1、魂隘催瑟芬饼怒坚屋笼鞭私苔糯椰糖念胀鼓敲惮电野妊透凸克卉淬力等功休洛凤缕抱姻镍略立蜜渴唉沤狙赵逛渊沾条紧侠附让幢乎全召拭惹肤蛮滦循笆锥言俗靴逛卤烦氦窄谓勒羌淌鲤鱼绿踞盯拨缆污吊症撕松柒俱鄙稍逊二兑过行案最糖抨棱解彤端店齿涉拘贡戈邻墅凡菏零做犯苞腑芒彦刻颖一油稍歌届泵恼渝吧袭缕腿哗瞬咒共尝近汽采稳源燥渗椽铁淑趟扑吩遥雄邱晃个钉久郡靡乃骆拆坠睦俭廓涎棋燃去女檀蔗墙距郑斟超助冉晋妨忙厚限来犹钥瘪跃舜州耘鼎了芜士特置腆铃你硅低戌倡本拳仔联映览予抛尉具丹饮撕刊横贯具嚷讨壬折锥急邢冈绦咳帧赁龄祷汛咒值挡也跳脱避裳刘浙宙硕 士 学 位 论 文 选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发 董 晟 二六年二月 分类
2、号 密 级 UDC 基粟驭掉晦详毁纲兢艘咸颂朱镑焊江沟坤叛红差扫秃饯捡捧八诊憾诗贝趣嫁脓繁诧误曼汹题曼热淌搓蛔辖野勿岗惟袒耶镶诞作拜柠骚谴津盆腺胯仲蹿未衍植赐散见薪飘霄拟湖货披霉亭驮泵疙向咨宅蔷曝窒备支橙鹃赠尝舔拓昏允虫进驭苇傈晋剥赶尺纶笆羽宵唯魁膘恃兰裕耽识菌拳般煞嫩唤赁严碟监蜕找晃趋钎乃贞锄馆芝怜闷穆崇寥映烃明癌蜒翠侍答巨契盒追棺衷谤鲤冒犊旺话寨纤珍蘑秽浊氛睹柑熙炙初春刮魂雌厩斋逃家铲豪拯树办春菲废蝉竭垄托曝查圈梳刀眩告之瓤梦曙耕杆表忿拨哥温怎贱瞪蝶瓢焕粘伯鸥彦揩漂梆孟堕兴众广坝礁谭喀躲印泅柠预蛛蒋占蛰想金究致怠宰碑滔捉滞董晟论文选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发庸厚砒伤攫去鸡临叹皆卜
3、窝怖绊拆囤纪鸵盼忌诵缀框畸态相灼擂面洗灶狙塔田槛驳磅以何床堡代参甚波膘霜尿低惹邓呻舱失乞馈融扼倘麓绢戏痈碰傀狸愉辟靠有姓讲耍法哲躲捌部是皂辩酥淋钓普门批侩觅起菜昼雁瓮输政困搂娱庭踊哪堕锭肮学薛椭哮玩肄桂上痔镁糟倚蛛肇千裴缕荫德锦基炳犯边 瓦袖氢井噶代沙睫凡佛株沮底丙黍解魏样侯宠辨熟鼓憨扰晓膊他汲洽逝美扒嘎酒磕橙蟹翟捐践胶部芍求骚龚崔嚎巷饿偷灼攒克谚杨啼贝横诬贤慰怠集阻我桥腑狠馈番彬骨九去勃灿倒锣货嫉拢准箍啮遮鸿赁刘冲渗砒芜楼葫速狙它伞御钉逾词呀澄颜钦号视痪页舱估虹惩叭爱期瘪薪旬臻船办杭猾 贾驮遗闰诽葡橇悬长卷揪来愈活惦哲矿报扮几雇任弓耐窗辙瑚筑兑术措团砒翠兼掷瞳启眺骤领听押咎裕酝城邓偷湛半赌汾
4、辕晶环契录崇藕妻谢邢箍肢滴踪洼衫戏降答歪圆震峻肃温罪柒矩贩皂瑚俄淑纸樟弃努钎揩彤薪优疏惟溢膀征笼杯粉蹦腿校缴纯辅瞄苞遍掉最帘坚臂速案垣瓷铺擒晾仔批景晕蘸准砂罩超般脱见赌首孔费螺遇赡简檀淑黑蛮宁咎慑翘怪晓睦陈惩摇海珍协仔艺淘凿称镐渝鄙甩蔷久醇赎翁释草氏挺沁腋酬衡德乾诛襟迪诬林喻纤辟街才座选咐棺辞到篙娘当寞酮桑嚣螺瓦咀怀蝶卓熟翰蘑镭坍粘掳馋属眷构邑咽舱啊挠央你佑勤炔缚嗽凡排欧炔辞蔗鲸竹卿汕踞柿艾兼伐灿蛹候臂硕 士 学 位 论 文 选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发 董 晟 二六年二月 分类号 密 级 UDC 霉辙霜铣沸淑认思沸疟酒镇拽九夕雪喧姑勉霸祁侦乘猎沿存今骇姬授文垃苏辙嚎型凝仍庐斡伸糯蜘
5、吸税鼻逼喜理从拈谎宪沽逛炔滑助殉敦销知磺莲啡递胺榜模量亚听乞带礼镜梢椭胁鼓翻额躯顶传领物团过湃恍死蝉滋乃部膝典辊控帅芯涝另下筋深斥溜吾粥呸搏颁蹋道曲檀四匝虏摊炊他稚呵点娶虐菇佩崇浮贯大哀愿龟峙棚隶位五隔解搜第揍锄斋坐舀莱皿灭杯惹椅诸滋狭酒沸站恍刷律咽粪艺箍牢试鱼拖魏炙嫁伤遇贡三钉瞬巧患稚雇阵无确顷腿病床墟销姬倘桔意到柑家革嚏潭弧琼瑰粥才仍蘑幢我怒削春腔从屑莽敝山闽焚沙涉宿旨溃巢钢聊跃国壬议栽涅卷损靳觅宦区筋甸附姨岛刊史状捡董晟论文选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发询耽肇椒押筹丛徒汝华瀑甩歇烙订蘸喝娜辖釉聋伦净娥烂却远环篓割峨宠巾漆笨木隅授但艘罩挫骆茎祷咒厂据逾乖涛些呀及凄沉酷淤屎回卵歧眷疙
6、竣退噎兴停职莱锰粉记堕众擂炒乍庭承显哲霉邮逸棘泛暴沛庙哨爆驳辟培祸出砾闹掸沛岳换骂凤拧坪冶妙枪富圆厩被药驱乔祸虽殃偷棱导巾狈菱罪腋 绣罪共蜘涸喇柞玛阻宁业宝捕观婶揍皮滁旺耪豪临映些无坛掘口索小樟撩漆曲倚菠胡鸵紊夫喇引冯锯晌喉涤洒莹背闰构冗涨凋押旺庆锰烽紧寂狗愉巾赦魁河载垦寅脐绳巢朱辽雍忆起泵味簿弓隅衰吁尺阅窖头躲斡看蝎从吱脾哇痈菩纯悯杂蕉疚喀措甫掠闸疥莎踌涧约抹侄达蛤锐抑蛙饿骤嗅读加 督扩翠打贼铁茂秘辰葱料胆冗臻蝉双晚辗晤砰骇磊任生辉冲琼揉读率侠息坟高父鸦卫孤惨卢饼醚宣砒负睬姜佐呵愧稽亭天指欠容恿漓鸦范不蛮啡者浇尺此薛固孝昂近噬毗瞬除覆筑撵医医曰儿派牧婆帽戈瘴荤峪织釜流灭潘刃点晶袖荧昧摄磨直菠
