автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Модель процесса автоматизированного управления предприятием в условиях динамичного рынка

Введение.

Глава 1. Общая характеристика процессов управления выпуском продукции и видами хозяйственной деятельности промышленного предприятия .'.

1.1. Особенности современного динамичного рынка.

1.2. Автоматизированное управление предприятием в условиях динамичного рынка.

1.3. Требования к методам математического описания процессов автоматизированного управления предприятием.

1.4. Анализ существующих методов описания материальных и финансовых потоков.

1.5. Постановка задачи диссертации.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Разработка обобщенной модели процесса автоматизированного управления предприятием в условиях динамичного рынка.

2.1. Обобщенная модель процессов автоматизированного управления предприятия для условий динамичного рынка.

2.2. Маржинальная прибыль как критерий оптимальности.

2.3. Расчет проекта оптимального плана.

2.4. Переход от натуральных показателей к финансовым.

2.5. Модель пересчета плана выпуска продукции.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка модели бюджетов предприятия и алгоритмов управления выпуском продукции.

3.1. Бюджетирование как инструмент для изучения финансовых потоков

3.2. Многомерная модель бюджетов хозяйственной деятельности предприятия.

3.3. Алгоритм финансовой оценки программы выпуска продукции.

3.4. Алгоритм выбора рекомендаций по управлению программой выпуска продукции.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Результаты компьютерной реализации и эксперимента.

4.1. Структура программно-технических средств.

4.2. Программная реализация с использованием базы данных.

4.3. Результаты эксперимента и внедрения.

Выводы по главе 4.

Актуальность проблемы. Автоматизированное управление, как один из способов повышения эффективности промышленного производства, используется с 70-х годов XX века.

Наиболее значительные результаты в описании управления материальными потоками-представлены в работах Арефьева И.Б, Буркова В.Н., Бус-ленко Н.П., Вавилова А.А., Воронова А.А., Емельянова С.В., Заикина О.А., Игнатьева М.Б., Имаева Д.Х., Кульбы В.В., Малышева Н.Г., Мамиконова А.Г., Моисеева Н.Н., Нелепина Р.А., Плескунина В.И., Поспелова Г.С., Поспелова Д.А, Скурихина В.И., Советова Б.Я., Фомина Б.Ф., Цвиркуна А.Д., Цехановского В.В., Цуркова В.И., Чертовского В.Д., Яковлева С.А., Яшина А.И., зарубежных авторов Гроумпоса П.П., Джамшиди М., Икеда М., Калма-на Р., Касти Д., Каплан Р.С., Месаровича М.Д., Озгюнера Ю., Сингха М.Г., Такахара Я., Финдейзена В., Хассана М.Е., Шеера А.-В., Шильяка Д.Д.

Первоначально модели процесса автоматизированного управления производством разрабатывались для учета, планирования, контроля (статический режим) в предположении - особенно для плановой экономики - практически стабильного спроса потребителей. Вскоре стало ясно, что наличие многочисленных возмущений (срыв поставок, дефицит материалов, сбои в работе оборудования) требует рассмотрения динамического режима работы автоматизированных систем, учет которого стал насущной необходимостью после перехода России к рыночной экономике. В рамках рынка промышленные предприятия стали высокодинамичными в силу резко возросшей индивидуализации, быстрой и существенной изменчивости спроса потребителей (размещение, изменение, отмена заказов, потребность в новом виде продукции), цен и ресурсного обеспечения.

Целью предприятия в таких условиях является получение существенного конкурентного преимущества, одним из возможных путей достижения которого является максимизации прибыли.

Особый интерес в этом плане вызывает автоматизация управления предприятий серийного типа прежде всего в легкой промышленности, маши-но- и приборостроении, полиграфии, позволяющая сближать интересы производителя и потребителя.

Современный производитель должен для повышения конкурентоспособности продукции приспосабливаться не только к количественному, но и к ассортиментному изменению спроса.

