【正文】 選礦生產(chǎn)能耗成本預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................ 18 選礦生產(chǎn)能耗成本預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的目標(biāo) ............................. 18 選礦生產(chǎn)能耗成本預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ............................. 18 選礦生產(chǎn)能耗成本預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì) ......................... 20 能耗成本預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì) .................................................................. 22 能耗成本目標(biāo)模擬模型設(shè)計(jì) ........................................................... 35 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ....................................................... 42 界面設(shè)計(jì) ......................................................... 45 第四章 選礦生產(chǎn)能耗成本預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) ........................................................ 49 軟件結(jié)構(gòu) ......................................................... 49 總體結(jié)構(gòu) ............................................................................................ 49 層次結(jié)構(gòu) ............................................................................................ 50 邏輯結(jié)構(gòu) ............................................................................................ 51 模型接口層 ........................................................................................ 52 硬件結(jié)構(gòu) ......................................................... 56 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ......................................................... 56 案例推理應(yīng)用實(shí)例 ............................................................................. 56 多元回歸應(yīng)用實(shí)例 ............................................................................. 58 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程 .......................................................... 62 預(yù)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià) ..................................................................................... 68 第五章 全文總結(jié)與展望 .............................................................................................. 74 工作總結(jié) ......................................................... 74 下一步的研發(fā)工作 ................................................ 75 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 76 致 謝 ........................................................................................................................... 79 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 6 第一章 緒論 生產(chǎn)成 本的劃分 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，產(chǎn)品成本是衡量生產(chǎn)消耗的補(bǔ)償尺度，企業(yè)必須以產(chǎn)品銷售收入抵補(bǔ)生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)支出，才能確定盈利，因此在企業(yè)成本管理中生產(chǎn)成本的控制是一項(xiàng)極其重要的工作。