Доповідь: Економіка промисловості

К.е.н. Фадєєва І.Г.

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Україна

Постановка задачі координації в інтегрованій ієрархічній системі управління нафтогазовим підприємством, що базується на синергетичних засадах

Нафтогазова промисловість як системна цілісність, що забезпечує розвиток економіки, являє собою системно-синергетичну єдність виробництва і логістики. Показниками, що відображають [1] наявність синергетичних ефектів виробництва є: обсяги видобутку нафти, газу, газового конденсату (сукупні і граничні); продуктивність праці та обладнання; обсяг і структура витрат; час освоєння нових свердловин; виробнича гнучкість та ін., а логістики: ефективність системи постачання; оптимальність запасів труб, цементу, нафти і газу; ефективність організації, транспортування нафти, газу, газового конденсату, пластової води; відповідність рівня доставки і виконання замовлень; налагодженість роботи логістичного ланцюга.

В процесі функціонування на нафтогазовому підприємстві (НГП) відбуваються зміни під впливом зовнішніх та внутрішніх факторів.

До зовнішніх факторів відносяться [2]: загальний стан економіки держави, регіону, нафтогазовидобувної галузі; стан ринку та положення НГП на цьому ринку; рівень інфляції; рівень платоспроможного попиту та рівень доходів споживачів; податкова та кредитна політика уряду; законодавчі акти по контролю за діяльністю підприємства; зовнішньо-економічні зв’язки та ін.

Впливати на ці фактори НГП не в змозі, але може адаптуватися до їх впливу, оскільки вони суттєво впливають на його діяльність. Керівники НГП повинні їх враховувати при аналітичних оцінках і прийнятті управлінських рішень, а також слідкувати за їх змінами та координувати свою діяльність.

До внутрішніх факторів відносяться: галузева приналежність НГП, стан основних фондів, об’єм оборотних активів, розмір боргових зобов’язань, розмір витрат та їх динаміка у порівнянні з грошовими доходами, стан майна і фінансових ресурсів, темпи видобутку нафти, газу і газового конденсату та ін.

Керівництво НГП може впливати на ці фактори, оскільки вони є керованими, і корегувати їх вплив на техніко-економічні показники НГП, яке є складною системою.

Для опису такої системи зручно [3] використовувати цілі і плани PL, зовнішні і внутрішні ресурси RO, RI; виконавців EX, процес PR, перешкоди DT, контроль SV, управління RD, ефект EF. Тобто система управління НГП може бути описана множиною:

S = {PL, RO, RI, EX, PR, DT, SV, RD, TF},

яка забезпечує певну поведінку в умовах навколишнього середовища.

Отже, НГП можна віднести до складних цілеспрямованих обмежено само організованих систем, які характеризуються у будь-який період функціонування нестаціонарністю, стохастичністю, нелінійністю, багатомірністю і функціонують в умовах апріорної та поточної невизначеності.

Це обумовлює пошук способів спрямованої самоорганізації синтезу методів управління такою системою, функціонування якої зв’язане з дією не вимірюваних зовнішніх і внутрішніх факторів.

Створення інтегрованої системи управління НГП на синергетичних засадах передбачає розв’язання задачі координації роботи підсистем, яка в умовах ринкової транзиції дає змогу забезпечити найкращі техніко-економічні показники функціонування підприємства.

В складі підприємства можна виділити [3] такі основні функціональні сфери (страти): техніко-економічне планування – ; кадри - ; праця і зарплата - ; фінанси - ; матеріально-технічне постачання - ; реалізація (збут) продукції - ; реконструкція та реінженірінг - ; виробництво - .

Тоді загальна мета управління НГП записується як об’єднання

,

де І - мета, яка реалізується кожною стратою .

При такій декомпозиції може виявитися, що ряд страт не бере участі у досягненні поставленої мети, тобто немає значення для майбутньої системи управління. Проте, для досягнення такої мети як максимум прибутку або мінімум собівартості необхідним є охоплення системою управління всіх структурних елементів об’єкта, які беруть участь в формуванні прибутку (собівартості), тобто необхідна інтегрована скоординована система управління. Тоді такі показники як мінімум витрат, максимум продуктивності, зменшення витрат енергії формуються (досягаються) саме в результаті управління кожною стратою.

Розв’язанням задачі координації є визначення взаємодії підсистем, при яких управління, оптимальні за критеріями ефективності кожної з підсистем, є також оптимальними за загальним критерієм для НГП в цілому.

Координація є складною задачею ієрархічної системи управління НГП, яка базується на таких принципах координації [4] як: прогнозування взаємодій, узгодження взаємодій, оцінка взаємодій.

