Термины "возникновение" и "синтез" мы будем понимать, как синонимы, относя первый больше к естественным неживым системам, второй — больше к искусственным системам, оба — к естественным живым системам.
Теория возникновения и синтеза систем (теория ВСС) является развитием теории ОТС применительно к стадии возникновения и синтеза (см. рис. 15а). Предметом исследования теории ВСС являются системы, эволюционирующие от момента появления первых признаков системы (момент t0) до начала стационарного устойчивого функционирования системы (момент tН). Отображение материального объекта-носителя системы в системное пространство М на интервале (t0, tН) должно показывать, что при $$\black t\leq t_0$$ носитель системы не обладал свойствами, к которым относится функция системы F, и соответствующее, функциональное подпространство пусто. При $$\black t\geq t_H$$ носитель, в форме вновь образованной на нем системы, обладает новым свойством-функцией системы, которая, вместе со всеми своими характеристиками, может быть отображена в функциональное подпространство F.
"Кинетика любой системы необходимо должна предшествовать ее структуре" [146].
Применим теорию алгебры логики [46, 131]. Функция системы порождается взаимодействием системы, ее базы и внешней среды (6.9). Это отношение может быть детализировано в системном пространстве М:
$$\black <s_{ij}, s_{ijk}>S\wedge <s_{ij}, s_{ijk}>B\wedge <s_{ij}, s_{ijk}>\rightarrow F (7.1)$$.
Поскольку объединение S, B и V эквивалентно материальному пространству R:
$$\black S\cup B\cup V\sim R (7.2)$$,
то F можно рассматривать как порождение R в границах G:
$$\black F=F(S\cup B\cup V)_G, F=F(R)_G (7.3)$$.
Рассматривая в (7.1) все значения sijk характеристик sij как элементарные высказывания, истинные (1) или ложные (0), мы можем факт существования системы с функцией F оценить функцией алгебры логики fF:
$$\black f_F(x_{ijk}), x_{ijk}= \begin{cases} 0,\text{если}s_{ijk} \text{отсутствует}\\ 1,\text{если}s_{ijk} \text{присутствует}\\ \end{cases} (7.4),$$
определяемой истинностной таблицей и подчиняющейся аксиомам алгебры логики.
В функциональном подпространстве Fi истинностная функция fF отображается как одна из характеристик sij со значениями sijk=0 или 1.
Функция fF может быть представлена, как показано в (3.2), (3.3), в конъюнктивной и дизъюнктивной нормальной форме:
$$\black f_F\sim\wedge x_{ijk}, f_F\sim\vee x_{ijk} (7.5)$$,
где $$\black\wedge$$ — конъюнкция по всем элементам, $$\black\vee$$ — дизъюнкция по всем элементам.
Назовем элементы xijk событиями и зададим вероятностную меру (или просто вероятность) функции системы — PF(aijk), удовлетворяющую аксиомам Определения 14. События аijk являются элементарными для каждого sij и образуют полную систему несовместимых событий:
$$\black a_{ij1}\vee a{ij2}\vee\cdots\vee a_{ijn}=1 (7.6)$$,
т. е. каждая характеристика s может принимать лишь одно значение из n возможных. Тогда вероятность порождения функции системы (7.1) определяется по отношению к независимым характеристикам sij:
$$\black P_F(a_{ijk})=\prod_j P(a_{ijk}) (7.7)$$,
где P(aijk) — вероятность элементарного события.
Если какое-либо значение а характеристик системы фиксировано и вероятность этого события $$\black P(a)\neq 0$$, тогда может быть вычислена условная вероятность события аijk относительно события а:
Pa(aijk)=P(a aijk)/P(a) (7.8).
Если все значения характеристик sijk имеют условную вероятность относительно каких-то а, то вероятность порождения функции системы, вместо (7.7), будет иметь вид:
$$\black P_F(a_{ijk})=\prod_j P_a(a_{ijk}) (7.9)$$
Возможна комбинация безусловных (7.7) и условных (7.9) вероятностей, возможно, также, введение условных вероятностей для каждого значения sijk.
В функциональном подпространстве Fi вероятность PF(aijk) отображается как одна из характеристик sij со значениями sijk на отрезке [0, 1].
Проведем интерпретацию отношений порождения системы (7.1), возможность отображения возникновения системы истинностной функцией fF и вероятностной мерой PF.
ГИПОТЕЗА 6. Способность материи к организации (также как и к противоположному свойству — дезорганизации) носит случайный характер.
Синтез систем носит вероятностный характер [168, 182].
(рис 24) Вероятностные схемы возникновения систем.
(а) — все элементарные события независимы, (б) — часть элементарных событий независима, другая часть — зависима, (в) — все элементарные события зависимы.
Любая другая альтернатива ГИПОТЕЗЕ 6 не имеет логического начала. В соответствии с ГИПОТЕЗОЙ 6 могут быть рассмотрены 3 вероятностных схемы возникновения систем (рис. 24). Во всех трех схемах система возникает, если fF=1 и все конъюнкции КНФ, определяющие наличие требуемого значения sijk требуемого параметра sij системы, истинны. Но в случае (а) система возникает из неорганизованной материи (пример: все естественные неживые системы); в случае (б) система возникает частично из неорганизованной материи, а частично — из уже организованной в форме других систем (пример: все естественные живые системы); в случае (в) система возникает из уже организованной материи в форме других систем (пример: все искусственные системы). Теперь, если в вероятностных схемах заменить fF на PF, xijk на аijk, а реальным объектам приписать наборы постоянных параметров (а1 ... аn), то аналогично определяется вероятность возникновения системы: (а) PF — произведение безусловных вероятностей независимых событий; (б) PF — произведение безусловных вероятностей независимых событий и условных вероятностей зависимых событий, где условия — параметры (а1 ... аn); (в) PF — произведение условных вероятностей зависимых событий.
В теории эволюции Ч. Дарвина вероятностные переходы — это механизм самоорганизации живых систем в форме естественного отбора. "...Сейчас этот механизм все чаще понимается как универсальный, действующий также и на добиологическом и на постбиологическом (т. е. социальном) уровнях развития материи" [32].
Таким образом, любая живая система имеет вероятность возникновения, сравнимую с 1, только потому, что эта вероятность в основном условная, по отношению к биосфере [111]. Аналогично, вероятность синтеза человеком искусственной системы имеет порядок 1 только потому, что это вероятность условная, по отношению к цивилизации [111]. Сами же вероятности возникновения как биосферы, так и цивилизации очень малы, соответственно, малы и полные вероятности возникновения как живых, так и искусственных систем.
Функция системы F, в соответствии с (6.4), определяется характеристиками своих системообразующих свойств sij:
F=F(sij) (7.10).
Характеристики sij, как мы уже установили, носят случайный характер, а их значения sijk образуют полную систему несовместимых событий. Соответственно, функция F является случайной функцией и к ее изучению можно привлекать теорию случайных функций [30].
Случайной функцией будем называть функцию, которая в результате возникновения и синтеза системы может принять тот или иной конкретный вид (внутреннюю функциональную структуру). Конкретный вид случайной функции назовем ее реализацией. Случайная функция характеризуется математическим ожиданием M[F], дисперсией D[F] и другими характеристиками.
Математическое ожидание функции системы — это ее наиболее устойчивое оптимальное выражение. Дисперсия функции системы — это характеристика ориентировочной зоны устойчивости системы и зоны поиска оптимального состояния системы.
Практическим исследованием процессов возникновения и синтеза систем занимаются частно-научные теории: естественных неживых систем - теории астрономии, физики, химии и т. д.; естественных живых систем — теории биологии; искусственных систем — теории соответствующих наук, где синтез осуществляется проектированием.
В области возникновения и синтеза естественных неживых систем мы ограничимся теми примерами, которые приведены ранее. Естественные живые системы более подробно рассмотрим при изложении эволюции систем. В данном разделе приведем примеры синтеза искусственных систем.
* ПРИМЕР 1. Синтез энергоблока АЭС [165].
Упростим задачу, исключив из рассмотрения общестанционные системы и оборудование, АСУТП. В составе энергоблока будем рассматривать только основное энергетическое оборудование: реактор, тепло-силовое оборудование, электротехническое оборудование — т. е. атомную энергетическую установку (АЭУ).
А. СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ СИНТЕЗ.
I этап. Определение системы, ее базы, внешней среды и границ. (Выделение АЭУ из топливно-энергетического комплекса страны.)
Задача 1.1. Структурирование внешней среды. (Внешние системы: ядерная энергетика, машиностроение, электроэнергетика, теплоснабжение, окружающая среда и др.)
