22 февраля 2016г.
Важным условием достижения экономической и энергетической эффективности в энергетике является степень внедрения информационных технологий. Энергосбытовая деятельность — одна из тех областей, где информационные технологии (ИТ) играют ключевую роль. Оптимальная структура ИТ способна сделать компанию конкурентоспособной и эффективной, и наоборот, неправильно структурированные ИТ могут стать тормозом на пути ее развития [1]. Основой автоматизации производственных процессов в энергосбытовой деятельности является регистрация в информационных системах этапов бизнес-процессов, а также обработка и хранение данных об энергопотреблении.
В период реформирования энергетики России автор неоднократно сталкивался с задачами перевода основной деятельности энергосбытового предприятия с функций сбыта электроэнергии на функции сбыта тепловой энергии. Такие задачи, определяемые инвесторами или законодательством, ставили задачи разработки новых биллинговых систем и приводили к поиску системности и тождественности, как бизнес-процессов, так и структур биллинговых систем, применяемых при сбыте электроэнергии и при сбыте тепловой энергии.
Проанализировав законодательство Российской Федерации, спроецировав его требования на ранее определённые функции биллинговых систем, были выделены основные этапы бизнес-процесса предприятия, осуществляющего сбыт тепловой энергии, что позволяет сформулировать требования к информационным биллинговым системам, применяемых на этих предприятиях.
Производственный процесс теплосбыта, как и автоматизация этой деятельности - это чёткий последовательный бизнес-процесс. Проведённое обследование множества энергосбытовых предприятий выявило признаки системности в процессе расчёта стоимости реализованной энергии и определило пять укрупнённых этапов этого процесса, определяющие принцип функционирования системы:
1) Регистрация договорных и технических условий энергоснабжения;
2) Регистрация изменений договорных и технических условий, расчётных схем энергоснабжения;
3) Формирование массивов данных об энергопотреблении (ввод данных, расчёт объёмов);
4) Формирование массивов данных действующих тарифов;
5) Расчёт стоимости потреблённой энергии (биллинг).
Применение механизмов системного анализа к найденным признакам системности и частям системы, позволили говорить о процессе определения стоимости потребляемой энергии как о целостной совокупности элементов, об объективном единстве закономерно связанных друг с другом сущностей, процессов и сведений о предметной области, обладающей многими признаками системности. К таким признакам можно отнести целостность, членность, интегративность, автономность, иерархичность, управляемость. Эти системы обладают устойчивыми связями элементов и организацией, что может проявляться в снижении энтропии систем в целом по сравнению системообразующими элементами и факторами. Поиск системности в бизнес-процессах подтвердил предположение об их идентичности в технологии сбыта электрической и тепловой энергии.
Для производства расчётов стоимости потреблённой тепловой энергии базы данных информационных биллинговых систем должны строиться с учётом расчётной модели.
Расчётная модель – это модель, описывающая (или отражающая в информационной системе) правила и методы обработки информации об объёмах тарифах и стоимости потребляемой тепловой энергии. Расчётная модель отражает экономические условия теплоснабжения и определяет структуру базы данных, в которой хранятся данные необходимые для расчёта тарифов и стоимости потреблённой тепловой энергии. Задачей расчётной модели является формирование корректных учётных и расчётных показателей.
Учётные показатели – это количественные величины, которые требуется хранить в базе данных информационной системы, для проведения расчётов или анализа данных. Эти данные снимаются с приборов учёта тепловой энергии и теплоносителей, вводятся вручную, загружаются из внешних систем, реже - находятся расчётным путём. В общем случае, учётными показателями можно назвать значения функций с определённым набором аргументов, которые в дальнейшем участвуют в каких-либо расчётах или используются в отчётах информационной системы. С помощью учётных показателей реализуются учётные функции специализированного программного обеспечения.
Расчётные показатели – это различные показатели, сформированные в автоматизированной системе в результате расчётных функций [2]. Согласно концепции Ральфа Кимбалла, измерение — это интерпретация факта с некоторой точки зрения в реальном мире, содержащая учётные и расчётные показатели, которые связаны по смыслу между собой. Обычно измерения представляются как оси многомерного пространства, точками которого связывают определённые факты реального мира с числовыми или лингвистическими показателями, характеризующими эти факты и формирующие аналитические, процедурные, информационные модели предметной области. В отраслевых информационных системах эти лингвистические показатели являются разрезами аналитического учёта. В многомерной модели каждый учётный или расчётный показатель связан с одной или несколькими осями - которые и формируют вершины ориентированного графа, и множество дуг подмножества (P = {p1, p2, ...,pn}), при этом P⊆ Y.
Измерения – это ключевая концепция многомерных баз данных. Многомерное моделирование предусматривает использование измерений для предоставления максимально возможного контекста для измеряемых фактов [3]. Хранение данных, для целей расчёта стоимости, должно производиться согласно сформированной в информационной системе расчётной модели измерений.
Используя теорию множеств и теорию графов, расчётную модель измерений можно задать как конечное множество Y, состоящее из n элементов, определяющих расчётные показатели для j-той точки учёта объекта энергоснабженияУчётные и расчётные показатели в базах данных отраслевых информационных систем хранятся в виде измерений.
