16.6. Оптимизация набора краткосрочных природоохранных мероприятий

Выбор вариантов из набора альтернативных вариантов проводится в условиях ограниченности финансовых средств Ф, выделяемых руководством предприятия на природоохранные цели. Для осуществления выбора оптимального набора мероприятий по каждому из мероприятий i (i = 1,n) необходимо знать величину предотвращаемого ущерба (снижения платы за загрязнение окружающей среды) Уi и требуемые затраты Зi на осуществление этого мероприятия.

Задача состоит в выборе таких мероприятий, которые в совокупности позволяли бы максимально снизить величину ущерба окружающей среде (или получить максимальную суммарную величину предотвращаемого ущерба, или максимальную величину снижения платы за загрязнение окружающей среды) в рамках ограничения по выделенным финансовым средствам.

В принятых обозначениях модель задачи записывается следующим образом:

Искомая неизвестная Ui принимает два значения и регламентирует набор природоохранных мероприятий, которые выбираются с помощью сформулированной модели из альтернативного множества.

Несмотря на кажущуюся простоту задачи, требуется применение специального метода ее решения. В качестве такого метода рекомендуется использовать метод Фора и Мальгранжа.

Метод Фора и Мальгранжа можно разделить на два этапа — поиск исходного плана и его улучшение. На первом этапе отыскивается начальный план, а на втором происходит итеративный перебор планов с целью поиска лучшего варианта. Перед проведением расчетов искомые неизвестные следует упорядочить в соответствии с убыванием коэффициентов целевой функции. Первоначальный план формируется следующим образом: начиная с первой искомой переменной проводится попытка присвоения 1; если при этом нарушается ограничение, то переменной присваивается значение 0. После последовательного просмотра всех переменных начальный план сформирован. На втором этапе реализуется итеративный процесс перебора эффективных вариантов плана. Очередной план получается из предыдущего следующим образом:

1) Отыскивается «младшая единица» в сформированном плане: крайняя правая единица, после которой есть хотя бы один ноль. Если «младшая единица» найдена, то осуществляется переход к шагу 2); в противном случае — переход к шагу 5).

2) В новом плане на месте «младшей единицы» ставится 0.

3) Все значения переменных левее «младшей единицы» переносятся без изменения в формируемый вариант плана.

4) Значения переменных в формируемом плане правее «младшей единицы» определяются путем последовательного перебора и присвоения значения 1, если позволяют ограничения, или 0 — в противном случае. Переход к шагу 1).

5) Для полученных вариантов планов рассчитывается значение функции, т.е. величины предотвращаемого ущерба. В качестве оптимального варианта принимается тот, у которого величина предотвращаемого ущерба максимальна.

Пример. Сформировать оптимальный набор краткосрочных мероприятий по снижению загрязнения атмосферного воздуха, если по каждому из шести предлагаемых мероприятий известны величина требуемых капиталовложений и снижение загрязнения атмосферного воздуха в разрезе ингредиентов (табл.

16.4). Фонд располагаемых инвестиций на природоохранные мероприятия составляет 115 тыс. руб.

Таблица 16.4

Исходные данные для расчета

Наименование загрязняющего вещества Предполагаемое снижение загрязнения атмосферного воздуха за счет реализации природоохранных мероприятий, т/год
1 2 3 4 5 6
Окись углерода 20 15 10 10 30 16
Сероводород 4 10 12 8 1 3
Окислы азота 8 6 3 2 2 1
ЛНУ - 4 5 4 1 8
Окислы алюминия 4 9 9 8 4 5
Капиталовложения, тыс. руб. 20 35 45 28 12 16

Исходя из коэффициентов вредности загрязняющих веществ, можно рассчитать величину сокращения загрязнения атмосферного воздуха в виде монозагрязнителя. Для загрязняющих веществ выбраны коэффициенты приведения:

Окись углерода 1,0

Сероводород 54,8

Окислы азота 41,1

ЛНУ 3,16

Окислы алюминия 33,8

Снижение загрязнения за счет реализации мероприятий в виде монозагрязнителя приведено в табл. 16.5.

Таблица 16.5

Результаты расчета снижения загрязнения атмосферного

воздуха в пересчете на монозагрязнитель

Показатель Сокращение загрязнения за счет реализации мероприятий, усл.т/год
1 2 3 4 5 6
Монозагрязнитель 703 1126 1110

-

813 305 415

Решение задачи следует провести методом Фора и Мальгранжа по следующей табл. 16.6.

Таблица 16.6

Поиск оптимального набора природоохранных мероприятий

шага

Значения переменных Значения
U1 U2 U3 U4 U5 U6 Величина снижения загрязнения Потребность в инвестициях
1 1 1 1 0 0 0 2939 100
2 1 1 0 1 1 0 2947 95
3 1 1 0 1 0 1 3057 99
4 1 1 0 0 1 1 2549 83
5 1 0 1 1 1 0 2931 105
6 1 0 1 1 0 1 3041 109
7 1 0 1 0 1 1 2533 93
8 1 0 0 1 1 1 2236 76
9 0 1 1 1 0 0 3049 108
10 0 1 1 0 1 1 2956 108
11 0 1 0 1 1 1 2659 91
12 0 0 1 1 1 1 2643 101

В таблице подчеркнуты те единицы, которые являются младшими. На шаге 12 младшей единицы нет, поэтому дальнейшие варианты решений невозможны. Среди полученных значений монозагрязнителя максимальное было определено на шаге 3. Следовательно, оптимальное решение задачи получено на данном шаге и в годовой план снижения загрязнения атмосферного воздуха необходимо ввести мероприятия 1, 2, 4, 6, которые позволят снизить загрязнение атмосферного воздуха на 3057 усл.т/год и потребуют 99 тыс. руб. капиталовложений.

<< | >>
Источник: Э.В. Гирусов, С.Н. Бобылев, А.Л. Новоселов, Н.В. Чепурных. ЭКОЛОГИЯ и ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ. 2003

Еще по теме 16.6. Оптимизация набора краткосрочных природоохранных мероприятий:

  1. Расчет эффективности природоохранных мероприятий
  2. ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
  3. Экономическое обоснование природоохранных мероприятий и показатели их эффективности
  4. Стратегия опережающих природоохранных мероприятий в сфере производственной деятельности
  5. Краткосрочная динамическая терапия
  6. 13.2. ИЗДЕРЖКИ ПРОИЗВОДСТВА В КРАТКОСРОЧНОМ ПЕРИОДЕ
  7. Внутренний набор
  8. 12.2. ПРОИЗВОДСТВО В КРАТКОСРОЧНОМ ПЕРИОДЕ. ЗАКОН УБЫВАЮЩЕЙ ПРЕДЕЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
  9. §1. Равновесие на совершенно конкурентном рынке в краткосрочном периоде.
  10. Программно-целевое планирование природоохранной деятельности
  11. Лекция 3. ПРИРОДООХРАННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
  12. Глава 14. Планирование и управление природоохранной деятельностью