Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор проблем размещения производственных мощностей 10
1.1. Влияние размещения предприятий на экономику страны и регионов 10
1.2. Размещение предприятий малого и среднего бизнеса 19
1.3. Обзор факторов и оценка их влияния на размещение производственных мощностей 23
1.4. Обзор экономико-математических методов решения задачи размещения производственных мощностей и источников 32
1.5. Физическое моделирование, как один из способов описания экономики в целях решения задачи размещения производственных
щ мощностей 39
1.6. Использование ГИС в качестве инструментария экономико-физического моделирования размещения производственных мощностей 43
1.7. Постановка задачи размещения производственных мощностей в современных условиях 50
Выводы 54
ГЛАВА 2. Моделирование размещения производственных мощностей 55
2.1. Экономическое пространство 55
2.1.1. Определение Э-пространства 55
2.1.2. Топология Э-пространства 58
2.1.3. Отображения Э-пространства 59
2.1.4. Э-пространство как многообразие 61
2.1.5. Операторы на Э-пространстве 63
2.1.6. Расслоение Э-пространства 65
2.2. Построение Э-пространства задачи размещения производственных мощностей 70
2.2.1. Задание географического поля 70
2.2.2. Задание ресурсов 73
2.2.3. Получение Э-пространства на основе исходных данных 77
2.3. Преобразование Э-пространства на основе заданных критериев качества размещения производственных мощностей 81
ВЫВОДЫ 83
ГЛАВА 3. Механизмы определения оптимального размещения производс! венных мощностей при описании модели как многообразия 84
3.1. Методы расчета слоев Э-пространства на основе исходной информации для задачи размещения производственных мощностей . 84
3.2. Экспериментальное решение задачи размещения производственных мощностей 91
3.3. Эффективность разработанного метода управления размещением производственных мощностей. Сравнение его с известными методами 98
Выводы 104
Заключение и общие выводы 105
Список использованных источников 108
- Влияние размещения предприятий на экономику страны и регионов
- Размещение предприятий малого и среднего бизнеса
- Экономическое пространство
- Методы расчета слоев Э-пространства на основе исходной информации для задачи размещения производственных мощностей
Введение к работе
Актуальность темы. Расположение предприятия в значительной степени определяет его экономические и финансовые показатели. Размещение производственных мощностей играет огромную роль в сферах малого и среднего бизнеса, а также в экономике государства. Отсутствие четко сформулированных механизмов осуществления данного процесса, особенно характерно в области частного предпринимательства, зачастую приводит к ошибкам в определение наилучшего местоположения предприятия, что выражается н виде сумм недополученной им прибыли. Поэтому диссертационная работа посвящена разработки механизмов и инструментов размещения предприятий.
В настоящее время к практике управления размещением производственных мощностей используются три подхода. Первый или локационный подход основан на выборе такого географического местоположения, которое было бы наиболее экономически выгодным с точки зрения расположения ресурсов, необходимых для функционирования размещаемого предприятия.
Второй - региональный подход - базируется на требовании пропорционального развития экономики региона. Его суть заключается в составление плана-прогноза освоения производственных мощностей, который направлен на улучшение социально-экономической обстановки в районе.
Третий - комплексный подход - объединяет первые два, при этом делается попытка связать единой теорией и методом как локационные, так и региональные проблемы.
Существующие механизмы, применяемые для нахождения выгодного географического места строительства предприятия с экономической точки зрения, используют заранее известный список возможных мест размещения. На самом же деле в качестве таких мест должна выступать территория некоторого района. К недостаткам имеющихся методов относится невозможность адекватного их использования в современных Российских условиях. Диссертационная работа посвящена ана- лизу факторов, влияющих на расположение предприятий и развитию экономических механизмов, инструментов и методов обеспечения выбора оптимальной территории для создания новых производств исходя из определенных экономических показателей.
Прогресс в области компьютерной техники обусловил развитие особого класса прикладных программ, применение которых к реальным задачам ранее считалось очень трудоемким, а зачастую и невозможным из-за большого объема требований к вычислительным средствам. Появление и развитие геоинформационных систем (ГНС) в последнее десятилетие позволило с их помощью решать экономические задачи, в том числе и задачи размещения производственных мощностей. Неоспоримыми достоинствами ГИС является возможность сочетания модели местности и математических методов для обработки пространственной информации, Развитию геоинформационных систем и географическому моделированию посвящены научные труды многих ученых-И. Тюнена, А. Вебера, В. Кристаллера, А. Леша. Н.Н. Баранского, Н.Н. Колосовско-го, B.C. Тикунова и др.
