Формирование производственных структур комплексов технических средств нефтегазопромыслового флота: имитационный подход тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Формирование производственных структур комплексов технических средств нефтегазопромыслового флота: имитационный подход"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Серова Елена Геннадьевна

Формирование производственных структур комплексов технических средств нефтегазопромыслового флота: имитационный подход

Специальность 08.00.05. «Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (промышленность)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена на кафедре Управления судостроительным производством Санкт-Петербургского государственного морского технического университета

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

доктор экономических наук, профессор Казанцев Анатолий Константинович

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор

Завьялов Олег Васильевич

Ведущая организация: ФГУП «ЦНИИ технологии судостроения» (ЦНИИ ТС)

Защита состоится 4.7.. декабря 2004г. В {'... часов на заседании Диссертационного Совета К 212.228.01 при Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете по адресу: 198262, Санкт-Петербург, Ленинский пр., д. 101, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

кандидат экономических наук, доцент Наумова Елена Аркадьевна

Автореферат разослан « ноября 2004г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат экономических наук, доцент

Т.Д. Селезнева

1. Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Перспективы развития национальной экономики непосредственным образом зависят от топливно-энергетического комплекса (ТЭК) страны. В частности, на долю ТЭКа приходится более 20% ВВП, до 30% доходов консолидированного и более половины доходов федерального бюджетов, почти 45% валютных поступлений, более четверти объема промышленного производства России. Наметившийся экономический рост формирует ожидания существенного внутреннего спроса на энергетические ресурсы.

Поэтому построение новой экономической модели развития ТЭКа России в рыночных условиях требует стимулирования развития минерально-сырьевой базы ТЭКа. Особое место в структуре этой модели должен занять нефтегазовый потенциал континентального шельфа.

Морские месторождения стали, по существу, последним серьезным резервом для кардинального решения проблемы перспективного снабжения углеводородным сырьем народного хозяйства и экспорта.

Обеспечение Российской Федерации углеводородным сырьем в перспективе в значительной степени будет достигаться за счет открытия и освоения месторождений ее морской периферии, причем значение морской компоненты по мере снижения возможностей суши будет возрастать. Успешное решение проблемы изучения и освоения нефтегазового потенциала континентального шельфа России возможно только при наличии современного специализированного флота.

Как показывает международный опыт освоения нефтегазовых месторождений на шельфе, увеличение добычи углеводородов из морских месторождений - одна из наиболее важных тенденций современной нефтегазодобывающей промышленности. При этом высокая эффективность и отдача на вложенные инвестиции в выполнение поисково-разведочных работ делают их проведение привлекательным для большинства компаний.

В то же время, особенности добычи нефти и газа на континентальном шельфе требуют создания сложных разветвленных и динамично изменяющихся производственных структур, формирование и функционирование которых требует значительных инвестиций и текущих затрат. Динамичный характер процессов разведки и освоения морских месторождений углеводородов определяет необходимость создания и использования гибких и экономичных производственных структур нефтегазодобывающих предприятий.

рос национальная* библиотека [

ч

В условиях конкуренции рациональные производственные структуры любого предприятия и его подразделений становятся жизненно необходимыми. Исследованиями установлена взаимосвязь и взаимообусловленность между производственной структурой предприятий и их подразделениями с конкурентной способностью и результатами работы этих систем. Поэтому анализ вхождения в рыночные отношения многих предприятий, в том числе предприятий нефтегазодобывающей отрасли, подтверждает объективную необходимость их реструктуризации, разработки и внедрения рациональных производственных структур.

На развитие производственной структуры предприятия, занимающегося добычей углеводородов на континентальном шельфе, большое влияние оказывают внутриотраслевые и межотраслевые интеграционные процессы. Интеграция приводит к увеличению масштаба производства, что в совокупности с возрастанием конструктивно-технологической однородности продукции приводит к необходимости внедрения наукоемких передовых форм организации производства и производственных структур. Это способствует значительному снижению себестоимости продукции, повышению прибыли предприятия и снижению потребительских цен. Возможные направления рационализации производственных структур, приводящие к повышению экономической эффективности производственных систем нефтегазопромыслов, могут быть определены на основе рационализации их элементного состава.

Современное состояние исследований в области формирования структур предприятий нефтегазодобывающей промышленности в российской экономической литературе явно не соответствует реальным потребностям совершенствования производственных структур предприятий отрасли.

Анализ отечественной литературы, посвященной решению задач, связанных с аспектами структуризации и реструктуризации предприятий, позволил выявить присущие ей серьезные недостатки, обусловленные неразработанностью вопросов теории и методов формирования производственных структур предприятий в современных условиях.

В работах отечественных специалистов в области формирования производственных структур предприятий, например, Кабакова B.C., Неймарка А.И., Петрова В.А., Яковенко Е.Г. и других не учитывались условия работы при современных рыночных отношениях. Зарубежные издания, посвященные проблеме формирования производственных структур, также не могут быть--непосредственно использованы в российской

практике, так как не учитывают специфики российских предприятий и условий их хозяйствования. Все выше сказанное, безусловно, относится к предприятиям, деятельность которых связана с разработкой и освоением морских месторождений нефnи и газа на континентальном шельфе.

На основании изложенного можно утверждать, что современное состояние теории и практики формирования комплексов технических средств (КТС) нефтегазодобывающего флота (НГФ) не отвечает объективным требованиям рационализации их производственных структур в условиях обостряющейся конкуренции. Это обуславливает актуальность проведения исследований, связанных с решением вопросов в этой области. Морское предприятие, занимающееся изучением и освоением нефтегазового потенциала континентального шельфа России, должно иметь такую производственную структуру, при которой результаты выше, а затраты сопоставимы или ниже, чем у конкурентов. Поэтому общей стратегией предприятия становится стратегия обеспечения его конкурентоспособности на основе создания экономически оправданных рациональных производственных структур. Только такие предприятия могут обеспечить необходимую гибкость их функционирования к изменениям конъюнктуры рынка.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методического аппарата формирования и рационализации производственной структуры сложных комплексов морской техники нефтегазодобывающего флота на основе использования имитационных методов моделирования.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие основные задачи:

изучение практики формирвания и условий функционирования сложных комплексов технических средств, используемых при добыче нефти и газа на континентальном шельфе;

- анализ факторов, влияющих на определение состава, количественных пропорций и условий использования судов при проведении работ по освоению морских месторождений;

разработка понятийного аппарата, включающего определение категории производственной структуры, требований к ее формированию и оценке надежности функционирования в кратких и долгосрочных периодах эксплуатации при проведении поисково-разведочных работ на шельфе;

- разработка комплекса моделей формирования рациональных производственных структур КТС;

- исследование условий и разработка рабочих моделей оценки надежности функционирования производственной структуры поисково-разведочного комплекса (ПРК);

- проведение экспериментальных расчетов по формированию и оценке надежности в эксплуатации поисково-разведочного комплекса.

