Модели пространственного развития инфраструктурных систем

Автор(ы): Акинфиев В.К.

Выпуск: 91

Рубрика: Управление в социально-экономических системах

Год: 2021

Библиография: Акинфиев В.К. Модели пространственного развития инфраструктурных систем // Управление большими системами. Выпуск 91. М.: ИПУ РАН, 2021. С.96-119. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2021.91.4

Дата опубликования: 31.05.2021

Ключевые слова: производственно-транспортные системы, математическая модель, рыночное ценообразование

Аннотация: Рассмотрены постановки и методы решения задач пространственного развития инфраструктурных производственно-транспортных систем. Задача формулируется и изучается в двух вариантах. В первом варианте рассматривается система, состоящая из координирующего органа и элементов производственно-транспортной системы (ПТС). В состав ПТС входят некоторый набор производственных элементов (предприятий) и транспортная инфраструктура, которая связывает производственные элементы с узлами потребления (рынками). В этом случае задача выбора инвестиционной программы развития инфраструктурной системы формулируется в терминах задачи оптимизации с непрерывными и целочисленными переменными. Во втором варианте предполагается, что координация в системе отсутствует, и согласование инвестиционных программ развитие элементов ПТС реализуется через рыночные механизмы. Предложена постановка задачи, которая формулируются в виде совокупности взаимосвязанных нелинейных задач оптимизации со связанными переменными. Для выбора стратегического поведения компаний предлагаются методы сведения исходной задачи к решению смешанной задачи дополнительности (MCP), а также методы, развитые для решения задач программирования с равновесными ограничениями (MPEC). Обсуждаются перспективы и направления использования предложенных подходов к решению прикладных задач пространственного развития инфраструктурных систем.

Author(s): Akinfiev V.

Article title: Models of spatial development of infrastructure systems

Issue: 91

Year: 2021

Keywords: production and transport systems, mathematical model, market pricing

Abstract: We present formulation and methods for solving the problem of spatial development production and transport systems (PTS). The problem is being studied in two versions. In the first version, the PTS include a coordinating unit and a set of production units (enterprises) and transport infrastructure that connects production units with regions (markets) of consumption. In this case, the problem of choosing an investment program for the development of PTS is formulated as an optimization problem with continuous and integer variables. In the second version, we assume that the coordination of investment programs for the development of PTS units is carried out using market mechanisms. The problem statement is proposed, which is formulated as a set of interrelated nonlinear optimization problems with coupled variables. To select the strategic behavior of companies, methods are proposed for reducing the original problem to solving the mixed complementarity problem (MCP), as well as methods developed for solving programming problems with equilibrium constraints (MPEC). The prospects and directions of using the proposed methods for solving applied problems of spatial development of infrastructural systems are discussed.