close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

60.Вестник Брянского государственного технического университета №3 2007

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ВЕСТНИК
БРЯНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Научно-технический журнал
Издается с февраля 2004 г.
Периодичность – 4 номера в год
№3 (15) 2007
Журнал рекомендован экспертными советами ВАК для опубликования научных результатов диссертаций по машиностроению
(докторских, кандидатских) и управлению, вычислительной технике и информатике (кандидатских)
Учредитель – Государственное
образовательное учреждение
высшего профессионального
образования «Брянский
государственный технический
университет»
Редакционная коллегия:
Главный редактор
А.В.Лагерев
Зам. гл. редактора
С.П.Сазонов
Отв. секретарь
В.А.Татаринцев
Члены редколлегии
В.И.Аверченков
В.Т.Буглаев
О.А.Горленко
Д.В.Ерохин
Б.Г.Кеглин
В.В.Кобищанов
Т.И.Королева
В.И.Попков
А.Ф.Степанищев
А.Г.Суслов
Свидетельство о регистрации
Федеральной службы по надзору
за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и охране культурного наследия
ПИ № ФС77-21709 от 17. 08. 05
Адрес редакции:
241035, г. Брянск, бульвар
50-летия Октября, 7
тел. (4832) 58-82-77
e-mail: vestnik@tu-bryansk.ru
Подписные индексы каталога
«Пресса России» - 18945- п/г
15621 - годовая
Брянский государственный
технический университет, 2007
СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА
Технология, инструменты и оборудование
машиностроительных производств
Тотай А.В. Инженерия поверхностей деталей машин с позиции их сопротивления усталости………...
Давыдов
С.В.
Эффективность
магнитноимпульсной обработки………………………………...
Горшунова В.П., Цветкова Т.Н. Хромовые гальванопокрытия из малоконцентрированных электролитов хромирования с органическими добавками……..
Дракин А.Ю. Автоматизация регулирования скорости плавления расходуемых электродов при электрошлаковом переплаве……………………………….
Транспортное машиностроение
Коцубенко В.П., Измеров М.А. Оценка остаточного ресурса металлоконструкций кранов мостового
типа в вероятностном аспекте………………………...
Энергетическое машиностроение
Гоголев И.Г., Дроконов А.М., Николаев А.Д.
Обеспечение надежности и долговечности упорных
подшипников скольжения турбомашин……………...
Гоголев И.Г., Дроконов А.М., Фокин Ю.И., Николаева Т.А. Повышение надежности направляющих аппаратов высокотемпературных газовых турбин………………………………………………………
Кондаков С.А. Теплоэнергетические параметры и
оптимальные размеры теплообменного аппарата…..
Федяева Г.А. Моделирование перспективного маневрового тепловоза с векторным управлением
асинхронным тяговым приводом…………………….
4
8
10
13
16
21
29
35
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Математическое моделирование и информационные технологии
Гулаков В.К., Трубаков А.О., Трубаков Е.О. Использование многомерных деревьев для обработки многомерной информации………………………………………
Экономика, организация и управление производством
Бойко Н.Е. Особенности применения сбалансированной системы показателей в
стратегическом управлении компанией…………………………………………………
Ерохин Д.В., Нифаева О.В. Теоретические основы реструктуризации промышленного предприятия………………………………………………………………………….
Борбаць Н.М. Оптимизация системы менеджмента качества по критериям удовлетворенности заинтересованных сторон………………………………………………….
Дергачева Е.А. Кадровая политика в стратегиях транснациональных корпораций…
Гулаков В.К., Паршиков П.А. Автоматизация расчета оптимального плана по
управлению запасами на складах………………………………………………………...
Татаринцева И.В., Васин А.В., Татаринцев В.А. Моделирование формирования и
управления инновационным потенциалом региона…………………………………….
Социально-философские аспекты науки и техники
Лобеева В.М. Б.Н. Чичерин о взаимодействии гражданского общества и государства……………………………………………………………………………………………
46
55
60
68
74
78
84
93
Образование
Ревеко Л.С. Структурная организация сложных терминов в немецкой терминологии по металлообработке………………………………………………………………….
Воронцова Ю.А. Совершенствование практических навыков устного перевода……
101
106
Котелович О.Ф., Казаков О.Г., Удовенко Е.В. Генная инженерия: опасения и надежды………………………………………………………………………………………
111
Сведения об авторах……………………………………………………………………..
116
Abstracts…………………………………………………………………………………...
118
Естественные науки
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
CONTENTS
Technology, tools and equipment of mechanical engineering factories
Totai A.V. Surface engineering of parts of machines from the point of view of their fatigue resistance……………………………………………………………………………
Davydov S.V. About «efficiency» magnetic pulse processing…………………………….
Gorshunova V.P., Tsvetkova T.N. Chromic electroplating from washy electrolits of
chromium plating with organic additives…………………………………………………...
Drakin A. J. Automation of the regulation to velocities of the melting spent electrode
under electroslag melting…………………………………………………………………...
Transport mechanical engineering
Kotsubenko V.P., Izmerov M.A. Estimation of a residual resource metalwork cranes of
bridge type in likelihood aspect……………………………………………………………
Energetic mechanical engineering
Gogolev I.G., Drokonov A.M., Nikolaev A.D. Turbine thrust sliding bearings durability and reliability……………………………………………………………………
Gogolev I. G., Drokonov A. M., Fokin Y. I., Nikilaeva T. A. High-temperature gas turbines guide units reliability enhancement……………………………………………….
Kondakov S.A. Heat energy parameters and optimal dimensions of heat exchangers……
Fedjaeva G.A. Modeling of perspective diesel locomotive with а vectorial management
of asynchronous traction drive……………………………………………………………..
Information technologies
Gulakov V.K., Trubakov A.O., Trubakov E.O. The use of multidimensional trees for
processing of multidimensional information……………………………………………….
Economics, organizing fnd running the enterprise
Boyko N.E. Aspects of using of Balanced Scorecard in strategy management……………
Erokhin D. V., Nifaeva O. V. Theoretical principles of the industrial enterprise
restructurization……………………………………………………………………………
Borbatc N.M. Optimization of system of a quality management by criteria of satisfaction
of the interested parties……………………………………………………………………..
Dergacheva E.A. Human resource policy in multinational companies’ strategy……………
Gulakov V.K., Parshikov P.A. Automation of calculation of the optimum plan on storekeeping in warehouses………………………………………………………………...
Tatarintseva I.V., Vasin A.V., Tatarintsev V.A. Building-up and managing the region’s innovations potential………………………………………………………………
Social-philosophical aspects of science and technics
Lobeeva V.M. Chicherin B.N. about the interaction of the civil society and the state…….
Education
Reveko L.S. The structure of compound terms in the german terminology in metal working……………………………………………………………………………………..
Vorontsova J.A. Training practical skills of oral translation/interpreting perfection……..
Natural sciences
Кotelowitch О.F.,. Каzakow О.G, Udowenko Е.W. The genes, engineering this is fears
and hopes……………………………………………………………………………………
Abstracts ………………………………………………………………………………….
3
4
8
10
13
16
21
29
35
39
46
55
60
68
74
78
84
93
101
106
111
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ТЕХНОЛОГИЯ, ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УДК 621.9.004
А.В. Тотай
ИНЖЕНЕРИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН С ПОЗИЦИИ
ИХ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ
Рассматривается влияние технологии изготовления деталей машин на плотность дислокаций металла
поверхностного слоя и сопротивление усталости.
Стойкость конструкционных материалов против усталостного разрушения является
одним из важнейших факторов, влияющих на надежность и долговечность машин. Явление усталостного разрушения деталей связано с пластической деформацией, при которой
происходит реализация различных механизмов взаимодействия дислокаций, скопление
вакансий и зарождение усталостной трещины.
Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования убедительно
свидетельствуют о зарождении усталостных трещин в поверхностном слое и о первостепенном влиянии физических параметров состояния металла поверхностного слоя на условия их зарождения и скорость роста. Достаточно глубоко изучено влияние микрогеометрии поверхности, наклепа и технологических остаточных напряжений на усталостную
прочность, разработаны рекомендации по технологическому обеспечению этих параметров.
Однако решать данную проблему на современном этапе лишь средствами механики
сплошных сред - значит не использовать больших резервов в повышении сопротивления
усталости деталей машин. Речь идет о доказанном доминирующем влиянии на предел выносливости такого физического параметра, как плотность дислокаций [1]. Установлено,
что усталостные трещины в структуре металла зарождаются при плотности дислокаций
1010 см-2 (при исходной плотности 108 см-2). Но плотность дислокаций порядка 108 см-2 наблюдается обычно только у отожженных сталей, которые редко являются ответственными
элементами конструкций, что подтверждает мысль о необходимости исследования этого
параметра после различных технологических операций.
Из теории пластических деформаций металлов известно соотношение Д. Тейлора:
σ =
Gbρ
0,5
2π
,
(1)
где: σ - действующее напряжение; G - модуль сдвига; b - вектор Бюргерса; ρ - плотность
дислокаций.
Из выражения (1)
ρ = (2πσ / Gb) 2 .
(2)
Очевидно, что до разрушения поликристаллического материала, или, другими словами, до достижения определенного критического значения плотности дислокаций, эти
дефекты в поверхностном слое накапливаются на протяжении трех стадий: металлургическо-термической, технологической и эксплуатационной. Следовательно,
ρ = ρ мт + ρ тх + ρ э .
Введя в уравнение (2) вместо модуля сдвига модуль упругости Е из соотношения
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
G = Е / 2 (1 + μ), где μ - коэффициент Пуассона, а также коэффициент ψ [2,3], учитывающий температуру и скорость деформации металла поверхностного слоя, получим
2
2
2

 σ э    .
  − 2  σ тх 
 4π
  

 + N
ρ = ρисх +  (1 + µ) E
b
ψ
ψ
 

 тх 
 э   


(3)
Здесь σ тх , σ э - технологические и эксплуатационные напряжения с соответствующими коэффициентами; N - число циклов действия напряжений в процессе эксплуатации.
Из уравнения (3) можно определить число циклов N до разрушения:
2
2

 4π(1 + µ)   σ тх  
ρ − ρ исх + 
  ψ Е  
b

 тх   .

N=
 4π(1 + µ) 


b
2
 σэ 


 ψ эЕ 
2
Обозначив 4π(1 + µ) через ω = const (для данного материала), получим
bЕ
2

 σ тх  
2
 
ρ − ρ исх + ω 
ψ тх Е  


.

