Матричная модель прогнозирования издержек производств на электромонтажные работы в судостроении тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Матричная модель прогнозирования издержек производств на электромонтажные работы в судостроении"

гЪ

\ " санкт-петербургский государственный

^Уу Юрской технический университет

ТИМОФЕЕВА Анна Александровна

УДК 629.12.003.2

На правах рукописи

МАТРИЧНАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗДЕРЖЕК ПРОИЗВОДСТВА НА ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ В СУДОСТРОЕНИИ

08.00.05 — Экономика и управление народным хозяйством

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете на кафедре «Экономика судостроительной промышленности».

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Л, В. БРЕСЛАВ

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор кандидат экономических наук, доцент

О.А.НОВИКОВ М. В. НЕУСТУПОВ

Ведущая организация ОАО «Электрорадиоавтоматика».

Защита диссертации состоится 29 декабря 1998 г. в 11.00 час. в аудитории У-514 на заседании специализированного совета К 053.23.04 Санкт-Петербургского государственного морского технического университета по адресу: Ленинский проспект, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГМТУ по адресу: 190008, Лоцманская ул., 3.

Автореферат разослан 26 ноября 1998 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат экономических наук, доцент

'. А. СЕЛЕЗНЕВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Россия встала на путь глубоких экономических преобразовании, сложный и противоречивый переход к рыночным отношениям, многообразию форм собственности и хозяйствования. Поэтому оказалось необходимым выработать новую экономическую политику, ориентированную на построение рынка.

Эффективное ведение производства в новых условиях зависит от многих факторов. Сердцевина любого хозяйственного механизма и любого экономического учения-теория цен и практика их формирования.

И в плановой и и рыночной экономиках расчётной основой цены у фирм, определяющих цену на рынке, являются издержки производства.

От правильного прогноза цены и ее важнейшей част -издержек производства зависит правильная ценовая политика предприятия.

Обычно в странах развитой рыночной экономики эш вопросы для естественных монополий решаются сравнительно просто: государство принимает у фирмы - монополиста цену, состоящую из издержек производства, подтвержденных надежным независимым аудитом, и так называемой разумной прибыли, т.е. средней по предприятиям сходных отраслей.

Однако, такой способ пригоден только тогда, когда есть калькуляция, цена заявлена и документы могут быть подвергнуты аудиту. Принимая во внимание особенности Российской экономики, необходимо учитывать крайнюю сложность обеспечения надежного аудита, защищенного от злоупотреблений. Поэтому оказывается необходимым создать базу отсчста -

приближенную методику прогноза цены и издержек производства, которые бы давали основу и продавцу (производителю) и покупателю (потребителю) возможность обсуждать предлагаемую иену на некоторых общих положениях и цифрах, которые были бы одинаково приняты обеими сторонами.

Разработка такой методики для электромонтажных работ (ЭМР) в судостроении представляется актуальной в сегодняшних условиях.

Выбор электромонтажного производства обусловлено тем,

что:

- Электромонтажное один из основных видов производств в судостроении.

- Сетевая модель, описывающая электромонтажные работы, тесно связана с моделью постройки судна и значительно влияет на его цикл.

- Производственные процессы с кабельными трассами с трудом поддаются механизации, а необходимость уменьшения сроков постройки судов требует роста эффективности электромонтажного производства.

- Рынок ЭМР носит монополистический характер.

Целью диссертационной работы является разработка методики прогнозирования издержек производства на товары и услуги, в условиях перехода к рынку для заказчика и поставщика на примере одного из важных в судостроительной промышленности электромонтажного производства.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие подзадачи:

- Показана важность прогностических моделей издержек производства, как инструмента построения цеповой политики предприятия.

- Проанализированы методики определения себестоимости и цены на судостроительных и машиностроительных предприятиях и показано, что из всех нормативно-параметрических методов наилучшим является статистический, а в его рамках оптимальным для ЭМР может служить алгоритм в основе которого лежит матричная модель.

