Алгоритмы и программные средства имитационного моделирования для управления эколого-экономическими процессами предприятий нефтяной отрасли на основе метода компонентных цепей

• Автор: Затик, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. ЗАДАЧИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ.

1.1. Исследование специфики управления экологоэкономическими системами предприятий нефтяной отрасли
1.2. Применение компьютерных моделей для управления экологоэкономическими процессами и системами.

1.2.1. Основные направления исследований экологоэкономических систем.

1.2.2. Требования к процессу компьютерного моделирования ЭЭС.

1.2.3. Анализ систем моделирования и автоматизированных вычислений с целью выбора средства исследования ЭЭС

1.3. Исследование возможностей среды моделирования МАРС

для анализа экологоэкономических процессов и систем

1.3.1. Анализ архитектуры среды моделирования МАРС.

1.3.2. Анализ возможностей СМ МАРС для автоматизации решения задач оптимизации параметров экологоэкономических процессов.
1.3.3. Исследование структуры редактора компьютерных моделей.
1.4. Анализ информационных систем и программных средств сбора и обработки данных по экологическому мониторингу и программе природоохранных мероприятий предприятий нефтяной отрасли
1.5. Необходимость интеграции компьютерной модели экологоэкономической системы и информационных подсистем
1.6. Синтез структурнофункциональной схемы системы управления экологоэкономическими процессами предприятий нефтяной отрасли
1.7. Выводы.
2. КОМПОНЕНТНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СХЕМЫ МНОГОУРОВНЕВОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
2.1. Метод компонентных цепей для задач системной динамики
2.2. Интерпретация метода компонентных цепей для моделирования экологоэкономических процессов.
2.2.1. Разработка базовой модели системной динамики ЭЭС
на основе анализа ее процессов.
2.2.2. Анализ формализованного представления ЭЭС и синтез структуры компонентной цепи ЭЭС общего вида
2.3. Разработка методики имитационного моделирования экологоэкономических процессов в СМ МАРС.
2.4. Разработка схемы многоуровневой компьютерной модели экологоэкономической системы.
2.5. Исследование и расширение формализма языка компонентных цепей для анализа экологоэкономических процессов и автоматизированного синтеза экологических программ
2.5.1. Компоненты для моделирования экологической подсистемы.
2.5.2. Компоненты для моделирования экономической подсистемы
2.5.3. Компоненты для моделирования организационнотехнической подсистемы.
2.5.4. Конвертеры компоненты для интеграции моделей подсистем
2.5.5. Макрокомпонент Природоохранное мероприятие
2.5.6. Коммутатор компонент для структурного синтеза экологической программы
2.5.7. Измерительные компоненты
2.6. Разработка компонентов и алгоритма интеграции компьютерной модели экологоэкономической системы и информационных подсистем
2.6.1. Компоненты для моделирования информационной подсистемы
2.6.2. Алгоритм интеграции компьютерной модели
экологоэкономической системы и информационных подсистем
2.7. Расширение библиотеки моделей компонентов СМ МАРС.
2.8. Выводы
3. АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ.
3.1. Разработка критериев оптимизации параметров природоохранных мероприятий и выбор методов оптимизации с учетом специфики управления экологоэкономическими системами
3.2. Формирование структу ры библиотеки моделей природоохранных мероприятий с учетом структуры экологической программы предприятия нефтяной отрасли.
3.3. Исследование примеров имитационного моделирования экологоэкономических процессов в СМ МАРС
3.3.1. Задача оптимизации параметров процесса
Откачки нефти с грунта и ее автоматизированное решение
3.3.2. Задача оптимизации параметров процесса Детоксикация грунта сорбентом и ее автоматизированное решение.
3.3.3. Разработка примера алгоритма структурного синтеза фрагмента экологической программы предприятия нефтяной отрасли.
3.3.4. Оценка границы применимости разработанных моделей
и алгоритмов компьютерного эксперимента
3.4. Выводы.
4. ИНТЕГРАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ЭЭС И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОДСИСТЕМ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОГРАММ
4.1. Разработка информационной подсистемы по экологическому
мониторингу и программам природоохранных мероприятий
предприятий нефтяной отрасли
4.1.1. Универсальная структура базы данных по экологическому мониторингу и программам природоохранных мероприятий предприятий нефтяной отрасли.
4.1.2. Реализация программного обеспечения сбора и обработки данных
по экологическому мониторингу и программам.
4.2. Используемые средства разработки и реализации программ.
4.3. Реализация механизма интеграции компьютерной модели экологоэкономической системы и информационных подсистем
4.4. Пример автоматизированного синтеза фрагмента экологической программы предприятия нефтяной отрасли
4.5. Оценка конкурентоспособности методики имитационного моделирования экологоэкономических процессов в СМ МАРС.
4.6. Выводы.
Заключение
Список использованных источников


