Автоматизированное проектирование судовых энергетических установок |
Страница 9 из 32
МОДЕЛИ ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ Основные положения методики анализа эффективности В процессе проектирования объектов любого уровня ведется обоснование принимаемых технических решений – это основное содержание процесса проектирования. Принимаемые решения должны быть технически допустимыми и оптимальными – лучшими из возможных по значению критерия оптимальности. СЭУ – часть сложной технической системы – судна, и в процессе ее проектирования должен оптимизироваться объект верхнего иерархического уровня – судно. Для морских транспортных судов критерием оптимальности является критерий экономической эффективности, в качестве которого применяется норма прибыли – отношение ежегодной прибыли от эксплуатации судна П к капитальным вложениям в его создание Kс: Годовой объем прибыли можно представить как разницу между доходами от эксплуатации судна Д и расходами на его функционирование Р: Доходы от эксплуатации судна поступают в виде платы за перевозку грузов: где Рг – грузоподъемность судна, т; Kгп – коэффициент технического использования грузоподъемности – средневзвешенный коэффициент загрузки судна; Fr – фрахтовая ставка, зависящая от вида перевозимого груза и бассейна эксплуатации судна, долл за тонно-милю (в случае перевозки разнородных грузов необходимо осреднение этой величины); Zр – среднее число рейсов за год. Расходы, связанные с эксплуатацией судна, разделяют на первоначальные, или единовременные, и текущие, или постоянные. Первые выступают в виде капитальных вложений - стоимости постройки или приобретения судна Кс. Годовые текущие расходы Ртек – сумма расходов на топливо Рт, смазочные и обтирочные материалы Рсм, амортизацию Ра, текущий ремонт Рр, снабжение Рсн, содержание экипажа Рэк, навигационные Рн и косвенные Ркос расходы: . Различия между капитальными и текущими расходами достаточно условны. Судовладелец, как правило, не имеет свободных денег и приобретает суда на капитал, взятый под проценты в банке. За пользование капиталом производятся ежегодные отчисления О: . где Но – норматив годовых отчислений за пользование капиталом, равный в общем случае учетной банковской ставке. Таким образом, фактическими расходами на эксплуатацию судна являются «приведенные затраты» – сумма текущих расходов и платы за пользование капиталом, вложенным в постройку судна: где Ен – прогноз учетной банковской ставки. Глобальный критерий эффективности – норма прибыли, рассчитанная по объекту верхнего иерархического уровня – судну, недостаточно чувствителен к изменениям состава и параметров СЭУ [16]. Для обоснования технических решений по вспомогательному оборудованию и системам СЭУ предложено [23], [24] применение так называемых «согласованных» критериев эффективности, являющихся приложением к данной проблеме метода системного анализа. Согласно последнему в качестве критерия эффективности выбираемого технического решения выступает приращение глобального критерия по сравнению с базовым вариантом, не включающим этого решения. Анализируется лишь небольшая часть СЭУ – объект, непосредственно включающий данное техническое решение («объект проектирования»), что снижает величину погрешности и позволяет объективно выбрать лучшее решение, оптимизирующее судно. Значение согласованного критерия складывается из приращения локального критерия по объекту проектирования и поправки на изменение его системно-важных параметров [25]: , где Kr лок – локальный критерий экономической эффективности - приведенные затраты по объекту проектирования; – частные производные от глобального критерия эффективности на изменение системно-важных параметров объекта проектирования. Частные производные могут приниматься по данным базового варианта; – конечные приращения системно-важных параметров. Для расчета составляющих критериев экономической эффективности при оптимизации технических решений по СЭУ требуется определение следующих экономических и технических показателей судна, СЭУ и энергетического оборудования:
Ниже рассмотрено программное обеспечение, предназначенное для определения составляющих глобальных, локальных и согласованных критериев эффективности в процессе автоматизированного проектирования СЭУ. Отдельно следует рассмотреть вопрос об обеспечении достоверности экономических расчетов. Модели экономического анализа разрабатываются с использованием корреляционных зависимостей, полученных обработкой статистических данных, собранных в определенном временном интервале – в основном в начале 80-х годов. Для применения этих зависимостей при определении капитальных затрат в другом временном интервале используется следующая методика:
Достоверность определения текущих расходов обеспечивается их индексацией на основе следующей методики:
В табл.2.1 приведены значения индексов затрат, реализованных в моделях экономического анализа. Аналогичные коэффициенты введены для индексации стоимости комплектующего оборудования СЭУ (табл.2.2). Таблица 2.1 Коэффициенты индексации элементов моделей экономического анализа
Таблица 2.2 Коэффициенты индексации стоимости оборудования СЭУ
Значение индексов, равное 1,0, означает, что долларовые затраты определены на уровне цен начала 80-х годов. Проектировщик, обладающий более достоверной информацией о значениях индексов затрат, может откорректировать результаты, получаемые с применением базовых моделей, внеся изменения в файлы INDEX.DAT и INDOB.DAT, где расположены индексы затрат – переменные, представленные в табл.2.1 и 2.2. Корректировка таблиц индексов затрат позволяет проводить оптимизационные исследования в условиях прогнозируемого изменения конъюнктуры рынка. При проведении оптимизационных расчетов всегда имеет место сравнение вариантов. Поскольку сравнение всегда относительно, не требуется обратное вычисление рублевой цены. Последняя может потребоваться, например, при анализе целесообразности приобретения тех или иных изделий на внутреннем рынке. Для определения рублевого выражения стоимости цена в долларах, определенная выше, умножается на действующий курс Московской межбанковской валютной биржи, что дает рублевую оценку, близкую к реальной стоимости на внутреннем рынке.
|