Магистр ДонНТУ Белик Анна

Белик Анна Григорьевна                                             

Факультет: Вычислительная техника и информатика
Специальность: Компьютерный эколого-экономический мониторинг
Группа: КЭМ - 06м
Тема выпускной магистерской работы :

"Анализ и оптимизация моделей использования
                        материальных ресурсов
                  производственного предприятия"

Научный руководитель: доцент Аверин Геннадий Викторович
                                              annetb@list.ru


Автореферат
к магистерской работе

  1. Введение. Актуальность темы
  2. Цель и задачи работы
  3. Обзор существующих исследований и разработок
  4. Предполагаемая научная новизна и практическая ценность
  5. Текущие результаты
  6. Заключение
  7. Список источников
Введение. Актуальность темы

         

         Управление материальными запасами относится к одной из ключевых задач управления предприятием. В настоящее время руководство промышленных предприятий начинает осознавать необходимость и важность снижения издержек.

         На современном этапе предприятия пересматривают существующие системы управления запасами, внедряют новые информационные технологии управления. Несмотря на то, что наблюдается тенденция снижения размеров материальных запасов вплоть до работы с колес, запасы по-прежнему играют главную роль в бесперебойном обеспечении производственного процесса необходимыми материальными ресурсами (сырьем, материалами, полуфабрикатами).

         Оптимизация уровня запасов материальных ресурсов является реальным рычагом повышения конкурентоспособности промышленных предприятий, значительная часть которых является убыточными и малорентабельными. Эти предприятия остро нуждаются в осуществлении малобюджетных мероприятий, обеспечивающих высвобождение оборотных средств, вложенных в материальные запасы.

         Решение таких ситуаций на предприятии не возможно без экономико-математических моделей. Сама по себе формулировка основного принципа экономической деятельности – максимум эффективности при минимуме затрат ресурсов – подразумевает активное участие математического моделирования в обработке обширных баз данных, в прогнозировании деятельности предприятия.

Вверх

Цель и задачи работы

         Цель магистерской работы – совершенствование существующих методов оптимизации запасов материальных ресурсов на промышленных предприятиях.

         Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

         1. Анализ и выявление основных недостатков известных подходов и методов формирования запасов материальных ресурсов, обеспечивающих непрерывность производственного процесса промышленного предприятия.

         2. Развитие содержания концепции оптимизации уровня запасов материальных ресурсов.

         3. Разработка методики определения уровня запаса материальных ресурсов, обеспечивающего минимизацию потерь, связанных с колебаниями условий хозяйствования:

         • выявление, систематизация и анализ факторов, оказывающих влияние на формирование дефицита либо избытка запасов;

         • анализ возможных потерь, вызываемых дефицитом либо избытком материальных ресурсов;

         • разработка модели минимизации потерь, связанных с колебаниями условий хозяйствования.

         4. Реализация методики определения оптимального уровня запаса материальных ресурсов и оценка эффективности результатов ее применения на промышленном предприятии.

         5. Разработка практических рекомендаций по минимизации запасов материальных ресурсов.

Вверх

Обзор существующих исследований и разработок
         

Управление производственными запасами

         Цель создания запасов на предприятии — образование определенного буфера между последовательными поставками материалов, сырья, комплектующих и исключение необходимости непрерывных поставок.

         На уровне предприятий запасы относятся к объектам, требующим больших капиталовложений, и по-тому являются одним из факторов, определяющих политику предприятия и влияющих на уровень его ликвидности.

         Западные экономисты долгие годы пытались установить, до какой степени можно сохранить неизменным соотношение уровней запасов и сбыта. Используя уравнение "фиксированного акселератора" J = kD (где J — уровень запасов, ед.; k — коэффициент неравномерности спроса; D — спрос), они пришли к выводу, что та-кая простейшая зависимость не соответствует реальному управлению запасами.

