Модели и алгоритмы для повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Лупин Сергей Сергеевич
- Специальность ВАК РФ05.13.01
- Количество страниц 154
Оглавление диссертации кандидат наук Лупин Сергей Сергеевич
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Анализ современного состояния проблемы сбора и 13 переработки промышленных отходов.
1.1 Принципы построения современных систем сбора и переработки 13 промышленных отходов
1.2 Анализ основных подходов к построению моделей информационных 17 систем сбора и переработки промышленных отходов
1.3. Современные модели управления в области сбора и переработки 20 отходов
1.4. Постановка задачи диссертации 27 Выводы по главе 1 29 Глава 2. Разработка формализованного представления воздействия 30 отдельных факторов на жизненный цикл сбора и переработки промышленных отходов
2.1. Разработка графовой модели информационной системы сбора и 30 переработки промышленных отходов
2.2. Разработка математической модели воздействия государственной
политики на сбор и переработку промышленных отходов
2.3 Разработка математической модели воздействия государственной 50 политики на инфраструктуру систем сбора и переработки отходов 2.4. Разработка математической модели проведения рекламных и 56 агитационных кампаний государства в области сбора и переработки отходов
2.5 Разработка математической модели маркетинговых и 59 производственных процессов системы
Выводы по главе
Глава 3. Имитационное моделирование основных факторов 69 воздействия на жизненный цикл системы сбора и переработки промышленных отходов
3.1 Основные подходы к имитационному моделированию
3.2 Разработка методики имитационного моделирования маркетинговых 76 и производственных процессов сбора и переработки отходов
3.3 Разработка алгоритма и методики имитационного моделирования 87 воздействия государственной политики на сбор и переработку отходов Выводы по главе 3 97 Глава 4. Программная реализации и оценка эффективности средств 98 повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов
4.1 Выбор и обоснование параметров программной реализации средств 98 повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов
4.2 Результаты имитационного моделирования факторов воздействия 100 государственной политики на процессы сбора и переработки отходов
4.3. Результаты имитационного моделирования производственных и 108 маркетинговых процессов в ИССППО
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Фрагмент программной реализации ИССППО
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Сведения об объекте интеллектуальной 150 собственности
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты внедрения результатов диссертационной 152 работы
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ИС - информационная система ЖЦ - жизненный цикл
МСП - малое/среднее предприятие (предпринимательство)
ОС - операционная система
ОкС - окружающая среда
ПрО - промышленные отходы
СИП - средства информационной поддержки
ИССППО - информационная система сбора и переработки отходов ФЗ - федеральный закон
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», 05.13.01 шифр ВАК
Научно-методические основы и практические решения идентификации и управления состоянием природно-технических систем утилизации отходов2009 год, доктор технических наук Костарев, Сергей Николаевич
Системный анализ и управление водными эмиссионными потоками объекта захоронения твердых коммунальных отходов2023 год, кандидат наук Лобачева Людмила Владимировна
Технология утилизации отходов синтетических каучуков в изоляционных материалах для полигонов твёрдых бытовых отходов2015 год, кандидат наук Дярькин, Руслан Азымович
Математическая модель управления состоянием полигона твердых бытовых отходов2003 год, кандидат технических наук Костарев, Сергей Николаевич
Разработка технологии селективной электростатической сепарации смешанных полимерных отходов2023 год, кандидат наук Милаева Елизавета Александровна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели и алгоритмы для повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В настоящее время в России и многих других странах достаточно остро стоит проблема сбора, переработки, хранения и утилизации промышленных отходов. На сегодняшний день традиционной практикой в управлении промышленными отходами является организация контейнерного сбора, который позволяет их своевременно удалять из мест образования. Такой способ организации процесса управления не предполагает сортировку отходов, осуществляется только их идентификация с точки зрения направления дальнейшего движения - на захоронение, сортировку или сжигание. Очевидно, что для повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов необходимо применять более рациональные средства, основанные на применении системного подхода и разработке научно обоснованных способов, моделей и алгоритмов.
Вопросам создания моделей и алгоритмов управления процессами переработки промышленных отходов посвящен ряд работ зарубежных специалистов таких, как P. A. Carroad, Charles R Wilke, Manfred Kroger, Ph. D., Mehri Ahmadi dos Santos R G, Bordado J C, Mateus M M, Almalih M A, Salih A., Dafaallah A A, Magid S A A, Gizouli A M E., Tilal A S, Judith Buchmaier, Prof. Lingai LUO, Paulina Latko-Duralek, Kamil Dydek, Prof. Daniel Omoregbe, Prof. Teresa Hernandez, Prof. Maria VISA и др.
В нашей стране активно ведутся теоретические исследования и практические разработки в области автоматизированной переработки промышленных отходов. Наиболее известны труды Богданова А.В., Зелинской Е.Ю., Николаева Н. И., Рогалёва В.А., Гуткина В.И., Захарьящева В.И., Игнашова A.M., Кармазинова Ф.В., Кикичева Н.Г., Корчак А.В., Лисицина Н. В., Лукманова Ю.Х., Максимова A.C., Марина Ю.Б., Мелуа А.И., Пырикова А.Н., Рылова М.И., Шевченко Ю.Л., Каракеяна В.И., Кольцова В.Б. и др.
т~ч и __и ___
В научной и специальной литературе ключевое внимание уделено разработке регулирующих моделей управления промышленными отходами, основанных на использовании организационно- распорядительных отношений между участниками. Создаваемые модели представляют из себя информационное
обеспечение систем поддержки принятия решений по утилизации отходов, имеющего частный характер, который не позволяет создать универсальную систему управления с учетом количественно-определенных экономических и экологических факторов.
В настоящее время алгоритмическое и математическое обеспечение процессов принятия решений при управлении переработкой промышленных отходов осуществляется на основе частных технических заданий под каждую предметную область переработки в отдельности; систематизированного подхода к разработке моделей и алгоритмов управления их переработкой нет.
Все известные решения ориентированы в первую очередь на моделирование систем переработки отходов. Однако, реализация эффективной системы управления процессами переработки промышленных отходов предполагает ряд теоретических и практических шагов, связанных с разработкой совокупности решений, направленных на увеличение доли сортированных отходов, которые невозможны без соответствующей государственной политики.
Однако, к настоящему времени отсутствует формализованное представление процессов обращения с промышленными отходами (ПрО), алгоритмы и методики моделирования отдельных факторов воздействия на все этапы сбора и переработки промышленных отходов, включая государственную политику, а также методики оценки целесообразности внедрения результатов моделирования.
Таким образом, исследование и разработка моделей и алгоритмов для повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов, являются весьма актуальными.
Объектом исследования являются процессы управления сбором и переработкой промышленных отходов.
Предметом исследования являются модели и алгоритмы, позволяющие повысить эффективность процессов принятия решений при управлении переработкой промышленных отходов.
Целью диссертации является повышение эффективности процессов управления в системах сбора и переработки промышленных отходов за счет создания алгоритмов моделей отдельных факторов воздействия на жизненный цикл
информационных систем сбора и переработки промышленных отходов (ЖЦ ИССППО).
Для достижения цели в работе решаются следующие задачи: проведение анализа систем, технологий и моделей управления процессами переработки промышленных отходов;
исследование влияния отдельных факторов воздействия на эффективность процессов сбора и переработки промышленных отходов;
разработка графовой модели информационной системы сбора и переработки промышленных отходов (ИССППО);
разработка формализованного представления (математических моделей) основных факторов воздействия на ЖЦ ИССППО;
разработка алгоритмов и имитационной модели основных факторов воздействия на ЖЦ ИССППО;
программная реализация и оценка эффективности моделей и алгоритмов для повышения эффективности процессов принятия решений в ИССППО.
Методы исследования. В ходе проведения диссертационных исследований были использованы основные положения теории системного анализа, методов имитационного и математического моделирования, теории вероятности и математической статистики.
Научная новизна работы определяется разработкой совокупности научно обоснованных технических решений, направленных на создание средств повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов, основанных на обоснованном выборе стратегии управления с учетом результатов моделирования отдельных факторов воздействия на ЖЦ ИССППО и реализации эффективной государственной политики.
В процессе исследований и разработок получены следующие научные результаты:
1. На основе теории графов предложена модель информационной системы сбора и переработки промышленных отходов, интегрирующая маркетинговые и производственные процессы, а также государственную политику в сфере управления отходами.
