年 月 系统工程理论与 实践 第 欺 铁 东煤矿 生 产计 划 研 究 邵 良杉 李 恩儒 张 汉 瑞 阜新 矿 业学 院 系统工 程 研究 所 , 摘要 煤矿 生 产计 划 管 理 是 一 项 涉 及销 售 , 生 产 经营 , 生产 成 本 等管 理 的复 杂工 作 , 为 了 提 高生 产计 划 管理决策 的 可靠性 , 有 必要 借 助 于 先 进 科学 的手 段 本 文 应 用 理论探 讨 了铁东煤矿 生 产计划管 理决策支持 系统的 建立及构 成 劝 , 一 , 于 , , 引言 随着 我 国经济体 制改革 的不 断深入 , 我 国将在近期 内逐步取 消计划 经济体制而过 渡到 市场经济 体制 , 这对于 我 国长期政策性 亏损的煤炭生产是一个严峻的考验 煤炭企业必须适应市场形 势 , 提高 生产管理水平 , 建立适应市场的新管理机制 , 以 销 定产 , 根据效益制定生产计划 , 才能获取最大 的利 润 煤 矿 生 产计 划 管理 是 一项 涉及 销 售 、 生 产成 本 、 煤炭 市场 供求 、 决策 , 制 定更有效 益 的生 产计 划 本 系统设 计思想 系统设 计是决策支持 系统开 发 的重要 工 作之 一 , 只 有成 功 的 系统设计 才能 开 发 出好 的决策支持 系统 生产计划决策支持系统 的支持 内容 为 了制定 最佳 的生 产计划 , 生 产 企 业 决策 人 员 必 须 充分 掌握煤 炭市场 的供求关 系情况 , 准确预 测各种煤炭牌号 的市场价格 , 煤炭 生 产成 本 , 吨煤盈 利等 因此 , 本 系统应包括 的 内容有 煤炭市场需求预测 煤炭生产成 本预测 煤 炭市场 销 售价 格预 测 煤炭最佳利 润 品种搭配优化模型 · 煤炭 由于 发热量 、 灰份 、 水份及块度等 的不 同其价格也不 同 , 而在其成本相 同的情况 下其盈利也 不一样 , 因此 , 如 何对煤 的 品 种进行搭 配 出售 , 在满 足 热量 、 灰份 、 水份 等要求下 获取 最大盈利 , 为 本系统提供辅助决策 的 内容 本系统结构设计 本决策 支持 由三个部分组成 人 一 机对话部分 、 造模部分和 数据库部分 其结构如 图 。本文 于 参加本课题研 究的还 有 王 广成 , 田铁 生 年 月 日收到 

系统工程理论与实践 年 月 对 话部分 造模部分 数据库部 设备 对话 设 备驱动器 对话输 入 拾 出构 成器 马 氏 数据库 提取 系统 源数据库 源数据库 图 模型库设 计 模型库是决策支持 系统的关键部件之 一 , 它 是提供决策支持 的基础 , 模型库设计需要解决存储 方式 , 建模方法等 间题 模型库功能 模型库 系统包括三个部分 变量 、 约束 、 目标的说 明 、 数学模型显示 、 模型建立及修改模型计算 及结果输 出 , 各部分的具体 内容及作用如下 变量 、 约 束 、 目标 的说 明 , 包括各变量代表的意 义 , 各约 束反映的制约条件 以及追求的 目标 三项文字说 明给 出描述性 的概念模型 , 便于决策者对所用 的决策模型有一个总体认识修改 , 如增减变 量 、 增 减约束 、 修改 目标等 数学 模型 显示 包括各种预测模 型 , 优化模型及 其 目标 函数 、 约 束条件 的显示 、 提供给决策 者用 数学语言描述 的决策模型 同时与变量 、 约束 、 目标的说 明部分相配合有助于决策者掌握如何根 据实际 问题建立正确 数学模型 模型 的建立与修改 包括建立新 的模型 、 修改模型 , 可 以增 加新变量 、 减少变量 、 增 加约 束 、 减少约 束 、 修改 目标 、 修改约束参数 其作用有两个 , 一是利用 它通过人机对话可 以根据企业的变化 的不 同情况构造适 合本企业 的预测 、 优化数学模型 二是 当需要分析模型结构或参数变化的结果时 , 可用它来修改模型 系统 的数学模型 最优煤种搭配数学模 型 铁东矿生产的原煤经选后 可生产 多种商 品煤 , 有精煤 、 洗混块 、 洗末煤 、 中煤 、 煤泥 , 各煤种 的 经济效益 由于煤 的加工成本及售价不 同而不 同 , 求效益最高的煤种生产计划 其优化模 型如下 目标函数 约束条件 二 十 二 一 工 ‘ , 介 十 … 。 