         Практика многих американских фирм, использующих в системе управления запасами современную компьютерную технику, показывает, что им в течение года удавалось сократить уровень запасов лишь на 50 %. Ученые США пришли к выводу, что если бы удалось поставить под контроль 75 % колебаний уровня инвестиций в товарно-материальные запасы, экономика этой страны не испытала бы ни одной из послевоенных рецессии, во время которых цены, объем производства и прибыли падали, а безработица возрастала. Следствием такого вывода стали требования к правительству принять меры для приглушения слишком резких колебаний уровня товарно-материальных запасов и уменьшения ущерба, который наносится ими. Однако, как свидетельствует практика, большинство таких предложений в Америке не были реализованы. Дело в том, что в условиях рыночных отношений трудно определить, какое же именно колебание уровня запасов допустимо для каждой отдельной фирмы. Однако установленный государственный норматив уровня запасов и взимание штрафов за его превышение в Швеции опровергают излишнюю осторожность США и подтверждают эффективность мер, приведших к снижению товарно-материальных запасов и сокращению расходов на них.

         Объем производственных запасов фиксируется в балансе предприятия. На предприятиях по ремонту строительной техники в бывшем Советском Союзе эти запасы достигали 1,7 % всех активов предприятия, а на предприятиях строительной индустрии даже 4,7 %. Как свидетельствует сегодняшняя отечественная практика, значительная часть собственных оборотных средств многих производственных предприятий и сферы услуг продолжает оставаться в товарно-материальных запасах, что отрицательно сказывается на их эффективности.

         Основные системы управления запасами Управление запасами — это определенный вид производственной деятельности, объектом которого является создание и хранение запасов.

         Основная цель управления запасами на предприятии — снизить общие ежегодные затраты на содержание запасов до минимума при условии удовлетворительного обслуживания потребителей.

         На практике разработано много методов, приемов и стратегий управления запасами. Выбор их зависит от особенностей производства, состава используемых показателей для целей управления, характера взаимодействия с поставщиками материальных ресурсов, организации сбыта готовой продукции, наличия квалифицированных специалистов в области управления, их технической оснащенности и др.

Вверх

Предполагаемая научная новизна и практическая ценность

          Исследования заключается в развитии методической базы оптимизации запасов материальных ресурсов по критерию минимум потерь, вызванных колебаниями условий хозяйствования.

         Основные результаты научной новизны выпускной магистерской работы:

         1. Развитие концепции оптимизации при управлении запасами материальных ресурсов на промышленных предприятиях.

         2. Разработка методики определения оптимального уровня запасов материальных ресурсов:

         • выявление и систематизирование основных факторов, оказывающих влияние на формирование дефицита либо избытка запаса материалов;

         • выявление характерных особенностей потерь, вызываемых дефицитом либо избытком материалов, и предложение показателей их количественной оценки.

         3. Разработка модели процесса минимизации уровня материальных запасов в рамках логистической системы предприятия.

         4. Предложение системы показателей оценки эффективности результатов реализации предлагаемой методики определения оптимального уровня запаса материальных ресурсов на промышленных предприятиях.

         

Практическая значимость.

          Использование разрабываемой выпускной магистерской работе методики определения оптимального уровня запаса материальных ресурсов позволяет повысить качество управленческих решений при формировании необходимых размеров запаса материалов на промышленных предприятиях, а также минимизировать материальные запасы, что способствует высвобождению оборотных средств предприятия.

Вверх

Текущие результаты

Управления запасами материальных ресурсов

          Оптимальность (от лат. optimus – наилучший) предполагает наилучший из возможных способ экономического поведения, экономических действий. Применительно к управлению запасами материальных ресурсов оптимизация включает не только определение размера запаса с учетом текущей ситуации как внутри предприятия, так и за его пределами, но и использования инструментария различных сфер логистики с целью сокращения запаса материалов. Концептуальная модель оптимизации материальных запасов в представлена на рисунке 1.

Этапы оптимизации материальных запасов

Рисунок1.- Этапы оптимизации материальных запасов

          1-й этап.   На этом этапе решается задача выявления и систематизации совокупности факторов, которые могут оказать влияние на необходимый уровень запаса и привести к возникновению дефицита либо избытка материалов.

          Факторы, воздействующие на уровень имеющихся запасов материалов, могут быть разделены на три группы.

         1-я группа факторов характеризует влияние поставщиков. К этой группе относятся: нарушение поставщиком графика поставки материалов, несоответствие качества материалов договору, несоответствие количества материалов договору, несоответствие поставленных материалов по номенклатуре.

