Экономические механизмы и инструменты эффективного функционирования и развития морского транспортного флота

Вид материала

Автореферат диссертации

Содержание На первом уровне

Подобный материал:

• Реферат по Теме: " Тенденции развития Военно-Морского Флота", 274.3kb.
• Правила техники безопасности на судах морского флота рд 31. 81. 10-91, 2289.9kb.
• Правила техники безопасности на судах морского флота (рд 31. 81. 10-75); Извещение, 2189.07kb.
• «Перспективы развития Мурманского транспортного узла», 92.07kb.
• Правила перевозки контейнеров морским транспортом утверждены, 325.57kb.
• Анкета представление музея истории военно-морского флота моу «сош №29 имени Д. Б. Мурачева, 136.86kb.
• [26/01/2009]     Атомная энергетика для подводного флота, 254.55kb.
• 3. Свыходом настоящего Устава, Корабельный устав Военно-Морского Флота, введенный, 3889.58kb.
• Психология межгрупповой адаптации на кораблях военно-морского флота россии, 100.07kb.
• «Адмирал Флота Советского Союза Н. Г. Кузнецов. Курсом к Победе», 88.27kb.

на стадиях «Концепция» и «Основные направления». Целью разработки является создание методологического аппарата, позволяющего осуществлять оптимизационные расчеты на верхних иерархических уровнях, т.е. там, где формируется инвестиционная политика развития отрасли — определяются основные пропорции развития ее крупных структурных блоков: транспортного флота, портовых перегрузочных комплексов, судоремонтных предприятий, а также отбор наиболее эффективных крупных объектов нового строительства в условиях ресурсных ограничений. Процесс решения задачи представляет собой итеративную процедуру, конечной целью которой является согласование потребностей отрасли с ресурсными возможностями. В обобщенном виде эту сложную процедуру можно представить следующим образом.

Перед отраслью экономики «Морской транспорт» на прогнозируемый период поставлены задачи по обеспечению объемов перевозок грузов, объемам перевалки грузов в портах. Отрасль (Морфлот) определяет потребности в ресурсах для выполнения прогнозируемых показателей работы (необходимый транспортный флот, мощности перегрузочных комплексов в портах, объемы судоремонтных работ) с учетом возможностей использования имеющейся производственно-технической базы. И на следующем этапе потребности в развитии отрасли сопоставляются с возможностями выполнить заданные объемы работ, сообразуясь с объемами инвестиций и возможными источниками их поступления.

Таким образом, процесс распределения объемов капитальных вложений между основными производственными звеньями материально-технической базы морского транспорта – флотом, портами, судоремонтными предприятиями, а также между отдельными подразделениями в рамках каждого звена разорван и во времени и в пространстве.

Комплексное рассмотрение всех факторов требует формирования новой, специальной постановки задачи, в которой каждый объект рассматривается как элемент единой системы, а выбор варианта решения, относящегося к конкретному объекту, оценивается с позиций эффективности работы системы в целом.

Необходимость такой постановки задачи становится особенно актуальной в условиях, когда задаются ресурсные ограничения, в частности инвестиционные. В предлагаемом подходе предусматривается распределение капитальных вложений на двух уровнях – на уровне отрасли «Морской транспорт» в целом и на уровне подотрасли, например, «Морские порты». На первом уровне морские порты выступают как элемент системы «Морской транспорт», на втором – как самостоятельная система, элементами которой являются отдельные порты или перегрузочные комплексы.

На первом уровне решается задача определения общих пропорций развития основных звеньев материально-технической базы морского транспорта – флота, портов и судоремонтных предприятий (СРП) и распределения между ними выделяемых ресурсов.

Входной информацией для решения этой задачи является прогнозируемый объем работы морского транспорта Р_мт и размер выделяемых ресурсов R_mt, которые определяются как результат решения задач более высокого уровня на основе распределения общего объема перевозок и ресурсов между видами транспорта.

Результатом решения задачи первого уровня являются:

– потребность в приросте производственных мощностей портов ΔП_п, флота ΔП_ф и судоремонтных предприятий ΔП_р;

– коэффициенты использования производственных мощностей портов К^и_п, флота К^и_ф и судоремонтных предприятий К^и_p ;

– распределяемая часть ресурсов для портов R_п, флота R_ф и судоремонтных предприятий R_p.

На втором уровне решения задачи перечисленные выше звенья ПТБ морского транспорта рассматриваются отдельно как самостоятельные системы. Входной информацией для задачи второго уровня является величина R_п .