Объектом исследования в настоящей работе являются сложные комплексы технических средств поиска и разведки морских месторождений углеводородов, а также процессы их функционирования.

Предметом исследования являются методы формирования рациональной производственной структуры комплекса технических средств поиска и разведки морских месторождений углеводородов. Разрабатываются модели, позволяющие определить рациональный элементный состав производственной структуры ПРК. При их построении используется имитационный подход, как основной инструмент системного анализа.

Теоретическая и методологическая основа. Теоретической и методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых, специалистов в области производственного менеджмента, экономики предприятия, организации производства, структуризации производственных систем и морских инженерных сооружений. Методологической основой исследования стал системный подход. Для решения поставленных задач применялись методы общей теории систем, имитационного моделирования, использовался математический аппарат теории графов.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в развитии методов формирования элементного состава производственной структуры комплекса технических средств освоения нефтегазового месторождения на континентальном шельфе.

На защиту выносятся наиболее существенные результаты диссертации, которые составляют ее научную новизну и заключаются в следующем:

обоснована объективная необходимость в условиях обостряющейся конкуренции на ресурсодобывающих рынках в рационализации производственных структур комплексов морской техники нефтегазфлота с учетом новых экономических условий;

- предложена группировка факторов, существенно влияющих на определение количественных характеристик и условий эксплуатации судов, плавучих и подводных технических средств при проведении работ поиска и освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе;

систематизированы параметрические характеристики элементного состава производственных структур КТС;

- предложена имитационная модель и разработаны алгоритмы формирования производственной структуры ПРК, позволяющие провести расчет потребности в буровых установках и судах нефтегазопромыслового флота на этапе разведочного бурения;

- реализован программный комплекс в среде DELPHI v.7, который позволяет производить расчеты в режиме имитации рационального состава производственной структуры поисково-разведочного комплекса;

- разработана модель и приведен алгоритм расчета оценки надежности функционирования производственной структуры комплекса поиска и разведки месторождений углеводородов на шельфе.

Практическая значимость диссертационного

исследования состоит в том, что предлагаемые методические решения имеют практическую направленность и обеспечивают системный подход к формированию производственной структуры комплексов технических средств с точки зрения рациональности элементного состава и оценки надежности функционирования. Разработаны модели и реализованы программные комплексы, позволяющие решать задачи рационализации производственных структур комплексов технических средств.

Апробация результатов исследования, публикации. Основные положения диссертации и полученные результаты были доложены и прошли апробацию на следующих научных конференциях: International Conference on Ocean Research and Underwater Technology, 1990, Szczecin, Poland; 1-st International conference Development of Russian Arctic Offshore, 1-ая

Международная конференция Освоение шельфа Арктических морей, 1993г, Санкт-Петербург; VII Ежегодные научные чтения памяти первого декана факультета менеджмента профессора Ю.В. Пашкуса, СПбГУ, 2003г; III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания (Смирновские чтения)",Санкт-Петербург, 2004г.

По теме диссертации опубликовано 8 работ. Общий объем публикаций - 3,8 п.л.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 105 наименований, содержит 4 таблицы, 23 рисунка и 3 приложения.

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, рассмотрена специфика объектов исследования, обоснована целесообразность ориентации на современные информационные технологии управления и имитационный подход. Сформулирован характер основных ожидаемых результатов.

В первой главе "Сущность и задачи формирования производственных структур комплексов технических средств освоения морских нефтегазовых месторождений" рассмотрена специфика управления комплексами технических средств, содержание и особенности производственных процессов, дан понятийный аппарат, связанный с представлением производственных структур комплексов морской техники нефтегазодобычи. Помимо этого, приведены основные характеристики компонентов производственных структур комплексов, обоснована необходимость решения задач по совершенствованию элементного состава этих структур.

Вторая глава "Имитационное моделирование формирования производственной структуры КТС" посвящена обоснованию применения системного подхода к проблеме создания рациональных производственных структур комплексов морской техники. Раскрыта сущность и общая процедура имитационного моделирования производственных структур комплексов технических средств. Доказано, что при решении задач по рационализации производственных структур комплексов, элементный аспект системного анализа имеет определяющее

значение. С этой точки зрения применение имитационных моделей является предпочтительней, чем использование аналитических методов. В этой же главе приводятся алгоритмы выбора параметров и расчета потребного количества элементов производственной структуры комплекса технических средств этапа поиска и разведки.

Третья глава "Оценка надежности функционирования производственных структур комплексов морской техники" содержит описание модели и алгоритм расчета надежности функционирования производственной структуры поисково-разведочного комплекса. В качестве языка формализации при построении имитационной модели предлагается использовать математический аппарат теории графов. Приведены результаты расчетов оценки надежности ПРК освоения месторождения углеводородов на континентальном шельфе.

Основные выводы по проделанной работе приведены в заключении.

2.Содержание работы

Выполненные исследования показали, что в современных экономических условиях большое внимание должно уделяться совершенствованию разнообразных структур производственных систем (организационных, управленческих, производственных). Под структурой системы понимается устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей.

Структурные и функциональные свойства системы тесно связаны между собой. Даже хорошо изучив законы функционирования отдельных элементов, но, не зная структуры, нельзя представить систему как целое и, следовательно, понять, как она функционирует. С другой стороны, не зная хотя бы общих законов функционирования системы, невозможно определить ее структуру. Таким образом, анализ функционирования и изучение структуры являются двумя взаимосвязанными и дополняющими друг друга стадиями исследования любой производственной системы.

Можно сказать, что важнейшей и в определенном смысле "первичной" среди различных структур производственных систем, является производственная структура. Производственная структура предприятия - это упорядоченная совокупность производственных подразделений и их организационных отношений. Рациональная структуризация любой

производственной системы сопровождается упорядочением ее компонентного состава относительно цели (или многих целей), с учетом ее свойств и характеристик, как целостной системы.

За последние десять лет произошли существенные качественные изменения как в российском бизнесе вообще, так и в российских компаниях, успешно занимающихся разработкой морских месторождений нефти и газа на шельфе. В стремлении обеспечить устойчивое экономическое положение в условиях обострения жесткой конкурентной борьбы и за привлечение бюджетных средств наиболее дальновидные компании, специализирующиеся в области освоения морских запасов нефти и газа на шельфе, уделяют все больше внимания разработке и применению современных информационных технологий при решении задач, связанных с формированием рациональных структур производственных систем предприятий и компаний,

Многолетним отечественным и мировым опытом выработана последовательность этапов и операций (технологическая схема) ведения морских буровых работ в конкретных условиях осваиваемого района континентального шельфа. В главных своих чертах такая схема является типовой для различных конструктивных и технологических типов сооружаемых в море объектов и состоит из нескольких этапов, включающих:

• поисковые научно-исследовательские работы;

• разведочные работы;

• строительство сооружений на шельфе;

• эксплуатационное бурение;

• обустройство нефтегазопромысла;

• эксплуатация;

• демонтаж производственных объектов.

