Совершенствование экономико-математических методов календарного планирования производства на предприятиях промышленного птицеводства

Юдин, Павел Владимирович

Темы диссертаций по экономике » Математические и инструментальные методы экономики

Совершенствование экономико-математических методов календарного планирования производства на предприятиях промышленного птицеводства тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат

Ученая степень	кандидат экономических наук
Автор	Юдин, Павел Владимирович
Место защиты	Владивосток
Год	2004
Шифр ВАК РФ	08.00.13

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование экономико-математических методов календарного планирования производства на предприятиях промышленного птицеводства"

На правахрукописи

Юдин Павел Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ

МЕТОДОВ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПТИЦЕВОДСТВА

Специальность 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Владивосток - 2004

Работа выпонена во Владивостокском государственном университете экономики и сервиса

Научный руководитель: кандидат технических наук,

профессор Мартышенко Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор экономических наук,

профессор Шмидт Юрий Давыдович

кандидат технических наук, доцент Мазелис Лев Соломонович

Ведущая организация: Приморская государственная сельскохозяйственная академия

Защита состоится л24 декабря 2004 года в 1600 часов на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.054.01 при Дальневосточной государственной академии экономики и управления (ТГЭУ) по адресу: 690950, г. Владивосток, Океанский проспект, 19, ауд. 148

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточной государственной академии экономики и управления (ТГЭУ).

Автореферат разослан л23 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.э.н., доцент

И.И. Савченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Птицеводческая отрасль является важной составляющей частью агропромышленного комплекса (АПК) России, в котором в настоящее время функционирует более 1500 различных открытых и закрытых обществ, частных и государственных предприятий по производству яиц и диетического мяса птицы.

Развитие отрасли птицеводства в условиях рынка придает особую значимость новому научному осмыслению экономических и организационно -управленческих проблем деятельности птицеводческого предприятия и поиску их практического решения в интенсификации технологии производства и совершенствовании методов ее оптимального планирования. Комплексное управление процессами календарного планирования оптимальной производственно-экономической деятельности предприятия с применением экономико-математических методов составляет основу успешного развития системы индустриального птицеводства в современных экономических условиях.

Функция планирования является традиционной для большинства существующих предприятий промышленного птицеводства. Но имеющийся опыт планирования относится, в основном, к периоду централизованно управляемой экономики, когда планирование на предприятиях отражало плановую деятельность на центральном и отраслевом уровнях. В результате ликвидации системы директивного управления экономикой центр тяжести планово-организационной работы переместися с государственно-отраслевого уровня на уровень предПрИЯТИЙ

В таких условиях при принятии управленческих решений для уководи-теля предприятия первостепенное значение приобретает умение самостоятельно анализировать и предвидеть. Сложность и ПОДВИЖНОСТЬ внутрифирменных и рыночных процессов создают предпосыки для более серьезного применения таких функций управления, как планирование воспроизводственных процессов в организационной структуре хозяйства и прогнозирование производственного потенциала предприятия на перспективу с помощью экономико-математических методов.

Становление рыночных отношений в АПК России и предъявляемые требования к процессу планирования на предприятиях предусматривают объективную необходимость внедрения наукоемкой интенсивной технологии управления в отрасль птицеводства, характеризующуюся, во-первых, развитием математического аппарата экономического анализа и методов его применения для повышения обоснованности принимаемых управленческих решений, во-вторых, прогрессивной организацией технологических процессов производства в результате использования экономико-математического моделирования.

Создание научно-обоснованной системы управления процессом кален-дар но го планирования оптимальной производственно-экономической, деятель-

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ|

биьлиотека I

ности птицеводческого предприятия в условиях значительного колебания цен на ресурсы и крайней необходимости оперативного реагирования на неустойчивую рыночную конъюнктуру является актуальной задачей развития промышленного птицеводства.

Вышеизложенное предопределило выбор темы диссертационной работы и научный поиск исследования.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка подходов для дальнейшего совершенствования экономико-математических методов календарного планирования оптимальной производственной программы предприятий промышленного птицеводства.

Исходя из поставленной цели, в диссертационном исследовании необходимо решить следующие основные задачи:

Х изучить особенности воспроизводственного процесса, организационно-экономические аспекты управления технологией производства и методы, применяемые для целей планирования экономической деятельности на птицеводческом предприятии;

Х разработать методические рекомендации по формированию системы оптимального календарно-объемного планирования на предприятиях птицеперерабатывающей промышленности;

Х построить оптимизационную экономико-математическую модель календарного планирования производственной программы для предприятий птицеперерабатывающей промышленности;

Х разработать программное обеспечение для решения задачи планирования оптимальной производственной программы, применяя методы нелинейного и динамического программирования;

Х произвести моделирование календарного плана оптимальной производственной программы птицеводческого предприятия и оценить его экономическую эффективность;

Х разработать средства визуального представления развития во времени планируемых технологических процессов птицеперерабатывающего предприятия в зависимости от полученного решения экономико-математической модели.

Объектом исследования является воспроизводственная и организационно-управленческая структуры предприятия птицеперерабатывающей промышленности замкнутого производственного цикла.

Предметом исследования являются экономико-математические методы календарного планирования оптимальной производственно-экономической деятельности предприятия яичного направления птицеперерабатывающей промышленности.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили труды российских и зарубежных ученых, таких как А. Г. Аганбегян, Р. Белман, A.M. Гатаулин, Л.В. Канторович, B.C. Немчинов, В.В.

Подиновский, К.Г. Татевосов, В В. Царев и др. Научные разработки, изложенные в трудах этих авторов, посвящены проблемам интенсификации производственных процессов промышленных предприятий путем построения эффективной организационно-экономической системы управления на основе применения экономико-ориентированного математического аппарата.

