Ошибки функционирующей РЭЭС

При получении численной оценки снижения эколого-экономической эффективности и показателя качества работы системы из-за недостоверности результирующей информации следует проанализировать все этапы информационных процессов при решении каждой задачи и рассмотреть адекватность результатов исследования. В процессе функционирования СУПП возникают индифферентные ошибки по отношению к снижению качества работы РЭЭС.
Ошибки функционирующей РЭЭС изменяются в результате воздействия внешних и внутренних случайных факторов. Поэтому важнейшей задачей разработчиков, изготовителей и эксплуатационников СУПП является обеспечение ее высокой надежности, так как срывы в работе РЭЭС или отдельных ее звеньев
приводят к снижению экономической эффективности, уменьшению степени подготовки сырья к использованию или очистки отходов производств от агрессивных примесей, нарушению оптимальных соотношений между технико-экономическими, эколого-экономическими и другими параметрами и могут стать причиной значительных убытков производственных потерь и даже массовых отравлений людей со смертельным исходом. В СУПП потери от сбоев и погрешностей могут составлять значительный (50) удельный вес от всего реального эффекта (Эр), в общем случае вычисляемого следующим образом:
Эр = Эг - f(Э),(7.2)

где	Эг	- годовой эколого-экономический эффект СУПП, млн д. е.;
	f(Э)	- потери в денежном выражении от сбоев в работе СУПП, млн д. е.).

В сложных системах СУПП зависимость эффекта от различного воздействия внешней среды в некотором диапазоне изменения экономических факторов может быть достигнута в результате применения методов машинного моделирования.
На различных этапах создания и функционирования СУПП те или иные меры повышения надежности выступают на первый план. На этапе программно-целевого планирования РЭЭС наиболее важным является системно-статистический анализ задач и условий использования разработок, а на этапе программно-целевого комплексного проектирования и разработки СУПП особую роль играют выбор элементов и контроль за их использованием.
Надежность технико-экономической, эколого-экономической и другой информации в СУПП наиболее эффективно рассматривать по экономическим показателям, которые в периодической научной литературе почти не встречаются, а относительно небольшой багаж локальных попыток в подходе к системно-статистическому анализу надежности систем представляет лишь первые попытки рассмотреть некоторые идеализированные случаи.
Ст. Бир считает, что ненадежность, порожденная естественным свойством системы, ограничивается неисправностями технических средств и искажениями информации в процессах ее передачи и указывает на их периодичность при реальном комплексном проектировании.
Следуя идеям Фон-Неймана, Оскар Ланге ввел в рассмотрение экономические вопросы надежности функционирующих систем, в которых предлагает сопоставить стоимость дополнительного
резервирования системы, как стоимость приращения ее надежности с величиной потерь и аварийных издержек при отказах системы, а некоторые исследователи считают необходимым определять годовой экономический эффект с учетом комплекса экономических показателей по надежности, ограничивая их расчетом дополнительных капитальных затрат.
Иногда для установления требуемой надежности СУ рекомендуется оптимизировать значение параметров объектов, что позволяет обеспечить минимум совокупных затрат на проектирование, изготовление и эксплуатацию системы. Видимо, этот подход заслуживает внимания и при учете эколого-экономического эффекта от эксплуатации более надежной системы, поскольку дает полуэмпирические зависимости для получения фактической экономии принятого варианта.
Для расчета экономической эффективности и экологических потерь, вызванных только ненадежностью управляемой РЭЭС, рассматриваются технико-экономические, эколого-экономические и другие показатели искажения информации из-за отказов звеньев системы. Величина искажения информации зависит в основном от видов отказа элементов региональной системы, времени его обнаружения и устранения.

Выходы из рабочего состояния или нарушения работоспособности той или иной части СУПП неравноценны по своему влиянию на целевые функции РЭЭС, хотя их характеристики по надежности могут оказаться аналогичными. В тех случаях, когда выход из строя i-го блока функционирующей РЭЭС произойдет при решении задач оперативного управления, первоначально будет наблюдаться значительное уменьшение экономического эффекта от внедрения СУПП, а на сравнительно длительном промежутке времени его простоя ощутимой разницы не будет.

Эта закономерность наблюдается при решении задач календарного планирования и бухгалтерского учета. Снижение чувствительности экономического эффекта к указанным изменениям происходит за счет адаптационных свойств системы.