- Собран репрезентативный статистический материал и в необходимых случаях обеспечена его однородность.

- По каждому из подвидов ЭМР доказательно выбраны определяющие параметры и характер функций аппроксимирующих существующие зависимости.

- Построена матричная модель издержек ЭМР.

- Оценена погрешность аппроксимации.

Объект н предмет исследования Формирование издержек производства, как элемента ценообразования на

электромонтажных предприятиях "ЭРА" группы судостроительных предприятий северо-западного региона. Предмет - выявление характера зависимости их составляющих от конструктивно-технологических параметров (КТП).

Методы исследования ,

В работе применены методы экономического анализа, методы математической статистики: корреляционно-регресионный анализ, с использованием как метода наименьших квадратов (МНК), так к направленного перебора, что предопределило необходимость

использования компьютера и специально разработанного на базе пакета "Математика" программного обеспечения.

Основные результаты исследования.

Построена матричная модель прогнозирования издержек производства при выполнении ЭМР и на этой базе разработан алгоритм определения цены производителя, учитывающий нормативную базу конкретного предприятия. Для этого:

1. Выявлены 4 основных подвида ЭМР, составляющие основную часть трудоемкости ЭМР (67%).

2. Для каждого из подвидов работ выявлены основные КТП и построена обеспечивающая наилучшее приближение дробно-параболнческая аппроксимация.

3.Аналогичная зависимость построена для стоимости материалов, потребляемых в процессе ЭМР.

Для построения этих зависимостей использована специально разработанная процедура направленного перебора. Точность аппроксимации 9%.

Научная новизна. Предложен и реализован новый подход к анализу связей между конструктивно-технологическими параметрами и стоимостными (экономическими) показателями (себестоимость ЭМР и ее составляющие).

Практическая ценность.

Разработанная методика может быть использована для прогноза затрат на ЭМР на стадиях разработки проектов и согласования договоров, т. е. когда разработана принципиальная технология работ по зональным блокам, помещениям и постам.

Апробация работы и реализация результатов исследования.

Работа докладывалась в СПб ГМТУ на кафедре экономики и кафедре электротехники и электрооборудования судов. Публикации. По теме диссертации автором опубликовано две печатные работы.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов, списка использованной литературы и одного приложения. Общий объем - 120 страниц машинописного те1:ста, из них основной материал занимает 112 страниц, включая 13 рисунков и 23 таблицы. Список литературы содержит 38 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, дается общая характеристика проблемы, формулируются цели и задачи исследования.

В первой главе рассматривается роль ценообразования в рыночной экономике как основного регулятора рынка, и показывается важность достоверного прогноза цёны производителя. Уровень этого прогноза определяет в значительной степени эффективность экономической политики предприятия.

Показывается, что одним из условий, необходимых для определения экономической эффективности, является достоверная оценка поэлементных затрат предприятий- изготовителей продукции, т.е. оценка величины издержек производства.

По теории, издержки производства и стоимость характеризуют общественно необходимые затраты труда, которые

представляют собой как затраты, связанные с расходованием самого труда (живой труд) так и предметов и средств труда (овеществленный труд).

В области ценообразования в судостроении публикаций немного. Можно упомянуть работы О.А.Новикова, Р.М.Петухова, Л.Б.Бреслава, В.Ч.Ли, Б.М.Пукшанского, М.В.Неуступова и др.

В области ценообразования ЭМР работ очень мало, их основная часть выполнена в ЦНИИ СЭТ, НПО " Гитм" и ЛКИ.

В числе авторов этих работ могут быть названы: Рожинский Г.Г., A.A. Никитенко, В.П.Гончаров, Г.В.Герман.

Для определения издержек производства по ЭМР необходимы в первую очередь два показателя :

- трудоемкость ЭМР (ТЭМР) ;

- стоимость материалов.