Методологической основой диссертации является системный подход к исследованию интенсификации производства, к разработке оптимальных календарных планов технологии производства. Этот подход основан на всестороннем анализе экономико-математических приемов и методов научного обоснования оптимальной экономически эффективной технологии производства, учитывающей биотехнологические и экономические факторы.

При разработке рассматриваемых в диссертации проблем применялись методы системного анализа, научной абстракции, анализа и синтеза, экономико-математического моделирования, экспериментальный и расчетно-конструктивный методы, статистический и аналитический методы исследования. Совокупность использованных методов позволила системно и комплексно исследовать проблему.

Информационной базой диссертационного исследования послужили данные годовых отчетов и оперативная информация птицеводческих предприятий Приморского края (ООО Птицефабрика Уссурийская, ГУП Птицефабрика Надеждинская), материалы Государственного комитета статистики России, Министерства сельского хозяйства России и нормативно-справочные данные.

Существенные результаты исследования. К наиболее существенным результатам диссертационного исследования можно отнести следующие:

1. Разработана система взаимодействия процесса моделирования ка-лендарно-объемного плана производства с различными видами планирования в системе управления предприятием промышленного птицеводства.

2. Осуществлена оценка влияния длины производственного цикла использования птицы на эффективность работы предприятия птицеперерабатывающей промышленности в зависимости от яйценоскости, сохранности птицы и стоимости кормовых ресурсов.

3. Разработано программное обеспечение, позволяющее в масштабах реального производства осуществить решение задачи календарного планирования экономически эффективной производственно-технологической программы деятельности птицеводческого предприятия методами нелинейного и динамического программирования.

4. Программно реализована визуализация развития во времени техно -логических процессов производства продукции на птицефабрике яичного направления на основе информации об оптимальных сроках длительности технологических этапов.

Научная новизна. Научная новизна исследования заключается в дальнейшем совершенствовании методических и прикладных аспектов повышения эффективности календарного планирования производственно-экономической деятельности птицеводческого предприятия, содержащем следующие положения:

1. Разработана оптимизационная экономико-математическая модель календарного планирования производственно-технологической программы деятельности предприятий птицеперерабатывающей промышленности, в которой предложена целевая функция, включающая параметры, учитывающие цикличность производства и характеризующие интенсивность производственного процесса.

2. Предложен метод решения задачи календарного планирования деятельности птицеперерабатывающего предприятия на основе динамического программирования с учетом сезонных колебаний стоимости кормовых ресурсов.

3. Разработан метод декомпозиции задачи календарного планирования деятельности птицефабрики на независимые производственные процессы для решения проблемы размерности соответствующей задачи динамического программирования.

Теоретическая и практическая значимость работы. Обобщены и научно обоснованы основные факторы интенсификации птицеводства, усовершенствованы экономико-математические методы повышения обоснованности управленческих решений на птицеводческом предприятии. Разработаны рекомендации по применению экономико-математических методов эффективного планирования оптимальной производственной программы птицеводческих предприятий яичного направления.

Практическая значимость работы заключается в возможности широкомасштабного использования разработанной экономико-математической модели и методов решения задачи календарного планирования производственной программы в целях экономического стимулирования повышения производства птицеводческой продукции и достижения наиболее высокого уровня рентабельности птицеводческих хозяйств. Кроме того, практическая ценность работы состоит в возможности применения разработанного программного обеспечения для формирования оптимального календарно-объемного плана производственно-экономической деятельности предприятия и визуального отображения взаимодействия технологических процессов на основе полученного решения.

Апробация работы. Основные результаты исследования применялись в оперативной работе планово-экономической службы ООО Птицефабрика Уссурийская, а также были использованы при подготовке рекомендаций по дальнейшему развитию ГУП Птицефабрика Надеждинская, что подтверждено актами внедрения результатов исследования, и докладывались на научно-практических конференциях: VI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Интелектуальный потенциал ВУЗов - на развитие

Дальневосточного региона России (г. Владивосток, 2004 г.), V Всероссийская научно-техническая конференция Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий (г. Улан-Удэ, 2004 г.), Международная научная конференции Российский Дальний Восток и страны АТР: экономический рост и интеграционные процессы (г. Владивосток, 2004 г.).

Публикации: по теме диссертационного исследования опубликовано 8 работ, общим объемом 2,2 пл.

Структура диссертационного исследования. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (109 наименований) и 5 приложений. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 33 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи исследования, определены объект, предмет и методы исследования, раскрываются научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе - Место задачи календарного планирования в системе планирования производственно-экономической деятельности на предприятиях промышленного птицеводства рассмотрено текущее состояние птицеперерабатывающей промышленности агропромышленного комплекса России и дано определение процессу календарного планирования как одной из функций управления современным птицеводческим предприятием.

На основе анализа зарубежной и отечественной практики хозяйствования и научных исследований в области планирования производства сделан вывод о том, что, несмотря на значительный провал в области исследования методов планирования производственных процессов в промышленном птицеводстве, вызванный ликвидацией объединяющих отраслевых структур (Птицепрома, его региональных отделений) и переходом научно-производственных исследований с отраслевого уровня на уровень хозяйствующих субъектов, - рыночные механизмы регулирования экономики не отвергают идею планирования. Скорее, наоборот, в условиях нестабильности рыночной конъюнктуры, обусловленной динамизмом внешней среды, в которой работают предприятия, место и роль планирования возрастают.