В связи с тем, что использование географического моделирования к задачам размещения производственных мощностей позволяет улучшить качество принимаемых решений, что приведет к повышению конкурентоспособности и улучшению их экономических показателей, тема диссертационной работы является актуальной и имеет широкое прикладное значение.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка экономических инструментов и методов определения оптимального местоположения производственных мощностей, основанных на использовании геометрии многообразий для описания экономических переменных.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:
I. Проводится анализ планирования развития промышленности в России, выявляются тенденции данного процесса.
Осуществляется обзор методов решения задачи размещения производственных мощностей.
Определяется набор факторов, непосредственно и опосредствовано влияющих на размещение предприятий.
Дается математическое описание задачи размещения предприятия в регионе на основе экономического пространства.
Выявляются особенности задания экономического пространства.
Разрабатываются методы преобразования экономического пространства в целях определения оптимаїьного места размещения производственной мощности в регионе, исходя из ряда экономических показателей.
Вырабатываются экономические инструменты и методы размещения предприятий.
Объектом исследования выступает экономическая система открываемого предприятия, рассматриваемая в совокупности с расположенными па территории ресурсами, необходимыми для его функционирования, и рядом других факторов, влияющих на экономические показатели размещаемою объекта.
Методы исслелования. В работе используются методы эконометрики, экономической географии, дифференциальной геометрии, численных методов и информатики.
Научная новизна состоит в следующем:
Построена экономическая модель размещения производственных мощностей в районе на основе многообразий с учетом нескольких экономических показателей.
Разработана методика получения зависимости стоимости ресурсов от экономико-географических факторов на основе исследования разработанной модели.
Модифицированы методы комплексного подхода к решению задачи размещения на основе разработанной модели.
Практическая ценность. Разработана методология преобразования экономического пространства в задаче размещения производственной мощности. которая может оыть применена при региональном планировании, размещении предприятий матого и среднего бизнеса.
Реализация результатов работы. На основе разработанных методов получена методика расчета параметров размещения, внедренная в качестве методического и практического инструментария в Администрации Ступинскою района Московской области.
Материалы диссертационной работы, использовались при составлении учебного практикума на кафедре «Экономические информационные системы» МГАПИ в рамках дисциплины «Моделирование экономических систем».
Апробация работы. Частично результаты диссертации докладывались и обсуждались па четырех научных конференциях и одном семинаре:
Второй Международной научно-практической конференции «Моделирование и исследование сложных систем» (г. Озеры, 1998);
Третьей Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, -экономики и права» (г. Сочи, 2000);
Четвертой Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии» (г. Москва, 2001);
Седьмой Международной электронной научной конференции «Современные проблемы информатизации - 2002» (г. Воронеж, 2002);
Научно-методическом семинаре «Теория, методы и средства моделирование сложных систем» кафедры «Управления и моделирования систем» (МГАПИ, 2001).
Публикации. Опубликовано 8 печатных работ по теме диссертационной работы общим объемом 2 п. л.
Структурно диссертационная работа разбита на три главы.
В первой главе анализируется система планирования развития регионов и размещения производственных мощностей. Производится обзор факторов, влияющих на данный процесс. Проводится рассмотрение способов решения задачи размещения, а также обосновывается выбор аппарага дифференциальной геометрии и математической физики для ее описания. На основе проведенного обзора уточнены цель и поставленные задачи диссертационной работы.
Вторая глава посвящена рассмотрению особенностей применения дифференциальной геометрии к экономическим задачам размещения производственных мощностей. Строятся модели и рассматриваются способы перехода от традиционной постановки проблемы.
В качестве объекта исследования выступает Э-пространство, описываемое как многообразие. На основе теоретических методик рассмотрены способы задания данною пространства и целевой функции размещения.
В третьей главе на основе теоретических методов, изложенных в главе 1 и главе 2, рассматривается тестовый пример решения задачи размещения. Проводится анализ применения нового подхода к данной проблеме.
В диссертационной работе установлено, что описание Э-пространства, как многообразия позволяет улучшить качество управления размещением производства.
В заключение приводятся основные результаты и общие выводы диссертационной работы.
Автор выражает благодарность к.ф-м.н. Головешкину В.А. и к.т.н. Никульчеву Н.В.. без чьей помощи и предложений диссертация не имела бы многих положительных моментов. Вместе с тем все неточности и недочеты относятся только к автору.
