【文章內(nèi)容簡介】 bXKX aK ??????? ??? ?)1()1( )0()1( 由于灰色理論建立的不是原始數(shù)據(jù)模型，而是生成數(shù)據(jù)模型，因此灰色理論的預測數(shù)據(jù)不是直接從模型中生成的數(shù)據(jù)，而是還原后的數(shù)據(jù)，即 )()1()1( )1()1()0( KXKXKX ??? ???? 東北大學碩士學位論文 10 神經(jīng)網(wǎng)絡成本預測方法 [11][12][13][14] 線性回歸、指數(shù)平滑、加權(quán)平均等方法有一個共同的缺點就是必須寫出常規(guī)的成本預測數(shù)學模型或 必須人為地確定一些參數(shù)。由于影響生產(chǎn)成本的因素多而復雜 ， 這些因素之間的數(shù)學關(guān)系用常規(guī)數(shù)學模型難以建立 ，即使人為確定一些參數(shù) ， 所預測的數(shù)據(jù)也很不客觀。 灰色預測模型僅對單調(diào)遞增 (減 )的數(shù)據(jù)預測效果較好，當因變量與自變量之間存在非線性關(guān)系或者說這種關(guān)系還未知時 ， 用其作預測分析時精度不高、結(jié)果并不滿意。而且 上述預測方法在歷史資料的利用、預測的全面性、模型的動態(tài)可變性及自學習功能等方面都還有所缺陷。 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡由于其良好的非線性逼近能力 ， 具有較高的預測精度 ，在成本預測中也有應用。從神經(jīng)網(wǎng)絡預測成本內(nèi)容來看，可以將預測 模型分為兩大類，每類又根據(jù)預測方法不同分為歷史值預測模型和影響因素預測模型，具體如下： (1)產(chǎn)品成本預測模型 1)歷史值預測模型 即僅以產(chǎn)品成本的歷史值預測，預測模型如下： ))1(,),1(),(()(? ????? tyntyntyfty ? 其中 )(?ty 表示預測產(chǎn)品成本，為神經(jīng)網(wǎng)絡輸出； )( kty ? ， nk ,2,1 ?? ， 表示 y 的歷史成本，為神經(jīng)網(wǎng)絡輸入。該模型為多輸入單輸出模型。 2)影響因素預測模型 即以影響產(chǎn)品成本的因素來預測。在考慮影響產(chǎn)品成本的因素時，應該注意因素的概括性和動態(tài)性，力求全面、客觀的反映影響產(chǎn)品成本的主要因素。設(shè)有 m 種指標成本因素影響產(chǎn)品成本，則預測模型如下： ??? mi i tyty 1 )(?)(? ))(,),2(),1(,),(,),2(),1(()(? 111 ktytytyktytytyfty mmmii ??????? ??? 其中 ： )(?ty 表示預測產(chǎn)品成本； )(?tyi 表示預測指標成本，為神經(jīng)網(wǎng)絡輸 出； mikty i ,2,1),( ??? ， 表示影響產(chǎn)品成本的 m 種指標的歷史成本，為神經(jīng)網(wǎng)絡輸入。該模型為多輸入多輸出模型。 (2)指標成本預測模型 指標成本預測模型又分為單指標成本預測模型和多指標成本預測模型。預測指標成本與預測產(chǎn)品成本類似，也有歷史值預測模型和影響因素預測模型兩種。這里僅介紹影響因素預測模型?；诋a(chǎn)品成本組成模型，可以建立影響指標成本的影響因素矩陣 東北大學碩士學位論文 11 ????????????????????????????mlmmllm xxxxxxxxxvvvU?????21222211121121 )}d i m (,),d i m (),m a x { d i m ( 21 mvvvl ?? 其中 ilii xxx , 21 ? 