Диссертантом показано, что в силу ограниченности государственных ресурсов ждать принципиальной поддержки государством развития отрасли не приходится. Одним из основных способов увеличения эффективности производства является внедрение в практику хозяйствования научно обоснованных планов, методик их составления и привлечение соответствующих оптимизационных математических моделей с применением средств вычислительной техники.

В ходе изучения технологических особенностей объекта исследования выявлены и описаны сложности и недостатки, возникающие в процессе кален-

дарного планирования хозяйственной деятельности птицеводческого предприятия:

Х процесс планирования слабо автоматизирован ввиду незначительного использования средств вычислительной техники и квалифицированного кадрового состава;

Х поскольку процесс планирования предполагает использование большого объема нормативно-справочной информации, изменение величины какого-либо норматива ведет к необходимости корректировки всего производственного плана на весь период планирования, что при так называемом планировании вручную приводит к затратам времени экономиста-плановика, сопоставимым с разработкой с нуля нового плана;

Х планирование производственной программы, опирающееся на проблему оптимальной загрузки оборудования, осуществляется исходя из условия циклического развития поголовья птицы с одинаковой длиной производственного цикла для различных производственных линий (под производственной линией будем понимать зал с установленным оборудованием для содержания од-новозрастной партии поголовья кур-несушек). Длина производственного цикла зачастую определяется нормативным сроком эксплуатации птицы, рекомендуемым племенным заводом-поставщиком используемого кросса птицы, либо нормативами содержания, разрабатываемыми специализированными НИИ, без учета особенностей промышленного птицеводства в конкретном регионе и структуры себестоимости готовой продукции конкретного предприятия;

Х сезонные изменения в спросе на реализуемую продукцию вызывают у руководителя предприятия интуитивное желание оптимизировать календарные планы деятельности предприятия и, зачастую, становятся проблемой зоотехнической службы при планировании технологических графиков производства. Зоотехническая служба не дожна заниматься составлением календарного плана технологии производства без тесного взаимодействия с планово-экономическими службами, поскольку не может правильно оценить взаимосвязи и зависимости экономических процессов и явлений, а также получаемый по результатам планирования конечный финансовый результат.

По мнению автора диссертационного исследования, необходимо уделить больше внимания задачам расчета длительности производственного цикла и календарного планирования эффективной производственно-экономической деятельности птицеводческого предприятия, используя основные принципы задач календарно-операционного и календарно-объемного планирования. Эти задачи были подробно изучены и научно обоснованы применительно к области машиностроительной промышленности в работах Файногольда М.Л., Царева В.В. и Рабиновича М.Г., Татевосова К.Г.

Также в первой главе сделан вывод о необходимости разработки новой системы календарного планирования оптимальной производственной программы птицеводческого предприятия на основе использования оптимизационной

экономико-математической модели, применение которой позволит значительно повысить эффективность использования производственных фондов.

Во второй главе - Разработка экономико-математических методов календарного планирования производственно-экономической программы птицеводческого предприятия предложена методика оптимального календарного планирования производственных процессов, описана разработанная экономико-математическая модель календарного планирования производства, определены методы ее решения на основе динамического программирования и сделан один из основных выводов исследования - процесс загрузки оборудования носит циклический характер, но длина периода эксплуатации производственной линии не является величиной постоянной для каждого цикла производства.

Разработана схема взаимосвязи календарно-объемного плана производства с различными видами планов системы управления предприятием (см. рис. 1).

Рис. 1. Взаимосвязь календарно-объемного плана производства с различными видами планов системы управления предприятием.

Руководствуясь информацией о ключевых этапах технологического процесса и об особенностях формирования потока денежных средств и финансового результата на предприятиях промышленного птицеводства, сформулирована

задача построения оптимальной производственной программы на основании предложенной методики календарно-объемного планирования.

Пусть задано птицеводческое предприятие замкнутого цикла, в распоряжении которого имеются следующие производственные мощности: птичники для содержания кур-несушек родительского стада, инкубаторий, птичники для содержания ремонтного молодняка промышленного стада и птичники промышленной зоны для содержания кур-несушек промышленного стада. Необходимо разработать экономико-математическую модель (ЭММ) задачи формирования оптимального календарного плана производственной программы предприятия, удовлетворяющую совокупности сформулированных требований. Одновременно экономико-математическая модель дожна учитывать технико-технологические и экономико-организационные особенности объекта моделирования.

Горизонт планирования рассматриваемой задачи обозначен переменной Ьм. В пределах горизонта планирования каждому технологическому циклу

присвоен порядковый номер j (у = 1,я). При этом жизненный цикл технологической линии разбит на произвольное количество временных этапов, в том числе с неравномерной длительностью каждого этапа. Каждому этапу в пределах одного технологического цикла ш-й (м' = 1,Л) производственной линии поставлено в соответствие значение целочисленной переменной состояния г/1". Переменная состояния г/* принимает два значения: ноль или лединица. Значение л1 выступает в качестве характеристики того, что данный этап технологического цикла дожен планироваться к выпонению в соответствующий период, а значение О Ч не дожен планироваться к выпонению по причине его экономической нецелесообразности. Обозначим искомый план Ъ - множеством целочисленных переменных

Экономико-математическая модель календарного планирования производственной программы на основе формализованного взаимодействия технико-экономических параметров деятельности птицеводческого предприятия записывается следующим образом.

