Системні моделі та метод вибору політик управління матеріальними потоками (МП) організації виробництва і збуту продукції підприємства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ АЕРОКОСМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М. Є. ЖУКОВСЬКОГО

ХАРКІВСЬКИЙ АВІАЦІЙНИЙ ІНСТИТУТ

ДИСЕРТАЦІЯ

СИСТЕМНІ МОДЕЛІ ТА МЕТОД ВИБОРУ ПОЛІТИК УПРАВЛІННЯ МАТЕРІАЛЬНИМИ ПОТОКАМИ ОРГАНІЗАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА І ЗБУТУ ПРОДУКЦІЇ ПІДПРИЄМСТВА

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Жихарев Володимир Якович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, професор кафедри виробництва радіоелектронних систем літальних апаратів.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Кононенко Ігор Володимирович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, завідувач кафедри стратегічного управління; кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Дубницький Валерій Юрійович, Українська академія банківської справи, Харківська філія, доцент кафедри вищої математики та інформаційних технологій.

Провідна установа

Відкрите акціонерне товариство “Український науково-дослідний інститут авіаційної технології” Міністерства промислової політики України, м. Київ

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”.

Автореферат розісланий 22.09.2003 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Чумаченко І.В.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Характерною рисою сучасного етапу розвитку ринкових відносин в Україні є: наявність поряд з традиційними великими підприємствами безлічі середніх і дрібних форм власності, висока динаміка змін зовнішнього середовища, сильна конкурентна боротьба. Ці обставини потребують від українських підприємств постійного перепроектування організації виробництва й інформаційних систем її підтримки. Одним з основних напрямків створення нових проектів організації виробництва є застосування системного підходу до управління матеріальними потоками (МП) у фінансово-господарській діяльності підприємства, зокрема, до управління запасами, під якими розуміються МП, розглянуті на певному інтервалі часу.

Проектування управління МП являє собою комплекс заходів, у якому задачі фінансового менеджменту тісним чином переплітаються з задачами виробничого управління й маркетингу. Усі вони залежать від однієї мети - забезпечення безперебійного процесу виробництва й реалізації продукції при мінімізації поточних витрат з обслуговування запасів. Ефективне управління МП зменшує поточні витрати на збереження, вивільняє з господарського обороту частину фінансових засобів, реінвестуючи їх в інші активи. Усі перераховані обставини, а також аналіз сучасного стану в цій галузі свідчать про актуальність наукової задачі.

Основним напрямком вирішення цієї проблеми є координація найчастіше протилежних стосовно МП цілей різних сфер бізнесу підприємства (маркетингу, постачання, виробництва і збуту). Класичні методи дослідження подібних промислово-збутових систем (ПЗС) підприємства не завжди можуть бути застосовані в силу складності предметної галузі. Тому особливої актуальності набуває розробка моделей і методів, які були б орієнтовані на системний підхід до формалізації задач управління МП.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота над дисертацією проводилася на кафедрі виробництва радіоелектронних систем літальних апаратів Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” у 2000 _ 2003 рр. відповідно до плану науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України за держбюджетною темою Д 502_40/00 “Теорія технологічно-орієнтованого синтезу апаратно-програмного забезпечення цифрових обчислювальних пристроїв систем керування аерокосмічними об'єктами” (ДР 0100U003428) та за договором на науково-дослідну роботу з Харківським інститутом Військово _ Повітряних Сил (шифр “Співдружність”) від 25.12.2002 р.

Особистий внесок автора як співвиконавця у перерахованих науково-дослідних роботах полягає в розробці: системних методів аналізу складних виробничих структур, класифікації моделей і методів управління МП; нових інформаційних технологій розв'язання задачі управління МП ПЗС; оцінок ефективності управління МП.

Мета і задача дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності управління МП організації виробництва і збуту продукції на основі системного підходу до процесів управління запасами ПЗС із використанням марківських процесів управління.

Об'єкт дослідження - процес прийняття рішень і управління матеріальними потоками промислово - збутовій системи.

Предмет дослідження - моделювання і прогнозування рішень про управління матеріальними потоками промислово - збутовій системи.

Методи дослідження базуються на системному і логістичному аналізах, марківських процесах прийняття рішень , теорії управління запасами.

Для досягнення поставленої мети вирішено такі задачі:

інформаційний та функціональний аналізи ПЗС для визначення пріоритетних цілей управління й оцінки характеристик системи;

класифікація моделей управління запасами з метою вибору адекватної моделі управління МП ПЗС;

розробка системних моделей управління МП в рамках єдиної стратегії ПЗС, що враховують імовірність і нестаціонарність попиту, стохастичність часу, вичерпність контролю;

розробка методу вибору політик управління МП;

оцінка ефективності моделей управління МП;

розробка програмно-алгоритмічного забезпечення (ПАЗ) управління МП.