На этом уровне также следует учесть перечисленные выше виды эффектов (Э^Т,ВТ_МТ). Способы учета аналогичны способам учета в задаче первого уровня.

Результатом решения задачи второго уровня являются величины ΔП_Пi, К^И_Пi и R_Пi, которые характеризуют прирост производственной мощности отдельных портов, получаемый в результате нового строительства или реконструкции, коэффициенты использования производственной мощности и потребные ресурсы.

Теперь более подробно остановимся на решении задачи каждого уровня. Задача первого уровня может быть формализована следующим образом:

необходимо минимизировать функционал:


С = Э_Ф(П_ФО + ΔП_Ф) + Э_П(П_ПО + ΔП_П) + Эр(П_РО + ΔП_Р) +

+ Е_н(r ׳_Ф ΔП_ф + r ׳_п ΔП_П + r ׳_Р ΔП_Р) + Э^Т,ВТ_МТ (1)


при следующих ограничениях:


К^И_Ф(П_ФО + ΔП_Ф) ≤ Р_Ф , (2)

К^И_П(П_ПО + ΔП_П) ≤ Р_П , (3)

К^И_Р(П_РО + ΔП_Р) ≤ Р_Р , (4)

К^И_Ф ≤ f(К^И_П ; К^И_Р) , (5)

r^j_Ф ΔП_Ф + r^j_П ΔП_П + r^j_Р ΔП_Р ≤ L^j , j = 1, 2,…. (6)

ΔП_Ф ≥ 0; ΔП_П ≥ 0; ΔП_Р ≥ 0 , (7)


где Р_Ф, Р_П, Р_Р – объемы работ, прогнозируемые соответственно для флота (объем перевозок, млн. т), портов (объем погрузочно-разгрузочных работ, млн.т) и судоремонтных предприятий (тыс. руб.); П_ФО, П_ПО, П_РО – действующие производственные мощности соответственно для флота, портов и судоремонтных предприятий (размерность та же, что и для измерения объемов работы); ΔП_Ф, ΔП_П, ΔП_Р – прирост производственных мощностей в прогнозируемый период соответственно для флота, портов, судоремонтных предприятий; К^И_Ф, К^И_П, К^И_Р – коэффициенты использования производственных мощностей флота, портов и судоремонтных предприятий на последний год прогнозируемого периода; Эф, Эп, Эр – нормативы удельных текущих затрат для флота, портов и судоремонтных предприятий; r ^j_Ф, r^j_П, r ^j_Р – удельные затраты ресурса j-ro вида на единицу производственной мощности флота, портов и судоремонтных предприятий; Э^Т,ВТ_МТ – составляющая функционала, учитывающая ущерб (со знаком «плюс») или эффект (со знаком «минус») в смежных видах транспорта и во внетранспортной сфере; L_j – предельное значение ресурса j-гo вида.

Ключевым моментом формирования модели явля­ется отражение в ней функциональных связей между уровнями использования производственных мощностей флота, портов и судоремонтных заво­дов, проявляющихся в том, что производственные мощности флота, портов и судоремонтных предприятий обладают частичной взаимозаменяемостью (ограничение 5). Исследования данного направления подтверждают наличие хорошо просматриваемой статистической связи между коэффициентами К^И_Ф и К^И_П, подобная связь просматривается и для К^И_Р.

Ресурсным ограничением является ограничение (6). Задача имеет шесть неизвестных величин (ΔП_Ф, ΔП_п, ΔП_Р, К^И_Ф, К^И_П, К^И_Р ), четыре уравнения (1) – (4), одно неравенство (6). В том случае, если ограничение по ресурсам (6) «работа­ет», оно превращается в равенство. При «работающем» ограничении (6), прежде чем решать задачу (1) – (7), необходимо убедиться в том, что заданный лимит по ресурсам достаточен для выполнения задаваемого объема работы. В противном случае задача не будет иметь решения.

Выбор решения происходит среди группы вариантов, удовлетворяющих ресурсному ограничению (6), по критерию минимума суммарных текущих и единовременных затрат в целом по системе «Флот – порты – судоремонтные предприятия».

Коэффициенты использования производственной мощности флота К^И_Ф можно определить из уравнения (5), остальные параметры (ΔП_Ф, ΔП_П, ΔП_Р) – соответственно из уравнений (1), (2) и (3).

На следующем этапе, соответствующем второму уровню оптимизации, ресурсы, выделенные на систему (например «Порты»), распределяются между отдельными подразделениями: система портов морского бассейна; отдельные порты или перегрузочные комплексы.

Экономико-математическая модель второго уровня может быть сформулирована следующим образом.