Найти план X Ч -г/1*удовлетворяющий следующим условиям:

1, тонируется исптьзоеяние шшыв 1-м геридеу-гощжпа и>-й линии

О, нетатфуется испапъзоемиетиамл в /-м герюдеу-гоижла м>-й линии

.....гГ.....*:)= гГ:

,/=цчУ=1чл=№ (1)

- функция управления, значение которой обозначает количество запланированных к выпонению этапов для каждого технологического цикла использования производственной линии для содержания промышленного поголовья кур-несушек в пределах горизонта планирования;

г/1"= м-1; у = 1,и;м- = ; (3)

- ограничение задает логически последовательную смену этапов технологического цикла;

лй^Т; (4)

- ограничение задает последовательную смену технологических циклов, не допуская нерегламентированные перерывы (пропуски технологических циклов) в работе производственных мощностей;

М И '=1 г

- уравнение, определяющее общую продожительность п циклов производственного процесса \-й производственной линии;

С^-Д/;; (7)

- уравнение, определяющее объем времени высвобождаемого в результате оптимизационного процесса дня \-й производственной линии;

О 21" > г"

Чищпщт! С/ (*/ ))Н ^ , = 0,т-1,

- уравнение, определяющее необходимое количество инкубируемого яйца в 1-м периоде дня \-й производственной линии;

/=0'и; (9)

- ограничение на количество инкубируемого яйца в 1-м периоде, обусловленное мощностью инкубатория; ^

- уравнение, определяющее объем производства яйца в 1-м периоде л'-й производственной линией:

т'" > т*"

,/-О.м-1; (И)

- уравнение, определяющее количество забитой птицы в 1-м периоде для л-й производственной линии;

- ограничение на количество забитой птицы в 1-м периоде, обусловленное мощностью цеха забоя;

у^П'П*?))=^гсг ; (п)

- уравнение, определяющее объем производства мяса птицы в /-м периоде с производственной линии;

"Г+у^ОГ^-рЛ, О(")

- уравнение, определяющее валовую выручку от реализации продукции в 1-М периоде .-го технологического цикла w-й производственной линии в зависимости от функции яйценоскости курицы-несушки и от функции сохранности поголовья птицы

-уравнение, определяющее объем затрат на содержание поголовья птицы, понесенных в 1-м периоде -го технологического цикла w-й производственной линией.

При этом достигается максимум целевой функции: т = УУУ Х *ГУХ(! + %->пах,

].\ I.О л.1

где Ь - максимальный объем валовой прибыли, полученный за период планирования

2- искомый план, множество целочисленных переменных 2= .г/"]; д" Ч количество суточного молодняка, полученного на выращивание зоной ремонтного молодняка для w-й производственной линии;

- константа, обозначающая среднюю массу одной тушки в убой-

ном весе;

9мбол/ -пропускная способность оборудования цеха забоя в 1-м периоде}-го цикла;

Ршча! и РлаЛ'- цены за единицу готовой продукции д-го вида из производимого ассортимента, в ьй период производственного цикла;

('/"(г/*)) - функция яйценоскости промышленного стада на ьм этапе.]'-го

цикла в момент времени в зависимости от сроков

использования птицы в рамках технологического цикла;

^'/"(г/*)) - функция сохранности птицы на протяжении ее жизненного цикла (выращивание ремонтного молодняка, промышленная эксплуатация);

л(//"(г/")) - функция потребления кормов птицей по этапам периода ее выращивания и промышленного использования;

Отак^чив количество яйца, которое необходимо проинкубировать для заселения ш-го зала для содержания кур-несушек промышленного стада;

Чшиубшорш! - производственные мощности инкубатория в 1-м периоде по инкубации яйца;

С(" - объемом постоянных затрат, приходящихся на рассматриваемую технологическую линию на протяжении /-го этапа;

Сяпта0- затраты на запуск производственной линии;

Д/^ - экономия времени в результате оптимизации производственного процесса с помощью оптимизационной модели (см. рис. 2);

1Д/* - общая продожительность п циклов производственного процесса; продожительность технологического перерыва между выселением и заселением производственного помещения для содержания кур-несушек промышленного стада;

Ь/ - продожительность .-го периода .-го технологического цикла.

Для установления длины производственного цикла каждой производственной линии, нормативные сроки использования птицы следует корректировать либо в сторону увеличения (см. рис.2), либо в сторону их сокращения, предварительно осуществив соответствующие экономико-математические расчеты.

Ьд - период профилактического ni.pcpi.iiui

Рис. 2. График сдвига производственных циклов в пределах горизонта планирования в зависимости от их оптимальной длительности

Для сокращения размерности решаемой задачи необходимо произвести декомпозицию объекта моделирования путем рассмотрения каждой отдельной единицы производственных фондов основного производства как независимого объекта моделирования. Этот метод может быть применим в силу того, что функционирование каждого отдельного зала для содержания кур-несушек промышленного стада и ремонтного молодняка осуществляется абсолютно независимо друг от друга. Такой подход упрощает нахождение оптимального календарного плана замены кур-несушек для конкретной производственной линии и соответствующее планирование технологических процессов вспомогательного производства.

Календарно-объемное планирование производственной программы дожно быть осуществлено для цехов основного производства, то есть для птичников, в которых содержатся куры-несушки промышленного стада. Затем на основании оптимальной технологической карты-графика работы цехов промышленной зоны, составляются карты-графики работы цехов для содержания ремонтного молодняка птицы, графики закладок племенного яйца в инкубаторий и так далее.

На следующем этапе формирования календарно-объемного производственного плана полученные в результате моделирования оптимальные календарные планы для каждой производственной линии дожны быть вновь собраны воедино в общий календарный план производственного процесса. Таким образом завершается этап композиции конечного решения предложенной экономико-математической модели. Далее рассчитывается производственный план и на его основе осуществляется финансовое планирование в соответствии с предложенной методикой.