Применяемые стандарты управления MRPII/ERP используют компьютерные информационные системы для ускорения расчетов и своевременной подачи информации руководителям различных рангов, однако имеют существенные ограничения на область применения.

Последовательный учет ограничений на ресурсы, итеративный характер расчетов не позволяет отслеживать динамику быстрого изменения спроса в реальном масштабе времени.

Метод синхронизированного планирования и оптимизации (СПО) или Advanced Planning and Scheduling - APS, учитывая ограничения совместно (синхронно), не устраняет итеративности расчетов.

Учет только ограничений на ресурсы не дает возможности использовать их лучшим образом даже при стабильном спросе.

К тому же во всех применяемых методах исследования рассматриваются ограничения на материальные, трудовые ресурсы и оборудование. В то же время финансовые потоки, оказывающие существенное влияние на работу автоматизированной системы, в названных моделях системно не учитываются.

Исследования финансовых потоков, большой вклад в которые внесли Баканов М.И., Шеремет А.Д., Бочаров В.В, Ковалев В.В., Савицкая Г.В., Русак Н.А., Кравченко Л.И., Майданчик Б.И., Щиборщ К.В., а также зарубежные авторы Бригхэм Ю., Сигел Дж.Г., Хан Д., Шим Дж.К., проводятся, как правило, автономно и в статическом режиме.

В этих условиях актуальным поиск перспективных путей повышения качества и расширения сферы применения автоматизированного управления путем выявления влияния динамики рыночной среды на характеристики промышленного предприятия при совместной оценке материальных и финансовых потоков.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка модели процесса автоматизированного управления промышленным предприятием в условиях динамичной внешней рыночной среды.

Для достижения данной цели в работе поставлены следующие подлежащие решению задачи.

1. Анализ особенностей реализации процессов управления выпуском продукции и видами хозяйственной деятельности промышленного предприятия в условиях динамичного рынка.

2. Разработка обобщенной модели процесса автоматизированного управления промышленным предприятием в условиях динамичной внешней рыночной среды.

3. Разработка модели бюджетов хозяйственной деятельности предприятия, обеспечивающих взаимодействие процесса выпуска продукции и видов хозяйственной деятельности промышленного предприятия.

4. Разработка алгоритмов финансовой оценки и корректировки плана выпуска продукции и хозяйственной деятельности промышленного предприятия в условиях скачкообразных изменений спроса на продукцию.

Объектом исследования являются автоматизированные системы управления мелкосерийными дискретными многономенклатурными производствами в условиях динамичной внешней рыночной среды, а предметом исследования служит процесс управления выпуском продукции и видами хозяйственной деятельности промышленного предприятия в условиях динамичной внешней среды.

Метод исследования. В работе использован модельный подход. Предложенная интегральная оптимизационная модель процесса автоматизированного управления предприятием декомпозируется на частные математические модели управления, для описания которых используются: линейное статическое программирование, процедурное представление — для создания модели процесса планирования и управления; методы экономического анализа, управленческого учета и бюджетирования - для формирования алгоритмов анализа и корректировки планов предприятия с учетом финансовых потоков.

Научная новизна. Предложена обобщенная модель процесса автоматизированного управления промышленным предприятием, с учетом влияния динамики параметров рынка на результаты хозяйственной деятельности предприятия, что позволяет находить варианты совместной корректировки плана выпуска продукции и хозяйственной деятельности предприятия в условиях скачкообразных изменений спроса на его продукцию.

Принципиальный вклад в развитие исследований в области моделирования организационно-экономических систем управления вносят следующие полученные автором новые научные результаты.

1. Обобщенная модель процесса автоматизированного управления промышленным предприятием в условиях динамичного рынка, отличающаяся учетом влияния динамики параметров рынка на результаты хозяйственной деятельности предприятия, что позволяет находить варианты совместной корректировки плана выпуска продукции и хозяйственной деятельности предприятия в условиях скачкообразных изменений спроса на его продукцию.

