Стохастическое моделирование годовых производственных программ тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Урбонас, Видмантас Казевич

ШЕДЕНИЕ.

ШАВА I. МЕТОДЫ И ПРАКТИКА ПОДГОТОВКИ ГОДОВЫХ ПР0ИЗ- „

ВОДСТВЕННЫХ ПРОГРАММ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИИ.

1.1. Организация процесса подготовки годовых производственных программ.

1.2. Возможности информационного обеспечения.

1.3. Задачи и методы совершенствования годового планирования.

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ПРОГРАММ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИИ.

2.1. Принципы моделирования текущих производственных программ.

2.2. Модель формирования рациональных производственных программ.

2.3. Методика оценки приоритетности объектов строительства.

2.4. Оценка рационального уровня резервирования и вероятности реализации годовой производственной программы.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕКУЩИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОГРАММ. - Ю

3.1. Анализ рационального уровня резервирования и функции штрафов.

3.2. Результаты моделирования текущих производственных программ.

3.3. Экономическая эффективность моделирования текущих производственных программ.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Стохастическое моделирование годовых производственных программ"

Наша страна вступила в новый этап своего социально-экономического развития. Его стратегические задачи и цели, основой которых является создание условий для коренного перехода к интенсивному типу расширенного социалистического воспроизводства, сформулированы в решениях ХШ съезда КПСС, ноябрьского (1982 г.) и июньского (1983 г.) пленумов ЦК КПСС. Обеспечение эффективного сочетания централизованного народнохозяйственного планирования с оперативно-хозяйственной самостоятельностью производственных объединений является основой планомерного управления социалистической экономикой.

Социалистическую экономику необходимо рассматривать как планомерно оптимизируемую систему, объективно стремящуюся в процессе своего развития к оптимальному использованию ограниченных трудовых,материальных и природных ресурсов, а также научно-технических знаний [131].

Социалистическая экономика является сложной, иерархически организованной системой, в которой хозяйствование в масштабах всего общества сочетается с относительной хозяйственной самостоятельностью отдельных ее производственных ячеек, у которых объективно существуют имманентные локальные экономические интересы. Цели социалистического производства и согласование функционирования отраслей и производственных комплексов реализуются через систему перспективных и текущих планов, охватывающих все уровни управления с учетом их экономических, производственных и социальных отношений.

Естественно, что плановое социалистическое общество может познавать объективные законы развития человеческого общества и его производственных сил, которые определяют основные тенденции развития народного хозяйства, и направляют его развитие по наиболее прогрессивному пути. Но такая возможность не устраняет существенного влияния объективных и субъективных случайных факторов, отрицание которых в философском плане означало бы защиту позиций детерминизма [59].

Отраслевые производственные комплексы и объединения функционируют в условиях объективных закономерностей и причинно-обусловленных связей и в этом смысле выступают как детерминированные системы. ОдI нако, эти закономерности и связи проявляются лишь в виде тенденций, постоянно нарушаемых действием объективных и субъективных случайных факторов. Существование таких факторов, ограниченность наших знаний о внутреннем механизме функционирования производственных объединений и неточности в количественной оценке будущих значений уже принципиально известных параметров - все это определяет условия, в которых принимаются плановые решения. Поэтому экономико-математические модели, метода моделирования и оптимизации планов должны обеспечивать определение зоны рациональных решений с экономическими и вероятностными оценками таким образом, чтобы при этом учитывалось воздействие объективных и субъективных случайных факторов.

Годовые планы не теряют самостоятельного значения , хотя и являются частью пятилетних планов. Систематическое совершенствование годового планирования повышает авторитетность и реальность пятилетних планов. Но особо важное значение годовое планирование приобретает тогда, когда отсутствуют детально проработанные пятилетние планы, что характерно для большинства отраслей народного хозяйства.

Таким образом, разработка методов и экономико-математических моделей формирования рациональных годовых производственных программ сбалансированных с производственными мощностями и ресурсами всех видов и учитывающих вероятностный характер производства, является весьма актуальной, так как обеспечивает более качественную подготовку производства, повышение качества и эффективности плановых решений.

