Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Исследование особенностей формирования производственной программы 15
1.1. Производственная программа машиностроительного предприятия как объект исследования 15
1.2. Исследование особенностей формирования показателей производственных программ 35
1.3. Регламентация производственных пропорций 64 Выводы 80
Глава 2. Моделирование разрабошки производственной программы 83
2.1. Моделирование векторной и локальной оптимизации 83
2.2. Исследование логики выбора альтернативных целевых функций 108
2:3. Формирование критериальных функций в условиях динамизма производства 120
Выводы 134
Глава 3.Разработка оптимальной производственной программы на машиностроительном предприятии 136
3.1. Разработка метода решения задачи векторной оптимизации производственной программы 136
3.2. Оптимизация формируемой производственной программы в диалоговом режиме 154
3.3. Повышение экономической эффективности производства и управления от оптимизации производственной программы 180
Выводы 188
Заключение 190
Список литературы 193
Приложение I. Теоретические положения 209
Приложение 2. Таблицы и графический материал 227
Приложение 3. Программы для ЭВМ 289
- Производственная программа машиностроительного предприятия как объект исследования
- Моделирование векторной и локальной оптимизации
- Разработка метода решения задачи векторной оптимизации производственной программы
Введение к работе
На современном этапе коммунистического строительства в условиях все возрастающих масштабов производства, повышения его динамизма одним из наиболее важных вопросов экономической политики партии является вопрос повышения научного уровня планирования во всех звеньях народного хозяйства. К.У.Черненко указывает, что одна из наиболее важных задач повышения эффективности производства и повышения благосостояния народа заключается в "серьезном совершенствовании планирования и управления, устранении неоправданного распыления ресурсов, улучшении сбалансированности экономики" /2.8, с.381/. Проблеме совершенствования планирования уделялось и уделяется большое внимание. В материалах ХХІУ съезда КПСС указывается на серьезное повышение требований "к планированию,управлению, методам хозяйственной работы" /2.1, с.39/. На ХХУ съезде КПСС была поставлена задача "совершенствовать методы хозяйственного и экономического стимулирования, систему критериев опенки работы объединений, предприятий и организаций исходя из необходимости улучшения конечных результатов производства", "улучшить организацию и методы разработки народнохозяйственных планов, сократить сроки их составления" /2.2, с.172/. В основных направлениях экономического и сопиального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, принятых на ХХУІ съезде КПСС, говорится о необходимости улучшения организации планирования, форм и методов работы планировых органов ; о необходимости "обеспечить разработку сбалансированных заданий по всем показателям"/2.3, с.198/.
Предприятие является первичным звеном народного хозяйства, в связи с этим ему отводится особая роль не только в пропессе производства, но и в процессе планирования производства: в По- становлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля 1979 г. указывается на необходимость разработки годовых планов начиная с производственных объединений, предприятий /2.5, с.II/. Такое внимание партийных и государственных органов к проблеме совершенствования годового планирования предприятий, производственных объединений обусловило актуальность разрабатываемой в диссертационной работе темы.
В данной области уже имеются серьезные научные разработки таких известных советских ученых, как Н.П.Федоренко, С.Е.Камени-иер, О.В.Козлова, А.Г.Аганбегян, Л.В.Канторович, Д.Б.Юдин и других. Разработанные ими основные положения, принципы и способы планирования, применяемый для этого инструментарий широк и разнообразен. Их исследования охватывают большой круг вопросов планирования, в том числе формирование перспективных, текущих, оперативных планов. Несмотря на глубокую теоретическую и методическую проработку этих вопросов, ряд аспектов данной проблемы еще ждет своего разрешения, ибо известны "недостатки в нашем планировании: неоправденное распыление ресурсов, несбалансированность планов... Устранить такие явления - задача и хозяйственная и политическая" /2.7, с.8/. Сказанное имеет важное значение для внутризаводского технико-экономического планирования, особенно в период проведения "широкомасштабного экономического эксперимента по расширению прав и повышению ответственности предприятий" /2.4, с.15/. Основная задача при этом состоит в том, чтобы на основе современных представлений о процессе внутризаводского планирования и использования разработанного ранее методического аппарата усовершенствовать процедуру формирования производственной программы машиностроительного предприятия.
В диссертационной работе объектом исследования является формирование годовой производственной программы. Выбор объекта обусловлен тем, что годовая производственная программа - это документ, с помощью которого осуществляется увязка перспективных планов с заданиями конкретным исполнителям, связующее звено между перспективным планированием и оперативным, благодаря которому осуществляется принцип непрерывности планирования. Годовая производственная программа играет роль своеобразного трансформатора, через который уточняется и конкретизируется государственное плановое задание непосредственно для данного предприятия (объединения) . В рамках последнего производственная программа детализирует перспективный план (рис.1), обеспечивая вместе с тем наиболее полное и рациональное использование всех производственных ресурсов при выполнении заданий государственного плана.
Решение задачи оптимизации производственной программы и ее эффективная реализация в современных производственных условиях возможны лишь при широком использовании вычислительной техники, то есть в условиях АСУП.
Исходя из задач, поставленных партией и советским правительством, целью диссертационной работы является организационное и методическое совершенствование на базе использования современного экономико-математического аппарата и электронно-вычислительной техники формирования годовой производственной программы машиностроительного предприятия ( производственного объединения),обеспечивающей наиболее рациональное использование располагаемых ресурсов и получение наилучших хозяйственных результатов при выполнении государственного планового задания. Для решения поставленной цели необходимо было провести комплексное исследование факторов, оказывающих влияние на формирование производственной программы машиностроительного предприятия, сравнительный анализ
Перспективное планирование
0210.750-0210.999 Разработка плана производства и реализации продукции (по каждому году перспективного плана)х': 0210.750 Формирование плана про- " изводства основной продукции,номенклатура которой утверждается вышестоящей организацией 0210.760 Формирование плана производства продукции культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода
0210.770 Формирование плана производства основной продукции,но менклатура которой утверждается предприятием ч v п э о х) Шифры и наименования решаемых :
Текущее планирование r*02I5.000-0215.349 Разработка плана производства и реализации продукции:
0215т300 Расчет объема реализуемой продукции 0215.290 Расчет изменения остатков нереализованной продукции
0215.280 Расчет объема товарной продукции даны по материалам /4.39/
Оперативное планирование основным производством р 0312.000-03 Г2.999 Распределение годовой программы выпуска изделий в сборочных цехах по кварталам и месяцам 0313.000-0313.999 Разработка номенклатурно-календарных планов выпуска узлов и деталей в квартальном и месячном разрезах для обрабатывающих и заго- -
Рис.1. Преемственность производственных внутризаводском планировании приемов, специального инструментария, способов формирования производственной программы машиностроительного предприятия, рекомендуемых в специальной литературе и используемых в передовой практике. В ходе исследования были поставлены и решены следующие основные задачи: исследование и выявление особенностей формирования производственной программы, взаимосвязей и взаимовлияния ее показателей ; установление факторов, оказывающих влияние на процесс формирования производственной программы, и характера их влияния ; установление влияния соотношений различных показателей деятельности предприятий на эффективность его функционирования и определение на этой основе наиболее рациональных производственных пропорций ; исследование логики и проиедурности формирования критерия опенки качества разрабатываемой производственной программы и выбор наиболее рациональных методов реализации этой процедуры; определение наиболее перспективных способов формирования производственной программы предприятия, базирующихся на современном экономико-математическом аппарате моделирования ; разработка методики формирования оптимальной производственной программы и организационное обеспечение этого процесса в условиях применения средств вычислительной техники.
Методологической основой исследования явились марксистско-ленинская теория расширенного воспроизводства, материалы и решения съездов КПСС и пленумов ЦК КПСС и другие партийно-правительственные документы. В процессе исследования были изучены направления совершенствования внутризаводского технико-экономического планирования, научные исследования и монографии советских ученых-экономистов, опыт разработки и функционирования АСУП, мате- риалы периодических изданий, первичные данные предприятий автомобильной и станкостроительной промышленности. Инструментом исследования послужили методы теории оптимизации, группировки, многомерного статистического анализа.
В итоге проведенного в диссертации исследования получены следующие положения, в которых заключается научная новизна: выделение по месту в системе показателей и их динамике наиболее существенных показателей, объективно характеризующих в определенный плановый период функционирование конкретного предприятия; использование существенных показателей для формирования критериев оптимизации производственной программы ; концепция определения области значений существенных показателей, характеризующих рациональные производственные пропорции и определяющих наиболее эффективный режим работы предприятия, обеспечивающая локализацию процесса формирования производственной программы за счет сужения области поиска ее оптимального варианта ; модель определения количественных значений рациональных производственных пропорций, основанная на синтезе экономике- статистического моделирования и оптимизапионных процедур, и позволяющая автоматизировать решение данной задачи ; установление объективной приоритетности используемых при формировании производственной программы предприятия критериев оптимальности, что обеспечивает наилучшее использование имеющихся на предприятии ресурсов при выполнении государственного планового задания; способ формирования производственной программы, позволяющий учитывать несколько критериев одновременно (векторная оптимизация) , являющийся более эффективным по сравнению с известными с точки зрения простоты и времени реализации.
Исследования проводились на базе данных ряда предприятий автомобилестроительной, станкостроительной и станкоинструме:стальной промышленности (заводы "Красный пролетарий", "Калибр", АЗЛК, "Манометр", "Фрезер", ремонтные предприятия Лебединского горнообогатительного комбината).
Практическая ценность результатов исследования заключается в том, что теоретические и методические разработки диссертации, доведенные до практических рекомендаций и реализованные в программах для ЭВМ, позволяют повысить обоснованность планирования на машиностроительных предприятиях, сбалансированность плановых заданий на основе рациональной регламентации производственных пропорций, объективность выбора критериев оптимизации формирования производственной программы, проведение поиска оптимума в устойчивых пределах, обеспечивающих наиболее полное и рациональное использование имеющихся ресурсов, увязку основных технико-экономических показателей, формирование производственной программы с учетом неформализуемых факторов, и тем самым, повышение эффективности работы предприятия.
В работе обоснована необходимость применения вычислительной техники и экономико-математических методов при решении задачи формирования производственной программы машиностроительного предприятия и определены границы использования формализованных процедур. Для практической реализации применения основных концептуальных положений диссертационной работы, использования разработанной методики формирования производственной программы были сформулированы основные требования к методическому и организационному обеспечению ее решения, разработаны специальные приемы обработки информации и метод решения поставленной задачи, созда- ны программы, реализующие основные алгоритмы методов дисеертапи-онной работы, которые использовались при практической апробации методического обеспечения в автоматизированной режиме расчетов.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. В главах последовательно решаются задачи диссертационного исследования, сформулированные ранее. В приложениях иллюстрируются теоретические положения, приводятся численные расчеты на реальных данных ряда анализируемых предприятий, а также разработанные в диссертации программы для ЭВМ, с помощью которых проводились расчеты, выполняемые в процессе исследования.
В первой главе "Исследование закономерностей формирования производственной программы" в соответствии с задачами диссертационной работы проведено комплексное исследование организационных и методических вопросов внутризаводского планирования, проанализирован опыт планирования ряда передовых машиностроительных предприятий ; на основе выполненного исследования определены особенности формирования показателей производственных программ и построена модель регламентации производственных пропорций, позволяющая определить рациональные пределы изменения взаимосвязанных технико-экономических показателей.
Анализ современного состояния проблемы формирования производственной программы ( I.I. "Производственная программа машиностроительного предприятия как объект исследования") показал, что в ее разработке имеются еще серьезные недостатки: недостаточная ориентация на конечные народнохозяйственные интересы, не обеспечивается наивысшая эффективность работы предприятия, недостаточно тесная увязка планов с ресурсами и т.д. В диссертационном исследовании доказано, что одним из важнейших вопросов при- менения современных экономико-математических методов является определение правильного соотношения и границ действия формализованного и неформализованного актов выработки и принятия решения, в частности, например, в процессе формирования производственной программы. В диссертационной работе был выбран путь отказа от чрезмерной математизации при решении данной задачи, разграничение сферы действия формализованных и неформализуемых способов принятия решения при примате последних.
В этом же параграфе уточняется понятие оптимальной производственной программы. В связи с этим решается вопрос о выборе критериев оптимальности, их составе и классификации.
В 1.2. Исследование особенностей формирования показателей производственных программ" исследуются динамика показателей и их влияние на эффективность работы машиностроительного предприятия. Производственная программа выступает здесь в роли базы расчета этих показателей. На основе реальных данных машиностроительных предприятий проводится классификация показателей исходного набора, определяемого матрицей профессора Демченко М.Н., и с помощью разработанной в диссертации методики из их числа выделяются существенные дяя формирования производственной программы данного предприятия на планируемый период показатели.
Основываясь на выделенных существенных показателях, строится экономико-статистическая модель определения производственных пропорций, позволяющая с помощью цепных подстановок оптимизационных процедур найти область рациональных пропорций ( 1.3. "Регламентация производственных пропорций").
Во второй главе "Моделирование разработки производственной программы" рассматриваются различные подхода к построению моделей формирования производственной программы и возникающие при этом проблемы. Выбирается вид целевой функции задачи векторной оптимизации производственной программы (Ф 2.1. "Модель векторной оптимизации и локальные оптимизационные модели"). Далее на контрольном примере рассматривается логика и критерии выбора альтернативных целевых функций с учетом производственных возможностей предприятия и предлагается концепция выбора показателей, определяющих формирование производственной программы ( 2.2. "Исследование логики выбора альтернативных целевых функций"). Эта концепция была положена в основу автоматизированного решения поставленной задачи ( 2.3. "Формирование критериальных функций в условиях динамизма производства"). Здесь же на основе разработанной методики выбора определяется рациональный метод установления альтернативных целевых функций задачи оптимизации производственной программы.
Третья глава диссертации "Разработка оптимальной производственной программы на машиностроительном предприятии" посвящена методическому и организационному обеспечению решения данной задачи. Изучение экономических зависимостей и особенностей, лежащих в основе созданной модели, позволило разработать специальный метод решения поставленной задачи ( 3.1. "Разработка метода решения задачи векторной оптимизации производственной программы"), который с точки зрения простоты и времени реализации оказывается более эффективным, чем известные точные математические методы. Организация процесса формирования производственной программы требует использования гибкого диалогового режима, в котором эксперт может, в соответствии с неформализуемым актом принятия решения, изменять соотношения между показателями в рамках области рациональных производственных пропорций, значения некоторых параметров модели и т.д. В 3.2. "Оптимизация формируемой производственной программы в диалоговом режиме" проводится анализ существующих способов изменения соотношений между показателями критериальной функции и выделение набора таких способов, которые позволяют достаточно гибко, в рамках единого подхода, изменять приоритетность и соотношения между анализируемыми показателями. Экономическая эффективя ность результатов диссертационного исследования обоснована соответствующими расчетами /3.3. "Повышение экономической эффективности производства и управления от оптимизации производственной программы"/.
Производственная программа машиностроительного предприятия как объект исследования
Широкое применение средств вычислительной техники открывает новые возможности в управлении социалистическим промышленным предприятием, новые рычаги и способы повышения эффективности его работы. Эта проблема становится еще более актуальной в условиях возрастающего масштаба и динамизма производства, когда растет вес каждого процента изменения показателя деятельности предприятий. В этих условиях особенно недопустимы ошибки в планировании, вызванные недоучетом объективных факторов и условий, складывающихся на производстве. Эти причины лежат в основе невыполнения плановых заданий. "Главными причинами невыполнения установленных заданий,- подчеркнул В.В.Гришин,- являются просчеты в организации производства и внутризаводском планировании..."[2.6 ]
Огромный вклад в теорию и практику технико-экономического планирования внесли также советские ученые, как М.Г.Завельский, С.Е.Ка-меницер, Б.Г.Канторович, О.В«Козлова, И.Е.Нелидов, Л.Г.Никонова и другие. Вопросам использования специальных математических методов решения задачи формирования производственной программы посвящены работы Л.В.Канторовича, В.Г.Карманова, Д.Б.Юдина и других советских ученых. В этих работах рассматриваются основные принципы,организация и методика технико-экономического планирования на машиностроительных предприятиях, его совершенствования в условиях АСУП. Непрерывное совершенствование организационных форм управления промышленным предприятием, механизма управления и планирования, развитие экономико-математических моделей и методов управления требуют дальнейших разработок по совершенствованию способов и приемов процесса формирования производственной программы машиностроительного предприятия.
В решениях партии и правительства огромная роль отводится вопросу годового планирования на предприятии - первичном звене народного хозяйства. Не случайно разработку годовых планов рекомендуется "начинать снизу - с производственных объединений (предприятий)" (2.5, стр.її] . Гигантский объем работы, учет всевозможных факторов, показателей предопределяет большую сложность и трудоемкость проводимых расчетов. Это заставляет искать эффективные, отвечающие современным требованиям научные методы разработки планов экономического и социального развития. В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля 1979г. указывается на необходимость разработки вариантов планов и оптимизации плановых решений [2.5, стр.З . Этот путь является наиболее эффективным и действенным при решении поставленной задачи.
Чтобы выявить недостатки, имеющиеся в практике разработки плановых заданий, необходимо детально исследовать процедуру технико-экономического планирования, выделить на ней основные элементы и всесторонне проанализировать их.
Большинство моделей оптимального планирования базируются на основной задаче линейного программирования академика Л.В.Канторовича [4.26J . Разработанная им концепция оптимального планирования в настоящее время воплотилась в разнообразных задачах оптимального планирования, в том числе и во многочисленных постановках задачи формирования производственной программы промышленного предприятия [4.31,4.49, 4.19, 4.54, 4.50, 4.55, 4.58,4,59,3.10, 6.2,7,4,6.7] .
Моделирование векторной и локальной оптимизации
Формирование оптимальной производственной программы машиностроительного предприятия предполагает построение оптимизационной модели. При этом одним из важнейших вопросов является формирование критерия оптимальности решаемой задачи, В экономической лите-ратуре[4.19, 4.67, 5.20, 6.1, 5.1, 5.2] существуют различные мнения по вопросу выбора критерия оптимальности. Одним из таких подходов является выбор одного из показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия в качестве критерия. Рассмотрим отдельные показатели производственно-хозяйственной деятельности и разберем вопрос, насколько полно они удовлетворяют народнохозяйственному критерию эффективности - достижению цели при минимальных затратах общественного труда - оптимальное соотношение результата производства и необходимых для его производства затрат или, иначе говоря, достижение максимального результата с каждой единицы общественного труда.
Рассматриваемые показатели формализованы и сведены в табл. При построении формализованных расчетных формул этих показателей, а также для унификаций предлагаемых соответствующими авторами были использованы следующие условные обозначения: Ст - Цена единицы изделия; - норматив чистой продукции по S -му изделию; 2 - численность основных производственных рабочих; С - годовой(календарный) фонд времени одного производственного рабочего; Сj трудоемкость изготовления единицы -го изделия; У. - спрос на изделие вида J.
Рассмотрим экономическое содержание и границы наиболее целесообразного использования известных критериев оптимальности; Критерий максимума объема выпуска продукции в стоимостном выражении отдает предпочтение продукции с относительно небольшими затратами учитываемых в модели ресурсов, но более освоенной, более дорогой. Роль этого критерия возрастает, когда на продукцию, производимую предприятием, имеется повышенный спрос.
Критерий максимума общей прибыли предприятия является хоз-расчетнымсстимулом повышения эффективности производства и заинтересовывает предприятие в использовании всех источников роста и совершенствования производства, так как величина прибыли зависит от уровня затрат на производство, качества выпускагивДелий и объемов реализации. Прибыль является одновременно и источником поощрительных фондов предприятия. Однако нельзя и идеализировать исследуемый показатель в силу того, что на уровень и динамику показателя прибыли оказывают влияние факторы, не зависящие от самого предприятия: природио-географические условия, технические особенности производства, различия в видах перерабатываемого сырья и т.д. Например, рост прибыли будет во многом зависеть от размеров капиталовложений.
Разработка метода решения задачи векторной оптимизации производственной программы
Поиск решения поставленной проблемы векторной оптимизации обусловливает прежде всего необходимость крит ического анализа известных по теоретическим и методическим разработкам, а также из опыта.работы предприятий методов решения рассматриваемой проблемы. Изучение специальной литературы, руководящих и методических машериалов [5.18, 4.31, 4.38, 4.49, 4.54, 4.3, 4.50, 4.55, 4.23, 4.68, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 7.3, 4.584] по формированию годовой производственной программы позволило выявить лишь решение, связанное с использованием локальных критериев.
В ряде источников [5.18, 4.31] предлагаются методы решения векторных задач формирования годового плана производства. Оценим существующий аппарат с точки зрения возможности его использования для .решения сформированной модели планирования с учетом нескольких критериев. Для этого следует выявить особенности поставленной задачи, которые будут в дальнейшем выступать в качестве необходимых требований к методам решения поставленной задачи.
Данная задача, как это указывалось уже в параграфе 2.,1, может быть преобразована к обычной задаче математического программирования путем введения дополнительной переменной І? , которая имеет .смысл максимального значения из отклонений от локальных оптимумов по каждому из критериев. При этом в поставленной задаче, наряду с ограничениями на производственные возможности, директивные задания, комплектность выпуска и прочие, добавятся ограничения следующего ъ тЕ и)р(ч-р(Х)) по всем показателям, введенным в векторный критерий оптимальности.
Целевая функция поставленной задачи является линейной, ограничения на производственные возможности (ресурсы), директивные задания, комплектный выпуск продукции также линейны. С ограничениями вида Z LUf (ч-{(Ж)) Дело обстоит иначе. Если показатель, входящий в векторный критерий оптимальности является линейным (например, выпуск продукции в стоимостном выражении), то и соответствующее ему ограничение будет также линейным. В том случае, когда показатель представим дробной функциональной зависимостью, то есть является дробно-линейным (например, рентабельность производства), ограничение, ему соответствующее, будет представлять собой квадратичную функцию. Таковы общие особенности задачи, которые должны учитываться при выборе метода ее решения.
Анализ возможных подходов к решению поставленной задачи проведем в два этапа. Сначала проанализируем возможности решения этой задачи с помощью методов, имеющихся в пакетах прикладных программ, которыми можно непосредственно воспользоваться в ВЦ АСУП, а затем рассмотрим те методы, которые предлагает теория математического программирования, но которые не входят в общеизвестные библиотеки стандартных программ.
