УСЛОВИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Предприятие планирует организовать производство нового изделия - защитной азото – водородной атмосферы (ЗАВА) для термометаллургических процессов [32] , используя собственные и заемные средства. Проведены исследования рынка, что позволило ориентироваться на определенную величину проектной цены продукции, её изменений и дать прогноз ожидаемого проектного объема её продаж.

2.1.Описание методов разработки математической модели экономической оценки инвестиций в инновационный проект на примере организации нового производства ЗАВА

В разработанном [12] процессе получения ЗАВА (защитной азото – водородной атмосферы) в качестве водородосодержащего сырья используется азотоводородная смесь (АВС), производимая в цехах синтеза аммиака ОАО «Череповецкий «Азот». ЗАВА производится путем смешения АВС с азотом высокой чистоты, который производится в цехе разделения газов того же предприятия. Для расчета расходных показателей аналитический граф процесса смешения для получения ЗАВА нужного состава можно представить следующим образом (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Аналитический граф процесса смешения для получения ЗАВА

В такой математической модели процесса учитываются следующие зависимости между компонентами:

VN2 + VH2 + VH2O + VCH4 + VAr =V1;

V1 + V2 = V3;

VN2 = aV1;

VH2 = bV1;

VH2O = cV1;

VCH4 = dV1;

VAr = kV1;

VH2 = n V3;

где V₁ (м³/ч) – объемный расход АВС с производства аммиака, направляемый на смешение; V2 (м³/ч) - объемный расход высокочистого азота, направленного на смешение;V3 (м³/ч) - объемный расход ЗАВА; VN2 , VH2, VH2O, VCH4 , VAr (м³/ч) - объемные расходы азота, водорода, воды, метана и аргона в составе АВС ; а, в, с, d, k (об. долях) – концентрация этих компонентов в составе АВС; n (об. долях) – концентрация водорода в составе ЗАВА.

Считая известными постоянными величинами а, в, с, d, k, n и вводя переменные Х1 = VN2 , Х2 = VH2 = nV3, Х3 = VH2O, Х4 = VCH4 , Х5 = VAr, Х 6 = V1, Х7 = V2 приходим к следующей системе уравнений:

Х 1 + X2 + Х 3 + Х 4 + Х5 = Х6 или

Х 1 + Х 3 + Х 4 + Х5 - Х6 = - X2 = - nV3

Х6 + Х7 = V3

Х 1 = а Х6 или

Х 1 - а Х6 = 0

Х 2 = bХ6 = nV3

bХ6 = nV3

Х 3 = cХ6 или

Х 3 cХ6 = 0

Х 4 = dХ6 или

Х 4 - dХ6 = 0

Х5 = kХ6 или

Х5 - kХ6 = 0

Поскольку в исходной системе первое уравнение является линейной комбинацией уравнений с 3-го по 7-е, то оно может быть исключено из системы. Тогда система примет вид:

Х6 + Х7 = V3

Х 1 - а Х6 = 0

bХ6 = nV3

Х 3 - cХ6 = 0

Х 4 - dХ6 = 0

Х5 - kХ6 = 0

Вводя конкретные значения а, в, с, d, k (процентное содержание азота, водорода, воды, метана, аргона в составе АВС); n (процентное содержание водорода в составе ЗАВА); V3 (объемный расход ЗАВА) и решив систему уравнений, получим значения переменных Х 1, X2, Х3, Х4, Х5, Х6, X7 (объемы расхода азота, водорода, воды, метана и аргона в составе АВС, а также объем расхода АВС и расход высокочистого азота, направляемого на смешение).

При решении используется (см таблицу 2 Приложений 1 и 2) математическая модель решения системы линейных уравнений, реализованная в программе Microsoft Excel. Как показано в этой таблице, коэффициенты уравнения, представленные выше, переносятся в прямую матрицу [A], и дополнительную матрицу {b}. Далее проводится определение наличия действительных корней указанной системы уравнений с помощью определителя det [A] (функция МОПРЕД). Если при расчете получено значение, отличное от 0, система имеет действительные корни. Затем проводится определение обратной матрицы [A] и ее умножение на дополнительную матрицу {b}. Обратную матрицу получаем следующим образом: используя встроенную функцию Microsoft Excel «МОБРАТ» выделяем матрицу [А], в итоге в ячейке получаем «0», далее обозначаем от ячейки «0» диапазон для обратной матрицы того же размера, что и матрица [А], то есть 6*6 ячеек, затем нажимаем клавишу F2, далее последовательно клавиши Ctrl+Shift+Enter и удерживаем их одновременно. Умножение обратной матрицы на дополнительную матрицу {b} производим с помощью функции «МУМНОЖ». При этом после получения первого корня в ячейке выполняем ту же последовательность действий, что и при определении обратной матрицы, т. е. обозначаем диапазон для матрицы корней, затем нажимаем клавишу F2, далее последовательно клавиши Ctrl+Shift+Enter. и удерживаем их одновременно.

В результате будут получены значения корней x₁÷x₇. Как показано ранее, они представляют собой величины объемного содержания компонентов азота, воды, метана и аргона, а также суммарного объемного расхода АВС и расхода высокочистого азота, направляемого на смешение. Методом ссылок на соответствующие ячейки эта информация переносится в таблицу расчета состава ЗАВА и расходных показателей. Эта таблица находится в правой части математической модели (см. таблицу 2 Приложений 1 и 2).

Автоматическая математическая модель состава ЗАВА и расчета расходных показателей, реализованная также в Microsoft Excel, на одном листе с математической моделью решения системы уравнений, также содержит зависимости данных этой таблицы от величины V₃ – расхода ЗАВА в м³/час и заданной концентрации водорода в составе ЗАВА (n, %). Эти исходные данные задаются в таблице 5 Приложения 1 в зависимости от номера по списочному составу группы студентов.

На основе этих данных определяются расходные показатели АВС и азота высокой чистоты путем деления объемного расхода АВС и азота высокой чистоты на расход ЗАВА. Параллельно рассчитываются содержание АВС и азота высокой чистоты в составе ЗАВА. Полученные данные используются далее при составлении таблицы кеш-флоу, или движения денежных средств при оценке экономической эффективности инвестиционного проекта (таблица 3 Приложений 1 и 2).

Но для определения себестоимости АВС необходимо рассмотреть калькуляцию производства аммиака на ОАО «Череповецкий азот», т.к. АВС является промежуточным продуктом, из которого синтезируется аммиак. Для определения себестоимости АВС в математическую модель включена таблица определения себестоимости аммиака и АВС(как промежуточного продукта). Эта калькуляция представлена в таблице 1 Приложений 1 и 2. Она содержит статьи затрат на производство аммиака, включая сырье, материалы, катализаторы, возвратные отходы, основную зарплату и обязательные отчисления, расходы на содержание оборудования, общепроизводственные и общехозяйственные расходы, а также расходы азота высокой чистоты и аммиака на собственные нужды производства. С помощью табличного процессора Excel автоматически производится умножение количественных расходных натуральных показателей на соответствующие цены и их суммирование с определением себестоимости, как единицы продукции, так и всего месячного выпуска аммиака. Исходя из известного из технологии процесса соотношения, что из 3 тыс.м³ АВС образуется 1,0234 тонны аммиака проводится автоматический расчет себестоимости АВС и ее представление в соответствующей ячейке для использования при автоматическом расчете таблицы кеш-флоу.