N=
σ 
ω  э 
 ψ эЕ 
2
2
Величину критической плотности дислокаций с достаточной для практических задач
точностью можно рассчитывать по зависимости [4]
ρ = (2πк ρ σ b / Gb) 2 ,
где σ b - предел прочности; к ρ = 0,5...0,7.
Приведенные теоретические положения показывают, что в увеличении циклической
прочности конструкционных материалов значительную роль может сыграть технология
обработки деталей машин. Но этот резерв возможно использовать в полной мере лишь
при наличии широкой базы данных по технологическому обеспечению плотности дислокаций металла поверхностного слоя при различных методах и режимах обработки.
Для формирования такой базы данных были проведены экспериментальные исследования наиболее распространенных способов финишной обработки деталей машин.
Плотность дислокаций определялась по методике, предложенной Е.В. Панченко [5].
В табл. 1 приведен фрагмент базы данных технологических возможностей некоторых финишных методов обработки закаленных конструкционных и легированных сталей.
По этим данным наглядно видна роль технологии в формировании такого параметра, как
плотность дислокаций.
Значительный интерес представляет статистическая связь между величиной плотности дислокаций и поверхностной микротвердостью, степенью наклепа и поверхностными
технологическими остаточными напряжениями. Коэффициенты парной корреляции между указанными параметрами приведены в табл. 2.
Анализ этих данных показывает очень тесную корреляционную связь величины
плотности дислокаций с параметрами, характеризующими пластическую деформацию металла поверхностного слоя, и практически полное ее отсутствие с параметром σ о , определяющим обратимые деформации.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Таблица 1
Фрагмент базы данных технологических возможностей некоторых финишных методов
обработки
R а , мкм
Плотность дислокаций, см-2
7-8
0,63-1,25
(5-10)1010
6-7
0,32-0,63
(4-7)1010
30 м/с
6-7
0,32-0,63
(2-4)1010
300-400
мм/мин
30 м/с
6-7
0,16-0,32
(0,8-1,5)1010
0,0040,006
100-200
мм/мин
60 м/с
6
0,08-0,16
(5-7)1010
Нагрузка
160-220 Н
Натяг лепестков
1,0-1,2
0,05-0,07
мм/об
120-160
м/мин
7-8
0,08-0,16
(0,8-1,2)1011
2000
мм/мин
35 м/с
6-7
0,1-0,3
(0,6-1,0)1010
0,6-0,8
Композит
10
0,2-0,4
23 А зерно
12
Скорость
Вок 71
Подача
Глубина резания,
мм
Чистовое обтачивание
Тонкое обтачивание
Чистовое круглое
наружное шлифование
Чистовое круглое
наружное шлифование с выхалаживанием
Тонкое круглое
наружное шлифование
Алмазное выглаживание
Лепестковое полирование
Инструмент
Метод обработки
Достижимые параметры
Квалитет точности
Условия обработки
0,08-0,12
мм/об
0,04-0,06
мм/об
140-160
м/мин
180-200
м/мин
0,0060,008
300-400
мм/мин
23 А зерно
12
0,0060,008
АСК зерно
28
АСПК радиус 1,5
ЛКП 14 А8
Таблица 2
Коэффициенты парной корреляции между физическими параметрами
поверхностного слоя
Параметр
Нμ
Uн
σо
ρ
Нμ
1,00
0,92/0,84/0,96
0,16/0,22/0,27
0,91/0,84/0,89
Uн
0,92/0,84/0,96
1,00
0,18/-0,11/0,14
0,87/0,82/0,89
σо
0,16/0,22/0,27
0,18/-0,11/0,14
1,00
-0,11/0,17/0,08
ρ
0,91/0,84/0,89
0,87/0,82/0,89 -0,11/0,17/0,08
1,00
* Через черточки даны коэффициенты для точения, круглого шлифования и алмазного выглаживания.
Наиболее наглядную картину влияния плотности дислокаций можно рассмотреть на
примере алмазного выглаживания (рисунок).
Из приведенного графика видно, что с увеличением плотности дислокаций металла
поверхностного слоя приблизительно до 0,9·1012 предел выносливости при усталостном
разрушении монотонно увеличивается. Это объясняется достаточным запасом
пластичности для развития внутри зерна нераспространяющихся усталостных трещин.
Ближе к плотности дислокаций 1012 и более запас пластичности исчерпывается, и металл
входит в режим хрупкого разрушения.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
? – 1,
σ-1,
Мпа
МПа
500
450
400
I
0
1010
II
1011
III
?, 2см
ρ, см
2
1012
Рис. Влияние плотности дислокаций на передел выносливости закаленной стли 45: I – точение керамикой Вок –
60; II – однопроходное алмазное выглаживание; III –
двухпроходное алмазное выглаживание
Несмотря на доказанную
высокую информативность величины плотности дислокаций
при оценке усталостной прочности, в целом ряде случаев ее
нельзя рассматривать в отрыве
от других параметров состояния
поверхностного слоя, прежде
всего таких, как размер зерна металла и радиус впадин микронеровностей.
Другими словами, научный
подход к проблеме технологического обеспечения усталостной
прочности должен носить комплексный характер как при теоретических, так и при экспериментальных исследованиях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванова, B.C. Разрушение металлов / В.С. Иванова. - М.: Металлургия, 1979.-168с.
2. Тотай, А.В. Технологическое обеспечение физических и эксплуатационных свойств поверхностных слоев деталей машин / А.В. Тотай // Трение и износ. - 1997. - № 3. – Т. 18. - С. 385-394.
3. Тотай, А.В. Технологическое управление усталостной прочностью при лезвийных методах обработки /
А.В. Тотай // Изв. вузов. Машиностроение. – 1990. - №5. - С. 133-136.
4. Партон, В.З. Механика упругопластического разрушения / В.З. Партон, Е.М. Морозов. – М.: Наука, 1985.
- 504с.
5. Лаборатория металлографии /под ред. Б.Г. Лившица.-М.: Металлургия, 1965. - 439с.
Материал поступил в редколлегию 10.01.07.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 669.017.016:537.6/.8
С.В.Давыдов
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ
Показано, что при магнитно-импульсном упрочнении в сталях наблюдаются структурные признаки
протекания двух процессов: высокоскоростной сдвиговой микропластической деформации по механизму
двойникования и динамической рекристаллизации, - которые в зависимости от их интенсивности могут
приводить к разупрочнению сплава.
Метод магнитно-импульсного упрочнения, или деформационное импульсное упрочнение энергией электромагнитного поля, заключается в том, что металлическая деталь
помещается в сильное импульсное магнитное поле, создаваемое с помощью мгновенного
разряда накопленной в конденсаторной батарее энергии на катушку индуктивности (рабочий индуктор). При этом в металлической детали индуцируются вихревые токи, взаимодействие которых с током индуктора приводит к возникновению усилий на поверхности
металла. В результате взаимодействия тока, наведенного в детали, с электромагнитным
полем индуктора возникают динамические воздействия на заготовку. Таким образом,
электрическая энергия непосредственно преобразуется в механическую работу упрочнения поверхности металла.
Результаты исследований [1,2] показали, что импульсная обработка позволяет дополнительно повысить твердость и прочность материалов, не упрочняемых термической
обработкой. Так, после импульсной обработки стали 08 ее твердость по Бринеллю (НВ)
повысилась с 1142 до 1550 МПа. У конструкционной стали 40Х твердость по Роквеллу
(НRC) возросла с 32 до 36 единиц, а у инструментальной стали Х10СФЮТ - с 60 до 65
единиц.
Металл упрочняется в результате действия основной и отраженной ударных волн,
причем эффект упрочнения нельзя объяснить только пластической деформацией металла,
так как степень остаточной деформации при импульсном упрочнении значительно меньше, чем при упрочнении статическим деформированием. В ряде случаев упрочнение при
импульсной обработке наблюдается даже при остаточной деформации, близкой к нулю.
Если при статическом сжатии деформация сопровождается сильным формооизменением
зерна (текстура деформации) и осуществляется преимущественно скольжением, то при
импульсном упрочнении она происходит по механизму интенсивного двойникования и
сопровождается возникновением большого количества равномерно расположенных дислокаций. Причем дислокации зарождаются и перемещаются в объемах, ранее свободных
от них.
Импульсное воздействие приводит к существенному измельчению зерна (в 2…3
раза), т.е. к повышению степени фрагментации структуры. Для новых зерен характерна
зубчатость границ. Движущей силой процессов образования выступов (зубчатости) служит разница в локальной плотности дефектов по обе стороны границы зерен. Наличие
зубчатости границ является признаком динамической рекристаллизации.
Таким образом, после импульсного воздействия в сталях наблюдаются структурные признаки двух процессов: высокоскоростной сдвиговой микропластической деформации по механизму двойникования и динамической рекристаллизации.
Для инструментальных сталей установлено: после импульсной обработки площадь,
занимаемая карбидной фазой, увеличилась в 1,5 раза при одновременном измельчении
карбидных включений в среднем с 1,44 до 1,15 мкм. Установлено [3] также, что пластическая деформация способствует распаду цементита и переходу углерода в твердый раствор. Следовательно, процессы микропластической деформации, протекающие при импульсном упрочнении, способствуют более интенсивному растворению карбидной фазы и
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
перераспределению углерода в матрице. Уменьшение размера зерен карбидной фазы, увеличение ее площади и степени дисперсности в матрице стали приводят к возрастанию
вязкости.
Эффект увеличения пластичности обусловлен также:
- более равномерным и однородным протеканием деформации по всему объему обрабатываемой детали;
- высокоскоростным разогревом деформируемых объемов детали вихревыми токами до температур порядка 250…3500С, что ускоряет деформационные и диффузионные
процессы;
- значительным снижением вероятности возникновения в металле скрытых дефектов типа внутренних нарушений сплошности.
Вместе с тем установлено [1,2], что стабильность эффекта упрочнения зависит от
частоты магнитных импульсов.
При малых частотах, которые могут оказаться близкими к резонансным для данного типа кристаллической решетки материала, крупные комплексы атомов, лежащие в одной и той же кристаллографической плоскости, способны переходить на достаточно удаленные от равновесного состояния энергетические уровни, вызывая микропластическую
деформацию. В результате в металле начинают протекать процессы динамической рекристаллизации, фрагментации зерен аустенита, значительно ускоряются диффузионные
процессы вызывающие измельчение карбидной фазы, увеличение и перераспределение
плотности дефектов и как следствие возникновение неравновесного состояния металла,
которое проявляется в повышении прочности и твердости при одновременном сохранении
вязких и пластических свойств.
С увеличением частоты импульсов интенсивность резонансных явлений заметно
снижается, происходит фрагментация и несогласованное взаимодействие атомных комплексов, что ведет в конечном итоге к их переходу на более низкие энергетические уровни. При этом все ранее рассмотренные эффекты проявляются в значительно ослабленном
виде. В ряде случаев не только не проявляется эффект упрочнения, но и наблюдается разупрочнение сплава.
Дополнительным недостатком импульсного упрочнения, кроме необходимости
тщательного подбора частоты импульсов, является необходимость предварительной обработки металла (например, предварительной закалки или пластической деформации исходного материала) с целью достижения в сталях, не упрочняемых термической обработкой,
повышенной концентрации дефектов и напряжений, что способствует проявлению и усилению эффекта упрочнения.
Кроме того, для легированных сталей требуется нагрев - перед импульсным упрочнением или непосредственно в ходе этого процесса - для интенсификации диффузионных процессов и процесса микропластической деформации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Воробьева, Г.А. О структурных превращениях в металлах и сплавах под воздействием импульсной обработки / Г.А. Воробьева, А.Н. Иводитов, А.М. Сизов // Изв. АН СССР. Металлы.- 1991.- № 6.- С.131-137.
2. Дураченко, А.М. Влияние импульсной обработки на релаксационные спектры аморфных сплавов на основе железа и никеля / А.М.Дураченко, Е.Я. Малиночка // Изв. АН СССР. Металлы.- 1985.- № 6.- С.
167-170.
3. Бахарев, О.Г. Частичный распад цементита при пластической деформации и деформационное старение
перлитной стали // Металлофизика. -1989. -Т.11.- № 6.- С. 78-83.
Материал поступил в редколлегию 19.10.06.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 621.357.035: 546.76
В.П. Горшунова, Т.Н. Цветкова
ХРОМОВЫЕ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ ИЗ МАЛОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ
ЭЛЕКТРОЛИТОВ ХРОМИРОВАНИЯ С ОРГАНИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ
Предложены результаты исследования процесса хромирования из малоконцентрированных электролитов, один из которых является саморегулирующимся. Установлены оптимальные условия электроосаждения для получения качественных хромовых покрытий в стационарном режиме. Изучены некоторые свойства
хромовых покрытий.
Снижение токсичности электролитов хромирования, повышение их эффективности
и улучшение свойств покрытий – актуальные проблемы гальваностегии – связаны с необходимостью охраны окружающей среды, уменьшения затрат на очистные сооружения,
экономии ценного металла хрома и топливно-энергетических ресурсов.
Наиболее перспективными с экологической точки зрения являются малоконцентрированные электролиты хромирования, содержащие различные органические и неорганические добавки. Однако большинство известных разбавленных электролитов, так же как и
стандартный, широко применяемый в промышленности, имеют существенный недостаток: в процессе электроосаждения нарушается необходимое соотношение между хромовым ангидридом и ионом SO 4 2-, равное 100:1, что приводит к уменьшению рассеивающей
способности электролита, снижению качества покрытия. С целью обеспечения стабильности процессов хромирования созданы саморегулирующиеся электролиты.
Хромовые покрытия осаждали из электролитов следующего состава (г/л): CrO 3 –
150, H 2 SO 4 – 1,5 (электролит 1); CrO 3 – 150, H 2 SO 4 – 1,5, КФ (кристаллический фиолетовый – органическая добавка – катализатор) – 1,5 (электролит 2); CrO 3 – 150, SrSO 4 – 6,
КФ – 1,5 (электролит 3). Электролит 3 – саморегулирующийся, в нем автоматически поддерживается указанное соотношение CrO 3 и иона SO 4 2- (благодаря замене серной кислоты
сульфатом стронция). Добавка КФ не является экологически опасной и дефицитной. Режим электролиза – стационарный, плотность катодного тока i k – 20…240 А/дм2, продолжительность электролиза τ – 5…50 мин, температура электролита t – 30…60 оС. Катоды –
компактная медь, медная фольга, сталь; аноды – свинцовые.
Для определения оптимальных режимов хромирования из исследуемых электролитов изучены зависимости выхода хрома по току (ВТ Cr ) от i k , τ, t, а также некоторые физико-механические свойства хромовых покрытий (шероховатость и твердость).
Известно, что электролиты хромирования подвергаются предварительной проработке для накопления в них небольшого количества соединений трехвалентного хрома (1 –
2% от количества растворенного хромового ангидрида). В отличие от исследуемых электролитов 1 и 2, для проработки которых требуются плотности катодного тока 60…70
А/дм2, температура 55 оС, длительное время 2…2,5 ч, саморегулирующийся электролит 3
прорабатывается в течение 1 ч при температуре 50 оС и более низкой плотности катодного
тока, равной 25 А/дм2.
Зависимости выхода по току от плотности катодного тока, представленные на рис.1,
указывают на то, что в результате снижения концентрации хромового ангидрида до
150 г/л в электролитах 1 – 3 (кривые 1 –3) и введения добавки КФ в электролитах 2,3 повышается скорость осаждения хрома в 2 - 2,5 раза по сравнению со стандартным электролитом, где концентрация CrO 3 составляет 250 г/л (кривая 4); расширяется диапазон рабочих плотностей тока (25…160 А/дм2) для получения качественных гальванопокрытий с
выходом хрома по току 22…28 %, в то время как из стандартного электролита качествен-
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ные хромовые покрытия осаждаются
при плотностях 50…60 А/дм2 с малым
выходом металла (11…13 %).
ВТCr, %
Электроосаждение хрома из саморегулирующегося электролита хромирования происходит с практически
постоянным выходом хрома по току,
равным ∼22%, в широком диапазоне
плотностей катодного тока (25…160
А/дм2) (кривая 3).
Данные, представленные на
0
ik, А/дм2
рис.2, свидетельствуют о том, что с
увеличением
продолжительности
Рис. 1. Зависимость выхода хрома по току от плотности
электролиза
от
5
до 50 мин выход
катодного тока при продолжительности электролиза 5
хрома
по
току
из
электролитов 1,2,4
мин, температуре электролитов 55°С: 1-3 - электролиты
уменьшается (кривые 1,2,4), в то вре1-3 соответственно; 4 - стандартный электролит
мя как для саморегулирующегося
электролита 3 он остается постоянным (∼22%) (кривая 3). Очевидно, что замена серной
кислоты сульфатом стронция способствует регулированию рН прикатодного слоя и улучшению качества хромовых покрытий.
Изучена зависимость выхода
хрома по току от температуры элекВТCr, %
тролита. Результаты исследований
свидетельствуют о существенном преимуществе хромирования из малоконцентрированного саморегулирующегося электролита 3. Осаждение хрома
из такого электролита можно осуществлять при температуре 45…55 оС с
0
выходом по току ∼22%. Снижение
τ, мин
температуры от 55 (электролиты 1,2)
до 45 оС (электролит 3) способствует
Рис. 2. Зависимость выхода хрома по току от проуменьшению испарения электролита, а
должительности электролиза при плотности катодного тока 70 А/дм2 , температуре электролитов 55°С
следовательно, загрязнения окружаю(электролиты те же, что на рис.1)
щей среды. Существенным преимуществом также является сокращение
времени проработки саморегулирующегося электролита перед началом хромирования.
Проведенные исследования позволили установить оптимальные условия электроосаждения хрома из малоконцентрированных электролитов 1 –3: i k – 60…70 А/дм2, t –
55…57 0C (электролиты 1,2) ; i k – 50…70 А/дм2, t – 45…50 oC (электролит 3).
Продолжительность электролиза зависит от толщины покрытия. Средняя скорость
хромирования и выход по току составляют 0,9 мкм/мин и 22…24 % соответственно.
Изучены шероховатость и микротвердость хромовых покрытий. Микротвердость
хромовых покрытий (δ = 22 мкм), полученных при оптимальных условиях электролиза из
электролитов 1 – 3, превышает ту же величину для покрытий из стандартного электролита
(7,6 гПа) и составляет соответственно 9,3, 10,36 и 11,0 гПа.
Таким образом, исследования показали, что малоконцентрированные электролиты
хромирования, являясь менее токсичными и экологически более предпочтительными в
сравнении со стандартными, отличаются большей производительностью ( в 2 –2,5 раза),
широким диапазоном плотностей тока (25…160 А/дм2). Хромовые покрытия, полученные
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
из разбавленных электролитов, характеризуются более высокой микротвердостью и гладким профилем поверхности [1].
На основании данных исследований можно сделать вывод, что наиболее перспективно хромирование из малоконцентрированного саморегулирующегося электролита, в
котором серная кислота заменена сульфатом стронция.
Использование саморегулирующегося электролита позволяет стабилизировать рН
прикатодного слоя, ионный состав, поддерживать постоянным соотношение компонентов
CrO 3 : CrO 2 2-, интенсифицировать процесс, осуществляя его при более низких температурах. Покрытия, осаждаемые из саморегулирующегося электролита хромирования, характеризуются улучшенными физико-химическими свойствами.
Малоконцентрированные электролиты, содержащие КФ, предназначены для получения защитно-декоративных и износостойких покрытий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фаличева, А.И. Шероховатость хромовых покрытий, полученных из малоконцентрированных электролитов с органическими добавками / А.И. Фаличева, Р.И. Бурдыкина, В.П. Горшунова // Защита металлов. 1994. - Т30. - №3. - С.322 –324.
Материал поступил в редколлегию 20.04.07.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 681.513.1
А. Ю. Дракин
АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПЛАВЛЕНИЯ
РАСХОДУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОМ ПЕРЕПЛАВЕ
Рассмотрена модель процесса электрошлакового переплава как элемента системы автоматического
управления. Предложен способ улучшения показателей регулирования путем замены традиционно применяемого закона стабилизации тока переплава на закон стабилизации подводимой мощности и величины подачи расходуемых электродов.
Основными факторами, влияющими на протекание процесса электрошлакового переплава (ЭШП), являются: положение электродов во флюсовой шапке, выделяемая электрическая мощность в шлаке, теплоотдача через стенки кристаллизатора. При этом единственным параметром, автоматическое управление которым осуществляется большинством имеющихся сегодня в промышленности систем управления установками ЭШП, является ток переплава, значение которого изменяется путем увеличения или уменьшения величины заглубления расходуемых электродов в расплав шлака [1]. С целью исследования
эффективности системы управления ЭШП в системе Matlab/Simulink автором разработана
модель, схема которой представлена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема модели ЭШП: «Iпер» - аналоговый сигнал задания на ток переплава;
Uпер, Iпер, Pпер – напряжение вторичной обмотки трансформатора, ток и мощность переплава;
привод каретки – следящий привод перемещения каретки с электродами; Sэл – положение каретки электродержателя; Vпер – скорость переплава, определяющаяся скоростью подачи и
плавления расходуемых электродов; кристаллизатор – основная часть установки ЭШП, в которой осуществляется переплав и кристаллизация производимого изделия; P – блок, обеспечивающий связь между током переплава, напряжением переплава, потерями, уравнительным током и тепловой мощностью, затрачиваемой на переплав расходуемых электродов
Подсистема состоит из 2 блоков, из которых адекватно идентифицировать классическими средствами теории автоматического управления (на основе их конструктивных и
аппаратных характеристик) можно только первый – привод каретки. Привод представляет
собой реверсивный тиристорный электропривод с двигателем постоянного тока, механическая часть которого представлена статической нагрузкой (кареткой с весом расходуемых электродов), изменяющейся во времени, приведенной к валу двигателя через соответствующее передаточное звено. Следует учитывать также, что закон изменения статической нагрузки является функцией параметра – скорости переплава. Модель кристаллизатора формируется с использованием метода нейро-нечеткой идентификации на основании обучающей выборки, полученной при проведении серии плавок на реальной установке ЭШП. Данные, использованные для нечеткой идентификации, подвергнуты предварительной нормализации и сглаживанию с целью устранения случайных составляющих и
помех.
Схема предлагаемой модели привода каретки представлена на рис. 2.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Рис. 2. Структурная схема модели привода каретки: U – напряжение на выходе реверсивного
тиристорного преобразователя; Subs1 – модель, реализующая функциональную зависимость
массы электродов от положения каретки электродержателя; Е – величина противоэдс двигателя
постоянного тока; I ּ◌R – падение напряжения в цепи якоря двигателя; Мс – момент сопротивления; К1, К2, Transf1, Transf2 – блоки, описывающие процессы в двигателе постоянного тока;
VS, Sat – блоки, описывающие процессы в реверсивном тиристорном преобразователе; Vreg –
блок, описывающий зависимость, реализуемую регулятором тока переплава
Для оценки зависимости между скоростью переплава и перемещением каретки
примем следующие допущения: шлаковая ванна и электроды представляют собой правильные параллелепипеды, оплавление электродов с торцов происходит равномерно.
Имеем:
- сплавленная масса за единицу времени ∆M = ∆V ⋅ ρ мет , где ρ мет = 7880кг / м 3 ;
∆V
∆M
- уменьшение общей длины электродов за единицу времени ∆hэ =
,
=
Sэ
S э ⋅ ρ мет
где Sэ – площадь сечения электродов;
- площадь поверхности флюса S ф = S кр − S э ;
- изменение высоты флюса за единицу времени ∆hф =
∆V
∆M
.
=
S ф (S кр − S э )ρ мет
Таким образом, величина δ = ∆hô − ∆hý однозначно определяет количество наплавляемого металла и может рассматриваться как задающее воздействие на перемещение
каретки электродержателя (электродов) при решении задачи стабилизации скорости переплава.
Влияние же тока переплава на режим формирования слитка хотя и является бесспорным, однако не имеет пригодного для практических целей автоматического управления переплавом математического описания ввиду сложности протекающих процессов, необходимости учета колебаний напряжения переплава, тепловых и электрических потерь и
влияния системы охлаждения. В целом это обусловлено наличием существенно
нелинейных связей между электрическими, тепловыми и физико-химическими
процессами [2,3]. Перечисленные факторы значительно снижают качество регулирования
основного целевого показателя – скорости переплава. Данный параметр может быть
косвенно оценен через скорость подачи электродов. Временная диаграмма скорости
подачи электродов в процессе плавки приведена на рис.3.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Анализ приведенной зависимости показывает нестабильность поддержания заданной скорости в процессе плавки при традиционном способе регулирования и значительные ее
колебания, что, помимо увеличения нестационарности условий формирования
наплавляемого слитка, существенно
снижает энергетическую эффективность привода подачи, а также увеличивает механический износ элементов
привода за счет динамических нагрузок.
Таким образом, очевидна целесообразность и возможность построения автоматической системы управления скоростью перемещения каретки
электродержателя при аппаратном контроле скорости плавления с помощью
Рис. 3. Скорость подачи электродов при стабилизации
весоизмерительных датчиков и стабитока
лизации подводимой электрической
мощности за счет управления приводом печного трансформатора. Результаты моделирования такой системы приведены на рис.4.
Анализ результатов моделирования показывает, что система управления ЭШП, построенная на рассмотренных выше
принципах, в отличие от традиционно
используемых систем стабилизации тока позволяет решить ряд принципиальных проблем с точки зрения повышения управляемости и качества процесса электрошлакового переплава. Становится возможным управляемое поддержание постоянства величин подачи
наплавляемого металла, а также лучшая
стабилизация размеров металлической
ванны, что на сегодняшний день не решено в известных автору системах
управления ЭШП. Помимо названных
Рис. 4. Скорость подачи электродов при стабилизапреимуществ такое регулирование
ции скорости переплава
обеспечивает более мягкие режимы для
механических элементов установки, что ведет к увеличению срока их службы за счет
снижения динамических нагрузок на элементы привода и рабочего механизма подачи, а
также к улучшению условий труда персонала и повышению энергоэффективности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петров, А. И. Автоматизация управления электрошлаковым переплавом/ А. И. Петров.– Устинов: Удмуртия, 1985.
2. Митчелл, A. Механизм выделения и распространения тепла в процессе ЭШП/ А. Митчелл // Электрошлаковый переплав. – Киев: Наукова думка, 1971. - С. 149-161.
3. Патон, Б. Е. Исследование температурных полей крупных ЭШС/ Б. Е. Патон // Специальная металлургия.– Киев, 1982. – Т.2.
Материал поступил в редколлегию 22.06.07.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ТРАНСПОРТНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 621.86
В.П. Коцубенко, М.А. Измеров
ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ КРАНОВ
МОСТОВОГО ТИПА В ВЕРОЯТНОСТНОМ АСПЕКТЕ
Представлены результаты расчета остаточного ресурса металлоконструкции крана мостового типа.
Предложен подход к оценке остаточного ресурса, дающий возможность прогноза деградации рассматриваемого сечения конструкции в результате усталостного и коррозионного повреждения.
Предлагаемый метод оценки остаточного ресурса металлической конструкции крана
содержит следующие этапы:
• Анализ технической и ремонтной документации на кран и результатов обследования металлоконструкции с использованием методов неразрушающего контроля.
• Анализ режима нагружения элементов металлоконструкции крана и определение
расчетно-экспериментальным путём эксплуатационных блоков нагруженности.
• Оценка характеристик усталостной прочности рассматриваемых сечений металлоконструкции с учётом корректировки по данным технического диагностирования.
• Обоснование применимости соответствующего механизма накопления усталостных повреждений в рассматриваемом сечении конструкции крана и выбор предельного
состояния конструкции (в нашем случае под предельным состоянием понимается появление усталостной трещины).
• Сопоставление данных по приведенным пунктам и обоснование применимости вероятностного метода оценки остаточного ресурса в соответствии с методическими указаниями [1].
В предлагаемом методе расчета остаточного ресурса металлоконструкций кранов
рассматривается только случай многоцикловой усталости, а в качестве основного показателя остаточного ресурса принимается ресурс, задаваемый двумя величинами: наработкой
и выраженной в процентах (или относительных долях) вероятностью того, что в течение
этой наработки предельное состояние конструкции не будет достигнуто.
На рис. 1 представлена схема определения остаточного ресурса металлоконструкции
крана с учетом этапа живучести.
Q(t) - вероятность появления усталостной трещины в конструкции, l - длина усталостной трещины. В соответствии
с РД 09-102-95 можно принять /Q(t)/ =
0,05.
В момент времени t э проводится
инструментальная оценка технического
состояния конструкции
(техническая
диагностика) в соответствии с методическими указаниями [2] (согласно группе
классификации крана). t p - время достижения расчетной долговечности.
Таким образом, согласно схеме
Рис. 1. Схема определения остаточного ресурса
(рис.
1), остаточный ресурс представляет
металлоконструкции крана
собой разность между t p и t э .
Предлагаемый нами метод даёт возможность рассчитать функцию долговечности
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
(кривая 1 на рис. 1) в интервале времени t p – t э .
Метод расчета базируется на учете постепенного снижения исходного предела выносливости конструкции в рассматриваемом сечении вследствие действия амплитуд напряжений, превышающих исходный предел выносливости. Кроме этого, по результатам
неразрушающего контроля (ультразвуковая толщинометрия) представляется возможным
внести коррективы в части уменьшения площади расчетного сечения и увеличения концентрации напряжения вследствие локального эффекта из-за коррозии внутренних полостей металлоконструкций крана. Алгоритм и пример расчета надёжности приведены ниже.
Фактически оценка остаточного ресурса по указанному предельному состоянию металлоконструкции крана основывается на прогнозировании процессов деградации рассматриваемого сечения конструкции в результате усталостного и коррозионного повреждения.
Использование этого метода для сварных рам тележек рефрижераторных вагонов и
электровозов показало, что точность получаемых результатов по вероятности разрушения
находится в пределах достигнутой в настоящее время точности вероятностных расчетов
на прочность деталей машин.
Для принятия окончательного решения о возможности дальнейшей эксплуатации
металлоконструкции крана на основе данных расчета остаточного ресурса можно воспользоваться консервативной схемой принятия решения, основанной на показателе относительного ресурса [6]:
N0 = N / Np .
Здесь N 0 - показатель относительного ресурса; N p - расчетное число циклов нагружения;
N - фактическая наработка в циклах нагружения.
Предполагается, что при N 0 < 0,8 конструкция обладает достаточным остаточным
ресурсом. Если выполняется условие 0,8 < N 0 < 1, то конструкция находится вблизи границы области безопасности. При N 0 > 1 рассматриваемая конструкция попадает в область
ограниченной безопасности; в этом случае необходимо выполнить дополнительный расчет ресурса конструкции на стадии роста усталостной трещины (график 2 на рис. 1).
Сущность расчета ресурса конструкции на стадии роста усталостной трещины заключается в следующем.
Для оценки взаимосвязи между параметрами режима нагружения и скоростью развития трещины в сечении конструкции предлагается использовать известное уравнение
Периса-Элбера (после предварительного обоснования применимости основных положений линейной механики разрушения для рассматриваемого сечения конструкции):
V = dl / dN = A (∆K эф )n,
где l - текущее значение длины усталостной трещины; ∆К эф = (σ i max - σ i ) (π l) Y - размах
коэффициента интенсивности напряжений; σ i max - максимальное напряжение в i-м цикле;
σ i - эффективное минимальное напряжение в i-м цикле; Y - коэффициент К-тарировки,
который получен по результатам натурных усталостных испытаний коробчатых сварных
конструкций типа концевых и главных балок мостовых кранов из стали Ст.3; А, n - постоянные материала конструкции.
Экспериментальная зависимость Y = f(l) представлена на рис. 2.
Значения А и n были определены на основе корреляционных зависимостей между
амплитудой напряжения и шагом усталостных бороздок на образцах, вырезанных из натурных конструкций после окончания усталостных испытаний. Как показывают
результаты натурных испытаний коробчатых сварных конструкций, фронт трещины
отличается зонами с различной шероховатостью: от сравнительно мягкой до грубой (на
участках ускоренного развития трещины).
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
С учетом данных прямого эксперимента, ниже предложен алгоритм расчета
скорости развития усталостной трещины
в рассматриваемом сечении металлоконструкции крана.
β i = σ imax - σ i ;
l i = l i-1 + ∆l i ;
∆l i = ∆N i 0,2(β i Y i )0,48;
∆K эфi = 1,77 β i Y i ∆l i ;
K эфi = K эф(i-1) + ∆K эфi ;
V i = 7,899 ∙ 10-9 (β i Y i )2,4 l i 1,2.
(1)
По этим формулам получают значеРис. 2. Экспериментальная зависимость
ния скоростей развития трещин в зависикоэффициента К-тарировки от длины трещины
мости от параметров режима нагружения
конструкции. Интегрируя выражение (1)
по длине трещины, получают функцию роста усталостной трещины:
l = f(N).
Отметим также, что точность расчета существенно зависит от точности исходных
данных о нагруженности и усталостной прочности конструкции. Поэтому при их подготовке следует использовать результаты тех теоретических или экспериментальных исследований, которые дают наиболее достоверную информацию. Если достаточно точное определение параметров нагружения и усталостной прочности конструкции затруднительно,
то необходимо выявить интервалы, в которых находятся их точные значения, и в этих интервалах исследовать влияние параметров на результаты расчета вероятности разрушения
конструкции.
Рассмотрим подробно алгоритм расчета остаточного ресурса металлоконструкции
крана в соответствии с методом ИМАШ (3-й расчетный случай). Число циклов нагружения n i напряжением σ ai
Ni = ti t νδ ,
где ν δ - число циклов в блоке нагруженности (размер блока) в пределах принятой его длительности в единицах долговечности (за год эксплуатации, км. пробега и т.п.).
Соотношение i-й амплитуды напряжений и предела выносливости поврежденной детали σ -1повi-1 после приложения (i-1)-й амплитуды напряжений, показывающее возможность накопления усталостных повреждений при действии σ ai (Х>1) или отсутствие повреждений (Х≤1):
X = σ ai / σ -1пов i-1 = n p (σ ai / σ a1 ) (σ -1Dисх / σ -1пов i-1 ).
При i = 1 σ -1пов i-1 = σ -1Dисх .
Предельный коэффициент нагруженности находится методом последовательных
приближений. Начальное его значение n рн принимается в интервале 1..2.
Число циклов нагружения N i до разрушения при действии напряжения σ ai
N i = N 0 (1/Х)m.
Предел выносливости поврежденной детали к моменту действия i-й ступени блока
нагруженности
σ -1пов i = σ -1пов i-1 [1 - (n i /N i ) (X - 1) K],
где K - параметр, характеризующий интенсивность снижения предела выносливости
вследствие действия перегрузок σ ai > σ -1пов i-1 .
Усталостное повреждение от действия i-й амплитуды напряжений, выраженное цикловым отношением:
Y = ni / Ni .
Если для заданной долговечности t на некоторой i-й ступени напряжения Х>1 и Y >1,
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
то это означает, что разрушение для принятого значения n р происходит раньше долговечности t, (для поиска предельного коэффициента нагруженности n p нужно уменьшить его
начальное значение n pн ). Если на некоторой i-й ступени напряжения X < 1, то это означает,
что накопление повреждений на этой ступени прекращается, разрушение в течение заданной долговечности t отсутствует (для поиска предельного коэффициента нагруженности
n p следует увеличить его начальное значение n рн ).
Квантиль нормального распределения, соответствующий вероятности разрушения Q,
(1 − n~ )
UQ =
,
n~ 2ν 2
+ν 2
σ −1D
ε
где ñ = n p / n, n = σ ai / σ -1Dисх - средний коэффициент нагруженности.
При сложном напряженном состоянии с компонентами σ (нормальное напряжение) и
τ (касательное напряжение) функция надежности может быть оценена по формуле (2).
Предполагается, что долговечности t σ и t τ детали до разрушения при действии только
нормальных (t σ ) и только касательных (t τ ) напряжений являются случайными некоррелированными величинами.
P(t) = P(t σ ) P(t τ ),
(2)
где Р(t σ ), Р(t τ ) - вероятности неразрушения при действии только нормальных и только касательных напряжений соответственно.
Для оценки Р(t σ ) и Р(t τ ) требуется провести расчет дважды при соответствующих
исходных данных по нормальным и касательным напряжениям.
Вероятность разрушения конструкции определяется по зависимости
Q(t) = I – P(t).
В соответствии с приведённым алгоритмом был выполнен расчет надежности балки
моста крана (кривая 1 на рис.1) [7, с. 367 и 8, с. 89]. При этом нормативный срок службы
кранов мостового типа для режимов А4, А5 принимался равным 25 лет [4].
σ -1D = 74 МПа; ν σ −1D = 0,15; σ -1Dmin = 62,9 МПа; σ -1Dmax = 85,1 МПа; N 0 = 2∙106; m = 6.
Отметим также, что значение величины σ -1D , принятое нами для расчета, очень близко к приведенному в руководящем документе [3] с учетом коэффициента вариации (σ -1D =
60 МПа).
Коэффициент интенсивности снижения предела выносливости примем К = 1,33 [5].
Блок нагруженности балки крана представлен в табл. 1.
Таблица 1
Этапы нагружения балки крана
i
1
2
3
4
σ ai , МПа
100
75
50
20
ti
0,086
0,184
0,325
0,405
2
Коэффициент вариации амплитуды напряжений каждой ступени блока ν σа = 0,08. Результаты расчета по программе FATIGUE представлены в табл. 2 и на рис. 3.
Результаты расчета вероятности появления трещины
t, г
3
6
9
12
Q(t)
0,0012
0,0033
0,0133
0,0230
t, г
18
21
24
27
Q(t)
0,045
0,0625
0,0901
0,112
Вероятность появления трещины Q(t) = 1 – P(t).
19
Таблица 2
15
0,0325
30
0,132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Анализ результатов расчета позволяет сделать вывод о том, что уже после 12 лет
эксплуатации вероятность появления усталостной трещины превышает допустимое значение с учетом реального рассеивания предела выносливости балки крана (линия 2 на
рис. 3). По истечении данного срока эксплуатации возникает необходимость проведения экспертизы промышленной безопасности, включающей инструментальный
анализ с последующим расчетом ресурса на
стадии развития усталостной трещины в
соответствии с алгоритмом методических
указаний.
После анализа результатов расчета
живучести конструкции (кривая 2 на рис. 1)
принимается решение о дальнейшей её эксРис. 3. Функция долговечности балки моста
плуатации. Если результаты расчета Q(t) с
учетом изменения σ -1D по коэффициенту вариации превышают значение долговечности 25
лет, то рассчитывать живучесть нецелесообразно (линия 3 на рис. 3).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. РД 09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору РФ.
2. РД 10-112-5-97. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истёкшим сроком
службы.
3. РД 24-112-5Р. Руководящий документ по оценке остаточного ресурса кранов мостового типа.
4. Краны мостовые электрические грузоподъемностью от 5 до 30т: техн. описание и инструкция по эксплуатации: 92.000.000 ТО. - 1994.
5. Когаев, В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени / В.П. Когаев. – М., 1980.
6. Махутов, Н.А. Методические аспекты оценки остаточного ресурса оборудования потенциально опасных
промышленных объектов / Н.А. Махутов // Безопасность труда в промышленности. – 2002. - № 11.
7. Биргер, И.А. Расчет на прочность деталей машин / И.А. Биргер, Б.Ф. Шор, P.M. Шнейдерович. – М.:
Наука, 1966.
8. Справочник по кранам / под ред. М.М. Гохберта. – М.: Наука, 1988. – Т. 1.
Материал поступил в редколлегию 12.07.07.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 621. 165: 621.438
И.Г. Гоголев, А.М. Дроконов, А.Д. Николаев
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ
УПОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ТУРБОМАШИН
Рассмотрены основные условия обеспечения надежности работы упорных подшипников скольжения
турбомашин. Представлена система автоматического регулирования осевого усилия, действующего на ротор турбомашины, с электрическим думмисом.
Упорный подшипник любой турбомашины является одним из необходимых ее узлов. Его назначение – уравновесить осевое усилие, действующее на ротор вдоль его оси
вращения, и обеспечить достаточные зазоры между вращающимся ротором и неподвижным статором. Вместе с тем различные конструкции упорных подшипников паровых и
газовых турбин до настоящего времени остаются не вполне надежными. Аварийность их
значительно выше, чем у опорных подшипников. Выход упорного подшипника из строя
приводит, как правило, к серьезным повреждениям проточной части турбомашины с последующими длительными ее остановками. Поэтому обеспечение надежности работы
упорных подшипников турбомашин является актуальной проблемой.
В современных стационарных турбоблоках различного назначения широко применяются упорные подшипники скольжения сегментного типа с самоустанавливающимися
упорными колодками (рис.1). Их принцип работы и разнообразные конструкции детально
представлены в литературе [2, 3, 4].
а)
б)
Рис. 1. Подшипники скольжения: а – упорный; б – упорно-опорный; 1 - крышка корпуса подшипника; 2 – переднее и заднее установочные кольца (каждое из 3 сегментов); 3 –
разъемная сферическая обойма; 4 – разъемный сферический вкладыш; 5 – вал; 6 – рабочая
упорная колодка; 7 – упорный диск (гребень); 8 – установочная (нерабочая) упорная колодка; 9 – кольцо из 2 половин; 10 – кольцо; 11 – маслоудерживающий баббитовый поясок; 12 –
установочный болт
В данной статье, не претендуя на всеобщность рекомендаций, авторы формулируют
наиболее важные требования, выполнение которых должно способствовать повышению
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
надежности и долговечности работы упорных подшипников скольжения турбомашин. К
их числу можно отнести:
- выбор оптимального варианта конструктивных параметров при проектировании;
- высокое качество изготовления, сборки и монтажа;
- строгое соблюдение инструкций по эксплуатации турбоблоков;
- разработку и внедрение систем автоматического регулирования осевого усилия,
действующего на ротор.
Рассмотрим кратко каждое из указанных условий.
1. При проектировании упорного подшипника конструктор должен выбрать вариант
конструкции, отвечающий теории гидродинамической смазки. Прежде всего требуется
обеспечить основные характеристики работоспособности подшипника. К ним относятся:
- расположение упорного подшипника в непосредственной близости к опорному
подшипнику или в комбинации с ним;
- среднее удельное давление на упорные колодки p ср ≤ 2 МПа (с учетом возможной
перегрузки подшипника из-за быстрого повышения нагрузки турбомашины, отложений в
проточной части, износа лабиринтовых уплотнений, повышения температуры масла
и т. д.);
- средняя окружная скорость U ≤ 65 м/с;
- температура масла на входе в подшипник Tвх ≥ 308 К и на выходе - Tвых ≤ 343 К;
- повышение температуры масла в подшипнике ∆T ≤ 15 К;
- минимальная толщина масляного слоя у выходной кромки упорной колодки
hmin ≥ ymax + 0,01 мм (здесь y max - прогиб упорного диска); следует иметь в виду, что при
малом значении hmin под колодкой проходит небольшое количество масла, которое сильно
нагревается (до 343 К), что может привести к расплавлению баббитовой заливки;
- разбег ротора, т.е. осевое перемещение упорного диска между рабочими и установочными колодками в нерабочем режиме турбомашины, в пределах от 0,5 до 0,65 мм (не
должен ограничивать поворот упорных колодок).
Наряду с изложенным надежность упорных подшипников турбомашин, в соответствии с требованиями ГОСТ 30546.1 – 98 к стационарным установкам, должна быть обеспечена и в условиях сейсмических воздействий, представляющих собой процессы, определяемые спектральными характеристиками амплитуд ускорений и перемещений точек поверхности земли, интенсивность которых зависит от высоты расположения агрегата над ее
уровнем. Основным требованием, предъявляемым к конструкции турбоблока при сейсмическом воздействии, является обеспечение его работоспособности при длительности землетрясения более 1 мин. При этих условиях эксплуатации сумма рабочих и динамических
нагрузок (от действия собственной массы ротора вследствие различных по амплитуде колебаний земной коры) в упорных подшипниках не должна превышать допускаемые давления на упорные сегменты.
В упорном подшипнике скольжения сегментного типа основными элементами являются рабочие и установочные самоустанавливающиеся упорные колодки (рис.1, 2). Их
принцип работы и конструктивные параметры практически одинаковы.
Колодки выполняются, как правило, из бронзы или меди с антифрикционной заливкой баббитом (рис.2 а). Отмечается малая температурная разность по толщине колодки и
лишь незначительная ее деформация.
Возможно также применение слоеной упорной колодки, в которой на стальном основании с каналами для охлаждения припаяна тонкая медная пластина с баббитовой заливкой (рис.2 в) [3, 4].
Находят применение упорные колодки без баббитовой заливки [4].
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Толщина баббитовой заливки (порядка 1,5 мм) не должна превышать минимальный
осевой зазор между ротором и статором во избежание их задевания в случае выплавления
баббита.
б)
в)
а)
г)
д)
Рис. 2. Упорные колодки (стрелкой показано направление вращения упорного диска): 1 – упорная колодка; 2 – упорное кольцо; 3,4 – качающиеся сухари
Следует отметить, что применение баббитовой заливки в упорных колодках обусловлено в основном тем, что при сильном увеличении осевого усилия на ротор ее быстрое выплавление создает резкий осевой сдвиг ротора, который используется как сигнал
для системы защиты по осевому сдвигу к остановке турбомашины. При отсутствии баббитовой заливки и повышенной осевой нагрузке будет происходить медленный износ
бронзы и, следовательно, постепенное осевое перемещение ротора, что практически исключает защиту турбомашины по осевому сдвигу.
Практика показывает, что только при определенных соотношениях конструктивных
параметров упорных подшипников может быть обеспечена их надежная работоспособность. Рассмотрим рекомендуемые пределы применяемых значений основных геометрических параметров упорных колодок, которые следует считать близкими к оптимальным.
Радиальные размеры упорного подшипника зависят от среднего радиуса кольца
упорных колодок R, м (рис.2 а). Его величина для заданного числа оборотов ротора турбомашины n, c −1 , определяется пределами допустимой окружной скорости U , м / с , т.е.
R = U 2πn .
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Длина упорной колодки вдоль радиуса l находится по отношению R l , которое
принимается в пределах от 1,5 до 2. При этом отношение внутреннего радиуса колодки R1
к внешнему радиусу R2
( R l ) − 0,5
R1 R2 =
= 0,5...0,6.
( R l ) + 0,5
Необходимо помнить, что уменьшение радиальных размеров подшипника обусловливает увеличение удельных нагрузок на колодки, уменьшение толщины масляного слоя
hmin и снижение надежности.
Относительная ширина B = B l и центральный угол θ упорной колодки при принятых размерах зависят от числа колодок z и расстояния между смежными колодками ∆ k .
Оптимальное число колодок z opt = 6...8 , а зазор ∆ kopt должен обеспечить достаточное охлаждение разогретого масла, покидающего масляный клин конкретной колодки и затем
поступающего под последующую колодку. Из опыта B ≈ 1,0 , и степень заполнения кольца упорными колодками β opt = ( zB 2πR) opt ≈ 0,6 .
Относительная толщина упорной колодки hopt = (h l ) opt ≈ 0,5 позволяет свести до
минимума деформацию колодки, обусловленную наличием градиента температуры по ее
толщине.
Для реализации в упорных подшипниках скольжения сегментного типа принципа
гидродинамической смазки необходимо выбрать соответствующий способ и место расположения опоры колодки. Известны конструкции с опорой на штифт и на ребро качения.
Согласно опытным данным, предпочтительнее опора колодки на ребро качения 0′0′′ , расположенное параллельно выходной кромке 010 2 на расстоянии t ≈ 0,4 B от нее (рис.2 а).
При этом колодка меньше деформируется, при ее повороте обеспечивается одинаковый
минимальный зазор hmin на длине выходной кромки.
Надежность упорного подшипника существенно зависит от материала и конструкции упорного диска (гребня), хотя он является элементом ротора (рис.1). Материал гребня
должен обладать достаточно высокой твердостью, а его размеры должны обеспечивать
незначительный по величине максимальный прогиб диска y max , определяющий минимальную толщину масляного слоя между выходной кромкой колодки и гребнем hmin .
Упорный диск 7 обычно посажен на шпонке на вал и удерживается в осевом направлении двумя полукольцами 9, на которые посажено кольцо 10 в горячем состоянии. Чаще
всего диск имеет одностороннюю втулку, однако при консольном его расположении
предпочтительнее двухсторонняя втулка, снижающая вероятность поломки вала (рис.1)
[2].
Конструкция упорного подшипника должна быть приспособлена к равномерному
распределению осевого усилия между колодками. Для этого в качестве опор упорных колодок могут использоваться: разъемный вкладыш со сферической поверхностью (рис.1),
пружинное кольцо (рис.2 г) или кольцевая выравнивающая система из сухарей (рис.2 д)
[3]. В этих случаях сохраняется параллельность линий радиального сечения гребня и всех
колодок при прогибе ротора [4].
При использовании пружинных колец их прогиб не должен выходить за пределы упругих деформаций. Для повышения чувствительности выравнивающей системы желательно выдерживать соотношения a = a1 , b = b1 (рис.2 д).
Во избежание «сухого» и «полусухого» трения рабочих поверхностей необходимо
обеспечить постоянное заполнение камер, в которых расположены упорные диск, рабочие
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
и установочные колодки. Для этого масло под давлением в системе смазки турбомашины
подается вовнутрь камер, затем поступает на рабочие поверхности и сливается в картер
подшипника через отверстия в верхней части камер. Для уменьшения утечек масла из камер радиальные зазоры между валом и корпусами камер уплотняются маслоудерживающими баббитовыми поясками (зазоры: вверху – 0,9…1,5 мм, внизу – 0,25…0,3 мм при
одинаковых боковых) [2,4].
Для контроля состояния упорного подшипника в колодках следует установить термопары и датчики давления, на сливе масла из камер рабочих и установочных колодок –
термометры. Термопары и датчики давления располагаются в баббитовой заливке на
среднем радиусе R и соответственно на расстоянии 4…5 мм и 0,4 B от выходной кромки. В
качестве первичного импульса в системе защиты упорного подшипника предпочтительнее
и надежнее использовать гидродинамическое давление в смазочной пленке [5]. Его падение до нуля при неизменном осевом усилии на работающем подшипнике может произойти только в случае прекращения жидкостного трения (независимо от причины нарушения
процесса). В свою очередь, температура металла колодки не является однозначным критерием нормальной работы подшипника, так как для различных конструкций подшипников
оказываются разными ее значения, при которых прекращается процесс гидродинамического трения.
2. При изготовлении упорных подшипников требуется обеспечить высокое качество
работ в соответствии с конструкторской и технологической документацией.
В частности, толщина упорных колодок h не должна различаться более чем на
0,01…0,15 мм, в противном случае могут возникать перегрузки более толстых колодок с
возможным выплавлением баббитовой заливки. Не допускается отслоение заливки от тела
колодки. Входные кромки всех колодок должны иметь одинаковый профиль, предпочтительно в виде прямоугольного скоса ( a = 0,1B, b = 0,04a ) со скруглением радиусом
r = 0,4a (рис. 2 б).
Упорный диск выполняется с параллельными торцевыми рабочими плоскостями (без
конусности), перпендикулярными к оси вращения ротора и тщательно полированными.
Не допускается наличие забоин, царапин, выбоин, рисок и других дефектов. По окружности и торцам диска допускается бой не более 0,03мм.
3. При сборке и монтаже упорного подшипника скольжения необходимо обеспечить:
- правильность установки подшипника, выдерживая заданные осевые зазоры между
ротором и статором турбомашины за счет соответствующего изменения толщины установочных колец 2 (рис.1);
- свободное перемещение упорного диска между рабочими и установочными колодками (разбег ротора) и самоустанавливаемость каждой упорной колодки;
- одинаковость натира гребнем всех упорных колодок; прилегание колодок и гребня
не менее 0,75 площади поверхности баббитовой заливки;
- самоустанавливаемость сферической опоры, правильность установки стопорных
болтов, ограничивающих проворачивание сферического вкладыша (зазор по торцу болта –
не менее 3 мм, по цилиндрической поверхности – не менее 1,5…2 мм); при этом следует
создать максимально полное прилегание сферических поверхностей вкладыша и обоймы
за счет шабровки только обоймы (рис.1);
- непрерывную подачу масла в подшипник и слив его в картер подшипника;
- радиальные зазоры маслоудерживающих поясков в камерах рабочих и установочных колодок.
4. В процессе эксплуатации турбомашины надежность упорного подшипника достигается обязательным выполнением всех инструкций и предписаний завода-изготовителя.
При этом необходимо обеспечивать нормальную работу системы смазки турбомашины
(главного масляного насоса, маслоохладителей, системы очистки масла и т.д.), регулярно
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
промывать проточную часть турбомашины от засоления и других отложений, очищать
маслопроводы. Важен постоянный контроль состояния упорного подшипника по гидродинамическому давлению на упорных колодках, температуре металла колодок и масла на
сливе из камер подшипника.
Масло должно быть хорошо очищено от механических примесей. Количество масла,
подаваемого в подшипник, должно быть оптимальным для поддержания температурных
условий (завышенный расход масла увеличивает потери энергии на трение в подшипнике).
Давление масла в подшипнике должно быть таким, чтобы исключить возможность
вскипания с выделением растворенного в масле воздуха, которое может привести к нарушению сплошности масляной пленки между колодками и диском.
5. Оснащение турбомашины специальной системой автоматического регулирования
осевого усилия, действующего на ротор, является перспективным и достаточно результативным способом повышения надежности упорных подшипников в широком диапазоне
режимов работы турбомашины. Такая система должна поддерживать осевое усилие, действующее на ротор, в строго заданных пределах, воспринимая его отклонения от расчетных значений в процессе эксплуатации турбоблока [1].
Наибольший эффект может быть достигнут с использованием в системе регулирования специального электромагнитного думмиса, что позволяет реализовать практически
любые заданные динамические свойства. Функциональная схема предлагаемой системы
показана на рис.3.
Датчик давления 2 выполняется в виде емкостного преобразователя перемещения. Он
закрепляется в упорных колодках и регистрирует
изменение гидродинамических параметров масляного клина. Сигнал датчика давления после сравнения с заданием (задающее устройство 3) поступает
Рис. 3. Функциональная схема сисна регулятор 4 , который выполнен в виде электемы автоматического регулироватронной схемы. При этом возможна цифровая реания осевого усилия на ротор турболизация закона регулирования. Далее источник тока
машины: 1 – ротор турбомашины;
2 – датчик осевого усилия; 3 – за5, управляемый регулятором 4 , питает электромагдающее устройство;4 - регулятор;
нит 6. Незначительные осевые перемещения ротора
5– источник питания; 6 - электротурбомашин позволяют выполнять электромагнит с
магнит
небольшим осевым зазором δ , что обеспечивает
достаточно высокие его электромеханические свойства.
Для изучения характеристик электромагнитного думмисного устройства в БГТУ
создан экспериментальный динамический стенд. Исследован ряд опытных образцов электромагнита. Ниже приведены некоторые результаты исследования электромагнитного
думмиса с магнитом чашечного типа (рис. 4 а).
Он состоит из внутреннего 1 и внешнего 2 колец сердечника, катушки 3 и якоря 4.
Катушка размещается в сердечнике магнита, а якорь крепится на валу турбомашины по
возможности близко к упорному диску. Осевое усилие, создаваемое электромагнитом,
притягивает якорь и соответственно компенсирует аэродинамическое осевое усилие, действующее на ротор турбомашины.
Характеристики электромагнитного думмиса получены расчетами на математической модели методом конечных элементов. Картина магнитного поля опытного образца с
осевым зазором δ = 2 мм при токе в катушке 4 А показана на рис.4 б.
Параметры электромагнитного думмиса (уровень магнитной индукции и сила электромагнита) графически проиллюстрированы на рис.5, из которого видно, что малогаба-
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ритный магнит простейшего типа может развивать компенсирующее усилие до 5 кН с быстродействием до 1с при допустимом уровне магнитной индукции в зазоре и отдельных
элементах сердечника. Результаты расчетов также показали, что величина развиваемого
электромагнитным думмисом усилия может быть увеличена до 60…80 кН и более при незначительном увеличении габаритов и усовершенствовании конструкции магнитного устройства.
а)
б)
Рис. 4. Опытный электромагнитный думмис: а – конструкция думмиса; б – магнитное поле
думмиса: 1, 2 – соответственно внутреннее и внешнее кольца сердечника; 3 – катушка; 4 –
якорь
а)
б)
Рис. 5. Характеристики опытного электромагнитного думмиса: а – распределение магнитной индукции по радиусу в зазоре думмиса при δ =2 мм; б – зависимость силы электромагнита от зазора при силе тока в катушке 5,66 А
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Таким образом, использование в практике энергомашиностроения предложенных
авторами методов проектирования узлов упорных подшипников, разработка высокоэффективной системы автоматического управления осевым усилием роторов и оснащение
такими комплексами турбомашин различной мощности и назначения открывают перспективы значительного увеличения их надежности и долговечности, так как существенно
снизятся потери энергии в подшипниках и затраты на их эксплуатацию и ремонт, повысятся маневренность и сейсмостойкость турбоблоков, что позволит промышленности получить огромный экономический эффект.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
Гоголев, И.Г. Аэродинамические факторы и надежность турбомашин / И.Г. Гоголев, А.М. Дроконов,
А.Е. Зарянкин. - Брянск: Грани, 1993.-168 с.
Жирицкий, Г.С. Конструкция и расчет на прочность деталей паровых и газовых турбин / Г.С. Жирицкий, В.А. Стрункин. – М.: Машиностроение, 1968. – 520 с.
Казанский, В.Н. Системы смазки паровых турбин / В.Н. Казанский. – М.: Энергия, 1974. – 224 с.
Трухний, А.Д. Стационарные паровые турбины / А.Д. Трухний. – М.: Энергоатомиздат, 1990.–640 с.
Ямпольский, С.Л. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на работоспособность упорных подшипников турбин, методы контроля их работы и защиты от аварийных повреждений / С.Л. Ямпольский// Энергомашиностроение. – 1965. – №7. – С. 17-22.
Материал поступил в редколлегию 29.01.07.
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 621.438
И.Г. Гоголев, А.М. Дроконов, Ю.И. Фокин, Т.А.Николаева
ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ НАПРАВЛЯЮЩИХ АППАРАТОВ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН
Рассмотрены условия работы направляющих аппаратов высокотемпературных газовых турбин. Предложены направления модернизации их конструкции, технологии изготовления и условий эксплуатации,
обеспечивающие увеличение межремонтного срока службы.
Современные газотурбинные установки (ГТУ) отличаются большим разнообразием
конструкций и типов, теплоносителей и назначений.
Напряжённость основных деталей ГТУ определяется их конструктивными различиями, технологией изготовления и условиями эксплуатации. При этом следует учитывать, что современные газотурбинные блоки за время службы претерпевают большое число быстропротекающих пусков и остановок, значительный период времени работают при
нестационарных режимах, что резко повышает нагрузки на детали установок.
К числу факторов, определяющих выбор конструкции и материалов для элементов
турбомашин, относятся рабочая температура деталей, уровень её неравномерности, характеристики видов топлива, степень маневренности энергоблоков.
Следует отметить особо тяжёлые условия работы направляющих аппаратов газовых
турбин, подвергающихся воздействию высоких термоциклических нагрузок. В отличие от
рабочих венцов, температура которых мало отличается от температуры теплоносителя при
стационарных режимах эксплуатации установок, отдельные направляющие лопатки (НЛ)
могут иметь температуру на 100…150 0 С выше средней температуры газа [2]. Так как НЛ
обладают достаточно большой площадью профиля, изменение температуры газа при пуске, останове и переходных процессах эксплуатации вызывает в них большие термические
нагрузки, которые налагаются на изгибающие напряжения высокого уровня. По этой причине для НЛ ГТУ характерны термоусталостные напряжения, способствующие образованию кромочных трещин.
Необходимо учитывать и следующее явление. При нестационарных режимах эксплуатации – резком изменении температуры рабочего тела – входные и выходные кромки
НЛ нагреваются значительно быстрее, чем средняя часть профиля, и поэтому оказываются
наиболее нагруженными участками. Температура входной и выходной кромок изменяется
практически одновременно с температурой газа (разность составляет несколько десятков
градусов). Наибольшие напряжения возникают в кромках со стороны выпуклой части лопаток (при пуске – напряжения сжатия, при останове – напряжения растяжения). Это создаёт нагружение ободов направляющего аппарата в местах концентрации, что также содействует образованию термоусталостных трещин (рис.1, 2).
Важно также учитывать, что для охлаждаемых лопаток характерны следующие процессы. При стационарном режиме эксплуатации ГТУ наблюдаются значительные температурные градиенты, постоянные во времени. В этих условиях происходит релаксация напряжений, что способствует прогрессирующему изгибу кромки сопловой лопатки, а при
высоких термических нагрузках и всего её профиля.
Кроме того, конструкциям многих образцов ободов направляющих аппаратов газовых турбин свойственны значительные концентрации напряжений от каналов, выполненных для монтажа НЛ и подвода к ним охлаждающего агента.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
а)
б)
в)
Рис. 1. Схема образования термической усталости в сопловых лопатках [3]:
а – после увеличения частоты вращения турбины (раскрутки); б – после снижения частоты вращения;
в – после повышения и понижения частоты вращения (с появлением трещин в лопатке)
Рис. 2. Последствия термической усталости в направляющем аппарате ГТУ:
1 – 8 – трещины в сегменте сопловых лопаток
В связи с изложенным увеличение моторесурса энергоприводных машин, например
работающих на компрессорных станциях магистральных газопроводов, является актуальной проблемой. Рассмотрим некоторые способы повышения эксплуатационной надёжности направляющих аппаратов (НА) высокотемпературных ГТУ.
1. Совершенствование конструкции направляющего аппарата.
1.1. С целью интенсификации теплообмена охлаждаемые каналы сопловых аппаратов целесообразно оснащать специальными вставками-дефлекторами, обеспечивающими
поперечное течение охлаждающего воздуха (рис.3).
Их назначение – прижать поток воздуха непосредственно к охлаждаемым поверхностям и уменьшить проходное сечение. При постоянном расходе охлаждающего агента и
турбулентном течении интенсификация достигается повышением плотности тока. Так,
при уменьшении дефлектором площади проходного сечения в 2 раза теплоотдача возрастает примерно в 2,4 раза [4]. Установка дефлектора также способствует большему использованию хладозапаса воздуха.
Коэффициенты теплоотдачи от стенок лопаток к охлаждающему агенту существенно
различаются на отдельных участках внутреннего обвода профиля (рис.4).
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Поэтому их целесообразно автономно оценивать для области входной
кромки (рис.3), каналов
вдоль спинки и вогнутой
части лопатки, зоны струйного охлаждения оребрённого участка 1, который
имеет такую конструкцию
с целью повышения локального
коэффициента
Рис. 3. Схема расположения участков и каналов охлаждения в сопло
теплопередачи
в области
вой лопатке дефлекторного типа [4]:
входной кромки, а также
1 – участок охлаждения входной кромки; 2 – участок охлаждения корыта и спинки лопатки; 3 – участок воздушной полости за кормой дезоны выходной кромки софлектора; 4 – участок выпускных каналов в выходной кромке; 5 – учапловой лопатки.
сток струйного охлаждения через перфорированную стенку дефлектоНа участке 5 (рис.3)
ра; 6 – ребра у входной кромки
контур спинки лопатки охлаждается через перфорированную стенку дефлектора. В области 3 профиля
смешиваются потоки охлаждающего воздуха, вытекающего в эту зону из
щелей,
расположенных
вдоль спинки, и вогнутой
части. Характер течения и
теплоотдачи на этом участке зависит от формы кормовой части дефлектора,
степени
конфузорности
предкромочного
канала
Рис. 4. Схема поля распределения коэффициентов теплоотдачи на
охлаждаемой
лопатки.
На
профиле сопловой лопатки со стороны охлаждающего воздуха [4]
данном участке целесообразно создание продольных рёбер жёсткости, увеличивающих теплосъёмную поверхность и
выполняющих роль турбулизаторов потока, что повысит интенсивность теплоотдачи в
3…5 раз [4]. Возможно с той же целью размещение в межрёберных каналах (на участке
между выпуклой и вогнутой частями профиля) выступов цилиндрической («штырьки»)
или конической («бугорки») формы, которые следует располагать по коридорной схеме.
Выполнение в выходных кромках профильных каналов зигзагообразной формы
обеспечит на рассматриваемом участке достаточно высокую интенсивность теплоотдачи
(рис. 5а). Придание таким каналам перекрещивающейся формы (рис. 5б) позволит дополнительно активизировать этот процесс.
Таким образом, можно рекомендовать применять комбинированный способ снижения теплонапряжённости выходной области как сопловых, так и рабочих лопаток: на
предвключенном к выходным кромкам участке располагать штырьковые турбулизаторы в
оребрённых каналах, а в зоне выходной кромки использовать одно из приведенных на
рис. 5 конструктивных решений.
Подобное конструктивное оформление области выходных кромок охлаждаемых
турбинных решёток следует выполнять и в лопатках, не оборудованных дефлекторами.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
а)
б)
Рис. 5. Схемы интенсификации теплосъёма в охлаждающих каналах выходных
кромок лопаток [4]: а – зигзаг-каналы; б – перекрещивающиеся зигзаг-каналы
В ряде случаев для интенсификации процесса охлаждения лопаточных профилей
следует, наряду с внутренним конвективным охлаждением, предусмотреть внешнее (плёночное) охлаждение их выпуклой поверхности.
1.2. С целью уменьшения теплоотвода от НЛ к ободу целесообразно уменьшать поверхность контакта между ними и как следствие корпусом турбины. Для этого в верхнем
и нижнем кольцевых поясах НА следует создать охлаждаемые полости А (рис.6). Данные
камеры желательно выполнить с несколько большими площадями, чем соответственно в
периферийном и корневом сечениях НЛ. Это будет способствовать лучшему демпфированию тепловых деформаций при термоциклическом изменении размеров кромок лопаток
при нестационарных режимах эксплуатации энергоблоков.
Рис. 6. Сопловая лопатка с простейшей формой охлаждения: 1 – верхняя полка; 2 – сопловая лопатка; 3 – охлаждающий канал; 4 – рёбра со штырьками; 5 – каналы для
плёночного охлаждения спинки лопатки; 6 – нижняя полка
32
Кроме того, прокачка воздуха
через камеры внешнего и внутреннего обводов НА способствует их охлаждению. Хладоагент выходит из камер через отверстия диаметром
1,5…2,0 мм, выполненные за выходными кромками лопаток под углом
20 … 300 к внешней поверхности проточной части, что способствует как
снижению концентрации напряжений
в ободах НА [2], так и уменьшению
деформации основного газового потока.
1.3. Для снижения теплоотвода в
области корневой и периферийной
воздушных камер А (рис. 6) ободы
оборудуются полками 1 и 6 из жаропрочной стали. Тепловое сопротивление стыков этих полок с корпусом
турбины и НЛ существенно сократит
теплоотвод и как следствие снизит
тепловые напряжения в экстремаль-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ных термоциклических зонах газоподводящего тракта ГТУ.
1.4. Одним из эффективных способов поддержания равномерного температурного
поля вдоль профиля охлаждаемой лопатки, работающей при переменных режимах эксплуатации, является оборудование её устройством, описанном в а.с. 1464586 [1].
Предложенный принцип стабилизации температурного поля заключается в следующем. Охлаждаемая лопатка газовой турбины (рис. 7а) содержит перо, имеющее каналы К
для поступления охлаждающей среды и её выхода.
По поверхности 5 внутренней полости пера лопатки 1 консольно закреплены пластины 3 из материала с памятью формы, свободные концы 4 которых отогнуты к поверхности 5. При режимах с пониженной температурой газа перед турбиной охлаждающая
среда проходит по каналу 2, охлаждая перо 1. При этом свободные концы 4 пластин 3 отогнуты к внутренней поверхности 5 (рис. 7б). При увеличении температуры газа перед турбиной температуры пера и пластин увеличиваются. В материале пластин происходит мартенситное превращение, их свободные концы отходят от внутренней поверхности , дополнительно турбулизуют охлаждающую среду, повышая эффективность охлаждения лопатки (рис. 7в). Аналогичный эффект наблюдается при появлении локального перегрева в
какой-либо точке сопловой лопатки, например при попадании на её поверхность конденсата из камеры сгорания и др.
а)
б)
в)
Рис. 7. Охлаждаемая лопатка газовой турбины
2. Совершенствование технологического процесса изготовления НА. Используемые
для НА жаропрочные материалы после изготовления изделия следует покрывать специальным теплозащитным составом, который для уменьшения температуры металла должен
обладать низкой теплопроводностью, малой плотностью, высокой отражательной способностью и выдерживать циклические нагрузки.
Для изготовления НА применяют сплавы на никелевой основе: ЖС3, АНВ-300,
ЖС6-К, ЖС6У и др., - а также сплав ЛК4 на кобальтовой основе (преимущественно для
сопловых лопаток второй ступени турбины).
Кобальтовые сплавы (Х40,Х45,MAR-M-509 и др.) применяются для НЛ турбин
США в связи с их жаропрочностью, обусловленной повышенным содержанием хрома, а
также с учётом того, что при температуре 11000 С литые кобальтовые сплавы не уступают
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
по жаропрочности литым сплавам на никелевой основе.
Жаропрочный материал с покрытием представляет собой композит, термическая обработка которого должна быть оптимальной для каждой составляющей.
Процесс термообработки НА с покрытиями, обеспечивающими защиту металла от
высокотемпературной коррозии, тепловых нагрузок и увеличение его износостойкости,
состоит из трёх стадий: термообработки перед нанесением покрытия, диффузионного отжига и восстановительной стадии термообработки.
Термическую обработку следует провести перед нанесением электронно-лучевого
покрытия, выполнив закалку с одноступенчатым старением. Так, для сплава
ХН70ВМТЮФ (ЭИ826) можно рекомендовать следующий режим термической обработки:
1180 0С – 6 ч, 800 0С – 10 ч. После этого наносится покрытие, далее осуществляется отжиг: при 1050 0С – в течение 6 ч, 1000 0 С – 1 ч, 850 0С – 15 ч [2].
Диффузионный отжиг следует выполнять с учётом конкретного состава покрываемого сплава. Восстановительная термообработка лопаток с покрытием должна обеспечить
необходимые структуру и свойства состава покрытия без ухудшения свойств основного
металла.
В качестве теплозащитных можно использовать двухслойные покрытия толщиной
0,3 мм, наружный слой которых состоит из окиси циркония (ZrO 2 ), а в качестве металлического связующего подслоя наносится сплав Со – Сr – Al – Y (содержание хрома – 20 %)
путём его электронно-лучевого осаждения в вакууме. Это обеспечит 5 – 6-кратное повышение долговечности материала при уровнях термического напряжения 200…500 МПа,
что резко увеличит межремонтный ресурс газовпускного тракта турбоагрегата [2].
3. Оптимизация режима работы камеры сгорания. Термические напряжения в НА
ГТУ выше, чем в рабочих лопатках, так как они непосредственно воспринимают поток
газов из камеры сгорания, в котором может быть несгоревший конденсат (это указывает
на необходимость качественного регулирования процесса горения).
Температурное поле за камерой сгорания определяется характером подвода вторичного воздуха и организацией сжигания топлива в первичной зоне. С точки зрения надёжности НА и рабочего колеса наилучшим следует считать изменение температуры по длине
лопаток, при котором температура газов к корневому сечению лопаток уменьшается [3].
В период пуска ГТУ следует предусмотреть возможность подачи в камеру сгорания
определённого количества воды с целью снижения значительных «забросов» температуры
и уровня неравномерности температур в НА, наблюдающихся при пусковых режимах.
Таким образом, предложенные конструктивные и технологические решения, а также
рекомендуемые условия эксплуатации позволят в значительной степени улучшить тепловое состояние направляющих аппаратов высокотемпературных ГТУ при нестационарных
режимах, что существенно повысит работоспособность и эффективность энергомеханического оборудования, увеличит межремонтные сроки его работы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А.с. 1464586 РФ. Охлаждаемая лопатка газовой турбины / А.М. Дроконов, Ю.И. Фокин, В.В. Тарасов. опубл. 8.08.88.
2. Гецов, Л.Б. Материалы и прочность деталей газовых турбин / Л.Б. Гецов. – М.: Недра, 1996. – 591с.
3. Скубачевский, Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчёт деталей / Г.С. Скубачевский. – М.: Машиностроение, 1981. – 550с.
4. Теплопередача в охлаждаемых деталях газотурбинных двигателей / В.И. Локай, М.Н. Бодунов, В.В. Жуйков, Д.В. Щукин. – М.: Машиностроение, 1993. – 228с.
Материал поступил в редколлегию 26.03.07.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 621.1.016
С.А. Кондаков
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ОПТИМАЛЬНЫЕ
РАЗМЕРЫ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА
Рассмотрен метод оптимизации геометрических размеров теплообменного аппарата. Получены
уравнения, позволяющие оценить влияние теплогидродинамических характеристик поверхностей теплообмена, температур и расходов теплоносителей, суммарной мощности, расходуемой в теплообменнике, на его
размеры.
Оптимизация теплообменного аппарата – многоэтапный процесс. Оптимизируемые
параметры, методы достижения оптимума, способы реализации оптимальных параметров
различны на каждом этапе.
Начальные этапы оптимизации осуществляются при тепловом и гидравлическом
расчетах, когда выбираются параметры поверхностей теплообмена и в основном определяется конструкция теплообменного аппарата. Обычно минимизируются капитальные затраты и затраты на эксплуатацию аппарата. Целевой функцией являются суммарные затраты энергии на перемещение теплоносителей в аппарате заданного объема или масса
(объем) матрицы теплообменника при заданных суммарных энергетических затратах.
Заключительные этапы оптимизации осуществляются на уровне установки, в которую теплообменный аппарат входит как составная часть. Критерий оптимальности зависит от назначения установки. Определяются оптимальный режим работы теплообменного
аппарата при изменяющихся параметрах установки и окружающей среды, способы и
средства регулирования теплообменника.
В установке, состоящей из многих разнородных элементов, роль теплообменных
аппаратов может быть невысокой, но многоэтапная оптимизация теплообменника обязательна: эффективность установки определяется качеством каждого элемента, входящего в
нее.
Оптимизация, проводимая на высоком уровне, не меняет результаты, полученные
на предыдущих этапах, но увеличивает число и жесткость требований к конструкции и
режимам работы теплообменного аппарата.
В статье рассматривается метод оптимизации размеров теплообменного аппарата
при условии, что тип поверхностей теплообмена в нем выбран, известны тепловая мощность аппарата, расходы теплоносителей и их температуры на входе в теплообменник.
При использовании метода « ε − NTU » [1, 2] для решения поставленной задачи
исходными являются уравнение теплопередачи
Q = ε Wmin ∆T0 ,
уравнение мощности, расходуемой на движение теплоносителей,
1
1
N =
∆ p1W1 +
∆ p2 W2 ,
ρ1c p1
ρ 2 c p2
где Q – теплоотвод в теплообменнике; ε – коэффициент эффективности теплообменника; Wmin – наименьшая из величин теплоемкостей потоков теплоносителей (произведение массового расхода теплоносителя G и его удельной теплоемкости c p ); ∆T0 –
максимальная разность температур теплоносителей в теплообменнике; N – суммарная
мощность, расходуемая на перемещение теплоносителей; ρ, c p – плотность и средняя теплоемкость теплоносителя; ∆ p – потери давления в каналах теплообменника; W – теплоемкость потока теплоносителя.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
В общем виде коэффициент эффективности теплообменника может быть представлен следующим образом:


W
ε = f  NTU , min , схема движения потоков  .
Wmax


кF
– число единиц переноса тепла; к – коэффициент теплопереWmin
дачи; F – площадь несущей (гладкой) поверхности теплообмена.
Без учета термического сопротивления стенки, разделяющей теплоносители, величина
1
V
V
кF =
=
= ,
1
1
1
1
R
+
+
α1F1 α 2 F2
α1 β1 α 2 β 2
где F1 , F2 – площади поверхностей теплообмена; α1 , α 2 – коэффициенты теплоотдачи в теплообменнике, приведенные к соответствующим площадям поверхностей тепF
F
лообмена; β1 = 1 , β 2 = 2 – коэффициенты компактности поверхностей теплообмена;
V
V
1
1
; V – объем матрицы теплообменника.
R=
+
Здесь NTU =
α1 β1
α2 β2
V = NTU ⋅ R ⋅ Wmin .
Коэффициенты теплоотдачи в теплообменнике могут быть выражены как [3]
n
α1 = C1′u1n =
(1)
n
C1′  W1  n
W 

 l , или α1 = C1  1  l n ;
n
c p1  V 
 V 
f
f
C W 
W 
α 2 = C2′u = f 2  2  Lf , или α 2 = C2  2  L f .
cp 2  V 
 V 
Здесь u1 , u 2 – массовые скорости теплоносителей перед фронтом теплообменниC
C
ка; l , L – длины матрицы теплообменника по ходу теплоносителей; C1 = n1 , C2 = f 2 –
c p1
c p2
коэффициенты пропорциональности.
1
1
.
Тогда R =
+
n
f
 W2 L 
 W1l 
C2 β 2 
C1 β1 


 V 
 V 
При заданных тепловой мощности и расходах теплоносителей, выбранных типе теплообменного аппарата и параметрах поверхностей теплообмена размеры, объем матрицы
и масса теплообменника зависят от мощности, расходуемой на перемещение теплоносителей.
Представим потери давления в каналах теплообменника следующим образом [3]:
f
2
q
∆p1 =
C1′′lu 1q
∆p2 = C2′′Lu 2m =
q
C′′  W l 
W l 
= q1 l  1  , или ∆p1 = al  1  ;
c p1  V 
 V 
C2′′
cm
p2
m
m
W L 
W L 
L  2  , или ∆p2 = bL  2  ,
 V 
 V 
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
где a =
C1′′
c qp1
C2′′
, b=
– коэффициенты пропорциональности.
cm
p2
Суммарная мощность, расходуемая в теплообменнике, будет равна сумме мощностей N 1 и N 2 , необходимых для перемещения обоих теплоносителей в каналах теплообменника: N = N 1 + N 2 .
a
W l 
N1 =
V 1 
ρ1c p1  V 
N2 =
Величина R =
b
ρ 2 c p2
W L 
V 2 
 V 
q +1
m +1
W L 
, и 2 = 
V

1
n
ρ1c p1  q +1 
1
W l  ρ1c p1  N 1  q +1

, и 1 = 
 ;

V
 a  V 
n
 q +1
+
1
m
ρ 2 c p2  +1 



b
1
N  m +1
.
 2
 V 
1
f
ρ 2 c p2  m +1 
f
 m +1
.
(2)


N
N2
  1


C1 β1 
β
C


2
2

 b 
a
V
V








При проектировании теплообменного аппарата первоначально устанавливается
приемлемый диапазон изменения его основных теплогидродинамических характеристик
по обеим сторонам поверхности теплообмена. Одной из таких характеристик, которая во
многом определяет величину расходов на изготовление и эксплуатацию теплообменника,
является отношение мощности, расходуемой в теплообменнике, к объему его матрицы.
Уравнение, связывающее объем матрицы теплообменного аппарата с отношением
N / V , может быть получено из зависимости (1) после использования в ней выражения
(2):
NTU ⋅ Wmin
NTU ⋅ Wmin
.
+
V =
n
f
n
f
 ρ1c p1  q +1  N 1  q +1
 ρ 2 c p2  m +1  N 2  m +1
 


C1 β1 
C
β



2
2

 b 
a
V


 V 




(3)
Уравнение (3) позволяет определить оптимальные геометрические размеры теплообменника, соотношения
этих размеров, обеспечивающие требуемые значения гидродинамического сопротивления и суммарной мощности,
расходуемой в теплообменнике. С помощью этого уравнения можно оценить
влияние геометрических, тепловых и
гидродинамических характеристик поверхности теплообмена, температур и
расходов теплоносителей на размеры теплообменника и суммарную мощность.
В качестве примера на рис.1 и 2
представлены результаты расчета регенератора, выполненного из пластинчаРис. 1. Объем пластинчато–ребристого регенератото–ребристой поверхности теплообмена
ра: 1 – N=50 кВт; 2 – N= 75 кВт; 3 – N=100 кВт;
ПлР–1 [4].
N1/V=const
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Параметры теплоносителей: температура продуктов горения на
входе в теплообменник t 1 =464 оС, охлаждение продуктов горения в теплообменнике δ t 1 =228 оС, температура на
входе в теплообменник t 2 =30 оС, расход
продуктов горения G1 =24,7 кг/с, отношение W1 W2 =0,875.
Минимальная и близкие к
ней величины объема матрицы теплообменника определяют диапазон рациональных значений мощностей N 1
и N 2 , расходуемых на перемещение
теплоносителей, гидродинамических
сопротивлений ∆ p1 и ∆ p2 , а также
Рис. 2. Геометрические размеры пластинчато–
линейных размеров матрицы теплообребристого регенератора: 1 – N=50 кВт; 2 – N= 75 кВт;
менного аппарата.
3 – N=100 кВт
После определения объема матрицы и соответствующих ему значений N 1 V и N 2 V могут быть найдены линейные размеры:
1
1
1
1
 ρ 2 c p2  m +1  N 2  m +1 V
 ρ1c p1  q +1  N 1  q +1 V

 

.
l = 
=
;
L




 b 
a
V
W
W2

 V 
1


 

Из рис. 1 также следует, что с увеличением суммарной мощности N диапазон значений N 1 V и N 2 V , при которых достигаются близкие к минимальному значения объема V , расширяется.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кейс, В.М. Компактные теплообменники: [пер. с англ.]/ В.М. Кейс, А.Л. Лондон.–М.: Энергия, 1967.–
224 с.
2. Справочник по теплообменникам:.[пер. с англ.] в 2 т. /под ред. Б.С. Петухова [и др.].–М.: Энергоатомиздат, 1987.–Т.1.–560 с.
3. Кондаков, С.А. Определение затрат мощности и оптимальных размеров охладителя газа/ С.А. Кондаков,
В.Г. Герке, В.Н. Соченов// Физические процессы и явления, происходящие в теплоэнергетических установках: сб. науч. тр. – Брянск: БГТУ, 1997.– С.41–47.
4. Иванов, В.Л. Теплообменные аппараты и системы охлаждения газотурбинных и комбинированных установок: учеб. для вузов/ В.Л. Иванов [и др.]; под ред. А.И. Леонтьева.– М.: Изд–во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.–591 с.
Материал поступил в редколлегию 21.03.07.
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 629.4+621.333.025
Г.А. Федяева
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОГО МАНЕВРОВОГО ТЕПЛОВОЗА
С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ1
Представлены методика и результаты компьютерного моделирования режимов реализации предельных тяговых усилий асинхронным тяговым приводом перспективного маневрового тепловоза с автономным
инвертором напряжения и векторным управлением в скользящем режиме.
Отечественный парк маневровых тепловозов имеет высокую степень износа. За последнее десятилетие он практически не обновлялся (процент обновления − в среднем
0,3 % в год). Доля маневровых тепловозов составляет 30,6 % общего локомотивного парка
России, поэтому проектирование новых маневровых тепловозов с высокой реализацией
сил сцепления весьма актуально. Применение на тепловозах асинхронных тяговых двигателей (АТД) позволяет повысить реализуемые тяговые усилия. В рамках стратегии ОАО
«РЖД» по созданию и эксплуатации локомотивов нового поколения на 2005-2008 гг. намечены разработка и создание опытных образцов тепловозов с асинхронным тяговым
приводом (АТП).
На опытном образце маневрового тепловоза ТЭМ21, разработанном Брянским машиностроительным
заводом
(БМЗ)
совместно
с
Всероссийским
научноисследовательским и конструкторско-технологическим институтом подвижного состава
(ВНИКТИ МПС), используются асинхронные двигатели ДАТ305, питаемые от автономного инвертора тока (АИТ). В перспективе планируется производить тепловозы с питанием АТД от автономного инвертора напряжения (АИН), обладающего более высокими динамическими свойствами.
Исследование на стадии проектирования различных динамических режимов работы
привода, особенно аварийных и нестационарных, которые могут сопровождаться повышенными нагрузками как в электрической, так и в механической подсистемах привода,
наиболее целесообразно вести на основе компьютерного моделирования. Для уточненного анализа нестационарных режимов, например таких распространенных, как буксование,
одноосной или двухосной модели тягового привода [1] недостаточно, необходима электромеханическая модель тепловоза с учетом особенностей конструкции ходовой части и
перераспределения нагрузки по осям тепловоза в режиме тяги. Поэтому для расчета динамики механической подсистемы тепловоза использован программный комплекс (ПК)
«Универсальный механизм» (UM) [2]. Моделировалась механическая часть маневрового
тепловоза ТЭМ21. На тепловозе
применена двухосная тележка с
двухступенчатым рессорным подвешиванием и наклонными тягами,
модель которой (рис.1) входит в
общую модель тепловоза.
Для моделирования режимов
буксования и юза в четвертую версию ПК UM заложены аппроксимации кривой сцепления по методу
Д.К. Минова [3].
Электрическая часть моделиРис. 1. Модель тележки тепловоза ТЭМ21 в UM
ровалась в двух вариантах: с использованием программы расчета электромеханических процессов в тяговых электроприводах
________________________________________________________________________
1
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 05-01-00756.
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
локомотивов при нестационарных и аварийных режимах (ПРЭП) [4], разработанной в среде Delphi, и с применением ПК MatLab/Simulink (модели MatLab интегрируются в модели
ПК UM при помощи специального интерфейса).
Для обеспечения высоких динамических качеств в АТП применяются системы векторного управления. Существуют различные виды систем векторного управления, но в
самом общем случае их можно разделить на системы с классическими алгоритмами
управления (классические) и системы нового поколения, использующие методы разрывного управления.
Наибольшее распространение в современных электроприводах с классическим векторным управлением получили системы с поддержанием на заданном уровне вектора потокосцепления ротора Ψr. Векторное управление в данном случае основано на принудительной ориентации тока статора по потокосцеплению ротора. Это достигается путем пространственного разделения на взаимно перпендикулярные составляющие векторов тока и потокосцепления. Чтобы обеспечить такое разделение, необходимо при отработке алгоритма регулирования преобразовать трехфазную систему координат в двухфазную, перевести величины из
неподвижной системы координат во вращающуюся, сравнить полученные сигналы с заданными, выполнить коррекцию, а затем осуществить обратное координатное и двухфазнотрехфазное преобразование. В результате названных преобразований (с учетом необходимой
развязки контуров регулирования) удается получить независимые каналы управления моментом и скоростью, при которых система управления асинхронным приводом аналогична системе управления двигателем постоянного тока. В качестве силового преобразователя в рассмотренных системах векторного управления принято использовать автономный инвертор на
базе широтно-импульсной модуляции (ШИМ) (Pulse Width Modulation - PWM).
Иллюстрацией дальнейшего развития систем векторного управления может служить
современная разработка с использованием методов разрывного управления, впервые реализованная фирмой «ABB», и получившая в мировой практике название системы прямого управления моментом (Direct Torque Control - DTC). Такое управление является разновидностью
векторного управления, так как тоже использует информацию о векторе (модуле и угле) потока. Данные системы ввиду ряда характерных особенностей [5] наиболее предпочтительны в
тяговых электроприводах. Структуры прямого управления моментом также позволяют получать качественные динамические и статические показатели, но в отличие от классических
схем векторного управления не требуют преобразований во вращающуюся систему координат, а используют релейный принцип формирования управляющих сигналов. В качестве силового преобразователя в системах DTC обычно применяется автономный инвертор напряжения с пространственно-векторной модуляцией (Space Vector Modulation - SVM). В модели
перспективного маневрового тепловоза использована система DTC.
Принцип DTC поясним с помощью математической модели асинхронного двигателя в
неподвижных координатных осях α-β [5]:
Rs Lµ
dψ sα
R
ψ rα + U α ,
= − s ψ sα +
dt
σLs
σLs Lr
dψ sβ
dt
=−
RL
Rs
ψ s β + s µ ψ rβ + U β ,
σLs
σLs Lr
Rr Lµ
dψ rα
R
ψ sα − r ψ rα − pnωψ rβ ,
=
dt
σLs Lr
σLr
dψ rβ
dt
M =
=
Rr Lµ
σLs Lr
ψ sβ −
Rr
ψ + pnωψ rα ,
σLr rβ
Lµ
3
pn
(ψ sβψ rα − ψ sαψ rβ ),
2 σLs Lr
40
(1)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
где σ = 1 −
L2µ
- коэффициент рассеяния двигателя; Lµ- приведенная взаимная индукLs L r
тивность обмоток статора и ротора; Ls – собственная индуктивность обмотки статора; Lr –
приведенная собственная индуктивность обмотки ротора; Rs, Rr – активные сопротивления
обмоток статора и ротора соответственно; ψsα, ψsβ - потокосцепления обмоток статора;
ψrα, ψrβ - потокосцепления обмоток ротора; Uα, Uβ - напряжения статора; ω - скорость ротора; pn – число пар полюсов двигателя; М - электромагнитный момент двигателя.
Момент двигателя, вычисляемый при решении системы (1), пропорционален мнимой
части произведения векторов потокосцепления статора и ротора, или произведению их
модулей и значению синуса угла между ними. Модуль потокосцепления ротора меняется
медленно, так как постоянная времени ротора достаточно велика. Модуль потокосцепления статора, если рассматривать небольшой отрезок времени, можно принять постоянным. Поэтому управление электромагнитным моментом двигателя осуществляется в основном путем изменения угла между потокосцеплениями. Это достигается посредством
выбора вектора напряжения, вызывающего такое изменение положения потокосцепления
статора относительно потокосцепления ротора, которое обеспечивает необходимый знак
приращения электромагнитного момента и одновременно необходимый знак приращения
модуля потокосцепления. В каждом из шести секторов, на которые разбивается координатная плоскость, существует определенный набор векторов напряжения для всех возможных комбинаций требуемых знаков изменения модуля потокосцепления и момента
[6]. В результате, несмотря на то, что векторные преобразования в системе DTC отсутствуют, а используются только релейные регуляторы, вращение вектора потокосцепления
статора обеспечивается с требуемой частотой при поддержании модуля вектора потокосцепления на заданном уровне.
Поскольку непосредственное измерение момента и потокосцеплений связано с известными практическими трудностями (отсутствие достаточно простых и точных датчиков момента и потока), то необходимо косвенное измерение этих величин (вычисление
значений по модели). Модель асинхронного двигателя можно реализовать согласно уравнениям [6]
dψ s α
= U α − i sα R s ,
dt
dψ s β
= U β − i sβ R s ,
dt
3
M = p n (ψ sα isβ − ψ sβ isα ),
2
где isα, isβ - токи статора.
Так как сопротивление статора изменяется в функции температуры, модель для повышения точности целесообразно сделать адаптивной.
После получения информации о текущем состоянии проекций потокосцеплений на
оси α и β необходимо определить, в каком секторе находится вектор ψs. Сделать это можно разными способами: с применением логического автомата, FUZZY- логики, нейронной
сети [5].
Принятая для моделирования функциональная схема АТП тепловоза с системой прямого управления моментом представлена на рис. 2. Используется индивидуальное регулирование осей, схема DTC приведена для одной оси.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Входным сигналом для системы управления является свободная мощность на тягу
Рсв, которая на каждой позиции контроллера машиниста (КМ) вычисляется регулятором
мощности (РМ) дизеля дизель-генераторной установки Д-СГ (Д – дизель, СГ – синхронный генератор) и поступает в блок вычисления задания момента (БВМ).
Рис. 2. Функциональная схема АТП тепловоза
Заданный момент Мз получается путем деления свободной мощности на число осей
тепловоза и среднюю частоту вращения ωср роторов АТД, вычисляемую в блоке вычисления средней скорости (БВСС) (при наличии датчика скорости тепловоза следует делить на
скорость локомотива, приведенную к валу ротора, ωл). При пуске БВМ поддерживает значение момента на требуемом уровне (пуск при постоянном моменте), задается также темп
нарастания момента. После выхода на полную для данной позиции контроллера мощность
дизеля двигатель, работая при постоянстве мощности, автоматически переходит в режим
ослабления поля. Для определения требуемого потокосцепления сигнал ωср (ωл) подается
в блок вычисления задания потокосцепления (БВП), представляющий собой электронную
таблицу зависимости потокосцепления статора ψs от ωср (ωл) для данной позиции КМ (при
этом можно задать поток с учетом минимизации потерь). На участках без ограничения
скорости работает только контур момента (с защитой от буксования), и тепловоз разгоняется до установившейся скорости, при которой тяговый момент равен моменту сопротивления движению.
Если для определенного перегона требуется ограничить скорость заданным значением ωз, то по сигналу машиниста блоком логики (БЛ) подключается контур регулирования
скорости, и сигнал с выхода регулятора скорости (РС) становится входным для внутреннего контура момента. В этом случае БВМ ограничивает задание на момент, если оно становится больше предела по сцеплению или по мощности дизеля. Сформированные задания на момент (Мз) и потокосцепление (ψsз) подаются в блок DTC, в котором они сравниваются с фактическими значениями момента (М) и потокосцепления (ψs), вычисленными
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
адаптивной моделью двигателя (АМД). По сигналам рассогласования в блоках релейного
регулирования момента (РРм) и потока (РРп), представляющих собой трехпозиционное и
двухпозиционное реле соответственно, регулируются в скользящем режиме момент и поток двигателя.
В блоке АМД вычисляются поток статора (модуль и фаза вектора ψs) и момент по
введенной в него информации: токам двух фаз статора АТД, напряжению цепи постоянного тока и положению ключей АИН. Могут также вычисляться скорость АТД и частота
выходного тока АИН. Таким образом, модель АТД осуществляет организацию обратных
связей по регулируемым переменным в системе автоматического регулирования. По значению фазы вектора ψs блок вычисления сектора потока (БВСП) определяет, в каком из
секторов находится вектор ψs.
Далее сигналы с РРм, РРп и БВСП поступают в модуль быстродействующего логического автомата (БЛА), переключающего ключи автономного инвертора в зависимости
от оптимизации вектора выходного напряжения АИН по предельным отклонениям момента и потока статора. Частота коммутации ключей зависит от величины гистерезисного
допуска релейных регуляторов момента и потокосцепления. Для защиты от буксования
выполняется стабилизация скольжения колес, сигнал пропорционально-интегрального регулятора скольжения (РСк) подключается в БВМ при срабатывании защиты от буксования
для формирования Мз (при вычислении скольжения используется сигнал линейной скорости локомотива). Модель позволяет также выполнить пуск тепловоза под контролем регулятора скольжения с максимально возможной при данных условиях сцепления силой тяги.
Адекватность моделирования подтверждается удовлетворительным совпадением результатов, полученных в различных программных комплексах (UM-ПРЭП, UM-MatLab,
MatLab/Simulink/SimPowerSystems) на уточненных и упрощенных электромеханических
моделях, между собой, а также с данными, приведенными в литературе [6].
Маневровый тепловоз обычно работает с низкими скоростями, но часто при максимальных тяговых нагрузках. Поэтому целесообразным является моделирование режима,
когда до выхода на максимальную мощность разгон на 8-й позиции контроллера машиниста осуществляется под контролем РСк (с предельным по условиям сцепления Мз); далее
происходит переход к вычислению Мз делением свободной мощности на скорость и количество осей; по мере разгона автоматически реализуется режим ослабления поля. В качестве примера приведены результаты моделирования в UM-MatLab разгона маневрового
тепловоза с составом массой 2000 т на 8-й позиции контроллера машиниста при использовании тяговых двигателей ДАТ305 (рис. 3, 4). Потенциальный коэффициент сцепления
(рис. 3) в ПК UM ступенчато снижается с 0,33 до 0,1 в интервале времени 9…14 с. Графики электромагнитного момента (М) и линейной скорости на ободе правого колеса (Vк)
приведены для третьей оси четырехосного тепловоза; Vл – скорость тепловоза, t - время.
При ухудшении условий сцепления РСк автоматически снижает задание на момент
так, чтобы сохранить скольжение на заданном уровне (2,2 %). При пуске под контролем
РСк реализуется максимально возможная сила тяги каждой оси (и тепловоза в целом), но
при хороших условиях сцепления из-за неравномерного распределения вертикальных нагрузок двигатели наиболее нагруженных осей оказываются перегруженными по току (рис.
4). Графики электромагнитного момента (М) и тока (I) приведены для первой (1) и четвертой (4) осей.
Итак, разработана электромеханическая модель перспективного маневрового тепловоза с векторным управлением АТП, позволяющая рассчитывать динамические нагрузки в электрической и механической подсистемах локомотива при нормальных и нестационарных режимах.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Рис. 3. Результаты моделирования разгона тепловоза
при ухудшении условий сцепления
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
IC
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Рис. 4. Результаты моделирования разгона тепловоза
Анализ результатов компьютерного моделирования позволяет сделать следующие выводы:
1. В процессе разгона тепловоза ТЭМ21 с составом разница вертикальных нагрузок первой
и четвертой осей достигает 4 т.
2. Система векторного управления с регулятором скольжения позволяет при различных
профилях и состоянии пути реализовать использование потенциальных условий сцепления на
уровне свыше 90 %, но при пуске в хороших условиях сцепления и реализации максимальных тяговых усилий наблюдаются перегрузки по току АТД первой и четвертой осей до 25…30 %.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Федяева, Г.А. Математическое моделирование электромеханических процессов в асинхронном тяговом
приводе тепловоза ТЭМ21/Г.А. Федяева, В.Н. Федяев//Вестн. ВНИИЖТ. – 2005.- № 6. – С. 39-45.
Погорелов, Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел/Д.Ю. Погорелов. – Брянск: БГТУ,
1997. - 156 с.
Минов, Д.К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей/ Д.К.
Минов. - М.: Транспорт, 1965. - 267 с.
Федяева, Г.А. Программный комплекс для расчета электромеханических процессов в тяговых электроприводах локомотивов при нестационарных и аварийных режимах/Г.А. Федяева, В.Н. Федяев//Вестн.
БГТУ. - 2004. - № 2.- С. 117-123.
Козярук, А.Е. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов/А.Е. Козярук, В.В. Рудаков; под ред. А.Г. Народицкого. – СПб.: С.-Петерб. электротехн.
компания, 2004. - 128 с.
Козярук, А.Е. Системы прямого управления моментом в частотно-регулируемых электроприводах
переменного тока/А.Е. Козярук, В.В. Рудаков; под ред. А.Г. Народицкого. – СПб.: С.-Петерб. электротехн. компания, 2005. - 100 с.
Материал поступил в редколлегию 20.07.07.
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
УДК 004.651.4
В.К. Гулаков, А.О. Трубаков, Е.О. Трубаков
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
МНОГОМЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ
Рассмотрена проблема выбора и использования многомерных структур данных в качестве основы
системы хранения многомерной информации. Исследовано реальное быстродействие часто используемых
алгоритмов. Даны рекомендации по выбору многомерной структуры при определенных начальных условиях.
Современный подход к хранению и обработке данных сводится к построению некоего хранилища данных предприятия с последующей обработкой накопленной информации
и решений с целью выбора наиболее эффективной стратегии дальнейшего развития. Если
рассматривать некоторую коммерческую организацию-гигант, то данные о клиентах,
предлагаемых товарах и решениях могут занимать сотни и тысячи гигабайт. Информация
подобного плана изначально имеет многомерную структуру, поэтому встает вопрос о том,
какие из существующих алгоритмов наиболее применимы в том или ином случае.
Многомерные структуры хранения информации – наиболее динамически развивающаяся область. В последнее время появилось много разных алгоритмов и методов [5,9].
Однако в отечественной литературе данных по этому вопросу не так уж и много. К тому
же чрезвычайно сложно выполнить сравнительный анализ и оценку производительности
этих алгоритмов в тех или иных случаях. Между тем, при выборе внутренних структур
системы бывает крайне необходимо изначально проанализировать этот выбор [6]. Неправильно выбранный способ хранения информации может привести к частичной или даже
полной неработоспособности системы в естественных условиях эксплуатации (например,
очень большое время поиска интересующей информации и как следствие большое время
отклика системы).
Многомерная информация. Пусть имеется множество записей, каждая из которых
характеризуется n ключами: K 0 , K 1 , … , K n-1 . Множество значений любого ключа можно
рассматривать как измерение. Таким образом, получаем данные в n измерениях, или многомерные данные. При этом сама запись может рассматриваться как точка в n-мерном
пространстве.
Характерными возможностями многомерной информации можно считать:
- поддержку различных типов запросов;
- возможность динамической реорганизации;
- небольшое число обращений к диску при выполнении простых операций;
- высокий коэффициент использования памяти (не менее 70%);
- отсутствие «предпочтительных» измерений.
Все эти критерии очень важны, однако особое внимание при выборе структуры для
практической реализации стоит уделять первым трем. В системе могут применяться следующие типы запросов:
- запросы по точному совпадению (exact-match queries): все координаты (атрибуты)
зафиксированы в запросе;
- запросы по частичному совпадению (partial-match queries): в запросе указываются t
из n координат, остальные координаты могут принимать произвольные значения;
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
- пространственные запросы (range queries): для каждого измерения указан диапазон
значений (в случае точного совпадения – диапазон [c,c], в случае частичного – ( − ∞, ∞ )
для незаданной координаты);
- запросы по наилучшему совпадению (best-match queries): найти ближайшего соседа
для указанной точки/области.
Особо стоит отметить, что от того, какие из этих запросов будут применяться чаще
всего в строящейся системе, в большей мере и зависит выбор алгоритма.
KD-деревья. Если данные, используемые в системе, являются точечными (каждая
запись представляет собой «кортеж» из n элементов, который геометрически можно представить в виде точки в n-мерном пространстве), то для их хранения удобно применять так
называемые KD-деревья [2-4].
Каждой вершине Т, входящей в KD-дерево, соответствует некоторое значение DIMENSION(T) (это значение для корня равно нулю, для всех его сыновей – единице и т.д.).
В общем случае DIMENSION вершины T i рассчитывается по формуле
DIMENSION(T i ) = L Тi mod N,
где L Тi – уровень, на котором расположена данная вершина, считая от корня (корень находится на нулевом уровне, его сыновья – на первом и т.д.); N – количество измерений.
С учетом введенной величины, приняв j = DIMENSION(T i ), получим следующие
правила KD-дерева: левый потомок вершины T i имеет j-й ключ, меньший, чем j-й ключ
данного узла, а правый потомок – j-й ключ, больший, чем j-й ключ данного узла, т.е.
K j (Left(T i )) < K j (T i ) < K j (Right(T i )),
где Left(T i ) – левый потомок вершины T i ; Right (T i ) – правый потомок вершины T i ;
K j (T i ) – j-й ключ вершины T i .
В случае равенства j-х ключей наиболее полезной в большинстве систем может оказаться следующая стратегия. Для вершины T i определяют некоторый суперключ
SuperK j (T i ):
SuperK j (T i ) = K j (T i ) K j+1 (T i ) … K n-1 (T i ) K 0 (T i ) K 1 (T i ) … K j-1 (T i ).
Таким образом, в качестве суперключа принимают циклическую конкатенацию ключей, начинающуюся с ключа K j . Тогда описанное условие заменяется следующим: левый
потомок вершины T i имеет j-й суперключ, меньший, чем j-й суперключ данного узла, а
правый потомок – j-й суперключ, больший, чем j-й суперключ данного узла.
SuperK j (Left(T i )) < SuperK j (T i ) < SuperK j (Right(T i )).
Другими словами, каждая вершина разбивает пространство на два полупространства
некоторой плоскостью, проходящей через эту вершину. В левом полупространстве находятся все вершины, у которых j-й ключ меньше, чем у данной вершины, а в правом – те, у
которых он больше.
Ниже приведен пример дерева, построенного в двумерном пространстве. Слева изображена схематическая карта с указанием городов, которую необходимо представить в
древовидной форме с целью увеличения скорости поиска (рис. 1а). Справа расположен
один из вариантов KD-дерева (рис. 1б). В качестве вершин дерева выступают города, каждый из которых характеризуется двумя координатами местоположения.
Вершиной дерева была выбрана точка, соответствующая г.Москве. Уровень этой
вершины равен 0, DIMENSION – тоже 0, следовательно, она разбивает пространство на
две половины в зависимости от первой координаты их расположения. В левое поддерево
помещаются города, расположенные западнее Москвы (Брянск, Санкт-Петербург, Орел), а
в правое – восточнее (Липецк, Воронеж, Рязань). Следующая вершина разбивает каждое
из поддеревьев снова на две части, но уже в зависимости от другой координаты: севернее
или южнее находятся города относительно данного, – и т.д.
KD-деревья являются перспективными структурами. Однако до сих пор осталось
еще немало белых пятен в исследовании этих структур. Так, все еще не существует эф-
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
фективного алгоритма вставки или удаления вершины из KD-дерева с сохранением сбалансированности. Разработанные на сегодняшний день алгоритмы требуют серьезной перестройки всего дерева и как следствие являются вычислительно сложными. Именно из-за
подобных проблем KD-деревья применяются не повсеместно в системах, требующих хранения и обработки многомерной информации.
а)
б)
Рис. 1. Пример KD-дерева: а – карта городов; б – построенное KD-дерево
Деревья Z-порядка. Еще одним вариантом деревьев, используемых для хранения nмерной информации, являются деревья Z-порядка. В этих структурах использована идея
отображения многомерной величины в одномерное пространство. Одномерное пространство проще при реализации и для него существуют эффективные структуры данных, например бинарные деревья, или B-деревья. Эти структуры требуют линейного выравнивания элементов и характеризуются логарифмическим временем доступа к элементам дерева.
Для того чтобы отобразить многомерный элемент T, характеризующийся n ключами
(K 0 , K 1 , … , K n-1 ), введем функцию перемешивания MIX. Данная функция разбивает каждый ключ на m частей. Получаем величину, у которой каждый ключ, в свою очередь, также является составным:
K i = <K i,0 , K i,1 , K i,2 , … , K i,m-2 , K i,m-1 >.
Чаще всего такое разбиение связано с принципами хранения информации. Например,
если ключи вершины T являются четырехбайтовыми числами, а m=32, то разбиение происходит по одному биту, т.е. размер величины K i,j равен одному биту.
Перемешанный суперключ определяется по формуле
MIX(T) = <[K 0,0 , K 0,1 ,…, K 0,m-1], [K 1,0 , K 1,1 ,…, K 1,m-1], … , [K n-1,0 , K n-1,1 ,…, K n-1,m-1]>,
где K i,j – j-й компонент i-го ключа; [K 1,0 , K 1,1 ,…, K 1,m-1] – сцепление j-х компонентов всех
ключей.
Дерево Z-порядка графически можно представить в виде кривой, заполняющей пространство (space filling curves). Пример такой кривой при m=4 изображен на рис. 2.
Кривая, заполняющая пространство, обладает следующими свойствами:
- полностью покрывает все пространство;
- проходит через каждую точку только один раз, но не пересекается сама с собой;
- соседние точки в многомерном пространстве с большой вероятностью окажутся
соседними на кривой.
Простейшим случаем Z-порядка можно считать сцепление координат (шаг разбиения
равен длине ключа). При этом процедура перемешивания вырождается в простейшее
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
слияние значений в цепочку. С точки зрения трудоемкости процедуры слияния такое сцепление является наиболее эффективным, однако кривая, заполняющая пространство, также будет вырожденной, и пространственные запросы потребуют большего числа проходов
по дереву.
Рис. 2. Кривая, заполняющая пространство
С точки зрения алгоритмов построения дерева, добавления и удаления вершин Zпорядок является наиболее изученным. Существует множество алгоритмов для одномерных деревьев, которые позволяют с небольшими вычислительными затратами поддерживать дерево в сбалансированном виде. Это является большим преимуществом по сравнению с другими структурами хранения многомерной информации. Однако многие пространственные запросы требуют большого количества просмотров вершин в таких деревьях, что не всегда приемлемо с точки зрения времени поиска.
Как в отечественной, так и в зарубежной литературе довольно трудно найти характеристики вычислительной сложности описанных деревьев, хотя этот аспект в значительной
степени влияет на выбор структуры для многомерного поиска. Именно этому аспекту были посвящены наши исследования.
Другие структуры хранения многомерной информации. В настоящее время область исследований структур, предназначенных для хранения многомерной информации,
развивается очень бурно. Такое положение дел связано с тем, что в последнее время все
шире внедряются автоматизированные системы, в основе которых лежит анализ данных,
заложенных в корпоративное хранилище данных. Причем зачастую этот анализ должен
проводиться в реальном времени (так называемые OLAP-системы). В свою очередь, записи в хранилищах данных имеют многомерную структуру, следовательно, эффективность
всей системы зависит от структур и алгоритмов обработки многомерной информации.
Большую популярность получили два описанных вида деревьев, однако существуют и
другие варианты структур [1].
1. R-деревья. Очень популярная структура, использующаяся в некоторых современных хранилищах данных. Каждый узел такого дерева содержит координаты некоторого nмерного параллелепипеда (MBR). В поддерево попадают только те вершины, которые находятся в пространстве этого параллелепипеда. R-деревья являются сбалансированными
по высоте деревьями с индексными записями в листьях.
В настоящее время существует ряд модификаций R-деревьев, например R*-деревья
[9,10].
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
2. Сеточная организация. Каждое измерение разбивается на интервалы, независимые
друг от друга. Таким образом, получается как бы сеть, разбивающая все пространство на
непересекающиеся области. Каждый узел хранится отдельно и представляет собой некоторый элемент в общей структуре данных, в который попадают только вершины, находящиеся в соответствующей области пространства. Такой подход очень полезен при использовании медленных запоминающих устройств, так как требует минимального числа обращений к устройству хранения.
3. Quadro-деревья. Данный вид деревьев похож на KD-деревья, однако здесь каждая
вершина имеет четы 2n потомков, т.е. деление пространства происходит в каждой вершине
не по одному измерению, как в KD-дереве, а сразу по всем. Для двухмерного случая каждая вершина разбивает все множество вершин на четыре группы. В первую из них попадают вершины, находящиеся выше и левее данной, во вторую – выше и правее, в третью –
ниже и правее, в четвертую – ниже и левее. Таким образом, на первый взгляд данное дерево является более эффективной структурой хранения информации, так как в отличие от
предыдущих видов имеет глубину, равную не O(log 2 (N)), а O(log 4 (N)), что должно привести к многократному уменьшению времени работы системы. Однако для достижения
таких показателей дерево должно быть сбалансировано, что не всегда возможно в случае
применения Quadro-деревьев [1].
4. Многомерные B-деревья. Данные деревья являются развитием теории KDдеревьев для внешней памяти. Это деревьями с множественным ветвлением, в которых
определено два типа узлов:
- страницы с областями – внутренние узлы, представляющие собой индексы (страница с областями описывает разбиение области на подобласти, которое аналогично разбиению для KD-деревьев, т.е. происходит только по одному из измерений);
- страницы с точками – листья, непосредственно содержащие точки.
5. TV-деревья (Telescopic-Vector tree). Дерево, специально предназначенное для
представления точечных данных большой размерности. В таких случаях появляются некоторые частные ситуации, связанные с конкретной реализацией. Например, при большом
количестве измерений наблюдается явление совпадения большой части координатных
значений у рядом стоящих точек. Это приводит к неэффективности большинства структур
хранения многомерной информации.
6. M-деревья. Данное дерево разработано специально для объектов в метрическом
пространстве (применяется, например, в мультимедийных базах данных). Такие объекты
не имеют абсолютных позиций в пространстве. Вместо этого используются относительные расстояния между объектами.
Внутренние узлы этого дерева содержат так называемые направляющие (routing)
объекты, а все потомки узла содержат объекты, лежащие в пределах определенного расстояния от направляющего объекта. M-деревья – сбалансированные деревья, периодическая реорганизация им не требуется.
Сравнение структур на практических примерах. С целью выяснения конкретных
показателей вычислительной эффективности были реализованы KD-деревья и деревья Zпорядка. Эти два вида структур похожи по своей сути и применяются в сходных системах.
Они являются полностью взаимозаменяемыми, т.е. те системы, в которых в настоящее
время используется один вид структур, можно переделать под другой.
KD-дерево и дерево Z-порядка являются бинарными, поэтому теоретически найденная сложность поиска по точному совпадению имеет логарифмический вид O(log 2 (N)).
Однако, как показывает практика, применение этих деревьев даже в небольших 2- или 3мерных системах дает разное время поиска и обработки запросов. Такие результаты можно объяснить разной структурой деревьев (расположением вершин в дереве), что играет
существенную роль в пространственных запросах.
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Для определения практической трудоемкости процедуры поиска был реализован ряд
программ в виде консольных приложений. Для экспериментов был выбран двухмерный
случай. После многократного запуска программ на разных ЭВМ и с разными начальными
условиями, исходными и поисковыми выборками были получены экспериментальные
данные, обработанные статистическими методами. Каждый из опытов был проведен тысячу раз. Это необходимо из-за невозможности абсолютно точного измерения времени
работы приложения. Поэтому только при большом количестве выборок и проводимых
опытов можно говорить о приемлемой точности измерения [8]. Результаты опытов в абсолютных величинах получились различными (в зависимости от ЭВМ, на которой они проводились, а также начального и поискового множества вершин). Однако относительная
разница между алгоритмами не зависит от перечисленных факторов, поэтому результаты
опытов можно считать адекватными.
Полученные данные имеют экспериментальный характер, следовательно,
прежде чем делать какие-либо выводы,
необходимо провести их статистическую обработку. Для начала необходимо определить, совпадает ли функция
распределения с некоторой вычисленной по выборочным параметрам теоретической функцией эмпирического распределения (проверка статистической
теории согласия). Из рис. 3 видно, что в
качестве гипотезы стоит принять гипотезу о нормальности распределения.
Отклонение от нормального распределения может быть обнаружено только
Рис. 3. Экспериментальные данные:
при больших объемах опытных данных,
1 – опытные данные; 2 – нормальное распределепоэтому каждое измерение было провение
дено многократно. В качестве критерия
проверки был выбран критерий Эппса-Палли, предусмотренный ГОСТ Р ИСО 5479-2002
[7]. Отклонение рассчитывалось по формуле
n
 ( X j − X )2 
 ( X j − X k )2 
n
2 n k
+ ∑∑ exp  −
TEP = 1 +
,
 − 2 ∑ exp  −
2µ2
2µ2
3 n k =2 j =1
j =1