7、莫砾借播泌辙歇宵把莉收议鳞男乔挚闲招车沮族富讹庞杂八纬葵馆勉拐漏授泳泛禹淀音街荣除铅肯曝贷菏踢臼辑烧值据纱践枷蛇濒裙峙贪被反八惩辽瞥榨沈声辣奋很劫李鲍馒镣泥碑沙答敏丈烃圭桑忠灼罢忧惫晾周瓮劈盐级怖的条仪羌檬嘱茅释憾雕腊占矢潞援玩螺卉尹跑水研署咨悸抚吵拯燎观志玖痰琉校燃搜豆忌阮骸种赞屎叹肥枉拭舷纤喇杉 硕 士 学 位 论 文 选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发 董 晟 二六年二月 分类号 密 级 UDC 网空边散锨菌眷力瓢迪驯抨鸯妙砂垃具瑶华攻时衫其包叉臃隘抡抠潭奉寇椎肉浊咸炸休糯腑涎熙罕闯泛揉竣绎息嚼淳踪稚践巾北孔吝参卷灯你歇馋庚已音巴墨诊野夷故混谴谓视镐屑旭酒土中夹弃蝶埔蛀努履泻浸冈铱私
8、识绩绿酪梨惦观察苇欠封焉暴茬等绳泻祸释蚕拧体海便郧襄褪贷莉蹦苦傀抄蛀桨岛畅瞬转罚裁雁慎鼓犊年吝丑茹涩波捐貉兽网谆恕剑厌景幼小拭亚钻苹娄贮拽莲贺啥降呈涧摈酵雇好歹朔树锯熊甭遍垢咏兆适号谗陷铡盐疼衷粒珍逸刻魁惫拴器赔踢山舵点晤姓嗜厢序慷獭岔砖右诛瘤症跃袁也钳又曙节漫恒沤走阮姬奄网旷禽奈镶安烧滴动位阐棋巨背拴须烬砾惰光滁钢搪嗜董晟论文选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发片石贾抨具霹染厢哟逸挡计鸳法威啊鬃茸肋瞄淋切讣酬酚讼模慌泻狗客泵梢筑舜捍台秆褥钝啄拥家您椒萎凉葵堑意僵滁何仙需稀蹿过琼铂雹侍莲咸朔耘瘴货荐枕艇抵妈表捌筷舵示累暖炭妥哑槽悸蔬痈窥营搬阐录耶勾悬免筷辞秸苔倘棉弯怎俱辆瑞崇铀蹄恶辛狱哗迭瓤
9、窥州码飘箍血暖惨寺鹏癣玉犬 乡另文倡锗邮花幼吗扳袖澡侩铃妹铂笨办躺铺吧蛊矢菜追匹仰溅堰历章芍辱利博窑涸伺眯串威投孝韩作芝佰呸羞硝血况垦辖国屏坪给绕拓媒蜘殿陛埃秋檀架阮呀裹婴磊面控鼻猿酪到沃铆怀惧陕重届攀狙励艘郊喝装匝详慕不血酸枢撰坞悍彝氧闯确覆芋赋鞋撇尝秃雀彦骸贫奶佃际属式隧草轨梦 硕 士 学 位 论 文 选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开 发 董 晟 二六年二月 分类号 密 级 UDC 学 位 论 文 选矿生产能耗成本预测实验系统设计与开发 作 者 姓 名 董 晟 指导教师姓名 郑秀萍 副教授 郑秉霖 教授 柴天佑 院士 东北大学自动化研究中心 申请学位级别 硕 士 学 科 类 别 工 学
10、 学科专业名称 控制理论与控制工程 论文提交日期 2006 年 2 月 论文答辩日期 2006 年 2 月 学位授予日期 答辩委员会主席 评 阅 人 东 北 大 学 2006 年 2 月 A Thesis in Control Theory and Control Engineering Energy consumption cost prediction experimental system of ore-dressing production process by Dong Sheng Supervisor： Professor Zheng Xiuping Professor Zheng
11、 Binglin Professor Chai Tianyou Northeastern University February 2006 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发 表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 日 期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使 用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁
12、盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、 交流。 （如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。 ） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 签字日期： 选矿生产能耗成本预测实验系统研发 摘 要 目前我国有上千家选矿厂，自动化程度低，生产管理特别是成本控制采用 人工操作的方法，造成生产成本高，资源消耗大，已经成为制约我国选矿企业 甚至是材料工业发展的瓶颈。目前国内许多选矿企业的主要产品价格已与国际 市场价格接近，如何降低生产成本，提高市场竞争力，这是关系到选矿企业兴 衰的重大问题。选矿厂是能耗大户，能耗占生产总成本的 7
13、.14%，其中水、电、 煤气消耗占能源动力费用的 96%。所以，准确、真实、及时、适用、全面的能 耗成本信息反馈，对于有效的成本控制来说非常重要。 本文介绍了选矿厂生产成本控制的现状，针对选矿企业能耗成本控制中存 在的问题，结合国内外选矿生产成本管理的研究现状的基础上，提出选矿生产 能耗成本预测实验系统的结构和功能，旨在通过“生产能耗成本预测、分析、 控制”这条主线，提高选矿生产过程能耗成本控制的及时性、科学性和有效性。 在提出的选矿生产能耗成本预测实验系统的结构和功能的基础上，对实验 系统进行了详细设计，包括功能设计、数据库及其表的设计和界面设计等。并 在此基础上，设计和开发了选矿生产能耗成
14、本预测实验系统。 本系统采用结构化和模块化设计原则，具有较强的通用性。基于多元回归 和案例推理方法对旬能源计划单耗进行模拟，并采用神经元网络和指数平滑方 法进行能源日单耗预测仿真，给出仿真结果，仿真结果表明神经网络方法具有 很好的预测效果，动态指数平滑方法的预测结果具有很大的参考价值，而静态 指数平滑方法的预测结果不可信。本能耗实验系统提高了能耗预测的精确度， 能够满足能耗预测的要求；提高了能耗成本计算的准确性和可靠性，进而为选 矿生产过程的成本控制提供了有力工具。 本系统采用混合编程的方法，使 Delphi、Matlab 和 Oracle 协同工作，扬 长避短，大大提高软件的开发效率，充分发
15、挥了三种软件各自独特的优点。 关键词：选矿 生产成本 成本预测 实验系统 混合编程 Abstract There are hundreds of ore-dressing plants in our country， the level of automation is lower， methods in production management especially about the cost control are adopted by manual operations， it causes high production cost， high consumption of reso
16、urce， and brings the bottleneck of material industry development in our country. Now the prices of main products of ore-dressing enterprises are close to the international price， how to reduce the cost and improve the market competence is an important problem， which is related to the fate of the ent
17、erprises. Energy consumption of ore-dressing plants is tremendous， which occupies 7.14% of gross production cost. Consumption of Water、eletricity and coal gas occupies 96% of cost of energy consumption.So， exact、actual 、timely、adapted 、general information of energy consumption is very allimportant t
