Вычисление главных компонент по основным индикаторам работы ОЭС Урала

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Факультет «Экономика и предпринимательство»

Магистерская программа «Менеджмент»

Профиль «Логистика»

Вычисление главных компонент

по основным индикаторам работы ОЭС Урала

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ (ПРОЕКТУ)

по дисциплине «Компьютерные технологии в научных иследованиях»

Нормоконтролер, д.т.н., профессор Руководитель, д.т.н., профессор

___________________ В.В. Мокеев __________________ В.В. Мокеев __________________________2014 г. ________________________2014 г.

Автор работы (проекта)

Студент группы ЭиП-110

_______________Е.Н. Салимоненко

_________________________2014 г.

Работа (проект) защищен

с оценкой (прописью, цифрой)

______________________________

_________________________2014 г.

Челябинск 2014

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Факультет «Экономика и предпринимательство»

Магистерская программа «Менеджмент»

Профиль «Логистика»

УТВЕРЖДАЮ

Научный руководитель магистра

____________________Т. А. Шиндина

____________________________2014 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу (проект) студента

Черничкина Варвара Сергеевна

Группа ЭиП-126

1 Дисциплина «Компьютерные технологии в научных исследованиях»

2 Тема работы (проекта) «Вычисление главных компонент по основным индикаторам работы ОЭС Урала»

3 Срок сдачи студентом законченной работы ___________2014 г.

4 Перечень вопросов, подлежащих разработке:

Анализ методов…………………………….

Исследование влияния…………………….

Прогнозирование курса………………….

5 Календарный план

Наименование разделов

курсовой работы

Срок выполнения разделов работы

Отметка

о выполнении

руководителя

15 апрель 2014

20 мая 2014

Руководитель работы (проекта)__________________________/В.В. Мокеев/

(подпись)

Студент _________________________________________/ В.С. Черничкина/

(подпись)

АННОТАЦИЯ

Черничкина В.С. Вычисление главных компонент по основным индикаторам работы ОЭС Урала. - Челябинск: ЮУрГУ, ЭиП-110, 2013. - 30 с., 8 ил., 10 табл., библиогр. список - 2 наим.

Разработка компьютерных пакетов программного обеспечения, специально предназначенных для применения различных методов прогнозирования, оказала огромное влияние на развитие прогнозирования. Для специалиста, занимающегося прогнозированием в экономике и управлении, представляют интерес пакеты программ, позволяющие проводить регрессионный анализ, анализ временных рядов и другие виды математического анализа, часто применяемые статистиками. Курсовая работа посвящена этой актуальной теме. Использование пакетов программного обеспечения для прогнозирования является актуальным в силу того, что данная процедура неизбежно связана с большими вычислениями. По этой причине для иллюстрации значительной части математического аппарата используется программа МИДАС и Microsoft Excel.

Цель работы – проанализировать основные индикаторы работы ОЭС Урала с помощью расчета главных компонент.

Задачи работы:

Сформировать набор ключевых факторов, позволяющих оценить изменения в работе ОЭС Урала;

Выбрать целевые факторы и сформулировать требования к модели управления;

Разложить процесс изменения набора ключевых факторов на суммы независимых подпроцессов;

Провести расчет главных компонент и главных факторов;

Выбрать ключевые показатели;

Проанализировать главные компоненты на соответствие требованиям модели.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Классический аппарат анализа и прогнозирования поведения социально-экономических систем (предприятия, организации, рынки и т.п. в дальнейшем СЭС), не удовлетворяет современным требованиям к качеству управленческих решений, оперативности их принятия и реализации. Так же на эффективность управленческих решений, кроме внутренних факторов, значительное влияние оказывают факторы внешней среды, их нестабильность и неопределенность. Поэтому с достаточной степенью уверенности, можно говорить о необходимости развития новых подходов, методов и инструментов, анализа и прогнозирования состояния СЭС, на основе многофакторных моделей, как на уровне их управления в целом, так и в контексте анализа эффективности факторов производства.