Задача 1.2. Установление отношений системы и ее базы с внешней средой. (Связи АЭУ с внешними системами как в технологическом (производственном), так и в территориальном разрезах.)
Задача 1.3. Структурирование внешних отношений. (Внешняя исходная и внешняя обратная информация.)
Задача 1.4. Распределение внешних отношений между показателями и характеристиками системы и ее базы: (Обратная внешняя информационная связь включает следующие характеристики и показатели АЭУ:)
(а) Характеристики и показатели внешних экономических отношений системы и ее базы в статике и в динамике — при функционировании. (Оптимальные технико-экономические показатели установки в зависимости от условий ее применения; удельные капиталовложения, загрузка и глубина выгорания горючего, удельные приведенные затраты по установке, маневренность и др.);
(б) Характеристики и показатели базы системы с указанием зоны их устойчивости. (Технологические, массовые и конструктивные характеристики элементов и агрегатов оптимальной установки, в том числе оказавшиеся на предельно допустимых значениях по условиям изготовления, транспортировки, монтажа и т. п.);
(в) Характеристики и показатели внешних экологических отношений системы и ее базы в статике и в динамике — при функционировании. (Различные характеристики выбросов, производственных отходов, тепловыделений и других факторов влияния установки на окружающую среду, подлежащие учету.).
Задача 1.5. Структура внешней среды, базы системы, самой системы и системная структура. (Схема математических моделей и обмена информацией при оптимизации АЭУ и ее оборудования.)
II этап. Иерархическая структура энергетической системы. (Иерархическая структура АЭУ.)
Задача 2.1. Система в целом, ее иерархическая структура, системы на структурных уровнях. (Четыре иерархических структурных уровня АЭУ: атомная энергетическая установка в целом, энергетические агрегаты, группы элементов оборудования, элементы оборудования.)
Задача 2.2. Преобразование внутренних отношений системы в отношения систем на структурных уровнях с их базами. (На уровне частей элементов оборудования проблема развития атомной энергетики переходит в проблемы механики, ядерной физики, теплофизики, металловедения и других смежных дисциплин.)
Задача 2.3. Описание элементов систем с их базами на всех структурных уровнях. Описание зон устойчивости систем на всех структурных уровнях. (Исходная внутренняя информация включает систематизированное аналитическое, табличное или алгоритмическое описание закономерностей и характеристики протекания технологических процессов, основных физических свойств рабочих тел и теплоносителей, характеристики разнотипных конструкций оборудования, а также условий и ограничений, накладываемых на параметры и характеристики конструкций. В исходную информацию включают также перечень конструктивно-компоновочных типов для элементов оборудования АЭУ и перечень вариантов вида ее технологической схемы, или условий их формирования.)
III этап. Определение путей синтеза системы. (Постановка задачи оптимизации АЭУ.)
Задача 3.1. Синтез системы из элементов на всех структурных уровнях путем формирования в подпространствах системного пространства ее отображений в форме характеристик и их отношений, а также зоны устойчивости и наиболее устойчивого состояния в каждом подпространстве системы, ее базы и с учетом внешней среды. (В наиболее полной постановке задача комплексной оптимизации АЭУ включает оптимизацию параметров вида технологической схемы, термодинамических и расходных параметров технологической схемы, физических параметров реактора, а также конструктивно-компоновочных параметров оборудования при учете внешних и внутренних связей.)
Задача 3.2. Формирование зоны устойчивости и наиболее устойчивого состояния в подпространствах. (При оптимизации АЭУ приходится иметь дело с системой ограничений в форме равенств и неравенств. Система ограничений складывается из ряда подсистем, многие параметры АЭУ имеют заданный диапазон возможного их изменения. Ограничения могут быть наложены на характеристики отдельных элементов оборудования установки в соответствии с требованиями возможности их изготовления и длительной надежности в процессе эксплуатации.)
Задача 3.3. Формирование условий устойчивости и наиболее устойчивого состояния отношений между характеристиками системы, ее базы и внешней среды. (Имеется система балансовых уравнений для всех элементов установки, которая связывает между собой термодинамические и расходные параметры, а также технологические характеристики процессов.)
Задача 3.4. Уточнение характеристик, их отношений, зоны устойчивости и наиболее устойчивого состояния системы с учетом ее функционирования, а также с учетом простой эволюции системы и эволюции ее базы и внешней среды. (Задача оптимизации технологической схемы и параметров АЭУ в математическом отношении является статической, так как оптимизируемые номинальные параметры и характеристики проектируемой установки не меняются во времени. Вместе с тем, при оценке экономического эффекта от ввода и использования оптимизируемой энергетической установки за многолетний период ее эксплуатации необходимо учитывать возможные изменения условий работы установки.)
Задача 3.5. Уточнение основных понятий. Цель синтеза — создание системы с максимальной устойчивостью, в том числе экономических отношений. Критерий "минимизация затрат" — один из многих, часто наиболее предпочтительный, так как может учитывать другие критерии, а также условия функционирования и эволюции. (Главная цель оптимизации АЭУ — минимизация совокупных народнохозяйственных затрат на получение заданных объемов электрической и тепловой энергии от АЭУ при выполнении всех внешних и внутренних ограничительных условий ее сооружения и функционирования.)
IV этап. Моделирование иерархической структуры системы и ее свойств. (Моделирование систем АЭУ.)
Задача 4.1. Использование метода моделирования как одного из основных для отображения системы при синтезе. (Модели должны правильно отображать основную структуру и свойства реальных систем АЭУ.)
Задача 4.2. Отображение системы в форме иерархической структуры моделей. (Иерархия моделей АЭУ представляет собой четырехярусную пирамиду, верхние уровни которой содержат все меньшее число все более и более обобщенно описанных систем.)
Задача 4.3. Степень детализации моделей. (Для наиболее сложных типов АЭУ целесообразно выделять и рассматривать до 50 — 70 элементов оборудования. В качестве агрегатов целесообразно рассматривать такие крупные системы, как реакторная установка, турбоустановка, парогенератор, электрогенератор и т. п.)
V этап. Последовательность расчета синтезируемой системы. (Иерархия задач оптимизации АЭУ.)
Задача 5.1. Методический прием разбиения задач расчета системы по этапам. (Задачи оптимизации сильно различаются в зависимости от стадии проектирования и поэтому должны дифференцироваться по этапам выполнения проектно-конструкторских работ.)
Задача 5.2. Первоначальное определение зоны устойчивости. (Главная цель первых стадий — определить возможные варианты основных принципиальных решений по установке и главным ее агрегатам, оценить вероятные соотношения энергетической и экономической эффективности перспективных вариантов, выявить задачи научно-исследовательских работ и сроки их выполнения.)
Задача 5.3. Детальное определение зоны устойчивости и наиболее устойчивого состояния системы. (Стадии технического и рабочего проектирования систем АЭУ характеризуются достаточно подробной и относительно достоверной информацией, что оправдывает значительную детализацию состава решаемых задач. Именно здесь должны рассматриваться многочисленные задачи оптимизации конструктивно-компоновочных решений по элементам оборудования и сооружений энергоустановок. С учетом результатов решения этих задач на данных стадиях должны быть окончательно решены задачи оптимизации главных агрегатов АЭУ и самих установок в целом.)
Задача 5.4. Состав и структура задач синтеза системы. (Совместное рассмотрение двумерной иерархии задач оптимизации систем АЭУ, иерархии по технологическому принципу и по принципу этапности разработки и проектирования, позволяет выявить состав и структуру основных задач.)
VI этап. Методический прием раскрытия информационной связи задач. (Иерархия потоков информации.)
Задача 6.1. Исходная информация.
Задача 6.2. Промежуточная информация.
Задача 6.3. Итоговая информация.
VII этап. Использование методов моделирования для расчета синтезируемой системы. (Построение комплекса моделей.)
Задача 7.1. Применение моделей для отображения системы в системном пространстве. (Построение математических моделей, описывающих свойства АЭУ, их элементы и связи в виде некоторой системы уравнений, переменных и логических условий.)
Задача 7.2. Расчет наиболее устойчивого состояния системы методами математического программирования. (В сочетании с использованием различного рода методов математического программирования для поиска экстремальных решений, модели обеспечивают упорядоченный, направленный к цели поиск оптимального решения.)
VIII этап. Информационное обеспечение расчета синтезируемой системы. (Создание информационной базы, нормативной на единой методической основе.)
IX этап. Оценка качества проводимого расчета системы. (Взаимосвязь точности формализованных средств и методов синтеза с достоверностью исходной информации.)
Задача 9.1. Пути улучшения качества расчета. (Важность выделения предпочтительных моделей и методов оптимизации.)
Задача 9.2. Итеративный характер расчета наиболее устойчивого состояния сложных систем. (Принципиально итеративный характер процесса решения задач оптимизации АЭУ.)
Б. ФОРМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ.
I этап. Постановка задачи отображение системы, ее базы и внешней среды в системном пространстве. (Постановка задачи моделирования.)
Задача 1.1. Определение системы, ее базы и внешней среды. (АЭУ рассматривается как сложный комплекс, предназначенный для выработки электрической и (или) тепловой энергии и вторичного ядерного горючего путем одновременного непрерывного осуществления различных взаимоисключающих процессов реального цикла. Внешние технологические и экономические связи заменяются их обобщенным описанием или количественными характеристиками.)
Задача 1.2. Детализация внутренней структуры системы и ее базы. (Приводится принципиальная технологическая схема АЭУ и ее детализация для выбранного типа, общие цели, назначение и условия.)
Задача 1.3. Идентификация системы и ее базы. (Составляется перечень технологических процессов, формируются основные допущения. Определяется совокупность параметров, описывающих состояние АЭУ.)
Задача 1.4. Определяется требуемое устойчивое состояние системы. (Формулируются цель, критерии и условия математического моделирования и оптимизации.)
II этап. Отображение системы и ее базы в системном пространстве. (Математическое описание.)
Задача 2.1. Укрупненная внутренняя структура системы и ее базы. (Упрощенная технологическая схема и соответствующий ей граф атомной паротурбинной установки — рис. 25.)
Задача 2.2. Матричное отображение внутренней структуры системы и ее базы. (Формализация технологической схемы в форме матрицы соединений вершин графа.)
Задача 2.3. Отображение системы и ее базы в системном пространстве. (Составление системы балансовых уравнений. В каждом k-ом элементе оборудования энергоустановки характер, количественные зависимости и направленность процессов определяются законами ядерной физики, термодинамики, теплофизики, гидродинамики и т. д. Зависимости между параметрами связей можно описать уравнениями энергетического, расходного и гидравлического балансов в элементах установки, а также уравнениями изменения энтальпии каждого из энергоносителей. Устанавливается такое соотношение между физическими, термодинамическими и расходными параметрами связей, которое обеспечивает получение заданной стационарной нагрузки установки с определенными конструктивно-компоновочными характеристиками).
(Уравнения в обобщенной алгебраической форме для всей установки ее внешних связей, отнесенных к одинаковому промежутку времени, имеют следующий вид:)
уравнение баланса энергии для каждого k-го элемента оборудования
$$\black \sum_{j=1}^{J_k-N_k} ( \gamma Gh)_j+ \sum_{n=1}^{N_k} (\gamma P)_n=0 (1);$$
уравнение баланса расходов для каждого l-го энергоносителя k-го элемента оборудования
$$\black\sum_{j=1}^{J_{kl}} G_j=0 (2);$$
(рис 25) Упрощенная технологическая схема (а) и соответствующий ей граф (б) атомной паротурбинной установки. Обозначения: I — ядерный реактор; II — парогенератор; III — часть высокого давления турбины; IV — сепаратор; V — часть низкого давления турбины; VI — электрический генератор; VII — конденсатор; VIII — регенеративный подогреватель смешивающего типа; IX — питательный насос; X — главный циркуляционный насос; 1—19 — связи между элементами установки (вершинами графа); 1 — пар; 2 — вода; 3 — ядерное горючее.
уравнение гидравлического (аэродинамического) баланса для каждого l-го энергоносителя k-го элемента оборудования
$$\black (p'-\Delta p-p'')_{hl}=0 (3)$$
или
$$\black (p'+\Delta p-p'')_{hl}=0 (3a);$$
уравнение изменения энтальпии l-го энергоносителя в k-ом элементе оборудования
$$\black (h'-\Delta h-h'')_{hl}=0 (4)$$
или
$$\black (h'+\Delta h-h'')_{hl}=0 (4a),$$
k=1, 2, ..., K; j=1, 2, ..., Jkl; l=1, 2, ..., Lk; n=1, 2, ..., Nk. Обозначения: G — расход энергоносителя, отнесенный к принятому промежутку времени; P — мощность электрической или механической связи; p и h — давление и энтальпия энергоносителя на исходящей(') и входящей('') связи элемента оборудования; $$\black\Delta p$$ и $$\black\Delta h$$ — характеристики изменения давления и энтальпии процессов в элементах оборудования; g — коэффициент, учитывающий потери энергии связующего потока в окружающую среду; для входящей связи он соответствует обычно употребляемым коэффициенту теплового потока, механическому или электрическому КПД, а для исходящей связи — обратной величине.
Задача 2.4. Идентификация характеристик системы и ее базы в системном пространстве. (Модели характеристик элементов оборудования. Фиксируется совокупность параметров связей z и конструктивных параметров установки zk). В качестве основных характеристик приняты:
характеристики изменения давления каждого l-го энергоносителя в каждом k-ом элементе оборудования
$$\black \Delta p_{kl}=\Delta p_{kl}(z_k, z_k^K) (5);$$
характеристики изменения энтальпии каждого l-го энергоносителя в каждом k-ом элементе оборудования
$$\black \Delta h_{kl}=[h'_{kl}-h(p''_{kl}, s'_{kl})]h_{kl} (6);$$
характеристики средней скорости потока l-го энергоносителя в каждом k-ом элементе оборудования
$$\black w_{kl}=w_{kl}(z_k, z_k^K) (7);$$
характеристики наибольшей температуры стенки для каждой q-ой конструктивной части каждого k-го элемента оборудования, изготовленного из материала вида m,
$$\black t_{qmk}=t_{qmk}(z_k, z_k^K) (8);$$
характеристики абсолютной и относительной толщины стенки каждой q-ой конструктивной части для каждого k-го элемента оборудования, изготовленного из материала вида m,
$$\black\beta_{qmk}=\beta_{qmk}(z_k, z_k^K) (9);$$
характеристики расхода металлов и других m-ых материалов для каждой q-ой части в каждом k-ом элементе оборудования
$$\black G_{qmk}=G_{qmk}(z_k, z_k^K) (10).$$
Задача 2.5. Формирование зоны устойчивости системы. (Система ограничений на физические, термодинамические, расходные и конструктивные параметры установки z и zK:)
$$\black z^*\leq z\leq z^{**} (11),$$
$$\black z^{K*}\leq z^K\leq z^{K**} (12),$$
где индексы * и ** относятся, соответственно, к минимальным и максимальным допустимым значениям параметров.
(На характеристики элементов оборудования (5)—(10) накладываются ограничивающие условия, отражающие требования технологичности изготовления и длительной надежной эксплуатации установки:)
$$\black w^*_{kl}\leq w_{kl}(z_k, z_k^K)\leq w^{**}_{kl} (13),$$
$$\black t^*_{qmk}\leq t_{qmk}(z_k, z_k^K)\leq t^{**}_{qmk} (14),$$
$$\black \beta^*_{qmk}\leq\beta_{qmk}(z_k, z_k^K)\leq\beta^{**}_{qmk} (15).$$
Задача 2.6. Определение критерия поиска наиболее устойчивого состояния системы в зоне устойчивости. (Функция цели оптимизации решения моделей АЭУ в форме приведенных затрат по установке З$$\black\tau$$:)
Обозначения: Кt — капиталовложения в энергоустановку в год t; Сt — оборотные средства в год t, определяемые первой загрузкой ядерного горючего в реактор; $$\black\Delta u_{at}$$ — приращение суммы амортизационных отчислений (на реновацию и капитальный ремонт) в год t; $$\black\Delta u_{pt}$$ — приращение расходов на текущий ремонт в год t; $$\black\Delta$$uобt — приращение общестанционных расходов в год t; $$\black\Delta$$uзпt — приращение расходов на заработную плату в год t; $$\black\Delta$$uTt — приращение затрат на ядерное топливо в год t; $$\black\Delta$$uзt — приращение затрат на замыкающей электростанции в год t; ЕH — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений; ЕНП — нормативный коэффициент приведения разновременных затрат; t — год приведения затрат ($$\black\tau$$=tэ, tэ — год начала эксплуатации объекта); t — период времени приведения в годах; T — период строительства и освоения проектной мощности объекта.
Задача 2.7. Системная модель АЭУ. (Совокупность системы уравнений (1) — (4), системы неравенств (11) — (15), функции цели (16) и схемы связей (рис. 25) в виде матрицы соединений представляют математическую модель АЭУ заданного типа, используемую для технико-экономических исследований и оптимизации ее параметров.)
III этап. Дальнейшая формализация моделей. (Алгоритмизация математического описания и программирование.)
IV этап. Отображение АЭУ в системном пространстве М. (Решение моделей методами математического программирования и др. из табл. 9 [13, 40, 71, 81, 89, 103, 121, 144, 147, 156, 171, 221, 223]).
* ПРИМЕР 2. Синтез частного производственного предприятия [108, 117, 176].
Ограничим изложение содержательным синтезом и исключим этапы определения понятий.
I этап. Оценка условий внешней среды для создания системы. (Рынок, рынок сбыта, торговые отношения.)
Задача 1.1. Выявление и оценка характеристик внешней среды, снижающих ее устойчивость. (Выбор товаров, которые создаваемое предприятие собирается предложить покупателям, в том числе:)
Выбор хозяйственной стратегии. Цель — обеспечение устойчивой конкурентоспособности. Альтернативы конкурентных преимуществ: низкие издержки и специализация. При этом издержки охватывают полный цикл от идеи до производства и сбыта продукции, а специализация должна учитывать особые потребности покупателей. Основные типы стратегии (А1, А2, Б1, Б2) приведены на рис. 26. Условия выбора стратегии: А1 и Б1 — устаревшее оборудование, невысокая квалификация работников, отсутствие технических новинок, невысокая заработная плата, невысокие затраты на производство; А2 и Б2 — сырье и материалы дорогие, хорошее оборудование, отличные конструкторские разработки или изобретения, высокая квалификация работников.
Два типа конкурентных преимуществ: низкого порядка (дешевая рабочая сила, материалы, сырье, энергия) — недостаточно устойчивые; высокого порядка (уникальная продукция, уникальные технологии и специалисты, хорошая репутация фирмы) — устойчивые.
(рис 26) Стратегии обеспечения конкурентоспособности.
Обозначения: $$\black\rightarrow$$ — пути развития предприятия
Задача 1.2. Оценка внешней среды. (Оценка ранка сбыта, в том числе:)
Задача 1.3. Синтез отношений системы и ее базы с внешней средой. (План маркетинга, в том числе:)
1) Схема распространения товара, в том числе через собственные фирменные магазины, через оптовые торговые организации.
2) Ценообразование и уровень прибыльности на вложенные средства со следующими этапами:
2.1) постановка задачи ценообразования (увеличение объема продаж, завоевание репутации, захват как можно большей доли рынка, получение побыстрее наибольшей прибыли, обеспечение стабильности ассортимента выпускаемых товаров);
2.2) определение спроса на выпускаемые товары (построение графика эластичности спроса от цен; отнесение товара к одной из групп товаров — с неэластичным и эластичным спросом; построение графика зависимости валового дохода-выручки от реализации товара), определение максимальной цены;
2.3) оценка издержек и поиск путей их снижения с учетом государственных антиинфляционных мероприятий, покупательной способности населения, доступа иностранных фирм на внутренний рынок (построение графика эластичности предложения-производства товаров от цен; формирование рыночной равновесной цены; выбор коммерческих стратегий; расчет минимально-приемлемой цены с учетом погашения долгов, выплаты дивидендов, осуществления инвестиций, системы налогообложения; расчет условно-постоянных и условно-переменных затрат; построение графика изменения себестоимости продукции от количества произведенных товаров; построение графика прибыльности от уровня производства и определение зон убыточности, зоны прибыльности и точки безубыточности);
2.4) проведение анализа цен и товаров конкурентов с учетом коммерческой тайны на цены по конкретным сделкам и публикации цен предложения, определение цены безразличия;
2.5) выбор постоянно используемого метода установления цен (затратный метод, учитывающий уровень себестоимости и желаемую долю прибыли и эффективный при условии отсутствия конкурентов; метод "глупого следования за конкурентом", т. е. за лидером, приемлемый для малых фирм, но лишающий их самостоятельности в коммерческих решениях; метод затратно-маркетинговый, сочетающий анализ себестоимости и формирования цен с учетом выбранной маркетинговой тактики, — это самый сложный, но и самый надежный метод);
2.6) определение окончательной цены и правил ее будущих изменений, в том числе создание собственной системы скидок для покупателей и механизмов ее использования, а также определение механизма корректировки цен в будущем с учетом стадий жизни выбранного товара и инфляционных процессов;
2.7) учет мер государственного регулирования цен, в том числе дотаций на изготовление продукции и лимитирования верхних уровней цен;
2.8) оценка патентной чистоты выбранного товара в тех странах, где предполагается его продажа.