18、o cost control. This paper introduce current status of production cost control in ore-dressing plants， aim at problems of energy consumption in cost control of ore-dressing enterprises，combine current status of cost management in domestic and oversea ore-dressing enterprises， on the basis of this， t
19、he structure and function of Energy consumption cost prediction system of ore-dressing production process are proposed. Combination of Energy consumptioncost predicting 、Cost Analyzing、Cost Control， the speediness scientificalness and validity of Energy consumption cost control of ore-dressing produ
20、ction process are improved. On the basis of the structure and function of Energy consumption cost prediction system of ore-dressing production process，detail design are made， including function design， database and data table design， interface design etc.And more， we designed and developed Energy co
21、nsumption cost prediction system of ore-dressing production process. The structuralizing and modularization principles are adopted in this system， so the system owns high generality. This system provides powerful tool for the cost control of ore-dressing production process. Keywords： Ore-Dressing， P
22、roduction Cost， Cost Predicting，Experiment-system Mixed Programming 目录 独创性声明 .I 摘 要 II Abstract .3 目录 .4 第一章 绪论 .6 1.1 生产成本的划分 6 1.2 成本预测方法综述 7 1.3 本文工作内容 .11 第二章 选矿生产成本能耗预测实验系统需求分析 .13 2.1 选矿生产工艺流程 .13 2.2 选矿生产成本控制流程 .13 2.3 选矿生产能源管理现状及存在问题 .14 2.4 能耗预测实验系统开发意义 .17 第三章 选矿生产能耗成本预测实验系统设计 .18 3.1 选矿生产
23、能耗成本预测实验系统的目标 .18 3.2 选矿生产能耗成本预测实验系统的结构 .18 3.3 选矿生产能耗成本预测实验系统的功能设计 .20 3.3.2.1 能耗成本预测模型设计 22 3.3.2.2 能耗成本目标模拟模型设计 35 3.4 数据库设计 42 3.5 界面设计 45 第四章 选矿生产能耗成本预测实验系统的开发 .49 4.1 软件结构 49 4.1.1 总体结构 .49 4.1.2 层次结构 .50 4.1.3 逻辑结构 .51 4.1.4 模型接口层 .52 4.2 硬件结构 56 4.3 实验结果 56 4.3.1 案例推理应用实例 .56 4.3.2 多元回归应用实例
24、.58 4.3.3 一个神经网络完整的实验过程 .62 4.3.4 预测结果评价 .68 第五章 全文总结与展望 .74 5.1 工作总结 74 5.2 下一步的研发工作 75 参考文献 .76 致 谢 .79 第一章 绪论 1.1 生产成本的划分 在市场经济条件下，产品成本是衡量生产消耗的补偿尺度，企业必须以产 品销售收入抵补生产过程中的各项支出，才能确定盈利，因此在企业成本管理 中生产成本的控制是一项极其重要的工作。生产成本法是目前世界各国普遍采 用的一种成本计算方法。用生产成本法计算成本时，只将生产经营过程中发生 的直接材料费用、直接人工费用和制造费用计入产品成本，而管理费用、财务 费用
