Методы оптимального распределения металлопродукции в судоремонтной промышленности ММФ тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Мельникова, Юлия Самуиловна

ВВВДЕШЕ

ГЛАВА I. Исследование путей повышения эффективности работы морского транспорта за счет оптимального распределения металлопродукции между судоремонтными предприятиями Ш>

1.1. Анализ существующей системы годового планирования металлоснабжения морского транспорта и место задачи распределения материальных ресурсов в этой системе

1.2. Анализ механизма влияния методов распределения ресурсов между судоремонтными предприятиями на эффективность работы заводов и морского транспорта в целом

1.3. Описание взаимодействия различных звеньев в процессе распределения металлопродукции в отрасли

ГЛАВА П. Экономико-математические методы оптимизации распределения материальных ресурсов между судоремонтными предприятиями МШ.

2.1. Описание двухуровневой модели распределения материальных ресурсов между судоремонтными заводами

2.2. Выбор метода моделирования.

2.3. Реализация вариантного метода решения путем выбора оптимального количества и значений вариантов распределения материальных ресурсов

- 3

2.4. Эвристический метод распределения ресурсов

ГЛАВА Ш. Анализ результатов применения экономико-математических методов для задач распределения ресурсов в судоремонтной промышленности Ш&

3.1. Информационное и программное обеспечение разработанных методов распределения

3.2. Методика определения экономической эффективности используемых методов распределения ресурсов

3.3. Анализ результатов расчетов по предлагаемым методам распределения и оценки их экономической эффективности

3.4. Анализ технологических и экономических предпосылок, необходимых для практического внедрения используемых методов

Диссертация: введение по экономике, на тему "Методы оптимального распределения металлопродукции в судоремонтной промышленности ММФ"

Принципиальной основой современного экономического развития является всемерное повышение эффективности производства /I/.

Важнейший этап в осуществлении этой задачи - II-я пятилетка.

Выработанная ХХУ1 съездом КПСС конкретная программа действий на 11-ю пятилетку и предстоящее десятилетие нацеливает на всемерную интенсификацию производства, дальнейшее повышение качества работы. Это вызывает необходимость постоянного совершенствования системы планирования и управления экономикой.

В Отчетном докладе ЦК КПСС ХХУ1 съезду так определена основная задача в области экономики:

Интенсификация экономики, повышение ее эффективности, если переложить эту формулу на язык практических дел, состоит прежде всего в том, чтобы результаты производства росли быстрее, чем затраты на него, чтобы вовлекая в производство значительно меньше ресурсов можно было добиться большего. Решению этой задачи должны быть подчинены планирование, научно-техническая и структурная политика. На эффективность должны работать и методы хозяйствования, политика в области управления1' /I, стр.40/.

Решение крупномасштабных экономических и социальных задач, выдвинутых партией на предстоящее десятилетие, эффективность процессов концентрации, специализации, кооперирования промышленного и сельскохозяйственного производства в период создания материально-технической базы коммунизма немыслимы без хорошо развитого и эффективно действующего транспорта /I/.

В системе единой транспортной сети СССР морской транспорт по своему значению занимает одно из первых мест.

ХХУ1 съезд КПСС поставил перед морским транспортом ряд задач на II-io пятилетку, решение которых сводится, в основном, к более эффективному и рациональному использованию имеющихся в распоряжении отрасли основных фондов, материальных и трудовых ресурсов.

Одним из важнейших путей повышения эффективности работы морского флота является улучшение его технического состояния, сокращение времени и средств на его ремонт /34/. В связи с этим большое значение имеет совершенствование планирования ремонта судов.

С ростом тоннажа флота, его грузоподъемности ж технической оснащенности потребность в ремонте возрастает, и, соответственно, увеличивается количество дефицитных материальных ресурсов, используемых в судоремонтной промышленности. Так, в настоящее время ежегодный расход на нужды судоремонта проката черных металлов составляет около 70 тыс. т. В стоимостном выражении на долю материальных ресурсов приходится приблизительно 30% от общей стоимости судоремонта. В этих условиях большое значение приобретают методы планирования материально-технического снабжения (МТС) в судоремонтной промышленности.

Совершенствование планирования МТС является одним из направлений повышения эффективности судоремонта, улучшения технического состояния флота и тем самым улучшения экономических показателей работы морского транспорта и судоремонтных заводов.