Сложность освоения морских месторождений нефти и газа определяет то, что эффективным оказывается использование не отдельных технических средств, а специализированных (по технологическим этапам) комплексов, состоящих из технически и технологически совместимых судов и плавсооружений.

На рис. 1 показаны этапы освоения морского месторождения и соответствующие им КТС нефтегазопромыслового флота.

Рис. 1. Этапы освоения морского нефтегазопромысла и используемые комплексы технических средств

Основными факторами, определяющими целевой и количественный состав производственных структур комплексов технических средств НГФ, являются:

• технология работы судов и плавучих технических средств (ПТС) на всех этапах освоения и эксплуатации месторождений, которая зависит от природно-климатических, геологических, организационных и экономических условий осваиваемого региона;

• технические и производственные возможности нефтегазовой отрасли и достоверный диапазон технических характеристик судов и ПТС, планируемых к постройке на отечественных верфях или для закупки и аренды за рубежом;

• эксплуатационные и экономические показатели работы судов и ПТС, необходимые для планирования работы и функционирования состава флота.

В работе приведены содержание и особенности производственных процессов деятельности комплексов технических средств (по каждому технологическому этапу), включая элементы производственных структур и их параметрические характеристики. Особое внимание уделено комплексу, задействованному на этапе поиска и разведки (ПРК) месторождения, как наиболее широко применяемому в настоящее время на отечественном шельфе.

Увеличение масштабов работ на континентальном шельфе ставит проблему повышения эффективности КТС, в состав которых могут включаться до 60-ти целевых типов судов, плавучих и подводных технических средств. Большое количество рабочих операций, выполняемых судами и плавучими и подводными техническими средствами (ППТС) из состава КТС при освоении и эксплуатации нефтегазопромыслов, обуславливает значительное число их целевых типов.

Многообразие природно-климатических условий континен-алього шельфа определяет многообразие архитектурно-конструктивных типов судов и ППТС, а множественность организационных форм работы судов и ППТС определяет многообразие их функциональных типов. Поэтому задача рационализации производственных структур КТС практически не имеет аналогов.

Исходя из сущности понятия "система" (взаимосвязь, целостность и взаимодействие), выделяют три главных аспекта системного подхода: наряду с функциональным и организационным - это элементный аспект, предусматривающий выделение в системе определенного набора элементов необходимого для реализации конкретных функций и задач. Принцип системного подхода, при определении элементного состава производственной структуры ПРК, реализуется с помощью следующей методической последовательности:

• декомпозицией общей задачи на уровни и этапы;

• построением схемы обмена решениями между отдельными элементами, этапами и уровнями логической схемы проектирования с организацией итерационных циклов; установлением целей и критериев проектирования;

• конструированием иерархической схемы оценок проектных решений на разных уровнях.

Системный подход предполагает всестороннее изучение ПРК как единого целого с помощью методов моделирования. Таким образом, если рассматривать КТС (в частном случае это ПРК) как сложную систему (СС), а процесс построения рациональных производственных структур комплексов сложной морской техники как некий сложный процесс, то поставленную задачу можно сформулировать следующим образом: исследовать процесс создания экономически оправданной рациональной производственной структуры комплекса с точки зрения математического моделирования, используя не аналитические методы, а имитационное моделирование - как одно из самых важных и эффективных средств, которыми располагает системный анализ.

Такой подход, безусловно, является инновационным в области интенсификации добычи нефти и газа на морском шельфе и позволяет провести расчет потребности в плавучих буровых установках (ПБУ) и судах нефтегазопромыслового флота на этапе разведочного бурения в режиме имитации, т.е. проектируется комплексный состав и определяется целевое назначение НГФ для выполнения некоторого объема работ, коммерческих скоростей бурения, природно-климатических и организационных условий региона. А затем, также в режиме имитации, оценивается выбранный вариант управления и рассматривается процесс эксплуатации СС, но уже с помощью

другой имитационной модели (хотя в рамках той же имитационной системы), другого способа и языка формализации.

Во второй главе диссертационного исследования описаны алгоритмы, позволяющие построить имитационную модель комплекса этапа поиска и разведки. Разрабатывается версия элементного состава ПРК нефтегазопромыслового флота (на временном отрезке от 1 до 5 лет) на одном регионе в зависимости от плановых объемов и коммерческих скоростей разведочного бурения, природно-климатических и организационных условий региона.

Процедура расчета оперирует двумя понятиями: потребностью в судах и потребным количеством (ПК) судов. Кроме буровых установок (ПБУ) различных конструктивных типов в состав рассматриваемой типовой производственной структуры поисково-разведочного комплекса входят суда обеспечения (СО), пассажирские суда (ПС), суда обеспечения водолазных и подводно-технических работ (СОПТР), суда-цементировщики скважин (ЦС), морские нефтемусоросботщики (НМС), аварийно-спасательные суда (АСС). На рис. 2 изображена укрупненная схема алгоритма предлагаемой модели.

Выбор наилучшей версии из множества вариантов управлений может осуществляться по самым разнообразным критериям, основными из которых являются: количество судов с заранее заданными технико-экономическими характеристиками; коэффициент времени работы (КВР) каждого целевого типа судна по назначению и суммарная строительная стоимость судов. Первые два критерия практически эквивалентны, поскольку КВР, обобщенный по какому-либо целевому типу судна, далее определяется как отношение суммарного времени рейсов одного судна этого типа на все обслуживаемые объекты региона к произведению годового эксплуатационного периода на потребное количество судов. Ясно, что максимализация КВР однозначно соответствует минимизации количества судов. Также эквивалентен первым двум третий критерий - суммарная строительная стоимость судов.

Расчеты реализованы в виде программного комплекса в среде DELPHI v.7, составляют порядка 9 тыс. строк, занимаемый объем памяти на жестком диске - 5.84 МБ. Разработан

удобный для пользователя интерфейс, позволяющий варьировать параметры модели, выбирать необходимый режим работы и форму вывода результатов.