2. Предложено формализованное представление основных факторов воздействия на жизненный цикл сбора и переработки промышленных отходов, в том числе:
• математическая модель воздействия государственной политики на сбор и переработку отходов, которая учитывает географическое положение, населенность и общее количество субъектов сортировки промышленных отходов;
• математическая модель воздействия государственной политики на инфраструктуру информационной системы сбора и переработки отходов, которая учитывает характеристики специализированных структур для сбора сортированных отходов и определяет необходимость построения предприятий, выполняющих дополнительную сортировку отходов;
• математическая модель проведения рекламных и агитационных кампаний государства в области сбора и переработки отходов;
• математическая модель взаимодействия государственной политики с сортирующими предприятиями, определяет эффективность процессов сбора и переработки промышленных отходов.
3. Разработаны алгоритм и методика имитационного моделирования производственных и маркетинговых процессов, позволяющие выбрать наиболее эффективную стратегию по критериям «Вред окружающей среде», «Энергия», «Прибыль».
4. Разработаны алгоритм и методика имитационного моделирования воздействия государственной политики на сбор и переработку отходов, позволяющие выбрать наиболее эффективную стратегию по критерию доли отсортированных промышленных отходов.
Научная ценность полученных в работе результатом подтверждена полученным свидетельством о государственной регистрации программ для ЭВМ №2019662962 "Программный модуль управления и контроля процессами сбора и утилизации твердых бытовых отходов", зарегистрированном в РОСПАТЕНТ 07.10.2019. Теоретическая значимость диссертационных исследований
На основе теории графов и причинно-следственных связей предложена схема взаимодействия, интегрирующая в рамках одной системы процессы воздействия государственной политики на управление отходами; маркетинговые и производственные процессы переработки отходов.
Предложены математические модели, которые определяют основные факторы воздействия государственной политики, направленные на повышение эффективности управления процессами сбора и переработки промышленных отходов.
Разработана и практически апробирована имитационная модель факторов воздействия государственной политики на процессы сбора и переработки отходов, включающая процессы проведения рекламных кампаний, организацию объектов инфраструктуры, а также строительство мусоросортирующих предприятий.
Разработана и практически апробирована имитационная модель маркетинговых и производственных процессов, учитывающая агитационные, обучающие и рекламные мероприятия, связанные с сортировкой отходов, а также возможность их синергетики.
Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим совпадением теоретически рассчитанных и практически полученных данных, что доказывает корректность предложенной автором теории.
Практическая значимость результатов диссертационных исследований состоит в том, что разработанные модели, алгоритмы и методики могут быть использованы в системах управления процессами сбора и переработки промышленных отходов.
Самостоятельное практическое значение имеют:
- математические модели отдельных факторов воздействия на жизненный цикл сбора и переработки промышленных отходов;
- алгоритмы и методики имитационного моделирования основных факторов воздействия на жизненный цикл сбора и переработки промышленных и бытовых отходов;
- разработанное программное обеспечение информационных систем сбора и переработки промышленных отходов.
В ходе проведения имитационного моделирования для оценки эффективности факторов воздействия государственной политики на процессы сбора и переработки отходов обосновано повышение доли отсортированных и переработанных отходов с 8 % до 32.55%.
По результатам проведенного имитационного моделирования производственных и маркетинговых процессов в ИССППО установлено, что: наиболее эффективной без учета затрат является синергетическая стратегия, которая использует наибольшее количество инструментов повышения эффективности и обеспечивает повышение интегральной эффективности по сравнению со стандартной стратегией на 4,5- 24 %.
Предложенные математические и имитационная модели, а также алгоритмы и методики целесообразно использовать на предприятиях микроэлектроники, приборостроения, химической промышленности, городском хозяйстве и в других ресурсоемких отраслях, для технологических процессов которых характерно значительное количество промышленных отходов.
Фрагмент программной реализации ИССППО представлен в приложении 1 диссертационной работы.
Личный вклад автора. Все основные результаты диссертационных исследований получены лично автором, в том числе:
• проведение анализа систем, технологий и моделей управления сбором и переработкой промышленных отходов;
• исследование влияния отдельных факторов воздействия на эффективность процессов управления сбором и переработкой промышленных отходов;
• разработка графовой модели информационной системы сбора и переработки промышленных отходов;
• проведение математического моделирования основных факторов воздействия на эффективность управления сбором и переработкой промышленных отходов;
• проведение имитационного моделирования разработанных средств повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов;
• программная реализация и оценка эффективности средств повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов.
Автором диссертации непосредственно разработаны основные теоретические положения, математические и имитационные модели, а также принято участие в испытаниях и внедрении результатов диссертационных исследований.
Внедрение результатов диссертации. Диссертационная работа являлась частью исследовательских мероприятий в рамках НИР «Научные основы создания системы поиска, хранения и анализа структурированной и неструктурированной информации в локальных и глобальных информационных ресурсах научно-технических и технологических решений на базе технологий обработки больших массивов данных (Big Data)» Шифр 194-РФФИ_ИПОВС.
Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе НИУ "МИЭТ" при проведении занятий по дисциплинам: «Современные проблемы информатики и вычислительной техники», «Информационные технологии в менеджменте», «Компьютерные технологии в науке и образовании».
Соответствующие акты внедрения представлены в приложении 2.
В результате проведенных исследований получены и выносятся на защиту следующие положения:
Графовая модель информационной системы сбора и переработки отходов, основанная на причинно-следственных связях, включает процессы воздействия государственной политики на управление отходами, маркетинговые и производственные процессы переработки отходов и процессы захоронения отходов.
Математические модели определяют основные факторы воздействия государственной политики, направленные на повышение эффективности управления процессами сбора и переработки промышленных отходов, учитывают географическое положение, населенность, общее количество субъектов сортировки, возможность построения дополнительных предприятий и эффективность процессов сбора и переработки.
Методика проведения имитационного моделирования маркетинговых и производственных процессов учитывает агитационные, обучающие и рекламные мероприятия, связанные с сортировкой отходов, а также возможность их синергетики, позволяющая выбрать наиболее эффективную стратегию по критериям «Вред окружающей среде», «Энергия», «Прибыль».
Методика проведения имитационного моделирования воздействия государственной политики на процессы сбора и переработки отходов включает процессы проведения рекламных кампаний, организацию объектов
инфраструктуры, а также строительство мусоросортирующих предприятий, позволяющая выбрать наиболее эффективную стратегию по проценту отсортированных промышленных отходов.
Результаты проведенных испытаний по оценке эффективности разработанных средств управления сбором и переработкой промышленных отходов показали, что выбор рациональных стратегий обеспечивает повышение доли отсортированных и переработанных отходов с 8 % до 32.55%, а интегральной эффективности по сравнению со стандартной стратегией на 4,5- 24 %.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:
«Микроэлектроника и информатика-2009» (Зеленоград, МИЭТ, 2009 г.);
«Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике - 2014». (Зеленоград, МИЭТ, 2014 г.);
"Научно-образовательная среда XXI века", (Петрозаводск. 15-18 сентября, 2014 г.);
"Практика внедрения интерактивных технологий в учебный процесс НИУ "МИЭТ" (Зеленоград, МИЭТ, 2015 г.);
"Закономерности и тенденции инновационного развития общества" (Стерлитамак,28 января 2019 г.);
IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), MIET, Moscow, 2020.
Основные результаты диссертационных исследований отражены в 19 печатных научных работах, в том числе в трех статьях в журналах из перечня ВАК и двух публикациях, входящие в базы данных Scopus и Web of Science.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, четыре главы и заключение, список литературы и приложения. Общий объем работы составляет 153 страницы, включая 54 рисунка и 16 таблиц. Список литературы содержит 116 источников.
Глава 1. Анализ современного состояния проблемы сбора и переработки промышленных отходов.
1.1 Принципы построения современных систем сбора и переработки промышленных отходов
В соответствии с Федеральным законом РФ «Об отходах производства и потребления» № 89 от 24.06.1998 г., под промышленными отходами (ПрО) понимаются отходы производства в любом химическом состоянии вещества, которые получены в результате преобразований материалов природного и антропогенного происхождения [7-16]. На рисунке 1.1 представлен порядок обращения с ПрО.
Временное
Хранение —
временное размещение отходов в специально отведенных местах или объектах (до их дальнейшей утилизации или удаления)
Удаление — осуществление операций с отходами, которые не приводят к их утилизации
Постоянное
Утилизация —
использование отходов как вторичных материальных или энергетических ресурсов
Сбор -деятельность, связанная с изъятием, накоплением и размещением отходов в специально отведенных местах или объектах, включая сортировку отходов с целью дальнейшей утилизации или удаления
Обезвреживание — уменьшен ие или устранение опасности отходов путем механической, физи ко -хими ческой или биологической обработки
Захоронение —
окончательное размещение отходов при их удалении в специально отведенных местах или на объектах таким образом, чтобы долгосрочное вредное воздействие отходов на окружающую природную среду и здоровье человека не превышало установленные нормативы
Рис. 1.1 Размещение промышленных отходов
В настоящее время проблема переработки промышленных бытовых отходов является глобальной проблемой современности, присущей всему человечеству [19, 20, 23, 24, 27, 31].