1 n
1 n
;
µ
=
X
∑ i
∑ ( X i − X )2 .
2
n i =1
n i =1
Для всех серий опытов данное значение находится на доверительном уровне. Это позволяет принять данные опыта и считать их адекватно описывающими реальное положение вещей.
Результаты всех опытов не приводятся в данной статье вследствие их малозначительности и ограниченности рамок печатного издания. Ниже будут приведены лишь их
обработанные результаты и выводы.
Структуры данных сравнивались по времени выполнения пространственных запросов. Дальнейшее рассмотрение KD-дерева и дерева Z-порядка разбито на три части в зависимости от тех запросов, которые исследовались.
1. Запросы по точному совпадению (exact-match queries). Это наиболее распространенный вид запросов. Все координаты (атрибуты) искомого объекта зафиксированы в самом запросе, а процедура поиска считается успешной только в том случае, если найдена
вершина в дереве с полным совпадением всех ключей.
где
X =
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
K i' = K i ,
где
i = (1, n ) ,
K - i-й ключ в запросе; Ki - i-й ключ проверяемой вершины.
В качестве алгоритмов поиска были реализованы соответствующие алгоритмы поиска вершины в бинарном дереве. Опыт был проделан многократно, при этом относительное
преимущество одного алгоритма над другим практически не изменялось.
На рис. 4 представлены результаты одной из серий опытов. Было построено дерево,
содержащее 100 000 двухмерных вершин, и измерено время поиска 10 000 элементов в
нем. Опыт был воспроизведен 1000 раз, результаты обработаны при помощи математического пакета MathCAD.
На рис. 4 слева находится
функция распределения плотности вероятности измеренного
времени поиска по точному совпадению в KD-дереве, а справа –
аналогичное распределение для
дерева Z-порядка.
Как видно из рисунка, оба
метода
дают
похожие
результаты. Однако для того
чтобы
сделать
какие-либо
выводы, необходимо определить
Рис. 4. Поиск по точному совпадению ключей:
математическое
ожидание
1 – KD-деревья; 2 – деревья Z-порядка
времени работы каждого из
алгоритмов и найти относительное преимущество одного из них над другим. Данный
расчет можно выполнить по следующей формуле:
'
i
mz
Dif =
∑T
i =1
i
z
mkd
⋅ N − ∑ Ti kd ⋅ N ikd
z
i
i =1
mz
∑T
i =1
z
i
где Ti kd - время поиска в i-м опыте по KD-дереву;
⋅N
,
z
i
N ikd - количество раз, которое вы-
пало время Ti kd .
Расчет показал, что относительная разница временной сложности этих алгоритмов
приблизительно составляет 3%. Такая разница является не принципиальной для большинства систем, поэтому в системах, преимущественно использующих запросы по точному
совпадению, применение любого из этих алгоритмов будет давать приблизительно равное
время поиска. Однако, как было замечено в начале статьи, деревья Z-порядка являются
более изученными. Для них разработаны эффективные алгоритмы, позволяющие поддерживать дерево в сбалансированном виде при вставке новых и удалении существующих
вершин. Для KD-дерева подобные алгоритмы требуют серьезной перестройки всей организации дерева и являются вычислительно сложными. Поэтому в системах, использующих только поиск по точному совпадению, применение деревьев Z-порядка будет более
оправданно и эффективно.
2. Пространственные запросы (range queries). Для данного вида запросов характерна
установка для каждого измерения диапазона значений. Вершина в дереве считается удовлетворяющей данному запросу только в том случае, если все ее ключи удовлетворяют соответствующим диапазонам значений.
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
K iL ≤ K i ≤ K iR ,
где
i = (1, n ) ,
Ki - i-й ключ проверяемой вершины; K - левая граница i-го ключа, заданная в заL
i
просе; K iR - правая граница i-го ключа, заданная в запросе.
Геометрически пространственный запрос представляет собой поиск всех объектов,
находящихся внутри некоторого гиперкуба. Результатом запроса является список всех
вершин, удовлетворяющих заданному условию.
Для определения скорости работы алгоритмов было построено дерево с 10 000 вершин и выполнен запрос на поиск
элементов, попавших в 1000 регионов поиска. Данный опыт также был повторен 1000 раз. Плотность вероятности измеренного
времени поиска изображена на
рис. 5.
Как и для поиска по точному
совпадению, прежде чем делать
какие-либо выводы, необходимо
рассчитать математическое ожидание времени поиска и относительную
разницу
временной
Рис. 5. Пространственный поиск:
сложности алгоритмов.
1 – KD-деревья; 2 – деревья Z-порядка
В отличие от предыдущей
серии опытов результаты для пространственного поиска являются более впечатляющими.
Дерево Z-порядка показало себя хуже на 58%, что очень существенно для многих систем.
Поэтому при выборе структуры для системы, в которой пространственные запросы являются неотъемлемой частью, более предпочтительно использование KD-деревьев.
3. Запросы по наилучшему совпадению (best-match queries). Некоторый класс задач
нацелен на использование поиска вершины, находящейся на минимальном расстоянии от
данной. В одних системах это может быть поиском ближайшего соседа одной из вершин
дерева, в других – поиском вершины, находящейся вблизи заданной точки пространства.
Математически данная задача сводится к следующему. Дана некоторая n-мерная запись. Найти в дереве такую вершину T ' , чтобы выполнялось условие
Length (T ' , T ) = min{Length (Ti , T )}, i = (1, n ) ,
где
T - вершина, для которой выполняется поиск ближайшего соседа; T ' - искомая
вершина; Length (Ti , T ) - расстояние между вершинами Ti и T , которое можно найти по
формуле
n
Length(T ' , T ) = ∑ ( K − K ' ) 2 .
j =1
В случае, если в системе необходимо найти ближайшего соседа существующей
вершины, к описанному условию добавится еще одно:
Length(T ' , T ) ≠ 0 .
В литературе можно найти несколько вариантов алгоритмов поиска. Для исследования был выбран один из них – алгоритм поиска ближайшего соседа с помощью сужающегося региона поиска. Результаты опытов представлены на рис. 6.
Серия опытов по сравнению вычислительной эффективности двух структур для алгоритмов поиска ближайшего соседа дала самые впечатляющие результаты. Разница математических ожиданий времени поиска в относительных единицах составила 74%. По-
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
этому в системах с такими запросами одномерные структуры, подобные деревьям Zпорядка, являются неприменимыми. Это можно объяснить тем, что в KD-дереве, имеющем многомерную структуру, вершины, находящиеся рядом, с большой долей вероятности будут находиться рядом и в пространстве, в то время как для деревьев Z-порядка это
справедливо только в случае очень маленького шага разбиения ключей.
Рис. 6. Поиск ближайшего соседа: 1 – KD-деревья; 2 – деревья Z-порядка
Итак, была исследована эффективность различных структур хранения многомерной
информации и алгоритмов работы с ними. Деревья Z-порядка, являющиеся по сути одномерными структурами, показали себя неплохо в алгоритмах поиска по точному совпадению, однако оказались неэффективными в запросах, имеющих многомерную природу
(пространственный запрос и поиск ближайшего соседа). Для таких алгоритмов необходимо использовать специализированные структуры данных, например KD-деревья.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Кнут, Д. Искусство программирования. Т.3. Сортировка и поиск / Д. Кнут. – М.: Вильямс, 2000. – 832 с.
Bentley, J.L. Multidimensional binary search trees used for associative searching / J.L. Bentley // Comm. of
ACM. – 1975. – P. 509–517.
3. Bentley, J.L. Multidimensional binary search trees in database applications / J L. Bentley // IEEE Trans, on
Software Eng. — 1979. — Vol. SE-5, N 4. — P. 333—340.
4. Bentley, J.L. K-d Trees for Semidynamic Point Sets. / J.L. Bentley // SCG '90: Proc. 6th Annual Symposium on
Computational Geometry. – 1990. – P. 187–197.
5. Christian, Duncan A. Balanced aspect ratio trees: combining the advantages of k-d trees and octrees / Duncan
A. Christian, Michael T. Goodrich, Stephen Kobourov // Proceedings of the tenth annual ACM-SIAM symposium on Discrete algorithms. – Baltimore, Maryland, United States, 1999. – P. 300-309.
6. Препарата, Ф. Вычислительная геометрия: Введение: [пер. с англ.] / Ф. Препарата, М. Шеймос. – М.:
Мир, 1989. – 478 с.
7. ГОСТ Р ИСО 5479-2002. Статистические методы. Проверка отклонения распределения вероятностей от
нормального распределения. - М.: Изд-во стандартов, 2002. – 30 с.
8. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. – Л.: Энергоатомиздат, 1991. – 303 с.
9. Beckmann, N. The R* tree: An Effecient and Robust Access Method for Points and Rectangles / N. Beckmann,
H. Kriegel, R. Schneider, B. Seeger. // ACM. – 1990. – P. 322-331.
10. Kriegel, H. Performance comparison of point and spatial access methods / H. Kriegel, M. Schiwietz, R. Schneider, B. Seeger // Proc. Symp. On the Design and Implementation of Large Spatiol Databases: Lecture Notes in
Computer Science. – Santa-Barbara, 1989.
1.
2.
Материал поступил в редколлегию 13.07.07.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ
УДК 338.2
Н.Е.Бойко
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СБАЛАНСИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ В СТРАТЕГИЧЕСКОМ УПРАВЛЕНИИ КОМПАНИЕЙ
Рассмотрена возможность применения сбалансированной системы показателей в стратегическом
управлении компанией. Проанализированы особенности использования ССП в стратегическом менеджменте методами SWOT-анализа.
Бурное развитие концепций корпоративного управления и технологий управления характерная особенность последних лет. Особое внимание уделяется стратегическому
управлению. Исследования в данном направлении приводят к появлению новых парадигм,
концепций и инструментов. Одной из наиболее интересных идей является управление эффективностью на основе сбалансированной системы показателей (ССП), которую предложили Р. Каплан и Д. Нортон. Основное назначение данной концепции - воплотить видение руководства компании в реальность, а также связать стратегию с оперативной деятельностью и стоимостными факторами.
Главная особенность ССП заключается в том, что она тесно связана с бизнеспроцессами, направленными на удовлетворение потребностей клиентов, в которые вовлечены все сотрудники компании. ССП-модель является элементом хорошо разработанной
системы и ориентирует руководство на адекватное стратегическое развитие, в отличие от
традиционного управления, которое, как правило, слишком сосредоточено на финансовых
показателях. ССП-модель отражает расширение информационных возможностей системы
управления путем добавления нефинансовых показателей в систему оценки результатов
деятельности компании для достижения целей управления. ССП переводит миссию и общую стратегию компании в систему четко поставленных целей и задач, а также показателей, определяющих степень достижения данных установок в рамках четырех основных
составляющих: финансов; маркетинга; внутренних бизнес-процессов; обучения и роста
[1].
Система призвана определить:
- оценку компании ее окружением (аспект клиента);
- процессы, которые помогут обеспечить фирме преимущественное положение на
рынке (внутрифирменный аспект);
- способы дальнейшего совершенствования деятельности и улучшения положения
(аспект инноваций и обучения);
- оценку компании ее акционерами (финансовый аспект).
ССП усиливает и формализует стратегию бизнеса, информирует каждого сотрудника о стратегических целях компании, обеспечивает мониторинг и обратную связь внутри структурных подразделений[2].
Значительные стратегические преимущества, которые дает применение ССП в бизнесе, определяют повышенный интерес к ее принципам в отечественной и зарубежной литературе. Однако, принимая решение о внедрении сбалансированной системы показателей
в компании, необходимо знать основные недостатки и преимущества ССП. По мнению
автора, для рассмотрения проблемы целесообразно воспользоваться методологией
SWOT-анализа.
Возможности:
1. Универсальность инструментария, применяемого для оценки деятельности предприятия. С бурным развитием экономики, усложнением управленческого и финансового
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
учета, появлением холдингов, объединяющих в себе несколько предприятий из разных
отраслей экономики, собственникам и топ-менеджерам, разрабатывающим стратегические
решения, становится все труднее ориентироваться в огромном потоке новой информации.
Особенно остро стоит этот вопрос для крупных многопрофильных предприятий, где без
анализа возможностей по каждому направлению деятельности затруднительно определять
стратегические объемы инвестирования и прогнозировать темпы развития. На многих
предприятиях существует система контрольных точек, отклонения от которых могут привести к критичным последствиям. Однако, как правило, эти ориентиры для определения
отклонений очень специфичны, они учитывают исключительно финансовые показатели,
игнорируя нефинансовые факторы развития предприятия. Отсюда - реальная потребность
в универсальном инструменте для осуществления оценок.
2. Быстрая адаптация деятельности предприятия к изменению рыночной ситуации,
что позволяет не только контролировать, но и своевременно корректировать выработанную стратегию. Без определения стратегии, постоянной ее корректировки сегодня невозможно занимать сколько-либо заметную позицию на рынке.
3. Повышение конкурентоспособности предприятий в рамках перспектив глобализации и интернационализации бизнеса. Выход России на иностранный рынок и появление
в РФ большого числа иностранных компаний, использующих в своем стратегическом развитии различные инновационные подходы, в том числе и ССП, обусловливает повышенные конкурентные требования к отечественным компаниям. Последние для нормального
функционирования должны не только быть знакомы с инструментарием зарубежных конкурентов, но и отрабатывать опыт его применения на практике.
Сильные стороны:
1. Возможность оценки потенциала компании, выявления существующих проблем и
путей их решения, определения новых перспективных направлений развития. Сама по себе разработка стратегии компании - очень важный этап развития, и начало такого процесса говорит о зрелости компании и достаточно высоких ее достижениях. Кроме того, без
наличия в ней четкой стратегии разработка ССП невозможна. Поэтому желание внедрить
ее у себя, лучше понять свой бизнес и его перспективы с неизбежностью влечет за собой
необходимость разработки стратегии. Разработка миссии и стратегических целей позволяет взглянуть на деятельность каждого из направлений компании как бы со стороны, оценить потенциал каждого направления и обнаружить реально существующие проблемы,
которым до определенного момента не придавалось особого значения. Систематизация
этих проблем позволяет разработать конкретные шаги по их устранению.
2. Реализация стратегии предприятия в виде конкретных тактических действий, сопровождающихся контролем основных показателей, что определяет возможность отслеживания стратегии и оперативной ее корректировки. Одна из основных проблем менеджмента - контроль, особенно это касается стратегии. Дойдя до ее разработки, а иногда и до
реализации, предприятия сталкиваются с необходимостью оценить успешность своих
усилий, тем более что процесс разработки стратегии цикличен. Как раз в этот момент и
возникает проблема оценки конкретного изменения: положительно оно или отрицательно
и с чем его нужно сравнивать. При отсутствии соответствующих показателей эти вопросы
повисают в воздухе. ССП же позволяет конкретизировать ситуацию и отслеживать конкретные изменения, параллельно корректируя стратегию.
3. Графическая интерпретация финансовых и других сторон деятельности предприятия в их всесторонней взаимосвязи, что позволяет понять важность внедрения ССП в
деятельность компании всем исполнителям. Известный афоризм «все гениальное – просто» не потерял своей актуальности и в век информационных технологий. Простота и наличие четких логических взаимосвязей между четырьмя составляющими ССП позволяют
добиться понимания процессов, происходящих в компании, на уровне всех исполнителей.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Нацеленность на финансовый результат в кратчайшие сроки мешает топ-менеджменту
понять важность нефинансовых показателей в работе предприятия. Здесь не случайно
внимание акцентируется именно на понимании. Это делается для того, чтобы подчеркнуть, что через понимание приходит убеждение, и процесс внедрения ССП становится органичной частью работы компании.
4. Доведение стратегии компании до конкретных целей для каждого сотрудника.
Это один из самых сложных этапов в процессе внедрения, особенно с учетом различий в
ментальности его исполнителей, но от этого он не становится менее увлекательным и интересным. Ведь при успешном внедрении ССП у членов коллектива появляется четкий
ориентир в деятельности, причем не просто в виде плана, «спущенного сверху», а в осознании своей роли на предприятии. Через это осознание они приходят к сознательному вовлечению в выполнение стратегических целей компании в целом как своих личных [3].
5. Инициация позитивных процессов в компании в ходе разработки и внедрения
ССП, что усиливает систему мотивации персонала в зависимости от достигнутых результатов. Для каждого предприятия составление и внедрение ССП - уникальный, неповторимый процесс, поэтому невозможно с уверенностью сказать, к каким позитивным изменениям он приведет. Все эти изменения можно получить только опытным путем, вовлекая и
мотивируя персонал к участию в процессе. Так внедрение ССП может повлечь за собой
создание системы аттестации и оценки персонала и инициировать процесс создания системы обучения.
Слабые стороны:
1. «Размытость» внедрения ССП. На практике бывает очень трудно оценить сам
процесс внедрения ССП в организации, так как для получения объективных результатов
требуются годы. За это время многое в деятельности компании меняется. Внедрение на
первом этапе, то есть разработка стратегической карты ССП для топ-менеджмента, проходит достаточно быстро и четко, а вот продвижение дальше обрастает проблемами, так как
требует большого объема подготовительной и разъяснительной работы. При этом обязательно участие руководителя соответствующего подразделения.
2. Трудность оценки важности ключевых показателей. Выбор ключевых показателей - достаточно ответственный и неоднозначный процесс. Это становится особенно очевидным, когда определяются нефинансовые показатели. Финансовые показатели в компаниях отслеживаются постоянно, а вот определение нефинансовых показателей, тем более
на первом этапе, достаточно сложно из-за их неоднозначности. При оценке показателей
имеет смысл расположить их по степени значимости в каждой из четырех составляющих
и оставить не более пяти ключевых и наиболее важных из них по каждой составляющей.
3. Кажущаяся простота в применении. Несмотря на ясность и понятность концепции
в изложении ее авторов, по ходу разработки ССП возникает масса вопросов, ответить на
которые бывает очень непросто, а готовых рецептов этом деле существовать не может. В
идеале нужно пройти весь путь самостоятельно, при необходимости обращаясь за практическими советами к опытному консультанту, используя его опыт разрешения наиболее
острых вопросов, а также опыт оценки проделанной работы. Это поможет избежать серьезных ошибок и значительно упростит работу.
4. Отсутствие быстрых результатов. Основной принцип оперативного управленца –
«продемонстрируйте мне быстрый результат». При разработке и внедрении ССП этот
принцип просто не имеет смысла, так как получение оцениваемых результатов деятельности по ССП возможно только в течение нескольких лет собственно реализации стратегического плана. Поэтому серьезной проблемой может стать непонимание топменеджментом целей внедрения ССП в условиях быстро изменяющейся рыночной ситуации. Таким образом, критичным является следующий пункт.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
5. Инициатива разработки ССП может принадлежать только топ-менеджерам. Каким
бы грамотным и «продвинутым» ни был персонал компании, без инициативы топменеджмента разработка ССП невозможна. Хотя, безусловно, из любого правила бывают
исключения, и специалистам не раз приходилось слышать о разработке ССП для отдельного подразделения компании. Но при таком варианте достоинства ССП не используются
в масштабе всей организации, и в результате получается гораздо меньший эффект, тем более что любое подразделение организации взаимодействует с целым рядом других подразделений и, несомненно, зависит от качества их работы.
Угрозы:
1. Отсутствие у большинства российских компаний опыта стратегического планирования, обусловленное нестабильностью макроэкономической ситуации в 90-е гг. и постоянно меняющимся законодательством. Наличие правильно разработанной стратегии не только очевидная необходимость в современном мире бизнеса, но и безусловное требование при применении ССП.
2. Попытка рассматривать ССП как панацею от всех проблем предприятия и ожидание быстрого эффекта от ее применения. Информационный шум вокруг ССП кроме понятного позитива несет и негативные моменты: ССП рассматривается как возможность
автоматического управления предприятием. Однако нельзя забывать, что ССП - это всего
лишь инструмент для внедрения стратегических планов в оперативную деятельность компании. И для того чтобы это внедрение произошло, необходимо сочетание целого ряда
факторов, начиная с инициативы руководителя или владельца предприятия и заканчивая
созданием механизма воплощения стратегии в жизнь и контроля за ее выполнением. Сама
разработка ССП - это кропотливый долгосрочный процесс, реальный результат которого
можно будет ощутить через несколько лет. Сегодня немногие владельцы предприятий готовы ждать так долго, не имея 100%-х гарантий, а такие гарантии, естественно, исключены.
3. Дефицит квалифицированных кадров, обладающих стратегическим видением,
способных связать цели стратегического развития с внедрением ССП. Общеизвестно, что
больной кадровый вопрос может свести на нет все благие намерения руководства и топменеджмента по внедрению в компании ССП, так как одной из основ внедрения является
понимание сотрудниками компании ее миссии и целей, а в идеале - активное участие в их
разработке. Однако проводимые среди сотрудников российских компаний опросы о миссии и стратегических целях их предприятий дают неутешительные результаты.
Таким образом, в результате анализа можно сделать вывод о том, что сбалансированная система показателей позволяет:
1.Устранить разрыв между разработкой стратегии и ее воплощением.
Благодаря системе взаимосвязанных показателей стратегия предприятия воплощается в
жизнь. Одновременно можно оценить обратное воздействие, а именно понять, как новый
проект способен повлиять на достижение стратегических целей.
2.Оперативно
реагировать
на
изменения
окружающей
среды.
Все изменения в окружающей среде могут быть оценены с точки зрения их влияния на
достижение стратегических целей. При этом может быть использован какой-либо количественный измеритель (например, в рамках инновационного направления).
3.Оценить
успешность
проекта
на
стадии
его
возникновения.
Когда уже установлены взаимосвязи между различными параметрами развития, нетрудно
понять, есть ли смысл в реализации данного проекта и насколько это приблизит компанию
к достижению стратегических целей.
4. Оценить стратегию. Если некое стратегическое решение приводит к большому
числу взаимоисключающих воздействий, то, скорее всего, такая стратегия является неудовлетворительной. Кроме того, на основе системы взаимосвязанных показателей воз-
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
можно подкорректировать существующую стратегию и привести ее в более гармоничное
состояние. Эта система является инструментом воплощения идей, а не методом их создания. По существу ССП становится стержнем, объединяющим жизненно важные операции
компании. Такая интеграция позволяет корпоративным пользователям применять сбалансированные системы показателей для сохранения конкурентоспособности компании на
высоком уровне.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Каплан, Р. Сбалансированная система показателей /Р.Каплан, Д.Нортон. - М.: Олимп-Бизнес, 2004.-294 с.
2. Кандалинцев, В.Г. Сбалансированное управление предприятием: учеб.пособие /В.Г.Кандалинцев. – М.:
Кно-Рус, 2006. -224 с.
3. Внедрение сбалансированной системы показателей: [пер. с нем.] / Horvath & Partners. – 2-е изд. – М.:
Альпина Бизнес Букс, 2006. – 478 с.
Материал поступил в редколлегию 23.05.07.
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 338
Д. В. Ерохин, О. В. Нифаева
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Рассматриваются предпосылки реструктуризации промышленного предприятия, анализируются различные подходы к сущности термина «реструктуризация» и дается собственное определение реструктуризации. Выделяются основные характеристики и принципы реструктуризации, предлагаются составляющие
элементы концепции реструктуризации предприятия и выявляется их взаимосвязь.
В быстро меняющихся условиях внешнего делового окружения становится очевидным, что для выживания в конкурентной борьбе предприятиям не обойтись без использования современных методов управления. Сложность, подвижность и неопределенность
факторов внешней среды требуют непрерывного контроля за их изменением и, следовательно, адаптации к ним. Особенно актуальным вопрос о преобразовании бизнеса становится в период кризиса. Однако грамотный и дальновидный руководитель понимает, что и
вполне эффективно функционирующая система управления может быть подвергнута изменениям. Существенным недостатком российской практики менеджмента является боязнь перемен, неготовность к преобразованиям (иногда даже в ущерб деятельности организации). Хотя изменения не всегда нужно воспринимать как угрозу, так как они могут
открыть для предприятия новые возможности.
Для успешного и долгосрочного функционирования любая организация должна обладать способностью к своевременному преобразованию бизнеса в соответствии с требованиями внешней и внутренней среды. Некоторые факторы внешнего и внутреннего делового окружения, требующие трансформации системы управления предприятием, рассмотрены в табл. 1.
Таблица 1
Внешние и внутренние причины реформирования промышленных предприятий
Элемент внешней
Факторы внешней (внутренней) среды
(внутренней) среды
Внешние причины
- отсутствие государственной промышленной политики;
- рост общего уровня цен и цен товаропроизводителей;
- снижение основных макроэкономических индикаторов (ВВП,
национального дохода, объема промышленного производства);
Экономическая
- сокращение инвестиций в реальный сектор экономики;
среда
- высокие процентные ставки по кредитам и недоступность инвестиционных ресурсов;
- несовершенный механизм перераспределения налоговых поступлений
- сращивание бизнеса и властных структур;
- лоббирование интересов бизнеса во всех ветвях власти;
Политическая среда
- отсутствие внятной национальной экономической политики и
политической воли властей
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Продолжение табл. 1
Элемент внешней
(внутренней) среды
Факторы внешней (внутренней) среды
Внешние причины
- несовершенства российского налогового и гражданского права,
позволяющие уклоняться от уплаты налогов;
Правовая среда
- отсутствие законодательно закрепленных норм по многим вопросам ведения бизнеса, противоречия различных нормативных
правовых актов
- возрастные диспропорции в структуре населения;
- сокращение численности населения трудоспособного возраста;
- нехватка рабочей силы, недостаток квалифицированных работников определенных специальностей;
- увеличение социальных расходов государства;
Социальная среда
- падение жизненного уровня населения, нарастание социального
расслоения;
- сокращение темпов роста реальной заработной платы;
- рост затрат на оплату труда в себестоимости продукции;
- разрушение системы среднего профессионального образования
- длительное отсутствие капитальных вложений в производство;
- значительный моральный и физический износ основных
Техникосредств, высокий средний возраст оборудования;
технологическая
- высокий уровень себестоимости продукции;
среда
- недостаточный уровень внедрения инноваций;
- простаивание производственных мощностей
- низкая эффективность использования природных ресурсов;
- отсутствие мероприятий по охране окружающей среды на многих предприятиях;
Экологическая среда - недостаточно эффективная экологическая политика государства
с уклоном в сторону собираемости платежей за пользование объектами природной среды, а не предотвращения реализации инвестиционных проектов, наносящих вред окружающей среде
Внутренние причины
- сложность долгосрочного планирования из-за неопределенности внешней среды;
- отсутствие четко сформулированных стратегии, целей и задач
предприятия и опыта работы в рыночных условиях;
- косность системы управления организацией, противодействие
изменениям со стороны руководства и коллектива;
- недостаток квалифицированных менеджеров;
Управление
- отсутствие информационной системы поддержки принятия решений, маркетингового, стратегического, ситуационного подходов в управлении, систем управленческого учета и финансового
менеджмента;
- декларативный характер применения современных методов
управления;
- отсутствие инвестиционной политики и эффективных собственников, нацеленных на долгосрочное развитие предприятия
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Окончание табл. 1
Элемент внешней
(внутренней) среды
Маркетинг
Производство
Кадры
Финансы
Факторы внешней (внутренней) среды
Внутренние причины
- недостаточная ориентация на потребности рынка;
- низкая конкурентоспособность предприятий и продукции;
- нерациональная структура ассортимента;
- формальное наличие отделов маркетинга;
- отсутствие систематических исследований потребителей, конкурентов, отрасли
- увеличение расходов на содержание и ремонт основных
средств;
- моральный и физический износ основных производственных
фондов;
- рост складских затрат в связи с увеличением запасов нереализованной готовой продукции и незавершенного производства;
- рост цен на сырье, топливо, материалы, комплектующие;
- рост номинальной заработной платы, административноуправленческих расходов;
- высокий уровень материалоемкости, трудоемкости и энергоемкости продукции;
- низкая производительность труда;
- недостаточные темпы внедрения новых технологий;
- отсутствие капитальных вложений в обновление производственно-технической базы;
- избыток производственных мощностей;
- отсутствие работы по выявлению резервов снижения себестоимости
- недостаток управленческих кадров и квалифицированных рабочих кадров;
- высокий средний возраст промышленно-производственного
персонала;
- разрыв традиционных связей с системой подготовки специалистов со средним профессиональным образованием;
- падение престижа рабочей профессии;
- отсутствие кадровой политики и организационной культуры на
предприятиях;
- низкая заинтересованность сотрудников в результатах работы;
- нежелание руководителей вкладывать средства в развитие персонала
- низкая оборачиваемость, платежеспособность, ликвидность и
деловая активность отечественных предприятий;
- большая доля дебиторской и кредиторской задолженности;
- низкая обеспеченность собственным капиталом;
- задолженность по заработной плате и налогам;
- высокие процентные ставки по кредитам;
- отсутствие финансовой стратегии предприятий
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Одним из эффективных инструментов трансформации деятельности предприятия на
сегодняшний день является реструктуризация – довольно привычное понятие для западной управленческой практики, где реструктуризационные преобразования проводятся регулярно, по мере необходимости [1, с. 113]. В России проблема реструктуризации активно
обсуждается только в последние 5-7 лет, на что указывает выход в это время значительного количества учебной литературы, монографий и статей.
В большинстве случаев теория реструктуризации рассматривается в рамках антикризисного управления. Однако, как было сказано выше, трансформация бизнеса может потребоваться на любой стадии развития предприятия.
В отечественной экономической литературе пока не сложилось единого мнения по
поводу сущности термина «реструктуризация». В то же время деловой практикой было
выработано несколько подходов к пониманию природы этого явления. В зависимости от
того, на что направлены реструктуризационные преобразования, можно рассматривать
реструктуризацию как изменение организационно-правовой формы ведения бизнеса, реформирование деятельности предприятия или преобразование структуры капитала (табл.
2). Однако все эти точки зрения отражают лишь отдельные грани такого комплексного
явления, как реструктуризация, относящиеся к той или иной специфической области деятельности.
Таблица 2
Классификация практических подходов к реструктуризации
Предмет реструктуриПодход к реструктуризации
зации
Единовременное изменение организационной структуры
Трансформация оргауправления предприятием с целью реализации инвестиционнизационной структуры
ного или инновационного проекта, освоения нового геограпредприятия
фического сегмента сбыта или нового рынка
Изменение организаци- Реорганизация предприятия (слияние, присоединение, раздеонно-правовой формы ление, выделение, преобразование) по решению собственнихозяйствования
ков или в законодательно установленном порядке
Комплекс мер по изменению структуры активов и пассивов,
соотношения внеоборотных и оборотных активов, собственПреобразование струкных и заемных средств с целью краткосрочного достижения
туры капитала
тех или иных значений показателей финансовой устойчивости, платежеспособности, ликвидности
Финансовое оздоровле- Совокупность мероприятий по восстановлению платежеспоние в рамках антикри- собности предприятия в состоянии, близком к банкротству,
зисного управления
применяемых в антикризисном менеджменте
Фундаментальное реПреобразование различных сфер деятельности предприятия
формирование всех
(производственной, кадровой, финансовой, сбытовой) для
сфер деятельности
оперативного решения проблем, возникающих в этих сферах
предприятия
Адаптация экономиче- Трансформация различных элементов экономической систеской системы к услови- мы (страны, региона, фирмы) с целью ее адаптации к условиям внешней среды
ям внешней среды
Следует отметить, что чаще всего термин «реструктуризация» ассоциируется с
предприятием, находящимся в состоянии банкротства, когда речь идет о его долговых
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
обязательствах. Однако реструктуризация долгов – лишь элемент финансовой реструктуризации, одного из видов оперативной реструктуризации. Не следует путать реструктуризацию и с изменением организационно-правовой формы хозяйствования, так как для этого
в российском гражданском законодательстве существует специальный термин «реорганизация». Таким образом, одностороннее понимание реструктуризации ведет к ограничению
возможностей этого инструмента достижения преимуществ в конкурентной борьбе. Ведущие отечественные экономисты, занимающиеся исследованиями в области антикризисного управления, и в частности реструктуризации, отмечают, что она носит более фундаментальный и долговременный характер.
И. И. Мазур и В. Д. Шапиро определяют реструктуризацию как совокупность мероприятий по комплексному приведению условий функционирования компании в соответствие с изменяющимися условиями рынка и выработанной стратегией ее развития [3, с.
12].
Г. А. Александров особое внимание уделяет фундаментальному, всеобъемлющему
характеру реструктуризации. Он отмечает, что реструктуризация – фундаментальные
комплексные изменения, в основе которых лежит трансформация структуры бизнеса и образа функционирования предприятия, охватывающие практически все аспекты его деятельности; их конечной целью является преодоление кризисных явлений, повышение эффективности работы и конкурентоспособности, увеличение прибыльности [1, с. 112].
Л. П. Белых и М. А. Федотова указывают на конечные цели реструктуризации предприятия. С их точки зрения, реструктуризация – процесс, направленный на создание условий для эффективного использования всех факторов производства с целью повышения
финансовой устойчивости и роста конкурентоспособности [2, с. 7].
Самое широкое определение реструктуризации предлагает О. С. Сухарев. Он отводит ведущее место государственной политике в области реструктуризации. По его мнению, реструктуризация – совокупность мероприятий, применяющихся на уровне предприятия, региона, отрасли и всей экономики, которые приводили бы к образованию конкурентоспособных, растущих в области занятости, реальных доходов и инвестиций промышленных комплексов в условиях контролируемого государством и достаточного для
обеспечения указанных параметров конкурентного прессинга – как со стороны отечественных производителей, так и со стороны иностранных соперничающих фирм [4, с. 5]
Приведенные определения позволяют выделить ряд основных сущностных характеристик реструктуризации:
1. Реструктуризация – это всегда изменение, преобразование, трансформация как
революционного, радикального, так и эволюционного, постепенного характера.
2. Реструктуризация затрагивает все сферы деятельности, уровни управления экономической системой и виды активов организации.
3. Реструктуризация направлена как на преодоление кризисных явлений, так и на их
своевременное предупреждение путем адаптации системы управления к меняющимся условиям внешней среды.
4. Конечной целью реструктуризации является повышение эффективности, конкурентоспособности и прибыльности экономической системы.
Таким образом, на уровне предприятия реструктуризация представляет собой процесс преобразования его деятельности, направленный на формирование и поддержание
его конкурентных преимуществ во всех сферах.
Основными принципами реструктуризации предприятия являются:
1. Принцип комплексности – подразумевает, что реструктуризационные преобразования затрагивают все сферы деятельности предприятия.
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
2. Принцип непрерывности деятельности организации – означает, что организация
нормально функционирует и не собирается прекращать свою деятельность в ближайшем
будущем, то есть избегает банкротства или ликвидации.
3. Принцип открытости – организация является открытой по отношению к внешней
среде, испытывает влияние ее многочисленных факторов, и, следовательно, одна из задач
реструктуризации – адаптация организации к меняющимся условиям макросреды.
4. Принцип результативности – реструктуризация имеет четкие цели и направлена
на конкретный результат.
5. Ситуационный подход – выбор методов, целей, инструментов реструктуризации
зависит от состояния внешней среды, положения предприятия на рынке.
6. Принцип периодичности – реструктуризационные преобразования должны проводиться периодически, по мере необходимости.
7. Принцип адаптивности – реструктуризация должна способствовать повышению
адаптивности предприятия к меняющимся условиям внешней и внутренней среды.
8. Принцип организационной целостности – все подразделения и работники организации принимают непосредственное участие в проведении реструктуризации и заинтересованы в ее положительных результатах.
9. Принцип эффективности – затраты, связанные с проведением реструктуризации,
должны быть меньше, чем экономический эффект от реструктуризационных преобразований.
10. Принцип рациональности – означает рациональное проведение реструктуризации
исходя из условий хозяйственной деятельности и величины организации.
Реструктуризации могут быть подвергнуты различные производственнохозяйственные системы: от отдельного предприятия и его подразделений до отрасли экономики, региона страны, подсистемы экономики и национального хозяйства в целом. В
этом смысле можно говорить о микро-, мезо- и макрореструктуризации (табл. 3). Общими
для всех объектов реструктуризации, как и для любой экономической системы, являются
следующие основные черты: определенный набор ресурсов на входе и результатов на выходе; наличие подсистемы распределения ресурсов и подсистемы управления; люди как
важнейший элемент экономической системы; открытость системы по отношению к внешней среде.
Таблица 3
Взаимосвязь субъектов и объектов реструктуризации производственно-хозяйственных
систем
Объект реструктуризации
Субъект реструктуризации
Микроуровень (микрореструктуризация)
Подразделение предприятия
Персонал и руководители подразделения
Предприятие
Персонал и руководители предприятия
Мезоуровень (мезореструктуризация)
Руководители предприятий - членов отраслевых
Отраслевое объединение
объединений
Отрасль экономики
Отраслевые министерства и ведомства
Регион
Органы власти субъекта Российской Федерации
Муниципальное образование
Органы местного самоуправления
Макроуровень (макрореструктуризация)
Сфера экономики
Правительство, министерства
Национальная экономика
Правительство, министерства
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Субъектами реструктуризации (теми, кто проводит реструктуризационные преобразования) являются персонал и руководители подразделений организации, руководство
предприятий, органы управления всех уровней власти, в том числе отраслевые министерства и ведомства, руководители крупнейших отраслевых объединений, руководители органов власти субъектов Российской Федерации и местного самоуправления. Всех субъектов реструктуризации сближает наличие общих прав и обязанностей: определенный набор
полномочий и ответственность за принимаемые управленческие решения. Соответствие
субъектов и объектов реструктуризации показано в табл. 3.
В теории менеджмента говорится о том, что четко поставленная цель может обеспечить как минимум 50% успеха в ее достижении. Отечественным предприятиям не достает
именно ясных ориентиров деятельности. Без направленности на конкретный результат, на
решение определенной проблемы итоги реструктуризации могут не соответствовать запланированным. В зависимости от того, какие цели и задачи ставит перед собой руководство предприятия, все виды и формы реструктуризации можно объединить в следующие
группы:
1. Так как цели предприятия могут быть долгосрочными (стратегическими) и краткосрочными (оперативными), говорят о стратегической и оперативной реструктуризации.
2. В задачи реструктуризации может входить решение проблем конкретной функциональной области деятельности организации, в этом случае реструктуризация может
быть управленческой, производственной, маркетинговой, финансовой, кадровой.
3. Если цель реструктуризации – решение проблем, обусловленных факторами макросреды, то реструктуризация будет внешней, факторами микросреды предприятия –
внутренней.
4. Реструктуризация может быть направлена как на предупреждение кризисных явлений (превентивная реструктуризация), так и на их преодоление (кризисная реструктуризация).
Для достижения поставленных целей необходим определенный набор инструментов
и методов реструктуризации. Поскольку реструктуризация носит комплексный, фундаментальный, всеохватывающий характер, то и спектр возможных методов реструктуризации чрезвычайно широк. Сюда можно отнести все методы финансового, кадрового, производственного, инвестиционного менеджмента, логистики, управленческого учета, контроллинга и маркетинга. Еще одним элементом реструктуризации предприятия являются
конкретные результаты ее проведения, которые не всегда полностью соответствуют поставленным ранее целям. Анализ результатов и эффективности того или иного управленческого решения является одним из важнейших этапов реструктуризации. Без соответствующего контроля невозможно правильно оценивать уровень достигнутых показателей,
корректировать политику предприятия и планировать действия на будущее. Современные
методы управленческого учета, контроллинга, экономического анализа, аудита позволяют
своевременно отслеживать возникающие в ходе реструктуризации отклонения фактических значений показателей финансово-хозяйственной деятельности от запланированных и
выявлять причины этих отклонений. Таким образом, концептуальными составляющими
реструктуризации деятельности промышленного предприятия являются субъект, объект,
цели, методы и результаты реструктуризации (рисунок).
Для успешного проведения реструктуризационных преобразований предприятию
необходимо разработать собственную концепцию реструктуризации, позволяющую определить сферы деятельности организации, в которых существуют проблемы; цели предприятия в долгосрочной и краткосрочной перспективе; области деятельности предприятия, которые будут подвергнуты трансформации; инструменты и методы реструктуризации, наиболее приемлемые в данных условиях; необходимые финансовые, трудовые, материальные ресурсы; методы оценки эффективности проводимых мероприятий и порядок
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
корректировки политики предприятия при изменении параметров внешней и внутренней
среды или отклонении фактически достигнутых результатов от запланированных.
Субъект реструктуризации
Цели реструктуризации
Объект реструктуризации
Концептуальные
составляющие реструктуризации
Методы реструктуризации
Результаты реструктуризации
Рис. Концептуальные составляющие реструктуризации предприятия
Именно комплексный подход к реструктуризации бизнеса позволяет ставить четкие
ориентиры деятельности и следовать им, повышая эффективность и конкурентоспособность экономической системы, будь то предприятие или отрасль народного хозяйства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Антикризисное управление: теория, практика, инфраструктура: учеб.-практ. пособие/ отв. ред. Г. А. Александров. – М.: БЕК, 2002. – 544 с.
2. Белых, Л. П. Реструктуризация предприятия: учеб. пособие для вузов/ Л. П. Белых, М. А. Федотова. – М.:
ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 399 с.
3. Мазур, И. И. Реструктуризация предприятий и компаний: учеб. пособие для вузов/ И. И. Мазур, В. Д. Шапиро; под общ. ред. И. И. Мазура. – М.: Экономика, 2001. – 456 с.
4. Сухарев, О. С. Экономическая методология и политика реструктуризации промышленности: Механизмы
реализации инвестиционных программ: монография/ О. С. Сухарев. – М.: Изд-во Акад. наук о Земле, 2000.
– 179 с.
Материал поступил в редколлегию 20.04.07.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 658.562
Н.М. Борбаць
ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ПО КРИТЕРИЯМ
УДОВЛЕТВОРЕННОСТИ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ СТОРОН
Рассмотрен вопрос оптимизации системы менеджмента качества на основе глобального и локальных критериев удовлетворенности заинтересованных сторон, с применением лингвистических переменных
и разработанной имитационной модели системы менеджмента качества
В современной конкурентной борьбе важнейшим условием не только выживания,
но и дальнейшего развития любой организации стало наличие у нее эффективной системы
менеджмента качества, соответствующей требованиям стандарта ИСО 9001 : 2000 и
принципам менеджмента качества стандарта ИСО 9000 : 2000. Важнейшим из этих принципов является принятие решений, основанное на фактах. Принятие решений – типичная
и особенно часто применяемая операция менеджмента качества. От оптимальности принимаемых решений в первую очередь зависит успех предприятия, его конкурентоспособность на мировом и отечественном рынках. В связи с этим появилась потребность в разработке научных методов принятия решений в области качества, основанных на использовании математических методов моделирования и оптимизации сложных систем.
Кроме того, в настоящее время комитет ИСО / ТК 176 подготовил и приступил к
обсуждению новой версии стандартов серии ИСО 9000 : 2008, в которых особое внимание
уделяется пониманию и идентификации потребностей и ожиданий всех заинтересованных
сторон организации. Существенно обновляются и расширяются принципы менеджмента
качества. Вместо двух принципов: «системный подход к менеджменту» и «постоянное
улучшение» – вводится принцип «всеобщая оптимизация».
В связи с этим актуальными являются исследования, посвященные разработке и
применению методов моделирования и оптимизации менеджмента качества на основе
критериев удовлетворенности заинтересованных сторон.
Глобальный и локальные критерии удовлетворенности заинтересованных сторон. Требования учета удовлетворенности всех заинтересованных сторон, кроме международных стандартов ИСО 9000 версии 2000 г., содержатся практически во всех распространенных моделях совершенствования деятельности организации. Отсюда можно сделать вывод о том, что именно показатель удовлетворенности всех заинтересованных сторон следует считать глобальным критерием качества СМК организации [1].
Глобальный критерий удовлетворенности всех заинтересованных сторон организации в общем виде рассчитывается по формуле арифметического средневзвешенного [2]:
α Q + α РБ QРБ + α ВЛ QВЛ + α РК QРК + α ПС QПС + α ОБ QОБ
,
(1)
Q = ПТ ПТ
α ПТ + α РБ + α ВЛ + α РК + α ПС + α ОБ
где QПТ , QРБ , QВЛ , QРК , QПС , QОБ , — локальные комплексные критерии удовлетворенности заинтересованных сторон: потребителей, работников, владельцев, высшего руководства, поставщиков и общества соответственно; α ПТ , α РБ , α ВЛ , α РК , α ПС , α ОБ — весовые
коэффициенты
важности
соответствующих
локальных
критериев,
α ПТ + α РБ + α ВЛ + α РК + α ПС + α ОБ = 1 .
Для определения значений локальных комплексных критериев удовлетворенности
заинтересованных сторон, входящих в формулу (1), применяется следующая формула [1,
2]:
i =n
Qcк = ∑ aciк +1Qciк +1 ,
i =1
68
(2)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
где Qcк – значение комплексного иерархического критерия удовлетворенности с-й заинтересованной стороны на к-м уровне иерархии этого комплексного критерия; с – ПТ, РБ,
ВЛ, РК, ПС, ОБ – обозначение заинтересованной стороны: потребителей, работников организации, владельцев, руководства, поставщиков, общества соответственно; Qciк +1 – индекс (значение) i-го частного критерия с-й заинтересованной стороны на (к+1)-м уровне иерархии комплексного критерия; к= 0, 1, 2, …, m – обозначение уровня иерархии
комплексного критерия; i= 1, 2, …, n – номер частного критерия на (к+1)-м уровне иерархии комплексного критерия, n – число частных критериев на (к+1)-м уровне иерархии
комплексного критерия; аciк +1 – весовой коэффициент, показывающий важность i-го частного критерия на (к+1)-м уровне иерархии комплексного критерия удовлетворенности с-й
стороны;
i =n
∑а
i =1
к +1
сi
– сумма весовых коэффициентов на каждом уровне иерархии,
i =n
∑а
i =1
к +1
сi
= 1.
Особенностью формулы (2) является то, что она пригодна и для случая, когда заинтересованная сторона состоит из нескольких категорий, классифицированных по различным признакам: типу или объему закупаемой продукции (для потребителей), виду предоставляемых услуг или материалов (для поставщиков) и т.п. Каждая категория, в свою очередь, состоит из отдельных участников (конкретных организаций или лиц). Для этого в
комплексный критерий вводится соответствующий уровень иерархии и единичные критерии.
Оценка удовлетворенности на основе применения нечетких множеств. Одной
из проблем, связанных с оценкой удовлетворенности заинтересованных сторон, является
то, что сама удовлетворенность представляет собой нечеткое, размытое понятие, на значение которого сильное влияние оказывают суждения, восприятие и эмоции человека. В
связи с этим предлагается использовать при измерении удовлетворенности заинтересованных сторон организации лингвистические переменные, т.е. такие переменные, значениями которых являются не числа, а слова или предложения в естественном или формальном языке [3].
В рассматриваемом нами случае лингвистическая переменная имеет название
«удовлетворенность», а ее значения для отличия от самой переменной называются степенью удовлетворенности [4].
Данная лингвистическая переменная принимает определенные значения из заданного терм–множества, которое включает в себя следующие термы: абсолютно не удовлетворен; не удовлетворен; большей частью не удовлетворен; значительно не удовлетворен;
скорее не удовлетворен; частично удовлетворен и частично не удовлетворен; скорее удовлетворен; более или менее удовлетворен; большей частью удовлетворен; удовлетворен;
абсолютно удовлетворен.
Для каждого из этих значений, представляющих собой нечеткое подмножество,
строится функция принадлежности, т.е. такая функция, которая каждому элементу из универсального множества всех возможных оценок ставит в соответствие число из интервала
от 0 до 1, которое характеризует степень принадлежности данного элемента рассматриваемому нечеткому подмножеству.
Для учета удовлетворенности заинтересованных сторон по критериям, распределенным по различным уровням определенной иерархии, необходимо провести дефазификацию, т.е. перевести получившийся результат оценки удовлетворенности конкретного
представителя той или иной заинтересованной стороны по критериям нижнего уровня иерархии из лингвистического значения в количественный вид. Для этого используются
центры масс соответствующих функций принадлежности [4, 5].
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
n
CA =
∑ µ (u )u
i =1
A
i
i
,
ψA
где С А – центр масс функции принадлежности соответствующего нечеткого подмножества; µ А (u i ) – значение функции принадлежности для данного нечеткого подмножества со
значением базовой переменной u i [0,10]; ψ А – мощность соответствующего нечеткого
подмножества.
∈
n
ψ A = ∑ µ A (u1 ) .
i =1
Рассчитав для каждого нечеткого подмножества центр масс его функции принадлежности, получим таблицу.
Таблица
Значения центров масс для соответствующих нечетких множеств
Центры
С аНУ С НУ С бНУ С зНУ С сНУ
СЧ
С сУ
С бмУ
С бУ
СУ
С аУ
масс
CА
0,82
1,30
2,09
3,15
4,13
5,00
5,87
6,85
7,91
8,70
9,18
u max *
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
* u max – значение базовой переменной, при котором функция принадлежности соответствующего нечеткого подмножества максимальна.
Таким образом, после оценки удовлетворенности с-й заинтересованной стороны по
критериям нижнего уровня иерархии комплексного критерия удовлетворенности с помощью лингвистических значений переменной «удовлетворенность» каждому такому лингвистическому значению, представляющему собой нечеткое подмножество, ставится в соответствие значение С А (таблица).
Qcim = C Ai ,
где m – обозначение нижнего уровня иерархии комплексного критерия; i = 1,2,.., n – номер
частного критерия на нижнем уровне иерархии.
Имитационная модель СМК. Имитационная модель системы менеджмента качества (СМК) строится на базе методики оценки удовлетворенности заинтересованных сторон организации и включает в себя варьируемые параметры СМК.
В качестве варьируемых параметров имитационной модели СМК используются
значения уровней выполнения (или степени реализации) вектора требований к процессам
системы менеджмента качества [6].
0
(
0
0
0
0
0
)
X = X ОП , Х ОР , Х МР , Х ЖЦП , Х ИАУ ,
где X
0
ОП
– вектор требований, предъявляемых к СМК в целом (в частности, требования
0
0
0
0
раздела 4 из ГОСТ Р ИСО 9001 – 2001); Х ОР , Х МР , Х ЖЦП , Х ИАУ – векторы требований,
предъявляемых к процессам СМК, связанным с ответственностью руководства, менеджментом ресурсов, жизненным циклом продукции и измерением, анализом, улучшением соответственно.
На первом этапе построения имитационной модели СМК рассматриваются следующие семь варьируемых параметров:
ний, предъявляемых к СМК в целом;
хоп – уровень выполнения вектора X 0ОП требова-
хор – уровень выполнения вектора Х 0ОР требований
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
к ответственности руководства;
хмр – уровень выполнения вектора Х 0МР требований к
процессам менеджмента ресурсов; хпр – уровень выполнения вектора Х ЖЦП требований
к процессам маркетинга, проектирования и разработки из жизненного цикла продукции;
0
хзк
0
– уровень выполнения вектора Х ЖЦП требований к процессам закупок (материально-
технического снабжения) из жизненного цикла продукции; хпо – уровень выполнения
0
вектора Х ЖЦП требований к процессам производства и обслуживания из жизненного цикла продукции; хиау – уровень выполнения вектора Х ИАУ требований к процессам измерения, анализа и улучшения.
Для измерения варьируемых параметров имитационной модели СМК используются специальные квалиметрические шкалы, которые вербально описывают пять упорядоченных степеней выполнения требований к процессам СМК. Этим пяти уровням поставлена в соответствие базовая шкала оценок со значениями от 1 до 10, что позволяет перейти от качественной оценки соответствующих варьируемых параметров к их количественной оценке.
Аналитическую зависимость между степенью удовлетворенности заинтересованной стороны по единичному критерию нижнего уровня иерархии комплексного иерархического критерия и уровнями выполнения векторов требований к процессам СМК в линейном виде можно представить как
Qcim = qcim(оп ) хоп + qcim(ор ) хор + qcim( мр ) х мр + qcim(пр ) хпр + qcim( зк ) х зк + qcim(по ) хпо + qcim(иау ) хиау ,
(3)
0
где Qcim – степень удовлетворенности с-й заинтересованной стороны по i-му единичному
критерию нижнего (m-го) уровня иерархии комплексного иерархического критерия;
xоп , xор , x мр , xпр , x зк , xпо , xиау – уровни выполнения векторов требований к процессам СМК;
qcim(оп ) , …, qcim(иау ) – численные значения составляющих вектора собственных значений
матрицы парных сравнений при экспертной оценке иерархической зависимости значения
степени удовлетворенности по единичному критерию нижнего уровня ( Qcim ) от уровней
выполнения требований к процессам( xоп ,..., xиау ).
Учет взаимосвязи между заинтересованными сторонами. Для оптимизации
СМК на основе удовлетворенности заинтересованных сторон необходимо учитывать существующие взаимосвязи между этими сторонами, а следовательно, и взаимовлияние
друг на друга различных критериев, по которым оценивается удовлетворенность заинтересованных сторон. Такой учет предлагается осуществлять на основе использования информации об относительной важности каждой заинтересованной стороны. Для использования подобной информации применяются коэффициенты относительной важности.
Основная идея применения относительной важности двух критериев для учета
взаимосвязи между заинтересованными сторонами заключается в том, что эту взаимосвязь
можно учесть через степень важности уровня удовлетворенности какой-то отдельной заинтересованной стороны для достижения глобальным критерием удовлетворенности всех
заинтересованных сторон своего максимального значения. Для этого, в свою очередь, надо ответить на вопрос: как сильно отклонение степени удовлетворенности какой-то отдельной заинтересованной стороны от своего максимально возможного значения повлияет
на отклонение значения комплексного критерия удовлетворенности остальных заинтересованных сторон от его максимального значения? Данный вопрос математически можно
выразить в виде соответствующей формулы [7]:
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
N −1