         2-я группа факторов характеризует влияние покупателей продукции предприятия, выраженное в изменении величины спроса.

         3-я группа факторов характеризует влияние производственно-хозяйственной ситуации на предприятии. К этой группе относятся такие факторы, как высокая текучесть и низкая подготовка кадров, несовершенство системы мотивации ресурсосбережения, ошибки планирования потребности в материальных ресурсах.

         Влияние первой группа факторов приводит к возникновению отклонений фактического периода поставки от планового Q(tп). Влияние двух других групп выражается в изменении потребности в материалах по сравнению с плановой (нормативной) величиной Q(потр(tп)) в периоде времени между двумя очередными поставками.

         2-й этап. На этом этапе решается задача оценки характера и степени влияния факторов на уровень производственного запаса. Проводится анализ возможных ситуаций, вызывающих образование дефицита либо избытка материалов. Осуществляется количественная оценка величины возможного дефицита либо избытка запаса.

         Наибольший вклад в изучение теории дефицита был сделан Яношом Корнаи. В работе под названием «Дефицит» он дает следующее определение понятию «дефицит»: «это отсутствие необходимых ресурсов для реализации какого-либо намерения» .

         В своей теории он исходит из того, что плановая экономика в принципе не может объективно отражать потребности предприятий в различных ресурсах. Причинами дефицита являются постоянные ошибки в расчете потребности в тех или иных ресурсах, которые, по мнению Корнаи, неизбежно приводят к недовыпуску товаров в каких-либо отраслях. В рыночной экономике причинами дефицита являются не «ресурсные ограничения», а «ограничения, обусловленные спросом» на продукцию предприятия, а также режимом поставки необходимых материальных ресурсов и их потреблением в процессе производства изделий.

         Таким образом, в условиях рыночной экономики произошла трансформация понятия «дефицит», вызванная изменившимися условиями хозяйствования.

          Дефицит запаса материальных ресурсов. В процессе управления запасами разность между фактической величиной запаса материалов на начало планового периода Qим(tн) и величиной, предусмотренной планом, (Qнорм) может изменяться. Разность Qим(tн) - Qнорм < 0 характеризует величину дефицита запаса материала : Величина дефицита запаса материала

          Существует несколько подходов приспосабливания предприятий-производителей к условиям дефицита материальных ресурсов:

          1. Снижение объемов производства до уровня, который позволяет осуществить имеющийся уровень запаса материалов. В этом случае объем производимой и поставляемой на рынок продукции снижается, что в итоге ведет к уменьшению получаемой прибыли. Предприятие несет потери, которые негативно сказываются на его финансовой устойчивости.

          2. Изменение в структуре затрат (вынужденная замена одного вида материального ресурса на другой). При нехватке одного ресурса, предприятие приобретает другой, более дорогой в том случае, если заменяющий ресурс лучшего качества, или более дешевый, но более низкого качества. Это неизбежно влечет за собой уменьшение качества выпускаемой продукции.

          3. Изменение структуры выпускаемой продукции.

          Практика показывает, что определение потерь из-за дефицита материальных ресурсов связано с определенными трудностями, причиной которых является случайность, непредсказуемость последствий влияния различных факторов внешней и внутренней среды предприятия на уровень запасов. Однако, располагая статистическими данными за прошлые периоды времени, можно прогнозировать отклонения от запланированных показателей, возникающих в таких сферах производственно-хозяйственной деятельности предприятия, как снабжение, производство и реализация готовой продукции.

          Величина ожидаемых потерь из-за дефицита запаса материальных ресурсов равна

Величина ожидаемых потерь  из-за дефицита запаса материальных ресурсов

          где - средняя цена продукции, реализуемой на рынке, грн.;

          QГ - годовой объем продукции, производимый предприятием, шт.;

          365 - число дней в году;

          М[Т(fi)] - математическое ожидание отклонения параметров поставки материалов, вызванное действием фактора fi (i = 1, 2, 3, 4).

          На формирование дефицита помимо перечисленных выше факторов влияние оказывают:

          1. Высокий процент брака при изготовлении продукции из-за низкой технологической дисциплины, устаревшего оборудования, низкой квалификации рабочих.