Наукова новизна отриманих результатів. У процесі розв'язання задач відповідно до мети дослідження отримано такі результати:

Вперше одержано:

системні моделі управління МП ПЗС підприємства - графові системні моделі, які формально описують процеси, що мають місце у ПЗС при проведенні політик допущення, недопущення дефіциту, а також політики “зі втратою клієнтів”;

метод вибору політик управління МП ПЗС, який формалізує процес прийняття рішень, дозволяє визначати галузь застосування конкретної політики управління й оцінювати ефективність її використання.

Удосконалено:

класифікацію існуючих моделей управління МП, яка в достатньому й необхідному обсязі враховує елементи моделей і показує взаємозв'язок між ними.

Дістали подальший розвиток:

моделі теорії управління запасами, зокрема, детермінована модель Уілсона _ Харриса, яку можна застосовувати для управління МП при випадковому попиті;

дворівневий метод управління запасами, що дозволило застосовувати його при проведенні дворівневих стратегій управління МП ПЗС підприємства.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблений у роботі комплекс моделей і методів є науково-методичною основою управління МП ПЗС при перепроектуванні організації виробництва і збуту продукції описаний алгоритмічно і реалізований у вигляді ПАЗ процесів управління МП. Розроблене ПАЗ розраховане на кінцевого користувача і може використовуватися при створенні нових проектів організації виробництва, для аналізу процесів управління МП при виборі політики управління запасами ПЗС, автоматизації, модернізації та реконструкції існуючих ПЗС підприємства.

Науково-технічний ефект полягає: в підвищенні ступеня автоматизації процесів створення нових проектів організації виробництва і збуту продукції на основі управління МП; у виборі раціональних політик управління запасами в умовах недостачі інформації та часу, постійної зміні кон'юнктури ринку, попиту на продукцію, номенклатури продукції та планових показників.

Реалізація. Результати досліджень впроваджені:

у науково-виробничому об'єднанні “Комунар” (акт впровадження від 25.03.2003 р.);

у Південно-Українській АЕС (акт впровадження від 15.10.2002 р.);

у Харківському інституті Військово_Повітряних Сил ім. І.М. Кожедуба (акт впровадження від 15.04.2003 р.).

Наукові положення, висновки, пропозиції та рекомендації, викладені в дисертаційній роботі, підтверджені також актами впровадження в Державному департаменті інтелектуальної власності.

Особистий внесок здобувача. Всі основні наукові положення, результати, висновки і рекомендації дисертаційної роботи отримані автором самостійно. У публікаціях, написаних автором у співавторстві, автору належать: інтегрована інформаційно-множинна модель ПЗС [4, 12]; єдина класифікація існуючих моделей управління МП, яка в необхідному обсязі враховує їхні елементи, показує взаємозв'язок між ними та розглядає централізовану систему постачання моделей управління запасами [5]; марківська модель управління запасами резервних елементів [6]; алгоритми прийняття керуючих рішень у ПЗС [7]; системна модель управління МП, що реалізує бездефіцитну стратегію управління запасами [8]; аналіз комп'ютерних систем управління підприємством [9]; алгоритмічна реалізація розрахунку параметрів систем управління МП [10]; інформаційно-організаційна модель збутової системи [13]; алгоритм моделювання процесу управління МП ПЗС [14]; модель процесу руху МП в рамках єдиної стратегії управління ПЗС [15]; коректувальний алгоритм рівня запасу та періоду постачання в системі, де дефіцит неприпустимий [16]; загальний алгоритм та верифікація програми в реальних умовах виробництва [17].

Апробація результатів дисертації. Основні результати і дисертаційна робота в цілому апробовані на дев'яти міжнародних і всеукраїнських конференціях і семінарах, а саме: на науково-технічній конференції молодих вчених (Харків, 2000); на міжнародній науково-технічній конференції “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні” (Харків, 2001_ 2002); на науковій конференції “Інформаційні технології Військово-Повітряних сил України в ХХІ сторіччі” (Харків, 2001); на Міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми інформатики і моделювання” (Харків, 2001); на третій Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні інформаційні й електронні технології” (Одеса, 2002); на Міжнародній науково-практичній конференції “Інформаційні технології управління екологічною безпекою, ресурсами та заходами в надзвичайних ситуаціях” (Київ - Харків _ Крим, 2002); на 15-й Міжнародній школі-семінарі “Перспективні системи керування на залізничному, промисловому і міському транспорті” (Алушта, 2002); на Міжнародній конференції з керування “Автоматика_2002” (Донецьк, 2002).