В соответствии с Седьмой Программой действий в области охраны окружающей среды [31] был принят Иерархический порядок (рис.1.2) обращения с отходами, включающий следующие этапы:
-предотвращение образования промышленных отходов (до завершения жизненного цикла продукции);
-повторное использование промышленных отходов;
-переработку промышленных отходов в качестве вторичных материальных ресурсов;
-сжигание в целях получения энергии; -размещение опасных отходов на полигонах.
Рассмотрим подробнее каждый элемент при обращении с отходами [1-6]. Предотвращение образования отходов [34] осуществляется за счет снижения материалоемкости при проектировании и производстве продукции, увеличения срока службы продукции, а также за счет использования меньшего количества опасных материалов при производстве продукции.
Рис. 1.2 Иерархический порядок обращения с отходами в странах ЕС
Если ЖЦ продукции завершен и появились отходы, то согласно иерархическому порядку производятся:
• подготовка ПрО для повторного использования;
• использование ПрО в качестве вторичных материальных ресурсов;
• использование ПрО в качестве вторичных энергетических ресурсов
или вторичных инертных материалов.
Удаление ПрО путем захоронения на полигонах и/или уничтожения предусматривается в последнюю очередь.
Повторное использование ПрО [35] подразумевает любой процесс, при котором изделие или его компоненты, формально признанные отходами, повторно используются с предварительной обработкой или без нее с той же целью, для которой компоненты или изделие целиком были созданы первоначально. Подготовка к повторному использованию означает проверку, очистку или ремонт, позволяющие повторно использовать использованные вещества, изделия или материалы без другой предварительной обработки (до 49 % аудио- и видеотехники, фотоаппаратов, компьютеров, калькуляторов и т.д., выбрасываемых населением, может повторно использоваться без проведения ремонта).
Использование ПрО в качестве вторичных материальных ресурсов [36] - это любой процесс утилизации, при котором промотходы перерабатываются в материалы или вещества для применения по первоначальному назначению. Эти процессы включают переработку отходов органического происхождения, но не предусматривают утилизации отходов в энергетических целях и их переработку для использования в качестве топлива или для засыпки и заполнения полигонов.
Последняя ступень в иерархическом порядке - это удаление ПрО путем захоронения на полигонах и/или уничтожения их путем сжигания без рекуперации энергии [17-20].
Современный комплекс работы с отходами вообще и с ПРО в частности представляет собой сложный комплекс высокотехнологичных производств и мер, которые направлены на извлечение максимальной пользы из ранее использованных материалов. Именно поэтому крайне важно понимать не только возможные выгоды от всего комплекса управления потоками ПРО, но и видеть, какие ключевые выгоды принесёт тот или иной подход или действие.
Обычно там, где упоминаются высокотехнологичные способы и подходы, сразу же имеются в виду огромные объемы денежных (и ресурсных) инвестиций. Например, в Швеции - передовом государстве на фронте мусоропереработки -правительство занимается тем, что попросту импортирует мусор из других стран, поскольку в стране он заканчивается, а питать энергией заводы, производство,
обогревать дома и помещения (в Швеции половина домов обогревается за счёт энергии, полученной из отходов). Только 1% отходов уходит на свалки.
В реалиях России, где перерабатывается только около 5% всех объёмов отходов, цифры Швеции кажутся удивительными. Действительно, для обеспечения такого высокого процента мусоропереработки необходимо не только построить заводы и «населить» их рабочими, но и изменить само отношение к окружающей среде и повседневной жизни обычных людей.
Как таковая система переработки мусора в России отсутствует. Основная доля доходов государства и частных компаний приходится на логистику, т.е. вывоз мусора с рекреационных территорий, в захоронении отходов (через коммунальные платежи), а также за счёт мусоросжигания. А значит, эти отходы не возвращаются обратно в экономику - они безвозвратно теряются. При этом развитие переработки снижает спрос на сырье: алюминий, пластик, древесину, топливо: 50% алюминия и картона возвращается в экономику после переработки, с пластиком сложнее - из-за требований к качеству и типу изготавливаемой продукции вернуть в экономику удастся только порядка 10%. Но переход от экспансивного развития (добывай больше) к экстенсивному развитию (используй то, что имеешь) необходим -металла, леса, топлива и другого сырья требуется всё меньше и меньше.
Сложности связаны не только с огромными объёмами захораниваемых ПРО в России, но и с совершенствованием очистки экосистемы города (а в перспективе, и загородных площадей) от ПРО. Поэтому многое будет связано с организации справедливого рынка спроса-предложения услуг по управлению ПРО при сохранении равенства прав субъектам хозяйствования всех форм собственности. А так как вопрос реформирования многих сфер общественной жизни (в том числе ЖКХ) зависит от экосистемы города, то получается замкнутый круг, из которого очень трудно вырваться.
Помимо фактора замкнутого круга существуют и другие аспекты проблемы ПРО. Например, отсутствие квалифицированных специалистов в отрасли переработки: российские вузы в огромном объёме выпускают экологов, которые затем не идут работать по специальности, а переквалифицируются в другие специальности [49,50]. Конечно, этот вопрос можно решить с помощью предложений зарубежных фирм, которые предлагают решить вопрос с отходами
быстро и эффективно. И в этом случае речь идёт скорее всего о легкодоступных способах решения проблемы ПРО - сжигании, то есть самом недальновидном решении проблемы ПРО.
Получается, что все практические действия государства и всех заинтересованных лиц сводятся не к повышению эффективности системы управления ПРО, а к строительству случайных промышленных объектов или применению избранных технологий (например, того же сжигания ПРО).
Например, в Москве и Московской области за последние 30 лет построили шесть мусоросжигательных заводов, но при этом одновременно никогда не работает более трёх из них. Хотя при этом не захоранивалось менее 85% ПРО. В 2016 г. осталось два завода.
Важно понимать, что решить проблему ПРО только одним конкретным комплексом мер невозможно. А стремление к этому противоречит лучшим практикам мирового опыта управления ПРО.
Чтобы свести к минимуму полигонное захоронение ПРО, в европейских странах существенно усовершенствовали систему управления ПРО: создали развитую индустрию вторсырья на базе селективного сбора ресурсозатратных компонентов ПРО, создали и развивают систему специализированных производств по сортировке, термической и биотермической переработке отходов, по переработке вторсырья.
1.2 Анализ основных подходов к построению моделей информационных систем сбора и переработки промышленных отходов
При моделировании информационных систем сбора и переработки промышленных отходов необходимо включать в рассмотрение все существующие внутренние взаимосвязи составных объектов этой системы [37]. Такой подход является классическим и регулярно используется в моделировании простых систем. Рассмотрим такой подход.
Пусть модель M синтезируется на основе классического подхода. Реальный объект P разбивается на фрагменты - его составные элементы (подсистемы). А затем определяется пул данных D, которые используются для работы модели и на
основании которых устанавливаются цели Т, отражающие конкретные аспекты работы моделируемой системы.
Каждому набору исходных данных D ставится в соответствие конкретная цель, закреплённая за некоторой компонентой К моделируемой системы. В конечном итоге все компоненты объединяются в цельную модель ( Рис. 1.3).
Похожие диссертационные работы по специальности «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», 05.13.01 шифр ВАК
Совершенствование системы обращения с твердыми коммунальными отходами в городах2008 год, кандидат технических наук Рюмина, Наталия Васильевна
Экономические механизмы и модели управления системой обращения твердых отходов2007 год, доктор экономических наук Вагин, Владимир Стефанович
Разработка методики оценки и выбора экологически эффективной и энергетически экономичной системы обращения с твердыми отходами потребления на городских территориях2014 год, кандидат наук Парамонова, Оксана Николаевна
Технические методы и средства селективного сбора и размещения промышленных, бытовых и токсичных отходов2007 год, кандидат технических наук Прибытков, Михаил Алексеевич
Рециклинг твердых бытовых отходов как объект предпринимательской деятельности2013 год, кандидат наук Садовничая, Ирина Олеговна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лупин Сергей Сергеевич, 2021 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р 54259-2010: Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Стандартное руководство по сокращению количества отходов, восстановлению ресурсов и использованию утилизированных полимерных материалов и продуктов
2. ГОСТ 30772-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения
3. Закон Российской Федерации «Об отходах производства и потребления», № 89-ФЗ от 24.06.98. М.: Собрание законодательства РФ, 1998, № 26, ст. 3009.
4. Федеральная целевая программа промышленной утилизации вооружения и военной техники на период до 2000 года. Постановление Правительства Российской Федерации от 25 мая 1994г. № 548
5. МС ИСО 14001:1996 Системы управления в области охраны окружающей среды. Руководство по применению.