Рис. 2. Укрупненная схема алгоритма модели расчета элементного состава производственной структуры ПРК

Другая модель, разработанная в третьей главе диссертационной работы, посвящена такому важному комплексному показателю качества функционирования КТС (в данном исследовании - ПРК) - как надежность в эксплуатации, отражающая вероятность выполнения системой целевых задач на заданном промежутке времени при определенных условиях эксплуатации, с учетом технического состояния системы и элементного состава производственной структуры. Существующая комплексная автоматизированная система управления плавучей и подводной техникой и технологией морской нефтегазодобычи не включает в себя рассмотрения такого немаловажного вопроса, как анализ надежности в эксплуатации ПРК морской техники. Однако очевидно, что такая информация требуется проектанту, когда он пытается оценить, является ли экономически оправданным создание и существование таких систем. Оценить надежность комплекса в эксплуатации - значит определить вероятность безотказного выполнения стоящих перед ним целей, в зависимости от работоспособности или отказа составляющих его элементов.

При составлении содержательного описания объекта моделирования использовались результаты, полученные с помощью имитационной модели структуры ПРК. А в качестве языка формализации был выбран язык теории графов, т.к. поисково-разведочный комплекс - это территориально распределенный объект, имеющий сетевую структуру. ПРК представим двухполюсным ориентированным графом, вершины которого - входящая в ПРК морская техника, а дуги - связи между составляющими комплекс элементами. Граф имеет два полюса: вход и выход (исток и сток), что тоже вполне отражает реальные процессы, происходящие в объекте моделирования (плавучая буровая установка - исток, а береговая инфраструктура и портовые сооружения - это сток).

Производственная структура комплекса морской техники рассматривалась как система, описанная графом, и анализировалась с точки зрения надежности. В этом смысле можно говорить об одном специальном виде графов - случайных графах, т.е. графах, ребра и вершины которых могут присутствовать или отсутствовать с определенной вероятностью. Показателем надежности случайных графов считается вероятность связности графа в целом, а в случае двухполюсного графа - вероятность связности полюсов. Связность такого графа обеспечивается наличием хотя бы одного минимального пути (без циклов, петель и висячих вершин).

Разработаны методы, позволяющие получать достаточно простые граничные - верхнюю и нижнюю - оценки вероятности связности двухполюсного орграфа при условии случайного существования дуг (вершин), используя пути и разрезы графа. Одним из таких методов является метод Эзари-Прошана. Он был положен в основу разработанной модели.

Двусторонние оценки Эзари - Прошана, которые мы обозначим Н эгь имеют вид:

Ьп = Ш1- П*> -р(ф(х)=1) -1- П о - П")=

вкм ¿6 ьк /еЛ/

где:

Р(Ф(х) = 1) - вероятность связности двухполюсного графа, т.е. вероятность работоспособности системы, заданной этим графом (надежность системы),

П - вероятности работоспособности элементов системы, т.е. вероятности работоспособности вершин графа, входящих в j - й минимальный путь,

N - число минимальных путей,

- вероятности отказа дуг графа, входящих в к - й минимальный разрез,

М - число минимальных разрезов.

Таким образом, для оценки надежности системы, в данном случае - это поисково-разведочный комплекс, производственная структура которого представлена двухполюсным ориентированным графом, необходимо перечисление минимальных путей и разрезов графа и задание вероятности работоспособности элементов, составляющих данную систему. Укрупненная схема алгоритма модели изображена на рис.3.

Точных данных о вероятностях работоспособности судов и ПТС нет, но их можно связать с коэффициентом времени работы (КВР), который является результатом, полученным при проведении экспериментов на имитационной модели определения рационального состава производственной структуры ПРК. Для СПБУ это может быть вероятность безаварийной работы. На этапе проведения эксперимента, по желанию эксперта, может быть задан такой режим работы модели, при котором вероятность работоспособности вершин задается случайным образом. Банк данных содержит файлы с информацией о структуре исследуемого комплекса (множество дуг и координаты вершин) и файлы с вероятностями работоспособности элементов комплекса.

Рис. 3. Укрупненная схема алгоритма оценки надежности в эксплуатации ПРК

В файле результатов записывается множество построенных минимальных путей и оценка надежности комплекса.

После проведения расчетов, в ходе которых рассматривался ПРК, были сделаны следующие выводы:

- данный ПРК является убыточным в отношении количества судов обеспечения буровых установок;

- с увеличением числа входящих в комплекс элементов существует момент, когда наступает насыщение и добавление еще одного элемента приводит к увеличению надежности всего лишь на сотые доли.

При одном варианте задания вероятностей работоспособности элементов комплекса рассматривались различные варианты его состава. Такой подход достаточно универсален, т.к."теория графов применима к любому территориально - распределенному объекту, имеющему сетевую структуру и представимому двухполюсным графом, метод Эзари - Прошана - тоже.

3. Основные результаты работы

На основе проведенных в работе исследований получены следующие выводы и результаты:

• уточнены понятия производственной структуры, элементного состава и параметрических характеристик комплексов применительно к специфическим условиям создания и функционирования ПРК;

• обоснована необходимость использования имитационных моделей при определении рационального состава производственных структур комплексов морской техники нефтегазопромыслового флота;

• изучены факторы, влияющие на определение количественных характеристик и условий эксплуатации судов, плавучих и подводных технических средств при проведении работ поиска и освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе;

• создана имитационная модель и разработаны алгоритмы формирования производственной структуры ПРК, которая позволяет провести расчет потребности в буровых установках и судах нефтегазопромыслового флота на этапе разведочного бурения;

• разработан программный комплекс формирования производственной структуры ПРК, основанный на

применении имитационного подхода, как одного из важных инструментов системного анализа; разработана модель и алгоритм расчета оценки надежности функционирования производственных структур комплексов технических средств, использующая математический аппарат теории графов; проведены экспериментальные расчеты по оценке надежности поисково-разведочного комплекса морской техники.

Предлагаемый подход позволяет определить рациональный состав производственной структуры комплексов и исследовать специфические связи, возникающие между отдельными элементами комплексов в процессе их эксплуатации, а также определить такие параметры отдельных технических средств и комплекса в целом, при которых показатели надежности его функционирования приобретают рациональные значения.

По теме диссертации опубликованы следующие труды:

1. Серова Е.Г. Система управления региональным комплексом морской техники (РКМТ). Анализ надежности в эксплуатации (метод Эзари-Прошана)// III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания (Смирновские чтения)7/Материалы конференции, Санкт-Петербург, 2004. - 0,2 печ. л. (2 с).

2. Казанцев А.К., Серова Е.Г. Имитационное моделирование распределенных структур нефтегазодобывающих производственно-технических комплексов//Вестник ИНЖЕКОНА, серия "Технические науки", выпуск 3(4), Санкт-Петербург, 2004 - 0,7 печ. л. (7с).

3. Серова Е.Г. Инновационный подход к управлению производственно-техническими комплексами при освоении морских месторождений нефти и газа// Проблемы управления хозяйственными системами, выпуск 11, СПбГТУ, Санкт-Петербург, 2004- 1,5 печ. л. 15 с).

