Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Методологическое и теоретическое обеспечение проблемы управления геологоразведочными работами 15
I. Проблемы управления в геологии .15
2. Критерии эффективности геологоразведочных работ. Общие постановки задач построения критериев эффективности ГРР 26
3. Стратегическая эквивалентность критериев эффективности, допустимые преобразования критериев. Схемы декомпозиции деятельности, схемы согласования критериев 44
4. Постановка и решение задачи построения оценочного критерия эффективности разведочных работ. 55
Глава П. Имитационная модель геологоразведочного процесса 70
I. Общая имитационная модель ГРР 70
2. Конкретизация имитационной модели ГРР 81
3. Алгоритмизация имитационной модели ГРР 96
4. Использование имитационной модели ГРР для решения задач управления ГРР 102
Глава Ш. Пакет прикладных программ GEOGAMB 107
I. Краткое описание ППП GEO&AME и его назначения 107
2. Руководство к проведению имитационной игры и пользователям пакета 112
3. Проверка имитационной модели 121
Глава ІУ. Решение задач управления ГРР на базе ППП GE06AMB 134
I. Проведение имитационной геологоразведочной игры 134
2. Исследование критериев эффективности ГРР и стратегий управления ГРР 139
3. Использование имитационной геологоразведочной игры для анализа вариантов планов ГРР на один из видов минерального сырья в Казахстане 149
Заключение 157
Литература 160
Приложение I 172
Приложение 2 175
Приложение 3 178
Приложение 4 197
- Критерии эффективности геологоразведочных работ. Общие постановки задач построения критериев эффективности ГРР
- Конкретизация имитационной модели ГРР
- Руководство к проведению имитационной игры и пользователям пакета
- Исследование критериев эффективности ГРР и стратегий управления ГРР
Введение к работе
Применение математических методов и ЭВМ для постановки и решения задач управления различными производственными процессами в последнее время приобретает все большие масштабы» Это коснулось и управления геологоразведочными работами (ГЕР). Сейчас имеется значительное число примеров использования математических методов и ЭВМ для постановки и решения задач управления ГРР в области выбора оптимальных схем ГРР, для текущего и перспективного планирования ГРР, для выбора направлений ГРР [9, 43, 60, 82, 95, 108].
В решении вопросов управления геологоразведочным производством широкое распространение получили методы исследования операций, принятия решений и многоцелевого программирования [14, 52, 68, 90, 99, 120]. Но, несмотря на использование математических методов в управлении ГРР, их проведение имеет еще мнрго недостатков. Например, фактические данные свидетельствуют о том, что планы прироста запасов по большинству видов полезных ископаемых не являются напряженными и поэтому, как правило, перевыполняются. В 1975 году план прироста запасов по 26 видам полезных ископаемых (из 29-и) по Мингео СССР выполнен более, чем на 120%, а по II видам выполнение составило более 150% [88]. В отдельных случаях план на прирост запасов был выполнен на 200-400% [88L Аналогичная ситуация имела место и в последующие годы.
Анализ результатов геологоразведочных работ в Казахстане и Западной Сибири [88] показывает, что во всех производственно-геологических объединениях по большинству видов полезных ископаемых наблюдается сокращение объемов поисковых работ в пользу разведочных. Например, в 1976 году в Западно-Сибирском территориально-геологическом управлении объем работ по детальной разведке выполнен на 103,2%, по предварительной разведке на 108,1%, по поискам на 95,9% [883. Несмотря на это, за счет перевыполнения планов на прирост запасов значения показателей эффективности работ у организаций в этом производственно-геологическом объединении увеличились, а соответственно, увеличились и дополнительные отчисления в фонды материального стимулирования. Очевидно, однако, что снижение объемов поисковых работ и невыполнение планов этих работ нельзя считать допустимым, так как это может привести в конечном итоге и к невыполнению заданий по приросту запасов полезных ископаемых.
Одной из причин этих явных недостатков а проведении и управлении ГРР является то, что применяемые способы оценки эффективности ГРР и их стимулирования не оказывают требуемого влияния на основные показатели производственно-хозяйственной деятельности геологических организаций. Использование же математических методов и ЭВМ для решения задач управления ГРР не внесло до сих пор ясности в проблему выбора системы стимулирования и оценки эффективности IPP.