Необходимо минимизировать функцию:


Ci = Э_ni(П⁰_Пi + ΔП_Пi) + Е^Рr ׳_Пi ΔП_Пi + C_Фi Т^ст_i + Э^Т,ВТ_ni (8)


при следующих ограничениях:


К^И_Пi (П⁰_Пi + ΔП_Пi) ≤ Р_пi, i = 1, 2, …, n; (9)


Т^ст_i ≤ f(К^И_Пi); (10)


ΔП_Пi ≥ 0, (11)


где i – номер подразделения (порта); n – количество подразделений (портов); T_j^ст – валовое стояночное время судов в i-м порту, тоннаже-сутки; C_фi – приведенные затраты по судам в расчете на одни тоннаже-сутки стояночного времени, (руб./судо-сутки); Е^Р – коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаемый в расчетах для второго уровня. Остальные обозначения для 1-го порта соответствуют аналогичным обозначениям, принятым для описания модели первого уровня.

Предлагаемые модели могут применяться для проведения многократных расчетов, связанных с учетом и последовательной корректировкой лимитов по ресурсам и объемам прогнозных заданий.

Любая судоходная компания планирует (прогнозирует) объем работы своего флота на предстоящий период (плановый грузооборот QL_п) как необходимое условие достижения своих целей. Возможности судоходной компании (провозная способность) оцениваются обычно по фактической провозной способности (возможному объему перевозок QL_ф) судов существующего состава флота. Соответственно рассогласование планового и действующего грузооборотов можно выразить соотношением:


∆QL = QL_п – QL_ф. (12)


В зависимости от значения ∆QL:


∆QL > 0, ∆QL = 0 или ∆QL < 0


выбирается стратегия планирования развития (изменения) транспортного флота судоходной компании.

Следует отметить, что выбор модели развития флота обусловлен не только величиной значения ∆QL, но и необходимостью обеспечения конкурентоспособности флота судоходной компании на рынке транспортных услуг. Поэтому, как правило, в одном периоде одновременно могут использоваться разные стратегии с различным сочетанием элементов соответствия той или иной стратегии (модели).

Всего можно выделить три стратегии развития (изменения) флота:

• Увеличения количества судов с теми же характеристиками.
  

• Пополнения флота новыми, более совершенными судами.
  
• Модернизация и повышение эффективности использования флота.
  

Для углубления анализа в соответствие с целями исследования соискателем предложено в качестве эксплуатационного показателя, отражающего ресурсы флота (его провозную способность) и эффективность их использования, очень близким по смыслу к производительности, использовать транспортный момент:

М = D_wVTŋ , (13)


где D_w – дедвейт флота, V – средняя скорость судов, Т – бюджет времени работы судов (365 суток – 8760 ч); ŋ – коэффициент использования транспортного момента флота.

Если провозную способность в (12) выразить через транспортный момент судов, то решение поставленной задачи с использованием всех трех моделей можно выразить в виде уравнения:


_{I J}

Σ η_iД_iV_i = Q_п – Σ η_jД_jV_j, (14)

^{i=1 j=1}

где I, J – общее количество судов соответственно нового пополнения и действующего флота; i – индекс судна нового пополнения; j – индекс судна действующего флота; Д_i, Д_j – чистая грузоподъемность судна нового пополнения и действующего флота; V_i, V_j – скорость судна нового пополнения и действующего флота; η_i, η_j – коэффициент использования транспортного момента судна нового пополнения и действующего флота.

Используя изложенные зависимости можно все три указанные выше модели стратегии развития флота представить аналитически в виде приращений (δ) к предшествующему периоду (0):

• Модель 1 – приращение количества судов:
  

I = I⁰ + δI; (15)

• Модель 2 – приращение грузоподъемности и скорости судов:
  

Д = Д⁰ + δД; V = V⁰ + δV; (16)

• Модель 3 – приращение коэффициента использования транспортного момента:
  

η = η⁰ + δη. (17)


Используя полученные модели можно с большей полнотой структурировать информацию о развитии морского транспортного флота судоходной компании.

Предложенный подход оценки стратегии развития флота может быть использован и при оценке вариантов пополнения флота на перспективу в сочетании с предложенной далее методикой оценки качеств судна нового пополнения.

Логическим завершением комплекса исследований, связанных с развитием флота судоходной компании, является систематизация подходов к выбору и анализу наиболее выгодных сочетаний параметров моделей пополнения флота. Выполнение этого этапа исследований предполагает системное описание алгоритмов выполнения экспертных оценок качеств судов и работы флота, а также решения оптимизационных задач, в которых целевая функция может принимать следующие экстремальные значения:

– минимум капитальных вложений при заданных размерах полезного эффекта;

– максимум прибыли при ограниченных объемах финансирования.