Схема многоуровневой компьютерной модели экологоэкономической системы и расширение языка компонентных цепей для анализа экологоэкономичсских процессов и синтеза экологических программ предприятий нефтяной отрасли. Критерии оптимизации параметров природоохранных мероприятий, включая время выполнения, затраты, предотвращенный экологический ущерб, эффективность мероприятия, мультипликативный обобщенный критерий оптимизации. Методика имитационного моделирования экологоэкономических процессов, основанная на методе компонентных цепей. Модели компонентов,, алгоритмы и программные средства для компьютерной оптимизации параметров природоохранных мероприятий и синтеза фрагмента экологической программы предприятия нефтяной отрасли. Универсальная структура базы данных по экологическому мониторингу и программам природоохранных мероприятий предприятий нефтяной отрасли для эффективной организации и ведения специализированной информационной подсистемы предприятия. Алгоритм интеграции компьютерной модели экологоэкономической системы и информационных подсистем. Реализация программных средств компьютерного моделирования экологоэкономических систем в среде моделирования МАРС проведена совместно с к. Ганджа Т. Структура и объем работы. Диссертация включает введение, четыре главы, заключение, список литературы 1 наименование, таблиц, рисунков, 6 приложений. Общий объем диссертации составляет 4 страницы машинописного текста. Содержание работы. Во введении обоснована актуальность, освещена, степень изученности проблемы, определены цель, задачи и научная новизна. В первой главе Задачи совершенствования систем управления экологоэкономическими системами на основе анализа методологических подходов и систем моделирования для анализа экологоэкономических процессов обоснована необходимость интеграции компьютерной модели и информационных подсистем, предложено в структурнофункциональную схему системы управления экологоэкономическими процессами включить компьютерную модель экологоэкономической системы, основанную на методе компонентных цепей. Во второй главе Компонентный анализ и синтез схемы многоуровневой, компьютерной модели экологоэкономической системы предложена методика имитационного моделирования экологоэкономических процессов, основанная на расширение формализма языка компонентных цепей для экологоэкономических систем и синтеза экологических программ. Предложены компоненты и алгоритм интеграции компьютерной модели экологоэкономической системы и информационных подсистем. СМ МАРС. В четвертой главе Интеграция компьютерной модели ЭЭС и информационных подсистем для формирования экологических программ предложена универсальная структура базы данных по экологическому мониторингу и программам природоохранных мероприятий для организации специализированной информационной подсистемы. Экспериментальным путем получен фрагмент экологической программы предприятия нефтяной отрасли. В заключение работы в обобщенном виде изложены основные результаты исследования. Экологоэкономические системы предприятий нефтяной отрасли относятся к классу систем, где неизмеримо высока ответственность в управлении и принятии решений. Современные российские предприятия нефтяной отрасли с высокой ответственностью подходят к решению задач бережного и эффективного использования природных ресурсов и планомерного повышения экологической безопасности производства. Наряду с основным видом деятельности предприятий разработкой месторождений, и добычей полезных ископаемых, приоритетным направлением является обеспечение экологической и промышленной безопасности. Как правило, системы управления природоохранной деятельностью предприятий создаются на протяжении ряда лет. Они действуют во всех структурных подразделениях предприятий и объединяют усилия экологов, специалистов лабораторий и работников подразделений по предупреждению и ликвидации аварий и их последствий. Масштабы деятельности предприятий обширны, большое количество точек мониторинга и множество наблюдаемых экологоэкономических показателей, ведется в территориальных информационных системах.