*
−
Q
=
Θ
Q
−
 max ∑ Qiα i  + (1 − Θ )(Qmax − Q j ) ,
max
j
i =1


где i, j – обозначения заинтересованных сторон; Θ – коэффициент относительной важности; Q j – степень удовлетворенности j-й заинтересованной стороны без учета ее взаимо*
связи с другими заинтересованными сторонами; Q j – степень удовлетворенности j-й заинтересованной стороны с учетом взаимосвязи с другими заинтересованными сторонами;
α i – весовой коэффициент i-й заинтересованной стороны.
Чем ближе коэффициент относительной важности к нулю, тем существенней, по
мнению лица, принимающего решения, будет уменьшение значения комплексного критерия удовлетворенности остальных сторон (увеличение разницы в первом слагаемом) при
уменьшении степени удовлетворенности j-й заинтересованной стороны на одну единицу в
принятой шкале измерений. Это также означает, что j-я заинтересованная сторона обладает существенной важностью по отношению к другим заинтересованным сторонам.
Решение задачи оптимизации СМК. Поиск оптимума при решении как однокритериальной, так и многокритериальной задачи оптимизации СМК на основе удовлетворенности заинтересованных сторон организации осуществляется с помощью градиентностатистической процедуры. Данная процедура включает в себя три ступени [8].
1. Определение допустимого решения. Данная ступень включает в себя ряд этапов:
разработку имитационной модели; формирование целевой функции и ограничений; локальную аппроксимацию характеристик объекта линейными уравнениями регрессии в области исходной точки; поиск новой исходной точки, допустимой ограничениями; построение новой локальной модели в окрестности новой исходной точки путем проведения
серии вариантных расчетов по схеме планирования эксперимента.
В качестве имитационной модели оптимизируемого объекта принимаются зависимости удовлетворенности какой–либо заинтересованной стороны от степени выполнения
требований к процессам СМК. При этом линейная зависимость между степенью удовлетворенности заинтересованной стороны по единичному критерию нижнего уровня и степенью выполнения векторов требований к процессам СМК имеет вид формулы (3).
Формирование целевой функции заключается в определении значений семи варьируемых параметров ( xоп , xор , x мр , xпр , x зк , xпо , xиау ), при которых обеспечивается максимальное значение глобального критерия удовлетворенности всех заинтересованных сторон организации Q (для однокритериальной задачи) или Парето–оптимальные значения
локальных иерархических критериев удовлетворенности заинтересованных сторон (для
многокритериальной задачи).
Поиск осуществляется при следующих основных ограничениях:
[5] ≤ QПТ ≤ [10];


[5] ≤ QРБ ≤ [9];


[4] ≤ QРК ≤ [8];

[4] ≤ QВЛ ≤ [8];


[4] ≤ QПС ≤ [7 ];

[4] ≤ QОБ ≤ [7 ];

1 ≤ х ≤ 10 ,...,1 ≤ х ≤ 10 ,
оп
иау

(Q
)
где верхние и нижние ограничения для соответствующих выходных характеристик даны
по следующей системе оценок: 0 – абсолютно не удовлетворен; 1 – не удовлетворен; 2 –
большей частью не удовлетворен; 3 – значительно не удовлетворен; 4 – скорее не удовлетворен; 5 – частично удовлетворен и частично не удовлетворен; 6 – скорее удовлетворен;
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
7 – более или менее удовлетворен; 8 – большей частью удовлетворен; 9 – удовлетворен;
10 – абсолютно удовлетворен.
Для локальной аппроксимации характеристик объекта линейными уравнениями
регрессии в области исходной точки, поиска новой исходной точки, допустимой ограничениями, построения новой локальной модели в окрестности новой исходной точки
используется соответствующее программное обеспечение.
2. Определение области эффективных решений. В качестве экстремума целевой
функции в однокритериальной задаче оптимизации рассматривается наибольшее значение
Q. Поиск экстремума критерия оптимальности осуществляется из исходной точки в области допустимых значений в направлении наибольшей скорости изменения критерия оптимальности Q X , т.е. по градиенту. Движение осуществляется путем изменения варьируемых параметров на величину соответствующего шага hic и проведения на ЭВМ расчета характеристик для получения изменения совокупности параметров. Процесс движения
по grad Q продолжается до тех пор, пока значения характеристик не выйдут за пределы
наложенных ограничений.
В многокритериальной задаче критериями оптимальности СМК служат степени
удовлетворенности соответствующих заинтересованных сторон. Очевидно, что для организации желательно максимизировать каждый из этих критериев, поэтому в соответствии
с используемым методом поиска оптимальных решений применяется принцип максимума.
3. Определение одного оптимального решения из области Парето. Данная ступень
выполняется при решении многокритериальной задачи. Прежде чем определять, какое из
решений в области Парето принимать в качестве искомого, необходимо установить границы этой области. Границы области Парето предлагается определять на основе данных
об относительной важности критериев оптимальности.
( )
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мирошников, В.В. Методика измерения удовлетворенности заинтересованных сторон при внедрении
системы качества / В.В. Мирошников // Композиционные материалы в промышленности: материалы 24-й
ежегод. междунар. науч.-практ. конф. (31 мая – 4 июня 2004 г., г. Ялта). – Киев: Наука. Техника. Технология, 2004. – С. 61–64.
2. Мирошников, В.В. Оценка удовлетворенности заинтересованных сторон в системе менеджмента качества
вуза / В.В. Мирошников, Н.М. Борбаць // Качество инженерного образования: материалы междунар. науч.–метод. конф. (17–18 марта 2005 г., г. Брянск) / под ред. О.А. Горленко, В.И. Попкова. – Брянск: БГТУ,
2005. – С. 101–105.
3. Заде, Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений /
Л. Заде. – М.: Мир, 1976. – 167 с.
4. Мирошников, В.В. Методика оценки удовлетворенности заинтересованных сторон организации на основе применения нечетких множеств / В.В. Мирошников, Н.М. Борбаць // Информационные технологии. – 2007. – №3.– С.63–70.
5. Мирошников, В.В. Оценка удовлетворенности заинтересованных сторон вуза на основе использования
теории нечетких множеств / В.В. Мирошников, Н.М. Борбаць // Системы качества и их метрологическая
поддержка: от преподавания к сертификации: сб. ст. межрегион. науч.–практ. конф. – Пенза, 2005. – С.
15–17.
6. Мирошников, В.В. Разработка имитационной модели системы менеджмента качества на основе оценки
удовлетворенности заинтересованных сторон / В.В. Мирошников, Н.М. Борбаць // Менеджмент качества продукции и услуг: материалы междунар. науч.–техн. конф. (5–6 апр. 2007 г., г. Брянск) / под ред.
О.А. Горленко, Ю.П. Симоненкова. – Брянск: БГТУ, 2007. – С. 29–31.
7. Борбаць, Н.М. Учет взаимосвязи между заинтересованными сторонами организации с использованием
коэффициентов относительной важности / Н.М. Борбаць // Менеджмент качества продукции и услуг:
материалы междунар. науч.-техн. конф. (5–6 апр. 2007 г., г. Брянск) / под ред. О.А. Горленко, Ю.П. Симоненкова. – Брянск: БГТУ, 2007. – С. 38–39.
8. Исерлис, Ю.Э. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания / Ю.Э. Исерлис, В.В. Мирошников. – Л.: Машиностроение, 1981. – 255 с.
Материал поступил в редколлегию 12.07.07.
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 37.014
КАДРОВАЯ ПОЛИТИКА В СТРАТЕГИЯХ
ТРАНСНАЦИОНАЛЬНЫХ КОРПОРАЦИЙ
Е.А.Дергачёва
Рассматривается роль транснациональных корпораций (ТНК) в сфере подготовки и переподготовки
кадров.
В современную эпоху глобализации кадровая политика приобретает особую актуальность в деятельности транснациональных корпораций (ТНК), которые становятся ведущим звеном не только в интеграции мирохозяйственных связей, но и в формировании
концепции управления персоналом. Особенно сильно ощущается влияние ТНК в высшей
школе и сфере подготовки и переподготовки кадров. ТНК становятся инициаторами создания новых учебных заведений – корпоративных университетов и академий – и способны в краткосрочный период времени и в глобальном масштабе решать кадровые вопросы
в соответствии с потребностями бизнес-процессов. Огромная экономическая мощь и общепланетарный охват ТНК позволяют судить о справедливости данного высказывания.
Транснациональные корпорации последней четверти XX – начала ХХI вв. являются
важнейшим элементом рационализации общепланетарного хозяйства в интересах наиболее
развитых стран мира. Их бурное развитие в последние десятилетия, основная цель которого
– максимизация прибыли и рынка, оказывает доминирующее воздействие на все сферы мирового хозяйства. Мощь ТНК становится сопоставимой с экономическим потенциалом и
возможностями государств средних размеров. Во владении ТНК находится треть всех производственных фондов планеты, производящих более 40 % общепланетарного продукта,
здесь осуществляется торговля более чем 80 % общемировых технологий и контроль более
90 % вывоза капитала. За последние 30 лет количество ТНК выросло в 9 раз – до 63 тыс.
Еще в 1970 г. на планете насчитывалось всего 7 тыс. ТНК, более половины из которых принадлежали США и Великобритании. В начале ХХI в. владельцами ТНК стали десятки стран
мира, среди которых – индустриальные страны Юго-Восточной Азии [1], хотя их удельный
вес невелик.
Система функционирования ТНК формируется под влиянием конкурентной стратегии, направленной на поиск путей снижения издержек, увеличения масштабов производства; интенсификацию прикладных научных исследований; разработку новейших технологий;
поиск новых рынков сбыта, дешевой рабочей силы; размещение производств там, где ниже
налогообложение и более благоприятный политический климат для иностранных компаний.
Агрессивная стратегия ТНК по захвату новых рынков, интеллектуально-финансовые преимущества в конкурентной борьбе разрушающе действуют на национальные экономики.
Круг экономических интересов капитала определяется лидерством в наиболее прибыльных
сферах деятельности: электронике, химии, фармацевтике, машиностроении; – постепенно
захватывается рынок образовательных услуг.
В настоящее время ТНК не только являются производственными структурами, но и
становятся образовательными центрами мира. Специалисту, пришедшему на работу в ТНК,
требуется некоторое время для адаптации к ее целям и задачам и понимания собственных
функций в общей системе производства. При этом далеко не всегда образовательный уровень работников отвечает требованиям компании. Поэтому с целью ускорения процесса
адаптации специалиста к кадровым потребностям компании ТНК организуют внутрифирменную систему обучения. Процесс обучения проходят новые и постоянно работающие сотрудники для повышения квалификации и изучения специфики работы фирмы.
Некоторыми корпорациями организуется совместная межфирменная система обучения, осуществляемая на коммерческой основе. Таким образом расширяется спектр вовлекаемого в обучение персонала крупных и средних фирм, активизируется обмен мнениями
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
и новейшими тенденциями развития бизнеса в национальном и межстрановом масштабе.
Для преподавания в таких структурах приглашаются как преподаватели вузов, так и высококвалифицированный персонал компаний. Это способствует конкретизации и специализации образования сотрудников в соответствии со стратегией развития фирмы. При этом
корпоративное образование в наибольшей степени согласует квалификацию персонала с
кадровыми интересами компании. Наиболее распространенными формами такого обучения являются краткосрочные и среднесрочные курсы повышения квалификации, тренинги
и семинары в учебных центрах, принадлежащих ТНК. Такое образование становится все
более востребованным вследствие быстро обновляющейся структуры профессий и компетенций, а также наиболее эффективным в смысле достижения практических целей. В процесс обучения вовлекаются не только менеджеры, но также служащие, которым из-за возросшей наукоемкости и сложности производства необходимо обладать знаниями и навыками, присущими руководящему персоналу. Формы образования ТНК становятся самыми
эффективными ввиду высокой степени адаптивности к различным инновациям.
Обладая достаточными финансовыми ресурсами, в несколько раз превышающими бюджеты классических университетов, ТНК организуют собственные корпоративные университеты и академии, занимаясь обучением взрослого населения. Такие корпоративные университеты
создаются в двух формах: путем объединения с традиционными университетами или путем
формирования самостоятельной корпоративной структуры. Транснациональные академии в
недалеком будущем составят серьезную конкуренцию фундаментальным образовательным учреждениям. Стратегия корпоративных университетов базируется на принципах повышения
эффективности деятельности человеческих ресурсов, вложения в которые приносят большую
отдачу, нежели аналогичные затраты в основной капитал.
В индустриальном обществе, обучаясь, индивид получал специальность на всю
жизнь и был спокоен за то, что ему не придется менять место работы. Это была эпоха долгосрочных ожиданий, связанная с пожизненной занятостью и уверенностью в завтрашнем
дне. В постиндустриальном обществе ситуация меняется: осуществляется переход от привычного постоянства в работе к сиюминутным контрактам (особенно внутри ТНК), осознается необходимость постоянной вовлеченности в процесс обучения. Основные вложения делаются в невещественные формы накопления – образование человека. Если главной
чертой индустриального общества была уверенность в себе, людях, общественных институтах, то сегодня нельзя достоверно прогнозировать свое экономическое будущее; теперь
массы людей зависят от желания и готовности транснациональных компаний инвестировать в них денежные средства.
Широкое распространение получает транснациональное образование (ТНО), являющееся одним из результатов интернационализации. Это различные программы высшего
образования за рубежом, курсы обучения, в том числе дистанционное образование. В настоящее время спрос на высшее образование в мире ежегодно растет на 6 %, причем со
значительным опережением услуг ТНО. Если в 2003 г. зарубежное образование получали
примерно 2 млн студентов, то в 2025 г. прогнозируется увеличение до 7 млн человек, значительная часть которых будет обучаться по программам ТНО [2].
Инвестиции крупного бизнеса и международных финансовых институтов в стандартизацию и распространение обучающих модулей для работников в соответствии с технологическими требованиями – так называемая «маркетизация» образования – сопровождаются значительным увеличением числа рабочих и учебных мест и относительно кратковременным периодом подготовки работника. Создаются «образовательные ТНК», которые
занимаются международным маркетингом в области образования и науки, продвижением
национальных образовательных услуг на внешние рынки, а также поиском высококвалифицированных специалистов для работы в производственных ТНК. В качестве «образова-
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
тельных ТНК» выступают крупные неправительственные организации, не имеющие бюджетного финансирования, но опирающиеся на поддержку государства [3, 4].
Классическое университетское образование, базирующееся на изучении фундаментальных и прикладных дисциплин, становится избыточным и проигрывает на фоне узкоспециализированного корпоративного обучения. К сожалению, знания, получаемые в течение довольно продолжительного периода времени, в настоящее время быстро устаревают. Это объясняется экспоненциально нарастающей скоростью появления новых технологий, что приводит к отмиранию старых профессий и возникновению новых. Теперь оптимальная эффективность вузовского образования составляет примерно 3-5 лет, после чего
необходимо повышать квалификацию. Поэтому классические образовательные учреждения вынуждены конкурировать с транснациональными университетами и академиями,
лучше осведомленными о потребностях рынка.
Разрастание транснациональных структур инициирует кризис традиционного университетского образования. Своеобразными гарантами стабильности научных заведений в
индустриальном обществе выступали государства. Разворачивающаяся потеря национально-государственными образованиями влияния в региональном и международном масштабах ослабляет функционирование университетов. Национальные государства сталкиваются с тем, что на их территориях стихийно образуются наднациональные структуры, которые во многом предопределяют действия государств. В результате государства постепенно утрачивают контроль над экономическим ростом, системой образования и не могут
проводить успешную кадровую политику, поскольку наиболее важные решения в этой
области принимаются в штаб-квартире ТНК. С одной стороны, ТНК сегодня – это носители новых наукоемких технологий, а с другой – мощный экономический механизм, посредством которого можно блокировать основные элементы социально-экономической политики государств.
Разрыв между уровнем подготовки выпускников вузов и быстро меняющимися требованиями высокотехнологичного бизнеса приводит к осознанию необходимости изменения концепции подготовки кадров. Классическое образование, подстраиваясь под изменяющуюся общемировую конъюнктуру, становится фрагментарным, более коммерциализированным; происходит переориентация задач с фундаментальных на прикладные в соответствии с потребностями бизнеса, нацеленного на сиюминутную выгоду и краткосрочный эффект. ТНК финансируют классические университеты, поддерживая и поощряя
прикладные исследования и разработки. Таким образом, образовательная политика университета приобретает рыночный характер и становится более зависимой от коммерческих интересов корпоративных структур.
Будучи во главе наукоемких производств, ТНК становятся основным каналом передачи экономических и научно-технических знаний в мировом масштабе. Это в будущем
может привести к значительному изменению системы вузовского образования. Так, в настоящее время уже существенно модернизируются учебные планы университетов с учетом актуальности решения прикладных задач. Стремление ТНК к доминированию в образовательной сфере во многом объясняется экономическими интересами. Эффективность
управления знаниями становится показателем успеха компании.
ТНК целенаправленно формируют межстрановую образовательную (и соответственно
социально-экономическую) поляризацию, занимаясь поиском по всему миру талантливых
специалистов, их обучением и привлечением для работы. Стимулируя «утечку мозгов» из
развивающихся стран, ТНК закрепляют научно-техническую отсталость образовательных
систем в этих странах. Такой транснациональный рационализм ведет к ускоренной утрате
интеллектуальной и культурной самобытности теми, кто слаб. В развивающихся странах
остается неквалифицированная рабочая сила, а высококвалифицированные кадры работают
в филиалах ТНК или уезжают в развитые страны. Ускорение научно-технического прогрес-
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
са достигается ценой увеличения разрыва между развитыми и развивающимися странами.
Так, если в развитых странах в сферу образования вкладывается 5-8 % валового национального продукта, то слаборазвитые страны выделяют в расчете на одного жителя в 25 раз
меньше средств, чем развитые [5]. И хотя к началу XXI в. впервые за всю историю развития
человечества количество неграмотных людей на Земле сократилось до 15 %, к 2015 г., по
прогнозам ЮНЕСКО, свыше четверти населения мира будет жить в странах, не имеющих
возможности обеспечить даже всеобщее начальное образование [6]. Новые высокотехнологичные экономика и образование локализуются в развитой части мира. Последствия активизации ТНК в глобальном масштабе могут существенным образом повлиять как на жизнеспособность современных национальных образовательных систем, так и на процессы глобализации международной системы образования.
Таким образом, кадровая политика ТНК проявляется в следующем: 1) создаются
внутрифирменная и межфирменная системы образования; 2) развиваются новые формы
обучения; 3) организуются корпоративные университеты и академии; 4) поддерживается
непрерывный характер обучения; 5) закрепляется прикладная и рыночно-целевая направленность обучения; 6) утверждается образовательная поляризация стран мира. Стимулируемые ТНК процессы глобализации ведут к значительным изменениям в концепциях
подготовки кадров и соответственно в образовательном процессе, что приводит к необходимости согласования интересов вузовского образования с коммерческими приоритетами
корпораций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хасбулатов, Р.И. Транснациональная корпорация / Р.И. Хасбулатов // Глобалистика: энциклопедия. – М.,
2003. – С.1030.
2. Галичин, В.А. Транснациональное образование / В.А. Галичин // Глобалистика: междунар. междисциплинар. энцикл. слов. – М.; СПб.; Нью-Йорк, 2006. – С.898.
3. Ключарев, Г.А. Глобализация образования / Г.А. Ключарев // Глобалистика: междунар. междисциплинар.
энцикл. слов. – М.; СПб.; Нью-Йорк, 2006. – С.182;
4. Лиферов, А.П. Образование в стратегиях транснациональных корпораций / А.П. Лиферов // Педагогика.
– 2005. - №2. – С.81-82.
5. Купцов, В.И. Образование / В.И. Купцов // Глобалистика: междунар. междисциплинар. энцикл. слов. –
М.; СПб.; Нью-Йорк, 2006. – С.638.
6. Проданов, В. Образовательное неравенство / В.Проданов // Глобалистика: междунар. междисциплинар.
энцикл. слов. – М.; СПб.; Нью-Йорк, 2006. – С.640.
Материал поступил в редколлегию 12.03.07.
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 004.9:658.7
В.К. Гулаков, П.А. Паршиков
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНА
ПО УПРАВЛЕНИЮ ЗАПАСАМИ НА СКЛАДАХ
Рассмотрены подходы к построению оптимального плана по управлению запасами на складах. Описана вероятностная модель с непрерывным контролем уровня запасов. Приведены особенности реализации
этой модели в рамках автоматизированной системы с использованием статистических оценок ретроспективных данных.
Все запасы товаров являются непосредственным результатом принятия управляющих решений. Во многих случаях при решении вопроса относительно пополнения запасов
того или иного вида сырья или готовой продукции руководителю удается превзойти возможности, заложенные в математической формуле, зная точный прогноз потребностей в
рассматриваемом виде сырья (или готовой продукции) и зная, какое время необходимо
для реализации заказа на пополнение запаса. Но число товаров, которое может держать
под постоянным прицелом один человек, весьма ограниченно. Использование продуманных процедур пополнения запасов складируемых изделий позволяет освободить руководителя от необходимости заниматься решением ежедневных вопросов управления запасами и дает ему возможность приложить свои способности к анализу особых ситуаций, где
его опыт исключительно ценен [2].
Один из методов планирования – по точке заказа, т.е. путем указания критического
уровня запасов, которого хватит на время новой поставки материалов или комплектующих [3]. Оптимальное решение для этой модели опирается на два следующих правила:
• определить, когда (при наличии каких условий) запасы подлежат пополнению;
• определить объем пополнения запасов.
Критерием оптимальности, как правило, считается не ожидаемая прибыль, а ожидаемые затраты. Оптимальной является такая стратегия управления запасами, которая позволяет надлежащим образом сбалансировать затраты на обеспечение поставок, расходы,
связанные с содержанием изделий на складе, и экономические потери от неудовлетворенного (или несвоевременно удовлетворенного) спроса [2].
В производстве метод планирования по точке заказа зачастую применяется для
управления запасами недорогих и массово используемых номенклатурных позиций. Это
связано с тем, что затраты труда высококвалифицированных пользователей на составление сводных планов по управлению запасами таких материалов могут быть неоправданно
высокими в сравнении с издержками, связанными с приобретением и хранением избыточных запасов дешевой номенклатуры [3].
Наиболее же широко метод планирования поставок по точке заказа применяется в
торговой деятельности. Кроме того, необходимо создавать страховые запасы по группам
товаров массового спроса. Производственное предприятие также может заниматься торговой деятельностью. Для ее обеспечения, особенно при торговле большим ассортиментом товаров массового спроса, целесообразно использовать планирование поставок по
точке заказа. Планирование по точке заказа используется в этом случае как механизм оперативного планирования и управления, для периодического формирования заказов поставщикам.
Факторы, влияющие на принятие решения относительно того, когда и в каком объеме складировать тот или иной товар, распадаются на следующие группы:
• спрос и предложение;
• срок запаздывания поставки;
• экономические показатели, существенные для управления запасами.
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Результат прогнозирования потребностей клиентов в определенном виде изделий
чаще всего удается представить в виде некоторого распределения вероятностей. Будем
предполагать, что уровни спроса на различные виды товаров взаимно независимы.
При управлении запасами необходимо учитывать срок запаздывания поставки, который может определяться в вероятностном смысле.
Основным экономическим фактором, заставляющим ограничивать объем заказа на
поставку, являются затраты на содержание запасов, так как в этом случае происходит замораживание капитала, которому можно было бы найти более выгодное применение.
Кроме того, это влечет за собой затраты на хранение, страхование и т. д.
В каждом случае, когда фирма не имеет в наличии запрошенного клиентом товара,
можно говорить о потере прибыли или о штрафе за неудовлетворение спроса. Поэтому
предприятие содержит запасы тех товаров, отсутствие которых на складе может принести
ему серьезный ущерб.
Многие автоматизированные системы с возможностью планирования по точке заказа реализуют простейшие модели управления запасами. Они либо требуют от пользователя явных указаний характеристик управляющего решения, либо руководствуются постоянством во времени уровня спроса, отсутствием дефицита, фиксированным временем
поставки.
Так, конфигурация «1С Управление производственным предприятием» реализует 3
режима управления запасами [3]. Фиксированный режим требует явного указания пользователем фиксированной точки заказа, падение уровня запасов ниже которой дает рекомендацию управляющему персоналу на пополнение. Расчет в режиме среднего размера
партии основывается на предыдущих заказах, выполненных вручную. Значение точки заказа определяется пропорционально среднему размеру партии закупки позиции номенклатуры, величина пропорции задается вручную. Фиксированный режим и режим среднего
размера партии не учитывают в расчетах уровень спроса и требуют от пользователя принятия самостоятельных решений по управлению запасами.
Режим оптимального размера заказа конфигурации «1С Управление производственным предприятием» исходит из предположения о постоянстве во времени уровня
спроса. Размер точки заказа рассчитывается как среднее потребление, умноженное на
время доставки. Страховой запас исчисляется как разница максимального и среднего потребления, умноженная на время доставки [3].
Наиболее эффективный режим управления запасами – режим оптимального размера заказа - учитывает уровень спроса на позицию номенклатуры. Однако эта величина является усредненной и не позволяет определить суммарную вероятность возникновения
либо неудовлетворенного спроса, либо избыточного запаса на складе с последующей
оценкой экономических убытков. Такие факторы, как затраты на хранение единицы номенклатуры на складе и стоимость размещения отдельного заказа, не принимаются во
внимание, хотя именно они имеют решающее значение при принятии решения человеком.
В данной статье рассматривается вероятностная модель с режимом непрерывного
контроля уровня запасов.
Пусть расходы, связанные с реализацией заказа, и затраты на содержание запасов
предполагаются стационарными. Предположим, что заявки клиентов, поступающие в моменты времени, когда запасы фирмы равны нулю, откладываются в портфель невыполненных заказов и со временем удовлетворяются. Допустим, что штрафные потери p > 0
стационарны и пропорциональны объему портфеля невыполненных заказов по состоянию
на момент прибытия заказанной партии изделий, т. е. на момент очередного пополнения
запасов. Кроме того, распределение спроса в течение срока выполнения заказа является
стационарным (неизменным) во времени и допускается не более одного невыполненного
заказа [1].
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Заказ размером у размещается тогда, когда объем запаса достигает уровня R.
Оптимальные значения у и R определяются путем минимизации ожидаемых затрат
системы управления запасами, отнесенных к единице времени, которые включают как
расходы на размещение заказа и его хранение, так и потери, связанные с неудовлетворенным спросом.
Для определения функции, отражающей суммарные затраты, отнесенные к единице
времени, введем следующие обозначения:
L - интервал упреждения, т. е. продолжительность отрезка времени от момента
размещения заказа до момента получения заказанной партии изделий;
f(x) - плотность распределения спроса х в течение срока выполнения заказа;
D - ожидаемое значение спроса в единицу времени;
h - удельные затраты на хранение (на единицу продукции за единицу времени);
р - удельные потери от неудовлетворенного спроса (на единицу продукции за
единицу времени);
К - стоимость размещения заказа.
Если L = 0 (заказ исполняется мгновенно), то вероятность возникновения случаев,
когда приходится идти на отсрочку исполнения заявок, полностью исключается. Если же
L > 0 , ситуация коренным образом меняется (рисунок).
Рис. Стохастическая модель экономического размера заказа
Обозначим через g фактический объем спроса в интервале между моментом размещения заказа и временем его исполнения. Этот интервал будем называть интервалом
упреждения. Значение случайной переменной g может превзойти R (уровень имеющихся в
наличии запасов в начале интервала упреждения), так что возможна ситуация, когда необходимо будет пойти на отсрочку исполнения заказов.
Основываясь на введенных обозначениях, рассмотрим отдельные компоненты
функции затрат [1]:
1. Стоимость размещения заказов. Приближенное число заказов в единицу
времени равно D/y, так что стоимость размещения заказов в единицу времени равна
KD/y.
2. Ожидаемые затраты на хранение. Средний уровень запаса равен
[ y + M ( R − x)] + M ( R − x) y
I=
= + R − M ( x). .
2
2
Следовательно, ожидаемые затраты на хранение за единицу времени равны hI .
Приведенная формула получена в результате усреднения ожидаемых запасов в начале и конце временного цикла, т.е. величин y + M {R − x} и M {R − x} соответственно. При этом игнорируется случай, когда величина R − M {x} может быть отрицательной, что является одним из упрощающих допущений рассматриваемой модели.
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
3. Ожидаемые потери, связанные с неудовлетворенным спросом. Дефицит возникает при x > R . Следовательно, ожидаемый дефицит за единицу времени равен
∞
S = ∫ ( x − R) f ( x)dx .
R
Так как в модели предполагается, что значение p пропорционально лишь объему дефицита, ожидаемые потери, связанные с неудовлетворенным спросом, за один цикл
равны pS. Поскольку единица времени содержит D/y циклов, то ожидаемые потери,
pDS
обусловленные дефицитом, составляют
за единицу времени.
y
Результирующая функция общих потерь за единицу времени TCU имеет следующий вид:
DK
y
 pD ∞
+ h + R − M ( x)  +
∫ ( x − R) f ( x)dx .
y
y R
2