Очередным шагом по сокращению размерности решаемой задачи стало введение допонительного понятия Ч зоны неопределенности принятия решения о сроках забоя птицы в планируемой технологии производства. Под зоной неопределенности (см. рис. 3) понимается период времени технологического цикла, с момента начала которого решение об экономической целесообразности забоя птицы в любой из последующих этапов цикла может быть принято с большой вероятностью. Тот период технологического цикла, который не входит в зону неопределенности, считаем постоянным по длительности и величине достигнутых к его завершению экономических параметров: по объему затрат на выращивание и содержание технологической линии, объему произведенной продукции и выручке от ее реализации, а следовательно и финансовому результату периода - величине накопленной валовой прибыли.

Наиболее гибкие возможности решения ЭММ задачи оптимального ка-лендарно-объемного планирования предоставляет метод динамического программирования (ДП), поскольку зачастую, необходимо учитывать изменение параметров деятельности птицефабрики в режиме реального времени.

Рис. 3. Зона неопределенности, в пределах которой принимается решение о

замене промышленного стада несушек В соответствии с принципами динамического программирования процесс нахождения оптимальных параметров системы обладает тем свойством, что каким бы ни было решение, принятое на последнем шаге и состояние процесса перед последним шагом, предыдущие решения дожны составлять оптимальное относительно этого состояния поведение. В более общей форме это свойство описывается рекуррентным уравнением Белмана, связывающим функцию Белмана на каждом шаге с функцией Белмана, вычисленной на предыдущем шаге: Д/) = шах гД^) + м(/'((,Хк))],

где 1- переменная состояния системы на -ом шаге;

Хк - переменная управления на к-ом шаге приносит результат гк(1,хк) и переводит систему в некоторое новое состояние

Для каждого возможного состояния На к-ам шаге среди всех возможных управлений выбирается оптимальное управление такое, чтобы результат, который достигается за шаги с к-го по А-ый оказася оптимальным (см. рис. 4). Числовая характеристика этого результата и называется функцией Белмана ((). Эта функция зависит от номера шага к и состояния t системы, которое она принимает на этом шаге. При этом состояние системы / может принимать значение соответствующее либо порядковому номеру состояния, либо временной характеристике производственной линии, например, срок использования с момента ввода в эксплуатацию, либо возраст птицы с даты вывода. Причем переходу из одного состояния системы в другое (назовем такой переход этапом производственного цикла), можем поставить в соответствие определенный период времени Ь1 (длина этапа производственного цикла). Поскольку заселение зоны содержания кур-несушек промышленного стада ремонтным молодняком производят после профилактического ремонта зоны, то отсчет возраста птицы,

начиная с которого считаем, что она условно занимает производственную линию, будем вести с момента начала профилактического ремонта и обозначим возраст птицы в этот момент . В дальнейших рассуждениях в случае зависимости какой-либо величины от состояния t системы на шаге k, либо от срока эксплуатации системы, Ч можем вычислить возраст производственной линии в

состоянии t на шаге к путем суммирования tДmda+ Ц Х

Элементами экономико-математической модели динамического программирования для решаемой задачи являются:

1. Шаг к представляется порядковым номером принятого в модели дискрета времени k, к = 1,2,...,h.

2. Вариантами решения на к-м шаге (то есть для к-го периода времени) являются альтернативы: продожить эксплуатацию или заменить механизм в начале к-го периода времени.

3. Состоянием на к-м шаге является срок эксплуатации t (возраст) производственной линии к началу к-го периода времени.

Пусть Lk(l)- максимальная прибыль, получаемая за периоды времени от к до h при условии, что в начале к-то периода имеется механизм в возрасте t.

Для решения поставленной ЭММ задачи запишем уравнение Белмана в терминах рассматриваемой задачи:

(a(t) -/(/)++1),если эксплуатировать пром стадо кур-несушек 1 ^ ^ |о(0) -/(0)+1ч.,(1),если заменить пром стадо кур-несушек }'

где t - переменная состояния модели на -ом шаге (f=fl,..., t^)-,

a(t) - валовая выручка от эксплуатации производственной линии в воз-

расте tmba+Ybj, на k-ом шаге;

f(t) - затраты на обслуживание поголовья птицы (затраты на содержание

птицы, зарплата обслуживающего персонала и т д.) в этапе t, на k-ом шаге;

а(0) - валовая выручка в нулевом состоянии технологического цикла (период запуска системы);

f(0) - стоимость замены промышленного стада (содержание родительского стада кур-несушек, инкубация яйца, выращивание молодняка) в нулевом состоянии технологического цикла;

Lh(t)- максимальная прибыль, получаемая за периоды от k до й.

После того, как функция Белмана и соответствующие оптимальные управления найдены для всех шагов, производится второй этап решения задачи, который называется безусловной оптимизацией. Пользуясь тем, что на первом шаге (к=1) состояние системы нам известно - это ее начальное состояние t=0-можно найти оптимальный результат за все h шагов, следовательно, имеем значение функции и, кроме того, оптимальное управление на первом шаге

(сохранить или заменить технологическую линию), которое этот результат доставляет. После применения этого управления определяем возраст (состояние /) технологической линии к началу второго шага. Для нового состояния 1, пользуясь результатами, полученными на этапе условной оптимизации, найдем оптимальное управление на втором шаге и так вплоть до А-го шага.

Таким образом, на этапе безусловной оптимизации формируется оптимальный календарный план проведения технологических операций (сроки забоя птицы, перевода птицы в промышленную зону, сроки вывода суточного молодняка и т.д.) в заданной перспективе Ъы.