В практике менеджмента для достижения поставленных целей желательно определять линейно-независимые комбинации переменных, которые обеспечивают наиболее эффективное их применение. Необходимо учитывать, что с одной стороны СЭС являются слабоструктурированными системами и характеризуются отсутствием качественных математических моделей процессов происходящих в них. Анализ СЭС осуществляется путем наблюдения за динамикой факторов, описывающих процессы, и установление причинно-следственных связей между ними.

Увеличение числа изучаемых факторов может являться средством повышением точности и качества прогноза, что очень важно, так как от точности и качества анализа зависит правильность принимаемых управленческих решений. В связи с этим актуальной проблемой является применение новых методов и инструментов прогнозирования поведения социально-экономических систем, позволяющих изменять количество факторов в модели. Недостаток имеющихся методов математического моделирования состоит в том, что трудно получить модель сложного явления, в котором было бы взаимосвязано большое число различных факторов.

Для решения подобного рода задач, необходимо применять такие инструменты, которые позволяют установить и измерить причинно-следственные связи между различными процессами в СЭС. Одним из таких инструментов является метод главных компонент, который применяется для такой группировки исходных признаков, чтобы члены группы обладали корреляцией между собой, но группа в целом была бы независима от других групп.

Одно из важных достоинств такой группировки заключается в том, что она позволяет представить процесс поведения изучаемого объекта в виде набора независимых (статистически) составляющих подпроцессов, каждый из которых можно анализировать отдельно. Причем, факторы в подпроцессах, могут влиять друг на друга. Связь может быть как положительной, когда увеличение одного фактора приводит к увеличению другого фактора, так и отрицательным, когда увеличение фактора приводит к уменьшению другого фактора.

Таким образом. суть анализа на основе главных компонент состоит в том, чтобы сложные проблемы и тенденции развития системы отразить в модели в упрощенном виде и провести исследование возможных вариантов их развития в модельной ситуации.

1 ПОДГОТОВКА ДАННЫХ

ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ

В целом изучение экономических систем часто базируется на идее, что мы имеем большой набор данных, и желаем выполнить обработку набора путем анализа отношений между различными точками этого набора. При этом мы хотели бы найти некоторые характеристики набора, которые бы рассказали нам о самом наборе данных.

Для понимания характеристики нам нужен набор данных или набор временных рядов. Статистики обычно имеют дело с выборкой из генеральной совокупности. Мы будем рассматривать временной ряд как некоторую выборку из генеральной совокупности. Временные ряды отражают колебания какой-либо характеристики на некотором временном интервале. Например, данные об месячных объемах продаж товаров, ежедневных курсах валют в течение года, или нескольких лет представляются временными рядами.

При вычислении ковариационной матрицы могут использоваться операции вычитания средних (центрирование) и деления на стандарты (нормирование). Геометрически операция центрирования соответствует параллельному переносу начала координат в центр тяжести множества точек.

Операция нормирования в пространстве соответствует изменению масштабов по всем осям координат так, чтобы величина рассеяния, характеризуемая величиной дисперсии, стала равной единице.

Для того, чтобы выполнить заданную операцию, необходимо собрать данные по основным индикаторам работы ОЭС Урала и выполнить предварительную обработку.

В таблице 1 отражена частота в ОЭС Урала. На рисунке 1 отображена зависимость частоты от времени.

Таблица 1 - Частота в ОЭС Урала

Время Мск

Частота, Гц

28-04-2013 00:00

50,03

28-04-2013 01:00

50,00

28-04-2013 02:00

49,99

28-04-2013 03:00

50,02

28-04-2013 04:00

49,98

28-04-2013 05:00

50,01

28-04-2013 06:00

50,00

28-04-2013 07:00

49,98

28-04-2013 08:00

49,99

28-04-2013 09:00

50,01

Рисунок 1 – Частота в ОЭС Урала на 28.04.2013

Таблица 2 - Температура в ОЭС Урала

Время Мск

Температура, °С

28-04-2013 00:00

-6,30

28-04-2013 01:00

-6,40

28-04-2013 02:00

-3,80

28-04-2013 03:00

-1,10

28-04-2013 04:00

1,50

28-04-2013 05:00

4,50

28-04-2013 06:00

3,00

28-04-2013 07:00

1,80

28-04-2013 08:00

8,00

28-04-2013 09:00

7,50

Рисунок 2 – Температура в ОЭС Урала на 28.04.2013

Таблица 3 - План генерации и потребления в ОЭС Урала

Время Мск

Мощность генерации (МВт)