Влияние размещения предприятий на экономику страны и регионов
Одним из главных поступлений в бюджет большинства стран являются доходы, получаемые от промышленных предприятий и от фирм работающих в других сферах бизнеса. Географическое положение страны, наличие на ее гсрритории тех или иных ресурсов определяет вектор развития экономики. В случае, когда территория страны занимает большое пространство с наличием на нем разнообразных ресурсов, рассредоточенным по отдельным областям, как, например, Россия, США, Китай и т.д., имеет место специализация развития отдельных регионов.
Наличие ресурсов на той или иной территории определяет вид деятельности данного региона. Гак как, практически отсутствуют районы, где сочетаются все необходимые ресурсы для производства в одном месте, то часть ресурсов необходимо транспортировать.
Транспортировка большинства ресурсов связана с затратами, поэтому различное местоположение предприятий приводит к существенному изменению себестоимости продукции. Данный факт позволяет, либо увеличить прибыль, получаемую предприятием, и налоговые поступления я бюджеты различных уровней, либо повысить конкурентоспособность продукции на внутреннем или мировом рынке.
Следует отметить, что государственная политика может не ограничиваться чисто экономическими соображениями при планировании размещения тех или иных предприятий. Разделение труда вынуждает государство создавать предприятия, которые не являются экономически выгодными для данной местности, но которые являются необходимыми с других позиций (политических, социальных и т.д.). Следует отметить, что на государственном уровне в России принимаются только решения о развитии тех или иных регионов, которые физически представляют собой огромные территории, и только отдельные объекты государственной значимости целиком контролируются государством.
Анализ источников [4. 31, 47, 104, 106, 114, 115, 138} показывает, что производственные мощности, размещаемые государством, служат для решения важнейших политических, социальных и экономических задач. Эффективность решений о развитии регионов в рамках государства выше по сравнению с результатами внутрирайонного размещения предприятий. Относительно конкретного территориального образования и самою предприятия его географическое положение является значимым. Удачное размещение предприятия позволяет не только сократить расходы па строительство, но и уменьшить себестоимость выпускаемой продукции или оказываемых услуг на протяжении всего периода функционирования предприятия.
Разделение труда, сложившиеся на территории страны в связи с расположением ресурсов производства, служит основой эффективности производства. Одновременно с этим чрезвычайно высокая степень разделения труда является очень опасной для регионов России в данный момент. Учеными в трудах 5. 20. 28, 72, 78, 88, 95, 102, 109, ПО и др.]
правильно подчеркивалась необходимость государства планировать и управлять развитием отдельных; регионов, исходя из различных целей, но с обязательным учетом социальной обстановки. Данная задача практически не поддается формализации.
Большое значение для России приобрела региональная политика в период перехода к рыночным отношениям. Специфика регионов при проведении экономических реформ, различные возможности регионов, дезинтеграция экономического пространства, разграничения компетенций федеральных и региональных органов управления, геополитические и социально-экономические последствия распада СССР, экономические кризисы вес это привело к изменению роли государства и регионов при размещении производственных мощностей. Если раньше в вопросах управления экономическим и социальным развитием приоритет отдавался централизованному управлению, то сейчас роль регионов сильно возросла. В связи с переходом к рынку, был упрочен принцип выравнивания уровня экономического развития и уровня жизни населения различных регионов, что привело к экономическому росту в отдельных регионах.
Кризис в России еще раз подчеркнул огромное влияние региональной политики на экономику всей страны в целом. Одновременно с этим правильное размещение предприятий внутри региона способствует их более высокой рентабельности и социальной защиты местного населения.
Размещение предприятий малого и среднего бизнеса
Правильный выбор месторасположения создаваемого предприятия малого и среднего бизнеса является одним из главных слагаемых, определяемых успешность всего дела, так как ничего не может предопределить неудач вернее, чем ошибочный выбор места его размещения. Предприниматель может выпускать уникальную продукцию, иметь соответствующий капитал, надежных поставщиков, квалифицированных и заинтересованных работников, но все может испортить выбор неподходящей территории для открытия своего бизнеса. Очень часто происходит, что предприниматель, не имея научно-обоснованного алгоритма выбора месторасположения своего предприятия, сначала его открывает, и только затем с опозданием узнает, что надо было открыть дело в другом районе, городе, части населенного пункта, на другой стороне улицы и так далее. Бизнесмены, которые только после начала своей деятельности обнаруживают, что их дело расположено в неподходящем месте, как правило не могут исправить данную ситуацию, из-за того, что это потребует существенных дополнительных капитальных вложений и времени в человиях. коїла прибыль от производства продукции или оказания услуг еіпе не начала поступать. Только адекватное предварительное планирование и точная опенка при подборе места дадут предпринимателю возможность избежать подобных ошибок в выборе своего будущего местоположения 11 7, 39, 42. 142].
