Совместная стохастическая оптимизация горнопромышленных комплексов и цепочек создания стоимости минерального сырья

Последние достижения в области моделирования и оптимизации производства минеральных и энергетических ресурсов привели к созданию новых подходов к совместной стохастической оптимизации и соответствующих цифровых технологий. Горнопромышленный комплекс представляет собой разновидность цепочки создания стоимости, в рамках которой исходное сырьё (минералы), добываемое из различных месторождений, преобразуется в набор реализуемой продукции с использованием доступных технологических потоков переработки. Поставки материалов, добываемых группой рудников, являются одним из основных источников неопределённости в горных работах и цепочках создания стоимости минерального сырья. Представленный в настоящей работе подход к совместной стохастической оптимизации горнопромышленных комплексов направлен на устранение основных ограничений прежних подходов посредством моделирования и оптимизации нескольких взаимосвязанных аспектов цепочки создания стоимости минерального сырья в рамках одной модели. Эта единая оптимизационная модель объединяет добычу материалов из совокупности источников с учётом их неопределённости, соответствующее управление рисками, смешение, складирование, нелинейные преобразования, происходящие в доступных технологических потоках переработки, использование этих потоков и, наконец, транспортировку продукции потребителям. Неопределённость в отношении материалов, добываемых на взаимосвязанных месторождениях горнопромышленного комплекса, представлена группой стохастических симуляций. В статье предлагается двухэтапная стохастическая постановка задачи смешанного целочисленного нелинейного программирования для моделирования и оптимизации горнопромышленного комплекса, а также решатель на основе метаэвристики, обеспечивающий практическую оптимизацию исключительно крупномасштабных математических постановок. Существенные преимущества представленного подхода демонстрируются на двух тематических исследованиях, в которых стохастическая модель сравнивается с ранее применявшимися подходами, не учитывающими неопределённость. Результаты показывают значительное улучшение как достижения прогнозируемых целевых показателей производства, так и чистой приведённой стоимости. Представленные в статье концепции и методы совместной стохастической оптимизации горнопромышленных комплексов могут быть адаптированы и применены к оптимиз...