Публікації. Результати досліджень опубліковано в 17 друкованих працях, з них 2 статті _ в науково-технічних журналах; 8 статей - у збірках наукових праць; 5 - у матеріалах конференцій; 2 свідоцтва про державну реєстрацію прав автора на твір.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків і п'яти додатків та має загальний обсяг 206 сторінок. Містить 35 рисунків на восьми сторінках, 25 таблиць на п'яти сторінках, список з 118 використаних літературних джерел на 10 сторінках та додатки на 59 сторінках.

Основний зміст роботи

У першому розділі наведено результати системного підходу до аналізу ПЗС підприємства за допомогою стандарту IDFE 0, який реалізовано в інформаційно-організаційній моделі. Ця модель є основою для єдиного підходу до аналізу діяльності ПЗС і дозволяє сформувати структуру інформаційної моделі системи, основними елементами якої є множина цілей і керуючих алгоритмів кожного підрозділу.

Аналіз мети та особливостей процесів управління ПЗС визначив, що на сучасному етапі розвитку увага акцентується на управлінні МП в контексті цілей всієї системи, а не на окремих закупівлях. Це потребує покращання існуючих систем управління за рахунок спеціальної політики управління запасами. Тому у роботі виконано аналіз основних моделей та методів розв'язання задач оперативного управління запасами та розроблено класифікацію існуючих моделей управління МП, яка розглядає централізовану систему постачання. продукція модель попит

Всі моделі розроблено для оптимізації МП тільки в одній ланці ПЗС. Основою класифікації є керуючий фактор - попит, залежно від функції розподілу якого моделі групуються на детерміновані та імовірнісні. Відмічено, що основні моделі - детерміновані. Хоча вони мають ряд переваг (простота розрахунку, точність рекомендацій), головний їх недолік - неадекватність реальним умовам. Моделі, які враховують імовірність попиту (дискретні та безперервні), умовно, залежно від вибраного методу управління поділяють на три групи: з фіксованим замовленням; на базі дворівневого методу; на основі методу з постійним запасом. Дворівневий метод, маючи переваги моделей з фіксованим розміром замовлення, при тривалому функціонуванні забезпечує більш низькі витрати управління, дозволяє враховувати практично всі нестаціонарності (коливання попиту, часу доставки, обмеження на розмір партії). Обмеження застосування цих методів у класичному випадку такі: немає чисельного опрацювання, є труднощі визначення кінцевих результатів оптимізації, немає придатних для практичного використання формул, відсутні алгоритми, які враховують нестаціонарності попиту.

Відзначено, що існуючі аналітичні методи дослідження дають придатні для розрахунку задовільно точні залежності за умови, що процес попиту й доповнення МП може бути зведений до марківського процесу з малою кількістю параметрів.

Розглянуто комп'ютерні системи й комплекси, наведено їх класифікацію. Незважаючи на те, що зараз розроблено інформаційні засоби управління МП, на практиці їх використовують надто рідко через нетехнологічність процесу розв'язання, відсутність необхідного комплексу програм, які включають оптимізаційні процедури розв'язання, пов'язані з прогнозуванням ситуацій.

У другому розділі наведено функціональний аналіз системи, що визначило головний момент організації руху МП при системному підході - функціональний цикл (ФЦ) _ і дозволило сформулювати задачу управління МП.

Розглядаючи діяльність ПЗС на n-му етапі ФЦ, оптимальний дворівневий метод управління МП сформульовано таким чином:

(1)

де R_n - максимальний рівень запасу на n-му етапи ФЦ; x_n _ поточний запас на етапі n ФЦ; R_опт, r_опт _ оптимальні максимально припустимий і страховий запаси відповідно.

У нульовий момент часу ФЦ рівень поточного запасу МП x(t) в системі підприємства дорівнює максимальному розмірові R (сумарний обсяг запасу не перевищує місткість складських площ розміром R_опт) тобто . Попит на продукцію виникає у випадковий момент часу t₁, зменшуючи рівень запасу x(t) на величину цього попиту ₁, тобто . Далі в момент часу t₂ виникає попит ₂, який зменшить рівень запасу до , і т.д. Враховуючи модель (1), замовлення на поповнення запасу МП подається в момент t_r, якщо , причому залежно від вибраної політики управління (політики недопущення і допущення дефіциту, враховуючи час доставки t_w), (політика “з втратою клієнтів”). Розмір замовлення дорівнює

,

де н_i - попит на момент часу i (); t_r _ момент часу, коли процес x(t) перетинає рівень r_опт.

Якщо в системах допускається дефіцит, то вимоги на продукт враховуються й обслуговуються в наступних періодах в меру надходження замовлення. При цьому дефіцит обмежено величиною q_(-).