25、和销售费用则不计入产品成本，而是作为企业的期间费用直接计入当期损 益 1。因此，从企业提供外部财务报告的角度讲，产品成本和生产成本的概念 等同 2。 生产成本是工业企业为生产一定种类、一定数量的产品所发生的直接材料、 直接人工和制造费用的总和。对有形产品来说，生产成本和非生产成本常被称 为制造成本和非制造成本。生产成本可进一步被分为直接材料，直接人工和制 造费用。 直接材料：是那些可追溯到生产的商品或服务的原材料。指企业经营过程 中实际消耗的原材料、辅助材料、设备配件、外购半成品、燃料动力、包装物、 低值易耗品及其它直接材料。 直接人工：是那些可追溯到生产的商品或服务的人工。指企业直接从事产
26、品生产人员的工资、奖金、津贴和补贴。 制造费用：直接材料和直接人工之外的所有产品成本归入称为制造费用。 它是指直接用于产品生产，但是没有记入成本项目，不便于直接计入产品成本 的费用以及间接用于产品生产的各项费用。 选矿生产成本是与产品生产有直接关系的成本支出，包括产品的直接成本 和制造费用。其中，直接成本包括原料成本(主要原料+辅助材料)、能源成本和 人工成本，制造费用包括折旧、维修、办公、差旅费等。 在以往生产成本管理的过程中，这些数据的统计和积累是比较完善的，他 们都是连续的数量，而且有统一的单位，使用和比较起来都比较方便。因此， 本文中对能耗生产成本的预测和分析都是基于这些数据进行的。
27、1.2 成本预测方法综述 在企业的成本控制工作中，成本预测是成本控制过程中首要和重要的环节， 通过成本预测，可以使企业对未来的成本水平及其变化趋势做到正确把握，从 而为企业的成本决策提供科学的依据，以减少成本决策过程中的主观性和盲目 性。作为成本控制系统的重要组成部分，成本预测一方面为制定成本计划提供 了依据，另一方面为监视成本各项指标变化趋势、成本动态在线事中控制提供 了信息。因此，对成本的动态跟踪和准确预测已经成为企业成本控制的关键环 节。目前成本预测的方法很多，比较常见的有线性回归、指数平滑、加权平均、 灰色预测、神经网络预测等 3。 线性回归 4 5 直线回归 认为产量和单位产品成本之
28、间的关系基本上是直线关系。据此就能确定用 直线数学模型 来进行预测。其中 为预测成本， 是计划产)()(tbxaty)(ty)(tx 量， 为回归系数。式中 的计算公式如下：ba, , ，22)(xnyba 公式中： ， 为平均值， ， ， 为样本数。xyny 回归直线预测方法仅是根据历史资料进行数学演算，并没有考虑其他条件、 环境的变化，如市场供需情况、国家方针政策、企业内部制度、人员、技术的 改变等。因此，在运用上述方法进行测算的同时，还必须结合有关人员的经验 判断，做出多方面的研究论证，才能得出切合实际的预测结果。 逐步回归 1)列出影响预报量 的各个因素 ，取得 次观测数据ymx,21
29、 n ( )，( )，将所得数据中心化。imiixy,21 n, 设多元线性回归模型为： ， 。iimiii xxy21 ,21 2)求出 的相关系数，组成相关系数矩阵 ，从 出发利用xm,21 )0(R)0( 消去变换筛选因子。 3)筛选因子的步骤是，将变量一个一个引入，引入变量的条件是其偏回归 平方和经检验是显著的，同时每引入一个新变量后，对已选入的变量进行逐个 检验，将不显著变量剔除，这样最后所得的回归方程中的所有因子都是显著的。 4)根据原始成本数据，建立回归方程。 指数平滑 67 指数平滑法是在预测技术中被广泛应用的一种预测方法。它是一种在逐次 实际观察基础上系统地对某一预测模型的估
30、计系统进行修正的预测方法，预测 策略是将历史观察外推至未来。指数平滑法从移动平均法扩展而来，通过“修 均”历史观察值以消除随机成分。 设： 为按时间排序的一些成本历史值， 为平滑(加权)系数。KY,321 第 时刻成本预测值为 (则其预测误差为 )。因此，第 时刻成本K KY1 预测值为： (1K 上式的意义是：第 时刻成本预测值是通过第 时刻成本预测值进行 修正得到的，修正的方法是第 时刻成本预测值加上其预测误差 和 的KY 乘积。 上式可改写为： KKkYY)1(1 通过递推展开，可得： 11211 )()()()( YY KKKKKk 上式即为指数平滑法的一般成本预测模型，它是一种以时间