兰 选煤 厂 生产能力 … 。二 。 … … … … 。 … 。 全 发热量 。 三 生产能力 。二 。 二 。 … , 三 灰份 … 。 三 水份 这里 二‘ 为不 同煤种的生产量 , 生产该 品种一吨所需原煤数量 , ‘ 为灰份 , ‘ 为相 应 的效益 , 为销价减去成本 , ‘ 为 ‘ 为含水量 , 根据不 同的用 户要求 , 尚可增加或减少 ‘ 为该煤 种发热量 , 

第 期 约 束条件 · 铁东煤 矿 生 产计 划 研 究 煤炭销售价格预测模型 本 系统采 用灰色预测 模型 , 其模型 如下 若 代表煤炭市场销售价格 , 有 个时期的煤炭价格 数据 为原 始序列 , 记 为 二 一 , , … , 。 为建立灰色预测模型 , 首先 对各原始序 列进行 一 次 累加 , 得到 生成 序列 二“ , ‘ 一 艺 二‘ , , … , 。 , 其相应微分方程 为 ‘一 , 劣 拼 亡 式 中 , 拼 为待辨识参数 , ‘ 一 ‘“ 、为待辨参数序列 、抖 参数算式为 二 【 到 一 了‘、矛、︸一 二 ‘ 玖 , 二 ’ ‘ ,啊一皿 一一玖 合 ‘ 。 一 ‘ 根据上 面算式示 出 , 拼 代 入方程 得 灰色预测模型 , 其解 为 二 ’ 、 ’ 一 拼 一 “ 拼 式 中 无 为时 间序 列 , 可取年 、 季或 月 由于 灰 色理论建立 的不是原始 数据模 型 , 而是还 原后 的数据 , 即 二 、 ‘ 无 一 无 本 系统建立 的灰色 模 型还 要做动 态 处理 , 因 为 随着时间推移 , 随时更新原始数据序列 , 增 加新数 据 , 剔 除 旧 数据 , 重新建 立 , 模型 若原 始煤炭 价格序列 为 矛“ , 二 , 二 , … , 。 当得到 第 个数据后 , 将其 加 入 。 剔除 矛 。 , 重新 构造原始序列 为 二 , , … , 一卜 这样 , 可使 灰色预 测模型 随市 场 变化而重新构造 , 保持准确性 煤炭市场需求 中长期 弹性 系数预测 模型 煤炭的需 求与 国 民经济的发展有着密切的关 系 比如 , 国 民经济发展速 度越快 , 煤炭需要 量增 长 速 度 也越快 这两种增 长 率之 间的 比例关 系 , 可用煤炭 消 费弹性 系数 ￡ 表示 竺 户盛工 名 ‘ 

式 是 一个煤炭需求预 测 “ 总 量模型 ” 算 , 找 出它 们之 间的相关关 系并求得 值后 , 预计所需要 的煤炭 消 费总量 △ △ 二 二 已 — 系统工程理论与实践 年 月 式 中 为 国 民生产 总值 年能源 消费量增 长量 为煤炭需求总值 △ 为平均每年 能源消费增 长量 △ 为平均每 当我们从 一组 和 值 的历史统计 资料经过分析计 只要 知道未 来的国 民生产 总值 的发展速度就可粗略地 可用 平均 增 长速度法求得 , 这是 国际上通用 的方法 设煤炭需求平均增 长率和 国 民经济平均增 长率分别 为 。 , 月, 则 一‘ , 口 ‘一‘ 式 中 , 为 年和 云。 年 的煤 炭需求量 , 么〕为 年和 。 年 的 国 民生产总值 变换得 。 一 会,氏 一 ‘, 。