Далее в ходе исследования построена модель задачи динамического программирования в виде граф-схемы принятия управленческого решения (см. рис.4). Оригинальность предложенной граф-схемы с неравномерным шагом выражается в специфическом переходе на этапе замены производственной линии: происходит переход не на следующий относительно текущего шаг, а со смещением на соответствующее длине этапа замены количество шагов.

Рис. 4. Фрагмент граф-схемы модели динамического программирования с расчетными данными для решения задачи календарного планирования одной производственной линии

Для дальнейшего приближения разрабатываемой модели к реальному экономическому объекту возникла необходимость усложнения модели путем

учета в расчетах сезонных колебаний закупочной цены кормосмеси. Сезонные изменения стоимости кормосмеси заданы путем введения в модель календаря и функциональной зависимости цены от месяца года. Числовые данные колебаний цены на зерновые составляющие кормосмеси были взяты из открытых источников статистической информации: Госкомстата России и Министерства сельского хозяйства России. Введение в модель сезонных колебаний цен на кормовые составляющие, доля которых в структуре себестоимости достигает 80 %, был получен совсем не тривиальный результат решения задачи составления оптимального календарно-объемного плана. В результате построения оптимального плана с учетом сезонных колебаний стоимости кормов сроки замены производственной линии на протяжении нескольких циклов ее эксплуатации имеют не равномерный характер: в зависимости от исходных параметров модели сроки замены линии по циклам могут иметь пилообразный характер с колебаниями по амплитуде длительности использования.

Достоинство предложенного подхода получения оптимального календарного плана технологических процессов заключается в фактической программной реализации математической модели. В случае изменения внешних условий 'хозяйствования экономического субъекта (изменение рыночных цен на ресурсы, готовую продукцию), производится автоматический перерасчет календарного плана с текущего состояния объекта моделирования, производится так называемое отслеживание плана и его актуализация.

Так же необходимо отметить, что один из основных результатов при создании рассматриваемой математической модели экономического процесса функционирования птицефабрики, состоит не только в получении конкретных чисел или решений, но и в определении самой структуры решения и общих принципов оптимального поведения экономического объекта в заданных условиях.

В третьей главе - Апробация методики при создании догосрочного производственно-экономического плана деятельности предприятия - ООО Птицефабрика Уссурийская на основе предложенной методики получения оптимального календарно-объемного плана производственной деятельности предприятия была сформирована производственная программа птицеводческого предприятия 0 0 0 Птицефабрика Уссурийская сроком на 4,5 года.

В результате расчета оптимального календарно-объемного плана в рамках заданного горизонта планирования по предложенной методике для каждой производственной линии был получен календарный план с датами завершения технологических циклов и датами вывода ремонтного молодняка промышленного стада кур-несушек (см. таблица 1). На основе полученного графика загрузки производственных линий был составлен производственно-финансовый план развития предприятия в период с июля 2004 года по декабрь 2008 грда.

На основании оптимальных календарных планов возобновления производственных мощностей предприятия сформирована сводная производственная

программа развития предприятия, включающая планы потребления материальных ресурсов (кормов, электроэнергии, воды и других ресурсов), технологические карты движения поголовья птицы в течение планового периода, сводный производственно-финансовый план с информацией о движении материальных ресурсов предприятия и денежных средств по периодам.

Таблица 1

Оптимальный календарный план замены четырех циклов производственных линий птицефабрики

Анализ себестоимости готовой продукции по годам в базовом варианте плана и варианте с оптимизированным календарно-объемным планом показал следующее. Несмотря на то, что среднегодовая себестоимость яйца и мяса птицы по годам базового плана ниже себестоимости готовой продукции в соответствующие периоды оптимизированного варианта плана, средняя себестоимость продукции за весь период планирования оказалась меньше в оптимизированном варианте. Это объясняется тем, что в периоды неблагоприятной конъюнктуры рынка и в периоды с высокой стоимостью кормовых ресурсов система моделирования стремится сократить выпуск готовой продукции по высокой себестоимости путем перемещения производственной активности в более благоприятные периоды. Таким образом, в базовом варианте плана, в отличие от оптимизированного варианта, в определенные годы будет выпущено больше продукции с более высокой себестоимостью, и, наоборот, - сокращенный выпуск продукции в периоды с меньшей себестоимостью.

Рассчитаем для рассматриваемых вариантов планов показатель рентабельности, характеризующий доходность производственного капитала - рентабельность производственного капитала. Этот показатель определяется как отношение балансовой прибыли к среднегодовой стоимости основных средств и материальных оборотных фондов. Рентабельность производственного капитала находится по формуле:

м яаяшам р +

где Р-прибыль балансовая; Б- средняя стоимость основных фондов; Е-средние остатки материальных оборотных средств.

Рентабельность производственного капитала в оптимизированном варианте плана равна 19,73 %, а в базовом варианте плана 14,2%. Следовательно, рентабельность производственного капитала в оптимизированном плане на 5,53% выше, чем в базовом варианте плана. В относительном измерении объем полученной чистой прибыли в оптимизированном варианте плана на 43,7% больше чем в варианте без оптимизации (базовом).

Движение денежных средств по периодам планирования

Рис. 5 Динамика движения денежных средств по периодам планирования

Сравнивая потоки денежных средств в двух вариантах производственно-финансового плана, получим следующую информацию. При развитии технологических процессов по оптимальному календарно-объемному плану, на конец декабря 2008 года остатки предприятия на расчетных счетах в банках будет иметь около 60 мн. рублей, а при планировании технологии на основе базового варианта на конец декабря 2008 года предприятие аккумулирует 47,5 мн. рублей, что на 20,62% меньше чем в оптимизированном варианте плана. В целом динамика накопления денежных средств (cash flow) по периодам в оптимизированном и базовом вариантах плана приведена ниже (см. рис. 5).