為影響指標成本 iy 的因素，如果 lpvi ??)dim( ，則 lipipi xxx , 21 ???均等于零，即認為第 i 個成本指標 iy 只和 p 個因素有關(guān)； ijx可以在矩陣不同位置出現(xiàn)，即一種因素可以同時影響幾個指標成本； iy 也可能出現(xiàn)在矩陣中，即指標間相互影響 。 單指標成本預測模型： ),(? 21 iliiii xxxfy ?? mi ?,2,1? 其中 iy? 表示第 i 個指標的預測成本，如原材料預測成本、能源預測成本等，為神經(jīng)元網(wǎng)絡輸出； ijx 表示影響指標成本的因素，為神經(jīng)元網(wǎng)絡輸入； 多指標成本預測模型：如果考慮多指標成本同時預測，則可將影響多指標成本的因素并集作為神經(jīng)網(wǎng)絡輸入，多指標成本作為神經(jīng)網(wǎng)絡輸出。設(shè) nxxx , 21 ? 為影響多指標的因素并集，則多指標模型可如下表示： ),(? 21 nii xxxfy ?? )(? xfy? 是難以用精確數(shù)學模型描述的非線性方程，采用上述方法進行預測，該模型既可以預測產(chǎn)品成本（如預測 y ），也可以預測構(gòu)成產(chǎn)品成本的某項指標的指標成本 (如預測 iy )。 本文工作內(nèi)容 目前國內(nèi)許多選礦企業(yè)的主要產(chǎn)品價格已與國際市場價格接近， 為此降低生產(chǎn)成本， 是 提高市場競爭力的 關(guān)鍵 。 在選礦生產(chǎn)中 ，水、電、煤氣消耗占生產(chǎn)總成本的 %。所以 ， 準確、真實、及時、適用、全面的 能耗 成本信息反饋，對于有效的成本控制來說 非常 重要。 基于此， 設(shè)計并開發(fā)了 選礦生產(chǎn)能耗成本預測實驗系統(tǒng) 。 本文 主要 工作 如下 ： (1) 介紹了選礦生產(chǎn)成本的內(nèi)容 及其劃分 ， 根據(jù)文獻資料 綜述了成本預測的方法。 (2) 以酒鋼選礦廠為背景， 描述 了選礦生產(chǎn)工藝流程及選礦生產(chǎn)成本控制流程， 闡述 了選礦廠能源成本管理的現(xiàn) 狀 ，指出了能源管理 中 存在的問題 ，以及開發(fā) 本 能耗 預測 實驗系統(tǒng)的 意義 。 (3) 為 能耗 成本控制搭建一個 可擴充的 實驗平臺 ，提供了多種能耗預東北大學碩士學位論文 12 測方法， 特別是模型參數(shù)的方便設(shè)置， 實現(xiàn)了模型選擇的動態(tài)可變性， 能夠靈活適應于能耗成本預測的需求， 建立 了 標準的功能模型，實現(xiàn) 了 功能的模塊化、標準化 和易擴充性， 為將來的成本控制系統(tǒng) 作 實驗準備 。 (4) 針對 選礦 生產(chǎn) 能耗預測的必要性和能耗預測模型建立的復雜性和困難性， 提出了選礦 生產(chǎn)能耗成本預測 實驗系統(tǒng) 的 系統(tǒng) 架構(gòu) 。 (5) 圍繞本實驗系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)， 設(shè)計并開發(fā)了選礦生產(chǎn)能耗成本預測實 驗系統(tǒng) ， 包括結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)據(jù)庫、 數(shù)據(jù)接口、 界面等設(shè)計。 (6) 采用混合編程的方法，使 Delphi、 Matlab 和 Oracle 協(xié)同工作 ，提高 了 選礦生產(chǎn)過程 能耗 成本 預測 的及時性、科學性和有效性。 