4. Нечаев Ю.Н., Серова Е.Г., Завьялова О.П. Имитационное моделирование экстремальных ситуаций в интеллектуальных системах реального времени// Материалы четвертого международного симпозиума "Интеллектуальные системы" INTELS'2000, Москва, 2000 -0,3 печ. л. (3 с.)/ Авт. 0,2 печ. л. (2 с.)..

5. Серова Е.Г. Имитационное моделирование при формировании состава комплексов морской техники для добычи нефти и газа// 1-st International conference Development of Russian Arctic Offshore, 1-ая Международная конференция "Освоение шельфа Арктических морей России7/Материалы конференции, Санкт-Петербург, 1993. - 0,2 печ. л. (2 с).

6. Семенов Ю.Н., Серова Е.Г. Computer-aided design ships and floating technical mens for offshore//lnternational Conference on Ocean Research and Underwater Тесппо!оду//Материалы конференции, частьП, Poland, Szczecin, 1990 - 0,9 печ. л. (9 с.)/ Авт. 0,2 печ. л. (2 с).

7. Серова Е.Г., Волкова О.В. Алгоритм построения минимального остовного дерева в решении задач снабжения судов и плавучих технических средств нефтегазопромыслового флота// Проблемы математического моделирования в САПР судостроения, сб. научн. тр. ЛКИ, 1990. - 0,5 печ. л. (5 с.)/Авт. - 0,4 печ.л. (4 с).

8. Серова Е.Г. Основные положения задачи коммивояжера и методы ее решения// Прикладная математика и вычислительные системы в судостроении, сб. научн. тр. ЛКИ, 1989. -0,3 печ.л. (3 с).

ИЦ СПбГМТУ, Лоцманская, 10 Подписано в печать 18.11.2004. Зак. 2753. Тир.100. 1,1 печ. л.

«24 9 90

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Серова, Елена Геннадьевна

Введение

Глава 1 Сущность и задачи формирования производственных структур комплексов технических средств освоения морских нефтегазовых месторождений

1.1 .Понятие и задачи формирования производственных структур комплексов технических средств (КТС).

1.2.Содержание и особенности производственных процессов деятельности КТС 33 1.3 Элементы производственной структуры комплексов технических средств и их параметрические характеристики.

Глава 2 Имитационное моделирование формирования производственной структуры КТС

2.1. Сущность и общая процедура имитационного моделирования производственных структур комплексов технических средств.

2.2. Система моделей формирования количественных параметров элементов поисково-разведочного комплекса (ГТРК)

2.3. Моделирование процессов формирования производственной структуры ГТРК

Глава 3 Оценка надежности функционирования производственных структур комплексов морской техники

3.1. Описание производственных структур с помощью теории графов

3.2. Модель оценки надежности производственной структуры ПРК нефтегазодобывающего флота

3.3. Алгоритм и экспериментальные расчеты надежности функционирования производственных структур поисково — разведочного комплекса морской техники

Диссертация: введение по экономике, на тему "Формирование производственных структур комплексов технических средств нефтегазопромыслового флота: имитационный подход"

Актуальность исследования

Дальнейшее развитие современного общества неразрывно связано с интенсивным ростом потребления топливно-энергетических ресурсов во всех сферах промышленности. К концу XX столетия наиболее доступные месторождения нефти и газа на суше практически выработали свой ресурс. Поэтому акценты нефтегазодобычи неуклонно смещаются в сторону запасов, скрытых толщей Мирового океана, в первую очередь - континентального шельфа. В связи с этим за последние десятилетия резко возрос интерес к проблеме освоения морских нефтегазовых месторождений. Причем совершенно очевидно, что без эффективной разработки и внедрения инноваций эту проблему не решить. Непрерывное освоение новых наукоемких технологий является сейчас одним из приоритетных направлений развития нефтедобывающей и газовой отраслей России.

Проводившиеся в последние годы поисково-разведочные работы на нефть и газ в прибрежных районах морей и. океанов, показали, что недра континентального шельфа содержат большие запасы природно-сырьевых ресурсов, поэтому за последние десятилетия в развитых странах резко повысился интерес к проблеме морской нефтегазодобычи. К концу 90-х годов поиски нефти и газа на континентальном шельфе проводили более 100 из 120 стран, имеющих выход к морю, причем 55 из них уже вели разработку месторождений. Доля добычи нефти из морских месторождений во всем мире составила 26% (680 млн. т.) и газа более 18% (340 млрд. м.3). За все время их эксплуатации на начало 1990 г. извлечено порядка 15 млрд. т. нефти и 3,8 трлн. м.3газа [10].

Два обстоятельства определяют необходимость и возможность активных действий России по освоению морских месторождений углеводородов:

- перспектива истощения запасов на материковой части и открытие богатейших месторождений нефти и газа на континентальном шельфе;

- наличие в России комплекса оборонных предприятий подводного кораблестроения, владеющих уникальной морской и машиностроительной технологией.

Российская Федерация традиционно является одной из ведущих энергетических держав. На ее долю приходится седьмая часть суммарного производства энергоресурсов в мире. До 1990 года наш топливно-энергетический комплекс был крупнейшим на планете и в основном обеспечивал экономические нужды страны, давал крупные валютные поступления. В связи с реформированием прежней системы управления народным хозяйством и возникшими трудностями при новых рыночных условиях начался спад добычи нефти и газа. Однако следует отметить, что принимаемые меры экономического и организационного характера, а также форсированное и масштабное применение наукоемких технологий позволят в ближайшее время изменить положение дел в топливных областях к лучшему.

Континентальный шельф России составляет 3,9 млн. км.2 (около 28% протяженности мирового шельфа), располагает большими запасами и имеет высокую перспективность для открытия крупных месторождений [10]. Более 85% его площади расположены в арктическом секторе. К сожалению, площадь изученных отечественных арктических акваторий не превышает 10%. Добыча углеводородного сырья из глубин российской части Мирового океана практически не ведется, хотя к перспективным относятся 3,7 млн. кв. км. российских акваторий. Оптимистическим планам конца 70-х годов (тогда уровень морской добычи нефти в 2000 г. прогнозировался на уровне 100 - 150 млн. т.) не суждено сбыться. Шельфы окраинных и внутренних морей до сих пор мало изучены глубоким бурением. Разведка ресурсов северных и дальневосточных морей находится в зачаточном состоянии, хотя целый ряд отечественных компаний ("Росшельф", "ЛУКОЙЛ", "Роснефть", "Печорморнефть" и др.) уже приблизились к реализации крупных морских проектов на шельфе России [63].

Среди открытых месторождений четыре по запасам являются уникальными: Штокмановское - газоконденсатное, расположенное в центральной части Баренцева моря, Ленинградское и Русановское — газовые (Карское море) и Приразломное - нефтяное, расположенное в акватории Печорского моря.