Аналіз руху МП в ПЗС підприємства показав марковські властивості процесу х(t), що дозволяє в кожний момент часу ФЦ описати систему такими станами:

- якщо в ПЗС дефіцит неприпустимий (1 - стан надзвичайного завантаження системи (R); 2 - критичний стан, що виникає в момент часу t_r, який характеризується витратою страхового запасу в ПЗС (r) протягом часу t_w; 3 - робочий стан (х); 4 - стан системи в момент поповнення (q)), то марківська послідовність переходів така:

; (2)

- якщо в ПЗС дефіцит припустимий (1 - стан надзвичайного завантаження системи (R); 2 - критичний стан, який виникає в момент часу t_r, що характеризується витратою запасу в ПЗС (r) протягом часу t_w; 3 - робочий стан (х); 4 - стан системи в момент поповнення (q); 5 - дефіцитний стан (q_(-))), то марківська послідовність переходів така:

; (3)

- якщо робота ПЗС припускає “втрату клієнтів” (1 - стан надзвичайного завантаження системи (R); 2 - критичний стан, що характеризується відсутністю запасу у ПЗС (r) протягом часу t_w; 3 - робочий стан (х)), то марківська послідовність переходів така:

(4)

Розгляд ПЗС підприємства протягом ФЦ дозволив виділити дві найважливіші ланки системи: виробничу і збутову.

Таке подання дозволяє розробити системну модель для оптимізації рівня МП у системі таким методом:

Аналіз можливих траєкторій процесу руху МП за ФЦ в кожній ланці ПЗС, робота яких пов'язана з запасами.

Визначення параметрів кожної ланки ПЗС, зміна яких протягом ФЦ впливає на траєкторію руху МП (інтенсивності попиту і поповнення запасу, вірогідність контролю, тривалість інтервалу прогнозу).

Побудова графа функціонування ПЗС при управлінні МП за ФЦ, враховуючи марківські властивості процесу та математичний опис функціонування ПЗС за допомогою диференціальних рівнянь.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чисельне розв'язання рівнянь для визначення ймовірностей знаходження ПЗС в конкретному стані при управлінні рухом МП.

Нехай S_ij - стан системи в кожний момент часу, де і - умовний запис стану МП у виробничій ланці, j _ умовний запис стану в збутовій ланці, причому (m=3, 4, 5 залежно від процесу змін станів системи, що визначається проведенням політики управління МП і описується виразами (2) _ (4)). Тоді P_ij(t) _ ймовірність станів системи в кожний момент t, де значення індексів таке, як для S_ij.

Побудова графів функціонування ПЗС при управлінні МП за ФЦ базується на припущенні, що в момент деякий момент часу ПЗС була в стані S_ij і за час t може змінитися стан або у виробничій, або в збутовій ланках (рис. 2). Використовуючи правила складання рівнянь Колмогорова, математичну модель в матричному вигляді запишемо як

, (5)

де Р(t) - вектор імовірностей станів ПЗС; А - матриця інтенсивностей переходів, зумовлена параметрами системи.

Розв'язком системи є

,

де _ матрична функція.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Такий підхід дозволяє врахувати помилки контролю, пов'язані з недостовірними оцінками витрат та поповнення МП, за рахунок додавання в системну модель управління МП помилкових станів.

Роботу ПЗС протягом ФЦ за допомогою системних моделей оцінимо таким чином. Ступінь задоволення попиту охарактеризуємо коефіцієнтом реалізовності - ймовірністю того, що ПЗС в кожний момент часу здатна забезпечити попит споживачів.

Коефіцієнт реалізовності для різних політик дорівнює:

якщо в ПЗС дефіцит неприпустимий, то

;

якщо робота ПЗС припускає “втрату клієнтів”, то

;

якщо в ПЗС дефіцит припустимий, то

.

Очікуваний прибуток ПЗС при русі МП у момент t дорівнює

,

де i - умовний запис стану у виробничій ланці, j - умовний запис стану в складі, L_ij _ можливий прибуток, отриманий ПЗС у кожному стані, який визначено на підставі вартісних оцінок (можливо, негативних), прийнятих у ПЗС.

У третьому розділі на основі формалізації процесу управління МП системи розроблено ПАЗ, яке дозволяє визначити кількісні параметри, необхідні для організації ефективного руху МП.

Основними даними, необхідними для прийняття рішень про управління МП, є характеристики попиту (вид розподілу, математичне очікування, середньоквадратичне відхилення), початковий рівень страхового запасу, характер виробництва. Головним моментом при розробці ПАЗ є проблема визначення вихідних даних.

У роботі розглянуто методи прогнозування попиту, а саме алгоритм визначення теоретичного розподілу попиту на основі статистичних методів. Відзначимо, що для більшості товарів характерне імовірнісне споживання зі стійкими законами розподілу, серед яких виділено нормальне, експоненціальне, рівномірне, закони Вейбулла й Пуассона, гамма-розподіл.