Yj = {1, 2, ..., n},
В реальных информационных системах базы данных формируют набор таблиц, которые отражают данные по составляющим, используемым при расчете тарифов и стоимости потреблённой тепловой энергии. Количество и иерархия элементов определяется расчётной схемой теплоснабжения, а также способом определения тарифа. Расчётная модель измерения тепловой энергии в биллинговых информационных системах формируется путём связи объектов или справочников и может отображаться в древовидной форме. Элементами этих множеств являются множества, содержащие данные об объектах теплоснабжения и связях между ними (PO), параметрах расчета объемов потребляемой теплоэнергии или теплоносителя (PV), и данные о параметрах расчета тарифов по объектам теплоснабжения (PТ). Таким образом формируется множество P={PO,PV,PТ}. Такое представление дает возможность использовать теорию множеств для классификации учетных и расчетных показателей и разработки структуры базы данных информационных биллинговых систем.
Определение тарифов, которые должны быть зарегистрированы в биллинговой системе, и которые нужно применять при биллинге потреблённой тепловой энергии можно выразить как некую функцию, параметрами которой является набор показателей XТ, которые определяют применение того или иного тарифа.
Данные учетные показатели, входящие
в состав X
i Т, изменяются в зависимости от того, каким субъектом энергетического рынка осуществляется генерация тепловой энергии (r1), по какому типу договора
(r2) осуществляется теплоснабжение. Также, учётными
показателями являются сетевая
организация, по сетям которой осуществляется теплоснабжение (r3), в каком регионе
(r4), какой группе потребителей (r5) относится объект теплоснабжения. Кроме того, может иметь значение такой показатель как зона суток (r6), для которой применяются тарифы,
и ещё n различных учётных показателей для каждого i-того объекта теплоснабжения. Таким образом, эти наборы учётных показателей являются аргументами функции
Совокупность учетных показателей R= {ri | i = 1...n} входит в состав других множеств, представляющих собой
данные о том или ином виде показателя, используемого при расчете
стоимости реализуемой тепловой энергии.
Анализ законодательства по которому осуществляется теплосбыт
в Российской Федерации и массивов данных о структуре реализуемых объёмов и тарифов различных теплосбытовых компаний показал, что данные о тарифах, по которым
производился расчёт стоимости
реализуемой тепловой энергии
зависят от множества учетных показателей R, определяющих их составляющие, которые
участвуют в определении или применении того или иного тарифа. Кроме того эти же учетные показатели, от которых зависит применение того или иного тарифа, являются
свойствами объектов
теплоснабжения, позволяющими использовать этот тариф при автоматизированном
расчете стоимости. Множество R в реальных информационных системах используется как разрезы аналитического учета, определяющие структуру хранения данных, используемых для расчета стоимости потреблённой тепловой энергии.
Эта совокупность учетных показателей, в разрезе которых ведётся
учёт применяемых
тарифов в биллинговых информационных системах,
определяет множество различных
вариантов расчета стоимости
реализуемой и потреблённой тепловой энергии.
Вариант расчета
стоимости реализуемой тепловой
энергии – это элемент расчётной
модели, относящий применение одного и того же тарифа для подобных
объектов теплоснабжения и метод расчета стоимости потреблённой тепловой энергии
тем или иным объектом
теплоснабжения.
Исходя из множества вариантов применяемых тарифов (дифференциация по тепловой
нагрузке, по зонам суток, по группам
потребителей, по типам договоров теплоснабжения) можно объединить
некоторые показатели, одинаковые для различных поставщиков и потребителей, в так называемые тарифные группы
и определить взаимозависимость учётных
показателей. Говоря
языком теории множеств,
можно выделить в множестве
R подмножество тарифных групп
GТ = {t1, t2, ..., tn}, где GT ⊂ R.
Тарифная группа (GT) – это совокупность технико-экономических условий потребителя тепловой энергии, позволяющая определять тот или иной вариант применения
тарифа и вариант расчета стоимости потреблённой тепловой энергии.
Расчет стоимости
S потреблённой тепловой
энергии для j-го объекта теплоснабжения можно выразить как некую функцию
fS, параметрами которой являются наборы данных о тарифах Тj и объемах потребления тепловой энергии Vj, которые в свою очередь зависят от соответствующих данному объекту теплоснабжения параметров определения тарифов P
Т и параметров расчета объемов P
V.
Классификация расчётных и учётных
показателей и нахождения их связий позволила построить модель реляционной базы данных.
Произведенное моделирование структуры базы данных, формирующей расчетную
модель измерений тепловой
энергии, может быть использовано в проектируемых на практике
информационных системах,
используемых для автоматизации деятельности энергосбытовых организаций. Результаты исследования также могут быть использованы и в разработке организационной и технической концепции подбора оптимальных договорных условий теплоснабжения, что напрямую влияет на энергоэффективность отрасли.
Список литературы
1. Чернов С. С., Энергосбытовая деятельность в условиях реформирования: проблемы и перспективы // Проблемы современной экономики, 2011 - № 4 (40), с. 157-164;
2. Фомин И. Н., Модели измерений в информационных системах
энергосбытовых организаций // «Высокие технологии, исследования, финансы» - СПб.:
Изд-во Политехн. ун-та, 2013, с. 213-217;
3.
Kimball R. T
he Data Warehouse
Toolkit: Practical Techniques for Building Dimensional Data Warehouses (Практические приёмы
построения хранилищ данных)
/ John Wiley & Sons,
New York, 1996;