          2. Непредвиденное увеличение спроса на продукцию предприятия.

          3. Неточный прогноз спроса на продукцию предприятия.

          4. Финансовая неустойчивость предприятия, не позволяющая своевременно заключать договора с поставщиками на поставку материалов нужного ассортимента и количества.

          Возникновение дефицита влечет за собой следующие негативные последствия:

         • простои производственных мощностей;

         • замена отсутствующих в запасе материалов;

         • форсирование производства изделий после ликвидации простоя.

         Каждое из этих последствий вызывает потери для предприятия. В случае простоев производства и последующего форсирования производственного процесса ущерб определяется как сумма основной и дополнительной заработной платы рабочих с отчислениями; при замене сырья, материалов, комплектующий изделий ущерб определяется как разность между стоимостью фактически использованных ресурсов и стоимостью замененных ресурсов . Величина ущерба учитывается при определении суммарных потерь, вызываемых дефицитом.

         Избыток запаса материальных ресурсов. Влияние факторов внешней и внутренней среды предприятия может привести к образованию излишних запасов материалов. В такой ситуации фактическая величина запаса материалов Qим(tн) на начало планового периода будет больше величины Qнорм, предусмотренной планом. Разность Qим(tн) - Qнорм > 0 характеризует величину избытка запаса материала s:

         s = Qим(tн) - Qнорм

         Возникающие в условиях избытка s потери С(s) из-за наличия сверхнормативных запасов характеризуются как замораживание оборотных средств в материальных запасах.

         Ожидаемые потери из-за наличия сверхнормативных запасов определяются:

         

 Ожидаемые потери из-за наличия сверхнормативных запасов

         где средняя цена единицы материального ресурса, грн.;

          - среднесуточное потребление материального ресурса, т/дн;

          М[s] – математическое ожидание величины избытка запаса материалов;

          r - процент по банковским депозитам, %.

         При разработке краткосрочного производственного плана на следующий период предполагается, что известен нормативный уровень Qнорм запаса и фактически имеющийся уровень Qим(tк) запаса материалов на предприятии на конец (начало следующего) планового периода. Под нормативным уровнем Qнорм запаса понимается планируемый остаток запаса материалов на следующий плановый период.

         В результате влияния вышеперечисленных факторов имеющийся уровень Qим(tк) запаса материалов и нормативный уровень Qнорм запаса могут находиться между собой в одном из следующих отношений –

Уровень норм запаса

          События:

События

являются случайными, каждое из которых свершается соответственно с вероятностью
События

          Эти события образуют полную группу попарно несовместных событий, и вероятность их свершения равна единице:

         Р(Qим(tк) = Qнорм) + Р(Qим(tк) > Qнорм) + Р(Qим(tк) < Qнорм) = 1.


Возможные отношения величин имеющегося уровня запаса на конец планового периода Qим(tк) и нормативного запаса Qнорм отражены в древовидной модели формирования возможных ситуаций образования дефицита материальных запасов и на ее основе построена табличная форма представления многообразия возможных потерь, вызываемых дефицитом либо избытком запасов дефицит запаса и s (табл. 1).
События S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9 образуют полную группу попарно несовместимых случайных событий, поэтому выполняется равенство Р1+Р2+Р3+Р4+Р5+Р6+Р7+Р8+Р9=1
Разработана математическая модель формирования потерь, вызываемых колебаниями факторов внешней и внутренней среды предприятия.
Формулы расчета величины дефицита либо избытка запаса материальных ресурсов для всех девяти ситуаций представлены в табл. 2, где V+потр, ,V+инт - коэффициенты вариаций объема производственного потребления и интервала поставок, превышающих плановые значения; V-потр, V-инт - коэффициенты вариаций объема производственного потребления и интервала поставок, значения которых ниже плановых.
Таблица 1.- Возможные альтернативные варианты ситуаций, порождающих дефицит либо избыток запасов материала
Таблица 2.-Формулы для определения дефицита либо избытка материала

         Зная величину дефицита либо избытка материалов в каждой из девяти возможных ситуаций, а также вероятность наступления ситуации, можно определить математическое ожидание М дефицита либо избытка материалов:

         В случае если величина М<0, то имеет место дефицит запаса материалов , если М>0, то имеет место избыток запаса материалов s.