Розроблено модель початкового розрахунку величини страхових запасів у ПЗС, який дозволяє одночасно оптимізувати ії рівень за коефіцієнтом ризику та витратами, що відрізняє ії від прийнятих підходів, які базуються на досвіді менеджера системи та частотному розподілі попиту. Модель основано на припущенні, що попит на МП імовірнісний рівномірно розподілений в інтервалі Т. Планування величини страхових запасів при цьому попиті здійснюється таким чином:

оцінюють ймовірність дефіциту (коефіцієнт ризику _ ймовірність того, що страховий запас виявиться недостатнім для задоволення попиту);

оцінюють величина потенційного попиту в ситуації дефіциту (припустимий рівень дефіциту, q_(-));

визначають й мінімізують витрати з утримання страхових запасів, тобто

,

де E(r) - витрати системи при утримуванні страхових запасів; L_зб(r) _ витрати зберігання страхових запасів; L_деф(r) _ втрати через дефіцит страхових запасів; S _ витрати зберігання на одиницю продукції; Т _ тривалість ФЦ; q _ величина партії постачання, яка визначається за формулою Уілсона_Харриса; D _ втрати через дефіцит одиниці продукції.

початковий розмір страхового запасу знаходять за формулою

.

Подальше коректування рівня страхового запасу відносно r₀ проводять за допомогою моделювання реальних процесів руху МП.

Враховуючи тип виробництва, обґрунтовано застосування двох політик управління МП (що припускають та не припускають дефіцит), сформульовано основні дані, необхідні при управлінні.

Робота ПАЗ основана на аналізі типових реалізацій імовірнісного процесу руху МП і здійснюється такими методами:

1. Для моделі, що не припускає дефіциту:

Якщо рівень запасу відповідає нормі (, де х(t) - поточний рівень запасу), коректування не здійснюється.

Якщо в ПЗС _ надлишки запасів (), коректування проводиться так:

середньому значенню попиту при заданому розподілі присвоюється величина, що дорівнює

де _ оптимальна величина партії поставки, розрахована з формули Уілсона_Харриса, - оптимальна величина періоду поставки;

час, необхідний для прийняття рішень про управління МП, дорівнює

де r₀ - початкове (плановане) значення страхового запасу в ПЗС;

рівню страхового запасу присвоюється значення

;

період постачання збільшується на величину L, рівну , складає

.

Якщо в ПЗС _ дефіцит запасів (), коректування проводиться так:

середнє значення попиту дорівнює

;

час, виділений на прийняття рішень, складає

;

значення страхового запасу дорівнює

;

період постачання зменшується на величину і дорівнює

.

2. Для моделі, що припускає дефіцит:

Якщо рівень запасу відповідає нормі, коректування здійснюється так:

середнє значення попиту визначається виразом

;

значення часу, виділеного на прийняття рішення про управління МП,

;

страховому запасу присвоюємо значення

.

Якщо в ПЗС _ надлишки запасів, коректування проводиться в такій послідовності:

визначається середнє значення попиту

при заданому розподілі;

час, необхідний для прийняття рішення в ПЗС, дорівнює

;

рівню страхового запасу присвоюється значення

;

період поставки збільшується на величину і складає

.

Якщо в ПЗС дефіцит запасів, коректування проводиться так:

середнє значення попиту дорівнює

;

час, виділений на прийняття рішень, дорівнює

;

значення страхового запасу дорівнює

;

період постачання змінюється на величину і складає

.

ПАЗ дає рекомендації відносно параметрів системи.

Проаналізовано умови, що викликають нестаціонарність у ПЗС, основна з яких - ціна. У рамках запропонованого ПАЗ розроблено метод, який дозволяє коректувати параметри ПЗС залежно від зміни ціни.

У четвертому розділі наведено метод вибору політик управління МП та впровадження розроблених математичних моделей, метод і ПАЗ управління МП.

Система управління МП проектується з метою безперервного забезпечення споживачів якимось видом матеріального ресурсу. Реалізація цієї задачі досягається за допомогою правильного вибору політики управління МП.

Вибираючи політику управління МП за коефіцієнтом реалізовності при фіксованій довжині ФЦ, слід враховувати таке:

при управлінні МП найбільший вплив на стани ПЗС дають два параметри - вірогідність контролю в кожній ланці ПЗС та інтенсивність попиту споживачів;

з ростом вірогідності контролю коефіцієнт реалізовності збільшується;

збільшення попиту споживачів приводить до зменшення коефіцієнту реалізовності;

найменш вигідною є політика “зі втратою клієнтів”, а політика з допущенням дефіциту _ найвигідніша;

збільшення інтенсивності поповнення запасу істотно впливає на вибір двох політик: або допускати, або не допускати дефіциту у ПЗС.

Вибираючи політику управління МП за вартісними параметрами, необхідно враховувати таке:

вибір системної моделі управління проводиться на основі порівняння витрат зберігання одиниці продукції і втрат через дефіцит при фіксованих витратах на формування запасу МП, при цьому вид розподілу попиту і його інтенсивність не враховуються;

якщо втрати через зберігання багато менше втрат через дефіцит, то перевага віддається управлінню з недопущенням дефіциту;

якщо втрати через зберігання більші (рівні, трохи менші) втрат через дефіцит, то управління МП здійснюється з допущенням дефіциту при одночасному коректуванні величин страхового запасу й довжини періоду.

Коефіцієнт ефективності реалізацій розроблених моделей, який характеризує долю прибутку від реалізацій в загальному доході при ефективному управлінні МП, що знижує витрати на замовлення, збереження та дефіцит матеріалів і готової продукції, визначимо як

при (), ().

Тут i - номер етапу моделювання; _ обсяг постачання продукції l-го виду, k-му споживачу; _ обсяг попиту на продукцію l-го виду k-го споживача; - обсяг продажу системи, причому

,

де m _ число реалізацій випадкового процесу руху МП при проведенні одного експерименту за допомогою ПАЗ; - випадкова величина проданої продукції за одну реалізацію залежно від характеристик попиту; Р - реалізаційна ціна; П_ПЗСі _ прибуток системи від реалізацій, причому

,

де - випадкова величина продукції, що зберігається, за одну реалізацію залежно від характеристик попиту; - випадкова величина дефіцитної продукції за одну реалізацію залежно від характеристик попиту.

Наведені факти дозволили зробити висновки, що для вибраної галузі застосування запропоновані системні моделі управління МП є ефективнішими за реальну політику управління на 3…30% залежно від розподілу попиту та вартісних оцінок ПЗС.

Висновки

У дисертаційний роботі наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукових задач, що складаються з функціонального аналізу діяльності ПЗС; розробки системних моделей управління МП; розробки ПАЗ; обґрунтованого вибору політики управління МП; оцінки ефективності роботи ПЗС при управлінні МП. Розроблені програмні засоби використовуються для розв'язання конкретних задач оперативного управління запасами при русі МП по вертикально інтегрованих багаторівневих структурах ПЗС.

У ході дослідження отримано такі результати:

Проведено інформаційний аналіз ПЗС з метою визначення пріоритетних цілей управління. Обґрунтовано необхідність використання в практиці роботи ПЗС методів оптимізації управління МП, а саме методів оптимального управління запасами для зменшення поточних витрат і забезпечення ефективної роботи.

Розроблено класифікацію моделей управління МП, що в достатньому і необхідному обсязі враховує елементи моделей і показує взаємозв'язок між ними. Класифікація дозволила обґрунтувати застосування методів марківських процесів управління для системного управління МП з метою мінімізації витрат підприємства і зменшення суб'єктивності прийнятих рішень у рамках дворівневого методу управління.

Сформульовано задачу управління МП, основою рішення якої є дворівневий метод управління запасами за ФЦ. Розглянуто основні політики управління МП системи при реалізації дворівневого методу, виділено кінцеве число станів, аналіз яких повністю визначає поведінку системи при управлінні МП. Розроблено системні моделі управління МП, які враховують різні умови відвантажень, організації ФЦ і вірогідності контролю, що об'єднують в єдиному описі дві ланки ПЗС, враховуючи ії основні характеристики, і дозволяють коректувати помилки контролю в процесі управління МП. Розроблено критерії оцінки запропонованих моделей (по коефіцієнтам реалізовності та ефективності реалізацій і очікуваному прибутку). Опрацьовано метод побудови системних моделей оцінки. Запропоновано алгоритм чисельного розрахунку параметрів моделей.

Розглянуто проблемні питання вхідних даних, необхідних для застосування системних моделей у роботі ПЗС. Розроблено модель визначення страхового запасу ПЗС для рівномірного споживання, враховуючи прийнятий коефіцієнт ризику при мінімальних витратах. Сформульовано вхідні дані для застосування системних моделей, враховуючи організацію виробництва. Розроблено ПАЗ управління МП залежно від системної моделі, покладеної в його основу. Особливу увагу приділено нестаціонарності процесів, що відбуваються в системі, а саме нестаціонарності попиту на продукт при зміні його ціни. У рамках запропонованого ПАЗ опрацьовано метод, що дозволяє визначати параметри ПЗС управління МП при зміні математичного очікування попиту для реалізації цінової політики. На основі моделювання процесів руху МП сформульовано рекомендації відносно параметрів ПЗС при застосуванні моделей управління МП.

Проведено порівняльну оцінку політик управління МП в рамках єдиної стратегії управління ПЗС. Визначено вплив параметрів системи на основні критерії оцінки системних моделей. Розроблено метод вибору політик управління МП, оснований на порівнянні основних параметрів моделі.

