Автоматизированная система прогноза спроса на нефтепродукты

Топливно-энергетический комплекс является одним из основополагающих в экономике страны. Сложная политическая и социально-экономическая обстановка в России порождает неопределенность в оценке перспектив развития экономики и ТЭК, которая усугубляется разрушением прежней системы разработки экономических планов и прогнозов, значительным сокращением и ухудшением качества статистической отчетности и нарушением традиционной технологии сбора и обработки информации. В таких условиях применявшаяся ранее методология перспективного планирования оказывается неработоспособной.

Структурные изменения ряда отраслей ТЭК, связанные с формированием вертикально-интегрированных компаний (ВИНК), изменение структуры собственности предприятий этих отраслей, обострение конкуренции на внутренних и внешних рынках сбыта их продукции явились основными причинами, заставляющими их активизировать усилия, направленные на развитие производства.

Наиболее радикальным и эффективным способом интенсификации производства, снижения производственных затрат, перехода на выпуск новых экологичных видов продукции и, как следствие, существенного улучшения финансово-хозяйственного состояния предприятия в целом, является осуществление серьезной реконструкции и модернизации существующего производства, строительство и ввод в эксплуатацию новых технологических установок. Началу работ по реконструкции должно предшествовать разностороннее, глубокое исследование текущего состояния предприятия, его экономического и рыночного окружения, анализ различных технологических вариантов реконструкции, финансово-экономический анализ проекта и др. Любая реконструкция приводит к изменению номенклатуры, объема и качества выпускаемой продукции. Эти изменения должны находиться в соответствии с ожидаемыми условиями на рынке сбыта. Во временном отношении этап реконструкции и модернизации может занимать от 2 до 5−7 лет, что требует прогнозирования спроса на аналогичный период.

Прогнозные величины спроса на основные виды нефтепродуктов используются при выработке стратегии развития нефтяной компании или нефтеперерабатывающего завода. Разработка такой стратегии включает, с одной стороны, формирование долгосрочных планов реконструкции и модернизации существующего производствапроектирования, строительства и ввода в эксплуатацию новых технологических установок, а с другой — определение стратегии поведения ВИНК на локальных рынках сбыта нефтепродуктов и разработку соответствующих производственных заданий нефтеперерабатывающим заводам (НПЗ), входящим в состав ВИНК. ВИНК являются составной частью топливно-энергетического комплекса страны и работают в макроэкономической среде. Определение стратегии компании необходимо осуществлять с учетом перспектив развития региональных рынков сбыта, на которых она работает. Поэтому основой для формирования сбытовой политики нефтяной компании в регионах являются перспективы их экономического развития, в том числе в части потребления энергетических ресурсов в целом и нефтепродуктов в частности, для чего используется прогноз спроса на 1−5 лет.

Помимо задач стратегического развития, перед ВИНК (НПЗ) стоят также задачи текущего планирования. Одним из этапов планирования текущей деятельности компании является составление годовых производственных планов на основе результатов краткосрочного (на один год) прогноза спроса на нефтепродукты.

Годовой производственный план составляется для планирования финансово-экономической деятельности компании и для разработки более детальных производственных программ — по кварталам, а затем и по месяцам. Это необходимо для учета сезонности при выпуске различных видов нефтепродуктов и для правильной организации производства на периоды профилактических и модернизационных работ. Поэтому прогнозируемая величина спроса на нефтепродукты на один год является одним из важных исходных данных и контрольной цифрой для текущего планирования деятельности ВИНК/НПЗ.

Таким образом, в условиях рыночной экономики приобретает актуальность задача прогноза спроса на основные виды нефтепродуктов, такие как автобензин, дизельное топливо, авиационный керосин и топочный мазут.

Сложность решаемой задачи обусловлена ограниченностью имеющейся выборки статистических данных, существенной нестационарностью прогнозируемых показателей, наличием нелинейности, а также отсутствием методики прогноза спроса на нефтепродукты после отмены системы государственного планирования потребления.

Точность и достоверность прогноза может быть повышена при использовании формализованных методов и вычислительной техники. В настоящее время разработаны различные методы прогнозирования. Крупный вклад в развитие прогнозирования формальными методами внесли Р. Браун, Дж. Бокс, Г. Дженкинс, Четыркин Е. М., Емельянов С. В., Лукашин Ю. П. и др. [32, 49−52, 54−56]. Вместе с тем, нахождение методов, эффективных в условиях малой выборки данных и явной нестационарности процесса, остается актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является создание методики прогнозирования спроса, а также структуры, информационного и алгоритмического обеспечения автоматизированной системы прогноза спроса на нефтепродукты в регионах страны, облегчающей решение задач управления и планирования деятельности НПЗ и вертикально-интегрированной нефтяной компании (ВИНК) в целом.

Данная диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, и заключения. Вспомогательные материалы приведены в четырех приложениях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана методика для решения задачи прогнозирования величины спроса на основные виды нефтепродуктов (автобензин, дизельное топливо, авиакеросин и мазут) — выделены основные задачи и эффективные алгоритмы их решения.

2. Выявлены основные переменные, влияющие на величину спроса на основные виды нефтепродуктов, среди них методами факторного и корреляционного анализа определены основные переменные, линейно-независимые между собой — ВВП и расходы на оборону.

3. Построены математические модели зависимости спроса на нефтепродуктыавтобензин, дизельное топливо, авиакеросин и мазут — от основных переменныхВВП и расходов на оборону. Подтверждена адекватность этих моделей с использованием критерия Фишера.

4. Показана целесообразность разбиения статистических данных на 2 периода (период стабильного развития экономики и период реформ) и решения задачи идентификации параметров модели отдельно для каждого периода.

Проведено исследование эффективности различных методов прогнозирования для основной переменной — ВВП. Исследована зависимость точности прогноза от базы прогноза и периода прогнозирования. Найдена оптимальная величина объема выборки (базы прогноза), обеспечивающая наибольшую точность прогноза. Показано, что на этапе стабильного развития экономики (на периоде до 1989 г.) наиболее точным является прогноз, получаемый методом Холта. На этапе экономических реформ (с 1990 г.) наиболее точный прогноз на 1 и 2 года дает использование регрессионной модели предложенной структуры. Наилучший прогноз на 3−5 лет можно получить, используя метод адаптивного сглаживания.

5. Осуществлено прогнозирование спроса на основные виды нефтепродуктов.

6. Предложен метод построения нечеткой модели, когда входные и выходные переменные являются нечеткими величинами, а параметры модели — четкими. С его использованием и с использованием элементов теории принятия решений в условиях неопределенности получены прогнозируемые значения спроса на основные виды нефтепродуктов.

7. Предложен подход к получению прогноза спроса на основные виды нефтепродуктов в регионах страны.

8. Разработана структура, информационное, алгоритмическое и программное обеспечение автоматизированной системы прогноза спроса на нефтепродукты, которая является частью автоматизированной системы планирования работы ВИНК (НПЗ).

9. Повышение точности прогноза спроса на нефтепродукты приводит к существенному повышению экономической эффективности решения задачи оперативного годового планирования НПЗ и управления инвестициями в ВИНК.

10. Полученная методика использовалась для прогноза спроса на основные виды нефтепродуктов при выполнении договоров с ОАО «Татнефть»: «Анализ рынков сбыта нефтепродуктов Республики Татарстан, сопредельных областей и Российской Федерации в целом» и «Разработка стратегии развития розничной сети сбыта ОАО «Татнефть». Использование системы позволило повысить научную обоснованность, достоверность и оперативность получаемых результатов при одновременном сокращении трудозатрат.