В формализованном виде решение такой оптимизационной задачи состоит в отыскании вектора:

X = {I, D_W, , V },

с целевой функцией:


max П(M_i) при K(M_i)  [K₀];

F(x)  ^{Mi M}

min K(M_i) при (M_i)  [₀].

^{Mi M}

Здесь обозначено: П(M_i) – годовая прибыль для i-ой модели M_i пополнения флота, которая представляет собой денежное выражение разности годового дохода Р(M_i) от эксплуатации судов и текущих затрат S(M_i), включающих расходы на топливо, зарплату экипажа, текущий ремонт и др.; К(M_i) – капитальные вложения при i-ой модели пополнения флота; (M_i) – срок окупаемости капиталовложений; M = {M_i} – множество моделей пополнения флота; [K₀] – размер допускаемых капиталовложений; [₀] – заданный размер полезного эффекта (например, установленный срок окупаемости капиталовложений).

Значение (M_i) можно определить по известному выражению:


(M_i) = K(M_i) / [P (M_i) – S(M_i)].


Общий подход к решению такой оптимизационной задачи определяется конкретной ситуацией.

По результатам оценки ситуации принимается решение о приемлемой модели пополнения флота. Если качества существующих судов удовлетворяют международному уровню, то флот целесообразно развивать за счет увеличения количества существующих судов – первая модель развития флота. Если суда существующего флота не удовлетворяют требованиям, то производят обновление флота за счет улучшения характеристик новых судов (D_W,  и V) – вторая и третья модели развития флота.

Для выполнения всех описанных выше процедур экспертной оценки судов и флота формируют массивы базы данных в виде упорядоченных множеств, которые постоянно обновляются по результатам мониторинга.

1. Значения качеств типовых судов существующего флота описываются матрицей:

А₁ = (P_ji)_n^m ,


где P_ji – значение j-ой группы i-ой характеристики качеств судна; m – количество групп; n – общее количество качеств.

2. Мировые уровни достижений показателей качества различных типов судов представляют в виде матрицы:

А₂ = (R_ji)_n^m ,


где R_ji – уровень значений j-ой группы i-ой характеристики качества судна.

3. Фактические значения показателей качества работы существующего флота задаются матрицей:

А₃ = (E_kq)_z^l ,


где E_kq – уровень значений k-го показателя качества работы существующего флота q-го типа судна; z – суммарное число показателей; l – суммарное количество типов судов существующего флота.

4. Массив данных требований мирового фрахтового рынка к качеству работы флота представляют матрицей:


А₄ = (B_kq)_z^l ,


где B_kq – значение k-го показателя качества работы существующего флота q-го типа судов на мировом фрахтовом рынке.

5. Директивные требования к флоту представляют в виде матрицы:


А₅ = (C_kq)_z^l ,


где C_kq – директивные требования к k-му показателю качества работы q-го типа судов.

Такое представление данных позволяет текущее состояние системы: судно – флот сформировать и задать ее аналитически в виде точки в фазовом пространстве, координаты которой определяются (P_ji)_n^m, (E_kq)_z^l и временем t.

Если обозначить точку в пространстве как Х(P, E, t), то в начальный момент времени (до пополнения и обновления флота) t₀ исходное состояние системы будет задано точкой Х₀(P₀, E₀, t₀). Это состояние системы подвергается экспертизе и по результатам экспертной оценки устанавливается необходимость его изменения. Такая необходимость возникает, если уровень значений показателя качества существующих судов или флота в целом:

– ниже директивного – Р₀ < C₀, E₀ < C₀;

– ниже требований фрахтового рынка – E₀ < В₀;

– ниже уровня мировых достижений показателей качеств отдельных типов судов – Р₀ < R₀.

На первом этапе расчета выполняется экспертная оценка соответствия качеств существующих судов мировым уровням. На втором этапе – проверяется соответствие качества работы судов в составе существующего флота требованиям фрахтового рынка и директивным требованиям (см. рис. 3).

На третьем этапе – выполняется расчет оптимальной стратегии перевода системы из начального состояния Х₀(P₀, E₀, t₀) в конечное Х_f(P_f, E_f, t_f).

Предложенная концептуальная модель решения задачи оптимизации пополнения флота требует дальнейшего развития в рамках самостоятельного исследования, возможно даже, большим числом авторов или творческими коллективами.

Существует два пути (стратегии) развития экономики (отрасли или предприятия):