До сих пор получение прогнозных значений проектной трудоемкости основывалось на тесноте статистической линейной связи между ТЭМР и длиной кабеля, проложенного на судне (Ька5.), например, ТЭМР- b*L (¿-удельный показатель абсолютной трудоемкости ЭМР, приходящийся на м длины проложенного кабеля, "ормо-ч/м,

При этом предполагалось, что значение коэффициента''^" в формуле статистически устойчиво. Это положение справедливо для серийно строящихся судов одного назначения, не имеющих существенных отличий одно от другого.

В том случае, когда суда одного назначения имеют значительные конструктивные отличия насыщения их оборудованием и кабелем, различные производственные условия выполнения на них электромонтажных работ, задача получения оценки стоимости ЭМР становится более сложной.

Поэтому предлагая новый подход к анализу связей между КТП и стоимостными показателями получение зависимостей предполагалось осуществить на базе наблюдений по построенным судам, имеющим конструктивный отличия одно от другого.

В процессе технико-экономического обоснования' наиболее употребительны так называемые нормативно-параметрические методы, в основе которых лежит принцип установления зависимости технико-экономических показателей проектируемого объекта от технико-эксплуатационных элементов.

Наиболее строго обоснованы статистические модели, содержащие корреляционные зависимости от некоторого набора определяющих параметров. Поэтому при построении модели себестоимости оказалось необходимым решить две задачи:

- выбрать для каждой статьи определяющий параметр и доказать правомочность этого выбора;

- определить характер зависимости между определяющим параметром и трудоемкостью или себестоимостью, т.е. найти функцию, описывающую эту зависимость, и определить параметры этой функции.

Зависимость между себестоимостью и выбранным определяющим параметром устанавливалась с помощью коэффициента корреляции (в линейном случае) или корреляционного отношения. Что касается второй задачи, то в задачах определения трудоемкости и себестоимости пока наиболее употребительны были линейные функции и функции, приводимые к линейным, что также нуждалось в проверке.

Исходя из изложенного общий алгоритм исследования имеет вид (см. рнс.1)

рис 1.

Алгоритм разработки модели протезирования издержек производства ЭМР

Выбор темы исследования

Постановка задачи

Обоснование актуальности

Анализ состояния дел в отрасли и обзор литературы

Выявление управляемых и неуправляемых параметров

Разработка неформальной модели

Выбор рабочих гипотез

Сбор статистических дантлх по предприятиям

Разработка формальной модели

(матрица себестоимости)

Приведенф данных к сопоставимому виду

Материалы Трудоем кость

Подбор соответствующего аппарата математической статистики

Проверка гипотез о линейности и замена лучшими аппроксимациями

Разработка программы направленного персбс-ра

Использование дробной параболы

Построение оптимальных зависимостей

Сравнение с линейной зависимостью

Построение столбца трудоемкостей * Построение

-' вектора ЗП,

Построение таблицы нормативном базы накладных расходов

К„; Кз) осс

Построение вектора затрат на материалы

Анализ структуры затрат на производство ЭМР и разработка корректирующих __коэффициентов__

Заключение - расчетные формулы и выводы

Во второй главе осуществлен анализ зависимости элементов затрат от КТП и их экономическое моделирование.

Построение регрессионной модели для всей себестоимости сложно, т.к. себестоимость зависит от многих определяющих параметров. Поэтому оказывается выгоднее разбить себестоимость на определенные элементы, зависящие от одного -двух параметров, я искать для каждого из этих элементов самостоятельную зависимость.

В настоящей работе элементы себестоимости представлены матрицей, где строки соответствуют подвидам работ, столбцы -калькуляционным статьям. Такую модель себестоимости называют матричной (см. табл.!)

таблица 1

—Статьи затрат Трудоем Заработная Зп, накладные Материалы

кость плата расходы, отчисления и полуфабри

Подвиды работ Т (нормо-ч) (Зп) на соцстрах каты

Затяжка, укладка кабеля т, А|=Т.х5НЧ1 В1=А1(1+К*ч+Кю) -

Подключение кабеля к электрооборудованию Гг Аг= ТгхЭнчз В2^А2(1+Кдт4+Ки,) —

Внутренний монтаж (подключение жил) Тз Аэ= ТэхВнчэ Вз=Аз(1 +Кятф+К|п) -

Слесарно-подготовитсльные работы Т4 А<= Т<х Бнч4 В4=А4(1+Хятф+К„з) -

ИТОГО 1Т 1А 1В О

Оказалось, что для ЭМР целесообразно расчетно определять трудоемкость только 4 самых важных подвидов работ, которые составляют ~ 67 % от общей трудоемкости (см.рис.2).

