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校果网 科技成果 大型化工企业风险经营系统

大型化工企业风险经营系统

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本系统是江苏工业学院为扬子石化公司开发的计算机应用系统软件,旨在解决基于多重加工过程的、具有开环和闭环的、面向多原料多产品的大型化工生产系统,在市场供需不断变化、物料价格经常波动的条件下,如何在众多可行的生产加工方案中便捷地找到利润最大化的方案,如何判断现有系统资源对市场需求的适应程度等问题。

本系统软件获江苏省2002年科技进步三等奖。

一.系统功能

1.该系统为以装置和储罐为节点,以输送管路为边的有向图,并以储罐能力数据库、装置能力数据库、输送管路关联数据库描述整个化工生产系统;

2.该系统将图论和线性规划理论有机结合,建立了以关联流量为变量,以装置经济能力和最大能力、储罐流量平衡为约束方程,以系统利润最大化为目标函数的数学模型;

3.系统对装置经济能力和最大能力约束进行了归一化处理。以最少的变量数和约束方程数表达系统运行状态,降低了对软件应用平台的要求,提高了软件运行速度;

4.系统采用开放性设计。根据用户输入的上期实际数据,自动确认储罐和装置个数,确认产品储罐和原料储罐,计算装置可变成本系数,建立约束方程和目标函数;

5.系统可以根据用户对某些关联变量大于等于、等于、小于等于一定限量的要求,生成相应的变量和约束方程,补充到数学模型中。

6.针对所建立的数学模型,系统提出一套完整的求解思路和方法。

1)对储罐能力数据库、装置能力数据库、输送管路关联数据库中的基本数据进行整体性、储罐和装置序号连续性、储罐能力及其余量的合理性、装置实际加工量与其能力一致性、物料关联逻辑上的可行性、限定量合理性等检验,保证了系统运行的可靠性;

2)将经过检验的基本数据输入到一系列中间数据库中,为建立最优化数学模型作好准备;

3)根据最优化数学模型的需要,对上述数据库的数据进行予处理,形成最优化模型的系数矩阵;

4)根据需要,采用单纯形法和(或)对偶单纯形法进行最优化运算,并进行灵敏度分析;

5)将最优化运算结果输入到各个数据库中。最优化计算项目包括:

不考虑原料、产品和各中间物料限定加工量时的系统利润最大化加工方案;

考虑原料、产品和各中间物料限定加工量时的系统利润最大化加工方案;

在最优方案下,储罐、装置能力的灵敏度分析结果(即适应最优方案的储罐、装置能力的上限和下限值范围);

现有系统各种资源(包括储罐、装置)的影子价格。

优化前后系统的利润及其比较。

二.系统特点和应用领域

石化企业经营计划优化系统软件程序由VC++编写。系统软件具有如下特点:

1.开放的数据输入模式。用户根据系统实际,可以在相应的Excel表中对储罐、装置、物料关联等系统基本数据进行任意增添或删减,由于VC++语言的特有功能,软件对各类记录数量在理论上没有限制;

2.便利的数据导入导出接口。为了满足用户操作的习惯,软件设计了由Excel表向系统导入和系统向Excel表导出的功能,使初始数据和计算结果可以直接用Excel表方式表述,为数据的上引和下延创造了条件;

3.完善的自检验功能。软件在基本数据的整体性、储罐和装置序号连续性、储罐能力及其余量的合理性、装置实际加工量与其能力的一致性、物料关联逻辑上的可行性、限定量合理性等方面设计了一系列检验模块,保证了系统运行的可靠性;

4.自学习和自建模功能。根据用户输入的上期实际数据,软件可以自动确认储罐和装置个数,确认产品储罐和原料储罐,计算装置可变成本系数,建立约束方程和目标函数。在有限定加工量的时候,软件可以自动生成相应的变量和约束方程,补充到数学模型中;

5.操作简单,界面友好。软件刻录在一张光盘上,安装之后即可直接启动,设有象标菜单和下拉菜单可供操作时选择,主要运算模块都汉语提示,出现错误可根据提示查找原因;

6.运算结果是最优的可行方案。软件核心模块的基本算法依据成熟的运筹学理论和线性规划算法,保证了运算结果的最优性;同时,由于软件的基本数学模型考虑了市场的实际价格和供需状况,保证了运算结果的可行性。

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