Управление ГРР с помощью математических методов и ЭВМ проводится на базе некоторых математических моделей. Если считать, что управление ГРР представляется цепочкой звеньев: планирование ГРР (включая проектирование и финансирование ГРР), проведение работ, оценка (расчет эффективности ГРР) и стимулирование (определение фондов материального поощрения), то можно отметить, что в используемых в настоящее время для управления ГРР математических моделях отражается только часть звеньев (почти всегда только планирование) .
Модели очень детально, с большим количеством функциональных зависимостей, отражают процесс планирования, игнорируя при этом многие важные факторы имеющие принципиальное значение в управлении ГРР. Это приводит к тому, что в используемых математических моделях планы оказываются несбалансированными, различными по напряженности, критерии оценки геологоразведочной деятельности не обеспечивают равного вознаграждения за равный труд, чем обуславливается отсутствие материальной заинтересованности организаций в высококачественном проведении работ, а иногда возникают парадоксальные ситуации, подобные упомянутому выше случаю, когда планы по некоторым видам ГРР не выполняются, а общая эффективное работ геологических организаций, тем не менее, повышается,
В связи с этим возникла необходимость в разработке некоторой исследовательской программы по проблемам применения математических методов и діМ для управления ГРР которая дала бы возможность ответить на такие вопросы: как управлять ГРР, с чего следует начинать управление ГРР, как обосновывать результаты.
Управление ГРР подразумечает разрешение следующих проблем:
- задание схем ГР?,
- задание правил проведения ГРР,
- задание и выбор критериев эффективности ГРР,
- задание правил обнаружения причин неэффективного проведения ГРР по правилам и схеме,
- задание правил по "поощрению и наказанию" в процессе проведения ГРР.
Очевидно, что все перечисленные проолемы являются важными и должны решаться в совокупности. Но, очевидно также, что первоочередной, определяющей весь ход управления ГРР и наиболее подго.-товленной, является проблема задания и выбора критериев эффективности ГРР [74, 75, 86].
Сейчас, как отмечается министром геологии СССР Е.А.Козловским Г 74], в подходах к решению проблемы критериев эффективности ГРР отсутствует единая методологическая основа, имеющийся механизм экономического стимулирования не приводит к повышению заинтересованности организаций в улучшении качества их работ. Имеющиеся критерии эффективности обладают существенными недостатками. Вот как характеризуются существующие критерии эффективности М.А. Минашкиным, Р.Г.Салаховым, Л.В.СаничелЫМ и другими f88, стр. 2J: "Применение этих показателей для оценки экономической Эффективности деятельности геологоразведочных организаций встречает непреодолимые трудности, поскольку они в значительной мере отражают параметры разработки конкретных месторождений, чем уровень организации геологоразведочного процесса".
В связи с этим, проблема построения, обоснования и выбора критериев эффективности ITP является актуальной не только с точки зрения использования математических методов и ЭВМ для решения некоторых задач управления ГРР, но и с точки зрения организации и управления геологоразведочной отраслью вообще.
Построение критериев эффективности ГРР подразумевает разработку соответствующего методолого-теоретического обеспечения и проведение экспериментальной проверки построенных критериев. При этом экспериментальную проверку можно проводить либо с помощью натурного эксперимента с реальным геологоразведочным процессом, либо с помощью модели, имитирующей геологоразведочный процесс на ЭВМ» Проведение натурных экспериментов с геологоразведочным процессом осложняется тем, что, во-первых,- он всегда связан с большими временными, денежными и прочими затратами, во-вторых, он является невоспроизводимым, в-третьих, объекты ГРР в большинстве случаев уникальны І2І, 88]. В такой ситуации целесообразно предпочесть метод имитационного моделирования исследуемого процесса на ЭВМ.
Критерии эффективности ГРР являются неотъемлемым элементом постановки задач управления ГРР. Ъ связи с указанными недостатками известных подходов к постановке и решению задач управления ГРР,. имеет смысл ставить эти задачи так, чтобы выполнялось требование: выбор критерия эффективности ГРР и способа стимулирования организаций должны быть подчинены глобальной цели геологоразведочного производства, предпочтение отдается критериям и правилам, приводящим к более высокому народнохозяйственному эффекту, другими словами, требуется разработка такой постановки задач управления ГРР, в которой критерии эффективности и правила стимулирования относились бы к управляемым характеристикам!10а].