Советская наука достигла больших успехов в области кибернетиеского и сйстемного анализа управления [5, 50, 79, 87, 91, 118 и др.], еоретические и методологические разработки [20, 23, 24, 41, 50, 59, 20 и др.] по вопросам оптимального функционирования социалистической жономики являются надежной предпосылкой совершенствования планирова-[ия. Разработанные экономико-математические модели и результаты теоретических и прикладных исследований в области отраслевого и территориального планирования отражены в работах [10, II, 77, 87, 106, 112, 19, 120 и др.].

Однако, моделирование текущих планов не может рассматриваться сак детерминированное, так как текущие планы составляются на основе сонкретизированных и уточненных заданий. В условиях текущего планиро-эания параметры, нормативы и ограничения мощностей и ресурсов имеют Золыиую степень определенности по сравнению с теми же данными при среднесрочном планировании. Тут необходимо учитывать стохастически оце-шваемую продолжительность работ, воздействие сезонных климатических ¡гсловий, возмущения в сфере материально-технического обеспечения, неточности в проектно-сметной документации и другое.

В силу вышеизложенного, основной целью диссертации является разработка методических материалов, комплекса экономико-математичес-есих моделей и технорабочей документации, которые обеспечивают формирование рациональных сбалансированных годовых производственных программ в реальных условиях итеративного согласования планов и при неполной определенности функционирования отраслевых производственных комплексов.

Для реализации основной цели:

- исследованы существующие методы и процессы подготовки годовых планов;

- осуществлен анализ исходных данных формирования годовых планов;

- исследованы статистические характеристики и законы распределения вероятностей исходных данных;

-6- разработан комплекс экономико-математических моделей и подго-овлены алгоритмы формирования текущих производственных программ в словиях неполной определенности;

- предложена методика, позволяющая решение болыперазмерной сто-:астической задачи заменять решением задачи линейного программирования с учетом рационального уровня резервирования, который зависит от >татистических характеристик исходных данных;

- сконструирована, исследована и введена -в целевой функционал задачи функция, учитывающая средние возможные издержки от невыполне-шя производственной программы и содержания резервных мощностей;

- на основе подготовленных методических материалов разработанные модели включены в состав подсистемы "Технико-экономическое планирование м (ТЭП) Главтатстроя Минпромстроя СССР, а также в состав автоматизированной системы комплексного планирования (АСКП) Минстроя СССР, первая очередь которой внедрена в Минстрое Литовской ССР ш Главверхневолжскстрое Минстроя СССР;

- разработанный комплекс опробован в реальных производственных условиях.

Научная новизна заключается в разработке методики, которая позволяет заменять решение болыперазмерной стохастической задачи формирования годовых производственных программ на решение задачи линейного программирования,учитывающей рациональный уровень резервирования и статистические характеристики исходных данных. Научной новизной обладают так же методика определения показателя приоритетности заказов, методы оценки вероятности реализации годовой производственной программы, результаты аппроксимации функции средних возможных издержек элементарными функциями и комплекс экономико-математических моделей, позволяющий формировать рациональные сбалансированные годовые производственные программы отраслевых производственных комплексов, учитывая при этом итеративный характер и неполную определензость процессов принятия рациональных плановых решений.

Практическая ценность заключается в том, что применение разработанного комплекса моделей позволяет сформировать рациональные сбалансированные производственные программы, анализировать загрузку про-ззводственных объединений с учетом структуры работ, взвешивать народ-зохозяйственную важность и отраслевую полезность заказов, учитывать зуществующие варианты поступления исходных данных. Несомненно практическая ценность заключается и в том, что разработанные модели вклю-зены в состав АСКП Минстроя СССР, первая очередь которой внедрена в Динстрое Лит.ССР и Главверхневолжскстрое Минстроя СССР. Предлагаемые лодели являются основой подсистемы ТЭП, разрабатываемой и внедряемой з Главтатстрое Минпромстроя СССР согласно Программе по решению научно-технической проблемы 0.80.08 "Создать и ввести в действие новые а усовершенствовать существующие автоматизированные системы управле-зия (АСУ) в строительстве на различных его уровнях с обеспечением взаимодействия систем" № 234/592/271.

Несмотря на то, что исследования выполнялись в рамках Програм-, ды по решению научно-технической программы 0.80.08 применительно к условиям функционирования строительных ведомств (республиканских мин-зтроев, главных территориальных управлений, объединений), разработанные методы и стохастические экономико-математические модели могут зрименяться для формирования рациональных сбалансированных годовых зроизводственных программ и решения плановых задач не только в стро-ательстве, но и в других отраслях народного хозяйства.

В первой главе дан анализ стадий подготовки годовых планов, рас-змотрена организация движения информации в итеративном процессе согласования и балансирования планов. Наряду с этим, осуществлен анализ исходных данных, т.е. определены статистические характеристики и законы распределения вероятностей. Выявлены основные задачи каждой стации формирования годовых планов и направления совершенствования годового планирования в условиях широкого применения современных экономико-математических методов и ЭВМ. Вторая глава посвящена разработке стохастической модели формирования рациональных сбалансированных годовых производственных программ. Представлена модель взвешивания народнохозяйственной важности и отраслевой полезности заказов т.е. модель определения приоритетности заказов. Дана модель определения экономически рациональной вероятности реализации годовой производственной программы. В третьей главе исследуется зависимость рационального уровня резервирования от рассеивания исходных данных и соотношения издержек содержания в резерве единицы производственных мощностей и издержек от невыполнения единицы объема СМР. Даны результаты аппроксимации функции средних возможных издержек элементарными функциями, описаны результаты опробования разработанного комплекса моделей в реальных производственных условиях.

На защиту выносятся:

- комплекс экономико-математических моделей и алгоритмы формирования текущих производственных программ в условиях неполной определенности ;

- методика, позволяющая решение болынеразмерной стохастической задачи заменять решением задачи линейного программирования с учетом рационального уровня резервирования, который зависит от статистических характеристик исходных данных;

- функция, учитывающая средние возможные издержки от невыполнения производственной программы и содержания резервных мощностей, и зе аппроксимации элементарными функциями;

- результаты опробования разработанного комплекса моделей в реальных производственных условиях.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Урбонас, Видмантас Казевич

Результаты исследования зависимости средних возможных издержек от отклонений между планом строительно-монтажных работ и математическим ожиданием потребности в продукции отрасли, а также от разброса исходных данных, представлены в табл. 3.5.

Зависимости и 8/,^/Су) (см. рис. 3.1) показывают, что при возрастании нормы платы за невыполнение производственной программы, уменьшаются средние возможные издержки содержания резервных мощностей. Минимальные средние возможные издержки соответствуют точке, в которой а- 0 — 0 , т.е. план совпадает с математическим ожиданием потребности в продукции отрасли и рациональный уровень резервирования при этом с*0 = 0,5. Однако, это справедливо лишь в том случае, если = . Таким образом, проведенное автором исследование позволяет в выражении (3.2) вместо неопределенных интегралов испольрис.эд. зависимость значении целевой функции модели от вероятности реализации производственной программы республиканским минстроем •• с-значения целевой функции ;<£в-вероятность реализации годовой производственной программы. рис. 5.1. зависимость средних возможных издержек от отклонения плана от математического ожидания потребности в продукции отрасли: в-сред-ние возможные издержки; у-нормированное отклонение. зовать результаты аппроксимации и, тем самым, решать реально задачи стохастического программирования.

Значение целевого функционала и, тем самым, результаты решения в значительной мере предопределяются значениями коэффициентов к^ , ^ . Можно подобрать значения коэффициентов таким образом, что в производственную программу будут включаться лишь те объекты, которые находятся в непосредственной близости к строительным и монтажных объединениям. Цужно отметить,что выявление границ изменения упомянутых коэффициентов нельзя рассматривать изолированно, а только в комплексе с другими коэффициентами целевого функционала (2.9). Функция зависимости к^ от расстояния определена исходя из соотношения мевду единичными тарифами на перевозку грузов автомобильным транспортом и анализа свойств целевой функции (2.9). Это оправдано тем,- что на результаты решения оказывают влияние соотношения мевду коэффициентами км , а не абсолютные их величины.

Для определения зависимости затрат от расстояния мевду объектами строительства и строительным объединением проведен регрессионный анализ. На основе собранных статистических данных были проанализированы различные типы зависимостей (см. табл. 3.1). Оказалось, что наиболее приемлемым уравнением регрессии для оценки изменения затрат в зависимости от расстояния между объектом и строительным объединением является к% = 0,9975 + 0,04677 { + 0,000024^ , (3.13) где I - расстояние между объектом строительства и строительным объединением (трестом).

Значения коэффициента км для строительных объединений ЛитССР представлены в табл. 3.2.

Для отражения увеличения затрат в зависимости от соответствия специализации строительных объединений (трестов) специализированно

Полученные регрессионные уравнения зависимости значений коэффициента к^ от расстояния t между объектом строительства и строительным объединением

Регрессионное уравнение Среднеквадратичес-кое отклонение фактических значений от расчетных Среднее относительное линейное отклонение Критерий Фишера Остаточный коэффициент вариации

0,9975 + 0,0468/ + 0,000024^ 0,159802 2,653531 894,7668 1,7743 к%= 0,5994 + 0,05424 0,22895 3,709Э 435,8990 2,5421 к%- 11,1058 - 15у6 3,7519 30,5504 1,6232 41,6582

0,8064 = 1,0044 Л 9,95385 1495,91 0,2306 110,5206

0,6638 6,5637 51,8530 7,3706

Значения коэффициента,учитывающего увеличение затрат в зависимости от территориального расположения объектов относительно V -го строительного объединения км значение коэффициента

Территория расположения Терри- ^^обьекта тория распо- ^^^ ложения объединения^*^ Вильнюс Каунас Укмерге Паневежис Али-тус Шяуляй Клайпеда Игналина Друскининкай

Вильнюс — 102 78 149 105 231 328 116 133

1,0000 1,0581 1,0499 1,0849 1,0581 1,1318 1,1801 1,0667 1,0758

Каунас 102 70 112 70 158 224 174 133

1,0581 1,0000 1,0470 1,0667 1,0470 1,0901 1,1278 1,0971 1,0758

Укмерге 78 70 69 140 151 271 104 203

1,0499 1,0470 1,0000 1,0466 1,0798 1,0860 1,1544 1,0592 1,1152

Паневежис 149 112 69 «м 186 82 255 163 251

1,0849 1,0667 1,0466 1,0000 1,1047 1,0514 1,1454 1,0929 1,1431

Али туе 105 70 140 186 тт 251 294 121 63

1,0581 1,0410 1,0798 1,1047 1,0000 1,1431 1,1675 1,0675 1,0444

Шяуляй 231 158 151 82 251 165 256 314

1,1318 1,0901 1,0860 1,0514 1,1431 1,0000 1,0941 1,1460 1,1784

Клайпеда 328 224 271 255 294 265 397 357

1,1801 1,1278 1,1544 1,1454 1,1675 1,0941 1,0000 1,2264 1,2035

Игналина 116 174 104 163 121 256 397 249

1,0667 1,0971 1,0592 1,0929 1,0675 1,1460 1,3264 1,0000 1,1420

Друскининкай 133 133 203 251 63 314 357 249

1,0758 1,0758 1,1152 1,1431 1,0444 1,1784 1,2035 1,1420 1,0000 лу потоку, прикрепляемому для выполнения,в модель 2.9-2.13, введен коэффициент . В этом случае, если специализированный поток,прикрепляемый для выполнения строительному объединению (тресту) соответствует его специализации ^ =1,0. По мере увеличения несоответствия значения коэффициента увеличиваются. Однако, в номенклатуре специализированных потоков имеются и такие, выполнить которые эпределенное строительное объединение (трест) не в состоянии в силу зго специализации. В этом случае коэффициенту, отражающему увеличе-?ие затрат при несоответствии специализации строительно-монтажных ра-5от на / -ом специализированном потоке относительно V -го строи-сельного объединения (треста), присваивается достаточно большое зна-зение коэффициента ^ , которое гарантирует невключение данной работы в производственную программу соответствующего объединения (треста), например, у^ = 10,0. Соответственно подбирая значения коэффици-знтов х/ можно построить производственную программу таким образом, зтобы за строительными объединениями (трестами) закреплялись лишь се объемы специализированных потоков, которые соответствуют их специализации, или таким образом, чтобы специализация строительных объ-здинений (трестов) неоказывала столь существенного влияния на выбор зарианта производственной программы. Значения коэффициента пред-зтавлены в табл. 3.3.

Автором проделана большая работа по исследованию зависимости зредних возможных издержек содержания резервных мощностей и от невыюлнения производственной программы от разброса исходных данных 6" р

1 соотношения норм платы к = . На основе исследований построзны номограммы упомянутых зависимостей. Исследования показывают, чточев разброс исходных данных больше, т.е. чем наши знания о состоянии системы менее определенны, тем большие средние возможные издержки соответствуют одному и тому же плану. Однако, нужно отметить,что с ростом О" издержки становятся менее чувствительными к реализации состояния

Значения коэффициента ^ , учитывающего изменение затрат в зависимости от соответствия специализированного потока специализации строительных объединений (трестов)

Строительное объединение Виды работ Обще-строительные тресты трест Сантехнических работ иром-мбнтаж-ный трест электромонтажный трест трест механизации Специализированный трест механизации Трест железобетонных конструкций

Работы подготовительного периода 1,00 1,25 10,0 1,20 1,25 1,30 10,0

Устройство нулевого цикла здания 1,00 1,80 3,0 2,40 1,80 2,40 10,0

Устройство полов 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Заполнение проемов 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Отделочные работы 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Устройство коробки здания 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 3,0

Монтаж внутреннего отопления 1,80 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Монтаж внутренней канализации 1,80 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Монтаж внутреннего водоснабжения 1,80 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Вентиляционные работы 3,00 1,00 1,70 10,0 10,0 10,0 10,0

Внутренние электромонтажные работы 1,60 10,0 4,00 1,00 10,0 10,0 10,0

Монтаж внутренних слаботочных сетей 10,0 10,0 10,0 1,00 10,0 10,0 10,0

Монтаж внутреннего газоснабжения 1,80 1,00 1,80 10,0 10,0 10,0 10,0 •

Монтаж внутреннего технологического оборудования и трубопроводов 10,0 10,0 1,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Значения коэффициента, Т* -учитывающего изменение затрат в зависимости от сооветствия специализированного потока специализации строительных объединений (трестов)

Строительное объединение Виды работ — Общестроительные тресты Трест сантехнических работ Пром-монтаж-ный трест Электромонтажный трест Трест механизации Специализированный трест механизации Трест железобетонных конструкций

Монтаж КИП и автоматики 10,0 10,0 1,00 3,00 10,0 10,0 10,0

Устройство наружного водопровода 1,00 1,50 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Устройство наружной канализации 1,00 1,50 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Устройство наружных тепловых сетей 1,00 1,50 10,0 10,0 10,0 1,50 10,0

Устройство наружных сетей и оборудования газоснабжения 1,00 1,50 10,0 10,0 10,0 1,50 10,0

Монтаж наружных технологических трубопроводов 10,0 10,0 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0

Монтаж наружных электросиловых сетей 10,0 10,0 1,00 1,00 10,0 10,0 10,0

Монтаж наружных слаботочных сетей 10,0 10,0 10,0 1,00 10,0 10,0 10,0

Благоустройство 1,00 10,0 10,0 10,0 2,5 2,5 10,0

Прочие работы 1,00 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20

Устройство кровли 1,00 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Прочие затраты,предусмотренные сметой 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00