東北大學碩士學位論文 13 第二章 選礦生產(chǎn)能耗 成本 預測實驗系統(tǒng)需求分析 選礦生產(chǎn)工藝流程 選礦廠 選礦生產(chǎn)過程分為原礦生產(chǎn)、豎爐焙燒、磨礦與磁選、精礦生產(chǎn)和尾礦處理 5 個作業(yè)流程 ， 如圖 所示。 其 具體 流程 描述 如下： 由原料供應處運來的礦石原料經(jīng)過原料工序篩分后，篩分出粉礦和粒礦及塊礦。粉礦 直接輸送到磁選工序的強磁選設(shè)備進行選別，粒礦及塊礦輸送到豎爐工序進行焙燒，經(jīng)過焙燒后的礦物稱為焙燒礦，焙燒礦輸送到磁選工序的弱磁選設(shè)備進行磁選，從而產(chǎn)生了 弱磁 精礦和 弱磁 尾礦。粉礦經(jīng)過磁選工序的強磁選設(shè)備的強磁選后，亦產(chǎn)生 強磁 精礦和 強磁 尾礦。精礦輸送到精礦車間進行脫水等處理后，保存到精礦庫中，輸送給燒結(jié)廠作為原料輸入。尾礦經(jīng)過尾礦作業(yè)區(qū)的脫水處理后，送到尾礦壩堆存。 圖 選礦工藝流程 Oredressing process 選礦生產(chǎn)成本控制流程 選礦成本控制是圍繞生產(chǎn)工藝各要素所產(chǎn)生的物料消耗費用、能源消耗費用等而進行的計劃、協(xié)調(diào)、控制的管理工作。它是以生產(chǎn)現(xiàn)場為基本要素，是一項綜合性管理。選礦成本控制流程如圖 所示。 原礦處理 原礦 粉礦 焙燒 過程 塊礦 廢石山 有用 礦石 磨礦過程 強磁選過程 脫水 過程 弱磁選 過程 精礦 精礦處理過程 尾礦處理過程 精礦 尾礦壩 精礦 尾礦 尾礦 尾礦 廢石 精礦 尾礦壩 精礦 精礦庫 煉鐵廠 東北大學碩士學位論文 14 圖 選礦 能耗 成本控制流程 The cost control process of energy consumptionfor oredressing 選礦成本控制是由成本管理控制部門對生產(chǎn)過程中發(fā)生的物料、能源等消耗、各部門分擔的制造費用實際發(fā)生值進行成本核算，核算出原料、能源 成本、制造費用及精礦產(chǎn)品成本，并與相應的計劃進行比較，并結(jié)合企業(yè)重要的生產(chǎn)指標統(tǒng)計值、設(shè)備運行狀況等對比較結(jié)果進行分析，分析出的消耗差異原因下發(fā)到生產(chǎn)作業(yè)區(qū)負責人員手中，由他們針對原因?qū)τ绊懗杀镜墓に囍笜诉M行調(diào)整或采取相應的措施。同時，分析結(jié)果也作為對企業(yè)各部門成本考核的依據(jù)，對其獎懲。 選礦生產(chǎn)能源管理現(xiàn)狀 及 存在 問題 選礦生產(chǎn)能源管理現(xiàn)狀： 目前，選礦廠控制能源動力的手段主要是根據(jù)構(gòu)成生產(chǎn)成本的指標類別和所占比例，結(jié)合自身生產(chǎn)工藝特點，以管理和考核相結(jié)合的手段，實施成本控制。通過生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和各道生產(chǎn) 工序之間在生產(chǎn)組織過程中的密切聯(lián)系和積極協(xié)作，強化崗位操作，杜絕風、水、電、氣的跑、冒等，減少能源動力損失。 圖 介紹了選礦廠原料、能源動力成本控制點及物流情況圖 ，從中我們可以得到 能源動力在選礦廠各生產(chǎn)作業(yè)區(qū)的分布特點 ：焙燒作業(yè)主要東北大學碩士學位論文 15 是煤氣 、電 ；磨礦、選別作業(yè)主要是電、新水。由于目前能源動力介質(zhì)的計量裝備比較落后，只總管道有計量儀表，故控制手段主要是通過強化管理，降低相對單耗。通過減少大功率電氣設(shè)備的開停次數(shù)，提高設(shè)備作業(yè)負荷、減少設(shè)備開動臺數(shù)等手段實現(xiàn)能源動力成本控制 。 