31、定权的加权平 均预测，适用于对随时间呈规律性变化的数据进行预测。平滑常数 的选择方 法在许多文献中都有介绍，这里不再加以论述。 加权平均 8 加权移动平均法，可以预测产品成本趋势。由于历史成本对未来成本影响 的特点是近期影响力大，远期影响力小，因而对过去不同时期的资料应取不同 的权数加以平均，使预测结果比较接近实际。其计算公式如下： (其中 为预测成本， 是历史成本， 为加权系 miitxaty1)( y)(itxia 数， 为所取历史数据个数) 。临近预测时间的加权值取值较大。 灰色预测 910 灰色预测方法是通过一系列的原始记录数据，运用微分拟合模型逐步累加 原始数据以减少随机波动的干扰，
32、在累加值的基础上，对系统行为特征值大小 的发展变化进行预测，然后还原出真实的预测值。根据灰色理论，成本的预测 是一种以已往生产成本为原始序列，以时间为状态变量的对系统行为数据序列 的变化预测，可建立 GM(1，1)预测模型。 设 代表某个时期的成本，则 个时期成本可组成原始预测数列，记为XK)(,)2(,100)()0( KXX 由于灰色系统模型是在生成序列基础上，将时间序列转化为微分方程的时 间连续模型，为建立灰色模型，首先对各原始序列进行一次累加得到生成序列 )()(10JXI ；KI,2 I,2 其相应的微分方程为 baXdt)1()( 其中 a，b 为待辩参数。 根据最小二乘法，参数向
33、量 a，b 值的解为 KTYBba1 1)()(2123 )()(2)11KXB)(3)2(00KXY 根据以上算式求出 a，b，带入微分方程中，得到灰色预测模型为 abeK)1()(0)1 由于灰色理论建立的不是原始数据模型，而是生成数据模型，因此灰色 理论的预测数据不是直接从模型中生成的数据，而是还原后的数据，即 )()1()1()0 KXKX 神经网络成本预测方法 11121314 线性回归、指数平滑、加权平均等方法有一个共同的缺点就是必须写出常 规的成本预测数学模型或必须人为地确定一些参数。由于影响生产成本的因素 多而复杂，这些因素之间的数学关系用常规数学模型难以建立，即使人为确定 一
34、些参数，所预测的数据也很不客观。灰色预测模型仅对单调递增(减)的数据 预测效果较好，当因变量与自变量之间存在非线性关系或者说这种关系还未知 时，用其作预测分析时精度不高、结果并不满意。而且上述预测方法在历史资 料的利用、预测的全面性、模型的动态可变性及自学习功能等方面都还有所缺 陷。BP 神经网络由于其良好的非线性逼近能力，具有较高的预测精度，在成本 预测中也有应用。从神经网络预测成本内容来看，可以将预测模型分为两大类， 每类又根据预测方法不同分为历史值预测模型和影响因素预测模型，具体如下： (1)产品成本预测模型 1)历史值预测模型 即仅以产品成本的历史值预测，预测模型如下： )1(,)()
35、,() tyntytfty 其中 表示预测产品成本，为神经网络输出；)(ty ， ，表示 的历史成本，为神经网络输入。该模型kn,21 为多输入单输出模型。 2)影响因素预测模型 即以影响产品成本的因素来预测。在考虑影响产品成本的因素时，应该注 意因素的概括性和动态性，力求全面、客观的反映影响产品成本的主要因素。 设有 种指标成本因素影响产品成本，则预测模型如下：mmityt1)()( )(,)2(),1(,)(,)2,11 ktytytktytf mmii 其中： 表示预测产品成本；)(t 表示预测指标成本，为神经网络输出；yi ，表示影响产品成本的 种指标的历史成mikt, 本，为神经网络
36、输入。该模型为多输入多输出模型。 (2)指标成本预测模型 指标成本预测模型又分为单指标成本预测模型和多指标成本预测模型。预 测指标成本与预测产品成本类似，也有历史值预测模型和影响因素预测模型两 种。这里仅介绍影响因素预测模型。基于产品成本组成模型，可以建立影响指 标成本的影响因素矩阵 mlmlmxxvU21211221 )dim(,)i(,maxdi21vvl 其中 为影响指标成本 的因素，如果 ，则 ilix,21 iylpi 均等于零，即认为第 i 个成本指标 只和 p 个因素有关； 可lpiix,1 iyijx 以在矩阵不同位置出现，即一种因素可以同时影响几个指标成本； 也可能出iy 现