Сложная система, обладающая такими свойствами, может быть отнесена в разряд надежных. Поэтому основные ограничения по надежности накладываются прежде всего не технической базой системы, а технико-экономическими характеристиками и экономико-организационной структурой СУПП.
Можно считать, что осуществление СУПП задач программно-целевого планирования и алгоритмов по оптимальному
проведению процессов подготовки сырья к использованию или очистки отходов производства базируется на безотказном функционировании технических средств системы. Уровень надежности технических средств в значительной степени определяет надежность СУПП в целом и влияет на экономику РЭЭС.
При отлаженной системе, обеспеченной оптимальными алгоритмами, экспериментально подтверждаются режимы. В этих системах отказы достаточно редки, и устранение одного отказа происходит быстрее, чем возникает другой, т.е. потери зависят только от искажения информации при данном отказе. Поэтому средние потери на один отказ j-го звена за время t можно определить следующим соотношением:
(7.3)

где	т	- число возможных типов отказов системы, ведущих к эколого-экономическим потерям;
	V (b)	- потери, предусмотренные производственными нормами (к ним относятся расходы на содержание обслуживающего персонала, стоимость профилактических работ, безвозвратные потери реагентов, ухудшение качества продукции и др.);

j=1

1/(tj - tbc)G(tbc + Qн/G) + Vo - интенсивность возникновения отказов j-го типа с учетом времени ремонта; Qн - потери, не зависящие от искажения информации (к ним относятся расходы на устранение аварии и ремонт очистительного оборудования); Р (b) - плотность распределения вероятности различных искажений информации b; Vo - потери отходов; (b) - функция искажений информации; tbc =

n i=1 tbi - среднее время восстановления системы; G - производительность системы. При неупорядоченности РЭЭС получаем неполную ее эколого-экономическую эффективность Э и связанную с ней зависимость:
Э = Эmax{V[(Эmax - Эmin)/Э - f(Q)] + 1/Пx},(7.4)

где	V	- информационные упорядоченные взаимосвязи в РЭЭС;
	f(Q)	- функция неупорядоченности в СУПП.

Далее считаем, что стоимость системы, реализующей сбор и преобразование управляющей информации, пропорциональна количеству информации, и это можно записать в таком виде:
Э = Эmax{V[(Эmax - Эmin)/Э - Qec/co] + 1/Пx},(7.5)

где	С	- стоимость исследуемой системы;
	Сo	- стоимость системы, использующей количество информации eo.

В автоматизированных РЭЭС идет неуклонный рост ввода новых мощностей, которые учитываются при оценке стоимости досрочного ввода соотношением:
Cнм = Cнм{[(Cнм max - Cнм min)/Cнм + ] + 1/Пx},(7.6)

где	Снм	- экономия стоимости новой производственной мощности, приведенная к моменту пуска и обусловленная ее досрочным пуском;
	Снм	- стоимость проектирования, строительства и наладки новой производственной мощности.

Суммарную экономию эксплуатационных издержек, приведенную к моменту пуска системы, определим по следующей формуле:
Cэи = Cэи{V[(Cэи max - Cэи min)/Cэи - e-t/T] + 1/Пx},(7.7)

где	Cэи	- суммарная экономия эксплуатационных издержек, приведенная к моменту пуска системы;
	= 1/ln (1 + );
		- постоянный коэффициент.

Этот метод может быть применен, когда системы автоматизированного управления обладают достаточной степенью надежности без принятия дополнительных мер и сохраняют работоспособность на требуемом уровне. Однако в реальных РЭЭС часто отсутствуют высоконадежные элементы, что приводит к росту расходов на мероприятия по повышению надежности.
Сравнение РЭЭС с учетом ее надежности осуществляется по критерию, при этом используется рекуррентная формула:
Эн = [

i=1

(Git - Cз - Cу)/Git + (Git/V)(1/Пx)],(7.8)

где	Сз	- суммарные затраты на разработку и эксплуатацию РЭЭС;
	Су	- величина ущерба от ненадежности РЭЭС.

Повышение надежности технико-экономической и эколого-экономической информации и РЭЭС достигается мероприятиями технического и экономико-организационного характера, одни из которых направлены на улучшение эксплуатационных технико-экономических, эколого-экономических и других параметров надежности отдельных элементов СУПП, другие - на совершенствование ее структуры, третьи - на совершенствование методики контроля, четвертые - на методы и средства обнаружения и исправления ошибок в преобразовании информации, повышении ее достоверности и т.д.

Содержание раздела