Проведение консультаций по размещению нового бизнеса со специалистами, агентами по продаже недвижимости и другими посредниками является вполне приемлемым. Но все же, во избежание ошибок, предприниматель должен принимать активное участие в данном процессе, В конце концов, ведь именно начинающему предпринимателю предстоит мириться с принятым решением по поводу выбранного местоположения. Они могут получить лишь советы по этому вопросу, но сам выбор ложится целиком па его плечи.
Для малого и среднего бизнеса выбор местоположения своего предприятия целесообразно осуществлять по этапам, представленным на рис. 1.2.
Первоначально предприниматель выбирает регион страны, подходящий для открытия своего дела. Заметим, что многим начинающим предпринимателям ие прихолигся решать вопрос, каком регион будет лучше для их бизнеса, гак как они уже привязаны к своему родному району. Липа, не имеющие глубоких связей с тем или иным регионом, осуществляют его выбор, исходя чисто из экономических соображений. Первоначальный отбор связан обычно с двумя основными критериями -близостью к источникам сырья или к потенциальным потребителям.
В пределах каждой области (района) имеется довольно большое количество городов, которые могли бы стать подходящим местом для нового бизнеса. Городам выгодно привлечение новых предприятий на свою территорию, так как это приносит дополнительные средства в местные бюджеты. Предприниматели при выборе города должны руководствоваться независимой информацией о ситуации в том или ином городе при выборе месторасположения своего предприятия. При выборе города учитываются практически те же самые факторы, что и при выборе иилаСіи.
При выборе участка производится оценка множества различных факторов, среди которых выделяют: - Критические показатели. Определяют наличие в непосредственной близости необходимых ресурсов для работы предприятия. - Объективные показатели. Выражают прочие экономические, социальные и политические показатели территории. - Субъективные показатели. Отражают культурное развитие района, и его окружения, и мнение предпринимателя.
На данном .маис рассматривается прошлое данного участка, окружающая ере/и. правовой статус, права, лицензии и разрешения, местное население, соседи, топографические и геодезические особенности и другие.
Выбор конкретного места для нового предприятия является последним и. вероятно, наиболее серьезным выбором при поиске места размещения нового бизнеса, который предстоит начинать начинающему предпринимателю. Ряд ученых ставят во главу успеха бизнеса три основных фактора: местоположение, местоположение и еще раз местоположение. Данное мнение является показателем того, насколько важным для многих видов бизнеса является вопрос о его местоположении.
Экономическое пространство
Эволюцию любого предмета или процесса можно представить как перемещение в некотором пространстве, характеризующем стадии его жизненного цикла. Пространство функционирования выбирается таким образом, чтобы можно было с его помощью производить необходимые оценки положения того или иного объекта в той или иной ситуации. При этом пространства характеризуются своей размерностью и прерывностью.
Под экономическим пространством будем понимать пространство, позволяющее описывать экономические явления. Оно должно содержать информацию достаточную для решения поставленной задачи, в которой используется. Таким образом, экономическое пространство для решения задачи размещения производственных мощностей должно включать все параметры, влияющие на принятие решения о выборе места строительства предприятия. Данное пространство будем называть Э-пространством,
В главе 1 отмечалось, что недостатком традиционного подхода к решению данной задачи является дискретность множества возможных мест размещения. В силу этого Э-пространство следует определять как непрерывное. В качестве его основы следует рассматривать местность региона, задаваемую с помощью широты ви долготы q .
Время работы предприятия, как правило, составляет большой срок, поэтому в первом приближении можно планировать размещение пред приятия, исходя из этого срока, но не использовать время в качестве пе ременной. Это возможно при условии, что в течение срока планирования на предприятии будет совершено большое количество производствен ных циклов, вследствие чего процесс производства, а, следовательно, и процесс снабжения, можно считать равномерно распределенным во вре ш мени, т.е. от него не зависящим.
Пусть каждая точка Э-пространства определяет количество и стои мость ресурсов различных мест расположения с учетом их транспорти ровки в данную точку. Для этого воспользуемся характеристиками: q] натуральное выражение и sf стоимостное выражение, где / = ],«- но цц мер рассматриваемого ресурса. Если один и тот же вид ресурса находит ся в различных географических местах, то все эти источники рассматриваются как отличные друг от друга.