2. Многомерная модель бюджетов хозяйственной деятельности промышленного предприятия, отличающаяся наличием формализованного языка описания для настройки модели на различные виды хозяйственной деятельности промышленного предприятия, позволяющая оперативно получать финансово-экономические оценки хозяйственной деятельности предприятия.

3. Алгоритмы финансовой оценки и выработки рекомендаций по управлению выпуском продукции и хозяйственной деятельностью промышленного предприятия в условиях скачкообразного изменения спроса на продукцию, отличающиеся применением в схеме данных многомерной модели данных, позволяющей унифицировать структуру бюджетов, упростить процедуру создания бюджетов и проведения операций с ними.

4. Модель пересчета плана выпуска продукции в условиях скачкообразных изменений спроса на нее, отличающаяся использованием отклонений возмущенного состояния от невозмущенного, позволяющая снизить размерность решаемой задачи расчета.

Практическая ценность. Предложенная модель может использоваться как основа для построения процесса автоматизированного управления предприятиям в условиях динамичной внешней среды для оперативного управления мелкосерийным многономенклатурным промышленным предприятием.

Реализация результатов работы.

Разработанные алгоритмы использованы "ЗАО Образцовая типография" и в компании "Согрейся красиво!".

Часть научных результатов вошла в курсы лекций по дисциплинам «Теория и методы принятия решений» (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина)) для специальности 23.01.02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» и «Информационные технологии в экономике» (Северо-западный институт печати Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна) для специальности 08.05.02 «Экономика и управление на предприятиях», что подтверждено актами внедрения.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Обобщенная модель процесса автоматизированного управления промышленным предприятием в условиях динамичной внешней рыночной среды.

2. Многомерная модель бюджетов хозяйственной деятельности промышленного предприятия.

3. Алгоритмы финансовой оценки и выработки рекомендаций по управлению выпуском продукции и хозяйственной деятельностью промышленного предприятия в условиях скачкообразного изменения спроса на продукцию.

4. Модель пересчета плана выпуска продукции в условиях скачкообразных изменений спроса на нее.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты докладывались на Всероссийской научной конференции «Управление и информационные технологии» (С.-Петербург, 2005), на Межрегиональной конференции «Информационная безопасность регионов России - ИБРР-2005» (С.Петербург, 2005), на международной научной конференции " Информатизация процессов формирования открытых систем на основе САПР, АСНИ, СУБД и систем искусственного интеллекта (ИНФОС-2005)» - (Вологда).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 6 печатных работ: 2 депонированных рукописи, 4 доклада на международных, всероссийских и региональных конференциях.

Структура и объем работы. Основные научные положения рассмотрены в четырех главах, заключении и приложении. Основная часть диссертации изложена на 175 страницах текста. Работа содержит 65 рисунков и 45 таблиц. Список литературы включает 84 наименования.

Выводы по главе 4

1. Разработана структура реализации обобщенной модели процесса автоматизированного управления предприятием для условий динамичного рынка с учетом финансовых потоков

2. Предложена база данных для реализации многомерной модели бюджетов.

3. Разработан алгоритм операций с бюджетами, отличающийся применением в базе данных многомерной модели данных, позволяющий унифицировать структуру бюджетов, упростить процедуру создания бюджетов и проведения операций с ними.

4. Осуществлено внедрение обобщенной модели на "ЗАО Образцовая типография" и в компании «Согрейся Красиво!»

Заключение

В результате проведенных автором исследований по моделям процесса автоматизированного управления промышленным предприятием решена проблема учета влияния динамики параметров рынка на выпуск продукции и результаты хозяйственной деятельности предприятия.

Разработанная обобщенная модель позволяет принимать взвешенные решения при изменении характеристик внешней рыночной среды за счет использования в качестве критерия оптимизации показателя маржинальной прибыли и более детального изучения влияния финансовых потоков на выпуск продукции и хозяйственную деятельность предприятия.

Полученная модель может быть использована на диспетчерском уровне и уровне руководителей цехов, что определяет перспективы использования результатов в принятии скоординированных системных решений на разных уровнях иерархии управления предприятием.