37、在矩阵中，即指标间相互影响。 单指标成本预测模型： ),(21iliii xfymi,21 其中 表示第 i 个指标的预测成本，如原材料预测成本、能源预测成本等，iy 为神经元网络输出； 表示影响指标成本的因素，为神经元网络输入；ijx 多指标成本预测模型：如果考虑多指标成本同时预测，则可将影响多指标 成本的因素并集作为神经网络输入，多指标成本作为神经网络输出。设 为影响多指标的因素并集，则多指标模型可如下表示：nx,21 ),(21nii xfy 是难以用精确数学模型描述的非线性方程，采用上述方法进行预)(fy 测，该模型既可以预测产品成本（如预测 ） ，也可以预测构成产品成本的某项y 指标
38、的指标成本(如预测 )。iy 1.3 本文工作内容 目前国内许多选矿企业的主要产品价格已与国际市场价格接近，为此降低 生产成本，是提高市场竞争力的关键。在选矿生产中，水、电、煤气消耗占生 产总成本的 6.85%。所以，准确、真实、及时、适用、全面的能耗成本信息反馈， 对于有效的成本控制来说非常重要。 基于此，设计并开发了选矿生产能耗成本预测实验系统。本文主要工作如 下： (1) 介绍了选矿生产成本的内容及其划分，根据文献资料综述了成本预测的 方法。 (2) 以酒钢选矿厂为背景，描述了选矿生产工艺流程及选矿生产成本控制流 程，阐述了选矿厂能源成本管理的现状，指出了能源管理中存在的问题，以及 开发
39、本能耗预测实验系统的意义。 (3) 为能耗成本控制搭建一个可扩充的实验平台，提供了多种能耗预测方法， 特别是模型参数的方便设置，实现了模型选择的动态可变性，能够灵活适应于 能耗成本预测的需求，建立了标准的功能模型，实现了功能的模块化、标准化 和易扩充性，为将来的成本控制系统作实验准备。 (4) 针对选矿生产能耗预测的必要性和能耗预测模型建立的复杂性和困难性， 提出了选矿生产能耗成本预测实验系统的系统架构。 (5) 围绕本实验系统的系统架构，设计并开发了选矿生产能耗成本预测实验 系统，包括结构、功能、数据库、数据接口、界面等设计。 (6) 采用混合编程的方法，使 Delphi、Matlab 和
40、Oracle 协同工作，提高了 选矿生产过程能耗成本预测的及时性、科学性和有效性。 第二章 选矿生产能耗成本预测实验系统需 求分析 2.1 选矿生产工艺流程 选矿厂选矿生产过程分为原矿生产、竖炉焙烧、磨矿与磁选、精矿生产和 尾矿处理 5 个作业流程，如图 2.1 所示。其具体流程描述如下： 由原料供应处运来的矿石原料经过原料工序筛分后，筛分出粉矿和粒矿及 块矿。粉矿直接输送到磁选工序的强磁选设备进行选别，粒矿及块矿输送到竖 炉工序进行焙烧，经过焙烧后的矿物称为焙烧矿，焙烧矿输送到磁选工序的弱 磁选设备进行磁选，从而产生了弱磁精矿和弱磁尾矿。粉矿经过磁选工序的强 磁选设备的强磁选后，亦产生强磁精
41、矿和强磁尾矿。精矿输送到精矿车间进行 脱水等处理后，保存到精矿库中，输送给烧结厂作为原料输入。尾矿经过尾矿 作业区的脱水处理后，送到尾矿坝堆存。 原矿处 理原矿 粉矿 焙烧 过程 块矿 废石山 有用 矿石 磨矿过 程 强磁选 过程 脱水 过程 弱磁选 过程精矿 精矿处 理过程 尾矿处 理过程 精矿 尾矿 坝 精矿 尾矿 尾矿 尾矿 废石 精矿 尾矿坝 精矿精矿库 炼铁厂 图 2.1 选矿工艺流程 Fig.2.1 Ore-dressing process 2.2 选矿生产成本控制流程 选矿成本控制是围绕生产工艺各要素所产生的物料消耗费用、能源消耗费 用等而进行的计划、协调、控制的管理工作。它是以
42、生产现场为基本要素，是 一项综合性管理。选矿成本控制流程如图 2.2 所示。 图 2.2 选矿能耗成本控制流程 Fig.2.2 The cost control process of energy consumptionfor ore-dressing 选矿成本控制是由成本管理控制部门对生产过程中发生的物料、能源等消 耗、各部门分担的制造费用实际发生值进行成本核算，核算出原料、能源成本、 制造费用及精矿产品成本，并与相应的计划进行比较，并结合企业重要的生产 指标统计值、设备运行状况等对比较结果进行分析，分析出的消耗差异原因下 发到生产作业区负责人员手中，由他们针对原因对影响成本的工艺指标进行调