Для виділеної галузі проведено порівняльну характеристику роботи моделей з реальним управлінням МП. Оцінено ефективність використання кожної моделі.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Мелешенко С.Ю. Прогнозирование характеристик спроса в промышленно-сбытовой системе // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - 2002. - Вып. 13. - С. 157_168.

2. Мелешенко С.Ю. Выбор алгоритма управления запасами промышленно_сбытовой системы при массовом и серийном производстве // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - 2002. - Вып. 15. - С. 119_130.

3. Мелешенко С.Ю. Управление материальными потоками при случайном спросе в промышленно-сбытовой системе // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - 2003. - Вып. 17. - С. 153_161.

4. Мелешенко С.Ю., Жихарева А.В., Чечуй А.В. Интегрированная информационно-множественная модель промышленно-сбытовой системы // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - 2001. - Вып. 10. - С. 127_136.

5. Мелешенко С.Ю., Жихарев В.Я., Майборода И.Н. Представление и классификация моделей управления запасами // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - 2001. - Вып. 9. - С. 225_243.

6. Мелешенко С.Ю., Майборода И.Н. Марковская модель управления запасами резервных элементов // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т “Харк. авіац. ін-т”. - 2001. - Вип. 22. - С. 95_97.

7. Мелешенко С.Ю., Жихарева А.В., Шилова Т.В. Принятие управляющих решений в промышленно-сбытовой системе // Технология приборостроения. - 2001. _ № 1-2. - С. 3-8.

8. Мелешенко С.Ю., Фесенко Г.Ф., Харченко К.В. Исследование процессов управления запасами при случайном спросе в промышленно-сбытовой системе // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті . - 2002. _ № 1. - С. 23-27.

9. Мелешенко С.Ю., Бабий С.М., Мильгевский М.И. Моделирование процессов управления запасами в рамках единой стратегии управления промышленно-сбытовой системы // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т “Харк. авіац. ін-т”. - 2002. - Вип.35. - С. 132_138.

10. Мелешенко С.Ю. Краснобаев В.А. Стоимостная оценка систем снабжения запасными частями сельскохозяйственной техники // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. - Х.: ХДТУСГ. - 2003. - Вип. 15. - С. 34 - 38.

11. Мелешенко С.Ю. Марковская модель управления запасами промышленно-сбытовой системы // Труды Междунар. науч.-техн. конф. “Информационные компьютерные технологии в машиностроении”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2001. - С.167.

12. Мелешенко С.Ю., Бондарева Т.И. Реинжиниринг в задачах управления производственно-сбытовыми системами // Труды Междунар. конф. по управлению “Автоматика_2002”. - Донецк: Донецк. нац. техн. ун-т. - 2002. - С.61-62.

13. Мелешенко С.Ю., Бондаренко Т.И. Информационно-организационная модель сбытовой системы // Труды Междунар. науч.-практ. конф. “Современные информационные и электронные технологии” (СИЭТ_2002). - Одесса: ДП “Нептун-Технология”. - 2002. - С.116.

14. Мелешенко С.Ю., Мильгевский М.И. Моделирование процесса расходования ресурсов при возникновении чрезвычайной ситуации // Труды Междунар. науч.-практ. конф. “Інформаційні технології управління екологічною безпекою, ресурсами та заходами у надзвичайних ситуаціях”. - Х. - 2002. - С.107 _ 109.

15. Мелешенко С.Ю., Бережная Л.М. Моделирование процессов управления запасами в рамках единой стратегии управления промышленно-сбытовой системы // Труды Междунар. науч.-техн. конф. “Информационные компьютерные технологии в машиностроении”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2002. - С. 141.

16. Комп'ютерна програма “Інструментальний засіб оперативного управління запасами мінеральних ресурсів”Inventory”/ Мелешенко С.Ю., Мільгевський М.І., Жихарева Г.В., Бондарєва Т.І., Торчило В.М., Бережна Л.М. / Свідоцтво держ. реєстр. № 6677. Зареєстровано в Держ. департаменті інтелект. власності Мін. освіти і науки Укаїни; Реєстр. № 6568 від 28.11.2002 р.

17. Комп'ютерна програма управління запасами готової продукції ”STORE”/ Бабій С.М., Мелешенко С.Ю., Мільгевський М.І., Жихарева Г.В., Торчило В.М. / Свідоцтво держ. реєстр. № 7270. Зареєстровано в Держ. департаменті інтелект. власності Мін. освіти і науки України; Реєстр. № 7069 від 11.03.2003 р.

Анотація

Мелешенко С.Ю. Системні моделі та метод вибору політик управління матеріальними потоками організації виробництва і збуту продукції підприємства. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.22 - “Управління проектами та розвиток виробництва”. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, Харків, 2003.

