З. Основные этапы решения инженерно-экономических задач
Общая постановка задачи является по существу формулировкой ее цели и содержит общую и предметную часть.
Общая часть для большинства инженерно-экономических задач формулируется как получение информации, необходимой для принятия того или иного управленческого решения.
Предметная часть связана со спецификой задачи и конкретизирует цель по отношению к предмету инженерно-экономического анализа. Все примеры, приведенные в настоящем учебном пособии, начинаются с общей постановки задачи и иллюстрируют соответствующие формулировки в предметной ее части.
Общую постановку задачи осуществляет предметный специалист, перед которым стоит необходимость принятия управленческого решения или необходимость расчета того или иного технического показателя. 2.
Определение классификационных признаков задачи позволяет оценить средства, методы и трудоемкость решения задачи, обосновать в общем виде критерий принятия решения и наметить предварительный состав исходных данных для выполнения расчетов. Каждый из классификационных признаков, рассмотренных в предыдущем разделе, в той или иной мере способствует рациональной методологии и технологии решения задачи. 3.
Обоснование критерия сравнения вариантов решения или технико-экономического содержания конечного результата расчета. Если на предыдущем этапе критерий или технико-экономическое содержание результата расчетов обосновываются в соответствии с классифи- кацжлшыми признаками в общем виде, то на данном этапе они конкретизируются по составу факторов, которые принимают участие в процессе получения конечного результата расчета.
Например^ цель решения задачи заключается в технико- экономическом сражении нескольких вариантов технологических схем работы экскаватс^а.
После ададиза классификационных признаков за- дачи пришли к выводу о том, что оценка вариантов должна быть выполнена путем сравнения экономического результата с затратами по каждому варианту технологической схемы. То есть критерий сравнения по экономическому смыслу и структуре должен быть аналогичен показателю прибыли.На этапе детального обоснования критерия определяется состав критерия в части расчета дохода и состав затратной части. В частности, одинаковые по величине элементы доходной и затратной частей можно не учитывать в расчете, поскольку они не повлияют на результаты сравнения вариантов технологических схем. 4.
Разработка математической модели решения поставленной задачи включает в себя подготовку совокупности оригинальных или уже существующих расчетных формул, с помощью которых предполагается получить конечный результат расчета.
В соответствии с классической схемой создания прикладного программного обеспечения разработка математической модели возлагается на группу аналитиков. В современных условиях для решения инженерно-экономических задач, посильных для специалистов производственных предприятий, она осуществляется предметным специалистом, который сформулировал общую постановку задачи.
Разработка математической моде™ подразумевает также подготовку перечня исходных данных и перечня расчетных величин. Они представляют собой список переменных, которые вводятся перед запуском программы, и список переменных, которые являются результатом промежуточных или окончательных расчетов.
На экран монитора или на печать рекомендуется выводить не только окончательные, но и ключевые промежуточные результаты расчета, поскольку это облегчает4 поиск возможных ошибок при составлении программы. 5.
Разработка алгоритма представляет собой составление однозначной последовательности преобразования исходных данных в конечный результат расчета.
Алгоритм может быть представлен в текстовом или графическом виде. Графическое представление алгоритма является более наглядным, поэтому чаще используется при решении практических задач.
Нередко алгоритм отождествляют с блок-схемой расчета Алгоритм может быть составлен с различным уровнем детализации процесса вычислений. Самый высокий уровень детализации алгоритма, представляемого в графическом виде, является блок-схемой в соответствии с существующим стандартом (ГОСТ 19,002-80). Поэтому любая блок-схема является алгоритмом. Но алгоритм, в общем случае, ке является блок-схемой, хотя при его графическом представлении возможно (и даже желательно) использование стандартов обозначений, установленных для блок- схем. Во всех рассмотренных в последующих разделах примерах представлены соответствующие алгоритмы в текстовом или графическом виде. 6.Подготовка исходных данных. В соответствии с перечнем исходных данных, составленным на этапе разработки математической модели, каждой переменной присваивается одно значение или определяется диапазон ее изменения, которые должны быть введены в программу расчета для получения необходимого результата расчета. 7.
