ВСМТУ математический критерий для формирования ОЭС может быть представлен следующим выражением:
(3.2)
При этом следует отметить, что все возможные стратегии, имеющие интегральный эффект (Эi > 0) могут быть приняты к реализации и, как отмечено в [47], если результат работы системы будет существенно превышать , то можно ставить вопрос о снижении тарифов (аккордных ставок).
По аналогии с решением задачи формирования ОЭА развития МТС [47] математическую постановку формирования ОЭС развития облика и мощности ВСМТУ можно представить в виде трехэтапной расчетной процедуры:
На первом этапе минимизируется критерий:
(3.3)
Второй этап максимизирует критерий:
(3.4)
На третьем этапе сопоставляются результаты и затраты:
(3.5)
Формирование ОЭС для разных прогнозов Гп(t) может установить диапазон практической устойчивости решений, позволяющий учесть недостаточность информации при прогнозе грузовой работы.
3.2. Разработка методики формирования области эффективных стратегий развития облика и мощности ВСМТУ для реализации контейнерного транзита
Прежде чем приступить к разработке методики формирования области эффективных стратегий развития облика и мощности системы ВСМТУ, рассмотрим пример поиска ОЭС на локальном элементе системы.
Пусть по методике, разработанной в п. 2.2, построена оптимальная стратегия изменения облика и мощности сортировочной станции (рис. 3.2.1). По аналогии с работой [47] рассмотрим последовательность действий для построения ОЭС.
Rt
Рисунок 3.2.1 – Иллюстрация примера поиска ОЭС
На рисунке 3.2.1 сплошной линией показана экономически эффективная стратегия, имеющая
(3.6)
минимум критерия – суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные расходы. Пунктиром показаны близкие к экономически эффективным схемы этапного изменения структуры и мощности сортировочной станции.Сопоставим по шагам на t = 5, 10, 15 и 20 годы горизонта расчета Т, результат работы системы