6. Ориентиры государственной экологической политики в области обращения с отходами. Электронный ресурс - Режим доступа: http://www.rospromeco.com/expertnoe-mneme/28-analytic/expertnoe-mneme/173-orientiry-gosudarstvennoj-ekologicheskoj-politiki-v-oblasti-obrashcheniya-s-otkhodami
7. Коське М.С., Воюцкая И.В. Организационно-методические проблемы внутреннего контроля возвратных отходов//Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 1 (51). С. 236-238.
8. Лускин Г.Г. Проблемы полигонного захоронения отходов// Твердые бытовые отходы. 2011. № 9 (63). С. 36-37.
9. Гагарина Л.Г., Лупин С.С. Классификация промышленных отходов как основа инфологической модели системы управления их переработкой и утилизацией// Известия тульского государственного университета: Технические науки Выпуск 12 2018 г. - Тула: Издательство ТулГУ, 2018. - С 300-307.
10. Хвостиков А.Г. Ресурсный аспект переработки отходов// В сборнике: Транспорт-2014 Международная научно-практическая конференция в 4-х частях. 2014. С. 62-63.
11. Домрачев А.Б., Аскаров В.В., Серик И.В. Современные решения по созданию комплексов сортировки, глубокой переработки и захоронения бытовых и
промышленных отходов// Башкирский экологический вестник. 2013. № 2 (35). С. 56-58.
12. Лупин С.С. Имитационная модель для оценки эффективности сбора и переработки промышленных отходов/Известия высших учебных заведений. Электроника. 2019. Т. 24. № 4. С. 423-427
13. Русакова Г.Г., Русакова М.М. Отходы бытовые и промышленные. Классификация. Методы утилизации и захоронения. Учебное пособие. Издательство Волгоградского государственного аграрного университета, Волгоград,2014.- 220 с.
14. Васина М.В., Бруева О.Ю. Пути решения проблем в области обращения с отходами// Молодой ученый. 2015. № 19 (99). С. 90-92.
15. Скобелев Д.О., Шубов Л.Я. Утилизация промышленных отходов -направление реализации экологической промышленной политики// Экологические системы и приборы. 2020. № 1. С. 27-41.
16. Потапов И.И., Щетинина И.А., Юдин А.Г. Экологические проблемы сжигания твердых бытовых отходов// Экономика природопользования. 2016. № 5. С. 13-39.
17. Окунь А.Б. Технологии сжигания твердых бытовых отходов как инструмент повышения энергоэффективности жилищно-коммунальной сферы мегаполиса// Вестник Национальной академии туризма. 2013. № 2 (26). С. 69-72.
18. Баскаков А.П. Перспективы сжигания твердых бытовых отходов в России в целях получения тепла и электроэнергии// Теплоэнергетика. 2014. № 4. С. 21.
19. Королева А.Н., Наумова О.В. Проблемы мусоросжигательных заводов в России// В сборнике: Современные проблемы и перспективы развития строительства, теплогазоснабжения и энергообеспечения Материалы IX Национальной конференции с международным участием. Под ред. Ф.К. Абдразаков. 2019. С. 158-160.
20. Кузнецова А.С., Тихойкина И.М., Тихойкин Д.В. Актуальные вопросы рециклинга промышленных отходов//Научные Записки ОрелГИЭТ. 2013. № 1 (7). С. 319а-321.
21. Бунин Г.П., Плущевский М.Б. О разработке новой системы стандартов по обращению с отходами от объектов ВВТ. // Стандарты и качество 1998. - № 5, с. 104-109.
22. Волынкина Е.П., Кузнецов С.Н. Анализ управления отходами и разработка интегрированной модели для регионального управления твёрдыми бытовыми отходами // Автоматизация и информационные технологии. СибГИУ. - 2013. С. 50 - 55.
23. Bani M.S., Rashid Z.A., Hamid K.H.K. et al. The Development of Decision Support System for Waste Management: a Review // World Academy of Science, Engineering and Technology. 2009. № 25. C. 161 - 168.
24. Chang N.B., Wang S.F. The development of an environmental decision support system for municipal solid waste management // Comput., Environ., and Urban Systems. 1996. Vol. 20. № 3. С. 201 - 212.
25. Fiorucci P., Minciardi R., Robba M., S a c i l e R. Solid waste management in urban areas development and application of decision support system // Resources, Conservation and Recycling. 2003. № 37. C. 301-328.
26. Sudhir V., Muraleedharan V., Srinivasan G. Integrated solid waste management in urban India: a critical operational research framework // Socio-Economic Planning Sciences. 2002. № 30 (3). C. 163-181.
27. Galante G., Aiello G., Enea M., Panascia E. A multi-objective approach to solid waste management // Waste Management. 2006. № 30. C. 1720 - 1728.
28. Thematic Strategy on the Prevention and Recycling of Waste. URL: http://ec.europa.eu/environment/waste/strategy.htm (дата обращения 10.12.2016).
29. Waste Framework Directive. Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives. URL: http://ec.europa.eu/environment/waste/framework/ (дата обращения 16.12.2016).
30. Closing the loop - An EU action plan for the Circular Economy. URL: (http://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:8a8ef5e8-99a0-11e5-b3b7-01aa75ed71a0012.02/D0C_1&format=PDF) (дата обращения 10.12.2016).
31. Кремер Л., Винтер Г. Экологическое право Европейского Союза / Отв. ред. О.Л. Дубовик. - Издательский Дом "Городец". - М., 2007.
32. Сближение с политикой ЕС по отходам. Краткий путеводитель для стран-партнеров по Европейской политике добрососедства и Россией. - ECOLOJIK, 2008.
33. Степаненко В.С. Правовые основы экологической политики Европейского Союза: цели, принципы, действия. М.: НИА-Природа, РЭФИА, 2004.
34. Саядова Ю.Б. Подход к организации стратегии обращения с вторичными материалами// В сборнике: Научная интеграция Сборник научных трудов. 2016. С. 1142-1144.
35. Соколова М.В. Повторное использование бытовых отходов// Современные инновации. 2017. № 2 (16). С. 5-7.
36. Борисова О.Н., Проничева А.С. Раздельный сбор-элемент системы жизнеобеспечения подотрасли ЖКХ// В сборнике: Современные проблемы туризма и сервиса Сборник статей научных докладов по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Под редакцией О.Е. Афанасьева, Е.В. Юдиной. 2019. С. 49-57
37. Ermoshina G., Dobrynina M., Andreeva A. Lupin S. Decreasing the subjective irrationality in the decision support systems// Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus, P. 1562-1566.
38. Лупин С.С. Анализ живучести систем на этапе планирования. -«Микроэлектроника и информатика - 2009» - 16-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. -М.: МИЭТ, 2009, - С.370.
39. Жирков, А.М. Математическое моделирование систем и процессов: Учебное пособие / А.М. Жирков, Г.М. Подопригора, М.Р. Цуцунава. - СПб.: Лань КПТ, 2016. - 192 c.
40. Зайдель, А.Н. Математическое моделирование. Построение моделей и численная реализация: Учебное пособие / А.Н. Зайдель. - СПб.: Лань, 2016. - 304 c.
41. Разработка постоянно действующей Концепции Обращения с Отходами (ККО) для Ханты-Мансийска, Россия. Итоговый доклад // Электронный ресурс: материалы конф. апр. 2012 г., Ханты-Мансийск. - Режим доступа: http://www.ugrasu.ru/uploads/files/1_Final_Report_WMC&Ymplementation.pdf (Дата обращения 10 июня 2013 г.)
42. Мурашева А.А., Тетерюков Е.В., Лепехин П.П.Формирование информационной модели управления твердыми бытовыми отходами// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2014. № 10 (118). С. 45-50.
43. Kultsova M.B., Sadovnikova N.P., Zhukova I.G., Navrotsky M.A., Ryaskov A.S. Intelligent support of decision making in waste management using cased based reasoning and ontology// Инновационные информационные технологии. 2014. № 3. С. 407-411.
44. Warangkana Sornil. Solid Waste Management Planning Using Multi-Objective Genetic Algorithm. Электронный ресурс - Режим доступа: http://qa.nida.ac.th/fismain/mis/research/attach/579857.Solid%20Waste....Algorithm.pdf (Дата обращения 5 февраля 2020 г.).
45. Ozmen M., Aydogan E.K., Ates N., Uzal N. Developing a decision-support system for waste management in aluminium production// Environmental Modeling and Assessment. 2016. Т. 21. № 6. С. 803-817.
46. Elia V., Gnoni M.G., Tornese F. Assessing the efficiency of a pss solution for waste collection: a simulation based approach// В сборнике: Procedia CIRP Сер. "Product-Service Systems across Life Cycle, 2016" 2016. С. 252-257.