Из изложенного следует, что нефтегазовая промышленность России располагает достаточной природно-сырьевой базой, что позволит укрепить отечественный топливно-энергетический потенциал на технологической и хозяйственной основе с максимальной эффективностью. К 2010 году планируется довести добычу газа на шельфе до 56 млрд. м.3, а нефти до 25 млн. т. в год, в том числе на побережье до 5 млн. [10]. Минимальный уровень запасов прибрежной зоны только Северного Ледовитого океана оценивается более чем в 80 млрд. т. условного топлива. Континентальный шельф российских арктических морей является основным резервом стабильного развития отечественного нефтегазового комплекса в XXI веке [61].

Освоение шельфа представляет собой весьма специфическую задачу управления, отличающуюся как составом решаемых задач, так и используемыми инструментами и методами. Для успешного ее решения необходимы глубокие теоретические исследования приемов и методологических подходов, связанных с формированием и управлением комплексами технических средств (КТС), используемых при разработке морских месторождений нефти и газа.

Одной из главных черт новой экономической системы является то, что она характеризуется широким применением знаний в области высоких технологий и называется инновационной. Очевидно, что роль научных исследований и технологических инноваций в области управления сейчас, в период острой конкурентной борьбы, велика, как никогда. Ключ к успеху любого предприятия заключается, прежде всего, в подобных регулярных и успешных инновациях, которые могут быть реализованы на рынке. Снижение расходов и реструктурирование предприятий, опирающееся на новые знания и технологии несомненно необходимым и важны. Большой вклад в решение проблемы формирования производственных структур предприятий внесли такие известные отечественные специалисты, как Завьялов О.В., Кабаков B.C., Казанцев А.К., Яковенко Е.Г.

Особенности добычи нефти и газа на континентальном шельфе требуют создания сложных, разветвленных, динамично изменяющихся и экономичных производственных структур, формирование и функционирование которых приводит к необходимости проведения научных исследований и развитию методов рационализации элементного состава этих структур.

Опыт освоения морских месторождений углеводородов в России показывает, что для комплексного решения технико-экономических задач при проектировании разработки месторождений, а также для оперативного и эффективного управления процессами морской нефтегазодобычи необходимо рассматривать интегральные параметры, характеризующие его в полном объеме. Наиболее адекватное решение в данном случае можно получить, используя имитационное моделирование. Применение подобных методов и использование новейших компьютерных технологий позволяют успешно решать вопросы проектирования и управления процессами эффективной разработки месторождений нефти и газа в морских условиях.

Эффективное управление эксплуатацией сложных систем (в данном случае - это КТС) связано с решением ряда научно-технических проблем по обеспечению и поддержанию заданной технической готовности и повышению надежности их использования. В связи с этим особую актуальность приобретает необходимость разработки математических моделей анализа комплексных характеристик качества функционирования систем. Одним из наиболее важных показателей качества функционирования сложных систем является оценка надежности их функционирования, отражающая вероятность выполнения системой целевых задач на заданном промежутке времени при определенных условиях эксплуатации с учетом технического состояния системы в целом и ее отдельных подсистем.

Освоение шельфа требует нового научного подхода к реализации проектов, позволяющих при ограниченности финансовых средств и материально-технических ресурсов обеспечить за короткий период стабильную добычу нефти и газа и их переработку.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является разработка методического аппарата формирования и рационализации производственной структуры сложных комплексов морской техники нефтегазодобывающего флота на основе использования имитационных методов моделирования.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие основные задачи:

- изучение практики формирования и условий функционирования сложных комплексов технических средств, используемых при добыче нефти и газа на континентальном шельфе; анализ факторов, влияющих на определение состава, количественных пропорций и условий использования судов при проведении работ по освоению морских месторождений;

- разработка понятийного аппарата, включающего определение категории производственной структуры, требований к ее формированию и оценке надежности функционирования в кратких и долгосрочных периодах эксплуатации при проведении поисково-разведочных работ на шельфе;

- разработка комплекса моделей формирования рациональных производственных структур КТС;

- исследование условий и разработка рабочих моделей оценки надежности функционирования производственной структуры поисково-разведочного комплекса (ПРК);

- проведение экспериментальных расчетов по формированию и оценке надежности в эксплуатации поисково-разведочного комплекса.

Объект исследования

В последние годы процесс морской нефтедобычи приобрел более упорядоченный характер, вследствие чего появилась возможность представления любой морской технологии в виде совокупности нескольких операций (каждая такая операция направлена на разведку, освоение или защиту ресурсов месторождения) и сведения морских технологий к семи основным этапам [4]:

1. Поисковые научно-исследовательские работы

2. Разведочное бурение

3. Строительство сооружений на шельфе

4. Эксплуатационное бурение

5. Обустройство нефтегазопромысла

6. Эксплуатация месторождения

7. Демонтаж производственных объектов

Каждый из этих этапов включает множество рабочих операций, выполняемых судами, плавучими и подводными техническими средствами (ППТС), объединяемыми в комплексы морской техники (комплексы технических средств).

Из всех этапов освоения морских нефтегазовых месторождений на отечественном шельфе в настоящее время наиболее широко осуществляется этап поисково-разведочных работ.

Объектом исследования в настоящей работе являются сложные комплексы технических средств поиска и разведки морских месторождений углеводородов, а также процессы их функционирования.

В технологический комплекс судов и плавучих технических средств на этапе разведочного бурения (поисково-разведочный комплекс - ПРК) входят плавучие буровые установки всех конструктивных типов, буксиры-постановщики якорей, суда обеспечения и суда снабжения буровых установок.

Производственная цель этапа — строительство поисковых и разведочных скважин на континентальном шельфе. Разведочные скважины сооружаются на площадях с установленной промышленной нефтегазоностностью с целью подготовки месторождения к освоению, сбора данных, необходимых для его проектирования и разработки.

Предмет исследования

Увеличение масштабов работ на континентальном шельфе ставит проблему повышения эффективности КТС, в состав которых могут включаться до 60-ти целевых типов судов, плавучих и подводных технических средств. Большое количество рабочих операций, выполняемых судами и ППТС из состава КТС при освоении и эксплуатации нефтегазопромыслов, обуславливает значительное число их целевых типов; многообразие природно-климатических условий континентального шельфа определяет многообразие архитектурно-конструктивных типов судов и ППТС, а множественность организационных форм работы судов и ППТС определяет многообразие их функциональных типов. Поэтому задача рационализации производственной структуры КТС практически не имеет аналогов.