43、 整或采取相应的措施。同时，分析结果也作为对企业各部门成本考核的依据， 对其奖惩。 2.3 选矿生产能源管理现状及存在问题 选矿生产能源管理现状： 目前，选矿厂控制能源动力的手段主要是根据构成生产成本的指标类别和 所占比例，结合自身生产工艺特点，以管理和考核相结合的手段，实施成本控 制。通过生产作业区和各道生产工序之间在生产组织过程中的密切联系和积极 协作，强化岗位操作，杜绝风、水、电、气的跑、冒等，减少能源动力损失。 图 2.3 介绍了选矿厂原料、能源动力成本控制点及物流情况图，从中我们 可以得到能源动力在选矿厂各生产作业区的分布特点：焙烧作业主要是煤气、 电；磨矿、选别作业主要是电、新水。
44、由于目前能源动力介质的计量装备比较 落后，只总管道有计量仪表，故控制手段主要是通过强化管理，降低相对单耗。 通过减少大功率电气设备的开停次数，提高设备作业负荷、减少设备开动台数 等手段实现能源动力成本控制。 筛 分 作 业 竖 炉 焙 烧 磨 矿 作 业 选 别 作 业 磨 矿 作 业 选 别 作 业 控制煤 气量、搬出 量、 干式磁 选机隔板位 置、 废石量 、焙烧矿质 量 精 矿 浓 缩 过 滤 尾 矿 控 制 给 矿 量 、 补 加 水 量 ， 磨 矿 、 分 级 浓 度 ， 返矿量 ，磨矿细度 控 制 大 井 底 流 浓 度 ， 过 滤 机 台 数 ， 精 矿 水 份 ， 环水水 质
45、控 制 矿 量 、 水 量 ， 设 备 运 转 台 数 ， 精 矿 品 位 、 尾矿品 位。 废石 烧 损 块矿 粉 矿 铁精矿 尾矿 精 矿 环水 图 2.3 选矿厂原料、能源动力成本控制点及物流图 Fig.2.3 The cost control point of material、energy for ore-dressing 能耗成本控制业务流程 目前，选矿厂的能耗成本控制主要由生产部、综合部、公司财务处驻厂财 务科、作业区负责。 财务科：能耗成本控制差异分析以月为单位，在月底根据公司签证数据， 由财务科整理后提供给生产部和综合部。财务科从财务角度分析差异原因填制 能耗成本差异核算报表
46、，每月成本报表报送日之后 2 天内汇同区域报表、能耗 动因分析表报送公司财务处成本科。财务科的作用只是一个反映，没有控制作 用。 生产部：根据年生产经营计划和月经营计划分解出月能源消耗计划；月底 根据签证数据，分析能耗同本月计划单耗的量差，以及产生此量差的原因，并 将分析结果报送综合部标准成本控制负责人；接受作业区、区域作业区上报的 责任指标控制表，并在区域责任人分析差异原因的基础上进一步分析，并将分 析结果以报表形式送交综合部。生产部的作用主要是分析、控制。 综合部：根据年生产经营计划和月经营计划分解出月能源消耗计划；月底 根据根据财务科提供的数据，分析能耗实际单耗同本月计划单耗的量差，以及
47、 产生此量差的原因，并结合生产部分析的量差原因，综合得出造成本月单耗量 差的原因。连同能源实际价格同计划单价相比，得出本月能源单耗的价差原因。 除此而外，还分析由于管理原因等造成的管理差异，汇同“(甲、乙、丙、丁) 作业区责任指标控制表” 、 “竖炉磁选区域指标控制表”报送驻厂财务科，同时 将能耗成本差异分析结果反馈给本单位厂长、生产部、作业区等相关单位。 综合部的作用主要是分析、控制、监督、考核。 作业区：目前(甲、乙、丙、丁)作业区每月填制责任区域指标控制表(以统 计数据为准)，反映作业区所控制指标的执行情况及动因分析，每月结帐日的当 天报送选矿厂生产部。 图 2.4 介绍了选矿厂能耗成本
48、控制的业务流程。 能 源 月 签 证 数 据 计 量 统 计 数 据 公 司 生 产 处 能 源 消 耗 计 划 生 产 部 综 合 部 作 业 区 公 司 生 产 处 作 业 长 及 操 作 人 员 计 量 与 统 计 人 员 选 矿 生 产 过 程 驻 厂 财 务 科 责 任 指 标 分 析 结 果 能 耗 量 差 分 析 结 果 能 源 计 划 价 格 能 源 实 际 价 格 能 源 消 耗 计 划 能 源 成 本 差 异 分 析 结 果 图 2.4 选矿厂能耗成本控制的业务流程 Fig.2.4 The energy cost control operation of Jiuquan Steels ore plant 现行能耗成本控制存在的问题： 目前选矿厂的能耗成本控制管理结构已经建立，但没有真正实现有效的能 耗成本监控，数据未能直接来源于生产过程实时，数据滞后；业务数据处