Рассмотрение задач управления ГРР в такой новой постановке приводит к неклассическим оптимизационным задачам [211, имеющим дело с измерениями в неколичественных шкалах (например, в шкале порядка [100]). Постановка и решение таких задач требуют привлечения специальных математических методов, подобных методам теории группового выбора [45, 46, 89], и во многом еще не разработаны. В случае достаточно большого по размерности пространства управляемых характеристик поиск наилучшего решения,, как это принято в классических оптимизационных задачах [14], становится практически невозможным. При решении неклассических оптимизационных задач пока можно говорить только о поиске решения, лучшего среди множества заданных решений.
Еще одной сложностью в постановке задач управления ГРР является то, что принимаемые в практике ГРР решения всегда зависят от множества факторов, которые очень трудно, а подчас и просто невозможно формализовать. К примеру, на плановые решения в геологоразведке оказывают влияние такие факторы, как освоенность района работ, структура населения, удаленность от обрабатывающих предприятий и другие. В такой ситуации построение адекватной математической модели, на основе которой автоматически выбирались бы лучшие решения, оказывается затруднительным.
По-видимому, выход из этого положения состоит в следующем. При решении задач управления ГРР не обязательно задаваться целью поиска наилучшего решения, можно поставить цель обучить лицо, принимающего управленческие решения в геологоразведке, на относительно простых моделях. Для этого требуется разработка специального тренажера - имитационной геологоразведочной игры [П, 42, 48, 93, 118]. Если такая имитационная геологоразведочная игра будет создана, то она может использоваться не только для обучения, но и для оценки и выбора различных вариантов принимаемых решений.
Таким образом, предлагаемый в диссертации подход к решению задач управления ГРР основывается на следующих предпосылках:
- в управлении ГРР первоочередной проблемрй является проблема построения, выбора и обоснования критериев эффективности ГРР;
- исследования критериев эффективности ГРР целесообразно проводить на модельных ситуациях;
- задачи управления ГРР должны рассматриваться в новой постановке, для которой оценка эффективности ГРР и способы стимулирования относятся к классу управляемых характеристик;
- решение возникающих при этом неклассических оптимизацион-ных задач следует искать путем имитационного моделирования ГРР» при котором возможны как выбор наилучших вариантов планов лицом, принимающим решения, так и его целенаправленное обучение.
Имитационная модель ГРР, используемая для реализации предлагаемого подхода, должна учитывать следующее:
- модель должна быть простой, но отражающей все основные принципы управления ГРР, т.е. она долна отражать не только звенья планирования и проведения ГРР, но и звенья оценки эффективности ГРР и стимулирования;
- планы геологоразведочных организаций должны находить в модели объективную оценку их напряженности;.
- в модели должно отражаться качество проведения ГРР;
- модель должна учитывать, что стимулирование организаций
-должно быть таким, чтобы они были заинтересованы в высоком качестве проводимых ими работ; поощрение каждой организации должно быть пропорционально значению ее оценки эффективности; всем геологоразведочным организациям должно быть невыгодным иметь низкие оценки эффективности;
- критерии эффективности ГРР должны быть инвариантными относительно объектов ГРР.
Для реализации предлагаемого подхода необходимо решить следующие задачи:
- разработать имитационную модель геологоразведочной отрасли, на концептуальном уровне удовлетворяющую приведенным иыше требованиям;
- с помощью модели пронести анализ существующих критериев эффективности IPP;
- разработать общую схему постановки задач построения критериев эффективности ГРР, математический аппарат сравнения и согласования критериев эффективности;
- разработать методику обоснования и выбора критериев эффективности ГРР с помощью имитационной модели ГРР;
- провести разработку новой постановки задачи управления ГРР;
- разработать методику имитационной геологоразведочной игры для выбора решений обучения принятию решений в задачах управления ГРР и новой постановке;
- разработать методику проверки повариантных планов ГРР с помощью имитационной модели ГРР.