生產(chǎn)成本法是目前世界各國(guó)普遍采用的一種成本計(jì)算方法。用生產(chǎn)成本法計(jì)算成本時(shí)，只將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中發(fā)生的直接材料費(fèi)用、直接人工費(fèi)用和制造費(fèi)用計(jì)入產(chǎn)品成本，而管理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用和銷售費(fèi)用則不計(jì)入產(chǎn)品 成本，而是作為企業(yè)的期間費(fèi)用直接計(jì)入當(dāng)期損益 [1]。因此，從企業(yè)提供外部財(cái)務(wù)報(bào)告的角度講，產(chǎn)品成本和生產(chǎn)成本的概念等同 [2]。 生產(chǎn)成本是工業(yè)企業(yè)為生產(chǎn)一定種類、一定數(shù)量的產(chǎn)品所發(fā)生的直接材料、直接人工和制造費(fèi)用的總和。 對(duì)有形產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)成本和非生產(chǎn)成本常被稱為制造成本和非制造成本。生產(chǎn)成本可進(jìn)一步被分為直接材料，直接人工和制造費(fèi)用。 直接材料 ：是那些可追溯到生產(chǎn)的商品或服務(wù)的原材料。指企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中實(shí)際消耗的原材料 、 輔助材料 、 設(shè)備配件 、 外購(gòu)半成品 、 燃料動(dòng)力 、包裝物 、 低值易耗品及其它直接材料。 直接人工 ： 是那些可追溯到生產(chǎn)的商品或服務(wù)的人工。指企業(yè)直接從事產(chǎn)品生產(chǎn)人員的工資 、 獎(jiǎng)金 、 津貼和補(bǔ)貼。 制造費(fèi)用 ：直接材料和直接人工之外的所有產(chǎn)品成本歸入稱為制造費(fèi)用。 它是指直接用于產(chǎn)品生產(chǎn)，但是沒(méi)有記入成本項(xiàng)目，不便于直接計(jì)入產(chǎn)品成本的費(fèi)用以及間接用于產(chǎn)品生產(chǎn)的各項(xiàng)費(fèi)用。 選礦 生產(chǎn) 成本是與產(chǎn)品生產(chǎn)有直接關(guān)系的成本支出，包括產(chǎn)品的直接成本和制造費(fèi)用。其中，直接成本包括原料成本 (主要原料 +輔助材料 )、能源成本和人工成本，制造費(fèi)用包括折舊、維修、辦公、差旅費(fèi)等 。 在以往生產(chǎn)成本管理的過(guò)程中，這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和積累是比較完善的 ，他們都是連續(xù)的數(shù)量，而且有統(tǒng)一的單位，使用和比較起來(lái)都比較方便。因此，本文中對(duì)能耗生產(chǎn)成本的預(yù)測(cè)和分析都是基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的。 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 7 成本預(yù)測(cè) 方法綜述 在企業(yè)的成本控制工作中，成本預(yù)測(cè)是成本控制過(guò)程中首要和重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)成本預(yù)測(cè)，可以使企業(yè)對(duì)未來(lái)的成本水平及其變化趨勢(shì)做到正確把握，從而為企業(yè)的成本決策提供科學(xué)的依據(jù)，以減少成本決策過(guò)程中的主觀性和盲目性。作為成本控制系統(tǒng)的重要組成部分，成本預(yù)測(cè)一方面為制定成本計(jì)劃提供了依據(jù)，另一方面為監(jiān)視成本各項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢(shì)、成本動(dòng)態(tài)在線事中 控制 提供了信息。因此，對(duì)成本 的動(dòng)態(tài)跟蹤和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)已經(jīng)成為企業(yè)成本控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前成本預(yù)測(cè)的方法很多，比較常見(jiàn)的有線性回歸、指數(shù)平滑、加權(quán)平均、灰色預(yù)測(cè)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)等 [3]。 線性回歸 [4] [5] 直線回歸 認(rèn)為產(chǎn)量和單位產(chǎn)品成本之間的關(guān)系基本上是直線關(guān)系。據(jù)此就能確定用直線數(shù)學(xué)模型 )()(? tbxaty ?? 來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。其中 )(?ty 為預(yù)測(cè)成本， )(tx 是計(jì)劃產(chǎn)量， ba, 為回歸系數(shù)。式中 ba, 的計(jì)算公式如下： ? ?? ? ???? 22 )( xxn yxxynb ， xbya ?? 公式中： x ， y 為平均值， nxx ?? ， nyy ?? ， n 為樣本數(shù)。 回歸直線預(yù)測(cè)方法僅是根據(jù)歷史資料進(jìn)行數(shù)學(xué)演算 ， 并沒(méi)有考慮其他條件、環(huán)境的變化 ， 如市場(chǎng)供需情況、國(guó) 家方針政策、企業(yè)內(nèi)部制度、人員、技術(shù)的改變等。因此 ， 在運(yùn)用上述方法進(jìn)行測(cè)算的同時(shí) ， 還必須結(jié)合有關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)判斷 ， 做出多方面的研究論證 ， 才能得出切合實(shí)際的預(yù)測(cè)結(jié)果。 