Министерство морского флота в своей хозяйственной деятельности использует материальные ресурсы по очень широкой номенклатуре. Предприятиями и организациями министерства потребляется свыше 60 тыс.наименований продукции, из которых около 50 тыс. . планируется и распределяется централизованно Госпланом СССР, Госснабом СССР, Министерствами и ведомствами и порццка 10 тыс. наименований планируется Союзглавснабсбытами при Госснабе СССР и распределяется территориальными органами снабжения на местах /72/.

Среди всей используемой Министерством морского флота номенклатуры материальных ресурсов одно из ведущих мест по значимости и объему потребления занимают металлы. Металлопродукция является одним из важнейших видов материальных ресурсов и в масштабе страны. Б Отчетном докладе ЦК КПСС ХХУ1 съезду партии указывалось, что в II-й пятилетке экономное расходование металла приобретает особо важное значение в нашем экономическом строительстве. Эффект от экономии каждой тонны металла становится все более весомым, а ущерб от нерационального использования -все более ощутимым.

Основной потребитель металлопродукции на морском транспорте -судоремонтные заводы (СРЗ). От того, каким образом удовлетворяется потребность СРЗ в металлах, зависят такие важные показатели, как продолжительность судоремонта и его себестоимость. Этим объясняется возрастание требований к точности и эффективности методов планирования металлоснабжения судоремонтной промышленности МШ.

Металлоснабжеяие судоремонтных предпричтий Ш& как составная часть материально-технического снабжения морского транспорта является обеспечивающей подсистемой в системе управления судоремонтной промышленностью и морским транспортом в целом. Поэтому процесс планирования металлоснабжения судоремонтных предприятий Ш& должен быть непосредственно связан с планированием производственной деятельности судоремонтных заводов и должен быть направлен на достижение целей работы СРЗ и отрасли в целом. В рассмотрении указанных задач во всей совокупности их взаимосвязей заключается суть комплексного подхода к решению задачи планирования металл о снабжения в судоремонтной промышленности МШ.

Другим важным моментом при решении указанной задачи является необходимость учета комплектности материальных ресурсов.

Ремонт судна требует наличия целого ряда невзаимозаменяемых материалов. Отсутствие или недостаток какого-либо из основных видов ресурсов делает невозможным или затрудняет выполнение необходимых ремонтных работ.

Проведенный в данной работе анализ существующей системы планирования металлоснабжения судоремонтных предприятий Министерства морского флота выявил ряд ее недостатков, основными из которых являются, во-первых, отсутствие комплексного подхода, направленного на достижение наилучших результатов не только в сфере материально-технического снабжения, но и конечных результатов деятельности отрасли, и, во-вторых, недостаточный учет требований комплектности ресурсов в процессе планирования МТС.

Таким образом, проблема постановки и решения задач годового планирования металлоснабжения судоремонтной промышленности MR® является актуальной.

Одним из путей совершенствования планирования металлоснабжения судоремонтной промышленности МШ является оптимизация распределения ресурсов между судоремонтными заводами. Задача оптимального распределения ресурсов между предприятиями относится к проблемам отраслевого оптимального планирования. Оптимизация деятельности различных отраслей является генеральным направлением в экономико-математических исследованиях. Основы теории оптимального функционирования экономики заложены Канторовичем Л .В., Новожиловым В.В., Немчиновым B.C., Федоренко Н.П. и Лурье А.Л.

Математическим моделям и методам оптимального текущего отраслевого планирования посвящены многочисленные работы таких авторов как Багриновский К.А., Беленышй В.З., Волконский В.А., Данилов-Данильян В.И., Завельский М.Г., Лагоша Б.А., Макаров В.А., Маршак В .Д., Медницкий В .Г., Перминов С .Б., Поманский А .Б., Суворов Б.П., Шаркович В.Г. и др. /II, 12, 17, 18, 19, 30, 33, 39 , 44, 45 , 62 , 63 , 73 , 84 , 85/.

Специфика задачи оптимального распределения ресурсов между судоремонтными предприятиями ММФ состоит в том, что она объединяет три отрасли народного хозяйства: материально-техническое снабжение, судоремонтную промышленность и морской транспорт.