篩 分 作 業(yè)豎 爐 焙 燒磨 礦 作 業(yè)選 別 作 業(yè)磨 礦 作 業(yè)選 別 作 業(yè)控 制 煤 氣 量 、 搬 出 量 、干 式 磁 選 機 隔 板 位 置 、廢 石 量 、 焙 燒 礦 質(zhì) 量精 礦 濃 縮 過 濾尾 礦控 制 給 礦 量 、 補 加 水量 ， 磨 礦 、 分 級 濃 度 ，返 礦 量 ， 磨 礦 細 度控 制 大 井 底 流 濃 度 ， 過濾 機 臺 數(shù) ， 精 礦 水 份 ，環(huán) 水 水 質(zhì)控 制 礦 量 、 水 量 ， 設(shè) 備運 轉(zhuǎn) 臺 數(shù) ， 精 礦 品 位 、尾 礦 品 位 。廢 石 燒 損塊 礦 粉 礦鐵 精 礦 尾 礦精 礦環(huán) 水圖 選礦廠原料 、能源動力成本控制點及物流圖 The cost control point of material、 energy for oredressing 能耗 成本控制業(yè)務流程 目前，選礦廠的能耗成本控制主要由生產(chǎn)部、綜合部、公司財務處駐廠財務科、作業(yè)區(qū)負責。 財務科： 能耗 成本控制差異分析以月為單位，在月底根據(jù)公司簽證數(shù)據(jù)，由財務科整理后提供給生 產(chǎn)部和綜合部。財務科從財務角度分析差異原因填 制 能 耗成本差異核算報表 ，每月成本報表報送日之后 2 天內(nèi)匯同區(qū)域報 表、 能 耗動因分析表報送公司財務處成本科。 財務科的作用只是一個反映，沒有控制作用。 生產(chǎn)部： 根據(jù)年生產(chǎn)經(jīng)營計劃和月經(jīng)營計劃分解出月能源消耗計劃；月底根據(jù)簽證數(shù)據(jù)，分析能耗同本月計劃單耗的量差，以及產(chǎn)生此量差的原因，并將分析結(jié)果報送綜合部標準成本控制負責人；接受作業(yè)區(qū)、區(qū)域東北大學碩士學位論文 16 作業(yè)區(qū)上報的責任指標控制表，并在區(qū)域責任人分析差異原因的基礎(chǔ)上進一步分析，并將分析結(jié)果以報表形式送交綜合部。生產(chǎn)部的作用主要是分析、控制。 綜合部： 根據(jù)年生產(chǎn)經(jīng)營計劃和月經(jīng)營計劃分解出月能源消耗計劃；月底根據(jù)根據(jù)財務科提供的數(shù)據(jù)，分析能耗實際單耗 同本月計劃單耗的量差，以及產(chǎn)生此量差的原因，并 結(jié)合 生產(chǎn)部分析的量差原因， 綜合 得出造成本月單耗量差的原因。連同能源實際價格同計劃單價相比，得出本月 能源 單耗的價差原因。除此而外，還分析由于管理原因等造成的管理差異，匯同“ (甲、乙、丙、丁 )作業(yè)區(qū)責任指標控制表”、“豎爐磁選區(qū)域指標控制表”報送駐廠財務科，同時將 能耗 成本差異分析結(jié)果反饋給本單位廠長、生產(chǎn)部、作業(yè)區(qū)等相關(guān)單位。 綜合部的作用主要是分析、控制、監(jiān)督、考核。 作業(yè)區(qū)： 目前 (甲、乙、丙、丁 )作業(yè)區(qū)每月填制責任區(qū)域指標控制表(以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為準 )，反映作業(yè)區(qū)所控 制指標的執(zhí)行情況及動因分析，每月結(jié)帳日的當天報送選礦廠生產(chǎn)部。 圖 介紹了 選礦廠能耗成本控制的業(yè)務流程 。 能 源 月 簽 證 數(shù) 據(jù)計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)公 司 生 產(chǎn) 處能 源消 耗計 劃生 產(chǎn) 部綜 合 部作 業(yè) 區(qū)公 司 生 產(chǎn) 處作 業(yè) 長 及 操