Для решения этих задач" необходимо разработать алгоритмическое и программное обеспечение имитационной модели ГРР, имитационной геологоразведочной игры и экспериментов с моделью, необходимых для решения проблемы критериев эффективности ГРР и для вариантного планирования ГРР. Необходимо, также, реализовать эти эксперименты на практических и модельных примерах.
В методическом плане диссертация основывается на концепциях системного анализа, исследования операций, моделирования сложных систем, теории группового выбора, теории полезности, теории ква-лиметрии [I, 3, 6, 7, И, І2, 14, 15, 66-70, 80, 89, 90, 92, 94, 97, 99, II9-I2I].
Работа состоит из четырех глав и приложений. Глава I посвящена разработке методолого-теоретического обеспечения проблемы управления ГРР. В § I обсуждается проблема управления в геологии: вводятся необходимые формальные понятия, описывается объект исследования (деятельность в геологоразведочной отрасли), описываются задачи, связанные с управлением ГРР, анализируются традиционные и предлагаемые постановки задач, дается представление об имеющихся подходах к их решению, выделяются первоочередные задачи и намечается общий путь исследований. Первоочередной представляется проблема критериев Эффективности ГРР. Ее решению посвящен § 2, в котором дается обзор существующих критериев и методов их построения, разрабатывается общая схема постановки задач построения критериев эффективности, дается представление о допустимых и рациональных, оценочных и управляющих критериях Эффективности, оценивается современное состояние решения аналогичных задач в других отраслях. Для того, чтобы осуществить конкретные частные постановки задач построения критериев эффективности ГРР необходимо разработать математический аппарат для сравнения и согласования критериев эффективности и их допустимых преобразований. Этому посвящен § 3. В § 4 рассматривается формальная модель разведочных работ и строится и исследуется оценочный рентный критерий эффективности разведочных работ, вводятся ограничения на напряженность плановых заданий.
Глава П посвящена разработке имитационной модели ГРР. В § I определяется назначение модели, формулируются треоования, которым она должна удовлетворять, дается ее содержательное описание, раз- рабатывается общая формализованная схема имитационной модели ГРР. В § 2 обсуждается конкретная математическая модель ГРР, все характеристики которой связываются конкретными функциональными зависимостями. Алгоритмы работы имитационной модели, их операторное описание даются в § 3. § 4 посвящен постановкам в терминах модели задач построения управляющего критерия эффективности ГРР и имитационной геологоразведочной игры.
В главе Ш обсуждается создание пакета прикладных программ (ШШ) для имитации ГРР на ЭВМ, проведения игры, экспериментов с моделью и оценки повариантных планов ГРР. В § 1 дается краткое описание пакета прикладных программ GE0GAMB , его программного обеспечения, перечисшшгся технические характеристики пакета. Руководство пользователям пакета, координатору и участникам имитационной игры представлено в § 2. В § 3 приводятся результаты по проверке адекватности имитационной модели.
Глава ІУ содержит решения конкретных задач на базе ШШ в модельных и практических ситуациях. В § I приводятся и обсуждаются результаты проведения геологоразведочной имитационной игры со студентами и преподавателями геологоразведочного факультета Казахского политехнического института. Практический и модельный критерии эффективности разведочных работ исследуются на модели в § 2. Там же даны результаты по исследованию двух стратегий управления ГРР, учитывающих и не учитывающих напряженность плановых заданий. В § 3 приведен пример использования пакета для выбора варианта планирования ГРР на один из видов минерального сырья в Казахстане.
В заключении подводятся краткие итоги проделанной работы и намечаются пути дальнейших разработок.
Разработанный пакет программ и методика внедрены в производство в рамках Министерства геологии КазССР В Казахстанской опытно-методической экспедиции Мингес КазССР пакет программ и методика используются для проверки вариантов планов ГРР и обучения работников, ответственных за принятие плановых решений. Результаты работ внедрены также в учебный процесс на геолетго- геофизическом факультете Новосибирского государственного университета и не геологоразведочном факультете Казахского политехнического института им. В.И.Ленина, где пакет программ &Е0ЭАНВ исполь-зуется для подготовки студентов. Методика выбора вариантов планов ГРР используется также в НИС НГУ при формировании планов практических ГРР.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах [Щ,-28, 30, 34-39] и докладывались на Всесоюзном совещании по применению математических методов и ЭВМ при поисках полезных ископаемых в г. Новосибирске (1979 г.), на Всесоюзном совещании "Теория классификаций и анализ данных" (Новосибирск, І98І г.), на республиканской школе молодых ученых и специалистов Мингео КазССР (Алма-Ата, 1979), на семинаре отделов "Информационные системы и анализ данных", и "АСУ" ВЦ СО АН СССР (1983 г., Г.Новосибирск), на шзми-нарах отдела "Информационные системы и анализ данных", на заседании научно-методического семинара отдела экономики минерального сырья и геологоразведочных работ СНИИГГИМСа (1983, г. Новосибирск), на совместном семинаре отдела методики и экономики 1РР и отдела математических методо КазИМСа (1984, г. Алма-Ата), в Казахском политехническом институте им. В.И.Ленина (1984, Алма-Ата).
Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую приз-. нательность своему научному руководителю Ю.А.Воронину.
Автор благодарен А.Н.Бугайцу, внимание и советы которого оказали неоценимую помощь, а также ясем лицам, проявившим внимание к работе, и чьи замечания и советы, безусловно, спосооствовали ее улучшению.
Считаю необходимым выразить свою признательность Е.В.Пашковой, неоднократно и очень быстро перепечатавшей рукопись и М.В. Исаевой, Е.Н.Андрусевич, С.О.Черник, принявшим участие в изготовлении демонстрационных плакатов и оформлении работы.
В диссертации используются следующие сокращения: ГРР - геологоразведочные работы, ШР - лицо, принимающее решение, ШШ - пакет прикладных программ.
Критерии эффективности геологоразведочных работ. Общие постановки задач построения критериев эффективности ГРР
В настоящем параграфе необходимо, во-первых, провести обзор существующих снйчас критериев эффективности ГРР и методов их построения; во-вторых, дать представления об общей схеме постановки задач построения критериев эффективности; в-третьих, привести краткий обзор современного состояния решения аналогичных проблем в других областях науки (принятие решений, оценка качества промышленной продукции, теория экономической эффективности).
Сейчас в системе управления ГРР используются два типа показателей эффективности. В специальной литераторе Г 2, 16-18, 61-65, 77, 78, 85-88, 96, 102, 103, 105, 108, 112, ХІ6] их принято называть отраслевой и народнохозяйственной эффективностью. Первые предназначаются для оценки эффективности ГРР, вторые -для оценки эффективности системы управления ГРР. Оценку эффективности ГРР принято проводить [ 62]: - по Мингео СССР, по министерствам союзных республик, по территориальным геологическим управлениям, по отдельным партиям;
- по различным видам полезных ископаемых в отдельности и в целом;
- по регионам, по отдельным месторождениям, по группам месторождений;
- по стадиям работ, по видам работ (геофизические, геохимические и т.д.);
- за каждый год - текущий анализ, за период 3-5 лет - среднесрочный анализ.
Рекомендуется также оценивать фактическую эффективность и ожидаемую [622.
Рассмотрим подробно оба типа критериев эффективности: народнохозяйственные и отраслевые. Заметим, что критерии, отнесенные к типу народнохозяйственных используются и как отраслевые. То есть предлагаемое в литературе деление на отраслевые и народнохозяйственные является весьма условным Г1081
При оценке народнохозяйственной эффективности ГРР принято выделять три группы критериев: общая эффективность, сравнительная эффективность, хозрасчетная эффективность [61, 62, І25І. Показатели общей и хозрасчетной эффективности используются для оценки геологоразведочной деятельности. Эти оценки затем используются для определения размеров финансирования и формирования фондов материального стимулирования [16, 83, 112].
Критерии сравнительной эффективности применяются для выбора варианта постановки и проведения ГРР.[б1, 62].
В качестве критериев общей эффективности предлагается множество критериев, которые удобно разбить на четыре группы: группа критериев типа удельных затрат, группа критериев типа коэффициента общей экономической эффективности, группа критериев типа дифференциальной горной ренты, группа критериев типа "натуральных показателей".
Критерии типа удельных затрат. Эти критерии представляют собой отношение затрат на геологоразведочные работ к величине прироста запасов [62, I08J, или обратное отношение [18, 62, 108, 112, 125]. В зависимости от того, какие затраты на ГРР входят в формулу (общие, прямые - только на промышленном объекте, индивидуальные) и от того, какие категории запасов учитываются, изменяются и показатель удельных затрат. В работе 62 удельные затраты предлагается использовать в качестве среднесрочного критерия эффективности. Этот показатель сейчас считается основным и оценки по венда яепользуются при планировании геологоразведочных работ [112].
Критерии типа коэффициента общей экономической эффективности. К ним относятся показатели рентабельности (отношение прибыли к затратам) [18, 61, 62, 105, 108, 102] и показатель стоимостной отдачи затрат (отношение ценности запасов в недрах к затратам) [18, 62, 63, 77]. Построение этих показателей проблематично [2], поскольку не решен вопрос экономической оценки месторождений и отсутствуют единые цены на щапасы. В зависимости от того, какая часть прибыли учитывается, какие цены на запасы используются и к какой части затрат относятся, изменяются и критерии.
Критерии типа дифференциальной горной ренты. Представляют собой разность между ценностью открытых запасов и затратами на ГРР І78, 102, 104, 125]. При определении ценности запасов используются замыкающие затраты (затраты, необходимые для проведения работ на худшем по природным, экономическим, геологическим условиям месторождений из совокупности вовлеченных в размедку). Этот прием применяется для того, чтобы исключить влияние на оценки по критерию различий в объектах ГРР. Сложности в вычислении этого показателя состоят в том, что в настоящее время замыкающие затраты не разработаны для всех видов сырья [62, 104].
Конкретизация имитационной модели ГРР
В соответствии с описанием процесса конструирования имитационной модели ( I, глава П) в настоящем параграфе обсуждается процесс создания конкретной математической модели ГРР.
Выбор конкретных уравнений движения имитационной модели сложного реального процесса может быть сделан неоднозначно и в значительной мере зависит от объема имеющейся у исследователя информации об исследуемом процессе. В связи с этим разработке конкретной имитационной модели ГРР предшествовал анализ литературы по управлению ГРР ( I, глава I), основным руководством, которым мы пользовались при разработке модели, можно считать работу [1X2].
Поскольку имитационная модель ГРР в конечном итоге предназначается для проведения имитационной игры, то для того, чтобы,с одной стороны, ограничить произвол в выборе характеристик модели, и, с другой стороны, облегчить этот выбор, все зависимости целесообразно строить в параметрическом виде. Так что исследователь может распорядиться только выбором параметров.
Все сигналы, поступающие в А -систему извне, объединим в пять групп, в зависимости от того, кто их задает и куда они поступают.
. Рассмотрим одну из возможных конкретизации А -системы.
Под первичными исходными данными будем понимать характеристики входа X, . Предусмотрим два способа задания первичных исходных данных: исследователем, при этом пределы изменения характеристик могут быть произвольными, системой с помощью датчика случайных чисел. Л//" можно выбрать из промежутка (2.10), N(o,L) - из промежутка (50,100), 11(0,1) - из промежутка (1,50) при условии Ь(0,С) ±[(Щ0 -1)/Z], fyU) - из промежутка (ІДО), Є(і) - из промежутка (1,10). В этом случае полагаем, что на территории может быть от I до 50 районов, в каждом районе от 50 до 100 площадей, из них всегда хотя бы одна промышленная, количество промышленных площадей в районе всегда меньше половины. По запасам и затратам на разведочные работы площади в районах отличаются не более, чем в 10 раз.
Под вторичными исходными данными будем понимать характеристики управляющего воздействия Q$ . Для описания качества работающих организаций будем использовать три градаоди индекса качества: высокое качество 1Н(к,С)-1 , среднее качество 1H(H,L) Z , низкое качество ІН(н,і) = 3 . Первоначальное разбиение организаций по качеству может задать исследователь и система, например, следующим образом.
Будем считать средними по качеству все организации, работающие в районах с четными номерами, хорошими считать все организации, работающие в районах с нечетными номерами, кратными трем, все остальные организации считать плохими. где Яи определяется с помощью датчика равномерно распределенных случайных чисел из промежутков, которые задаются следующей таблицей.
Руководство к проведению имитационной игры и пользователям пакета
В настоящем параграфе приводятся данные, необходимые для пользователей ІШП, а именно: описываются правила проведения имитационной геологоразведочной игры, перечисляются характеристики, которые должны задать координатор и участники игры, процесс обучения, входные и выходные данные для других программ пакета.
Цель организации и проведения геологоразведочной имитационной игры носит учебньш характер. Участники игры учатсяяо р-ганизовывать и планировать деятельность имитируемой геологоразведочной отрасли на уровне министерства, производственно-геологического объединения и экспедиции. В процессе игры участники могут пронаблюдать взаимосвязь и взаимовлияние решений, принимаемых на разных уровнях руководства геологоразведочной отраслью, оценить эффект, к которому приводят те или иные решения, приобрести интуитивное видение последствий своих действий.
Порядок проведения игры следующий. Все лица, принимающие участие в игре называются участниками. Общее руководство игрой осуществляется координатором игры.
Координатор игры детально знакомится с имитационной моделью ГРР, лежащей в основе игры и знакомит с ней участников. Координатор обязан быть готовым в разбору и объяснению всех неясностей, касающихся имитационной модели ГРР и смысла,управляющих параметров. Кроме того, координатор должен быть знаком с общим ходом обучения и обязан проводить опросы участников с тем, чтобы передать собранные данные для обработки на ЭВМ. В обязанности координатора входит также проведение обсуждения результатов игры и свойств имитационной модели.
После знакомства с имитационной моделью ГРР, в результате которого у участников вырабатывается представление о смысле управляющих параметров, они переходят к имитационному упражнению или собственно к игре.
Имитационное упражнение проводится в два этапа. На первом этапе участники коллективно задают несколько вариантов стратегий и обсуждают результаты. Цель этого этапа - выработать у участников навык задания стратегий. На втором этапе участники выбирают стратегии единолично без коллективного обсуждения. Этот этап может проводиться несколько раз, он предназначен для выработки у участников интуитивных представлений о реакции модели на ту или иную стратегию. Завершает имитационное упражнение контрольный тур игры, в результате которого выявляется победитель игры. Затем следует обсуждение результатов всего имитационного упражнения и используемой имитационной модели ГРР. Это обсуждение проводится под руководством координатора, который фиксирует результаты обсуждения, критические замечания и пожелания.
Необходимо заметить, что в настоящей игре координатор кроме функции руководителя игры, осуществляет еще и функцию руководства на уровне министерства, участники же олицетворяют главных геологов производственно-геологических объединений. Подробное перечисление характеристик и параметров задаваемых координатором и участниками игры дается в следующем пункте.
В обязанности координатора игры входит, во-первых, осуществление общего руководства ходом обучения (организационная функция), во-вторых, выбор исходных данных и ограничений для имитационного упражнения (игровая функция).
Организационная функция осуществляется координатором игры единолично и включает обязанности:
- хорошее знакомство с имитационной моделью ГРР,
- эффективное проведение инструктажа участников игры,
- поддержка заинтересованности игроков,
- руководство проведением партии игры,
- руководство анализом результатов.
Для осуществления организационной функции координатору требуется специальная подготовка.
Для осуществления игровой функции при желании координатор может привлечь участников игры и делать выбор исходных данных для модели, проведя предварительно их коллективное обсуждение. Исходные данные и параметры, которые должен задать координатор, приведены в табл. 3.2. Параметры Л1 rZ должны выбираться с учетом ограничений (см. гл. П, 2). В случае, если выбранные координатором параметры Х ХЧ не удовлетворяют ограничениям - программа G6AME , осуществляющая игру, печатает сообщение о некорректности исходных данных и выбирает их автоматически.