% 67%

рис.2

Затяма Подключат Вниг

тг работы

Эти работы рассматриваются в качестве основных технологических групп оцениваемых расчетно, с определяющими конструктивными параметрами. Остальные работы учитываются поправочным коэффициентом (1,49).

В качестве исходного материала образующего статистический массив, были использованы собранные за ',989-1995 годы данные по ЭМР выполнявшимся предприятием ЭРА на судостроительных предприятиях северо-западного региона. Каждое "наблюдение" относилось к определенному зональному блоку, помещению и посту и содержало следующие данные:

- Конструктивно-технологические параметры;

- Трудоемкости по всем видам и подвидам работ;

- Стоимость материалов (на год выполнения работ)

Эти данные были собраны: по трудоемкости - по ТНК

( технолого-нормировочные карты), по стоимости материалов - по так называемым сметно-счетным калькуляциям.

Было принято допущение о том, что трудоемкость-объективный показатель затрат живого труда, отражая эволюционный процесс развития электромонтажного

производства изменяется достаточно медленно. Эти изменения малы и для нужд настоящего исследования ими можно пренебречь. Поэтому, выборка однородна и репрезентативна.

По стоимости материалов - существенную роль сыграла инфляция. Поэтому все данные были пересчитаны с учетом дефляторо.ч, соответствующих году постройки и приведены к 1998 году (до 17.08.98). Поэтому и эта выборка стала также однородной и репрезентативной.

Выдвинутые по экономическим и техническим соображениям определяющие параметры рассматривались лишь как рабочие гипотезы. Для выбора лучшего использовался коэффициент корреляции (или корреляционное отношение). Обычно в исследованиях используют линейную зависимость:

у=ах+Ь. (1)

вокруг которой с некоторым разбросом группируются статистические данные (реализации).

Однако, есть основания полагать, что линейное приближение может быть улучшено. С этой целью использована нелинейная зависимость - дробно-параболическая:

у=(х, и, Ь)=ахь (2) Обычно для определения параметров а и Ъ используется линеаризация - с помощью логарифмирования. Т.о. после логарифмирования зависимости (2) можно получить линейную зависимость:

1пу=!па+Ыпх (3).

К ней и применяется МНК. Однако построенная таким образом зависимость обеспечивает только минимум дисперсии логарифмов величин, а не самих величин. Потому такой подход недостаточно строг:

Величины а и Ь, доставляющие минимум функции V=min {Г [In у ¡-In а- blnxj2} (4) ь общем случае могут не совпадать саиб доставляющими минимум другой функции:

V=min{I [уraexff) (5) Легко видеть, что получение такой зависимости аналитически не представляется возможным. Поэтому оказалось целесообразным использовать рекомендованный Е.С. Вентцель способ перебора вокруг значений, определенных МНК для логарифмированной зависимости по критерию максимального правдоподобия.

Отыскание параметров регрессии выполнялось следующим образом: задавался некоторый набор значений а и Ъ, (сетка 100x100) и для них строилось семейство кривых. Та пара (а ,Ъ), которая обеспечивала наименьшее значение

min V-min{E [у> -ае х?]2}, и принималась в качестве Я6

коэффициентов уравнения регрессии.

С помощью инженера -программиста А.К. Урядова для этой цели в пакеге "Математика" была разработана программа направленного перебора (рисЗ.), с помощью которой выбраны оптимальные зависимости у=(х, а, b)=axt.