Вопросы совершенствования текущего цианирования и управления на основе применения экономико-математических методов в каждой из этих отраслей неоднократно привлекали внимание специалистов.

Математические модели и методы текущего планирования материально-технического снабжения (МТС) и проблемы использования вычислительной техники в МТС рассмотрены в работах /4, 5, 23, 24, 26, 46, 56, 74, 91/. Опыт использования экономико-математических методов и ЭВМ в материально-техническом снабжении за рубежом нашел отражение в работах /10, 20, 35, 36, 92/.

Различные аспекты организации и планирования материально-технического снабжения на морском транспорте рассмотрены в работах /48, 71, 75, 76/.

Наиболее полное отражение проблемы совершенствования планирования материально-технического снабжения морского транспорта на современном этапе нашли в книге /72/.

В ней, в частности, говорится, что "одним из важнейших направлений совершенствования управления материально-техническим снабжением на морском транспорте является внедрение экономикематематических методов (ЭММ) и электронно-вычислительных машин (ЭВМ) в работу снабженческих органов ММФ. Наибольший эффект от внедрения новых методов и технических средств достигается посредством создания системы управления ." /72, стр. 118/.

Вопросы структуры, функции и организации разработки автоматизированной системы управления материально-технический! снабжением (АСУ "Моренаб"), являющейся подсистемой АСУ "Морфлот", рассмотрены в публикациях /67, 68, 69, 70/, а также в исследованиях Союзморниипроекта /66, 86/.

Общим проблемам совершенствования планирования работы судоремонтных предприятий и судоремонтной промышленности посвящены исследования /6, 7, 34, 80/.

В весьма многочисленной литературе содержатся результаты по постановке и решению отдельных задач планирования и управления на СРЗ, применению экономико-математических методов и вычислительной техники в судоремонте морского флота, речного флота и флота рыбной промышленности /9, 14, 15, 32, 38, 55, 57, 64, 81, 90/.

Система моделей и методов решения основных планово-управленческих задач на СРЗ, ориентированная на использование современных ЭВМ, подробно рассмотрена в диссертации А.ИЛухнова /95/.

Основные плановые показатели работы морского транспорта подробно изложены в работах /13, 28, 29, 40/.

Вопросы материально-технического снабжения судоремонтной промышленности освещены в работах /21, 27, 65, 93/.

В них, в основном, рассматриваются задачи планирования материально-технического снабжения на уровне судоремонтного предприятия, а не отрасли в целом. Этим обусловлен и метод решения задачи оптимального распределения ресурсов, направленный на достиже

- ю ние наилучших промышленных показателей деятельности судоремонтного завода.

Влияние организации и планирования судоремонта на экономические показатели работы флота может быть прослежено через зависимость между межремонтным периодом и временем ремонта судна. Этот вопрос непосредственно связан с задачей о нахождении оптимального срока постановки судов в ремонт (т.е. оптимального межремонтного периода) и нашел освещение в работах /59, 87, 94, 97/.

Задачи совершенствования планирования металлоснабжения на. морском транспорте, решаемые с учетом специфики судоремонта и получения наилучших показателей деятельности отрасли, не стали объектом широкого изучения (может быть, из-за сложности количественной оценки влияния материальных ресурсов на показатели работы флота). В рамках подсистемы "Морснаб" АСУ "Морфлот" был разработан эвристический алгоритм распределения по отрасли металлопродукции на судоремонт /77, 88/, основанный на существующем способе планирования. Однако он не учитывает специфику судоремонта и не направлен на достижение наилучших результатов деятельности отрасли, т.е. он имеет ряд недостатков, свойственных существующему способу планирования и подробно описанных в соответствующем разделе диссертации.

В настоящей работе предложен новый метод решения задачи распределения металлопродукции в судоремонтной промышленности МШ, направленный на достижение наилучших конечных результатов функционирования всей отрасли. При этом для исследования взаимодействия различных звеньев в процессе распределения ресурсов использован игровой подход.

Процесс распределения рассматривается в двухуровневой иерархической системе. На верхнем уровне (Ш&) осуществляется процесс управления распределена® ресурсов внутри всей отрасли, т.е. между судоремонтными заводами. На нижнем уровне (СРЗ) производится распределение ресурсов, выделенных заводу, между объектами -ремонтируемыми судами. Разработанная двухуровневая модель учитывает объективный факт несовпадения целей центра (т.е. МШ) и производителя (т.е. судоремонтного завода) при распределении ресурсов. Таким образом в достаточной степени адекватно описывается реальный процесс распределения.