Мощность потребления (МВт)

28-04-2013 00:00

26 231

26 674

28-04-2013 01:00

25 923

26 496

28-04-2013 02:00

25 803

26 303

28-04-2013 03:00

25 754

26 262

28-04-2013 04:00

25 782

26 275

28-04-2013 05:00

25 712

26 232

28-04-2013 06:00

26 228

26 382

28-04-2013 07:00

26 623

27 078

28-04-2013 08:00

27 204

27 878

28-04-2013 09:00

27 466

27 849

Рисунок 3 – План генерации и потребления ОЭС Урала на 28.04.2013

Таблица 4 - Генерация и потребление в ОЭС Урала (почасовая)

Время Мск

Мощность генерации (МВт)

Мощность потребления (МВт)

28-04-2013 00:00

25 953

26 596

28-04-2013 01:00

26 105

26 311

28-04-2013 02:00

26 023

26 408

28-04-2013 03:00

25 212

26 055

28-04-2013 04:00

25 124

26 205

28-04-2013 05:00

25 215

26 050

28-04-2013 06:00

25 721

26 042

28-04-2013 07:00

26 317

27 061

28-04-2013 08:00

27 398

28 165

28-04-2013 09:00

28 273

28 415

Рисунок 4 – Генерация и потребление ОЭС Урала на 28.04.2013

Таблица 5 - Генерация и потребление ОЭС Урала

Время Мск

Генерация, МВт*ч

Потребление, МВт*ч

28-04-2013 00:00

765 297

747 900

28-04-2013 01:00

728 360

725 339

28-04-2013 02:00

737 624

718 363

28-04-2013 03:00

763 875

743 970

28-04-2013 04:00

745 015

737 042

28-04-2013 05:00

730 176

724 728

28-04-2013 06:00

731 808

723 466

28-04-2013 07:00

721 319

719 171

28-04-2013 08:00

697 873

699 877

28-04-2013 09:00

680 766

690 433

Рисунок 5 - Генерация и потребление ОЭС Урала

2 Обработка данных

Полученные данные необходимо обработать и свести в таблицу 6.

Таблица 6 –

Время Мск

Частота, Гц

Температура, °С

Мощность генерации (МВт)

Мощность потребления (МВт)

Мощность генерации (МВт)

Мощность потребления (МВт)

Генерация, МВт*ч

Потребление, МВт*ч

 

Част

Темп

МГ

МП

МГч

МПч

Ген

Потр

00

50,03

-6,3

26 231

26 674

25 953

26 596

765 297

747 900

01

50,00

-6,4

25 923

26 496

26 105

26 311

728 360

725 339

02

49,99

-3,8

25 803

26 303

26 023

26 408

737 624

718 363

03

50,02

-1,1

25 754

26 262

25 212

26 055

763 875

743 970

04

49,98

1,5

25 782

26 275

25 124

26 205

745 015

737 042

05

50,01

4,5

25 712

26 232

25 215

26 050

730 176

724 728

06

50,00

3

26 228

26 382

25 721

26 042

731 808

723 466

07

49,98

1,8

26 623

27 078

26 317

27 061

721 319

719 171

08

49,99

8

27 204

27 878

27 398

28 165

697 873

699 877

09

50,01

7,5

27 466

27 849

28 273

28 415

680 766

690 433

2 Вычисление главных компонент

После сбора данных необходимо создать базу данных в программе. Окно просмотра данных представлено на рисунке.

Рисунок -

Для того, чтобы выполнить расчет главных компонент выполняется команда Главные компоненты, Расчет главных компонент. На появившееся форме указывается количество главных компонент, которые нужно вычислить. По умолчанию задаются максимально возможное число главных компонент, которое можно вычислить. В результате расчета главных компонент открывается форма с результатами представленная на рисунке.