рис 3

БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА ПГОГРАММЫ НАПРАВЛЕННОГО ПЕРЕБОРА

'ТТачало^)

Ввод имени файла данных и параметра для итерационного процесса __¿Ь,_

Открытие файла данных и чтение исходного набора точек (XI; у!), 1 = VI; (х,; у | ) = 1п(х1, уО, 1 =

Построение по методу наименьших квадратов аппроксимирующей кривой вида У-!па + Ьх для набора точек (х,;У|), ¡=1,п

- 1А Характеристики: У - У П ,1= 1,п

-Т 1Д п Ь х;. ч= 1,п

/т 1

п-1 • п-1

II у; -у)(*1-х) <тх<ту(п-1)

Преобразование к виду у = ахь (у = еу; х = е") Кривая для набора точек (х;, у,), 1 = 1,п

Поиск минимума сто = тт{сту} посредством перебора значений

a, е [0; 2а]

с шагом

b, е [0; 2Ь]

Фиксация ар и Ьр, соответствующих <тр_

Построение кривой у = аох"°

В третьей главе излагаются и анализируются результаты использования методов математической статистики для выявления наилучших определяющих параметров и характера зависимости.

Проведенный описываемыми методами анализ показал, что дробно-параболическая зависимость дает несколько лучший результат чем линейная (см.табл.2) (В числителе - дробно -параболическая зависимость, в знаменателе-линейная). Из этой таблицы очевидно, что для каждого подвида работ существует свой определяющий параметр.

таблица 2.

МАТРИЦА КОЭФФИЦИЕНТОВ КОРРЕЛЯЦИИ

» —Конструктивные ^^^^ параметры Технологические параметры Длина кабеля Ь, м Количество отрезков №к, шт. Количество жил Кж, шт. Количество обор-я N06, шт.

X, Х2 Хз Х4

Затяжка, укладка, крепление кабеля У. .^ 0,947818 0,944473 ---^ 325754 0,251486 530356 0,628709 0,505472 ~ \

Подключение кабеля к электрооборудованию У2 0,22908 0,239243 """"^■^ 0,920295 0,916943 ^ 0,630397 ^"^--^ 0,829491 0,829478

Внутренний монтаж по схемам (монтаж разъемов) Уз 0,497558 0,525231 0,737708 —166 0,974004 _ ^ ^^ 0,72431 0,733126

Слесарно-подготовительные работы У4 0,406305 0,40418 ^"-^-^ 0,641561 0,626923 ......... 0,42709 0,443183^^--^ 0,831764 0,832496 '—^

Наилучшие для каждого подвида работ определяющие параметры и виды зависимости представлены в табл. 3.

таблица 3.

ВЕКТОР НАИЛУЧШИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ_

Подвиды работ Оптимальные определяющие параметры Корреляционное отношение Вид зависимости

Затяжка, укладка, крепление кабеля Длина кабеля 0,948 у=0,270х1166

Подключение кабеля к электрооборудован ию Количество отрезков 0,920 у=1,677х1159

Внутренний монтаж по схемам Количество жил 0,974 у=0;411х0'960

Слесарно-подготовитель ные работы Количество обор-я 0,832 у=8,223х'.°78

Почти для них всех корреляционное отношение заметно превышает 0,9.

Пример зависимости затяжки, укладки, крепления кабеля от длины кабеля приведен на рис. 3.

рис.3

У у-ев!п*х»Ь*1п

Аналогичным образом была построена зависимость для материалов.

Здесь также дробно-параболическая зависимость дала несколько лучший результат. Оказалось, что в наибольшей степени стоимость материалов зависит от длины кабеля. Зависимость представлена в таблице 4.

таблица 4.

ВЕКТОР НАИЛУЧШИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДЛЯ МАТЕРИАЛОВ

Оптимальные определяющие параметры Корреляционное о I кошение Вид чаиисимости

Стоимость мак-риалов Длима кабеля 0,866 )-0,004х''

Переход к дробно-параболическим зависимостям имеет и еще одно преимущество. Как правило линейная зависимость справедлива в достаточно узких интервалах, т.е. в тех, где сохраняется постоянный угол наклона аппроксимирующей кривой.