         Зная величину потерь из-за дефицита либо избытка материалов в каждой из девяти возможных ситуаций S1, S2, …, S9, а также вероятность их наступления P1,P2 …, P9, можно определить математическое ожидание потерь М[С].

         Возникновение дефицита влечет за собой необходимость создания страхового запаса в целях минимизации потерь, вызываемых недостатком материальных ресурсов. Возникновение избытка s свидетельствует о необходимости снижения уровня запаса материалов, влекущего за собой «замораживание» оборотного капитала, вложенного в запасы материальных ресурсов.

         Таким образом, величина запаса материальных ресурсов Qнорм на начало планового периода, обеспечивающая непрерывность производственного процесса, будет равна: Qнорм = Qтек + Qподг + Qстрах,

         3-й этап. Оптимизация уровня запаса материальных ресурсов сводится к минимизации математического ожидания потерь, вызванных влиянием случайных факторов. Оптимальным будет тот уровень запаса, при котором математическое ожидание потерь достигает минимума.

         4-й этап. Выявление «узких мест», полное либо частичное устранение которых, позволит сократить размер необходимых запасов материальных ресурсов.

         Результаты анализа влияния факторов на уровень запаса материалов позволяют определить комплекс необходимых логистических преобразований в деятельности различных структур для улучшения результатов этой деятельности.

         5-й этап. На этом этапе решается задача разработки организационных мероприятий, реализация которых позволит сократить необходимые запасы материальных ресурсов. Основные направления ликвидации «узких мест» представлены в табл.3.

         Основные усилия по минимизации потерь, вызываемых дефицитом либо избытком материальных ресурсов в сфере снабженческой логистики должны быть направлены на решение задачи обеспечения согласованности действий поставщика и предприятия-получателя материалов в целях соблюдения плановых условий поставки . Вместе с тем, производственная логистика должна стремиться к обеспечению минимизации потерь на производстве, а распределительная логистика – к повышению точности прогнозирования спроса на продукцию предприятия.

         Развивающаяся с начала 20-го века теория оптимизации уровня запаса материальных ресурсов имела целью сокращение размера запаса до уровня, обеспечивающего минимум затрат на его создание и поддержание. При этом потери вследствие недостатка либо избытка материалов не рассматривались.

Таблица 3.-Перечень мероприятий, направленных на минимизацию запасов материальных ресурсов

В основу предлагаемого подхода к управлению материальными запасами положена методика оптимизации уровня запаса по критерию минимум потерь, вызываемых дефицитом либо избытком материалов вследствие колебания условий хозяйствования.

Особенности задачи планирования ресурсов

          Планирование ресурсов имеет аналогии как с планированием в пространстве состояний, так и с планированием в пространстве задач, однако не сводится полностью ни к тому, ни к другому. Рассмотрим обе эти аналогии последовательно.

          Частный случай задачи планирования ресурсов - это когда каждое отношение обмена построено по типу 1:1. Легко видеть, что этот частный случай полностью сводится к планированию в пространстве состояний.

Анимированный рисунок 14.- Частный случай задачи планирования ресурсов, когда элементы имеют единственный вход динственный выход, сводящийся к поиску кратчайшего пути

         Анимированный рисунок 14.- Частный случай задачи планирования ресурсов, когда элементы имеют единственный вход и единственный выход, сводящийся к поиску кратчайшего пути

          Слева здесь приведены пять сценариев обмена, справа - граф пространства состояний. Понятно, что решением в таком тривиальном случае будет кратчайший путь в графе. Однако реальные сценарии обмена отличаются от приведенных выше. Несмотря на это, многие из методов, применяемых для планирования в пространстве состояний могут быть обобщены на случай планирования ресурсов.