Предметом исследования данной диссертационной работы являются методы формирования экономически оправданной рациональной производственной структуры комплекса технических средств поиска и разведки морских месторождений углеводородов. Разрабатываются модели, позволяющие определить рациональный элементный состав производственной структуры ПРК. При их построении используется имитационный подход, как основной инструмент системного анализа.

Если ограничить работу КТС одним технологическим этапом, то задача рационализации его производственной структуры может быть сформулирована следующим образом: определить целевой и количественный состав комплекса, потребный для выполнения всех рабочих операций этапа морской технологии на всех объектах морской нефтедобычи на регионе в заданных объемах, в заданные сроки при соблюдении технологической дисциплины и условий эксплуатации судов и ППТС, с учетом технических возможностей действующего флота и минимизации затрат.

Теоретическая н методологическая основа

Теоретической и методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых, специалистов в области производственного менеджмента, экономики предприятия, организации производства, структуризации производственных систем и морских инженерных сооружений. Методологической основой исследования стал системный подход. Для решения поставленных задач применялись методы общей теории систем, имитационного моделирования, использовался математический аппарат теории графов.

Современное судно - сложная система, состоящая из ряда взаимосвязанных подсистем, каждая из которых в свою очередь может быть разложена на подсистемы меньшей сложности. Одновременно каждое судно есть элемент еще более сложных транспортных, промысловых и других систем. Проектирование судна и его оптимизация становятся невозможными в отрыве от систем более высокого уровня, являющихся для отдельно взятого судна своеобразной внешней средой.

Современная теория организации и управления предприятиями и общая теория систем схожи в том, что они рассматривают систему как объединенное целое, как некую совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, обладающих свойствами целостности, эмерджентности и устойчивости. Под элементом системы обычно понимают такой объект, выполняющий определенные функции, который в условиях данной задачи не подлежит расчленению на части. Между элементами в системе устанавливаются определенные отношения, обуславливающие те или иные ее свойства. Эти отношения и свойства, характеризующие взаимосвязь, упорядоченность и взаимодействие всех элементов, являются конкретным проявлением главного принципа системного подхода - целостности системы. Все части системы взаимозависимы. Если одна из них будет отсутствовать или неправильно работать, то и вся система либо не будет работать вообще, либо будет работать не эффективно. Отсюда следует, что такую функциональную структуру, как КТС (например, поисково-разведочный комплекс), можно отнести к сложным системам, а в качестве целевой функции (функции критерия), представляющей собой точное отображение целей или задач системы, рассматривать эффективность комплекса или его надежность в эксплуатации.

Реальные сложные системы можно исследовать с помощью двух типов математических моделей: аналитических и имитационных. В аналитических моделях поведение сложных систем записывается в виде некоторых функциональных соотношений или логических условий. Наличие мощного математического аппарата и относительная быстрота и легкость получения информации о поведении системы способствовали повсеместному и успешному распространению таких моделей в различных областях науки и техники. Когда же аналитическая модель становится слишком грубым приближением к действительности, то исследователь вынужден использовать имитационное моделирование (ИМ). В имитационной модели поведение компонент сложной системы описывается набором алгоритмов, которые затем реализуют ситуации, возникающие в реальной системе.

Моделирующие алгоритмы позволяют по исходным данным, содержащим сведения о начальном состоянии системы, и фактическим значениям ее параметров отобразить реальные явления в системе и получить сведения о возможном поведении сложной системы для данной конкретной ситуации. На основании этой информации исследователь может принять соответствующие решения. Исследователю рекомендуется использовать ИМ при решении своих задач в следующих случаях: если не существует законченной или корректной постановки задачи исследования и идет процесс познания объекта моделирования, ИМ служит средством изучения явления; если аналитические методы имеются, но математические процедуры столь сложны и трудоемки, что имитационное моделирование дает более простой способ решения задачи; когда кроме оценки параметров сложной системы желательно осуществить наблюдение за поведением ее компонент в течение определенного периода; когда ИМ оказывается единственным способом исследования системы из-за - невозможности наблюдения явлений в реальных условиях; когда изучаются новые ситуации в сложной системе, о которых мало что известно или неизвестно ничего. В этом случае имитация служит для предварительной проверки новых стратегий и правил принятия решений перед проведением экспериментов на реальной системе; когда модель используется для предсказаний узких мест в функционировании системы и других трудностей, появляющихся в поведении системы при введении в нее новых компонент.

Однако имитационные модели наряду с характерными для них достоинствами имеют ряд существенных недостатков. Разработка хорошей имитационной модели (т.е. имеющей высокую- степень адекватности) часто обходится дороже создания аналитической модели и требует больших временных затрат.

Необходимо отметить, что для решения задач ИМ требуются специальные языки, выражающие те понятия, которыми оперирует специалист, создающий модели. Разработано уже много языков имитационного моделирования, но наиболее известные из них: SIMULA, GPSS, SIMSCRIPT, Стам, Недис, Слэнг и т.д. Каждый из них имеет свои специфические качества, касающиеся: сложности представления понятий ИМ; языковой основы (все на базе английского языка); количества базовых понятий. Важным фактором применения языка имитационного моделирования является наличие эффективной реализации транслятора на базе выбранной ЭВМ. При наличии многофункционального интерфейса пользователя отпадает необходимость во многих операторах языка. Необходимо оставить в языке только описание и операции имитационной части. Поэтому, при построении имитационной модели КТС желательно иметь, в идеальном варианте, свой язык имитационного моделирования.

За последние десять лет произошли существенные структурные и качественные изменения как в российском бизнесе вообще, так и в российских компаниях успешно занимающихся разработкой морских месторождений нефти и газа на шельфе. В стремлении обеспечить устойчивое экономическое положение в условиях обострения жесткой конкурентной борьбы и за привлечение бюджетных средств наиболее дальновидные компании уделяют все больше внимания разработке и внедрению современных информационных технологий (ИТ). Информация - это один из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др. Успех любого предприятия напрямую зависит от регулярных и успешных инноваций в области ИТ. Одним из главных инструментов для решения задач, связанных со снижением расходов и реструктурированием предприятий, осваивающих морские месторождения нефти и газа, являются информационные технологии управления, которые позволяют достичь следующих результатов:

• Упразднение ряда функций и сокращение количества уровней управления, высвобождение работников среднего звена;

• Рационализация решения управленческих задач за счет внедрения математических методов обработки данных, применения систем имитационного моделирования и систем искусственного интеллекта; ------------

• Создание современной динамичной организационной структуры, повышение гибкости и управляемости предприятия;

• Снижение административных расходов;

• Экономия времени на планирование деятельности и принятие решений;

• Увеличение конкурентного преимущества.