. Недостаток оборотных средств летом 2005 года, вызванный необходимостью выращивания значительного количества ремонтного молодняка промышленного стада и отсутствием текущих накоплений денежных средств возможно устранить путем привлечения краткосрочных кредитов, поскольку к окончанию 2005 года предприятие может поностью расплатиться с кредиторами.

В ходе сравнения двух вариантов производственной программы развития предприятия (на основе оптимизации производственных процессов и без нее) показана значительная эффективность применения, методики планирования производственной программы в практике управления предприятием. Значительным преимуществом предлагаемой методики календарного планирования производственной программы предприятия является возможность оперативной корректировки стратегии управления предприятием в зависимости от сложившихся на текущий момент рыночных условий (цена реализации готовой продукции, стоимость кормовых ресурсов). Потребителю выходной информации системы моделирования предложен календарный план технологических, процессов и вся информационная база (финансово-экономические показатели развития предприятия) для принятия управленческих решений.

Рис. 6. Интерфейс программы визуализации решения задачи календарного планирования

Помимо решения задачи планирования оптимальной производственной программы Птицефабрики Уссурийской, разработана модель (см. рис. 6) визуального представления развития производственных процессов во времени на основе сформированного оптимального плана замены производственных линий.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В ходе исследования выявлено, что отрасль птицеводства, несмотря на трудности хозяйствования, связанные со значительным износом основных фондов и утратой системы восстановления племенной базы птицеводческих хозяйств, сохраняет значительные потенциальные резервы для расширенного воспроизводства и восстановления.

2. В ходе исследования обосновано, что для получения высоких результатов деятельности птицеводческого предприятия помимо зоотехнического и ветеринарного влияния на производственные процессы необходимо применение предлагаемых в данной работе методов экономико-математического моделирования оптимальных календарных планов производства, способных значительно увеличить эффективность принимаемых управленческих решений.

3. По результатам исследования выявлено, что процесс загрузки оборудования носит циклический характер, но длина периода эксплуатации производственной линии не является величиной постоянной для каждого цикла производства. При формировании календарно-объемных планов производства необходимо учитывать влияние внешних факторов (таких как сезонное изменение рыночных цен компонентов кормосмеси и цен реализации яйца) на оптимальные сроки использования поголовья кур-несушек промышленного стада.

4. Сделан вывод о том, что от степени обоснованности календарно-плановых нормативов (срок эксплуатации поголовья, срок перевода ремонтного молодняка в цех промышленного стада кур-несушек и другие) во многом зависят сбалансированность и реальный жизненный цикл календарных планов работы цехов, а, следовательно, равномерность и обшая эффективность основного и вспомогательного производств.

5. Разработана система взаимодействия процесса моделирования ка-лендарно-объемного плана производства с различными видами планирования в системе управления предприятием промышленного птицеводства.

6. Разработана оптимизационная ЭММ календарного планирования производственно-экономической программы деятельности предприятий птицеперерабатывающей промышленности.

7. - Создан комплекс программных средств, позволяющий осуществлять планирование оптимальной производственно-экономической программы развития предприятия в масштабах реального производства на основе разработанной экономико-математической модели и визуально отображать взаимодействие технологических процессов на основе полученного решения задачи.

8. Руководителям предприятий птицеводческой отрасли предложена апробированная методика календарного планирования производственно-экономической деятельности хозяйства, способная значительно увеличить эффективность использования производственных мощностей и сократить риски, связанные с принятием нерациональных управленческих решений.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Юдин П.В. Применение метода динамического программирования ддля решения задачи календарного планирования производственной программы птицеводческого предприятия // Веста. ДВГАЭУ. №4(32). 2004.

2. Юдин П.В., Мартышенко С.Н. Моделирование оптимальной производственной программы птицеводческого предприятия // Материалы V Всероссийской научно-техн. конф. Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий. Ч Улан-Удэ: изд-во ВСГТУ, 2004.

3. Юдин П.В. Определение необходимости и потребности в разработке новых методов планирования производственно-экономической программы развития птицеводческого предприятия // Материалы VI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Интелектуальный потенциал ВУЗов - на развитие Дальневосточного региона России: Кн.2. 4.2. Ч Владивосток: изд-вс ВГУЭС, 2004.

4. Юдин П.В. Построение оптимизационной математической модели планирования производственно-экономической деятельности птицеводческого предприятия // Материалы VI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Интелектуальный потенциал ВУЗов - на развитие Дальневосточного региона России: Кн.2.Ч.2. Ч Владивосток: изд-во ВГУЭС, 2004.

5. Юдин П.В., Чернояров С.А. Разработка средств визуального представления динамических моделей // Материалы VI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Интелектуальный потенциал ВУЗов -на развитие Дальневосточного региона России: Кн.1. Ч Владивосток: изд-во ВГУЭС, 2004.

6. Юдин П.В. Моделирование программы экономического роста ООО Птицефабрика Уссурийская // Материалы международной научной конференции Российский Дальний Восток и страны АТР: экономический рост и интеграционные процессы. Ч Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2004.

7. Yudin P.V. BCG's growth-share grid in strategic planning: about international practice and experience of SFC "Systema" // Материалы II международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Высокие интелектуальные технологии развития профессионального образования и науки: Кн.2. Ч Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2000.

8. Юдин П.В., Еберзина Н.Л. и др. Информационные математико-статистические методы маркетинговых исследований // Материалы I международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Экономика российского Приморья. Ч Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 1999.