В диссертационной работе получены следующие конкретные научные результаты и выводы.

1. Предложена обобщенная модель процесса автоматизированного управления предприятием для условий динамичного рынка с учетом материальных и финансовых потоков.

2. Разработана многомерная модель бюджетов хозяйственной деятельности промышленного предприятия.

3. Разработаны алгоритмы финансовой оценки и выработки рекомендаций по управлению выпуском продукции и хозяйственной деятельностью промышленного предприятия в условиях скачкообразного изменения спроса на продукцию.

4. Предложена модель пересчета плана выпуска продукции в условиях скачкообразных изменений спроса на нее.

1. Автоматизация проектирования АСУП с использованием пакетов прикладных программ /Ю.М Черкасов, В.А. Гринштейн, Ю.Б. Радашевич и др. М.: Энергоатомиздат, 1987. 328 с.

2. Арефьев И.Б., Кезлинг Г.Б., Кукор Б.Л. Интегрированные АСУ в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1987. 160 с.

3. АСУП на базе пакетов прикладных программ /О.И. Карасев, Ф.Ф Мак-мак, В.А. Рейнер и др.; Под ред. В.Ю. Бунакова М.: Статистика, 1978. 131 с.

4. Баканов М.И., Шеремет А.Д., Теория анализа хозяйственной деятельности: Учебник. М.: Финансы и статистика, 1994

5. Бочаров В.В. Коммерческое бюджетирование. СПб.: Питер, 2003. С.368

6. Бригхем Ю., Гапенски Л. Финансовый менеджмент, в 2-х томах. -СПб.: "Экономическая школа", 1997

7. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.:: Наука, 1978. 400 с.

8. Введение в теорию интегрированных САПР гибких технологий производств /Ю.М. Соломенцев, В.Я. Полыскалин, В.Д. Чертовской и др.; Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева и др. М.: Машиностроение, 1991. 592 с.

9. Гоголев А.К. Бухгалтерский учет для технарей. М.:: Бухгалтерский учет, 2001.240 с.

10. Гоголев А.К. Бухгалтерский учет для технарей: краткое пособие системного программиста администратора баз данных по оптимизации учетных процедур. М.: Изд-во «Бухгалтерский учет», 2001.

11. Горский и др. Динамическая модель производства, хранения и сбыта товаров повседневного спроса //Теория и системы управления, 1998, N 1.С. 144-149.

12. Горский и др. Динамическая модель производства, хранения и сбыта товаров повседневного спроса //Теория и системы управления, 1998, N 1.С. 144- 149.

13. Дудорин В.И., Лыкова Л.Н., Сиротин А.В. Моделирование структур АСУ на Эвм. М.: Финансы и статистика, 1982. 168 с.

14. Евдокимов В.В., Рейнер В.А. Машинный синтез АСУП. М.: Статистика, 1980. 200 с.

15. Егоров А.И. Оптимальное управление линейными системами. К.: Вища шк., 1988. 278 с.

16. Единая концепция создания автоматизированных заводов машиностроения. Кн. 1. М.: Машиностроение, 1988. 99 с.

17. Заводы будущего. Общее представление. Проект ICAM. Пер. N 383/88. М.: 1988. 29 с.

18. Заикин О.А., Советов Б.Я. Проектирование интегрированных систем обработки информации и управления: Учебное пособие. М.: Изд-во МГАП «Мир книги», 1994. 144 с.

19. Ильина О.П. Информационные технологии бухгалтерского учета. СПб: Питер, 2002.

20. ИСО 9000-2000. Система менеджмента качества. Основные положения и словарь.

21. ИСО 9001-2000. Система менеджмента качества. Требования. Проектирование продукции и монтаж.

22. ИСО 9002-2000. Система менеджмента качества. Изготовление продукции и монтаж.

23. ИСО 9003-2000. Система менеджмента качества. Контроль продукции.

24. ИСО 9004-2000. Система менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности.