47. Павлов С.В., Давлетбакова З.Л., Абдуллин А.Х. Информационная система поддержки принятия решений по управлению отходами на территории республики Башкортостан на основе базы нечетких знаний// Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2013. Т. 9. № 4. С. 113-120
48. Гвоздев В.Е., Христодуло О.И. Информационная система поддержки принятия решений в задачах управления отходами на основе математико-геоинформационного моделирования// Информационные технологии. 2019. Т. 25. № 8. С. 482-489.
49. Киселев Д.В., Лупин С.С., Меньшов С.В Единое информационное пространство вуза на основе группы информационных систем. - Всероссийская научно-практическая конференция "Информационные системы вузовского администрирования". Материалы симпозиумов и конференций. Москва, 29 января 2009 г. 157 с. С. 47-49. ISBN 978-5-8323-0564-6
50. Лупин С.С. Концепция бюджетирования научно-образовательных организаций. - Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. М.: Журнал научных публикаций. №7, 2010, С. 47-48. ISBN 2073-0071
51. Колесник Г.В., Меркулина И.А. Концепция обращения с отходами производства и потребления на основе экономики замкнутого цикла// Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2019. Т. 15. № 11 (380). С. 1984-2000.
52. Волынкина Е.П. Комплексная система управления отходами металлургического предприятия // Вестник Российской академии естественных наук. 2006. Т. 6. № 3.С. 94 - 101.- 58
53. Cremiato R., Mastellone M.L., Tagliaferri C., Zaccariello L., Lettieri P. Environmental impact of municipal solid waste management using Life Cycle Assessment: The effect of anaerobic digestion, materials recovery and secondary fuels production//Renewable Energy. -2018. -Т. 124. -С. 180-188.
54. Antmann E.D., Celik N., Shi X., Dai Y. Simulation-based optimization of solid waste management and recycling programs//IIE Annual Conference. Proceedings. -Institute of Industrial and Systems Engineers (IISE). -2012. -Р. 759-768.
55. Карабалаева С.Б. The problem of municipal solid waste emissions into the environment and the ways oh the legal regulation by the example of Japan// Известия ВУЗов (Кыргызстан). 2014. № 11. С. 189-191.
56. Xu F., Li Y., Wang Z.W., Tang L. Mathematical modeling of solid-state anaerobic digestion system for bioenergy production and waste management// В сборнике: American Society of Agricultural and Biological Engineers Annual International Meeting 2014, ASABE 2014 2014. С. 3910-3922.
57. Фаюстов А.А., Плущевский М.Б. Стандартизация терминологии по управлению утилизацией. Реформы в России и проблемы управления - 2000. Материалы 15-й Всероссийской научной конференции молодых ученых. Вып. 1. -М.: ГУУ, 2000, с. 48-49.
58. Фаюстов А. А. Стандартизация в утилизации ресурсосберегающие, экологические и нормативно-правовые аспекты проблемы // Актуальные проблемы управления - 99. Материалы международной научно-практической конференции. Вып. 1. - М.: ГУУ, 1999, с. 205 - 208.
59. Фаюстов А.А., Плущевский М.Б. Утилизация как объект управления // Актуальные проблемы управления 2000. Материалы международной научно-практической конференции. Вып. 5 - М.: ГУУ, 2000, с. 86 - 90.
60. Фаюстов А.А., Плущевский М.Б., Улицкий В.А. Подходы к метрологическому обеспечению стандартизации и сертификации отходов производства и потребления // Измерительная техника-2001, № 11, с. 65-69.
61. Чижикова В.М. Система экологического управления: законодательный аспект // Стандарты и качество.-2001.-№ 7-8, с. 108-111.
62. Чупис В.Н., Кирсанова Е.Ю. Разработка современной системы регламентации в области обращения с отходами // Инженерная экология-ХХ1 век. Тезисы докладов научно-технической конференции. М.: МЭИ (ТУ), 2000, с. 220222.
63. Утилизация отходов - проблемы, пути решения. Аналитический обзор.Минобрнауки Российской федерации. М:Федеральный реестр экспертов. -2015.- 26с.
64. Одесс В.Н. Вторичные ресурсы: хозяйственный механизм использования. М.: Экономика, 1988.- 160
65. Таланцев В.И., Смирнова Н.К., Игумнов И.С. Теоретические и правовые аспекты государственной политики организации процесса сбора и утилизации твердых бытовых отходов// Вектор экономики. 2017. № 4 (10). С. 50.
66. Павленков Ю.В. Роль малого и среднего предпринимательства в системе раздельного сбора отходов// Твердые бытовые отходы. 2010. № 2 (44). С. 10-15.
67. Орлов М.Ш., Сердюков А.В., Шаповалов А.В. Обращение с твердыми коммунальными отходами: проблемы регулирования и пути их решения// Инновационное развитие. 2019. № 2 (29). С. 32-35.
68. Лупин С.С. Проблемы информационной поддержки систем управления утилизацией отходов предприятия// Научное обеспечение технического и технологического прогресса: Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции 08 ноября 2018 г. - Стерлитамак: АМИ, 2018. - С. 34-36
69. Российский статистический ежегодник: Стат. сб / Госкомстат России. М., 2018 -621 с.
70. Гагарина, Л.Г. Моделирование процесса принятия решений. [Текст] / Гагарина, Л.Г., Кавтарадзе, Д.Н., Дорогов, В.Г., Дорогова, Е.Г., Коробкин, М.Н. // Твердые бытовые отходы. - 2013. - №1. - с. 38 - 40.
71. Алексашина В.В., Карташова К.К. Проблемы твердых бытовых отходов (ТБО) в мегаполисе (на примере Москвы)//Экология урбанизированных территорий. 2014. № 4. С. 59-67.
72. Шубов Л.Я., Борисова О.Н., Юдин А.Г., Гречишкин В.С. Принципы Zero Waste: Современное прочтение// Твердые бытовые отходы. 2013. № 6 (84). С. 8-13.
73. Парфентьева А.А., Янчевская Д.К., Константинова Л.Ф. Необходимость развития предпринимательской деятельности, направленной на сбор, сортировку и переработку отходов// Global and Regional Research. 2019. Т. 1. № 3. С. 276-283.
74. Шабалов М.Ю. Анализ возможностей государственного регулирования систем обращения с муниципальными отходами// Наука, техника и образование. 2015. № 4 (10). С. 135-139.
75. Медиокритский Е.Л. Решение проблемы утилизации твердых бытовых отходов в Польше и не только// Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2019. № 3 (29). С. 41-45.
76. Быстряков А.Я., Марголина Е.В. Европейский опыт управления отходами и возможности его использования в российских условиях// Природообустройство. 2010. № 2. С. 124-130.
77. Гаев Ф.Ф., Якушина А.М., Цховребов Э.С., Величко Е.Г., Рахманов М.Л., Шканов С.И. Экономические и организационные аспекты раздельного сбора твердых коммунальных и крупногабаритных отходов// Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. 2019. № 1 (8). С. 96-108.
78. Гагарина Л.Г., Лупин С.С. Имитационная модель для оценки влияния политики государства на эффективность процессов сбора и переработки отходов// Естественные и технические науки. - № 3 (192), 2019 г. - С. 210-213.
79. Куприянов Г.А., Сольницев Р.И. Проектирование инфраструктуры раздельного сбора и утилизации вторичного сырья// Управление муниципальными отходами как важный фактор устойчивого развития мегаполиса. 2018. № 1. С. 4245.
80. Гагарина Л.Г., Лупин С.С., Портнов Е.М. Моделирование системы управления процессами утилизации твердых бытовых отходов // Современные наукоемкие технологии. - 2019. - № 12. - С. 47-52;URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=37831 (дата обращения: 24.01.2020).
81. Новикова С.В. Двухэтапная система маршрутизации при сборе и транспортировании бытовых отходов// В сборнике: Вопросы современной науки: проблемы, тенденции и перспективы материалы II международной научно-практической конференции. Ответственный редактор Э. И. Забнева. 2018. С. 98 -102.
82. Sanchez Q, Vagapov Y., Jones M., Monir S., Lupin S. Evaluation of Methodology for the Carbon Fibre Recycling// Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus, P. 1288-1293.
83. Цыбина А.В., Арзамасова Г.С., Карманов В.В. Современные методологические подходы к повышению эффективности процессов обращения с отходами на промышленных предприятиях// Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. 2011. № 3 (3). С. 56-64.
84. Калачева О.А. Временное складирование и транспортировка отходов производства. В сборнике: Транспорт: наука, образование, производство ("Транспорт-2019") труды международной Научно-практической конференции : секция «Теоретические и практические вопросы транспорта». 2019. С. 38-40.