Юдин Павел Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ

МЕТОДОВ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПТИЦЕВОДСТВА

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Подписано в печать 16.11.04 Формат 60x84 у16 -Усл.печ.л. 1,39 Уч.-издл. 1.1. Тираж 100 экз. Заказ № ^Я?

Издательство Тихоокеанского государственного экономического университета Участок оперативной полиграфии ТГЭУ 690950, Владивосток, Океанский проспект, 19

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Юдин, Павел Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Место задачи календарного планирования в системе планирования производственно-экономической деятельности на предприятиях промышленного птицеводства.;.

1.1. Ретроспективный анализ развития отрасли птицеводства аграрно-промышленного комплекса России.

1.2. Анализ особенностей планирования производственно-экономической деятельности на предприятиях птицеперерабатывающей отрасли промышленности.

1.3. Характеристика задач планирования на птицефабрике яичного направления в новых экономических условиях.

ГЛАВА 2. Разработка экономико-математических методов календарного планирования производственно-экономической программы птицеводческого предприятия.

2.1. Построение системы оптимального календарно-объемного планирования производства.

2.2. Выбор и исследование количественных и качественных показателей экономико-математической модели календарного планирования производственно-экономической деятельности птицеводческого предприятия.

2.3. Оптимизационная модель календарного планирования производственно-экономической деятельности птицеводческого предприятия.

2.4. Решение задачи календарного планирования оптимальной производственной программы методом динамического программирования.

ГЛАВА 3. Апробация методики при создании догосрочного производственно-экономического плана деятельности предприятия - ООО Птицефабрика Уссурийская.

3.1. Моделирование оптимальной производственной программы развития предприятия ООО Птицефабрика Уссурийская.

3.2. Оценка эффективности внедрения результатов исследования в ООО Птицефабрика Уссурийская.

3.3. Визуализация модели динамического программирования на примере ООО Птицефабрика Уссурийская.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Совершенствование экономико-математических методов календарного планирования производства на предприятиях промышленного птицеводства"

Актуальность проблемы.

Птицеводческая отрасль является важной составляющей частью агропромышленного комплекса (АПК) России, в котором в настоящее время функционирует более 1500 различных открытых и закрытых обществ, частных и государственных предприятий по производству яиц и диетического мяса птицы.

Значительный спад производства в птицеводстве, сопровождавшийся системным кризисом всей отрасли, и самоустранение государства от решения накопившихся проблем негативно сказались на научном интересе исследователей к этой отрасли в последнее десятилетие.

Современный этап развития АПК России характеризуется становлением рыночных отношений, проявлением инициативы и предприимчивости руководителей и специалистов, развитием конкуренции между предприятиями отрасли и возросшей потребностью повышения эффективности производства.

Развитие отрасли птицеводства в условиях рынка придает особую значимость новому научному осмыслению экономических и организационно-управленческих проблем деятельности птицеводческого предприятия и поиску их практического решения в интенсификации технологии производства и совершенствовании методов ее оптимального планирования. Комплексное управление процессами календарного планирования оптимальной производственно-экономической деятельности предприятия с применением экономико-математических методов составляет основу успешного развития системы индустриального птицеводства в современных экономических условиях.

Функция планирования является традиционной для большинства существующих предприятий промышленного птицеводства. Но имеющийся опыт планирования относится, в основном, к периоду централизованно управляемой экономики, когда планирование на предприятиях отражало плановую деятельность на центральном и отраслевом уровнях. В результате ликвидации системы директивного управления экономикой центр тяжести планово-организационной работы переместися с государственно-отраслевого уровня на уровень предприятий.

В таких условиях при принятии управленческих решений для руководителя предприятия первостепенное значение приобретает умение самостоятельно анализировать и предвидеть. Сложность и подвижность внутрифирменных и рыночных процессов создают предпосыки для более серьезного применения таких функций управления, как планирование воспроизводственных процессов в организационной структуре хозяйства и прогнозирование производственного потенциала предприятия на перспективу с помощью экономико-математических методов.

В современных условиях хозяйствования к планированию производственно-экономической деятельности на предприятиях промышленного птицеводства предъявляется ряд требований:

Х планирование дожно осуществляться максимально быстро и с минимальными затратами;

Х в процессах планирования дожна быть предусмотрена возможность оперативной корректировки плана при изменении цен на ресурсы и технологии, используемые в ходе производства, цен на готовую продукцию и т.д.;

Х при календарном планировании технологии производства необходимо учитывать особенности ритмичного и непрерывного производственного процесса на птицеводческих предприятиях, затрудняющие оптимизацию технологии производства будущих периодов и прогнозирование финансовых результатов.

Становление рыночных отношений в АПК России и предъявляемые требования к процессу планирования на предприятиях предусматривают объективную необходимость внедрения наукоемкой интенсивной технологии управления в отрасль птицеводства, характеризующуюся, во-первых, развитием математического аппарата экономического анализа и методов его применения для повышения обоснованности принимаемых управленческих решений, во-вторых, прогрессивной организацией технологических процессов производства в результате использования экономико-математического моделирования.

Создание научно-обоснованной системы управления процессом календарного планирования оптимальной производственно-экономической деятельности птицеводческого предприятия в условиях значительного колебания цен на ресурсы и крайней необходимости оперативного реагирования на неустойчивую рыночную конъюнктуру является актуальной задачей развития промышленного птицеводства.

Вышеизложенное предопределило выбор темы диссертационной работы и научный поиск исследования.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка подходов для дальнейшего совершенствования экономико-математических методов календарного планирования оптимальной производственной программы предприятий промышленного птицеводства, в результате испонения которой эксплуатация производственных мощностей осуществляется максимально эффективно.