逐步回歸 1)列出影響預(yù)報(bào)量 y 的各個(gè)因素 mxxx , 21 ? ，取得 n 次觀測(cè)數(shù)據(jù) ( imiii xxxy , 21 ? )， ( ni ,2,1 ?? )， 將所得數(shù)據(jù)中心化。 設(shè)多元線性回歸模型為 ： iimmiii xxxy ????? ?????? ?2211 ， ni ,1 ?? 。 2)求出 yxxx m,2,1 ? 的相關(guān)系數(shù)，組成相關(guān)系數(shù)矩陣 )0(R ，從 )0(R 出發(fā)利用消去變換篩選因子。 3)篩選因子的步驟是，將變量一個(gè)一個(gè)引入，引入變量的條件是其偏回歸平方和經(jīng)檢驗(yàn)是顯著的，同時(shí)每引入一個(gè)新變量后，對(duì)已選入的變量東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 8 進(jìn)行逐個(gè)檢驗(yàn)，將不顯著變量剔除，這樣最后所得的回歸方程中的所有因子都是顯著的。 4)根據(jù) 原始成本數(shù)據(jù)，建立回歸方程。 指數(shù)平滑 [6][7] 指數(shù)平滑法是在預(yù)測(cè)技術(shù)中被廣泛應(yīng)用的一種預(yù)測(cè)方法。它是一種在逐次實(shí)際觀察基礎(chǔ)上系統(tǒng)地對(duì)某一預(yù)測(cè)模型的估計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行修正的預(yù)測(cè)方法 ， 預(yù)測(cè)策略是將歷史觀察外推至未來(lái)。指數(shù)平滑法從移動(dòng)平均法擴(kuò)展而來(lái)，通過(guò)“修均”歷史觀察值以消除隨機(jī)成分。 設(shè)： KYYYY , 321 ? 為按時(shí)間排序的一些成本歷史值， ? 為平滑 (加權(quán) )系數(shù)。第 K 時(shí)刻成本預(yù)測(cè)值為 KY? (則其預(yù)測(cè)誤差為 KK YY ?? )。因此，第 1?K時(shí)刻成本預(yù)測(cè)值為： )?(?? 1 KKKK YYYY ???? ? 上式的意義是：第 1?K 時(shí)刻成本預(yù)測(cè)值是通過(guò)第 K 時(shí)刻成本預(yù)測(cè)值進(jìn)行修正得到的，修正的方法是第 K 時(shí)刻成本預(yù)測(cè)值加上其預(yù)測(cè)誤差KK YY ?? 和 ? 的乘積。 上式可改寫(xiě)為： KKk YYY ?)1(? 1 ?? ???? 通過(guò)遞推展開(kāi)，可得： 1112211 ?)1()1()1()1(? YYYYYY KKKKKk ???????? ?????????? ???? ? 上式即為指數(shù)平滑法的一般成本預(yù)測(cè)模型，它是一種以時(shí)間定權(quán)的加權(quán)平均預(yù)測(cè)，適用于對(duì)隨時(shí)間呈規(guī)律性變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。平滑常數(shù) ? 的選擇方法在許多文獻(xiàn)中都有介紹，這里不再加以論述。 加權(quán)平均 [8] 加權(quán)移動(dòng)平均法，可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品成本趨勢(shì)。由于歷史成本對(duì)未來(lái)成本影響的特點(diǎn)是近期影響力大， 遠(yuǎn)期影響力小，因而對(duì)過(guò)去不同時(shí)期的資料應(yīng)取不同的權(quán)數(shù)加以平均，使預(yù)測(cè)結(jié)果比較接近實(shí)際。其計(jì)算公式如下： ?? ?? mi i itxaty 1 )()(? (其中 y? 為預(yù)測(cè)成本， )( itx ? 是歷史成本， ia 為加權(quán)系數(shù)， m 為所取歷史數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) ) 。 臨近預(yù)測(cè)時(shí)間的加權(quán)值取值較大。 灰色預(yù)測(cè) [9][10] 灰色預(yù)測(cè)方法是通過(guò)一系列的原始記錄數(shù)據(jù)，運(yùn)用微分?jǐn)M合模型 逐步累加原始數(shù)據(jù)以減少隨機(jī)波動(dòng)的干擾，在累加值的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)行為特征值大小的發(fā)展變化進(jìn)行預(yù)測(cè) ， 然后還原出真實(shí)的預(yù)測(cè)值。根據(jù)灰色理論，東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 9 成本的預(yù)測(cè)是一種以已往生產(chǎn)成本為原始序列，以時(shí)間為狀態(tài)變量的對(duì)系統(tǒng)行為數(shù)據(jù)序列的變化預(yù)測(cè) ， 可建立 GM(1， 1)預(yù)測(cè)模型。 設(shè) X 代表某個(gè)時(shí)期的成本，則 K 個(gè)時(shí)期成本可組成原始預(yù)測(cè)數(shù)列，記為 )}(,),2(),1({ )0()0()0()0( KXXXX ?? 由于灰色系統(tǒng)模型是在生成序列基礎(chǔ)上 ， 將時(shí)間序列轉(zhuǎn)化為微分 方程的時(shí)間連續(xù)模型 ， 為建立灰色模型 ， 首先對(duì)各原始序列進(jìn)行一次累加得到生成序列 )()( 1 )0()1( JXIX IJ??? KI ,2,1 ?? ； IJ ,2,1 ?? 其相應(yīng)的微分方程為 baXdtdX ?? )1()1( 其中 a， b 為待辯參數(shù)。 根據(jù)最小二乘法 ， 參數(shù)向量 a， b 值的解為 ? ? KTT YBBBbaa 1?? ???????? ? ?? ?? ? 1)1()(211)2()3(211)1()2(21)1()1()1()1()1()1(????????KXKXXXXXB? ???????????????)()3()2()0()0()0(KXXXYK ? 根據(jù)以上算式求出 a， b， 帶入微分方程中，得到灰色預(yù)測(cè)模型為 abea