Рисунок - Форма расчета главных компонент

На вкладке «График главных компонент» показывается график весовых коэффициентов. Весовые коэффициенты используются для формирования главных компонент , , и как показано ниже

Таблица -

На рисунке отображен исходный ряд по частоте и восстановленный ряд.

Первый главный фактор имеет наибольшую дисперсию. Анализ его показывает, что увеличение собственный капитал (СК), чистый оборотный капитал (ЧОК) приводит к росту выручки (ВР), оборотных активов(ОА), фонда заработной платы (ФОТ), вне оборотные активы (ВнА) и уменьшению текущих пассивов (ТП). При этом наблюдается незначительной рост инвестиций.

Тенденции, выделенные второй, третьей, четвертой, пятой главными компонентами, характеризуются большими изменениями объемов инвестиций, поэтому они характеризуют инвестиционные направления развития предприятия. Однако не все направления соответствуют основным целям инвестиционной политики предприятия. Как было сформулировано выше основной целью инвестиционной политики в рамках рассматриваемой задачи заключается в том, что рост объема инвестиций (Инв) должен вести к увеличению выручки (ВР). Этому требованию удовлетворяют 2, 3 и 5 компоненты.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что первая, вторая, третья и пятая главные компоненты удовлетворяют требованиям «инвестиционной модели».

Каждый показатель можно реконструировать, используя главные факторы. Формулы для реконструкции выручки (ВР) инвестиций (Инв) имеет вид

Весовые коэффициенты главных факторов представляют элементы главных компонент. Анализируя формулу, можно понять какие факторы являются наиболее важными для численности персонала.

7. Интересную информацию дает реконструкция факторов по главным компонентам. Для этого выполните команду Проверка, Погрешность ИД от числа ГК. В результате выполнения команды появится окно, содержащее ошибки реконструкции показателей (рис. 11).

Первая строка содержит ошибки реконструкции показателей с помощью первой главной компоненты, вторая строка таблицы — ошибки реконструкции по первым двум главным компонентам, третья строка — ошибки реконструкции по первым трем ГК и т.п. Как видно из таблицы, если используются все шесть главных компоненты, то реконструкция полностью восстанавливает исходные показатели, т.е. ошибка реконструкции равна нулю.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Мокеев В.В. Решение проблемы собственных значений в задачах многофакторного анализа экономических систем //Экономика и математические методы. Москва, 2010. N4, С. 82-90

2. В.В. Мокеев, В.Г Плужников Анализ главных компонент как средство повышения эффективности управленческих решений в предпринимательских структурах //Вестник Южно-Уральского государственного университета, Экономика и менеджмент, 2011 41(258), вып. 20

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Файл

Курсовая работа по компьтерным технологиям.docx

Курсовая работа по компьтерным технологиям.docx
Размер: 192.8 Кб

.

Пожаловаться на материал

Факультет «Экономика и предпринимательство» Магистерская программа «Менеджмент» Профиль «Логистика» Вычисление главных компонент по основным индикаторам работы ОЭС Урала ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ (ПРОЕКТУ) по дисциплине «Компьютерные технологии в научных иследованиях»

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Геохимия

Направления геохимии - наука о Земле. Биосфера. Нахождение химических элементов в ландшафте. Характеристики техногенных ландшафтов. Термодинамические барьеры. Ландшафтно-геохимическое картографирование. Миграция химических элементов.

Стадии правового регулирования

Правовое регулирование - это воздействие всей системы юридических средств на общественные отношения с целью их упорядочения.

Управління виробничими запасами підприємства

Управління виробничими запасами. Логістичний підхід до управління матеріальними потоками. Інформаційне обслуговування, цілі і завдання

Задание для написания контрольной работы по психологии

Воспитание детей дошкольного возраста

Условия и особенности организации режима в группах раннего возраста. Воспитателей в период адаптации ребенка к дошкольному учреждению в группах раннего возраста

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok