Введение к работе
Актуальность темы. Одним из главных факторов, определяющих в настоящее время социально-экономическое состояние региона, является эффективное использование энергетических ресурсов и повышение энергетической безопасности. Основные требования энергоэффективности хозяйственных комплексов определены Федеральным Законом "Об энергосбережении" от 03.04.96 № 28-ФЗ и рядом и рядом последующих постановлений правительства РФ. Их реализация на уровне региона требует формирования системы управления состоянием энергоснабжения как составной части многоуровневой системы управления экономикой территории. Эффективной формой такого управления становится формирование и реализация региональной программы энергосбережения.
Несмотря на теоретические исследования в этой области, практический опыт по стимулированию потребителей энергоресурсов, дальнейшее развитие организационных, правовых, методологических, научно-технических и финансовых условий, обеспечивающих повышение энергоэффективности региональной экономической системы, требует привлечения методов теории управления и системного анализа. Управление региональной программой энергосбережения следует организовывать с учетом возможностей интеллектуальной поддержки управленческих решений с использованием компьютерных технологий.
Таким образом, актуальность темы исследования определяется необходимостью инновационного подхода, к реализации мероприятий по энергосбережению в регионе на основе рационализации управленческих решений с использованием методов моделирования и оптимизации показателей энергоэффективности потребителей энергоресурсов.
Работа выполнена в соответствии с Законом Воронежской области "Об энергосбережении" от 24.12.98 № 72-П-ОЗ в рамках основного научного направления Воронежского государственного технического университета "Проблемно ориентированные системы управления".
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является создание комплекса моделей и алгоритмов рационального выбора управленческих решений, обеспечивающих достижение требований энергоэффективности региональной экономической системой на основе прогнозирования и классификации состояния энергосбережения потребителей энергоресурсов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
проанализировать современные подходы к формированию и реализации региональных программ энергосбережения и определить пути интеллектуальной поддержки этого процесса на основе методов моделирования и оптимизации с применением современных компьютерных технологий;
сформировать процедуры построения классификационных и прогностических моделей энергоэффективности потребителей энергоресурсов на базе экспертной и ретроспективной информации с учетом дуального характера динамики показателей;
разработать оптимизационные модели и алгоритмы принятия решений, базирующиеся на классификационных и прогностических моделях, для интеллектуальной поддержки системы управления состоянием энергосбережения в регионе;
внедрить разработанные компоненты математического обеспечения при реализации основных требований по энергосбережению потребителями энергоресурсов в Воронежской области.
Методы исследования. При выполнении работы использованы основные положения системного анализа, теории управления, методы прогнозирования, классификации, теории вероятностей, моделирования, оптимизации и экспертного оценивания.
Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:
процедура прогнозирования степени однородности потребителей энергоресурсов, отличающаяся вычислением относительной энтропийной оценки для двух классификационных моделей: по показателю потребления и набору индикаторов энергоэффективности и обеспечивающая целенаправленное управление состоянием энергосбережения;
дуальная прогностическая модель динамики энергоэффективности потребителей энергоресурсов, позволяющая оценить на основе канонического разложения случайного процесса долгосрочную и краткосрочную тенденции в изменении состояния энергосбережения;
многоэтапная схема рационального выбора совокупности элементов региональной программы энергосбережения и степени их реализации для конкретных групп потребителей энергоресурсов, отличающаяся использованием лингвистических переменных и экспертного оценивания при построении многоальтернативных оптимизационных моделей и двухэтапных процедур рандомизированного направленного перебора при принятии управленческих решений;
оптимизационная модель н алгоритм распределения функций многоуровневого управления региональной программой энергосбережения, обеспечивающие эффективный характер реализации каждой функции звеньями организационной структуры с учетом их значимости и трудоемкости выполнения.
Практическая ценность работы и результаты внедрения. Разработано методическое обеспечение по использованию компьютерной системы интеллектуальной поддержки формирования региональной программы энергосбережения и планов мероприятий по ее реализации для групп пользователей энергоресурсов. Сформированы предложения управленческого характера для документов, регламентирующих комплексную оценку потребителей энергоресурсов по финансово-экономическим показателям энергоэффективности в соответствии с информацией, в автоматизированной базе данных.
Результаты диссертации внедрены в фирме "Энергорусь" при реализации программы энергосбережения. Достигнутая энергоэффективность обслуживаемых потребителей энергоресурсов Воронежской области определяется снижением энергоемкости ВВП в среднем на 7 %, повышением степени оснащенности приборами учета расхода энергоресурсов на 38 %, увеличением внебюджетных средств, выделяемых на энергосбережение на 46 %.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1997); Всероссийском совещании-семинаре "Интеллектуальные системы региональной информатики" (Воронеж, 1998); Всероссийской конференции "Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах"; общероссийском совещании государственных органов регулирования естественных монополий в энергетике (Москва, 1999); конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского государственного технического университете (Воронеж, 1997-1999).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 10 печатных работах.