Ориентация на современные информационные технологии, применяемые на всех уровнях управления предприятиями нефтегазодобывающей промышленности: стратегическом, тактическом и оперативно-функциональном, является сейчас одним из приоритетных направлений развития и основным критерием устойчивого экономического роста в условиях конкурентной борьбы.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в развитии методов формирования элементного состава производственной структуры комплекса технических средств освоения нефтегазового месторождения на континентальном шельфе.

Наиболее существенные результаты диссертации, которые составляют ее научную новизну и заключаются в следующем:

- обоснована объективная необходимость в условиях обостряющейся конкуренции на ресурсодобывающих рынках в рационализации производственных структур комплексов морской техники нефтегазфлота с учетом новых экономических условий;

- предложена группировка факторов, существенно влияющих на определение количественных характеристик и условий эксплуатации судов, плавучих и подводных технических средств при проведении работ поиска и освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе;

- систематизированы параметрические характеристики элементного состава производственных структур КТС;

- предложена имитационная модель и разработаны алгоритмы формирования производственной структуры ПРК, позволяющие провести расчет потребности в буровых установках и судах нефтегазопромыслового флота на этапе разведочного бурения;

- реализован программный комплекс в среде DELPHI v.7, который позволяет производить расчеты в режиме имитации рационального состава производственной структуры поисково-разведочного комплекса;

- разработана модель и приведен алгоритм расчета оценки надежности функционирования производственной структуры комплекса поиска и разведки месторождений углеводородов на шельфе.

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что предлагаемые методические решения имеют практическую направленность и обеспечивают системный подход к формированию производственной структуры комплексов технических средств с точки зрения рациональности элементного состава и оценки надежности функционирования. Разработаны модели и реализованы программные комплексы, позволяющие решать задачи рационализации производственных структур комплексов технических средств.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации и полученные результаты были доложены и прошли апробацию на следующих научных конференциях: International Conference on Ocean Research and Underwater Technology, 1990, Szczecin, Poland; 1-st International conference Development of Russian Arctic Offshore, 1-ая Международная конференция Освоение шельфа Арктических морей, 1993 г, Санкт-Петербург; VII Ежегодные научные чтения памяти первого декана факультета менеджмента профессора Ю.В. Пашкуса, СПбГУ, 2003г; III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания (Смирновские чтения)",Санкт-Петербург, 2004г.

Структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 105 наименований, содержит 4 таблицы, 23 рисунка и 3 приложения.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Серова, Елена Геннадьевна

Заключение

Выполненное исследование позволяет сделать следующие выводы:

1. Обеспечение Российской Федерации углеводородным сырьем в перспективе в значительной степени будет достигаться за счет открытия и освоения месторождений ее морской периферии, при этом значение морской компоненты по мере снижения возможностей суши будет возрастать. В этой связи совершенствование управления процессами разведки и организации добычи нефти и газа на шельфе с учетом их длительного характера приобретают важное значение для экономики страны.

2. Особенности добычи нефти и газа на континентальном шельфе требуют создания сложных разветвленных и динамично изменяющихся производственных структур, формирование и функционирование которых требует значительных инвестиций и текущих затрат. Динамичный характер процессов разведки и освоения морских месторождений углеводородов определяет необходимость создания и использования гибких и экономичных производственных структур нефтегазодобывающих предприятий.

3. В условиях усиливающейся конкуренции формирование рациональных производственных структур комплексов, занимающихся разработкой месторождений нефти и газа на шельфе, требует учета и моделирования влияния сложной системы внешних и внутренних факторов, характеризующих рыночные, природно-климатические, экономические, производственно-технологические и технические условия разведки, освоения и эксплуатации месторождений.

4. Основными факторами, определяющими функциональный и количественный состав производственных структур комплексов технических средств нефтегазопромыслового флота, являются:

• технология работы судов и плавучих технических средств (ПТС) на всех этапах освоения и эксплуатации месторождений, которая зависит от природно-климатических, геологических, организационных и экономических условий осваиваемого региона;

• технические и производственные возможности нефтегазовой отрасли и достоверный диапазон технических характеристик судов и ПТС, планируемых к постройке на отечественных верфях или для закупки и аренды за рубежом; • ------------------

• эксплуатационные и экономические показатели работы судов и ПТС, необходимые для планирования работы и функционирования состава флота.

5. Процесс построения рациональных производственных структур комплексов морской техники нефтегазодобывающего флота объективно требует использования имитационного подхода, как основного инструмента системного анализа. Создание и использование имитационных моделей при построении рациональной производственной структуры поисково-разведочного комплекса позволяет провести определение параметров и расчет потребности в плавучих буровых установках и судах нефтегазопромыслового флота, необходимых для выполнения требуемого объема работ, с заданными режимами бурения и с учетом природно-климатических и организационных условий региона.

6. Выбор наилучшей версии из множества вариантов может осуществляться по самым разнообразным критериям, основными из которых являются: количество судов с заранее заданными технико-экономическими характеристиками; коэффициент времени работы каждого целевого судна по назначению и суммарная строительная стоимость.

7. Для оценки эффективности функционирования производственной структуры комплекса морской техники этапа поиска и разведки представляется целесообразным использование оценки надежности в эксплуатации, отражающей вероятность выполнения производственной системой целевых задач на заданном промежутке времени при определенных условиях эксплуатации, с учетом технического состояния системы и элементного состава производственной структуры. Оценить надежность комплекса в эксплуатации — значит определить вероятность безотказного достижения стоящих перед ним целей, в зависимости от работоспособности или отказа составляющих его элементов.

На основе проведенных в работе исследований получены следующие основные результаты:

• уточнены понятия производственной структуры, элементного состава и параметрических характеристик комплексов применительно к специфическим условиям создания и функционирования;

• обоснована необходимость использования имитационных моделей при определении рационального состава производственных структур комплексов морской техники нефтегазопромыслового флота;

• изучены факторы, влияющие на определение количественных характеристик и условий эксплуатации судов, плавучих и подводных технических средств при проведении работ поиска и освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе;

• создана имитационная модель и разработаны алгоритмы формирования производственной структуры ПРК, которые позволяют провести расчет потребности в буровых установках и судах нефтегазопромыслового флота на этапе разведочного бурения;

• разработан программный комплекс формирования производственной структуры ПРК, основанный на применении имитационного подхода, как одного из важных инструментов системного анализа; -------------------------------------- .

• разработана модель и алгоритм расчета оценки надежности функционирования производственных структур комплексов технических средств, использующая математический аппарат теории графов;

• проведены экспериментальные расчеты по оценке надежности поисково-разведочного комплекса морской техники.

Предлагаемый подход позволяет определить рациональный элементный состав производственной структуры комплексов и исследовать специфические связи, возникающие между отдельными элементами комплексов в процессе их эксплуатации, а также определить такие параметры отдельных технических средств и комплекса в целом, при которых показатели надежности его функционирования приобретают рациональные значения.