Рациональное использование водных ресурсов - Яковлев С.В.
ISBN 5-06-001825-3
Скачать (прямая ссылка):
ку последний не учитывает ожидаемый результат, который будет достигнут за наименьшую плату. Точно так же недостаточным будет такой критерий, который оценивает решение, обещающее наибольший полезный эффект. Трудно предположить единую методику выбора критериев,, удовлетворяющих все встречающиеся на практике ситуации.
При проектировании сложных систем водоснабжения часто приходится использовать различные показатели выходного (полезного) эффекта и затрат, которые должны входить в единый критерий, удовлетворяющий условиям иерархической структуры. Сведение многокритериальных задач к однокритериальной заключается в выборе коэффициентов, определяющих относительную важность частных показателей эффективности. Пример субоптимизации решений при проектировании системы водоснабжения показан на рис. 7.1.
Четвертый этап состоит в определении затрат на основании сметно-финансовых расчетов, эксплуатационных расходов и возможных ущербов, а также других характеристик, входящих в экономико-математическую модель оптимизации. Этот этап анализа представляет собой расчетно-творческий процесс, для выполнения которого наиболее целесообразно применение вычисли- • тельной техники.
Пятый этап содержит математические операции построения экономико-математической модели и'ее решения. При прорешения, обеспечивающие экстремальные значения критерия эффективности. Эти задачи решают с применением специальных методов оптимизации.
Наиболее часто в практике проектирования систем водохозяй- . ственного комплекса используют метод перебора вариантов (слепой поиск), суть которого сводится к сравнению по выбранному критерию технических решений, отличающихся различным сочетанием основных элементов.
В ряде случаев для решения указанных задач используют методы математического (предельного) анализа, с помощью которых функцию эффективности выражают в зависимости от искомых переменных с последующим дифференцированием функции и приравниванием производных нулю после соответствующего анализа на экстремум.
Рис. 7.1. Пример субоптимизации решений при проектировании водохозяйственного комплекса промышленного узла:
оптимизация параметров: / — ппдохозяйстпей-ного комплекса; 2 — системы водоснабжения; 3 — системы водоотпедеиия; 4 — системы ирригации; сооружения: 5 — рекреационного
комплекса на воде; 6 — рыбохозяйственной системы: 7— водоохранного комплекса; 8 — тю-доксточника; 9 •— врдогштатсля: 10 ~~ подси-
стемы подачи н распределения воды; П — подсистемы регулиропаиия подачи воды
ектировании приходится находить
В последнее время для решения многомерных экстремальных задач (при наличии ограничений на области изменения переменных) применяют методы математического программирования. В наибольшей степени разработаны методы линейного программирования, предусматривающие нахождение экстремума линейных целевых функций.
Следует отметить, что зависимости полезного эффекта и затрат от параметров элементов проектных решений системы водоснабжения, как правило, нелинейны, что требует использования специальных методов нелинейного программирования, реализация которых возможна с помощью электронно-вычислительных машин.
Шестой этап представляет собой процедуру решения задачи и отыскания оптимального варианта иа основе построенной экономико-математической модели, анализа полученных результатов и разоаботки рекомендаций.
Блок-схема процесса технико-экономического анализа представлена на рис. 7.2. Линиями показана последовательность выполнения отдельных этапов анализа и обратные связи, которые возможны при проверке оптимального решения на устойчивость или выявлении несостоятельности полученных решений.
Рис. 7.2. Блок-схема процесса технико-экономичйского анализа: i — постановка задачи; 2 — определение области возможных технических решений и xsj рактериг.тик; 3 — выбор критерия эффективности; 4 — выбор характеристик «внешних» условий (определение, характеристик возможных ущербов); 5 — выбор характеристик «виут* 1н;1Ших» условий (определение характеристик капитальных вложений и эксплуатационных расходов); 6 — построение экономико-математической модели и выполнение расчетов; 7 — выбор оптимального решения; 3 — анализ нолучешшх результатов и разработка рекомец-' даций
Система водоснабжения представляет собой группу водопроводных сооружений, действующих совместно при выполнении поставленной задачи. Решение вопросов оптимизации системы в целом на основе технико-экономического анализа оказывается очень сложным. Поэтому прибегают к решению оптимизации входящих в систему элементов или.подсистем.
Экономический анализ по частям требует сопоставления результатов частной оптимизации при получении единого комплексного критерия,
В проектном задании целесообразно приводить не один вари-
ант проектного решения системы, а несколько лучших- (близких к оптимальному) с указанием затрат на каждый из них. Это дает возможность более детально рассмотреть варианты в процессе выбора окончательного решения и учесть возможности технического исполнения и социально-экономические соображения.