*
*
Оптимальные значения y и R определяются из уравнений, полученных путем
TCU ( y, R) =
приравнивания частных производных к нулю:
 pD ∞
 DK  h pD
∂TCU
∂TCU
 ∫ f ( x)dx = 0.
= h − 
= − 2  + − 2 S = 0,
∂R
∂y
 y R
 y  2 y
Следовательно,
2 D( K + pS )
,
h
hy *
f ( x)dx =
.
pD
y* =
∞
∫
R
*
(1)
(2)
Необходимо обратить внимание на то, что при уменьшении значения R значение
S , а следовательно, и значение y * возрастают. Точно так же легко убедиться и в том, что
*
чем больше значение y , тем меньше значение R , при котором начинает выполняться
условие (2).
Следует отметить, что полученные формулы можно использовать не только в рамках модели, которая анализировалась с учетом целого ряда предположений сугубо частного характера: возможности применения этих формул гораздо шире. В качестве примера
можно допустить, что величина L является случайной. В этом случае схема модели в целом сохраняется, хотя и возникает необходимость соответствующим образом переопределить f (x) .
Так как из уравнений (1) и (2) у* и R* нельзя определить в явном виде, для их поиска используется численный алгоритм, предложенный Хедли и Уайтин (Hadley,
Whitin). Доказано, что алгоритм сходится за конечное число итераций при условии,
что допустимое решение существует [1].
При R = 0 уравнения соответственно дают следующее:
2 D( K + pM ( x)) ~ pD
y=
, y=
.
h
h
Если ~
y ≥ y , то существуют единственные оптимальные значения для y и R . Вы*
*
числительная процедура определяет, что наименьшим значением y является
что достигается при S = 0 .
*
81
2 KD / h ,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Алгоритм состоит из следующих шагов:
Шаг 0. Принимаем начальное значение y1 = y = 2 KD / h и считаем R0 = 0 .
Полагаем i = 1 и переходим к шагу i .
Шаг i. Используем значение yi для определения Ri из уравнения (2). Если
*
Ri ≈ Ri −1 с некоторой степенью точности ε , вычисления заканчиваются; оптимальным
*
*
решением считаем y = yi и R = Ri . Иначе подставляем значение Ri в уравнение (1)
для вычисления yi . Полагаем i = i + 1 и повторяем шаг i .
*
Заметим, что на каждой последующей итерации пробные значения R уменьшают*
ся, а пробные значения y возрастают. В случае, когда оптимальное значение R является
положительным, рассмотренный метод решения всегда обеспечивает сходимость за конечное число итераций.
Вероятностная модель с непрерывным контролем уровня запасов была положена в
основу системы управления запасами на складе. При этом для алгоритма стохастического
управления запасами необходимо было получить вероятностные оценки, описывающие
распределение спроса в период поставки и в течение цикла. Существовало два решения
этой проблемы: использование некоторого вероятностного распределения с доказательством его применимости либо статистические подсчеты ретроспективных данных. В связи с
наличием автоматизированной системы учета товаров на складе и необходимого набора
исторических данных для подсчета вероятностных оценок был выбран метод статистического анализа.
Все интегралы, используемые в расчетах оптимальных значений точки заказа и величины заказа, были заменены суммами. В итоге формулы (1) и (2) приняли следующий
вид:
∞
2 D  K + p ∑ ( x − R * ) f ( x)
2 D( K + pS )
,

R
y* =
=
h
h
*
∞
hy
∑ f ( x) = pD .
R
*
(3)
(4).
*
Алгоритм расчета оптимальных значений точки заказа и объема поставки реализован с использованием хранимых процедур базы данных под управлением MS SQL Server
*
2000. Суммирование в формуле (3) и нахождение предела R в формуле (4) осуществляются запросами языка SQL. Обсчет данных осуществляется удаленно от самого клиента, на сервере. Отсутствует передача промежуточных данных, клиент получает в свое распоряжение только результаты работы системы.
Информация для сбора статистики черпается из интегрированной базы данных системы учета товарооборота склада. Она содержит привязанный ко времени набор операций, выполняемых с товарами на складе. Эта информация сводится воедино представлением (view) в виде таблицы, содержащей движение (приход и расход по датам) по каждому товару.
Сбор статистических данных осуществляется в определенном временном промежутке, границы которого задаются перед началом вычисления. Затем временной интервал
подразделяется на части размером с интервал упреждения (время между размещением заказа и поступлением партии товара). Сбор данных в виде суммарного, среднего спроса в
пределах таких интервалов позволяет получить статистическую информацию о спросе в
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ISBN 5-89838-287-8
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
течение периода поставки. Рассматриваются только те из промежутков, существенную
часть которых товар присутствовал на складе.
Клиентская часть системы включена в автоматизированную систему учета. От
пользователя в клиентской части системы требуется указание длины цикла, времени поставки, временного интервала для сбора статистики. Необходим ряд параметров, относящихся непосредственно к выбранному в справочнике для анализа товару: стоимость хранения его единицы на складе в течение цикла, потери при отсутствии единицы товара на
складе в течение цикла, а также стоимость размещения заказа на партию товара, - что ограничивает постоянное и непрерывное поступление его малыми партиями.
Полученные данные передаются в качестве входных на сервер, где по алгоритму
рассчитываются оптимальные для управления запасами параметры, а также соответст*
*
вующее им значение издержек. Итерационный подсчет значений R и y выполняется в
цикле до тех пор, пока точки заказа на предыдущем и последующем этапах не сравняются.
*
*
Текущие значения R и y возвращаются как результат работы алгоритма.
Таким образом, разработанная программная система позволяет рассчитывать оптимальные (с точки зрения функции затрат) значения точки заказа и объема заказа для отдельных товаров из номенклатуры. Помимо этого, пользователь может исследовать чувствительность решения к различным параметрам путем изменения их значений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Таха, Хемди А. Введение в исследование операций: [пер. с англ.] / Хемди А. Таха. – 7-е изд. - М.: Вильямс, 2005. – 912 с.
2. Вагнер, Г. Основы исследования операций. Т. 3 / Г. Вагнер. – М.: Мир, 1973. – 501 с.
3. Гартвич, А.В. Планирование закупок, производства и продаж в 1С:Предприятии 8 / А.В. Гартвич. – СПб.:
Питер, 2007. – 160 с.
Материал поступил в редколлегию 23.05.07.
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 330.341
И.В. Татаринцева, А.В. Васин, В.А. Татаринцев
МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
ИННОВАЦИОННЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ РЕГИОНА
Определена особая роль инновационного потенциала в инновационном процессе региона. Систематизированы его составляющие, установлены связи и отношения между ними. Разработаны схема алгоритма
исследования инновационного потенциала и модели его структуры.
Исследованиями [1-3] установлено, что в течение последних 15 лет в развитии экономики страны превалирует ресурсоэксплуатирующая тенденция. Сложилась уникальная
инновационная ситуация: с одной стороны, имеются значительные фундаментальные и
технологические заделы и возможности, квалифицированные научные и инженерные кадры, развитая, превышающая по отдельным стратегическим направлениям мировые аналоги научно-производственная база, а с другой – крайне слабая ориентированность этого
важного элемента национального богатства на реализацию в конкретных инновациях, отсутствие продуманной организационно-управленческой инновационной технологической
политики. Опасной тенденцией является увеличивающийся разрыв между наукой и производством в регионах.
Чтобы инновационная деятельность предприятий региона была успешной, необходимо освоение новой продукции и технологии сочетать с организационноуправленческими инновациями, которые чаще всего характеризуются созданием новых
отделов, подразделений, служб на всех уровнях руководства. На части обследованных
предприятий [4, 5] практикуется не одновременное осуществление нововведений, а поэтапное внедрение: сначала реализуется техническая сторона инновации, потом организационная, затем контроль и адекватный механизм оплаты труда работников. Это может
быть связано с ограниченностью опыта менеджеров, с боязнью потерять управление
предприятием. Значительная часть проблем вряд ли может быть разрешена собственными
усилиями большинства предприятий, особенно если полагаться на то, что осуществление
рыночных реформ само повлечёт за собой переход на инновационный путь развития. В
таком случае этот процесс растянется на десятилетия. Для его успешного продвижения
необходимы энергичные действия со стороны различных структур российского общества
при координирующей роли государства. Это, прежде всего, целенаправленная экономическая и внешнеторговая политика, стимулирующая заинтересованность научнотехнических организаций, промышленных предприятий, торгового и финансового капитала в новейших производственно-технологических и организационно-управленческих решениях. Этой цели должны быть подчинены все инструменты и механизмы государственного регулирования. Основная проблема принятия решений в инновационной сфере –
преодоление неопределенности, поскольку в отсутствие адекватного представления будущих целей разработка программ и моделей стратегического инновационного развития
является действием в расчете на удачу.
Одним из наиболее существенных элементов инновационной системы является инновационный потенциал, отражающий способность к усовершенствованию или обновлению системы. С точки зрения системного подхода инновационный потенциал региона
является сложной пространственной, развивающейся во времени системой [6]. Для ее исследования обычно применяют общенаучные методы анализа: семантический, морфологический, функциональный (причинно-следственный), системный и эволюционный (динамический, временной) (рис. 1). Каждый из этих методов рассматривает систему с определенной позиции, т.е. изучает сечение (некоторый срез) сложной системы.
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
метод исследования
Семантический
анализ
Исследование
системы в
пространстве
Исследование
системы во
времени
Морфологический
анализ
Функциональный
(причинноследственный)
анализ
Синергетический
(системный) анализ
Эволюционный
(динамический)
анализ
Идентификация
ИП в системе
инновационного
процесса
Определение системы,
надсистемы (внешней
среды), субстрата
Критерии, границы
Определения, понятия,
характеристики ИП
Классификация
элементов ИП
База знаний о ИП
Информация
Инструментарий
Закономерности
Модели
Выявление
свойств, связей,
отношений элементов ИП
Качественные показатели
Управление ИП
Количественные показатели
Эмерджентные
свойства ИП
Мониторинг
Модели
Критерии эффективности
Развитие ИП
Инновационный
процесс
Инновационные проекты
Риски
Рис.1. Схема алгоритма исследования инновационного потенциала (ИП) региона
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Семантический анализ позволяет установить отношения между концептами и денотатами
инновационного потенциала. Морфологический анализ вскрывает его состав и строение.
Функциональный анализ устанавливает характер причинно-следственных связей и взаимодействия элементов системы, основные закономерности процессов, обусловленных
этим взаимодействием. Системный анализ выявляет результативные характеристики связей и взаимодействия элементов, присущие системе инновационного потенциала в целом.
Эволюционный анализ определяет закономерности процесса развития системы во времени, его динамику, направление развития и определяющие его факторы, необходимые лицам, принимающим решение для осуществления функций управления. От состояния инновационного потенциала зависят управленческие решения по выбору и реализации инновационной стратегии.
Инновационный потенциал региона можно представить с использованием биоадекватного подхода в виде системы взаимопроникающих потенциалов. В основе этой системы лежит ресурсный блок, дающий «питание», фундамент развития всей системы. От его
количественного и качественного состава зависит её функционирование. Научнотехнический потенциал тесно связан с ресурсным блоком, опирается на него, поскольку
появление изобретений, новшеств, инновационных программ невозможно без взаимодействия людей, оборудования и технологий, финансовых ресурсов, а также информации.
Связующим звеном, или стержнем системы является управленческий потенциал. Именно
от правильных, своевременных решений зависит, будут ли раскрыты возможности хозяйствующего субъекта по созданию востребованной конкурентоспособной продукции, поэтому выходом, отражающим успешность, эффективность развития системы, является потребительский потенциал и инновационная культура, сформированная в регионе. Для визуализации содержательной модели инновационного процесса региона выбран образ дерева (рис. 2а), а для изучения структуры инновационного потенциала выполнен его структурный (морфологический) разрез (рис. 2б). Под управлением инновационным потенциалом понимается совокупность мер, формулируемых на основе принципов, методов и инструментария принятия управленческих решений с учетом сформулированных критериев
эффективности, что позволяет снизить неопределенность результатов инновационной деятельности, повысить эффективность реализации решений по управлению инновационным
потенциалом, снизить затраты на достижение целей инновационного развития. Целевая
функция управления инновационным потенциалом состоит в разработке и реализации
управленческих решений, направленных на сохранение и совершенствование инновационного потенциала до уровня, обеспечивающего тенденцию позитивного развития инновационной деятельности региона во внешней экономической среде при минимальных затратах [7, 8].
В терминах исследования операций [8] для решения задачи успешного управления
инновационным потенциалом (ИП) в зависимости от цели предпринимаемой операции


необходимо определить вектор K , доставляющий экстремум целевой функции y( K ) .
Вектор характеристик свойств системы инновационного потенциала определяется
параметрами составляющих его элементов. Например, k1 j - j-й показатель финансового
потенциала, k 2 j - j-й показатель научно – технического потенциала… kij - j-й показатель

i-й составляющей инновационного потенциала. Вектор K может быть представлен входящими в него i элементами, имеющими j показатель каждый:

K = { k11 , k12 ,..., kij ,..., k nm },i = 1; n , j = 1; m .
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
а)
Ресурсный блок
Кадровый
потенциал
Информационный потенциал
Финансовый
потенциал
Управленческий потенциал
Научнотехнический потенциал
Организационный
потенциал
б)
Производственнотехнологический
потенциал
Потребительский
потенциал
Инновационная культура
Рис. 2. Структурная схема инновационного потенциала:
а - биоадекватная модель инновационного потенциала; б – морфологический
(структурный) разрез системы
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)

Часть компонентов вектора K может принимать фиксированные значения, другая
часть – переменные значения. Кроме того, указанные компоненты, как правило, являются
стохастическими величинами.
Исследуемая система инновационного потенциала региона функционирует внутри
более общей экономической системы – внешней среды, оказывающей
 на неё воздействия

– внешние возмущения, описываемые вектором g из множества G . Элементами этого
вектора являются бюджет региона, кредитная политика банков, экономическая и инновационная политика
региона, аналогичные параметры федерального уровня и т.д. С учетом

этого вектор g может быть представлен в виде

g = { g1 , g 2 , g i ,..., g n }.
В процессе экономических отношений система
 инновационного потенциала с внутренними свойствами, описываемыми вектором K , взаимодействует с внешней средой
(экономической системой
региона, федерального округа, Российской Федерации), описы
ваемой вектором G , и в каждый момент времени
 t (или в каждый временной интервал)
может находиться только в одном из состояний u (t ) , принадлежащих множеству состоя 

ний U ( u (t ) ∈ U ). Исследуемые процессы, формирующие инновационный потенциал, в

этом случае можно рассматривать как систему с входными параметрами g из множества


её
состояния,
поведения
из
их
множества
(выходными). Причем
G и параметрами
U

 

элементу u (t ) ∈ U можно поставить в соответствие элемент g ∈ G . Эта связь определяется операторным отношением


Lu = g ,
(1)
где L - оператор, отражающий свойства системы, её структурное положение в более об
щей системе L( K ) , а также уровень сложности постановки экономической задачи. Следует заметить, что задачи расчета экономических систем обычно ставятся в неразрешен
ной относительно выходных параметров U форме (1). Обращение оператора L, т.е. переход к виду


U = L−1 g ,
является одной из основных задач расчета экономических систем.

Множество состояний системы инновационного потенциала U разобьем на два не

пересекающихся подмножества U 1 и U 2 так, что





U1 ∪ U 2 = U и U1 ∩ U 2 = ⊗ .
Элементы множества состояний, допустимых с точки зрения качества (под качеством понимается фактор или группа факторов, характеризующих состояние ИП), образуют
область допустимых состояний инновационного потенциала, или область нормального


функционирования U 1 . Каждому состоянию системы u (t ) ( u (t ) ∈ U ) соответствует опре
деленный элемент w(t ) , описывающий качество инновационного потенциала и принадле 

жащий множеству таких элементов W ( w( t ) ∈ W ) . Связь между ними описывается операторным уравнением


w = Mu .


Если параметр w( t ) из множества элементов качества W находится в области до
пустимых состояний ( w( t ) ∈ U 1 ), то параметры качества находятся в установленных пределах, и нарушения функционирования инновационного потенциала (утраты качества) не
произойдет. Оно наступает в случае выхода элемента, описывающего качество, за пределы области допустимых состояний, определяемой границей предельных допустимых состояний Г, т.е. когда w( t ) ∉ U 1 . Граница Г характеризуется предельно допустимыми

значениями вектора качества w( t ) .
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
виде:
С позиции теории управления [9] задача управления формализуется в следующем


L( w) = g (t ) + H ( s (t )),
(2)

где L - оператор управляемой системы ИП; Н – оператор управляющей системы; g ( t ) 
вектор взаимодействия (возмущений) с внешней средой из множествавзаимодействий G ;


s ( t ) - вектор управляющих воздействий из множества управлений S ; w( t ) - вектор со 


 

стояний системы из множества состояний W , т.е. g ( t ) ∈ G ; w( t ) ∈ W ; s ( t ) ∈ S .
  

В операторе L выделяют элементы K , K 0 , K c из множества K детерминированных

свойств системы инновационного потенциала, которые не подлежат ( K ) или подлежат


оптимизации ( K 0 ) , K c - элементы множества случайных свойств системы инновационного потенциала.

, а по нему - доВ множестве состояний
U
определяется
подмножество
качества
W
 

пустимые области Ω q ( K c ) в множествах G( K c ) .


Допустимое значение вектора S ( t ) ∈ Ω s ( K c ) является функцией реализовавшегося
значения вектора внешних воздействий g (t )



s (t ) = H −1[ L( w* ) − g (t )],

где Н-1 – оператор, обратный оператору Н; w* - предельно допустимое значение вектора

качества системы, w* ∈ Г (Г – граница допустимой области в множестве качества).

Допустимая область Ω ц ( K c ) строится согласно уравнению (2):



w* = L−1[ g (t ) + H ( w(t ))],
где L-1 – оператор, обратный L.
Затем решается задача оптимального (рационального)
управления при сформиро

ванных ограничениях на допустимые функции S ( t ) . Определяется такая функция S 0 ( t )


при определённых значениях K 0 и K c , которая минимизирует максимальное отклонение
системы инновационного
 потенциала от некоторого нормального состояния при действии
внешних возмущений q( t ) экономической системы. Особенностью является то, что экономическая система не переводится из одной области фазового пространства в другую, а
сохраняется в заданной области, которая может стохастически менять свои размеры.
Надежность функционирования системы ИП за время от 0 до t
 
  

R (t | K 0 , K c ) = Bep[ w(t ) ∈ Ω( K 0 , K c | S 0 ),0 ≤ τ ≤ t ] .
Для восстановления утраченного качества требуются определенные затраты (инвестиции), которые добавляются к затратам на организацию и функционирование инновационного потенциала. Полная стоимость системы инновационного потенциала
T
 
 
 


 
C ( S 0 , K 0 ) = C0 ( S , K ) + C y ( S , K ) + ∑ Bi ( S , K , t )(1 − Ri (t | K 0 , K c ))γ −t ,
i =0
 
 
где C0 ( S , K ) - первоначальная стоимость системы; C y ( S , K ) - то же для системы управления; Bi - величина ущерба от неправильной организации функционирования системы;
Т – срок функционирования системы; γ − t - коэффициент дисконтирования разновремённых затрат.
Минимизируя функцию полной стоимости системы управления инновационным
 
потенциалом ( C(S o K o ) → min ), находим вектор оптимальных параметров инновацион
ного потенциала Ko .
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Cформулированная в общем виде задача управления инновационным потенциалом
экономического субъекта решается поэтапно в зависимости от наличия необходимой базы
данных для продолжения решения. Поэтому в одних случаях задачу удается закончить
количественными решениями, а в других - в терминах аппарата нечетких множеств. Этапы решения задачи по разработке системы управления инновационным потенциалом
должны включать формирование подходов к управлению, прогнозирование развития, анализ влияния на инновационную деятельность, развитие системы управления инновационным потенциалом (рис.3). Качество принятия управленческого решения может быть оценено как степень достижения поставленной цели после реализации принятых мер.
Для оценки совокупного влияния рассмотренных характеристик инновационного
потенциала предлагается перейти к его комплексному показателю, учитывающему динамику и количественно отражающему уровень развития инновационной деятельности.
Предложено [9] показатель динамики развития представить в виде
Π = ϕΨ ,
где ϕ – динамический индекс, характеризующий эффективность трансферта инновационных технологий; Ψ - инновационный потенциал (наличие ресурса для осуществления инновационной деятельности), оцениваемый по формуле
M
Ψ = ∑ riΨ i ,
i =1
Здесь r i – весовой коэффициент i-й составляющей инновационного потенциала, определяемый методом экспертных оценок; М – число составляющих инновационного потенциала,
M
∑r
i
i =1
= 1,
Ψ i -оценка (показатель) i-й составляющей инновационного потенциала, рассчитываемая
по формуле
M
Ψ i = ∑ S ij nij ,
j =1
Здесь S ij – весовой коэффициент j-го показателя i-й составляющей инновационного потенциала, определяемый методом экспертных оценок,
M
∑S
j =1
ij
= 1,
M – число показателей в составе i-й составляющей инновационного потенциала; n ij – отображение j-го показателя i-й составляющей на отрезок действительной оси [0;1], вычисляемое по формуле
nij = 2
*
( − k ij
/ k ij )
,
где k ij - j-й показатель i-й составляющей инновационного потенциала; k* ij – составной показатель, усредненный по группе экономических систем.
В качестве положительной стороны этого подхода отмечается [9] приведение показателей k ij разных типов к единой шкале, изменяющейся от 0 до 1, при этом средний уровень n ij =0,5 характеризует отсутствие изменений. При бесспорной правоте этого утверждения следует заметить, что аналогичные отображения показателей применялись и
раньше. Кроме этого, отображение n ij является неравномерным для разных интервалов k* ij
/ k ij <1 и k* ij / k ij >1, т.е. при росте k* ij / k ij >1 изменение n ij в интервале [0;0,5] незначительное, что отражает меньшую чувствительность отображения n ij к уменьшению показателя k ij < k* ij .
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Формальная модель управления ИП
1. Формирование подходов к
управлению ИП
Критерии, принципы, методы, идентификация компонентов ИП
Методы оценки ИП.
Состав показателей, характеризующих ИП.
Методы определения критических показателей
L (w) = g (t) + H (s(t))
3. Анализ влияния ИП на инновационную деятельность
2. Прогнозирование развития
ИП
Ранжирование показателей по
системе влияния на инновационный процесс.
Обоснование методов анализа.
Модели влияния показателей ИП
на инновационную деятельность
Методы выделения факторов,
определяющих ИП.
Моделирование влияния факторов развития ИП.
Методы разработки сценариев
развития ИП
Методы прогнозирования
оценки влияния параметров
ИП на развитие инновационного процесса
Методы количественной
оценки параметров ИП.
Соотнесение количественных и качественных оценок
Методы обоснования решений с учётом рисков
Методы обобщённой
оценки ИП
Мониторинг ИП
4. Развитие системы управления ИП
Методы управления ИП.
Выбор методов управления
ИП.
Организация управления ИП
Методы оценки эффективности
управления ИП
Планирование управления ИП
Развитие и совершенствование
системы управления ИП
Рис. 3. Этапы формирования системы управления инновационным потенциалом:
w – параметр состояния, g – параметр взаимодействия с окружающей средой; L – оператор, отражающий свойства управляемой системы;
Н – оператор управляющей системы; s – управляющее воздействие; t – время
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Для исправления этого недостатка выполним преобразования, которые позволят
увеличить шкалу изменения отображения n ij в зависимости от решаемой задачи оценки:
nij = B ⋅ [ 2
(1− kij* / kij )
− 1],
Здесь В – балльность оценок, при В=1 отображение –1 ≤ n ij ≤ +1, т.е. его интервал увеличился вдвое; а при В=5
–5 ≤ n ij ≤ +5 и т.д.
Во-первых, в зависимости от степени изменчивости показателя инновационного потенциала k ij по сравнению с k* ij , подбирая значение балльности оценок В, можно изменять
чувствительность отображения n ij .
Во-вторых, показатель k* ij можно определить как базовый, с которым сравнивается
текущий показатель k ij . Значение базового показателя может соответствовать достигнутому уровню за прошлый период (при оценке от достигнутого), оптимальному уровню k о ,
если оценивалось оптимальное значение k* ij , перспективному уровню, если величина k* ij
определялась при перспективном планировании в качестве целевого параметра (перспективного или планируемого).
В-третьих, при равенстве k ij и k* ij получим n ij =0, что соответствует отсутствию изменений. При k ij > k* ij n ij >0, это указывает на рост характеристик потенциала, а при k ij <
k* ij n ij <0, что свидетельствует об их снижении, т.е. отражается направление развития инновационного потенциала. От темпов роста инновационного потенциала зависит сменяемость величины базового показателя k* ij при оценке его состояния и направления его развития.
Таким образом, методами исследования операций формализована задача управления
инновационным потенциалом и разработана математическая модель управления. Схематизированы этапы формирования системы управления инновационным потенциалом. На
основе этой модели разработана методика исследования факторов, определяющих инновационный потенциал региона [10], и предложен комплексный показатель инновационного потенциала, применяемый для его оценки, анализа направления и темпов развития, а
также сравнения по этому показателю региональных социально – экономических систем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Глазьев, С.Ю. Теория долгосрочного технико-экономического развития / С.Ю. Глазьев. – М.: ВлаДар,
1993. – 310с.
Львов, Д.С. Развитие экономики России и задачи экономической науки / Д.С. Львов. – М.: Экономика,
1999. – 79с.
Львов, Д.С. Перспективы долгосрочного социально-экономического развития России / Д.С. Львов //
Вестн. РАН. – 2003. – №8. – Т.73. – С. 683–684.
Инновационная активность в России: актуальное состояние и тенденции: материалы семинара «Стратегия развития», 10 окт. 2005 г. – М.: ТЕИС, 2005. – 81 с.
Кабалина, В. Инновации на постсоветских промышленных предприятиях / В. Кабалина, С. Кларк // Вопросы экономики. – 2001. – №7. – С.19–22.
Гиг, Дж. Ван. Прикладная общая теория систем: [пер. с англ.] / Дж. Ван Гиг. – М.: Мир, 1981. –336с.
Переходов, В.Н. Основы управления инновационной деятельностью / В.Н. Переходов. – М.: ИНФРА-М,
2005. – 222с.
Исследование операций в экономике: учеб. пособие для вузов / под ред. Н. Ш. Кремера. – М.: ЮНИТИ,
2004. – 407с.
Максимов, Ю. Инновационное развитие экономической системы: оценка инновационного потенциала /
Ю. Максимов, С. Митяков, О. Митякова, Т. Федосеева // Инновации. – 2006. – №6. –С. 53–57.
Шляхто, И.В. Методика и результаты исследования факторов, отражающих инновационный потенциал
региона / И.В. Шляхто // Науч. ведомости БелГУ. История. Политология. Экономика. – 2007. –№1. –
С.139–156.
Материал поступил в редколлегию 20.04.07.
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
УДК 101
В.М. Лобеева
Б.Н. ЧИЧЕРИН О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ
ГРАЖДАНСКОГО ОБЩЕСТВА И ГОСУДАРСТВА
Представлен анализ либерально-консервативной трактовки некоторых аспектов взаимодействия
гражданского общества и государства в интерпретации Б.Н. Чичерина.
Одной из главных целей социально-политического развития современной России
считается создание гражданского общества, которое разделяло бы с государственной властью ответственность за организацию общественной жизни, ее реформирование на демократических принципах и одновременно контролировало бы деятельность властных
структур на всех уровнях, корректируя цели и содержание реформ, методы их проведения.
Сегодня понимание гражданского общества в нашей стране ориентировано на
классический западный образец. В этом смысле гражданское общество – это «общество с
развитыми экономическими, культурными, правовыми и политическими отношениями
между его членами, независимое от государства, но взаимодействующее с ним, общество
граждан высокого социального, экономического, политического, культурного и морального статуса, создающих совместно с государством развитые правовые отношения» [1]. В
приведенном определении представлены сущностные и структурные начала, которые
формируют гражданское общество: активная, высококультурная, моральная, экономически и политически свободная личность, цивилизованное гуманизированное общество,
способное культивировать подобную личность, и государство как сила, формирующая и
соединяющая личностное и коллективное начала человеческого бытия с помощью власти
всеохватывающего и всеобязательного закона. Таким образом, гражданское общество как
устойчивая система основывается на паритете личностного, общественного, государственного.
Главной задачей гражданского общества и государства является создание условий
для моральной самореализации личности во всех сферах ее публичного бытия и обеспечение личной социально-экономической безопасности гражданина. Само собой разумеется,
что при реализации жизненно важных задач полезно не только исходить из каких-то общих абстрактных концепций, но и опираться на национально ориентированные интерпретации концептуальных положений.
Представители либерального направления классической отечественной философии,
социально-гуманитарной и политико-юридической науки в своих исследованиях всегда
учитывали специфику российской ментальности, тем самым их исследования, реально
ориентированные на политический либерализм и культурный конструктивизм, весьма полезны в настоящее время.
Основополагающие идеи виднейшего представителя либерально-консервативного
направления в отечественной науке Б.Н. Чичерина, прекрасно разбиравшегося в реалиях
российской жизни и особенностях общественно-государственного устройства, где определяющим было органичное сочетание коллективизма и монархизма, актуальны сегодня.
Методологическим основанием анализа и выводов Чичерина по проблемам взаимодействия гражданского общества и государства является его философская система.
Примечательно, что Чичерин, блестяще знавший философию Гегеля, развивает его знаменитую триаду: тезис (семья) – антитезис (гражданское общество) – синтез (государство).
Сравнивая позиции Гегеля и Чичерина по данному вопросу, не трудно заметить, что у Гегеля государство развивается, вытекает из гражданского общества, а у Чичерина как бы
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
«воздвигается» над ним. Иногда в литературе это оценивается как результат извращения
гегелевской диалектики. По мнению автора, данная позиция Чичерина находится в русле
его общей либеральной парадигмы.
Ядро философской системы Чичерина есть общеизвестный «четырехчлен»: единство – раздвоение – конечное единство. В данном случае это выглядит как развитие первичного общественного союза – семьи, ее развитие-раздвоение на два других союза: гражданское общество (здесь реализуется частная свобода лица) и церковь (здесь реализуется
нравственный закон) - и, наконец, слияние этих союзов в государстве как общественном
союзе, воплощающем, реализующем в себе власть. Именно государственная власть цементирует противоречивые начала двух вышеназванных союзов (гражданского общества
и церкви), превращает общество в целое, в систему. Следовательно, государство предстает
как высшая цель общественного развития [2, с.67; 3, с.582; 4, с.187].
Чичерин неоднократно отмечал, что «правильное» (без анархии, экстремизма и
эгоцентризма.– В.Л.) развитие свободы обеспечивается только сильной государственной
властью (см. работы Б.Н. Чичерина «Очерки Англии и Франции», «Собственность и государство», «Курс государственной науки», «Философия права» и др.). Как истинный поборник свободы, Чичерин утверждал, что свобода лица (лиц) может максимально реализоваться только в государстве как высшем политическом союзе. Человеку свойственно
«отсчитывать» мир от себя, т.е. интерпретировать себя как источник свободной воли и
главную цель. Следовательно, гражданское общество есть совокупность разнонаправленных свободных сил, а государство (в идеале) - это система взаимодействия этих отдельных частных «сил-воль». Сложнейшая задача государственного механизма состоит в том,
чтобы государство (целое) максимально обеспечивало свободу индивида (части) и, следовательно, центростремительные силы возобладали над центробежными [3].
Одна из частей «Философии права» посвящена исследованию человеческих союзов, в число которых входят семья, гражданское общество, церковь и государство. Гражданское общество понимается ученым как система частных отношений между лицами,
управляемых гражданским или частным правом, а государство - как союз людей, образующий единое, постоянное и самостоятельное целое, где «противоположные элементы
общежития, право и нравственность, которые в предшествующих союзах, гражданском
обществе и церкви выражаются в односторонней форме, сводятся к высшему единству,
взаимно определяя друг друга: в юридических установлениях осуществляются общие цели, господствующие над частными, что и дает им нравственное значение» [4, с.233].
В данных исходных определениях заявлены существенные признаки и главнейшие
функции гражданского общества и государства, а также обозначено их отношение друг к
другу и определена характеристика применительно к важнейшему либеральному понятию
– «частному лицу». С этой точки зрения гражданское общество есть союз свободных лиц,
объединенных на основе общих интересов, а не партийно-классовых целей. Б.Н. Чичерин
отмечает: «В настоящее время… общественные отношения… в борьбе классов приняли
угрожающий характер» [4,с.203]. Исходя из своих либерально-консервативных воззрений,
принцип структурных отношений личности, гражданского общества и государства ученый
определяет следующим образом: «На индивидуализме зиждется гражданское общество,
централизм составляет принадлежность государства» [4, с.203]. Значение гражданского
общества состоит именно в том, что оно снимает противоречия между индивидуализмом
и коллективизмом в общественной жизни государства. Постоянно взаимодействуя с государством, гражданское общество не поглощается им. Подчиняясь государству внешним
образом (государство регулирует, например, имущественные отношения), общество влияет на государство и тем самым сохраняет свою самостоятельность. Подобная самостоятельность является основанием и гарантией свободы личности в реализации своих мате-
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
риальных и духовных интересов и сопряженных с этой свободой суверенных прав каждого гражданина.
В отношении духовной свободы Чичерин считает, что любой человек имеет право
на свободный обмен мыслями и чувствами. Однако здесь же находится и область юридического регулирования, что предполагает определенный контроль со стороны государства.
Контроль касается литературного и художественного творчества, поскольку оно внешней
стороной связано с вопросом о собственности. Говоря современным языком, государство
призвано пресекать воровство в сфере интеллектуальной собственности. С другой стороны, Чичерин полагает, что если обмен мыслями касается интересов целого (государства),
то государство вправе регулировать границы подобного обмена. Таким образом, признавая за личностью право на духовную свободу, Чичерин выступает против опасного радикализма в этом вопросе. Этот радикализм может исходить как от личности, так и от государства. Умеренность каждой из сторон гарантирует реальную и безопасную свободу и
личности, и целого, т.е. всех граждан государства. Разумеется, речь здесь идет о политической составляющей содержания циркулирующих в обществе идей. Если хоть что-то в
этом содержании представляет угрозу государству как высшему союзу лиц, то государство обязано оградить себя от подобной угрозы путем ограничения вредной пропаганды.
В роли человеческого союза государство с помощью юридических механизмов (договоров) обеспечивает и свободу материального обмена. Материальный обмен – область
отношений экономического общества, которое является частью гражданского общества.
Экономические отношения реализуются в условиях реальной жизни, где существует иерархическое организованное единство государства, гражданского общества, экономического общества, личности. Имея это в виду и исходя из либерального примата свободы,
Чичерин считает недопустимым установление контроля за экономическими отношениями
людей. Подобный контроль ущемлял бы личный интерес, который состоит в стремлении к
материальным благам и удовлетворению материальных потребностей, что является неотъемлемым правом личности. Поэтому ни гражданское общество, ни государство не
должны ограничивать экономическую свободу личности, в частности препятствовать ей
по своему усмотрению распоряжаться имуществом, заниматься какой-либо производственной деятельностью.
Полемизируя с современными ему «морализирующими экономистами», Чичерин
утверждает: если «нравственные начала водворять в экономической области путем принудительного закона, то это ведет к извращению нравственности» [4, с.207]. Отчасти этот
категорический постулат смягчается апелляцией к объективным законам, которые вытекают из отношения человека к материальному миру, и ставкой на выгодность для личности нравственного поведения в сфере экономической деятельности. Одновременно в вопросе об установлении нравственных начал в экономической области философ исходит из
доминанты совести. Следует заметить, что в эпоху утверждения капиталистической конкуренции и рыночных отношений патриархально-христианские упования на совесть выглядят, конечно, как очевидный либеральный идеализм.
Чичерин решительно выступает против государственного или общественного регулирования в сфере производства. По его мнению, это «ведет к коренному отрицанию человеческой свободы и к превращению лица в склад товаров, т.е. к низведению его на степень бездушного орудия государственной власти» [4, с.208]. Из функций государства однозначно исключается распределение имущества. Это прерогатива личности. Задача государства – обеспечить законность, юридическую чистоту в создании материальных ценностей, наследовании имущества, его приобретении или обмене. В части организации экономической жизни общества задача государства сводится к обеспечению стабильности
экономических отношений, которые «тогда только покоятся на твердой почве, когда они
ограждаются принудительными определениями права» [4, с.209]. Это, в частности, пред-
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
полагает нерушимость права на частную собственность, неукоснительное исполнение договорных обязательств. Поэтому государство должно способствовать развитию правового
сознания и приводить законы в соответствие с экономическими реалиями.
Статус и функции частного лица в его отношениях с обществом и государством
Чичерин выводит из основополагающего экономического понятия «капитал». Из него же
выводится и различие общественных классов, естественность неравенства людей.
В этих вопросах охранительный либерализм автора «Философии права» очевиден,
однако он не носит характера дремучего невежества. Чичерин признает возможность воздействия государства на общественные классы, следовательно, и на капиталистов тоже.
Идея очень актуальная для наших дней! В этом смысле нельзя не разделить точку зрения
философа в том ,что «капитализм не есть только преходящее явление – это вся экономическая история человечества. Весь экономический прогресс состоит в накоплении капитала, и чем дальше идет человечество, тем большее он получает значение» [4, с.211].
По непоколебимому убеждению Чичерина, свободное общество обречено на неравенство людей. Оно является следствием экономической свободы и платой за эту свободу.
Свобода есть равное право выбирать цели и способы их достижения. Однако свобода индифферентна к неравенству способностей, статуса, обстоятельств, следовательно, не
предполагает механизмов для нивелировки этого, а значит, и результатов деятельности.
Для поборника свободы выбора в рамках закона экономическое неравенство – результат
свободного выбора.
Понимая, что имущественное неравенство и вытекающее из него любое другое
создает угрозу стабильности общества, ученый считает, что формирование среднего класса может многое решить. В развитых демократических обществах из свободы рождается
то, что, не искажая ее сущности, ведет к стиранию антагонистического противоречия между богатыми и бедными: «При свободе труда развивается средний класс, который образует постепенный переход от низших к высшим и дает первым возможность возвыситься
к последним» [4, с.212]. В теории не согласиться с этим трудно. Но в этой теории нет ответа на вопросы о том, как долго, на протяжении скольких поколений бедным предстоит
ожидать (или надрываться на непосильной работе) возвышения и что даст гарантии, что
оно неизбежно. Источник развития среднего класса ученый усматривает в умножении капитала. По мысли исследователя, накапливаясь, капитал «более и более разливается в
массах, с чем вместе уменьшается доходность, выражаемая процентом, и увеличивается
доля заработной платы. По основному экономическому закону, чем больше предложение
капитала сравнительно с предложением рук, тем меньше доходность первого и больше
доходность последних» [4, с.212]. Такой вывод выглядит весьма идиллически.
Значительное место в жизни гражданского общества, отмечает Чичерин, занимает
благотворительность. Он говорит о ней в какой-то степени в одическом стиле. Рассуждая
о благотворительности, Чичерин не избежал словесных заклинаний, которые, впрочем,
свойственны всем российским либералам. «Она приходит на помощь неимущим, утешает
страждущих, призревает бездомных…Это –чистый дар, проистекающий от любвеобильного сердца, и это именно дает ему высокое нравственное значение» [4, с.213. ]. Причем, в представлении философа, благотворительность нравственно возвышает не только
благотворителя, но и получающего помощь, ибо «бедный, получая материальную помощь,
возвышается нравственно чувством благодарности» [4, с.213]. Заметим, что так бывает не
всегда. Рассуждая о благотворительности, Чичерин выступает против того, чтобы она стала функцией общественного учреждения, потому что «общественная благотворительность… действует как бездушная машина, которая не в состоянии разобрать ни лиц, ни
обстоятельств» [4, с.213]. Однако для Чичерина–правоведа еще важнее то, что организованная, казенная благотворительность неизбежно облекается в форму права, становится
лицемерной, тогда как по природе своей она искренна.
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Важными элементами общественной жизни Чичерин считает религию и образование. Признавая свободу совести, делая различие между светским и религиозным началами, ученый объединяет религию и образование, так сказать, функционально. Для преодоления классовой борьбы религия должна вносить в общество нравственное начало, а образование – истинные знания об обществе. В своей воспитательной функции религия и образование являют собой целесообразный союз противоположностей: религия представляет консервативное начало (грешно, стыдно), светское просвещение – прогрессивное начало (вредно, так как нецелесообразно).
При «распределении» образования в обществе Чичерин считает естественным, закономерным и не подлежащим изменению неравенство, которое является следствием
имущественного неравенства. Из этого исходного положения выводится разумность и
объективность различия в праве на управление для разных сословий, что, по сути, есть
признание политического неравенства. Таким образом, автор «Философии права» отрицает демократию в классическом понимании этого термина. Образование, считает Чичерин,
распространяется в обществе неравномерно, следовательно, очевидно, что руководящей
силой общества должна быть самая образованная его часть, т.е. зажиточные классы. Потому демократия никогда не может быть идеалом человеческого общежития.
Основываясь только на этом высказывании, можно было бы обвинить мыслителя в
дворянском высокомерии. Но в том-то и дело, что в определении места и роли каждого
класса в общественной жизни Чичерин одинаково строг и критичен и к бедным, и к богатым. Так, он подчеркивает, что «богатство избавляет от труда, вследствие чего на вершинах общества нередко встречается скудность умственного развития» [4, с.216]. Чичерин
прав: образованность не наследуется, как имущество, а является результатом собственного труда. Иное дело – средние классы. В средних классах с достатком соединяется труд,
поэтому именно от них всегда и везде исходит умственное развитие. В обществах, где
развита политическая жизнь, лучшие представители средних слоев могут попасть в ряды
политической элиты. Таким образом, леность богатых и активность средних слоев обеспечивают условия для ротации верхов, гарантируют оптимальное сочетание количества и
качества в правящих слоях и реализуют идею народного представительства в них. И все
же Чичерин настаивает на особом статусе аристократии. Он рассуждает следующим образом. Попадание в средний класс, а из него в элиту – это результат свободного выбора и
равных для всех возможностей. Значит, особая роль аристократии ею заслужена, а потому
справедлива. Такой вариант реализации принципа демократии не приводит к нарушению
количества и качества, потому составляет условие правильного развития и не противоречит разумным требованиям общественной жизни. Всякая иная демократия неразумна, а
потому вредна.
По сути дела, в рассуждениях Чичерина ставка делается (в духе либерального эгоцентризма) на деятельно-личное начало в решении вопроса о демократической составляющей власти. Представители родовой аристократии лишь тогда становятся политической элитой, когда при унаследованном богатстве сохраняют живые политические интересы и энергию действия. Представители средних классов обеспечивают себе право быть
среди лучших своей личной активностью, трудолюбием и их результатом – материальным
достатком и образованностью. Пролетарии же, в численном отношении составляющие
большинство, чье имущественное положение и умственное развитие стоят на самой низкой ступени, не доросли еще до того необходимого состояния, чтобы стать (благодаря
только количеству), правящим классом. Чичерин убежден, что «при нормальном соотношении общественных элементов эта масса должна стоять внизу, а не наверху» [4, с.217] и
что «невежественная толпа», обладающая властью, есть величайшая опасность для общества.
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Не меньшую опасность представляет и «умственный пролетариат». Это невостребованные в своей общественной нише, а потому и не имеющие соответствующего их образованию достатка, представители среднего класса. Выходом из подобной ситуации Чичерин считает капитализацию экономики.
Вообще, говоря о социально-политических процессах, ученый всегда связывает их
с экономическими реалиями. Естественно, что критерием нормального, стабильного общества является экономическое благополучие всех слоев.
Не обходит вниманием Чичерин и духовные составляющие общественного бытия.
И здесь важную роль играют корпорации, товарищества различного рода. Через корпоративное устройство «люди сближаются в тесном кругу общих им интересов… находят друг
в друге помощь и поддержку…В государственной жизни корпоративная связь служит
школой независимости и самодеятельности» [4,с.220]. Впрочем, для Чичерина, отрицающего любое насилие (оно есть покушение на свободу), чрезвычайно важно, что через корпоративную связь люди знакомятся с условиями общественной жизни, с необходимостью
сделок, уступок, с потребностью осторожности и постепенности. В этом Чичерин видит
условие, исключающее революционные ломки. Органично соединяя индивидуальное и
общее, частные и общественные интересы, корпорации, являясь произведением и принадлежностью гражданского общества, могут стать органами для государственных целей.
Однако гражданскую свободу обеспечивает независимое, хоть и подчиненное государственной власти, положение частных союзов.
Корпорации различаются по степени выражения ими общественных интересов.
При достаточно большой ориентированности на общественные интересы отдельные из
корпораций «могут входить в состав государственных учреждений, через это устанавливается тесная живая связь между гражданским обществом и государством и переход от
первого к последнему» [4, с.221]. Важность корпораций состоит также в том, что они
обеспечивают возможность сочетать общегосударственные и местные интересы.
Для выражения сходных интересов и целей лиц, живущих на ограниченных пространствах, создаются не корпорации, а сословия. В них концентрация общих интересов
выше, чем в корпорациях. Для Чичерина сословия – это части гражданского общества, соответствующие потребностям целого. Он рассматривает сословия как переход от гражданского общества к государству. В то же время государство как гарант равенства всех
перед законом заинтересовано в том, чтобы сословный порядок заменился общегражданским, при котором сохраняется различие интересов и все разнообразие общественных статусов, классов, но это не ведет к различию прав.
Утверждение общегражданского порядка возможно лишь тогда, когда над гражданским обществом как самостоятельным союзом, представляющим совокупность частных отношений, возвышается государство, как представитель целого, которому вверяется
охрана общего закона. Это и есть главнейшая функция государства, являющегося верховным союзом, которому присваивается верховная власть.
Основная задача государства как носителя законной верховной власти состоит в
поддержании общественной гармонии, что предполагает разрешение противоречий, возникающих между различными элементами общества. Подобная задача не под силу гражданскому обществу, поскольку оно по своей природе есть совокупность дробных сил. И в
этом смысле у государства кроме регулятивной есть еще объединительная функция. Государство объединяет не только разные структуры общества, оно объединяет поколения.
Государственное единство обеспечивается не только властно-правовым началом, но и духовным родством поколений, т.е., по сути дела, патриотическим чувством.
Чичерин определяет государство следующим образом. Государство – это «союз
людей, образующих единое целое, управляемое верховной властью» [4, с.234]. Подчиняясь верховной власти государства, все остальные человеческие союзы: семья, гражданское
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
общество, церковь – сохраняют свою автономию. По отношению к каждому из этих союзов государство выполняет специфические функции. По отношению к семье оно должно
регулировать внешнее ее положение в обществе, то же относится и к гражданскому обществу. Границы вмешательства государства определяются той сферой, которая принадлежит только ему. Государство призвано устанавливать и охранять нормы права. Речь идет о
правовом государстве, где есть разделение законодательной, исполнительной и судебной
власти.
Из сферы гражданского управления государства исключается все то, что является
частной свободной деятельностью. К ней Чичерин причисляет всю промышленность и духовные интересы, например науку, искусство, религию. Но в ведении государства должны
быть «совокупные учреждения», координирующие деятельность частных лиц и определяющие жизнь всех. Чичерин приводит перечень подобных учреждений. В области промышленности - это монетная система, пути сообщения, а в духовной области - учреждения народного просвещения. Ученый называет причину, по которой государство здесь
имеет право на вмешательство. Это монопольный характер данных учреждений, и, следовательно, свобода здесь недопустима. В ряде случаев параллельно могут существовать
общегосударственные и частные учреждения. Если со временем частные будут вполне
обеспечивать все потребности общества, то идентичные им государственные станут излишними.
В государстве свобода личности приобретает особый характер. Это уже не частная,
а общественная свобода. Именно общественный характер свободы диктует каждому гражданину требование учитывать не только свои частные интересы, но и общественные,
т.е. как гражданин индивид должен ограничить свою свободу в интересах свободы общей.
Такая «жертва», однако, расширяет сферу использования личной свободы, гарантом которой теперь выступает государство.
Государство должно гарантировать человеку право на неприкосновенность личности, жилища и имущества, а также обеспечить право на свободу совести и мысли. Однако
Чичерин оговаривает право государства ограничивать свободу мысли. Поскольку публичная мысль может «сделаться самым могущественным орудием политической агитации… и
может представлять значительные опасности» [4, с.240], необходимо иметь механизмы
ограничения свободы подобной мысли. Разумеется, здесь не имеется в виду полицейский
контроль. Крамольную мысль с площадей и митингов необходимо направить в специальные организованные выборные учреждения, способные влиять на общественное мнение,
на решение общих дел. Так, через избирательное право предлагается в представительных
органах выпускать опасный пар социального недовольства в спорах и устраивающих всех
решениях. Реально ли это? Тем более что Чичерин делает характерную оговорку: право
участия в общих решениях, касающихся всех, должно быть предоставлено только «способным лицам». Критерии определения этих «способных лиц» должны быть общими для
всех классов общества и доступными всем слоям. Критерии устанавливаются государством, в их число входит имущественный ценз. Аргументом в его пользу служит то, что
«соединение достатка с образованием составляет высшую гарантию привязанности к общественному порядку» [4, с.241]. Имущественный ценз не может быть слишком высоким,
для того чтобы и массы имели право голоса, однако нельзя допустить, чтобы голос масс
стал решающим. Чичерин делает ставку на политическую аристократию, под которой он
понимает богатый, образованный, высоконравственный, сформировавшийся в процессе
длительного исторического развития общественный класс. Это разумный противовес известному утверждению о том, что «каждая кухарка может управлять государством».
Чичерин отмечает, что верховная государственная власть должна гармонично соединять в себе начала свободы (демократические) и закона (аристократические). Такое
правление он называет смешанным. Верховная власть должна быть разделена на отдель-
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ные отрасли: власть законодательную, судебную и правительственную. Эти ветви власти
соответственно реализуют ее отношение к закону, свободе и государственной цели.
Законодательная власть должна быть представлена так, чтобы закон не мог зависеть от случайной воли человека. Для этого следует иметь две законодательные палаты:
верхнюю (аристократическую) и нижнюю (демократическую). Необходимо также участие
монарха, который стоит выше односторонних общественных элементов и представляет
интересы государства как целого. Судебная власть должна быть независимой как от правительственной власти, так и от случайной воли граждан. Свобода судебной власти обеспечивается несменяемостью судей и судом присяжных. Как и в законодательной, в правительственной (исполнительной) власти, считает Чичерин, целесообразно, чтобы существовали два элемента: правительственный, представляющий центральное управление
(например, армия, милиция), и общественный, представляющий местное самоуправление.
Центральное управление необходимо для реализации государственных целей на местах, а
в местном самоуправлении взаимодействуют гражданское общество и государство.
Разделение властей предполагает и наличие механизма, позволяющего согласовывать действия всех органов власти. В качестве объединителя органов власти Чичерин видит аристократию как высшую политическую силу. При определенных условиях (росте
образованности, усвоении идей ценности государства и пр.) с аристократией вполне может соперничать средний класс.
Чичерин – поборник многопартийности. Идеалом политической власти он полагает
конституционную монархию, где парламентское представительство обеспечивают партии
со здоровым политическим духом, т.е. осознавшие ценность сильного единого государства, основанного на законе и справедливости. Участие партий в правлении Чичерин оценивает диалектически. С одной стороны, признание права на политическую свободу закономерно влечет за собой появление партий. Они могут и соперничать друг с другом – это
естественно в условиях свободы убеждений и политической конкуренции. Это даже полезно, так как, сменяя друг друга, партии привносят в цели и задачи государства что-то
свое, а оказываясь в оппозиции, контролируют политических противников. Но, говоря о
пользе многопартийности, Чичерин не сомневается в необходимости монарха, осуществляющего высший контроль. С другой стороны, при многопартийности всегда есть опасность, что партии будут думать не об общегосударственном благе, а о своих частных выгодах. В таком случае объединяющая роль монарха только возрастает. Он становится
единственной точкой опоры государственной власти.
В целом взгляды Б.Н.Чичерина по данному вопросу отличают политическая умеренность, реформаторская аккуратность, социально-политический реализм. А эти качества, как показывает наш исторический опыт, весьма полезны в России, в том числе современной.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Политология : энцикл. слов. / общ. ред. и сост. Ю.А.Аверьянов. - М.:Изд-во Моск. коммер. ун-та, 1993. С.75.
2. Русское общество 40-50 –х годов XIX в.Ч. 2 .Воспоминания Б.Н.Чичерина . - М.: Изд-во МГУ, 1991. С.67.
3. Чичерин,Б.Н. Собственность и государство / Б.Н.Чичерин .- СПб.: Изд-во РХГА,2005. - С.553-582.
4. Чичерин,Б.Н. Философия права / Б.Н.Чичерин .- СПб.: Наука ,1998. - 656 с.-(Сер. «Русская государственная мысль»).
Материал поступил в редколлегию 04.06.07.
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ОБРАЗОВАНИЕ
УДК 42.07
Л.С. Ревеко
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СЛОЖНЫХ ТЕРМИНОВ
В НЕМЕЦКОЙ ТЕРМИНОЛОГИИ ПО МЕТАЛЛООБРАБОТКЕ
Анализируются сложные термины в современной немецкой терминологии по металлообработке, выявляются их структурные особенности и семантико-синтаксические отношения между компонентами.
Ведущим словообразовательным процессом в современном немецком языке является словосложение, благодаря которому не только пополняется, но и совершенствуется
словарный состав языка.
Словосложение широко применяется как в общелитературном языке, так и для образования специальных терминов, в частности терминов по металлообработке (МО), поскольку все вновь появляющиеся конкретные и абстрактные понятия могут быть выражены в наиболее полной мере лишь путем сложения двух или более основ, т.е. путем образования сложных слов, обладающих многообразной структурой и семантикой.
Большая продуктивность словосложения в сфере терминологической лексики объясняется еще и тем, что здесь первостепенное значение имеет точность выражения специального понятия, которая не может быть достигнута у простых корневых слов, обозначающих элементарные, общие, родовые понятия.
Кроме того, сложные термины обладают еще одним, очень важным для терминологической лексики качеством – словообразовательной системностью. Благодаря этому термины данной морфологической структуры легко поддаются группировке, например по
соотношению родовых и видовых понятий и повторяемости части названия во всех членах
группы, по наличию в морфологической структуре слова терминологического компонента, общего для всех членов данной группы, и по одинаковому расположению этих компонентов.
Словосложение в значительной мере используется также для компактной структурной организации группы существительного (особенно при наличии нескольких последовательно подчиненных атрибутов) с целью синтаксического лаконизма.
Новые термины по МО образуются путем формирования единой монолитной составной основы, компоненты которой могут восходить к корням, производным или сложным основам. Структурно-семантический и компонентный состав сложных терминов
очень разнообразен. Cp.: Gedächtnisspeicher, Hartmetallschneide, Doppelstreifenschere,
Schreib-Lese-Speicher, Hammerpresse, CNC-Programmierung, Industrie-Roboter-Technik, HMWSP-Werkzeug и т.п.
Сложные термины обладают высокой степенью информативности и способны вместить в себя содержание целого отрезка предложения. Их можно было бы заменить словосочетаниями. Однако сложное слово обладает рядом преимуществ по сравнению со словосочетанием, так как оно более компактно и дает возможность в аккумулированном виде
передать необходимую лексическую информацию, адекватную лексико-семантическому
содержанию словосочетания или иной синтаксической конструкции.
Возможность образования новых сложных терминов в исследуемой терминологии
исключительно велика, однако она регламентируется семантико-синтаксическими отношениями между компонентами. С учетом этих отношений все вновь созданные сложные
цельнооформленные термины по МО подразделяются на определительные, копулятивные
и определительно-копулятивные.
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
При определительном сложении семантические отношения между компонентами
сложных терминов объединены одним общим признаком: первый, определяющий компонент уточняет, конкретизирует значение второго, определяемого компонента. При этом
пути конкретизации могут быть очень разнообразны, например:
Roboterhand
– Hand eines Roboters – автооператор.
Sandstrahlanlage
– Anlage zum Sandstrahlen – установка для пескоструйной обработки.
Industrieroboter
– Roboter für Industriezweсke – промышленный робот.
Zweifingergreifer
В отличие от определительных сложных слов в копулятивных словах устанавливается сочинительная связь между компонентами. Ср.: Hammerpresse – пресс-молот. Компоненты данного термина вступают в синтаксически равноправные отношения. Однако новые термины с сочинительной связью не получили в металлообрабатывающей терминологии (МОТ) широкого распространения.
Определительно-копулятивное сложение характерно лишь для трех- и более компонентных терминов: Gummi-Metall-Element, Schreib-Lese-Speicher, Transistor-TransistorLogik, Hand-Arm-System.
Из примеров видно, что два первых компонента вступают в копулятивные отношения между собой и в детерминативные отношения с основным термином.
По своей структуре большинство сложных терминов по МO являются полносложными и неполносложными двучленными соединениями. В ходе анализа были выявлены
модели субстантивных двучленных терминов. С этой целью составлена таблица валентности имени существительного в роли второго компонента. При этом список частей речи
принял следующий вид: 1) существительное – N; 2) прилагательное – А; 3) глагол – V; 4)
числительное – Num; 5) наречие – Ad; 6) предлог – Prep (таблица).
Первый компонент
N
Валентность имени существительного в роли второго компонента
Примеры
Таблица
Второй компонент
N
Laserspeicher, Plasmaverfahren
Продуктивность
модели, %
66
V
N
Scheweißroboter, Recheneinheit
18
A
N
Parallelbewegung, Festspeicher
9
Num
N
Zweispindler
3,7
Ad
N
Rückwärtszähler, Vorwärtszähler
2,6
Prep
N
Zwischenlegierung
0,7
Из таблицы видно, что активность различных частей речи в образовании новых терминов-композитов не одинакова. Наибольшей функциональной активностью отличается
модель N + N = N (Trommelspeicher, Montageroboter, Werkzeugbeschriftung), что подтверждается также и специальной литературой:
Der Arbeitsplatz des Konstrukteurs ist mit einem Digitalgerät, einem Terminal für die Einund Ausgabe von Berechnungs-, Dimensionierungs-, Such-, und Auswahlprogrammen, einem
interaktiven Displaygerät für den Dialog mit dem Pechner, einer NC-Zeichenmaschine und einem Mikrorechner ausgerüstet [1, с. 340].
Продуктивность модели N + N = N велика ввиду того, что сложное существительное
с первым компонентом-существительным является таким языковым образованием, которое уже в момент возникновения обладает чертами, сближающими его, с одной стороны, с
синтаксически и, с другой стороны, с этимологически составными единицами лексики вообще.
102
–
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
По этой модели образуются сочинительные и определительные сложные существительные. В терминах с подчинительной связью могут быть любые отношения, которые
являются отражением отношений между двумя предметами или явлениями реальной действительности. Так, определительное слово по отношению к основному в модели N + N =
N может обозначать:
1) цель: Stanzermagazin, n – магазин (приемник, карман) для перфокарт;
2) родительный падеж принадлежности: Roboterhand, f – автооператор;
3) вещество, материал: Diamantstichel, m – алмазный резец;
4) место: Trommelspeicher, m – запоминающее устройство на магнитном барабане;
5) свойство: Tiristorumwandler, m – тиристорный преобразователь;
6) способ действия: Bandsteuerung, f – программное управление от ленты (магнитной
или перфорированной);
7) инструмент или орудие производства: Zangengreifer, m – клещевой захват;
8) объект: Kernausspritzung, f – подточка перемычки;
9) предмет, которым занимается лицо, выраженное вторым компонентом: Programmplaner, m – программист.
Необходимо выделить образующиеся по модели N + N = N новые термины с первым
элементом – именем собственным, названием лица, благодаря которому совершено то или
иное открытие В технике: Graycode – код Грея. Фамильные термины не вносят ничего нового в содержание понятия, а лишь выделяют предмет из общего круга однородных явлений путем его конкретизации через проприальный компонент.
Второй продуктивной моделью двучленных инноваций является модель V + N = N.
В атрибутивные отношения в качестве первого компонента вступает глагол, который в
данном случае теряет свои специальные грамматические свойства. Глагол обычно представлен в виде основы настоящего времени индикатива: Schweißroboter, m –сварочный
робот; Programmiergerät, n – программирующее устройство; Steuerrechner, m – управляющая вычислительная машина и т.д.
Глагольная основа в роли определяющего компонента указывает на род занятий лица, выраженного вторым компонентом, например: Scheißkonstrukteur, m – конструктор в
сварочном производстве, – а также означает:
1) цель: Entgrateautomat, m – автомат для снятия заусенцев;
2) процесс: Brüniervorgang, m – процесс чернения, оксидирования, воронения.
По этой модели образуются термины, в которых второй компонент является общим
названием обозначаемого предмета, а первый– глаголом, уточняющим его, например: Abtastkopf, m – щуповая (копировальная) считывающая головка; Sweißpositionierer, m – сварочный позиционер; Brünierschicht, f – оксидированный слой и т.д.
Менее употребительной, но достаточно продуктивной является модель A + N = N,
где в роли первого компонента выступает имя прилагательное: Parallelbewegang, f – параллельное движение; Festspeicher, m – постоянная память, накопитель постоянных величин; Adaptivsteuerung, f – адаптивное управление; Linear-Interpolation, f – линейная интерполяция.
В рассматриваемой терминологии наряду со сложными словами с прилагательным в
роли атрибута функционируют такие терминологические словосочетания, как weicher
Fleck, kalte Nietung, runde Nadel и т.д.
Вследствие частого употребления подобных языковых структур специалистами происходит стяжение раздельных наименований, и выражение данных понятий концентрируется в цельнооформленных терминах. Таким образом, названные терминосочетания превратились в сложные терминологические единицы: Weichfleck, Kaltnietung, Rundnadel и
т.д., – адекватные исходным раздельнооформленным наименованиям. Такой процесс срастания раздельных наименований называется в литературе универбализацией словосоче-
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
таний. Благодаря универбализации словосочетаний в немецкой МОТ появились следующие универбы: Rundinduktosyn, Linearinduktosyn, Horizontalspanner, Festspeicher, Schrägrippe, Spiralfeder, Analoginterpolator и т.д.
Такие образования относятся, по мнению М.Д. Степановой, к сложным существительным с определителем-прилагательным. Фактически здесь происходит орфографическое оформление в сложный термин того, что в семантическом плане уже является единым. После более или менее длительного параллельного функционирования терминосочетание уступает место сложному термину.
Однако при образовании сложных лексических инноваций (ЛИ) на базе терминосочетаний могут происходить и семантические сдвиги. Так, значение нового терминауниверба Feinmelder не тождественно семантике словосочетания feiner Melder (Feinmelder
в немецкой МОТ означает «датчик тонкого отсчета»), Einfachnumerik в отличие от einfache Numerik означает «числовое управление с незначительным функциональным объемом
и дешевыми средствами ввода данных».
Следовательно, рассматривая образование новых сложных терминов-универбов на
базе терминосочетаний по модели A + N = N, необходимо различать сложные ЛИ типа
Weichfleck и Feinmelder.
Четвертой по продуктивности является модель двучленных инноваций Num + N = N,
языковая специфика которой состоит в том, что в качестве первого компонента в атрибутивной функции выступает числительное: Doppelarm, Sechsspindler, Achtspinder и т.п.
Die kurvenlos gesteuerte Maschine ist leicht auf Einfach- oder Doppelschaltung umzustellen [2, с. 10].
Модель Num + N = N малопродуктивна, еще в меньшей степени она служит базой
для образования новых терминов в терминологии металлообработки: зафиксировано всего
13 терминоединиц, образованных по данной модели.
Еще менее продуктивными являются модели Ad + N = N (Vorwärtszähler,
Rückwärtszähler) и Рrер + N =N (Zwischenlegierung), по которым созданы единичные терминологические единицы в исследуемой терминологии.
Несколько уступают по своей продуктивности также и словообразовательные модели, по которым строятся новые трехкомпонентные термины, например: Elektronenstrahlschweißung, Kaltpreßschweißung, Doppelstreifenschere, Zweifinger-Greifer, Dopelgreifsystem,
Engpaßmachine, Wendeschneidplatte, Breitschlichtfräser и т.п.
Структурно-семантический анализ трехкомпонентных терминов показывает, что они
образованы по следующим основным моделям словосложения немецкого языка:
1. N + N + N = N: Kreuzschienenverteiler, Kugelumlaufbuchse, Industrierobotertechnik,
Druckluftroboter, Lochbandstranzer, Sandstrahlanlage, Speicherplatzcodierung.
В качестве определителя выступает сложная именная основа, имеющая соответствие
в группе терминов по МО, а в качестве основного термина употребляется простая или
производная основа.
2. A + N + N = N: Festwertspeicher, Hartmetallschneide, Großraumspeicher, Festkörperlaser, Schrägbettausführung и т.д.
Der NCM- Einsatz wird in den kommenden Jahren durch Maschinen der 4. Generation