          Аналогия между планированием ресурсов и планированием задач становится очевидной, если рассмотреть другой частный случай планирования ресурсов и представить сценарии обмена в виде И/ИЛИ-графа:

Частный случай задачи планирования ресурсов, сводящийся к задаче PR-планирования

Рисунок 12 - Частный случай задачи планирования ресурсов, сводящийся к задаче PR-планирования

          Более общий случай приведен на нижнем рисунке. Как видно из рисунка, здесь уже возникают сложности с представлением задачи в виде И/ИЛИ-графа. Прибавление еще одного элемента F5 привело к появлению двух не вписывающихся в И/ИЛИ-граф ИЛИ-разветвлений, связанных с тем, что ресурс D может использоваться либо модулем F2 либо модулем F5 и, аналогично, ресурс G - либо модулем F5, либо F4, но никак не обоими. Это весьма необычная форма И/ИЛИ-графа сильно отличается от привычного дерева с И/ИЛИ-разветвлениями и алгоритмы поиска в неизменном виде в ней работают без успеха

Частный случай задачи обмена ресурсов, который не сводится к ранее рассмотренным

Рисунок 13 - Частный случай задачи обмена ресурсов, который не сводится к ранее рассмотренным

          Описанные выше этапы комплексно представлены на следующем рисунке.

Вверх

Заключение

         Основная проблема экономического планирования использования материальных ресурсов состоит в необходимости распределить ограниченное число необходимых ресурсов каждой отрасли производственного предприятия так, чтобы они выполняли производственные планы, и была возможность избегать возникновения «узких» мест в производстве. Таким образом, построение оптимизационных моделей межотраслевого баланса позволяет в условиях ограниченности ресурсов находить наиболее эффективные комбинации ресурсов для максимизации конечного продукта. Но данные оптимизационные модели не учитывают возможность возникновения дефицита материальных ресурсов. Поэтому выбранный метод оптимизации использования материальных ресурсов основывается на следующих фактах:

         1. Одним из основных путей повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности промышленного предприятия является совершенствование существующих методов оптимизации запасов материальных ресурсов промышленных предприятий.

         2. Аналитический обзор известных методов определения уровня запасов материальных ресурсов, обеспечивающих непрерывность производственного процесса, показал, что:

         • учитывается узкая совокупность факторов, оказывающих влияние на формирование дефицита материальных ресурсов;

         • четко не сформулированы понятия «дефицита запаса материалов» и «избытка запаса материалов», отсутствует детальный анализ вызываемых ими потерь;

         • отсутствует методика решения задач определения оптимального уровня запаса, минимизирующего потери из-за дефицита либо избытка материальных ресурсов.

Вверх

Список источников
  1. Статистическое моделирование и прогнозирование. Учебное пособие для ВУЗов. / Г.М. Гамбаров и др. Под. ред. А.Г. Гранберга. М.: Финансы и статистика. 1990.

  2. Корнилова О.А К вопросу управления материальными запасами на промышленном предприятии. Выпуск 4. – Владимир: ВГПУ, 2004. – 264 с.

  3. Экономико-статистические методы в прогнозировании. М.: Наука, 1994

  4. Наянзин Н.Г., Корнилова О.А. Логистика: оптимизация запасов ма-териальных ресурсов: Учебное пособие. – Владимир: ВГПУ, 2006. – 136 с.

  5. Наянзин Н.Г., Корнилова О.А. Управление страховыми запасами на основе концепции дефицита

  6. Экономико-математические методы и прикладные модели / Под ред. В.В. Федосеева. М.: ЮНИТИ, 2001.

  7. Анализ и планирование финансов хозяйственного субъекта/ И.Т. Балобанов. – Москва “Финансы и статистика” 1998 г.

  8. Производственный менеджмент: Учеб. для вузов / Под ред. проф. С.Д. Ильенковой М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

    Оптимизация управления материальными ресурсами предприятия. Закупки, запасы и их хранение.

    www.businessevents.ru/details.php

  9. Особенности формирования и движения материально производственных запасов предприятия

    www.ssu.samara.ru/~vestnik/gum/2002web1/econ/200211002.html

  10. Выявление резервов снижения издержек управления запасами материальных ресурсов на промышленном предприятии

    www.profiz.ru/se/4_2005/986/

ПРИМЕЧАНИЕ:

При написании данного автореферата магистерская работа еще     не завершена. Окончательное завершение исследований планируется до 01.01.2008. Полный текст работы и все материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.