В силу несовпадения критерия нижнего и верхнего уровней предлагаемая модель не является даже выпуклой. Автором разработан вариантный метод решения задачи, основанный на результатах теории планирования экспериментов.

Кроме того, в диссертационной работе предложен способ количественной оценки эффективности различных вариантов распределения ресурсов, а также разработаны эвристический алгоритм распределения с учетом комплектности материальных ресурсов и методика оценки любого плана распределения с точки зрения комплектности ресурсов.

Основной целью работы является улучшение качества материально-технического снабжения морского транспорта и за счет этого повышение эффективности работы флота.

Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения и списка использованной литературы, общим объемом 132 стр. машинописного текста (включая 3 рис., 15 таблиц, списка использованных материалов из 97 наименований на 10 страницах).

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Мельникова, Юлия Самуиловна

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

1. Hs базе теории оптимального отраслевого планирования проведена Формализация процесса распределения материальных ресурсов между судоремонтными предприятиями МШ.

2. Оптимизация процесса распределения проводится с помощью двухуровневой математической модели.

3. В качестве критериев оптимизации рассматриваются: на верхнем уровне - минимизация возможных суммарных потерь прибыли, связанных с переносом срока ремонта судов из-за ограничений по ресурсам; на нижнем уровне - максимизация суммарного объема выпускаемой продукции.

4. Несовпадение критериев верхнего и нижнего уровня обусловливает неприменимость методов выпуклого программирования в процессе оптимизации.

5. Разработан вариантный метод моделирования на базе теории планирования эксперимента, позволяющий свести решение данной задачи к решению нескольких задач целочисленного программирования.

6. Разработан алгоритм выбора оптимальных исходных вариантов распределения ресурсов для реализации предлагаемого метода моделирования.

7. В целях снижения размерности задач нижнего уровня предложен метод агрегирования, трансформирующий задачи целочисленного программирования в непрерывные задачи линейного программирования.

8. Проведена адаптация всех задач нижнего уровня к обработке на ЭВМ методом блочного моделирования.

9. Для взаимосвязи результатов решения задач нижнего уровня с параметрами задачи верхнего уровня предложен метод дезагрегирования .

- 66

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ЗАДАЧ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ: РЕСУРСОВ В СУДОРЕМОНТНОЙ ПРОМШГЕННОСТИ ММФ

3.1. Информационное и программное обеспечение разработанных методов распределения

Для решения задачи распределения материальных ресурсов на судоремонт с помощью разработанной оптимизационной модели используется следующая входная плановая информация:

1. сведения об объемах судоремонта по пароходствам на планируемый год; эти данные формируются в плановом валютно-финан-совом управлении (ПВФУ) ММФ в виде проекта плана производственно-хозяйственной деятельности МШ и передаются в В/О "Мортехснаб" МШ;

2. сведения о выделенных Госпланом СССР фондах на судоремонт по различным видам материальных ресурсов; эти данные находятся в отделе металлов Мортехснаба;

3. по каждому судоремонтному заводу сведения о перечне судов, подлежащих ремонту в планируемом периоде, и об объемах их ремонта; эти данные формируются на СРЗ. и содержатся в документах "Расшифровка раздела "судоремонт" производственной программы завода", которые присылаются в ММФ;

4. данные о среднесуточной прибыли по типам судов; эти сведения могут быть получены на основании обрабатываемой в ГВЦ ММФ отчетности по форме M-IIT.

1-я и 2-я группы перечисленной плановой информации используются как при существующем в В/О "Мортехснаб" ММФ способе распределения ресурсов на судоремонт, так и при эвристическом способе распределения, который реализован в разработанном ШСИ и

СМЕШИЛ и во внедренном в ГВЦ МШ комплексе задач "Учет и планирование морского транспорта топливом и другими фондируемыми материалами'' по номенклатуре Госплана СССР"(раздел "фондируемые материалы") .

В рамках этого комплекса задач разработаны соответствующие машинно-ориентированные документы "План судоремонта" (П-3) и "Выписка о выделенных фондах материальных ресурсов Госпланом СССР на год" (ВВФ (см. /77, 78/ и программы, позволяющие формировать 3-ю и 4-ю группу плановых данных на машинных носителях).

3-я и 4-я группы указанной плановой информации используются дополнительно при оптимальном распределении ресурсов с помощью разработанной модели, хотя в указанном комплексе задач предусмотрена возможность использования плановой информации по объемам ремонта различных судов и разработан соответствующий документ "План судоремонта по группам и видам судов".

Для проведения расчетов по оптимальному распределению используется также следующая нормативная информация:

- дифференцированные по типам судов нормы расхода материальных ресурсов на судоремонт. Эти данные содержатся в справочнике /60/ и организованы на машинных носителях в процессе разработки программного обеспечения для проведения экспериментальных расчетов по оптимальному распределению ресурсов на судоремонт;

- нормативы изменения ремонтного времени судов (по типам) при увеличении межремонтного периода; эти данные являются расчетными и определяются с помощью корреляционных зависимостей срока ремонта от межремонтного периода, как описано в п.3.1. главы 3.

Для решения задачи используется следующая справочная информация:

- дедвейт судов;

- наименования и коды судов и групп судов;

- наименования и коды пароходств и судоремонтных заводов;

- наименования и коды материальных ресурсов;

- наименования и коды единиц измерения.

Перечисленная справочная информация содержится в соответствующих справочниках и классификаторах, а также в массиве технических характеристик судов (ТХС) и постоянных данных (МПД), сформированных в результате внедрения в ГВЦ ШФ 1-ой очереди АСУ "Морфлот".

Экономико-математическая модель оптимального распределения ресурсов на судоремонт реализована для пяти основных групп металлов :

- прокат черных металлов,

- трубы нефтепроводные бесшовные,

- трубы катаные,

- трубы тянутые,

- трубы водогазопроводные.

Между заводами распределялось количество ресурсов, равное общему количеству металлов, выделенных Министерству морского флота Госпланом СССР на судоремонт на 1981 год. Система Министерства морского флота включает 32 судоремонтных завода. Два завода - Новороссийский СРЗ и Туапсинский СРЗ им.Дзер-жинского - не были включены в оптимальные расчеты из-за отсутствия плановых данных по ним. Кроме того, из-за невозможности применения к нетранспортному флоту отраслевого критерия, в процесс; оптимального распределения не были включены 4 завода (Ростовский СРЗ, Бакинский СРЗ им.Буниат Заде, Бакинский СРЗ им.Вано Стуруа, Аральский СРЗ), осуществляющие мелкий судоремонт, не охватывающий транспортный флот. В оптимальное распределение не включался также

Берлинский опытный завод, который не осуществляет судоремонт. Таким образом, из 32 судоремонтных заводов, входящих в систему Ш, в расчеты по оптимальной модели были включены оставшиеся 25 заводов.

В соответствии с предлагаемым способом решения,описанным в п.2.2. главы 2, задача с помощью перехода к вариантному методу решалась в 2 этапа.

В соответствии с оптимальным количеством вариантов в случае пяти варьируемых параметров (т.е. пяти видов ресурсов) для каждого завода было выбрано по 8 вариантов выделения ему ресурсов. Конкретные значения этих вариантов определялись в соответствии с алгоритмом, описанным в п.2.3. главы 2.

После выбора для каждого завода 8 конкретных вариантов распределения ресурсов на 1-м этапе решаются все задачи нижнего уровня.

Количество переменных в задачах нижнего уровня, соответствующих 25 различным судоремонтным заводам, представлено в табл. 3. Как видно из табл. б, количество переменных в задачах нижнего уров-ны колеблется в пределах от I до 85 и в среднем равно 29. Суммарное количество переменных по всем заводам равно 726.

Для уменьшения размерности задач нижнего уровня (т.е. уменьшения количества переменных) было проведено, как описано в п.2.2. главы 2, агрегирование объектов в группы, соответствующие дифференцированным нормам расхода материальных ресурсов. Количество переменных, полученное после процесса агрегирования для каждого судоремонтного завода представлено в табл. 8.

Как видно из табл. 3, количество переменных в задачах нижнего уровня после проведения процесса агрегирования колеблется в пределах от I до 16 и в среднем равно 6. Суммарное количество переменных по всем заводам стало равно 162. Таким образом, процесс агреги

- 70