Дробно-параболическая зависимость не нуждается в постоянном угле наклона.

Угол наклона в дробно-параболической зависимости плавно меняется с изменением аргумента (см. рис.4). Это особенно важно для ЭМР, где оказывается необходимым разбивка общего интервала аппроксимации на несколько подинтервалов.

рис.4

Совокупность полученных зависимостей для трудоемкости по подвидам работ и затрат на материалы и формируют матричную модель издержек производства, структура которой приводилась в таблице 1.

Построенная матричная модель позволяет прогнозировать для конкретного предприятия как издержки производства, так и цену предприятия.

Выражение для цены, с учетом нормативной базы предприятия имеет вид:

С=/ 0+В+Л(НКйтф.Кн,) ] (1+г +/1).

где:

й- материалы ¿(-накладные расходы Л-заработная плата.

/^„„¿.коэффициент доплаты к тарифному фонду; А',„. коэффициент нарастания затрат; г- норматив рентабельности; /-" и за кредит,

I- время выполнена я работ.

О,В,А - определяются расчетно и являются элементами из матрицы по каждому определенному заказу.

Входящие в эту формулу норматив рентабельности г, процент за кредит 1. время выполнения работ I, коэффициент нарастания затрат Кш- определяются спецификой предприятия, условиями прохождения заказа, принятой технологией и конъюнктурой на период постройки.

Поскольку объем выборки ограничен (20 наблюдений) и выборка может считаться малой, была проверена значимость статистических характеристик.

Проведенная проверка показала, что параметр Стьюдента фактический (Ц <!,) оказался меньше табличного значении при принятом уровне значимости (Ь= 0,05).

Поэтому нулевая гипотеза может быть отвергнута и полученные статистики (корреляционные отношения и параметры уравнении регрессии) - значимы.

Основные выводы и результаты работы.

Проведенное в рамках диссертационной работы исследование позволило получить следующие результаты:

1. Построена методика прогнозирования издержек производства и цены ЭМР, основанная на матричной модели и сформирована блок - схема алгоритма разработки такой методики.

2. Показано, что основная трудоемкость ЭМР (-67%) приходится на 4 основных подвида работ. На этом основании предложено основную часть трудоемкости учитывать расчетно но каждому из этих подвидов работ, а остальную - поправочным коэффициентом (1,49).

3. Для каждого из подвидов работ выявлены конструктивные параметры определяющие трудоёмкость по ним. Степень тесноты связи между определяющими параметрами и трудоемкостью (или стоимостью) в подавляющем большинстве случаев превышает 0,9.

4. Для каждого из подвидов работ и работы в целом построены прогнозные соотношения для определения значений проектной трудоемкости.

5. На основании результатов, оговоренных в п.З и п.4 построена матричная модель прогнозирования издержек производства и получены формулы исчисления трудоемкости, и стоимости

M.iu-piuijioB построенные па использовании нелинейных (дробпо-пираболическнх) зависимостей.

6. Показано, что наилучшее приближение основных статей laipar но веем конструктино-технологическим группам обеспечивается дробно- параболической зависимостью, построенной с помощью алгоритма и программы, разработанных и рамках настоящего исследования.

7. Показано, что точность аппроксимации разработанной методики составляет примерно 9%.

8. Показано, что асе полученные статистики - значимы (с вероятностью 0,95).

9. Предложен алгоритм, позволяющий применительно к условиям данного предприятия определить издержки производства и цену производителя по зональным блокам, помещениям, постам, для коюрых известь! КТП.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Тимофеева A.A. Матричная модель прогнозирования издержек производства и цены на электро-радиомонтажные работы в судостроении. - Совершенствование проектирования и постройки судов. Часть - 2 .Труды НТО - Судостроение, Выпуск - 28, СПб -1998т. с 150-157.

2.Тнмофеева A.A. Построение зависимости технологической трудоемкости затяжки магистральных кабелей. Сборник "Методы прикладной математики в транспортных системах". Спб ГУВК, октябрь 1998