85. Лутошкин И.В., Ямалтдинова Н.Р. Математическая модель управления многоканальной рекламой с эффектом распределенной отдачи// Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование. 2019. Т. 12. № 4. С. 52-66.
86. Taleizadeh A.A., Haghighi F., Niaki S.T.A. Modelling and solving a sustainable closed loop supply chain problem with pricing decisions and discounts on returned products// Journal of Cleaner Production. 2019. Т. 207. С. 163-181.
87. Ильин, В.А.. Основы математического анализа.в 2-х частях Ч.1. Учебник для Вузов / В.А.. Ильин, Э.Гозняк. - М.: Физматлит, 2019. - 648 c
88. Ставская Э.А. Рыночные подходы к утилизации пластиковых и композитных отходов муниципальных образований// Маркетинг в России и за рубежом. 2008. № 3. С. 86-91.
89. Лупин С.С. Автоматизация процедуры анализа инвестиционных рисков в инновационных проектах - «Актуальные проблемы информатизации в науке,
образовании и экономике - 2014». 7-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция: Материалы Конференции. - М.: МИЭТ, 2014. - С. 184.
90. Лупин С.С. Использование программы Project Expert в учебном процессе. -VIII Международная научно-практическая конференция "Научно-образовательная среда XXI века", Материалы конференции. Петрозаводск. 15-18 сентября, 2014. 224 с. С. 137-140. ISBN 978-5-8021-2161-0
91. Лупин С.С. Концепция бюджетирования научно-образовательных организаций. - Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. М.: Журнал научных публикаций. №7, 2010, С. 47-48. ISBN 2073-0071
92. Лупин С.С. Концепция бюджетирования научно-образовательных организаций. - Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. М.: Журнал научных публикаций. №7, 2010, С. 47-48. ISBN 2073-0071
93. Лупин С.С. Разработка математической модели оценки необходимости построения предприятий по дополнительной сортировке промышленных отходов// Аспирант и соискатель,2020.-№1.- C.26-29.
94. Guo, X., Zhang, T.Utilization of municipal solid waste incineration fly ash to produce autoclaved and modified wall blocks// Journal of Cleaner Production.Volume 252, 10 April 2020, 119759. Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119759
95. Бударов А.Ю., Лупин С.С. Применение компьютерной симуляции для анализа инвестиционных проектов// Практика внедрения интерактивных технологий в учебный процесс НИУ "МИЭТ". Научно-практическая конференция преподавателей: тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2015. - 180 с. ISBN 978-5-72560821-2
96. Девятков, В.В. Имитационное моделирование: Учебное пособие / Н.Б. Кобелев, В.А. Половников, В.В. Девятков. - М.: КУРС, НИЦ Инфра-М, 2013. - 368 c
97. Кобелев, Н.Б. Имитационное моделирование: Учебное пособие / Н.Б. Кобелев, В.В. Девятков, В.А. Половников. - М.: Инфра-М, 2016. - 448 c.
98. Пучкин Е.О. Обзор систем имитационного моделирования транспортных потоков// В сборнике: ИНДУСТРИАЛЬНАЯ РОССИЯ: ВЧЕРА, СЕГОДНЯ,
ЗАВТРА. Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции. Уфа, 2019. С. 39-45.
99. Овчинникова О.Ф. Современные средства имитационного моделирования производственных систем//Вестник современных исследований. 2019. № 1.13 (28). С. 121-124.
100. Степаненко А.Ю., Прокопович Д.А. Особенности построения моделей в Anylogic/ЛЛогистические системы в глобальной экономике. 2014. № 4. С. 462-466.
101. Турцевич А.В. Имитационное моделирование бизнес-процессов в среде Anylogic// В сборнике: Актуальные проблемы экономической теории и практики. Кубанский государственный университет. Под редакцией В.А. Сидорова. Краснодар, 2015. С.- 122-129.
102. Якимов И.М., Кирпичников А.П., Павлов К.В., Хайруллин Н.Д. Моделирование бизнес-процессов в системе имитационного моделирования Automod// Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19. № 14. С. 153-156.
103. Kopytov E.A., Muravjovs A. Simulation model of current stock of divisible products in extendsim environment// В сборнике: Proceedings - 27th European Conference on Modelling and Simulation, ECMS 2013 2013. С. 664-669.
104. Герасимов Д.А., Олейникова С.А.Анализ системы имитационного моделирования GPSS World// Информационные технологии моделирования и управления. 2007. № 3 (37). С. 339-343.
105. Якимов И.М., Кирпичников А.П., Мингараева А.И., Буйнова Е.Л. Имитационное моделирование в системе Netlogo// Вестник Технологического университета. 2017. Т. 20. № 10. С. 104-107.
106. Якимов И.М., Кирпичников А.П., Буйнова Е.Л., Шакирзянова А.А. Система структурного и имитационного моделирования Powersim// Вестник Технологического университета. 2019. Т. 22. № 5. С. 163-169.
107. Журавлев С.С. Краткий обзор методов и средств имитационного моделирования производственных систем// Проблемы информатики. 2009. № 3 (4). С. 47-53.
108. Худякова Е.В. Имитационное моделирование экономических процессов в АПК (Введение В Vensim И GPSS WORLD): учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Прикладная
информатика (по областям)" и другим экономическим специальностям / Е. В. Худякова, А. А. Липатов. Москва, 2006.
109. Флэнаган, Д. JavaScript: подробное руководство / Д. Флэнаган. - М.: Символ, 2008. - 992 c.
110. Васильев, А.Н. Программирование на Java для начинающих / А.Н. Васильев. - М.: Эксмо, 2014. - 416 c.
111. Sanchez Q, Vagapov Y., Jones M., Monir S., Lupin S. Evaluation of Methodology for the Carbon Fibre Recycling// Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus, P. 1288-1293.
112. Бударов А.Ю., Лупин С.С. Разработка инвестиционного проекта с использованием компьютероной симуляции как интерактивная образовательная технология// Практика внедрения интерактивных технологий в учебный процесс НИУ "МИЭТ". Научно-практическая конференция преподавателей: тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2016. - 240 с. ISBN 978-5-7256-0840-3
113. Лупин С.С. Финансовый анализ в АСУ наукоемким производственным предприятием. - Аспирант и соискатель. - М.: «Спутник+» 2014. - 68-69 с. ISSN 1608-9014.
114. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2019619109 Программный модуль управления и контроля процессами сбора и утилизации твердых бытовых отходов/ Гагарина Л.Г., Касимов Р.А., Лупин С.С. Заявка №2019661934 от 27.09.2019. Дата государственной регистрации 07 октября 2019 г.
115. Семакин, И.Г. Основы программирования и баз данных: Учебник / И.Г. Семакин. - М.: Academia, 2017. - 320 c.