II этап. Синтез системы и ее базы. (Планы предприятия.)
Задача 2.1. Синтез системы и формулировка требований к ее базе и внешней среде. (План производства, в том числе:)
Задача 2.2. Синтез системы, ее отношений с базой и с внешней средой. (Финансовый план предприятия, в том числе:)
Задача 2.3. Продолжение расчета базы системы. (Персонал, в том числе:)
III этап. Продолжение определения отношений с внешней средой. (Право. Финансы.)
Задача 3.1. Отношения с внешней средой. (Юридический план предприятия, в том числе:)
Задача 3.2. Отношения с внешней средой. (Стратегия финансирования, в том числе:)
Обобщение практики анализа возникновения и синтеза систем позволяет сформулировать следующие, специфические для этой стадии простой эволюции систем принципы.
ПРИНЦИП Б1. Возникновение и синтез системы заключается в формировании устойчивой функции во времени и в пространстве некоторого реального объекта путем его организации.
ПРИНЦИП Б2. Возникновение и синтез системы возможны в силу существования свойства организации материи.
ПРИНЦИП Б3. Возникновение и синтез системы является результатом взаимодействия свойств некоторого материального объекта и этого объекта с внешней средой.
ПРИНЦИП Б4. Возникновение и синтез систем есть случайный процесс, в случае живых и искусственных систем — условно случайный.
ПРИНЦИП Б5. Процесс возникновения и синтеза систем различается в зависимости от вида систем (естественные неживые, естественные живые, искусственные).
ПРИНЦИП Б6. При возникновении и синтезе системы реализуются законы: перехода количества в качество, единства и борьбы противоположностей, отрицания отрицания.
ПРИНЦИП Б7. Процесс возникновения и синтеза системы может быть как простейшим — одноэтапным, так и многоэтапным.
ПРИНЦИП Б8. При возникновении и синтезе системы ее внешняя среда рассматривается не как единое целое, а как некоторая частично упорядоченная бесконечность.
ПРИНЦИП Б9. Возникновение и синтез системы предполагает определенную организацию ее базы.
ПРИНЦИП Б10. Процесс возникновения и синтеза системы можно рассматривать как поиск наиболее устойчивого состояния системообразующих свойств некоторого материального объекта в пределах зоны существования этих свойств.
ПРИНЦИП Б11. Процесс исследования возникновения и синтеза систем в своей основе является процессом моделирования.
ПРИНЦИП Б12. Вероятностный характер возникновения и синтеза систем обуславливает следующие особенности видов систем: безусловность вероятности неживых систем, длительную эволюцию живых систем, итеративность синтеза искусственных систем.
ПРИНЦИП Б13. Возникновение и синтез систем специфичен для каждого ее типа (свойства), поэтому должен исследоваться на основании законов и в терминах соответствующей частно-научной теории.
ПРИНЦИП Б14. Исследование возникновения и синтеза систем начинается с ее статического анализа.
ПРИНЦИП Б15. Успех анализа возникновения и синтеза системы определяется глубиной структурирования самой системы, ее базы и внешней среды.
ПРИНЦИП Б16. Исследование возникновения и синтеза системы проводится по каждому из системообразующих свойств и их совокупности.
ПРИНЦИП Б17. Иерархичность естественных живых и искусственных систем и условная вероятность их возникновения и синтеза взаимосвязаны.
ПРИНЦИП Б18. Устойчивость и оптимальность системы, при изоморфности ее отображения, состояния тождественные.
ПРИНЦИП Б19. Возникновение и синтез системы предполагают определение ее границ и отделение от внешней среды.
При построении общего алгоритма ВСС, являющегося продолжением общего алгоритма системного анализа (рис. 19) и общего алгоритма статического анализа (рис. 23), в дополнение к ОТС и методологии системного анализа, используются теория и специфические принципы ВСС. Общий алгоритм ВСС (рис. 27) рассматривается как обобщающий макет методик исследования возникновения и синтеза систем.
(рис 27) Общий алгоритм (макет методик) исследования возникновения и синтеза систем.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.