Кроме этого, расположение предприятия в какой-то точке оказывает влияние на спрос продукции отдельными потребителями в соответствии с законом спроса и предложения, а как следствие, на объемы выручки от реализации. Данную характеристику пространства будем задавать величинами q\. - в натуральном выражении и s\j - в стоимостном выражении, где i = \,m номер потребителя, j — \,l - вид выпускаемой продукции.
Влияние конкуренции выражается в ценовой борьбе при завоевании доли рынка, повышенных средствах на рекламу и маркетинговые исследования. Как правило, рынок, расположенный недалеко от производителя завоевывается им, благодаря минимальным ценам при практическом отсутствии транспортных расходов. Это влияние ослабевает по мере удаления от фирмы производителя. Расходы на ведение конкурентной борьбы будут выражаться в виде величин rf., где i = l,k— номер конкурента, 7 = 1,/ - вид выпускаемой продукции.
Методы расчета слоев Э-пространства на основе исходной информации для задачи размещения производственных мощностей
Приведенное описание Э-пространства произведено для критерия минимизации затрат, производимых предприятием за срок своей плано вой работы и необходимых для его строительства. С учетом того, что пространство содержит информацию о затратах по доставки продукции , потребителям с учетом расположения конкурентов этот критерий можно рассматривать как критерий максимизации прибыли предприятием при заданном объеме производства.
Кроме этого на Э-пространстве могут быть также определены кри терии-квоты, подразумевающие желательность использования ресурсов, находящихся в конкретных местах, и желательность поставок продук ции в определенные районы. В целом, при решении задачи размещения мы имеем совокупность критериев качества: минимизация общих затрат производства:
В ходе исследования, проводимого во второй главе, было установлено, что в Э-прострнастве, в соответствии с методиками их построения, существуют 4 типа слоев (рис 3.1).
Два представляют собой географические слои - один из которых может быть задан полностью изначально.
Анализ исходной данных при моделировании задачи размещения производственных мощностей на многообразиях показал, что географические слои могут быть получены с помощью бикубических сплайнов, методы построения которых известны [70, 134]. финансовую характеристику решения задачи размещения производственных мощностей.
Выявленная во второй главе особенность построения экономических слоев (2.45-2.52), когда в качестве исходной информации выступает местоположение ресурса и его стоимость в данном месте при известных функциях перемещения по местности, диктует применение алгоритма динамического программирования. Действительно стоимостное значение координаты некоторой точки представляет собой стоимость ресурса с учетом затрат на его транспортировку. При этом транспортные затраты должны быть минимальными.
Решение подзадачи динамического программирования при расчете слоя Э-пространства можно произвести с помощью задания на географическом ареале сетки, так же как это делалось при построении бикубических сплайнов географических слоев. При этом диаметр каждой ячейки должен быть сравним с размерами размещаемого предприятия и экономико-географические характеристики местности в каждой ячейки должны быть однородными. Для упрощения процедуры расчетов разбиение можно производить на квадраты.
Относительно каждой ячейки определяется величина изменения стоимости единицы ресурсов при перемещении ее через данную ячейку.
Она зависит от стоимости перемещения ресурсов по различным географическим слоям и может быть представлена в виде суммы стоимостей транспортировки по каждому географическому слою.
При известной стоимости ресурса в одной из ячеек (начальное расположение ресурсов) можно определить стоимость единицы ресурса в прилегающих областях с учетом транспортировки (рис. 3.2).
В каждый квадрат можно попасть из других (как правило, восьми) прилегающих квадратов. Целесообразным является выбирать каждый раз тот переход, после которого стоимость ресурса будет минимальной. В связи с этим предлагается использование рекурсивного алгоритма расчета слоя Э-пространства, схема которого представлена на рис, 3.3. Изложенный подход, при обнаружении наилучшего перемещения ресурса, вызывает пересчет слоя, исходя из нового значения стоимости ресурса в некоторой местности [16].
Четвертый тип слоев - количественные - отражает количественную сторону вопроса о ресурсах, используемых при функционировании предприятия. Изначально мы располагаем только количеством необходимых ресурсов для работы предприятия и источниками этих ресурсов. При этом каждый необходимый вид ресурса характеризуется своими источниками совместно с количественной и стоимостной характеристикой. В общем случае, количество ресурсов, возможных для использования, больше необходимого объема при работе на предприятии. Поэтому в зависимости от места расположения предприятия, исходя из заданной