116. Л.Г. Гагарина, С.С. Лупин, Е.М. Портнов Модель процессов переработки и захоронения твердых бытовых отходов// Перспективы науки, 2020. -№11. - 167-171 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Фрагмент программной реализации ИССППО
var CANVAS_NAME = 'MainCanvas';
var CANVAS_WIDTH = Cell.SIZE * City.CELLS_COUNT_X; var CANVAS_HEIGHT = Cell.SIZE * City.CELLS_COUNT_Y; var BACKGROUND = new Image(); BACKGROUND. src = 'images/back.png';
function drawBack(){ var ctx = document.getElementById(CANVAS_NAME).getContext("2d"); ctx. drawImage(BACKGROUND, 0, 0, CANVAS_WIDTH,
CANVAS_HEIGHT); }
function drawIco(ico, i, j, d){ var ctx = document.getElementById(CANVAS_NAME).getContext("2d"); ctx.drawImage(ico, (i + 0.5) * Cell.SIZE - Cell.SIZE * d / 2, (j + 0.5) * Cell.SIZE
- Cell.SIZE * d / 2, Cell.SIZE * d, Cell.SIZE * d); }
function drawGrid(){ var ctx = document.getElementById(CANVAS_NAME).getContext("2d"); ctx. strokeStyle="#3d3 d3d"; ctx.lineWidth = 0.5; ctx.beginPath();
for (var i = 0; i <= CANVAS_WIDTH / Cell.SIZE; ++i){ ctx.moveTo(i * Cell.SIZE, 0); ctx.lineTo(i * Cell.SIZE, CANVAS_HEIGHT);
for (var i = 0; i <= CANVAS_HEIGHT / Cell.SIZE; ++i){ ctx.moveTo(0, i * Cell.SIZE); ctx.lineTo(CANVAS_WIDTH, i * Cell.SIZE);
}
ctx.stroke();
}
function fillCell(style, i, j){ var ctx = document.getElementById(CANVAS_NAME).getContext("2d"); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = style;
ctx.rect(i * Cell.SIZE + 1, j * Cell.SIZE + 1, Cell.SIZE - 2, Cell.SIZE - 2);
ctx.closePath();
ctx.fill();
}
function redraw(){ drawBack(); drawGrid(); THE_CITY.draw();
}
function update(){ THE_CITY.update();
}
THE_CITY.fromJSON(SAVED) setInterval(redraw, 10); setInterval(update, 100);
function Cell(){ this.volume = 0; this.degree = 0; this.is_changed = false; this.type = Cell.TYPE_HOUSEHOLD;
}
Cell.SIZE = 16; Cell.MAX_VOLUME = 200; Cell.WASTE = 0.7; Cell.MAX_DEGREE = 0.6;
Cell.TYPE_HOUSEHOLD = 'h'; Cell.TYPE_FACTORY = 'f;
Cell.prototype.setType = function(type){ if (type != this.type){ this.volume = 0; this.type = type;
}
}
Cell.prototype.addVolume = function(volume){ this.volume += volume; if (this.volume > Cell.MAX_VOLUME){ this.volume = Cell.MAX_VOLUME;
}
}
Cell.prototype.resetDegree = function(){ this.degree = 0;
Cell.prototype.addDegree = function(degree){ this.degree += degree; if (this.degree < 0){ this.degree = 0;
}
else if (this.degree > 1){ this.degree = 1;
}
}
Cell.prototype.getStyle = function(){ var a = this.volume / Cell.MAX_VOLUME; var h = this.type == Cell.TYPE_HOUSEHOLD ? 0 : 240; h += Math.floor(this.type == Cell.TYPE_HOUSEHOLD ? this.degree * 120 : -this.degree * 120);
return 'hsla(' + h + ', 100%, 50%, ' + a + ')';
}
Cell.prototype.toJSON = function(){ return { "volume" : this.volume, "type" : this.type,
}
}
Cell.prototype.fromJSON = function(json){ this.volume = json.volume; this.type = json.type;
}
function City(){
this.t = 0; // текущще время в днях
this.v = 1; // скорость изменения текущего времени (дней на одну итерацию) this.cells = []
for (var i = 0; i < City.CELLS_COUNT_X; ++i){ for (var j = 0; j < City.CELLS_COUNT_Y; ++j){ this.cells.push(new Cell());
}
}
this.advs = []; this.infs = [];
this.is_mousedown = false; this.last_refill = 0; this.balance = 0;
this.pop = 0; this.waste = 0; this.sorted_waste = 0; this.sorting_factories = 0; this.datal = []; this.data2 = [];
}
City.CELLS_COUNT_X = 64; City.CELLS_COUNT_Y = 48; City.BRUSH_RADIUS = 2; City.BRUSH_VOLUME = 20;
City.REFILL_PERIOD = 30; City.REFILL_VALUE = 1250000;
City.SORTING_COST = 5200000;
City. SORTING_VOLUME = 5300; City. SORTING_DEGREE = 0.25;
City.prototype.run = function(){ this.is_running = true;
}
City.prototype.pause = function(){ this.is_running = false;
}
City.prototype.updateBalance = function(){ var el = document.getElementById('balance'); el.innerHTML = this.balance / 1000000 + ' mhh. ₽';
}
City.prototype.updateFields = function(){ var el = document.getElementById('population'); el.innerHTML = this.pop * 5 / 1000;
var el = document.getElementById('total_waste'); el.innerHTML = (this.waste * 5 / 1000000).toFixed(2);
var el = document.getElementById('sorted_waste'); el.innerHTML = (this.sorted_waste * 5 / 1000000).toFixed(2);
var el = document.getElementById('sorted_percent');
var data = this.waste == 0 ? 0.0 : this.sorted_waste / this.waste * 100;
el.innerHTML = data.toFixed(2) + '%';
this.data1.push(data);
var el = document.getElementById('total_money');
var data = Math.floor(this.t / City.REFILL_PERIOD) * City.REFILL_VALUE -this.balance;
el.innerHTML = data / 1000000; this. data2. push(data);
var el = document.getElementById('sorting_volume');
el.innerHTML = 'Пропускная способность: ' + City.SORTING_VOLUME / 1000 + ' тонн / день';
var el = document.getElementById('sorting_cost');
el.innerHTML = City.SORTING_COST / 1000000 + ' млн. ₽';
var el = document.getElementById('sorting_factories'); el.innerHTML = this.sorting_factories;
}
City.prototype.update = function(){ if (! this.is_running){ return;
}
this.t += this.v;
if (this.t >= 365 * 3){ this.is_running = false;
}
var t = Math.floor(this.t); var ys = Math.floor(t / 365); t -= ys * 365;
var ms = Math.floor(t / 31) % 12; t -= ms * 31;
var el = documentgetElementById('years'); el.innerHTML = ys;
var el = document.getElementById('months'); el.innerHTML = ms;
var el = document.getElementById('days'); el.innerHTML = t;
if (this.t - this.last_refill >= City.REFILL_PERIOD){ this.balance += City.REFILL_VALUE; this.last_refill = this.t; this.updateBalance();
}
var el = document.getElementById('balance'); el.innerHTML = this.balance / 1000000 + ' млн. ₽';
// обновление параметров факторов, независимых от ячейки for (var i = 0; i < this.advs.length; ++i){ this. advs[i].update();
}
var waste = 0; var sorted_waste = 0;
// обновление параметров ячеек по факторам for (var x = 0; x < City.CELLS_COUNT_X; ++x){ for (var y = 0; y < City.CELLS_COUNT_Y; ++y){ var cell = this.getCell(x, y); cell.resetDegree();
for (var i = 0; i < this.advs.length; ++i){ cell.addDegree(this.advs[i].getDegree());
}
for (var i = 0; i < this.infs.length; ++i){ cell.addDegree(this.infs[i].getDegree(x, y));
}
waste += Cell.WASTE * cell.volume;
sorted_waste += Cell.WASTE * cell.volume * cell.degree
Cell.MAX_DEGREE; }
}
// удаление факторов, потерявших силу for (var i = 0; i < this.advs.length; ++i){ if (!this.advs[i].isActive()){ this.advs.splice(i, 1); i--;
}
}
var waste_to_sort = (waste - sorted_waste) > City.SORTING_VOLUME * this.sorting_factories City.SORTING_VOLUME * this.sorting_factories : (waste - sorted_waste);
*
sorted_waste += waste_to_sort * City. SORTING_DEGREE;
this.waste += waste; this.sorted_waste += sorted_waste;
this.updateFields();
City.prototype.getCell = function(x, y){ return this.cells[x * City.CELLS_COUNT_Y + y];
}
City.prototype.draw = function(){ for (var i = 0; i < City.CELLS_COUNT_X; ++i){ for (var j = 0; j < City.CELLS_COUNT_Y; ++j){ var cell = this.getCell(i, j); if (cell.volume > 0){ fillCell(cell.getStyle(), i, j);
}
}
}
for (var i = 0; i < this.infs.length; ++i){ drawIco(Inf.ico, this.infs[i].x, this.infs[i].y, this.infs[i].d);
}
}
City.prototype.resetChangeStatus = function(){ for (var i = 0; i < City.CELLS_COUNT_X; ++i){ for (var j = 0; j < City.CELLS_COUNT_Y; ++j){ this.getCell(i, j).is_changed = false;
}
}
}
City.prototype.toJSON = function(){ return this.cells;
}
City.prototype.fromJSON = function(json){
var cells = []; var j_cells = json;
for (var i = 0; i < j_cells.length; ++i){ var cell = new Cell(); cell.fromJSON(j_cells[i]); cells.push(cell);
}
this.cells = cells; var pop = 0;
for (var x = 0; x < City.CELLS_COUNT_X; ++x){ for (var y = 0; y < City.CELLS_COUNT_Y; ++y){ var cell = this.getCell(x, y); pop += cell.volume;
}
}
this.pop = pop;
}
City.prototype.save = function(){ var w = window.open(""); if (this.t == 0){
w.document.write('var SAVED = ' + JSON.stringify(this.toJSON(), "", 4) + ';');
}
else {