Разработка программы заключается в написании процедур выполнения расчетов на применяемом алгоритмическом языке. При классической схеме создания программного обеспечения этот этап возлагается на прикладного программиста. При существующих интегрированных системах программирования и выполнения инженерно- экономических расчетов (MS Excel является в настоящее время наиболее показательным примером такой системы) функции прикладного программиста часто могут быть выполнены непосредственно пользователем программы. Еще раз отметим, что функции прикладных программистов и в будущем все больше будут переходить непосредственным пользователям и предметным специалистам. 8.
Тестирование и отладки программы предназначены для нахождения и исправления разного рода ошибок, которые возможны не только при написании текста программы, но также на этапах разработки математической модели и разработки алгоритма.
Наиболее простой способ отыскания ошибок заключается в выполнении расчета по контрольному примеру (тесту), когда при определенных исходных данных заранее известен правильный результат.
Однако такая ситуация возможна только в учебных задачах и программах. В практических условиях точіплй результат расчета не известен. Поэтому приходится пользоваться различными приемами для того, чтобы убедиться в правильности работы программы.Первым шагом на этом пути является выявление "грубых" ошибок- Чаще всего они проявляются в виде нулевых значений расчетных величин, которые заведомо не могут быть равны нулю, или в виде де- ления на ноль, при котором система программирования всегда реагирует соответствующим сообщением. Вывод промежуточных результатов расчета на экран позволяет быстрее определить место в программе, где допущена ошибка.
Следующим шагом является проверка порядка расчетных величин. Это значит, что их численные значения должны находиться в разумных пределах, удовлетворяющих соображениям здравого смысла. Пусть, например, при расчете технической производительности экска- затора с вместимостью ковша 10 м от оказалась рашой или 100 м или 10000 м3. Очевидно, что оба результата являются ошибочными хотя бы из тех соображений, в первом случае продолжительность цикла экскаватора составляет не менее 360 с, а во втором - менее одной секунды.
Далее целесообразно проверить адекватность качественного поведения расчетных величин в зависимости от исходных данных. Например, в задаче по обоснованию конечной глубины карьера при увеличении цены на полезное обязательно должно увеличиваться расчетное значение конечной глубины. Если программа дает обратную зависимость, то в ней надо искать ошибку.
Подобного рода приемов достаточно много, и они перекликаются с методами проверки адекватности математической модели, о чем говориться в разделе 5,4.1.
9. Выполнение непосредственно расчетов с заданными исходными данными производится после устранения ошибок,
Контрольные вопросы 1.
Назовите основные этапы разработки программы при решении инженерно-экономических задач. 2.
Назовите основные приемы тестирования программ. 3.
Чем отличается алгоритм решения задали от блок-схемы? Проектная задача* возникает в результате осуществления инвестиционного замысла (идеи) и является составной частью инвестиционного проекта. Инвестиционный проект, в свою очередь, включает в себя: -
формирование инвестиционного замысла (идеи); -
исследование инвестиционных возможностей; -
разработку ТЭО; -
подготовку проектной документации (сметно-финансовых расчетов); -
мониторинг экономических показателей; -
строительство и эксплуатация предприятия.
Проектные задачи имеют ряд особенностей на всех стадиях и этапах их решения: постановки, подготовки исходных данных, выбора критериев и непосредственно решения. В настоящем разделе рассматриваются особенности этой группы задач, поскольку они возникают не только при необходимости решения проектной задачи для перспективных предприятий, но и в процессе эксплуатации существующих горных предприятий. Раздел подготовлен в соответствии с современными требованиями к методическим принципам решения задач проектирования в горнодобывающей промышленности и утвержденными рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов [3, 4, 5].