У дисертації розроблено системні моделі, метод вибору політик і програмно-алгоритмічне забезпечення (ПАЗ) управління матеріальними потоками (МП) на основі системного підходу до управління запасами промислово-збутової системи (ПЗС) з використанням марківських процесів управління. Науковими результатами є: 1) системні моделі управління МП, що формально описують процеси, які відбуваються в ПЗС при проведенні політик допущення, недопущення дефіциту, а також політики “зі втратою клієнтів”; 2) метод вибору політики управління МП ПЗС, що дозволяє визначати галузь застосування кожної політики і оцінювати ефективність її застосування; 3) класифікація моделей управління МП; 4) ПАЗ управління МП, що дозволяє визначати кількісні параметри ПЗС при управлінні МП.

Аннотация

Мелешенко С.Ю. Системные модели и метод выбора политик управления материальными потоками организации производства и сбыта продукции предприятия. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 - “Управление проектами и развитие производства”. - Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”, Харьков, 2003.

В диссертации разработаны системные модели, метод выбора политик и программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) управления материальными потоками (МП) на основе системного подхода к управлению запасами промышленно-сбытовой системы (ПСС) с использованием марковских процессов управления. Научными результатами являются: 1) системные модели управления МП, формально описывающие процессы, происходящие в ПСС при проведении политик допущения, недопущения дефицита, а также политики “с потерей клиентов”; 2) метод выбора политики управления МП ПСС, позволяющий определять область применения каждой политики и оценивать эффективность ее применения; 3) классификация моделей управления МП; 4) ПАО управления МП, позволяющее определять количественные параметры ПСС при управлении МП.

Abstract

Meleshenko S. Y. System models and method of choice of material flows management policies for plant products manufacturing and marketing. - Manuscript.

Thesis for the degree of engineering sciences candidate in the following specialty 05.13.22 - “Project Management and Production Development”. - National Aerospace University, “KhAI”, Kharkov, 2003.

Peculiarity of market relation development in Ukraine at present time is the presence of big, medium, and minor property categories, rapid inter-temporal changes in environment, and severe competition. All the above-stated factors demand the following from the enterprises: efficient management, in particular, management based on system approach to material flows (MF) management in industrial and sales system (ISS).

Review and comparative analysis of present models and methods of MF management show that they have series of limitations ad drawbacks where the main are as follows: optimization in a single section of enterprise and complexity of calculations that prevent from their utilization for MF optimal management in ISS.

System models, method of choice of policies, and software and algorithmic support (SAS) for MF management on the basis of system approach to ISS resource management with the usage of Markovian management processes have been elaborated in present thesis. Models of resource management theory have been further developed, particularly, Wilson-Harris's Deterministic Model that can be used for MF management under random demand; bimodal resource management method that can be used with various MF management strategies in ISS.

Innovative research results are as follows: 1) system models of MF management that nominally describe the processes taking place in ISS when following the policies of deficit allowance and exclusion as well as the policy with “loss of clients”; 2) method of choice of MF management policy in ISS, formalizing decision-making process that allows to define the range of application of each management policy and assess its efficiency; 3) MF management models classification takes account of model elements adequately and as required and shows interrelation between them; 4) SAS for MF management allowing to determine ISS quantities under MF management.

Worked out models principally differ from those that exist by the following: they may be used for MF level simultaneous optimization in two sections of ISS; consideration of demand instability for system products; easy analysis of model parameters used to determine entire system quantitative indices under stable and instable demand; realization of several management policies within the framework of system models of ISS; possibility to carry out comparative analysis and to choose the best management policy for MF; possibility to evaluate system performance efficiency with MF management. Method of choice of MF management policy is based upon analysis of model principal parameters: marketability coefficient (system is able to meet customers' demand) and sale efficiency factor. Comparison of these both coefficients allows to reasonably choose management policy, determine specific management policy area of application, and evaluate efficiency of chosen MF management policy. Implementation of developed system models and method of choice of MF management policy was performed during SAS development on the basis of analysis of MF movement process through ISS sections. SAS consists of three modules: demand distribution simulation module with preset parameters; MF consumption simulation module; and decision-making module. SAS operation is based on two adjustment algorithms that allow maintaining in the system the risk coefficient 5 to 45% depending on the chosen management model.

Analysis of received results implementation has proved that developed models and method of choice of MF management policies allow to formalize decision-making processes on MF efficient management, thus, improving ISS material resource management under conditions of information and time deficiency, continuous change in sales opportunities and demand for production; increase the efficiency of ISS performance in market environment increasing, upon average, system profit by 3 to 30% depending on price indices and demand distribution pattern; provide timely corrective measures due to automation of operations for determination of resource amount in ISS; extend area of application of resource management classical models.

Main aspects of present thesis can be used for planning, analysis and control of system material resource amount as well as for ISS parameters optimization at MF management.

Размещено на Allbest.ru