Моделирование отраслей промышленности

Промышленности принадлежит ведущая роль среди отраслей народного хозяйства, так как она определяет уровень экономического развития страны и ее отдельных регионов, степень использования природных и трудовых ресурсов и т.д. Следовательно, рациональная территориальная организация промышленности является наиболее актуальным вопросом территориальной организации производства. В связи с этим в настоящем параграфе рассмотрим только модели отраслей промышленности.

Цель математического моделирования развития и размещения отрасли промышленности состоит в том, чтобы на основе учета природных, транспортно-географических, технических, социальных и других факторов найти оптимальную территориальную организацию ее производств, т.е. определить пункты строительства новых и реконструкции существующих предприятий, их мощности и специализацию, схему как внутренних, так и внешних транспортных связей отрасли и т.д.

В зависимости от ряда признаков различают несколько типов отраслевых задач.

Одним из наиболее важных признаков классификации задач оптимального планирования отраслей является возможность представления рассматриваемой отрасли в виде иерархически соподчиненных подсистем (подотраслей). В соответствии с этим признаком задачи делятся на одноступенчатые (отрасль – единое целое) и многоступенчатые (отрасль – совокупность взаимосвязанных подсистем; например, промышленность строительных материалов может быть расчленена на промышленности нерудных материалов, вяжущих материалов, стеновых материалов и т.д.).

В зависимости от выбора критерия оптимальности различаются задачи на минимум совокупных затрат и на максимум эффекта (например, на максимум прибыли или объема выпуска определенного вида продукции).

В зависимости от числа отрезков периода планирования отраслевые задачи делятся на статические и динамические. Статические задачи призваны устанавливать оптимальное состояние отрасли только на конец планового периода. Динамические задачи позволяют определять искомый оптимальный план для каждого отрезка (например, года) периода планирования. Результаты решения динамических задач представляют большую практическую ценность, однако их решение связано с большими вычислительными трудностями.

По способу задания вариантов развития и размещения предприятий отрасли, задачи отраслевого планирования делятся на вариантные (с дискретными переменными) и безвариантные (с непрерывными переменными).

Еще одним из важнейших признаков классификации отраслевых задач является степень влияния транспортного фактора на выбор пунктов размещения предприятий отрасли и их специализацию. В соответствии с этим различают производственные и производственно-транспортные задачи оптимального отраслевого планирования. Отраслевая задача относится к производственному типу, если транспортные расходы незначительны как по абсолютной величине, так и по сравнению с производственными затратами. Такая ситуация имеет место в текстильной, кожевенной, часовой промышленности и т.д. В противном случае задача относится к производственно-транспортному типу. Существует приближенная количественная оценка степени влияния транспортного фактора на формирование оптимального плана развития и размещения отрасли. Пусть i – индекс пункта производства, j – индекс пункта потребления, k – индекс вида продукции, l – число видов продукции, выпускаемой предприятиями отрасли, cik – стоимость производства единицы k-го вида продукции в i-ом пункте, Sijk – затраты на транспортировку единицы k-го вида продукции из i-го пункта в j -й. Тогда если

для всех k = 1, 2, ..., l, можно считать, что влияние транспортного фактора достаточно сильно.

Среди производственно-транспортных задач можно в свою очередь выделить двух- и многоэтапные. В двухэтапных задачах оптимизируется производство продукции отрасли и только один этап перевозок. Это могут быть, например, перевозки только готовой продукции, если транспортные расходы на перевозку сырья малы настолько, что ими можно пренебречь. В многоэтапных задачах рассматриваются все этапы переработки сырья от его добычи до производства готовой продукции, а также несколько этапов перевозок. В зависимости от способа отражения транспортных связей различаются матричные и сетевые постановки производственно-транспортных задач отраслевого планирования. При матричной постановке возможные маршруты связей поставщиков и потребителей устанавливаются заранее и для этих маршрутов вычисляются транспортные издержки. В случае сетевой постановки транспортные затраты определяются для отдельных звеньев существующей транспортной сети. Маршруты связей уточняются в ходе решения задачи.

Следует отметить, что признаки, определяющие тип задачи оптимального развития и размещения предприятий отрасли, отличаются от признаков классификации отраслей промышленности. Таким образом, попытки подобрать некоторые типовые модели, применимые во всех случаях для определенных отраслей, будут неправомерными. Нельзя, например, утверждать, что для одной отрасли задачи следует формулировать всегда в матричной постановке, а для других – в сетевой постановке. В связи с этим классификация задач отраслевого планирования основана на выделении характерных признаков моделей независимо от того, для каких отраслей они используются.