7
Исследование критериев эффективности ГРР и стратегий управления ГРР
Наиболее важной характеристикой качества локального критерия эффективности разведочных работ являются зависимость критерия от качества проводимых работ и независимость критерия от описания объектов работ. Это было показано в главе I. Поэтому первое, что необходимо сделать при проверке критерия эффективности ГРР, это проверить его зависимость или независимость от качества проведения работ и объектов работ.
Будем рассматривать два критерия: модельный, введенный в главе I, обозначим его EFM и критерий, наиболее широко используемый сейчас на практике 18, 62, 108, 112, 125]:
Критерий Р„ представляет собой величину прироста запасов на единицу затрат.
Моделируется следующая ситуация. На территории имеются два района, в каждом из которых общее количество объектов одинаковое и равно 100, количество промышленных объектов равно 20 и 40, соответственно. Размеры средних запасов одного промышленного объекта и стоимости разведки оовпадают и равны, соответственно, 5 и I условных единиц. По этим данным можем условно первый район отнести к плохим, второй район - к хорошим. В каждом районе работает организация, для которой качество проведения разведочных работ может быть либо плохим, либо хорошим.
Совокупность параметров Л фиксирована: Лг=90,5; Яд= 1,1; Я3= »44» Яу= 1,6; = 0,45; = 0,412; ,= I; ,= 0,3; Л,= 0,22; Я1о= 0,Ю1; л„= 0,5; я, 0,41; = = 0,838; Д =,0,003; Л,5= 3,0, JUST = -I.
Значения критерия BFn , полученные в результате просчета модели по программе ЕХРЦ представлены в табл. 4.4.
Для того, чтобы проверить интересующую нас зависимость критерия эффективности EFn воспользуемся методами проверки статистических гипотез. Для получения необходимого статистического вывода будем пользоваться критерием Колмогорова-Смирнова для двух эмпирических распределений. Нулевая гипотеза в наших расчетах всегда будет состоять в предположении, что две сравниваемые выборки принадлежат одной и той же генеральной совокупности. Альтернативная гипотеза состоит в предположении, что сравниваемые выборки принадлежат разным генеральным совокупностям.
Для того, чтобы проверить наличие зависимости критерия от качества проведения работ нужно сраннить выборки в первом и третьем столбцах таблицы 4.4 и зс втором и четвертом столбцах той же таблицы. Результаты сравнения первого и третьего столбцов приведены в таблице 4.1 (см. приложение 4). По этим результатам с вероятностью 0,99 нулевая гипотеза принимается, т.е. рассматриваемые выборки принадлежат к одной генеральной совокупности, а это означает, что критерий Fn не реагирует на изменение качества проведения работ. Такой же вывод получается и при сравнении второго и четвертого столбцов в таблще 4.4.
Результаты проверки наличия зависимости №п от условий района даны в таблице 4.2 (приложение 4). Здесь сравниваются первый и второй столбцы значений (таблица 4.4). В этом случае нулевая гипотеза отвергается, что означает, что сраниваемые выборки принадлежат разным генеральным совокупностям. Это значит, что влияние описаний объектов на значения EFn имеет место. Аналогичный результат получается и при сравнении третьего и четвертого столбца.
Таким образом, можем сделать вывод, что критерий EFn без учета напряженности планов реагирует на описание объектов ГРР и не реагирует на качество их проведения, что подтверждает сомнения по поводу его применимости в качестве оценки эффективности разведочных работ.
Значения критерия EF„ для той же модельной ситуации, но только с учетом напряженности планов приведены в таблице 4.5. В этом случае был получен вывод, аналогичный предыдущему. Так что, критерий EFn не отвечает требованиям допустимости.
Рассмотрим для аналогичной ситуации модельный критерий EFM Значения этого критерия с учетом напряженности плановых заданий приведены в таблице 4.6.
Результаты проверки зависимости от описаний объектов работ даны в таблице 4.3 (приложение 4). В соответствии с этими расчетами нулевая гипотеза принимается, а это значит, что EFn не зависит от описаний объектов. При проверке зависимости EFH от качества проведения работ (таблица 4.4 в приложении 4) нулевая гипотеза отвергается, а это подтверждает наше предположение о том, что EF/v, зависит от качества. Таким образом, критерий EFM таков, что при учете напряженности планов он реагирует на качество проведения работ и не реагирует на описание объектов их проведения.