Принципи прогнозування взаємодій реалізується, коли координація здійснюється шляхом задавання змінних взаємодій координуючих підсистем, що відповідає проміжним завданням. Принцип узгодження взаємодій передбачає модифікацію локальних функцій мети за допомогою параметрів, які задаються координатором. Це відповідає проміжним цінам. Принципи оцінки взаємодій можна розглядати як узагальнення принципу прогнозування взаємодій на випадок, коли в підзадачах нижнього рівня координатором задаються області допустимих значень змінних взаємодії підсистем.

Передбачається, що при функціонуванні підсистем НГП можуть виникнути конфліктні ситуації. Для ефективного функціонування інтегрованої системи управління НГП важливими є умови координуємості та сумісності під задач управління. Ці умови гарантують розв’язання загальної задачі, якщо існує розв’язок кожної з підзадач.

Структура інтегрованої системи управління НГП наведена на рис.1.

Рисунок 1 – Структура інтегрованої системи управління НГП

На рис.1 прийняті такі позначення: ПСБ – підсистема буріння свердловин, ПСВ – підсистема видобування нафти, ПСС – підсистема сепарації, ПСПГ - підсистема підготовки газу, ПСПН – підсистема підготовки нафти, ПСПВ – підсистема підготовки води, ПСТГ – підсистема транспортування газу, ПСТН – підсистема транспортування нафти, ПСТВ – підсистема транспортування пластової води, U₁ ÷ U₁₀ – управління; АСРБ, АСРВ, АСРС, АСРПГ, АСРПВ, АСРПН, АСРТГ, АСРТН, АСРТВ, АСРЗВ – системи автоматичного регулювання процесами буріння, видобування, сепарації, підготовки газу, води, нафти; транспортування газу, нафти, води; закачування пластової води в нагнітальну свердловину; СОБ, СОВ, СОС, СОПГ, СОПН, СОПВ, СОТГ, СОТН, СОТВ, СОЗВ – система оптимізації процесів буріння, видобування, сепарації, підготовки газу, нафти, води; транспортування газу, нафти, води; закачування пластової води в нагнітальну свердловину; ДП, ОЦ – диспетчерський пункт і обчислювальний центр; х_з1-10 – вектор управління (завдання змінних стану), що визначаються в і-й задачі оптимізації; х_к – вектор агрегованих змінних для і-ої підсистеми; х_{0 1-10} – вектори інформації про оптимізацію і-ої підсистеми.

Оскільки реалізація рішень підзадач нижнього рівня завжди забезпечує досягнення загальної мети функціонування, то підзадачі системи сумісні. Якщо припустити, що існує розв’язок загальної задачі управління НГП, то існують і розв’язки підзадач оптимального управління підсистемами та координації їх роботи. Це одна з необхідних умов сумісності підзадач ієрархічної системи управління НГП. Окрім того, ще однією умовою сумісності є коректність загальної задачі та підзадач управління в інтегрованій ієрархічній системі управління НГП. Слід зазначити, що для системи управління НГП особливого значення набуває оцінка впливу наближеного характеру математичних моделей, що може привести до нечітких рішень, а також до недопустимих похибок в розв’язанні задач управління на основі цих моделей.

Отже можна сформулювати такі основні положення для забезпечення умов сумісності підзадач ієрархічної системи управління НГП:

- підзадачі управління підсистемами нижнього рівня (АСРПН, АСРТГ, АСРТН, АСРТВ, АСРЗВ) повинні бути коректними;

- алгоритм розв’язку задачі координації має забезпечувати пошук таких дій координації, при яких рішення підзадач нижнього рівня відповідає екстремуму загального показника ефективності НГП (прибутку);

- алгоритми рішення підзадач нижнього рівня інтегрованої системи управління НГП та підзадачі координації повинні бути стійкими по відношенню до обчислювальних похибок.

Література

1. Гошовська О.В. Стратегічне управління підприємством на синергетичних засадах: автореф.дис.на здобуття наук.ступеня канд..економ.наук, спец. 08.06.01 «Економіка, організація і управління підприємствами» / О.В.Гошовська. – Львів, 2002. – 21 с.

2. Білономірова Я.М. Стійкість функціонування підприємств як головний критерій їх економічної безпеки / Я.М.Білономірова // Економіка: проблеми теорії та практики. Зб.наук.праць. Вип.258, том.1, Дніпропетровськ: ДНУ. – 2009. – С.119-127.

3. Журавлев Ю.В.Синергетический подход к управлению технологическими процессами строительного предприятия / Ю.В.Журавлев // Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем управління організаційно-технічними комплексами: програм. І матеріали міжнар.наук.-техн. конф., 26-27 листопада, 2009. – К.: НУХТ, 2009. – С.62-63.

4. Ладанюк А.П. Основи системного аналізу: [навчальний посібник] / А.П.Ладанюк. - Вінниця: Нова книга. – 2004. – 173 с.