一 丝 浅 一 性 此 时 , 煤炭需求弹性 系数可表示 为 一 芳一 豁六 一 箫六 一 ‘ 代入 式 即可得 出煤 炭需 求总量 ‘ △ 韵 浅 瓷 六 一 一 ‘ 一 式 中 ‘ 为预测 时刻 的 国 民生 产总值 , , 为预 测时刻 的煤炭需 求量 煤炭生产成本 的预测 模型 煤炭 生 产成本取 决于煤炭 生产所 消耗 的人工 费 、 电费 、 木材 费 , 钢材 费及产量 , 因此 , 本系统采 用 多元线性 回 归模型预测 煤炭 生 产成本 即 饥 尹 式 中 , 为消耗 人工 费 为消耗木材 费 为 消耗钢 材 费 为煤炭产量 为煤炭生产成本 认 为 回 归系数 为 消耗 电费 回归 系数采用 最 小二乘法来计算 , 这 里不赘述 人工 费 、 电费 、 消耗要材费 、 钢材费可根据物价 上涨指数与历史 数据计算 模型的计算机存贮方法 数学模型组成模 型库 , 为 了方便调 用 , 就 必 须考虑 在计算机 中表示 和 存储模型 的不 同方法有 , 一般有三种方法 子程序 , 造模语句组 以 及 作为数据存贮的模型 本 系统为 了方便起 见选用 了子程序 法 , 模型 不具备 自己 的输 入 、 输 出和 执行顺序 以及 完整 的程 序 , 模型是 由于 主程序调 用 的子程序 每一个模 型 是一组带有进入和 返 回 的计算语句 , 这使 它 可 能被 当作执行模块而用 在其它 的一个程序 中 子程序和 主程序所需 的数据值和参考值通过子程序调用 自变量清单而传送 数学库设 计 本 系统共包括两个 数据 煤炭销售管理数据库 , 煤炭 生产成本管理数据库 

第 期 铁 东煤矿 生 产计 划 研 究 煤炭梢售管理数据库 这个销售管理数据 的记录包含有 煤炭生产单位 、 煤 的品种 、 价格销售数量 、 销售时 间 、 煤 的灰 份 、 发热量 、 含水量等 个字段 煤炭生产管理数据库 本库 的记录包含如下字段 煤炭生产单位工作面名称 、 人 员数 、 采煤进尺 、 煤厚 、 要材消耗量 、 钢材消耗量等 个字段 结束语 本决策支持 系统是在 兼容机 汉 字 系统 , 开发语言为 上开发成功 的 , 可应用与各种兼容机上 , 配备 本系统首先运行煤炭生产成 本预测 子系统 , 根据预测成本 和煤预测价格 , 计算煤炭最佳 品种搭配 , 然后根据煤炭市场需求预测制定煤炭生计划 , 为煤炭生产管 理人员提供辅助决策 、 本决策支持系统在铁东煤矿开发应用后 , 受到决策人员的肯定 , 认为对生产计 划 的制定具有一定 的参考意义 , 但本系统还在初级开发阶段 , 还很不完善 , 今后还 有许多工作要做 一 本课题在研 究过程 中得到铁东矿高春生总工程师和 系统工程所刘彦生教授的指导和 帮助 参考文献 吴 育华 · 决策与决策 支持 系统 · , 李 维铮 运 筹学 北京 清 华大 学 出版社 , 徐 金 梧 大 全 北 京科海培训 中心 , 上接第 围 能用 于 不等步 长 的时 间数列 本文还 给 出 了检验 页 , 模型是否显 著成 立 的方法 参考文献 邓 聚 龙 · 灰 色 系统 社 会 · 经济 北 京 国防工 业 出版 社 , 邓聚 龙 · 灰色 预 测 与 决策 武 汉 华 中理 工 大学 出版社 , 邓 聚 龙 · 灰色 控 制 系统 武 汉 华 中理 工大学 出版社 , 邓聚 龙 灰色 系统基 本方 法 武汉 华 中理 工大 学 出版社 , 邓聚 龙 灰色 系统理 论 教 程 武 汉 华 中理 工 大 学 出版社 , 八七咋‘ ,几 何章 , 王字平 · 关 于 灰 色预 测 的几 个 问 题 · 预测 , , 一 , 刘余善 , 唐五湘 经济计量学 原理 与方 法 北 京理工 大学 出版 社 , 罗 荣桂等 · 灰色模型 的一 点改进 及应 用 · 系统 工程 理 论 与 实践 , , 一 陈涛捷 · 灰色 预 测 模型 的 一种拓 广 · 系统工 程 , 立‘ 于德江 · 灰色 系统建模方法 的探 讨 · 系统工 程 , , , 仆 一 李 群 · 灰色预测模型 的进 一步拓 广 系统工 程理 论 与 实践 , , 一 汪荣鑫 数理统计 西安交通大学 出版社 ,