25. Каменнова М.С., Громов А.Н. и др. Моделирование бизнеса: методология ARIS. М.: Серебряные нити, 2001. 167 с.

26. Каменнова М.С., Громов А.Н. и др. Моделирование бизнеса: методология ARIS. М.: Серебряные нити, 2001. 167 с.

27. Ковалев В.В., Волкова О.Н. Анализ хозяйственной деятельности предприятия. М.: Проспект, 2000

28. Кравченко Л.И. Анализ хозяйственной деятельности в торговле. Мн.: Вышэйш. шк., 200029

29. Крушвиц JI. Финансирование и инвестиции. Неоклассические основы теории финансов /Пер. с нем. Под обще редакцией В.В. Ковалева и З.А. Сабова- СПб: Издательство «Питер», 2000.

30. Лебедев О.Т., Каньковская А.Р. Основы бухгалтерии. СПб.: МиМ, 1997

31. Майданчик Б.И., Карпунин М.Б., Любенецкий Л.Г. и др. Анализ и обоснование управленческих решений. М.: Финансы и статистика, 1991.

32. Математические методы в планировании отраслей и предприятий/ Под ред. И.Г. Попова. М.: Экономика, 1973.

33. Меньков А.В. Теоретические основы автоматизированного управления. М.: МГУП, 2002. 176 с.

34. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы: Пер. с англ, М.: Мир, 1978. 341 с.

35. Методы анализа и синтеза структур управляющих систем //Б.Г. Волик, Б.Б. Буянов, Н.В. Дубков и др. М.: Энергоатомиздат, 1988. 296 с.

36. Николаев В.И, Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. Л.: Машиностроение, 1985. 199 с.

37. Нордстрем К.А., Риддерстрале Й. Бизнес в стиле фанк. Капитал пляшет под дудку таланта (Funky Business: Talent Makes Capital Dance). СПб.: Стокгольмская школа экономики, 2005 280 с.

38. Общеотраслевые методические рекомендации по созданию автоматизированных систем управления гибкими производственными системами. М.: ГКНТ, 1989. 278 с.

39. Общеотраслевые методические рекомендации по созданию ИАСУ производственными системами управлениями (предприятиями). М.: ГКНТ, 1986. 160 с.

40. Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию АСУП. М.: Статистика, 1977. 264 с.

41. Одинцов А.В., Норенков Ю.И., Горин О.А. Динамическое моделирование предприятия. //Информационные технологии, 1997, N 2. С. 20-24.

42. Омельченко И.И., Разгуляев С.Ю. Решение задачи управления запасами с помощью генетических алгоритмов //Информационные технологии, 2003, N5. С. 27-30.

43. Питеркин С.В., Осадов Н.А., Исаев Д.В. Точно вовремя для России. Практика применения ERP. М.: Альпина Паблишер, 2002. 368 с.

44. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984. 264 с.

45. Портер М. Конкуренция. (On Competition). М.: Вильяме, 2005 608 с.

46. Рапопорт Б. Средство создания корпоративных систем (iBAAN). //Открытые системы, 2003, N 6. С. 76-81.

47. Русак Н.А., Русак В.А. Финансовый анализ субъекта хозяйствования. Мн.: Вышэйш. шк., 1997

48. Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия. Мн.: Новое знание, 2002. 704 с.

49. Сергеев Э.В., Чертовской В.Д. Исследование динамики самонастраивающихся систем управления с ПИ-регулятором при скачкообразном изменении параметров //Изв. ЛЭТИ, 1979, вып. 90. С. 60 66.

50. Советов Б.Я. Информационная технология. М.: Высшая школа, 1994. 368 с.

51. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Автоматизированное управление современным производством. JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 168.

52. Советов Б.Я., Чертовской В.Д. Адаптивное автоматизированное управление производством. СПб.: Лань, 2003. 176 с.53

53. Советов Б.Я., Чертовской В.Д., Цехановский В.В. Базы данных: Теория и практика. М.: Высш. шк., 2005. 463 с.

54. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.:: Высш. шк., 1998.319 с.

55. Стандарты в проектировании современных информационных систем. М.: Стандарты, 2002. 400 с.

56. Титова H.JI. Разработка управленческих решений. М.; Высшая школа экономики. 2004.

57. Тоскина Н. My SAP Product Lifecycle Management — инструмент управления жизненным циклом. //Открытые системы, 2002, N 2.

58. Хан Д. «Планирование и контроль: концепция контроллинга» М:.Финансы и статистика, 1997

59. Харрингтон Д., Эсселинг Э. Оптимизация бизнес-процессов. СПб.: Бмикро, Азбука, 2002.

60. Хетагуров Я.А. Основы построения АСОИУ М.: МИФИ, 2002. 251 с.

61. Хоботов Е.Н. Использование оптимизационно-имитационного подхода для моделирования и проектирования производственных систем //Автоматика и телемеханика, 1999, N 9. С. 154-161.

62. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М.: Наука, 1982. 200 с.

63. Черняк JI. От адаптивной инфраструктуры к адаптивному управлению //Открытые системы, 2003, N 10. С. 32-40.

64. Чертовской В.Д. Базы данных: Современный подход. СПб: Изд-во «Петербургский институт печати», 2003

65. Чертовской В.Д. Теоретические основы автоматизированного управления. Процедурное представление. Учебное пособие. М.: МГУП, 2004.

66. Чертовской В.Д. Управление предприятием. Мн.: Университетское, 1996 263 с.

67. Шеер А.-В. Бизнес-процесс. Основные понятия, теория, методы. М.: Просветитель, 1999. 152 с.

68. Шеер А.-В. Моделирование бизнес-процессов. М.: Серебряные нити, 2000. 205 с.

69. Шим Дж.К., Сигел Дж. Г. Основы коммерческого бюджетирования / Пер. с англ. СПб.: Азбука, 2001. С. 496.

70. Ширяев В.И., Ширяев Е.В., Головин И.Л., Смолин В.В. Теория и алгоритмы для идентификации, адаптации и управления фирмой в условиях изменения ситуации на рынке //Информационные технологии, 2002, N 4. Приложение. 25 с.

71. Шошков Н.О. Многомерная модель бюджетов как инструмент для изучения финансовых потоков промышленного предприятия. С.-Петербургск.гос. электротехн.ун-т. СПб., 2006. - 52 с. Деп. в ВИНИТИ 20.04.2006 N 536-В2006.

72. Шошков Н.О. Многомерный динамический анализ деятельности предприятия. Тр. Всероссийс. научн. конф. «Управление и информационные технологии». СПб.: СПбГЭТУ, 2005. С.302-307

73. Шошков Н.О. Управление финансовыми потоками промышленного предприятия с помощью многомерной модели бюджетов. С.-Петербургск.гос. электротехн.ун-т. СПб., 2006. - 40 с. Деп. в ВИНИТИ 20.04.2006 N 535-В2006.

74. Шошков Н.О, Чертовской В.Д. Интегральная оптимизационная модель процесса автоматизированного управления предприятием для условий динамичного рынка //Известия ЛЭТИ. СПб, 2006. С. (отдано в печать)

75. Шошков Н.О, Чертовской В.Д. Обоснование маржинальной прибыли как критерия оптимизации //Известия ЛЭТИ. СПб, 2006. С. (отдано в печать)

76. Щиборщ К.В. Бюджетирование деятельности промышленных предприятий России.

77. Arnold J.R, Chapman S.N. Introduction to Material Management. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2001

78. Brigham E. Fundamentals of Financial Management. The Dryden Press, 1992.82. ISO/EC TR 15504-CMM

79. Landvater D.V, Gray C.D. MRP II Standard System: A Handbook for Manufacturing Software Survival. John Wiley & Sons Inc., 1989.

80. Turbide D.A. APS and ERP: A White Paper about Advanced Planning and Scheduling's Integration with Enterprise Resource Planning. Production Solutions Inc., 1998/