w. document.write(JSON. stringify(this. datal)); //w.document.write('<br><br><br><br>'); //w.document.write(JSON.stringify(this.data2)); //w. document.write('<br> 1');
City.prototype.mousedown = function(event){ this.is_mousedown = true;
if (event.pageX < 0 || event.pageX > CANVAS_WIDTH || event.pageY < 0 event.pageY > CANVAS_HEIGHT){ return;
}
var cx = Math.floor(event.pageX / Cell.SIZE); var cy = Math.floor(event.pageY / Cell.SIZE);
if (this.t != 0){ this.addInf(cx, cy);
City.prototype.mousemove = function(event){ if (event.pageX < 0 || event.pageX > CANVAS_WIDTH || event.pageY < 0 || event.pageY > CANVAS_HEIGHT){ return;
}
var cx = Math.floor(event.pageX / Cell.SIZE); var cy = Math.floor(event.pageY / Cell.SIZE); if (this.t == 0){
for (var i = Math.floor(cx - City.BRUSH_RADIUS); i <= Math.floor(cx + City.BRUSH_RADIUS); ++i){
for (var j = Math.floor(cy - City.BRUSH_RADIUS); j <= Math.floor(cy + City.BRUSH_RADIUS); ++j){
}
}
City.prototype.mouseup = function(event){ this.is_mousedown = false; this.resetChangeStatus();
}
if (this.is_mousedown && i >= 0 && i < City.CELLS_COUNT_X && j >= 0 && j < City.CELLS_COUNT_Y && !this.getCell(i, j).is_changed &&
Math.pow(i - cx, 2) + Math.pow(j -Math.pow(City.BRUSH_RADIUS, 2) ){
this.getCell(i, j).setType(event.button == 0 ? Cell.TYPE Cell.TYPE_FACTORY);
this.getCell(i, j).is_changed = true; this.getCell(i, j).addVolume(City.BRUSH_VOLUME);
}
}
}
}
}
City.prototype.addAdv = function(){ var adv = new Adv(); if (adv.getCost() < this.balance){ this.balance -= adv.getCost(); this. advs. push(adv); this.updateBalance();
}
}
City.prototype.addInf = function(x, y){ var inf = new Inf(x, y); if (inf.getCost() < this.balance){ this.balance -= inf.getCost(); this. infs. push(inf); this.updateBalance();
cy, 2) <
HOUSEHOLD :
}
}
City.prototype.addSorting = function(x, y){ var inf = new Inf(x, y); if (City.SORTING_COST < this.balance){ this.balance -= City.SORTING_COST; this.sorting_factories++; this.updateBalance();
}
var THE_CITY = new City(); addEventListener("mousemove", function(event){THE_CITY.mousemove(event)});
addEventListener("mousedown", function(event){THE_CITY.mousedown(event)});
addEventListener("mouseup", function(event){THE_CITY.mouseup(event)});
function Adv(){ this.cost = Adv.cost; this.duration = Adv.dur; this.total_cost = this.duration * this.cost; this.degree = 0;
}
Adv.LEVEL0_COST = 37000; Adv.LEVEL1_COST = 84000; Adv.LEVEL2_COST = 128000;
Adv. LEVEL0_DUR = 30; Adv. LEVEL 1_DUR = 30; Adv. LEVEL2_DUR = 30;
Adv.A = O.OOOOOO1; Adv.B = O.O1;
Adv.cost = Adv. LEVELO_COST;
Adv.printCost = function(){ var el = document.getElementById('adv_cost'); var c = Adv.cost * Adv.dur / 1OOOOOO; el.innerHTML = c + ' млн. ₽';
I
Adv.setLevelO = function(){ Adv.cost = Adv. LEVELO_COST; Adv.dur = Adv. LEVELO_DUR; Adv.printCost();
I
Adv.setLevel1 = function(){ Adv.cost = Adv. LEVEL 1_COST; Adv.dur = Adv. LEVEL 1_DUR; Adv.printCost();
I
Adv.setLevel2 = function(){ Adv.cost = Adv. LEVEL2_COST; Adv.dur = Adv. LEVEL2_DUR; Adv.printCost();
I
/////////////////////////
Adv.prototype.getCost = function(){ return this.total_cost;
}
Adv.prototype.update= function(){ if (this.duration > 0){ this.duration--;
this.degree += Adv.A * this.cost;
}
this.degree -= Adv.B * this.degree;
}
Adv.prototype.getDegree = function(){ return this.degree;
}
Adv.prototype.isActive = return this.duration > 0
}
function Inf(x, y){ this.x = x; this.y = y;
this.a = Inf.a; this.k = Inf.k; this.c = Inf.c; this.d = Inf.d;
}
Inf.LEVEL0_COST = 211000; Inf.LEVEL1_COST = 524000; Inf.LEVEL2_COST = 745000;
function(){ this.degree > 0.05;
Inf.LEVEL0_A = 2; Inf.LEVEL1_A = 4; Inf.LEVEL2_A = 6;
Inf.LEVEL0_K = 10; Inf.LEVEL1_K = 10; Inf.LEVEL2_K = 10;
Inf.ico = new Image(); Inf.ico.src = 'images/inf.png';
Inf.printCost = function(){ var el = document.getElementById('inf_cost'); var c = Inf.c / 1000; el.innerHTML = c + ' тыс. ₽';
}
Inf.a = Inf.LEVEL0_A; Inf.k = Inf.LEVEL0_K; Inf.c = Inf. LEVEL0_COST; Inf.d = 1; // размер иконки
Inf.setLevel0 = function(){ Inf.a = Inf.LEVEL0_A; Inf.k = Inf.LEVEL0_K; Inf.c = Inf. LEVEL0_COST; Inf.d = 1; // размер иконки Inf.printCost();
}
Inf.setLevel1 = function(){
Inf.a = Inf.LEVEL1_A; Inf.k = Inf.LEVEL1_K; Inf.c = Inf.LEVEL1_COST; Inf.d = 2; // размер иконки Inf.printCost();
}
Inf.setLevel2 = function(){ Inf.a = Inf.LEVEL2_A; Inf.k = Inf.LEVEL2_K; Inf.c = Inf. LEVEL2_COS T; Inf.d = 3; // размер иконки Inf.printCost();
}
Inf.prototype.getCost = function(){ return this.c;
}
Inf.prototype.getDegree = function(cellX, cellY){ var r2 = (cellX - this.x) * (cellX - this.x) + (cellY - this.y) * (cellY - this.y) return this.a / (this.k * r2 + 1);
}
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Сведения об объекте интеллектуальной собственности
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Акты внедрения результатов диссертационной работы
УТВЕРЖДАЮ
Проректор МИЭТ по учебной работе доктор технических наук, профессор
И.Г. Игнатова
2020 г.
пп
АКТ
внедрения результатов диссертационной работы Лупина С.С. на тему «Модели и алгоритмы для повышения эффективности управления сбором и
переработкой промышленных отходов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации.
Результаты кандидатской диссертации Лупина С.С., посвященной исследованию и разработке средств повышения эффективности процессов управления в системах сбора и переработки промышленных отходов, а именно:
• математическая модель воздействия государственной политики на сбор и переработку отходов;
• математическая модель воздействия государственной политики на инфраструктуру системы сбора и переработки отходов;
• математическая модель проведения рекламных и агитационных кампаний государства в области сбора и переработки отходов;
• математическая модель взаимодействия государственной политики с сортирующими предприятиями
используются в учебном процессе Института системной и программной инженерии и информационных технологий (СПИНТех) Национального исследовательского университета "МИЭТ" в лекционных и практических занятиях по дисциплинам «Информационные технологии в менеджменте», «Компьютерные технологии в науке и образовании», «Современные проблемы информатики и вычислительной техники».
Директор СПИНТЕх,
доктор технических наук, профессор Л.Г. Гагарина
Ученый секретарь СПИНТех,
кандидат технических наук, доцент В.В. Слюсарь
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе Национального исследовательского университета «МИЭТ», доктор технических наук, профессор
С.А. Гаврилов 2020 г.
пп
АКТ
внедрения результатов диссертационной работы Лупина Сергея Сергеевича на тему «Модели и алгоритмы для повышения эффективности управления сбором и переработкой промышленных отходов », представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 -Системный анализ, управление и обработка информации
Результаты кандидатской диссертации Лупина Сергея Сергеевича, направленной на повышение эффективности информационной поддержки процесса управления в системах сбора и переработки промышленных отходов за счет создания алгоритмов и имитационного моделирования отдельных факторов воздействия на жизненный цикл сбора и переработки промышленных отходов, а, именно:
- имитационная модель факторов воздействия государственной политики на процессы сбора и переработки отходов, включающая процессы проведения рекламных кампаний, организацию объектов инфраструктуры, а также строительство мусоросортирующих предприятий;
- имитационная модель маркетинговых и производственных процессов, учитывающая агитационные, обучающие и рекламные мероприятия, связанные с сортировкой отходов, а также возможность их синергетики
использованы при выполнении НИР по гранту РФФИ "Научные основы создания системы поиска, хранения и анализа структурированной и неструктурированной информации в локальных и глобальных информационных ресурсах научно-технических и технологических решений на базе технологий обработки больших массивов данных (Big Data)" (Шифр 18-07-00079 А)
Руководитель НИР, д.т.н., профессор Л.Г. Гагарина
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.