(z.B. Schrägbettausführung) geprägt [3, с. 145].
3. V + V + N = N: Trennschleifmaschine, Einstechschleifautomat и т.д.
Einstechschleifautomaten werden durch optimale Kombination von zur Verfügung stehenden Einheiten genau auf den vorliegenden Bedarfsfall abgestimmt [4, с. 10].
4. Ad + N + N = N: Mehrstellenarbeit, Mehr-Maschinen-Bedienung, Mehrstrufenpresse,
Vielpunktsteuerung и т.д.
Die Fertigbearbeitung ist auf Mehrspindelautomaten möglich [5, с. 114].
5. Num + N + N = N: Sechsspindelautomat, Achtspindelautomat, Zweifinger-Greifer.
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Beide Finger des Zweifinger-Greifers werden durch einen einzigen Antrieb betätigt [5, с.
53].
6. V + N + N = N: Sollwertspeicher, Steuerdatenberechnung, Istwertfassung, Schweißkantenfräser.
7. A + V + N = N: Kaltpressschweißung, Feinstbohrmaschine, Kaltwalzverfahren, Engpassmaschine, Schnellspannkopf.
8. Num + V + N = N: Doppelgreifausführung, Doppelgreifsystem, Doppelstreifenschere.
9. A + A + N = N: Breitschlichtfräser, Breitschlichtschneide.
Um beim Fräsen maximale Oberflächengüten zu erreichen, werden … Breitschlichtschneiden ausgestattet [2, с. 50].
В последнее время активизируется тенденция к росту агглютинативности: создаются
не только двух-, трех-, но и четырех-, пяти- и даже шестикомпонентные образования,
которые сохраняют отдельность подачи информации (Werkstückprogrammkorrektur,
Werkstückspeicherplatzcodierung,
Mehrstempelbiegestanze,
MehrspindelBohrkopfwechselstation, Breitschlicht-Wendeschneidplatte, Mindest-Kernspeicherkapazität и
т.п.).
Использование многокомпонентных терминов связано со стремлением посредством
цельнооформленного сложного термина передать как можно больше возможных информативных особенностей основного понятия. Процесс нанизывания слов при построении
терминов связан с проблемой конденсации речевого выражения, со стремлением укорачивать речевой сигнал, его физическую протяженность.
Модели многокомпонентных терминов перечислить трудно, так как фактически все
части речи в современном немецком языке могут выступать в роли атрибутивных сложных языковых единиц.
В процессе образования многокомпонентных терминов отдельные термины
становятся ядром образования новых лексических единиц и целых словообразовательных
гнезд. Вокруг них группируются новые, более сложные в структурном отношении
терминологические единицы, выделяющие называемые предметы из ряда подобных им по
каким-либо дополнительным признакам. Таким образом, с помощью вводимых уточнений
происходит сужение родового понятия, выражаемого уже существующим термином, до
видового.
Например:
Automat-Mehrspindelautomat,
Rotationsbeschneideautomat,
Zahnradschabeautomat, Sechspindel-Futterautomat, Entgrateautomat, Einstechschleifautomat,
TechnikMikroprozessortechnik,
Handhabungtechnik,
Wendeschneidplattentechnik,
Mikrolichtbogentechnik и т.д.
Продуктивность многокомпонентных терминов вызывается тенденцией языкового
развития. При их образовании не привлекается новый языковой материал, они создаются
из уже имеющихся лексем и могут целиком покрывать понятийное поле системы металлообработки.
Однако быстрое появление и распространение многокомпонентных терминов по МО
вынуждает специалистов искать пути компрессии речи. Как следствие этого процесса в
немецкой МОТ наряду со сложными терминами наблюдаются усеченные детерминативные лексические инновации: Sechspindelautomat – Sechspindler, Lichtbogenschweißmaschine
– Lichtbogenschweißer, Zweimeißelwälzhobelmaschine – Zweimeißelwälzhobler, Kniehebelpresse – Kniepresse.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
5.
MASCHINENBAUTECHNIK. – 2002. – № 8.
MASCHINENBAUTECHNIK. – 2001. – № 11.
MASCHINENBAUTECHNIK. – 2002. – № 4.
MASCHINENBAUTECHNIK. – 2002. – № 25.
MASCHINENBAUTECHNIK. – 2002. – № 22.
Материал поступил в редколлегию 23.05.07.
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
УДК 42.07
Ю. А. Воронцова
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ УСТНОГО ПЕРЕВОДА
Рассмотрен распространённый способ совершенствования навыков устного перевода посредством
выполнения диалогических упражнений, составленных на английском и русском языках. Проанализирован
план работы с такими заданиями, их влияние на развитие устной речи учащихся.
Служба переводчиков появилась в Российском государстве 450 лет назад. Отделу
перевода Министерства иностранных дел исполнилось недавно 50 лет. Всё это свидетельствует о том, что роль перевода в мировой политике очень важна. Объективной сложностью
являются межкультурные различия. В английском языке валентность слов сильнее, отсюда
возможны потери при переводе, опущения, частое использование объяснительного перевода. Переводчику не следует поддаваться притяжению языка, с которого он переводит.
В устном переводе переводчик является центром психологических соответствий, поэтому ему просто необходимо иметь достаточный словарный и грамматический запас. Здесь
очень уместным является высказывание известного российского переводчика Андрея Павловича Чужакина, согласно которому работа переводчика состоит в том, чтобы «поженить»
теорию с практикой. 1
Перевод – это попытка передать содержание и форму речи с одного языка на другой
с сохранением адекватности. Перевод - это вторичная информация, примерно на 80% соответствующая оригиналу. Русский язык стоит на 7-8 месте среди «говорящих» языков. Безусловно, ведущее место в этом списке занимает английский язык.
При переводе с иностранного языка на русский следует обращать особое внимание
на проблемы, стоящие сегодня перед русским языком:
• Отсутствие обращений к человеку на улице. Люди используют обращения «мужчина»/ «женщина», «гражданин»/ «гражданка» или обращаются по должности.
• Обилие жаргонизмов, т.е. фривольных форм языка. Частое использование профессионального жаргона, т.е. специальных фраз, выражений, характерных для какой-либо профессии.
• Наличие общеупотребительных неологизмов, относящихся к области культуры,
науки, экономики, информатики.
• Криминализация языка (употребление в речи таких слов, как «наезд», «разборка»,
«крыша»), т.е. превалирование уголовной субкультуры.
• Обеднение языка – ведет к обеднению речи, появлению слов-паразитов, т.е. к обилию междометий, отсутствию существительных. При таком положении речевой аппарат
отстаёт от мыслительного, происходит стандартизация речи, появляются клише.
• «Агрессия» английского языка – русифицирование английских терминов, их употребление без перевода (например, «мидл-класс» - средний класс людей; англоязычные названия газет, предметов бытовой химии, указанные без перевода; написание строчных букв
прописными буквами, чисел на английский манер и т.д.).
• Обилие фразеологизмов, т.е. устойчивых выражений. Переводчик должен уловить
их смысл и передать его эквивалентом, аналогом или объяснением.
Таким образом, чтобы учитывать все указанные тонкости при переводе на русский
язык, необходимо совершенствовать переводческие навыки. Один из самых распространенных способов усовершенствования практических навыков устного перевода представляет
Чужакин А.П. Устный перевод XXI: теория + практика, переводческая скоропись. - М.: МГИ им.
Е.П.Дашковой, 2001. - 256 с.
1
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
собой тренировки в переводе бесед на определенный круг тем, проигрывание диалогов, в которых один из собеседников говорит на русском, а другой - на английском языке.
Тематика диалоговых упражнений предполагает несколько большую сложность с
точки зрения переводческих задач. Будучи в значительной мере связанной со сферой отвлеченных понятий, она, помимо знания какого-то минимального количества терминов,
требует от переводчика понимания несколько более усложненной языковой ткани и более гибкого владения конструкциями для перевода. Это должно быть учтено как в отношении текстового материала, так и в отношении упражнений.
Как известно, от синхронного переводчика требуются навыки, включающие целый
комплекс элементов, в том числе и психологического характера, которые могут быть
развиты только при систематической работе непосредственно над диалогическими, ситуативно связанными материалами в условиях, по возможности приближенных к рабочим.
Никакой другой вид работы не может «отладить» у переводчика механизм быстрого переключения с одного языка на другой, развить у него способность схватывать и передавать не
только информативную сторону высказывания, но и его эмоционально-модальные тоны. И,
очевидно, ни при каком другом виде перевода в такой мере не требуется языковая находчивость и гибкое владение языковой формой, как при переводе бесед, когда переводчик находится в «поле высокого напряжения» - у скрещивающихся коммуникативных
потоков.
Следует отметить, что коэффициент успеха устного перевода (если отвлечься, конечно, от общего владения языком) обычно обратно пропорционален напряжению, испытываемому переводчиком, а последнее значительно снижается при наличии двух факторов:
1) уверенности в том, что сам обсуждаемый предмет не является совершенно незнакомым, т. е. некоторой языковой ориентированности в предмете (в противном случае
иногда наблюдается нечто вроде психологического «короткого замыкания»);
2) определенного автоматизма, который высвобождает нервную энергию, помогая,
таким образом, переводчику справиться с работой в целом.
Материал для занятий должен предоставляться в процессе тренировочной работы. Именно поэтому и важно, чтобы в процессе обучения учащимся были получены эти
предпосылки высокого коэффициента успеха. В ходе языковой подготовки, при перспективе использования языка для устного перевода, учащийся должен иметь возможность
систематически и регулярно заниматься переводом диалогов, охватывающих широкий
круг тем, с последующим закреплением и отработкой изученного материала до степени
автоматизма в условиях некоторой психологической нагрузки.
Отбор тем бесед, предлагаемых для работы (образование, литература, театр, музыка,
изобразительное искусство, архитектура, кино и др.), должен диктоваться их актуальностью
в условиях растущих международных контактов и развивающегося культурного сотрудничества со всеми странами, в том числе и с англоязычными.
При составлении текстового материала следует руководствоваться стремлением затронуть в пределах темы наиболее распространенные явления, тенденции и суждения, а в
такой теме, как «Образование», дать и некоторое представление о самом предмете, т.е. о
структуре и принципах образования в России, США и Великобритании. Следует, однако,
подчеркнуть, что материал не может претендовать на сколько-нибудь просветительский характер или систематический охват с точки зрения его содержания. Отбор конкретно
обсуждаемых вопросов является в значительной мере произвольным.
Предполагается, что тренировочные беседы ведутся не на профессиональном уровне, а учащимися, лишь знакомыми с предметом и испытывающими к нему интерес, поэтому и
язык их не насыщен терминологией. Тем не менее словарный запас обучаемых содержит
достаточно специальной лексики, чтобы после проработки всех диалогов темы у учащихся
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
отложился в памяти тематический словарь-минимум, достаточный для того, чтобы справиться
с переводом довольно широкого круга вопросов в пределах данной темы. Ниже приведен отрывок диалога на тему «Образование» (наиболее трудные словосочетания и выражения помечены сносками и приведены после диалога).
Literature (тема «Литература»)
D i a l o g u e 1 (Mr Dillon, an English literary critic, is interviewed by a Russian postgraduate student):
– Господин Диллон, мне бы очень хотелось задать вам несколько вопросов о литературе. Но я знаю, что вам уже приходилось давать множество интервью, и знаю, что это
утомляет, так что не буду на вас в претензии, если вы откажетесь.1 Я бы не хотел, чтобы
мои вопросы были той последней каплей, которая переполняет чашу.2
– Go ahead. I’m a strong fellow, I won’t break. And being so much in demand boosts
one’s self-importance with a vengeance.3 You are not a correspondent, are you?
– Нет. А как вы определили?
– A little bird told me.4 Besides, you don’t seem to have the drive.5
– Я аспирант, занимаюсь английской филологией. Но должен признаться, что собираюсь поместить это интервью в стенной газете факультета…
К каждому диалогу должен быть дан словарь, содержащий тематическую лексику в
порядке ее употребления в тексте. Лексика по возможности повторяется в нескольких диалогах одной темы, что указывает на последовательное их прохождение.
Topical vocabulary (тематический словарь):
Escapism – эскейпизм, уход от действительности.
Trend – направление (литературное) и т. д.
Чтобы облегчить задачу перевода, специальная тематическая лексика, как правило,
фигурирует сначала в английской реплике, причем в окружении, способствующем ее пониманию, а затем - в ответной русской. Если термин употреблен в первый раз в русской части диалога, то перевод его может быть дан описательно. Для наиболее трудных выражений
следует предложить возможные варианты перевода.
Possible versions of interpretation (возможные версии перевода):
1. Не буду на вас в претензии, если вы откажетесь, - should you refuse, I’ll bear you
no grudge.
2. Последняя капля (которая переполняет чашу) - the laststraw (that breaks the camel’s back).
3. Being so much in demand boosts one’s self-importance with a vengeance - когда на
тебя такой спрос, начинаешь здорово расти в собственных глазах.
4. A l i t t l e bird told me - Земля слухом полнится.
5. You don’t seem to have the drive - мне кажется, у вас нет необходимой напористости.
Помимо упражнений, имеющих целью закрепление лексики (а именно на них должен
делаться упор), в задания, направленные на усовершенствование навыков перевода, должны
также быть включены упражнения:
1) содержащие некоторые трудности грамматико-переводческого характера;
2) на отработку наиболее универсальных приемов переводческой техники, примеры
которых приведены ниже (в скобках указана английская грамматическая конструкция,
наиболее уместная при переводе в данном случае).
Interpret the following (передайте следующее на англ. языке):
l. «Вчера мы опять целый вечер спорили с Андреем о роли, которую «сердитые
молодые люди» сыграли в английской литературе».
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
2. «Я знаю его точку зрения. Хотя я и не литературовед, но, по-моему, он преувеличивает значение этого направления. Вернее, преувеличивает социальную направленность авторов. Их вещи, по-моему, отнюдь не были такими уж острыми» (as ... as all that).
В упражнения первой группы необходимо включать главным образом те явления, которые не имеют прямых структурных соответствий в английском и русском языках. Большое значение при отборе явлений имеет также и то, что для устного перевода
особенно важно владение способами передачи модально-эмоциональных оттенков речи.
Начинающие переводчики, как правило, испытывают трудности в передаче этих оттенков, которыми так изобилует русская речь, переводя огрубленно, и, с другой стороны,
проходят мимо аналогичного модально-эмоционального подтекста, выраженного в английской речи. Упражнения, представленные в последиалоговых заданиях, должны строиться на основе английского текстового материала, содержащего определенные трудности
подобного порядка, с тем чтобы при переводе с английского языка переводящий мысленно
фиксировал возможность выражения указанных оттенков значений на русском. Последующее упражнение - это перевод с русского языка, требующий использования уже знакомой формы. Как правило, упражнению такого рода предшествует Reminder - напоминание,
либо просто привлекающее внимание учащегося к явлению, которое должно быть хорошо
ему известно, либо содержащее комментарий, если речь идет о случаях, не отраженных в
нормативном курсе.
Reminder
Compare the structural difference between the following Russian sentences and their
English translations and take note of the constructions that could be used (обратите внимание на структурное различие между следующими русскими предложениями и их переводом на английский язык и конструкции, которые могут быть при этом использованы):
Чувствовалось, что он разочарован.
You could see (sense, feel) that he was
disappointed.
To же явление можно наблюдать
The same phenomenon is to be observed
при несколько иных обстоятельствах.
under somewhat different circumstances.
Об этом часто случается читать.
One often happens to read about it.
Ко второй группе относятся упражнения на антонимический перевод - на сочетания
слов с заменой одной части речи другой, которые должны способствовать выработке у учащихся переводческой находчивости и гибкости выражения мысли. Пример, приведённый
ниже, иллюстрирует такие упражнения.
Interpret the following (передайте следующее на русском языке):
1. «One feels that a body of parent and teacher opinion in England is definitely converted to the idea of comprehensive schooling».
«One wonders why it hasn’t happened much sooner».
2. «There is a feeling of intense enjoyment of life in all Hemingway’s works».
«Oh, yes, he had a zest for life as big as his genius».
Упражнения как первого, так и второго рода играют в процессе тренировки навыков
перевода лишь вспомогательную роль. При их конкретном отборе педагог должен руководствоваться своим преподавательским и переводческим опытом, включая лишь некоторые из
тех заданий, которые обычно отмечаются в специальных источниках как представляющие
трудность при переводе.
Данная структура построения занятий является, по мнению автора, наиболее приемлемой. Однако количество диалогов по каждой теме и обязательных упражнений, представленных выше, должен определять непосредственно педагог по своему усмотрению.
Рассмотрим процесс работы над конкретной темой, который может проходить
следующим образом. В аудитории делается перевод диалога, причем желательно, чтобы он
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
читался двумя лицами: английская часть - преподавателем, русская - учащимся. Текст следует читать так, чтобы создавалось впечатление спонтанной беседы: с соответствующей интонацией, мимикой и даже жестикуляцией. Учащийся, играющий роль переводчика, должен
переводить, стоя перед аудиторией. Не следует прерывать его до окончания перевода, охватывающего несколько парных реплик. Коррекция может быть проведена либо после окончания перевода одним из учащихся, либо после перевода всего диалога, в зависимости от качества переданного текста. На дом задается повторение материала диалога с прилагаемым к
нему тематическим словарем и упражнениями, а на следующем уроке рекомендуется сделать
упражнение для проверки и закрепления лексики. Это упражнение должно быть представлено в вопросно-ответной форме или в виде парных реплик, и переводить его лучше также
на слух.
В завершение желательно инсценировать беседу на ту же или аналогичную тему, в
которой учащиеся должны обнаружить и показать свободное владение материалом. (Такая
инсценировка может быть проведена после проработки нескольких или всех диалогов темы).
В процессе всей работы следует требовать от учащихся естественной манеры и достаточно
разговорного звучания перевода.
Такой порядок прохождения материала следует варьировать, упрощая или усложняя работу учащихся. Непосредственно после перевода диалога можно сделать упражнение, содержащее некоторые трудности грамматико-переводческого характера. При этом
рекомендуется провести проверку знания материала обратным переводом текстового материала на слух (обратный перевод с соответствующими изменениями осуществляется самими учащимися) либо предложить подготовить коротенькие выступления по тексту на
английском языке с последующим их устным переводом в аудитории. В случае же, если
перевод шел с трудом, можно предложить выполнить грамматическое упражнение письменно
и дать повторный перевод диалога с некоторыми изменениями.
Сам текстовый материал диалогов может упрощаться как за счет сокращений, так и
путём изменения языковых конструкций, в зависимости от подготовленности аудитории.
Описанная работа над диалогами уже сама по себе должна способствовать развитию
навыков устной речи. Но, кроме этого, для развития переводческих навыков можно рекомендовать и другие пути использования данного материала при работе как в аудитории,
так и дома:
1. Изложение в косвенной речи содержания беседы.
2. Развитие приводимых ответов; самостоятельные ответы на вопросы, задаваемые
на английском языке.
3. Комментарий по содержанию и характеру вопросов и ответов.
4. Подготовка выступлений по проблемам, затрагиваемым в диалогах, с привлечением свежих фактических и статистических данных.
5. Устный диалог на английском языке по теме, основанный на пройденном материале, но со значительной долей импровизации.
Что касается упражнений, большинство из которых имеют диалогическую форму, то
они могут также служить основой для новых упражнений типа:
• «Опишите ситуацию, при которой было сказано следующее...».
• «Составьте диалоги, в которых было бы употреблено следующее...».
Таким образом, предложенный план усовершенствования навыков перевода может
использоваться в работе со студентами дополнительной квалификации «Переводчик в сфере
профессиональной коммуникации», специальности «Перевод и переводоведение», а также на
разных курсах переводчиков. Такой стиль работы поможет всем, кто желает расширить свой
языковой кругозор, повысить культуру речи и общения на иностранном языке.
Материал поступил в редколлегию 09.06.07.
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
TRAINING PRACTICAL SKILLS OF ORAL TRANSLATION/INTERPRETING
PERFECTION
There is considered the widespread way of oral translation skills perfection by means of
performing the dialogical exercises made in the English and Russian languages. There is analyzed the plan of work with such tasks, their influence on developing the students’ oral speech.
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 575.1/2:571.1
О.Ф. Котелович, О.Г. Казаков, Е.В. Удовенко
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ: ОПАСЕНИЯ И НАДЕЖДЫ
Рассмотрены основные стороны проблемы продуктов питания, модифицированных с помощью генной инженерии.
За то время, которое существует на планете Земля вид Homo sapiens, с ним не произошло (с биологической точки зрения) сколько-нибудь значительных изменений. Наши
дети рождаются такими же, какими рождались дети наших предков десять тысяч лет назад. Но насколько изменился мир? Земной шар покрыли сети стальных и асфальтовых дорог, а околоземное пространство исчерчивают невидимыми трассами тысячи самолетов и
космических кораблей. Человек побывал в космосе, а сделанные им аппараты посетили
Марс, Венеру, прислали на Землю потрясающие снимки Юпитера, Сатурна и их многочисленных спутников, побывали в самых отдаленных уголках Солнечной системы. Часто
говорят, что все эти головокружительные успехи человечества — результат развития науки. Это не совсем верно.
Страсть к преобразованию окружающего мира — по-видимому, один из главных
инстинктов человека, и проявилась она задолго до возникновения науки. Давным-давно
люди стали строить дороги, величественные храмы, пирамиды и другие сооружения, которые и тысячелетия спустя поражают воображение.
Но пирамиды, храмы, парусные и дизельные корабли, паровозы, автомобили и даже самолеты — все это в большей степени результат изобретательства, чем систематического научного исследования. Древо науки стало обильно плодоносить только в XX веке.
Но плоды эти оказались такими, что затмили собой все предыдущие достижения человека.
За прошедший XX век наука породила две совершенно новые технологии, радикально изменившие мир, в котором мы живем: ядерную технику и электронику. И это произошло
на глазах лишь одного поколения. Теперь на наших глазах рождается третья технология — биотехнология.
Подобно тому как появление транзистора привело к рождению современной электроники, создание гибридных ДНК и разработка других методов генной инженерии порождают биотехнологию.
Генная инженерия: от анализа к синтезу. Генная инженерия — это совокупность
методов, позволяющих посредством операций in vitro (вне организма) переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Формальной датой рождения генной
инженерии считают 1972 г. В этот год группа исследователей во главе с американским
биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку
от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила [1] о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Такую молекулу часто называют гибридной, так как она состоит из ДНКфрагментов различных организмов, родственно не связанных друг с другом 1.
Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из ДНК-фрагмента бактерии кишечной палочки (E.coli), ответственного за сбраживание галактозы, и полной ДНК вируса
SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьян. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках как кишечной палочки,
так и обезьяны.
1
За эту работу Полу Бергу в 1980 г. присуждена Нобелевская премия.
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Фактически это была первая гибридная молекула ДНК, которая могла бы, как челнок, «ходить» между бактерией и животным. Но именно это экспериментально не проверил П. Берг и его коллеги. Они опасались того, что подобные гибриды с генами, вызывающими рак у обезьян, могли попасть в организм человека через бактерии, поскольку
E.coli — обычный обитатель кишечника человека и многих животных. Однако оказалось,
что молекулы типа той, что создал П. Берг, не представляют опасности, так как лабораторные штаммы кишечной палочки не обитают в кишечнике человека (для их существования необходимы специальные лабораторные условия).
И все же внимание не только ученых, но и мировой общественности было привлечено к оценке потенциальной опасности только что родившейся науки — генной инженерии. Уже к 1974 г. учеными разных стран [2] были сконструированы бактерии, несущие
гены мушки дрозофилы, кролика, человека (такие организмы, несущие чужеродные гены,
синонимично называют рекомбинантными, генно-инженерными, генетически модифицированными, трансгенными). И это, действительно, вызывало тревогу.
Несколько ведущих американских ученых, в том числе сам Пол Берг, опубликовали письмо [1], в котором призвали приостановить работы по генной инженерии до тех
пор, пока не будут выработаны правила техники безопасности по обращению с трансгенными организмами. Предполагалось, что организмы, которые несут чужеродные гены и о
которых никто ничего не знает, могут иметь свойства, опасные для человека и его среды
обитания. Чисто умозрительно высказывалось мнение, что трансгенные организмы, созданные без учета их вероятных экологических характеристик и не прошедшие совместной
эволюции с природными организмами, «вырвавшись из пробирки на свободу», смогут
бесконтрольно и неограниченно размножиться. Это приведет к вытеснению природных
организмов из мест их естественного обитания (экологических ниш); последующей цепной реакции нарушений экологического равновесия; сокращению биоразнообразия; активизации дремлющих, ранее не известных болезней человека, животных и растений; «побегу» чужеродных генов из трансгенных организмов; хаотическому переносу генов в атмосфере; появлению монстров, все уничтожающих.
Две версии будущего: трансгенный рай или трансгенный апокалипсис. Кроме
опасений биологического и экологического характера, стали высказываться опасения
нравственные, этические, философские, религиозные.
В 1973–1974 гг. в дискуссию включились американские политики [1]. В итоге на
генно-инженерные работы был наложен временный мораторий — «запрет до выяснения
обстоятельств». В течение действия запрета на основании имеющихся знаний следовало
оценить все потенциальные опасности генной инженерии и сформулировать правила техники безопасности. В 1976 г. правила были созданы, запрет снят.
Первоначально техника безопасности работ с трансгенными организмами основывалась на том, что созданные химеры могут быть опасны, как чума, черная оспа, холера
или сибирская язва. Поэтому с трансгенными микробами работали, словно они патогенны,
в специальных инженерных сооружениях. Но постепенно становилось все более очевидным: риск сильно преувеличен, так как за весь период (1976–1994 гг.) интенсивного и все
расширяющегося применения генной инженерии ни одного случая возникновения опасности, связанной с трансгенными организмами, зарегистрировано не было [3]. Строгость
правил безопасности начала снижаться. Возникла новая отрасль промышленности —
трансгенная биотехнология, основанная на конструировании и применении трансгенных
организмов. Сейчас в США около 2500 генно-инженерных фирм.
Однако дискуссия о выгодах и опасностях трансгенных организмов и продуктов, из
них полученных, все не стихает и в настоящее время ведется с той же интенсивностью,
что и 30 лет назад.
Одна из важнейших проблем современности — повышение качества и увеличение
количества продуктов питания. В последние годы все чаще их получают, используя генетически модифицированные организмы: бактерии, растения и животных.
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Первыми коммерческими трансгенами были [3] помидоры сорта «Flavr Savr», созданные компанией Calgene и появившиеся в супермаркетах США в 1994 г. В дальнейшем
были получены многие сорта различных сельскохозяйственных культур с искусственно
измененным генетическим кодом. Среди них наиболее распространена соя (коммерческое
выращивание начато с 1995 г.), она составляет свыше половины от общего урожая; на
втором месте — кукуруза, а за ними — хлопок, масличный рапс, табак и картофель.
Мировые лидеры по выращиванию трансгенных растений — США, Аргентина, Канада и Китай. В России уже существует несколько экспериментальных «закрытых» полей
с генетически модифицированными (ГМ) культурами [4]. По сообщению директора центра «Биоинженерия» РАН, академика К. Скрябина, некоторые из них заняты картофелем,
устойчивым к колорадскому жуку и полученным на основе трех наиболее распространенных российских сортов: «луговского», «невского» и «елизаветы».
Генетически модифицированные культуры используются для производства как
продуктов питания, так и пищевых добавок [4]. Так, из сои получают соевое молоко, которое заменяет натуральное для многих грудных детей. ГМ-сырье обеспечивает большую
часть потребности в растительном масле и пищевом белке. Соевый лецитин (Е322) используется как эмульгатор и стабилизатор в кондитерской промышленности, а шкурки
соевых бобов — при производстве отрубей, хлопьев и закусок. Помимо этого, ГМ-соя
широко применяется в пищевой промышленности и в качестве дешевого наполнителя.
Она в значительном количестве входит в состав таких продуктов, как хлеб, колбаса, шоколад и др.
Модифицированные картофель и кукурузу [3] используют для приготовления чипсов и перерабатывают на крахмал, который применяют в качестве загустителя, студнеобразователя и желирующего вещества в кондитерской и хлебопекарной промышленности, а
также при производстве многих соусов, кетчупов, майонезов. Кукурузное и рапсовое масло используют в виде добавок в маргарин, выпечку, бисквиты и т.д.
Список продуктов, которые могут содержать или содержат ГМ-компоненты, с указанием компаний-производителей подготовлен специалистами Greenpeas, он доступен
всем пользователям Internet [4]. В него вошли: шоколадные изделия компаний Сadbury
(Fruit&Nut), Mars (M&Ms, Snickers, Twix, Milky Way), Nestle (включая шоколадный напиток Nesguik); безалкогольные напитки от Соса-Соla (Coca-cola, Sprite), Pepsi Co (Pepsi, 7Up); рис Uncle Bens (производитель Mars); йогурты Danone; чипсы Proctar&Gemble; сухие
завтраки Kellogg,s; супы Campbelle; соусы Knorr; чай Lipton; печенье Parmalat; жевательные резинки Stimorol и Wrigley,s; детское питание от компаний Nestle и Abbot Labs
(Similac) и др.
Несмотря на то, что на мировом рынке появляется все больше продуктов, полученных с использованием генетически модифицированных источников, потребители все-таки
настороженно относятся к ним и не торопятся переходить на пищу такого рода.
Проблема ГМ-продуктов вызвала бурную полемику в обществе. Главный аргумент
сторонников генетической пищи — характеристики самих сельскохозяйственных культур,
которым биоинженеры прибавили немало полезных для потребителя свойств. Они менее
прихотливы и более устойчивы к болезням, насекомым–вредителям, а главное — к пестицидам, которыми обрабатываются поля и чей вред для человеческого организма давно доказан. Продукты из них обладают лучшим качеством и товарным видом, повышенной
пищевой ценностью, дольше хранятся.
Так, из улучшенных генными инженерами кукурузы, соевых бобов и рапса [3] получается растительное масло, в котором снижено количество насыщенных жиров. В «новых» картофеле и кукурузе больше крахмала и меньше воды. Такой картофель при жарке
требует немного масла, из него получаются воздушные чипсы и картофель фри, которые
по сравнению с немодифицированными продуктами легче усваиваются.
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
«Золотой» рис, полученный в 1999 г., обогащен каротином [4] для профилактики
слепоты у детей развивающихся стран, где рис — основной продукт питания.
Еще недавно прогнозы генных инженеров о «съедобных вакцинах» выглядели как
полная фантастика. Однако уже выращен табак, в генетический код которого «вмонтирован» человеческий ген, отвечающий за выработку антител к вирусу кори. В ближайшем
будущем, по утверждению ученых [4], будут созданы другие подобные растения с противовирусной «начинкой». В перспективе это может стать одним из главных путей иммунопрофилактики.
В качестве еще одного популярного аргумента обычно называют то [3], что генетически модифицированные культуры отличаются повышенной урожайностью (на
15…25%) и способны спасти увеличивающееся население планеты от неминуемого голода.
Несмотря на все положительные аргументы, у новой технологии нашлось немало
противников, считающих, что такая пересадка генов может привести к непредсказуемому
синтезу в клетках ГМ-растений опасных для здоровья человека веществ (токсинов, аллергенов и др.) [1–3].
Опасения вызывает и то, что генно-инженерная технология еще несовершенна и
процесс встраивания нового гена недостаточно точен. В связи с этим новый ген может
оказаться рядом с любым геном или даже внутри него, мешая функционированию последнего [2].
Кроме того, непредсказуемые побочные эффекты от встроенного гена могут быть
связаны с его множественным, или плейотропным (от греч. pleion –множество, tropos –
направление) действием на процесс индивидуального развития организма [2]. В основе
этого явления лежит влияние одного гена на формирование нескольких признаков. Оно
может быть использовано для объяснения, например, того, почему гены красного цвета,
перенесенные в цветки петунии, не только вызвали изменение окраски лепестков венчика,
но и изменили рост корней и листьев растения.
Утверждение, что модифицированные продукты помогут накормить все человечество, оппоненты опровергают данными, свидетельствующими о том, что они не обладают
какой-либо пищевой ценностью или таковая незначительна, а также тем, что никаких
серьезных результатов в борьбе с голодом в развивающихся странах с их помощью до сих
пор не достигнуто. По их мнению [4], подобные продукты скорее удовлетворяют чисто
коммерческие интересы, а суть проблемы голода — не в недостатке продовольствия, а в
порочной системе его распределения.
Не согласны оппоненты и с утверждением, что генетически измененные растения
позволят сократить применение пестицидов [4]. Наоборот, по их мнению, использование
устойчивых к гербицидам сельскохозяйственных культур приведет к катастрофическому
увеличению количества применяемых ядохимикатов, а следовательно, и к накоплению
вредных химических веществ в клетках различных живых организмов. Ведь если раньше
фермер применял пестициды весьма осторожно, опасаясь прежде всего снизить свой собственный урожай, то теперь, когда выращиваемые ГМ-растения перестали их «бояться»,
каких-либо ограничений не существует.
Основной вопрос: безопасны ли для человека продукты питания, полученные на
основе генетически модифицированных источников, — пока также остается без однозначного ответа. Хотя в последние годы стали известны результаты некоторых исследований, свидетельствующие о том, что ГМ-продукты отрицательно влияют на живые организмы.
Так, британский профессор Арпад Пуштай (Arpad Pusztai), работавший в государственном институте Роветт (Rowett) города Абердин, в апреле 1998 г. заявил в телевизионном интервью [4], что проведенные им эксперименты выявили необратимые изменения
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
в организме крыс, питавшихся ГМ-картофелем. Они страдали угнетением иммунной системы и различными нарушениями деятельности внутренних органов. Заявление ученого
стало поводом для его увольнения с работы за «распространение заведомо ложной псевдонаучной информации».
Однако в феврале 1999г. независимая группа из 20 известных ученых опубликовала
заключение о работе А. Пуштая, в котором полностью подтверждалась достоверность полученных им результатов [4]. В связи с этим министр сельского хозяйства Великобритании был вынужден признать эксперименты заслуживающими внимания и рассмотреть вопрос о запрещении продаж ГМ-продуктов без всестороннего исследования и предварительного лицензирования.
Опасения по поводу безопасности ГМ-продуктов еще более усилились в 1999 г. после того, как в Йоркской лаборатории питания (York Nutritional Laboratory) в Великобритании было обнаружено, что проблемы аллергии и пищеварения, вызванные соей, значительно усложнились за последние два года [4].
Компоненты, содержащиеся в ГМ-продуктах, могут быть не только аллергичными,
но и высокотоксичными, т.е. наносящими вред живому организму химическими веществами. Так, через несколько лет применения появились сообщения [3, 4] о серьезных побочных эффектах от использования пищевой добавки, известной как аспартам — подсластитель Е951 (слаще сахара в 200 раз). Он применяется при производстве более 5 тыс. наименований продуктов: безалкогольных напитков (Coca-cola light, Pepsi-cola light), йогуртов, молочных десертов, мороженого, кремов, жевательной резинки и др.
Оказалось, что аспартам пригоден только для подслащивания пищевых продуктов,
не требующих тепловой обработки. При продолжительном же воздействии температуры
выше 30°С компоненты аспартама разделяются, причем сладость теряется. Один из продуктов его разделения — метанол — превращается в формальдегид, вещество с резким
запахом, которое вызывает свертываемость белковых веществ, приводя к смерти огромного числа клеток, в том числе и клеток нервной системы.
Беспокойство потребителей по поводу возможных негативных последствий выращивания ГМ-продуктов и употребления продуктов, полученных с их помощью, заставило
некоторые крупнейшие торговые концерны США (например, Whole Foods Market Ins и
Wild Oats Market Ins) ввести запрет [4] на включение генетически измененных компонентов в сотни своих фирменных продуктов (однако власти США считают, что генетически
модифицированные продукты ничем не отличаются от выращенных традиционным способом и являются безопасными). К подобному решению, т.е. к отказу от употребления
ГМ-продуктов, пришли владельцы крупных супермаркетов в Европе (например,
McDonald,s).
Согласно правилам, принятым в Европейском союзе [4], в продуктах питания разрешено содержание только до 1% генетически измененных компонентов без указания на
этикетке. В соответствии с российским законодательством [4] обязательной маркировке
подлежит продукция, в которой их содержание более 5%.
Таким образом, аргументы и сторонников, и противников генетически модифицированных организмов и продуктов, полученных из них, довольно весомы. Возможная
опасность ГМ-продуктов может проявиться, а может оказаться сильно преувеличенной. В
любом случае каждому россиянину следует подумать о возможных непредсказуемых последствиях и самому принять решение: употреблять генетическую пищу или нет.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
Рыбчин, В.Н. Основы генетической инженерии. / В.Н. Рыбчин. — СПб.: СПбГТУ, 1999.
Короли и капуста: что они никогда не расскажут о генной инженерии / под.ред. В.Б. Колесникова [и др.]
– М.: МсоЭС, 2000.
Богданов, В. Рыбопомидор от Франкенштейна / В. Богданов // Рос. аграр. газ. – 2003. – №5 – С.8.
Генная инженерия в России. — Вып.1. — http: //www. biosafety.ru
Материал поступил в редколлегию 16.05.07.
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
(статья «Генная инженерия: опасения и недежды»)
Котелович Оксана Фоминична, к.х.н., доцент кафедры «Безопас-
ность жизнедеятельности и Химия» БГТУ,
Казаков Олег Григорьевич, к.х.н., доцент кафедры «Безопасность
жизнедеятельности и Химия» БГТУ,
Удовенко Елена Васильевна, ассистент кафедры «Безопасность
жизнедеятельности и Химия» БГТУ,
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Бойко Надежда Евгеньевна, ст. преподаватель кафедры «Экономика и менеджмент» БГТУ.
Борбаць Николай Михайлович, аспирант кафедры «Управление качеством,
стандартизация и метрология» БГТУ.
Васин Александр Викторович, студент спец. «Системы автоматизированного проектирования» БГТУ.
Воронцова Юлия Александровна, к. п. н., доцент кафедры «Иностранные
языки» БГТУ.
Гоголев Иван Григорьевич, д.т.н., профессор кафедры «Тепловые двигатели» БГТУ.
Горшунова Валентина Павловна, к.х.н., доцент кафедры «Технология и
обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» ВГТУ.
Гулаков Василий Константинович, к.т.н., профессор, зав. кафедрой «Информатика и программное обеспечение» БГТУ.
Давыдов Сергей Васильевич, д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Технология
металлов и металловедение» БГТУ.
Дергачева Елена Александровна, к. филос.н., доцент кафедры «Экономика,
организация производства, управление» БГТУ.
Дракин Александр Юрьевич, ассистент кафедры «Автоматизированный
электропривод» БГТУ.
Дроконов Алексей Михайлович, к.т.н., профессор кафедры «Тепловые двигатели» БГТУ.
Ерохин Дмитрий Викторович, к.э.н., профессор, зав. кафедрой «Экономика
и менеджмент» БГТУ.
Измеров Михаил Александрович, к.т.н., доцент кафедры «Детали машин»
БГТУ.
Казаков Олег Григорьевич, к.х.н., доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и химия» БГТУ.
Кондаков Станислав Александрович, к.т.н., доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика» БГТУ.
Котелович Оксана Фоминична, к.х.н., доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и химия» БГТУ.
Коцубенко Валерий Петрович, к.т.н., доцент кафедры «Детали машин»
БГТУ.
Лобеева Вера Михайловна, к.филос.н., доцент кафедры «Философия и история» БГТУ.
Николаев Андрей Дмитриевич, студент спец. «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели» БГТУ.
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Николаева Татьяна Алексеевна, д.п.н., профессор кафедры «Безопасность
жизнедеятельности» СЭИ БГУ.
Нифаева Ольга Владимировна, аспирант кафедры «Экономика и менеджмент» БГТУ.
Паршиков Павел Анатольевич, студент спец. «Программное обеспечение
вычислительной техники и автоматизированных систем» БГТУ.
Ревеко Людмила Сергеевна, к. филол. н., доцент, зав. кафедрой «Иностранные языки» БГТУ.
Татаринцев Вячеслав Александрович, к. т. н., доцент кафедры «Детали
машин» БГТУ.
Татаринцева Ирина Вячеславовна, ст. преподаватель кафедры «Экономика» СЭИ БГУ.
Тотай Анатолий Васильевич, д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и химия» БГТУ.
Трубаков Андрей Олегович, ассистент кафедры «Информатика и программное обеспечение» БГТУ.
Трубаков Евгений Олегович, студент спец. «Программное обеспечение
вычислительной техники и автоматизированных систем» БГТУ.
Удовенко Елена Васильевна, ассистент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и химия» БГТУ.
Федяева Галина Анатольевна, к.т.н., доцент кафедры «Автоматизированный электропривод» БГТУ.
Фокин Юрий Иосифович, к.т.н., доцент, зав. кафедрой «Тепловые двигатели» БГТУ.
Цветкова Татьяна Николаевна, к.т.н., доцент кафедры «Технология и
обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» ВГТУ.
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
ABSTRACTS
Totai A.V. Surface engineering of parts of machines from the point of view of their fatigue
resistance. The paper considers the effects of parts manufacturing techniques on surface layer
dislocation density and fatigue resistance.
Davydov S.V. About «efficiency» magnetic pulse processing. It is shown, that during magnetic impulse hardening in still structural attributes of course of two processes - high-speed shift
microplastic deformation on the mechanism displacement and dynamic recrystallization which
depending on their intensity can result to easing an alloy are observed.
Gorshunova V.P., Tsvetkova T.N. Chromic electroplating from washy electrolits of chromium plating with organic additives. Results of research of process of chromium plating from
washy electrolits are stated, one of which is automatically adjusting. Optimum conditions of
electrosedimentation for reception of qualitative chromic coverings in a stationary mode are established. Some properties of chromic coverings are investigated
Drakin A. J. Automation of the regulation to velocities of the melting spent electrode under
electroslag melting. The model of process electroslag melting, as element of system of automatic control is considered. The way of improvement of parameters of regulation due to change is
offered traditionally at-chang the law of stabilization of a current melting on the law of stabilization of brought capacity and sizes of submission of spent electrodes.
Kotsubenko V.P., Izmerov M.A. Estimation of a residual resource metalwork cranes of
bridge type in likelihood aspect. Results of calculation of a residual resource metalwork the
crane of bridge type are presented. The offered approach to an estimation of a residual resource
enables the forecast of degradation of considered section of a design as a result of fatigue and
corrosion damage.
Gogolev I.G., Drokonov A.M., Nikolaev A.D. Turbine thrust sliding bearings durability
and reliability. The paper considers the main conditions of providing for turbine sliding thrust
bearing durability. The article presents the system of automatic control over the axis effort, affecting the turbine rotor with an electric dummice.
Gogolev I. G., Drokonov A. M., Fokin Y. I., Nikilaeva T. A. High-temperature gas turbines
guide units reliability enhancement. The article considers the operational conditions of hightemperature gas turbines guide units. The paper considers the ways of their upgrading, production technologies and the operational conditions providing for longer inter-repair period.
Kondakov S.A. Heat energy parameters and optimal dimensions of heat exchangers. The
method are suggested which allow calculation of dimensions of exchanger and appreciate influence of the thermohydraulic performances for convection surfaces, temperature, liquid consumption and total expendable power on dimensions of the exchangers.
Fedjaeva G.A. Modeling of perspective diesel locomotive with а vectorial management of
asynchronous traction drive. A method and results of computer modeling of the maximum
traction efforts realization modes on perspective diesel locomotive asynchronous traction drive
with autonomous voltage inverter and discrete vectorial management are presented
Gulakov V.K., Trubakov A.O., Trubakov E.O. The use of multidimensional trees for processing of multidimensional information. The article is dedicated the question of select and use
of multidimensional structures of data as the basis of the system of storage of multidimensional
information. In this article are described the experiments on calculation real speed of different
algorithms. Are also given recommendations regarding the selection of multidimensional structure for the users systems.
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 3(15)
Boyko N.E. Aspects of using of Balanced Scorecard in strategy management. The opportunity of the application of Balanced Scorecard in strategy management is considered. It is carried
out analyze of the aspects of using of Balanced Scorecard in strategy management with the help
of SWOT-analyze.
Erokhin D. V., Nifaeva O. V. Theoretical principles of the industrial enterprise
restructurization. The premises of the industrial enterprise restructuring are covered, different
approaches to restructurization are analyzed and the author’s definition of restructurization is
given. The main features and principles of restructurization are pointed out, the elements of the
enterprise restructurization concept are suggested and their relations are shown.
Borbatc N.M. Optimization of system of a quality management by criteria of satisfaction of
the interested parties. In article the question of optimization of system of a quality management
on the basis of global and local criteria of satisfaction of the interested parties, with application
of linguistic variables and the developed imitating model of system of a quality management is
examined.
Dergacheva E.A. Human resource policy in multinational companies’ strategy. The article is
dedicated to the role of multinational companies (MNC) in forming of modern human resource
policy. The author pays attention to the differences between the education of graduating students
and quick changes of business demand of staff that leads to necessity in human resource policy
changes.
Gulakov V.K., Parshikov P.A. Automation of calculation of the optimum plan on storekeeping in warehouses. Approaches to construction of the optimum plan on storekeeping in
warehouses are considered. The probability model with the continuous control of a stock rate is
described. Features of realization of this model within the limits of the automated system with
use of statistical estimations of retrospective data are resulted.
Tatarintseva I.V., Vasin A.V., Tatarintsev V.A. Building-up and managing the region’s innovations potential. The peculiar innovations potential's role in the region's innovational process is determined. Its constituent parts are systematized and the link sand relations between
them are established. The algorithm of innovations potential's analysis and the models of its
structure have been worked out.
Lobeeva V.M. Chicherin B.N. about the interaction of the civil society and the state. There
is given the analysis of the liberal-conservative interpretation of some aspects of interacting the
civil society and the state in B.N.Chicherin’s view.
Reveko L.S. The structure of compound terms in the german terminology in metal working. The article gives the analysis of compound German terms used in metal working nowadays,
reveals their structural peculiarities and semantic-syntactic relations between their components.
Vorontsova J.A. Training practical skills of oral translation/interpreting perfection. There
is considered the widespread way of oral translation skills perfection by means of performing the
dialogical exercises made in the English and Russian languages. There is analyzed the plan of
work with such tasks, their influence on developing the students’ oral speech.
Кotelowitch О.F.,. Каzakow О.G, Udowenko Е.W. The genes, engineering this is fears and
hopes. The basic parties of problem in products of a feed modified on the basis of the genes, engineering are considered.
119
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа