Содержание к диссертации
Введение
Г л а в а 1. Актуальные проблемы обеспечения жизнеспособности угледобывающих предприятий в условиях рыночной экономики ... 12
1.1. Системный кризис угледобывающей отрасли России и не обходимость смены организационно-управленческой парадигмы ... 12
1.2. Современные концепции самоорганизующихся систем в контексте адаптации угледобывающих предприятий к условиям рыночной экономики 32
1.3. Задачи методологического обеспечения формирования адаптивных ресурсосберегающих систем угледобычи 43
Г л а в а 2. Теореги ческие основы адаптивных систем угледобычи 57
2.1. Управление угледобывающим предприятием в условиях неопределенности среды как процесс адаптивной оптимизации 57
2.2. Концептуальная модель угледобывающего предприятия как адаптивной системы 73
2.3. Критерии и условия эффективности адаптационного процесса 82
Выводы 91
Глава 3. Адаптация углепроизводства к изменчивости спроса в рамках делового цикла 94
3.1. Синхронизация производства и спроса — современное направление обеспечения эффективности предприятий, действующих вусловиях изменчивой экономической среды 94
3.2. Методология планирования производства в режиме синхронизации 115
3.3. Исследование динамических свойств предприятий открытой угледобычи 124
3.4. Анализ экономической эффективности функционирования предприятия открытой угледобычи в режиме синхронизации 140
Выводы 158
Г л а в а 4. Адаптация производственного потенциала предприятий открытой угледобычи к экономическим параметрам рыночной среды 160
4.1. Модель баланса производства и спроса в режиме синхронизации 160
4.2. Моделирование условий снижения экономического риска
на основе создания резерва производственной мощности 171
4.3. Экономическое обоснование методов реализации синхронного режима 188
4.4. Принципы формирования маркетинговой и инвестиционной политик корпоративного объединения угледобывающих предприятий в условиях изменчивого спроса 202
Выводы 213
Глава 5. Формирование адаптивных производственных систем угледобычи 214
5.1. Ресурсоемкость производственного цикла предприятий открытой угледобычи 214
5.2. Анализ факторов, определяющих уровень ресурсоем кости и инерционности производственных систем открытой угледобычи 230
5.3. Обоснование принципов формирования производственных систем угледобычи, обеспечивающих реализацию стратегии экономически эффективной адаптации 253
Выводы 270
Заключение 271
Библиографический список 273
Приложения 296
- Системный кризис угледобывающей отрасли России и не обходимость смены организационно-управленческой парадигмы
- Управление угледобывающим предприятием в условиях неопределенности среды как процесс адаптивной оптимизации
- Синхронизация производства и спроса — современное направление обеспечения эффективности предприятий, действующих вусловиях изменчивой экономической среды
- Модель баланса производства и спроса в режиме синхронизации
Введение к работе
Актуальность работы. Условия рыночной экономики существенно изменили характеристики деловой среды, критерии и стратегию обеспечения жизнеспособности предприятий угледобывающего комплекса России.
В новых экономических условиях принципиальное значение приобретает способность угледобывающих предприятий обеспечивать высокую экономическую эффективность инвестированного капитала и максимально полно удовлетворять рыночный спрос на углепродукты. Сложность реализации данной стратегии обусловлена высокой степенью изменчивости состояний деловой среды, которая проявляется в сезонных и конъюнктурных колебаниях спроса и цен на углепродукты. Изменчивости также подвержены цены и доступность материальных и трудовых ресурсов. Существенный вклад в вариабельность среды вносят изменения макроэкономических параметров. Как следствие, возрастает неопределенность будущих значений параметров экономической среды, которая является принципиально неустранимым фактором рыночной экономики.
В условиях плановой экономики достижение эффективности хозяйственной деятельности основывалось, прежде всего, на создании крупных угледобывающих предприятий, реализующих положительный эффект экономии масштаба, но обладающих высокой инерционностью и ресурсоемкостью. В изменчивых и неопределенных условиях рыночной среды высокая инерционность и ресурсовмкость угледобывающего производства обуславливают значительные экономические потери. В частности, адаптация к нестабильным условиям среды за счет создания запасов приводит к избыточному связыванию капитала, возрастанию экономического риска, потере инвестиционной привлекательности и конкурентоспособности угледобывающих предприятий.
Вопросы функционирования экономических систем, развития методов управления, обеспечения эффективности логистических систем, критерии и показатели эффективности промышленного производства, исследовались в трудах отечественных и зарубежных ученых Л. И. Абалкина, А. Г. Аганбегяна, А. С. Астахова, И. А. Баева, Л. А. Баева, С. Вира, А. М. Гаджинского, В. М. Глушкова, И. Голдрата, А. А. Голикова, А. А. Гранберга, Ю. Г. Грибина, М. М. Гурена, У. Деминга, Л. А. Евенко, Е. Г. Евлано-ва, Н. Б. Изыгзона, Е. М. Казакова, И. Л. Кровилецкого, А. С. Лаврова, Э. Н. Лебедин-
5 скота, С. С. Лихтермана, Т. В. Маркиной, А. И. Митейко, В. В. Михайлова, В. Г. Мохова, Н. В. Пашкевич, Ю. В. Перевалова, Е. В. Петренко, А. А. Петросова, М. Портера, A. М. Пяткина, М. А. Ревазова, В. М. Семенова, И. Г. Степанова, В. Е. Стровского, B. Н. Смагина, А. И. Татаркина, А. К. Тащева, Ю. А. Чернегова, И. Г. Шепелева, Г. Хакена, А. Эшби, С. Ю. Юрпалова, Г. Г. Якубсона и др.
Вопросы организации и управления производственно-технологическими системами горного производства и методы повышения их эффективности рассмотрены в трудах Ю. И. Анистратова, А. И. Арсентьева, К. Е. Виницкого, В. И. Ганицкого, B. С. Истомина, Д. Р. Каплунова, В. С. Коваленко, Н. Я. Лобанова, А. А. Пешкова, C. С. Резниченко, В. В. Ржевского, П. И. Томакова, К. Н. Трубецкого, Е. В. Фрейдиной, В. С. Хохрякова, Е. И. Шешко и др.
В последние годы в работах российских ученых и практиков М. А. Вирула, В. А. Галкина, А. Е. Евтушенко, В. Е. Зайденварга, Г. И. Козового, Г. Л. Краснянского, В. И. Кузнецова, А. М. Макарова, Ю. Н. Малышева, А. Г. Нецветаева, Ю. Т. Рубаника, М. И. Щадова, А. Б. Яновского и др. развиваются вопросы обеспечения жизнеспособности угледобывающих предприятий в условиях переходной экономики и вывода их на уровень эффективности, соответствующий мировому рынку энергоносителей.
Вместе с тем проблема формирования систем угледобычи, адекватных условиям изменчивой и неопределенной рыночной среды, остается малоизученной и требует дальнейшего исследования. Необходим пересмотр принципов и методов построения производственных систем, организационных и управленческих процессов, определяющих адаптационные возможности предприятий угледобывающего комплекса в новых экономических условиях. Это обусловило актуальность темы исследования, цель, задачи, структуру и содержание диссертационной работы.
Цель работы. Разработать теорию и методологию экономически эффективной адаптации угледобывающих предприятий к условиям изменчивой и неопределенной экономической среды.
Идея работы. Экономически эффективная адаптация осуществляется изменением структуры и параметров процессов, реализуемых на корпоративном, логистическом и производственном уровнях управления в направлении, обеспечивающем одновременно повышение эффективности использования ресурсов и приведение в соответствие динамических характеристик системы угледобычи и рыночной среды.
Предмет исследования. Экономические закономерности и механизмы адаптации угледобывающего производства к изменчивости рыночной среды, концепции и алгоритмы управления адаптационными процессами на корпоративном, логистическом и производственном уровнях управления в рамках взаимосвязанных жизненных, инвестиционных, деловых и производственных циклов.
Объект исследования. Система добычи угля открытым способом в сложных горно-геологических условиях, декомпозированная по уровням управления и взаимосвязанным жизненным, инвестиционным, деловым и производственным циклам.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Анализ теоретико-методологических подходов к обеспечению экономической эффективности и конкурентоспособности систем угле производства в условиях перехода к рыночной экономике.
Разработка и обоснование концепции адаптивного функционирования угледобывающих предприятий в условиях изменчивости и неопределенности экономической среды.
Выбор и обоснование динамических показателей эффективности угледобывающих предприятий в процессе адаптации.
Построение экономико-математических моделей функционирования предприятий открытой угледобычи в условиях изменчивой экономической среды.
Разработка и обоснование экономически эффективных методов управления адаптационными процессами на примере предприятий открытой угледобычи.
6. Разработка рекомендаций по экономическому, организационно- управленческому, информационному и техническому обеспечению эффективности адаптационных процессов.
Методы исследования: теория адаптивных систем и математическая теория оптимизации — при обосновании концепции экономически эффективной адаптации в условиях изменчивости и неопределенности среды; компьютерное имитационное моделирование — при исследовании эффективности функционирования предприятий открытой угледобычи в режиме синхронизации с рыночным спросом; методы анализа случайных процессов и теория динамических систем — при анализе динамических свойств рынка и производственных систем угледобычи; методы экономико-математического моделирования — при оценке эффективности создания резерва
7 производственной мощности; метод функционально-стоимостного анализа и метод лингвистических переменных— при оценке ресурсоемкости технологического цикла.
НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ К ЗАЩИТЕ
В условиях изменчивой рыночной среды с ограниченной предсказуемостью параметров обеспечение жизнеспособности угледобывающих предприятий требует перехода к стратегии экономически эффективной адаптации — преобразованию систем угледобычи и формированию у них способности изменять параметры и структуру объекта управления в соответствии с изменениями экономической среды на различных этапах жизненного цикла.
Адаптация системы угледобычи должна осуществляться как пошаговый процесс, направленный на максимальное приращение экономической эффективности на каждом шаге управления, с учетом ограничений, обеспечивающих согласование решений, принимаемых на различных уровнях управления. Необходимым условием эффективности данного процесса является формирование структуры управляемого объекта, обеспечивающей равенство рисков принятия решений на различных временных циклах функционирования, а также способность системы изменять свои параметры и структуру за время, не превышающее периода значимых изменений природной и деловой среды в каждом временном цикле функционирования.
Снижение уровня экономического риска и увеличение денежного потока при оптимальном уровне запасов требуют в рамках делового цикла изменения методов текущего планирования на основе принципа синхронизации выпуска производственных партий угля с динамикой рыночного спроса. Необходимым условием перехода в данный режим является соответствие длительности производственного цикла угледобывающего предприятия горизонту надежного прогнозирования и максимальной скорости изменения спроса в избранном сегменте рынка.
4. Увеличение рыночной доли корпоративного объединения угледобывающих предприятий, рост объема продаж при повышении рентабельности производства и снижении риска инвестиций требуют в рамках инвестиционного цикла изменения маркетинговой и инвестиционной политики. Распределение объема поставки и инве стиций между угледобывающими предприятиями, входящими в корпоративное объе динение, должно осуществляться исходя из соответствия производственного потен циала и динамических характеристик предприятий корпорации динамическим харак-
8 теристикам рыночного спроса на уголь. При этом экономическое обоснование резерва производственной мощности должно основываться на сопоставлении объема и стоимости капитала, инвестируемого в создание резерва мощности, с объемом и стоимостью капитала, связанного в запасах и незавершенном производстве.
5. Снижение инвестиционного риска и ресурсоемкости, повышение скорости реакции производства на изменение рыночного спроса требуют в рамках жизненного цикла изменения принципов проектирования "систем угледобычи. Системы угледобычи должны формироваться на основе адаптивных поэтапных схем разработки, обеспечивающих возможность изменения производственной мощности и объема используемых экономических ресурсов на любом этапе в соответствии с изменениями рыночной среды и одновременно исключающих технологически обусловленные затраты и связывание капитала в интересах добычи угля в периодах, выходящих за пределы горизонта достоверного прогнозирования.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечиваются значительным объемом проанализированного информационного материала по исследуемой проблеме, в том числе и зарубежных научных публикаций; представительным объемом аналитических материалов и материалов государственной и ведомственной статистической отчетности; базируются на современных методах экономико-математического моделирования и экономического анализа; подтверждаются логической непротиворечивостью и сходимостью результатов математического и компьютерного имитационного моделирования с качественными и количественными характеристиками и значениями показателей технической и экономической эффективности; результатами апробации предлагаемых методов и алгоритмов управления процессом адаптивной оптимизации на угледобывающих предприятиях; данными других исследований по проблеме обеспечения жизнеспособности предприятий угледобывающего комплекса в рыночных условиях.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Сформулированы теоретические положения стратегии экономически эффективной адаптации угледобывающих предприятий, обеспечивающей одновременное достижение ценового лидерства и уровня динамичности, адекватного изменчивости характеристик рыночной среды.
Определены методологические принципы и условия реализации адаптационного процесса угледобывающего производства, основанные на эволюционном, пошаговом подходе к формированию оптимальной траектории развития, обеспечивающие достижение экономической эффективности и снижение риска в условиях высокой степени изменчивости и неопределенности среды.
Предложена новая концептуальная модель угледобывающего производства как системы, адаптирующейся к условиям рыночной среды посредством изменения организационно-управленческих и производственных процессов на корпоративном, логистическом и производственном уровнях в рамках взаимосвязанных жизненных, инвестиционных, деловых и производственных циклов.
Обоснована система динамических показателей эффективности, используемых для управления адаптационными процессами угледобывающего производства. В качестве оперативных показателей, обеспечивающих синтез и согласование локальных управленческих решений с общесистемным критерием, предложено использовать показатели скорости генерации дохода, скорости операционных расходов и величины капитала, связанного в основных и оборотных средствах; общесистемным критерием эффективности принята величина денежного потока.
5. Разработаны новые принципы и методы синхронизации угледобывающего производства с динамикой спроса на уголь в рамках делового годичного цикла, что позволяет снижать экономический риск и достигать максимальной величины денеж ного потока при минимальном связывании капитала в запасах.
Предложена новая стратегия развития производственных мощностей и маркетинговой политики угледобывающей корпорации, основанная на согласовании производственного потенциала предприятий, входящих в ее состав, с характером колебаний спроса на уголь и выборе экономически обоснованного резерва производственной мощности предприятий.
Определены принципы проектирования перспективных технологий угледобычи, обеспечивающие реализацию режима адаптивного управления горными работами и снижения экономического риска в рамках жизненного цикла угледобывающего предприятия, основанные на этапности формирования рабочего пространства и минимизации технологически обусловленного связывания капитала в расходах будущих периодов, выходящих за пределы горизонта достоверного прогнозирования.
8. Разработан метод экономической оценки перспективных технологий угледобычи, основанный на сопоставлении расхода ресурсов в процессах, вносящих вклад в формирование потребительной ценности и общего расхода ресурсов в технологическом цикле.
Научное значение работы заключается в развитии теоретических основ и разработке методологии адаптивной оптимизации угледобывающих предприятий в условиях высокой изменчивости и неопределенности экономической среды.
Практическая значимость работы. Полученные результаты исследований могут быть применены руководителями и специалистами различного уровня управления при разработке инвестиционных и маркетинговых политик, а также программ развития угледобывающих корпораций, текущем планировании, в проектных институтах при проектировании перспективных технологий угледобычи. Материалы диссертационной работы могут быть полезны специалистам, занимающимся проблемой обеспечения жизнеспособности предприятий угледобывающего комплекса в новых экономических условиях, а также преподавателям, аспирантам и студентам горных вузов.
Личный вклад автора заключается: в формулировке общей идеи и цели работы; в обосновании необходимости перехода угледобывающих предприятий к реализации концепции экономически эффективной адаптации в условиях изменчивости и неопределенности параметров природной и экономической среды; обосновании теоретической концепции и условий эффективности пошагового, эволюционного формирования структуры и параметров угледобывающих предприятий в процессе адаптации; разработке методологии реализации стратегии экономически эффективной адаптации, включая принципы и методы: синхронизации интенсивности угледобычи с динамикой рыночного спроса в рамках делового цикла: согласования динамических свойств угледобывающих предприятий и их корпоративных объединений с динамическими характеристиками рыночной среды; построения ресурсосберегающих систем угледобычи, способных изменять свои параметры и структуру в соответствии с изменениями параметров экономической среды.
Реализация результатов работы. Основу диссертационной работы составляют результаты научных исследований, выполненных под руководством и непосредственном участии автора в рамках Программы МУП СССР «Эколого-экономическая оценка функционирования технологий добычи и переработки углей в Кузбассе» (По- становление МУП СССР от 27.01.90), межвузовской программы «Экологически чистое горное производство» (Программа ГКНТ), подпрограммы «Уголь Кузбасса» комплексной программы «Сибирь» (Постановление АН СССР и ГКНТ № 385/26 от 13.07.84), программ Кузбасского НОК в соответствии с планом НИР Кузбасского государственного технического университета (№ ГР 01822053420, 01820090919, 79060902, 02870032851, 01880051937). Результаты выполненных автором работ использованы при разработке программ повышения эффективности предприятий открытой угледобычи Кузбасса, на разрезах холдинговой компании «Кузбассразрез-уголь», в учебном процессе Кузбасского государственного технического университета при чтении курса лекций «Современные проблемы горной науки и производства» и «Ресурсосберегающие технологии добычи угля».
Апробация работы. Основные положения и содержание диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Эколого-экономические проблемы разработки угольных месторождений Кузбасса» (Кемерово, 1991), международной конференции «Проблемы разработки месторождений глубокими карьерами (Мельниковские чтения)» (Челябинск, 1996), международных научно-практических конференциях «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Кемерово, 1997, 1999, 2001), V международной конференции «Состояние и развитие открытой добычи полезных ископаемых в рыночной экономике» (Варна, 1998), международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (Кемерово, 1999), международных конференциях по проблемам угледобычи (Нью-Йорк, 1990 и Питтсбург, 1994), а также руководству Минуглепрома СССР, компании «Росуголь», Кемеровской области и ОАО «ХК «Кузбассразрезуголь».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, в том числе 3 монографии.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 312 наименований, ? 3 приложения. Она содержит 338 страниц машинописного текста, 60 таблиц и 74 рисунка.
Системный кризис угледобывающей отрасли России и не обходимость смены организационно-управленческой парадигмы
Топливно-энергетический комплекс России является важной составной частью мирового энергетического хозяйства. На территории России сосредоточено около 13% мировых запасов нефти, 33% разведанных запасов природного газа и 16% запасов угля. В 2000 г. в России было произведено около 1,5 млн. т условного топлива первичной энергии и энергоносителей. Отрасли ТЭКа дают почти 30% доходов консолидированного бюджета России, обеспечивают около 20% ВВП и 60% притока валюты. Угольная промышленность занимает важное место в ТЭКе России, является базовой отраслью, обеспечивающей технологическим сырьем металлургическую, химическую и другие отрасли промышленности, энергетическую безопасность страны.
По запасам углей в недрах Россия занимает одно из ведущих мест в мире. Балансовые запасы угля превышают 200 млрд. т, в том числе каменного - 100 млрд. т. Открытым способом может быть отработано около 117 млрд. т. Основные угольные бассейны и месторождения сосредоточены в районах Сибири, Якутии и Забайкалья [134].
Роль угля в топливно-энергетическом балансе страны на протяжении истории развития отрасли существенно изменялась. В начале XX века, в период промышленного подъема России, уголь занимал ведущее положение. Его доля в общем объеме производства топлива в 1913 г. составляла 48% (объем угледобычи — 29 млн. т). В 1940 г. она выросла почти до 60%, а добыча превысила 160 млн. т и в 1945-1955 гг. достигла 62-66% - добыча угля увеличилась за этот период с 145 до 383 млн, т.
Начиная с 60-х годов, при общем росте объемов добычи угля доля угольного топлива стала сокращаться в пользу нефти и газа, однако в 1970 г. она все еще превышала 35%, в 1980 г. снизилась до 25% и в 1995 г. -до 11% (табл. 1.1). Процесс снижения вклада угля в энергетический баланс происходил при увеличении абсолютного объема его производства. Максимальный объем производства в угольной промышленности
Качественное изменение роли угля в обеспечении энергетических потребностей экономики противоречило тенденциям, которые возобладали в это время в странах с развитой рыночной экономикой. В практике этих стран акцент ставился на экономию углеводородного сырья, запасы которого в природе существенно более ограничены. В отличие от угля, углеводородные продукты могут использоваться для создания существенно более широкой гаммы продуктов, с высокой добавленной стоимостью. По образному выражению Д. И. Менделеева, использование нефти в качестве энергоносителя может быть уподоблено протапливанию печи пачками ассигнаций. Соответственно, уголь рассматривается в данных странах как приоритетный энергоноситель среди других видов минерального топлива. За последние 10-15 лет производство угля в Австралии увеличилось в 3,7 раза, в ЮАР - в 3,2 раза, в Китае - в 3,0 раза, в Индии - в 2,6 раза, в США- в 1,7 раза. В России за последние 10 лет добыча угля упала почти вдвое.
Доля угля в производстве электроэнергии составляет: в Польше - 96%, ЮАР - 95%, Австралии - 86%, КНР - 71%, Великобритании - 63%, ФРГ - 63%. Доля угля в российском топливно-энергетическом балансе составляет 18%, а в выработке электроэнергии - 26%. (рис. 1.1) [23, 132, 134, 267]. В США за последние 20 лет потребление угля увеличилось почти на 50%. Основными потребителями угля здесь являются предприятия системы электроснабжения, доля которых в общем объеме потребления угля в стране достигает 85%. На угле работает 55-60% электростанций.
Обладая существенными национальными запасами нефти, США с прицелом на отдаленную стратегическую перспективу проводят политику их консервации. США являются крупнейшим мировым импортером нефти. Однако, развивая импорт нефтепродуктов, США стремятся не ставить свою энергетическую безопасность в сильную зависимость от политических превратностей на мировой арене. Не случайно особенно резко потребление нефти в системе электроснабжения США сократилось после колебания цен на нефть в 70-х годах. В настоящее время на долю нефти приходится 4-5% общего объема производства электроэнергии {по сравнению с 17% в 1973 г.). В 80-х годах многие электростанции перешли с нефти на газ, а в ряде случаев - на уголь. Объем угледобычи в США увеличился с 370 млн. т в 1960 г. до 1,1 млрд. т [23, 134]. сырьевой базы угольной промышленности России. Российский энергетический баланс не согласуется с ресурсной базой первичных энергоносителей. Доля природного газа в выработке электроэнергии в 1998 г. достигла 62%, а доля угля осталась на уровне 14%, что в совокупности снизило надежность системы энергоснабжения страны, оказавшейся ориентированной преимущественно на один вид топлива. Если в начале 1990-х годов соотношение «уголь : нефть : газ» в топливно-энергетическом балансе России составляло 26 : 33 : 41, то в 2000 г. оно составило 22 : 28 : 50, что, по оценкам ИУУ СО РАН, существенно отличается от оптимальной пропорции, соответствующей условиям энергетической безопасности (40 : 25 : 35) [188].
В более широкой перспективе необходимо учитывать, что природный газ является и, видимо, еще долго будет оставаться одним из основных экспортных товаров, гарантирующих валютные поступления в бюджет. Поэтому трудно не согласиться с рациональностью структуры потребления топлива в теллоэлектроэнергетике, где уголь может быть использован взамен природного газа.
Очевидно, что помимо субъективных существуют объективные факторы, которые обусловили наличие такой серьезной деформации в структуре энергетического баланса России. Как представляется, одним из коренных факторов рассматриваемой ситуации является существенно более низкая экономическая эффективность угля как энергоносителя по соотношению теплотворная способность/цена.
Низкая эффективность угледобычи не является следствием недостаточного к ней внимания или отсутствия инвестиций. На историческом пути становления и развития СССР и России угольная промышленность многие десятилетия была в числе приоритетных отраслей. За эти годы произошли значительные изменения в технологии угледобычи, технической вооруженности, выросли высококвалифицированные рабочие, инженерные и управленческие кадры.
Управление угледобывающим предприятием в условиях неопределенности среды как процесс адаптивной оптимизации
Качественная постановка проблемы экономически эффективной адаптации предприятия открытой угледобычи к условиям неоднородной и вариабельной рыночной и природной среды рассмотрена в разделе 1. Для повышения степени общности и строгости дальнейшего исследования представляется целесообразным осуществить формально-математическую постановку указанной проблемы.
Формализуем процесс адаптации к среде как последовательную смену его состояний, характеризуемых вектором эффективности где индекс s - определенный аспект рассмотрения системы, каждый из которых характеризуется набором из Vs показателей эффективности.
В рассматриваемой постановке предполагается, что эффективность угледобывающего предприятия, как сложной системы, в общем случае не может быть охарактеризована каким-либо одним аспектом рассмотрения (экономическим, поведенческим, социальным и т. п.). Как сложные социально-технические системы угледобывающие предприятия должны моделироваться в различных аспектах с той степенью разнообразия, которая необходима для обеспечения их жизнеспособности на длительных временных интервалах существования (50-60 лет). При этом с позиции каждого аспекта рассмотрения сложная система может быть охарактеризована набором показателей. В рамках данной работы выделены два аспекта рассмотрения: экономическая эффективность и гибкость реакции угледобывающего предприятия на изменение рынка. Для каждого из этих аспектов можно ввести систему показателей, характеризующих либо абсолютный, либо относительный уровень по сравнению с некоторым теоретически достижимым или достигнутым рыночным лидером.
Значения компонент вектора К являются функциями: множества параметров состояния элементов предприятия Р, множества показателей состояния природной Е и деловой В среды, а также множества отношений между элементами системы с внешней средой Г:
В рамках данной работы множество отношений Г формализует понятие "структуры" предприятия.
С математической точки зрения, решение задачи эффективной адаптации может быть определено как нахождение оптимальной структуры Г и параметров управляемого объекта Р обеспечивающих минимизацию различия существующего и требуемого состояний на рассматриваемом временном периоде объекта, характеризуемого функционалом F.
Это соответствует рассматривавшейся выше постановке задачи, когда адаптация рассматривается как процесс достижения гомеостазиса со средой путем поддержания параметров эффективности в требуемом диапазоне.
В простейшем случае рассматриваемая задача может быть описана функционалом, определяющим условия одновременного удержания совокупности показателей экономической эффективности К , и адаптивности Кй к изменениям среды в пределах, обеспечивающих их конкурентоспособность для всех моментов времени, принадлежащих периоду управления Тупр:
В реальных ситуациях структура функционала может задавать более сложное взаимодействие допустимых значений показателей экономичности и адаптивности. В частности в условиях доминирования критериев экономической эффективности функционал может оценивать только показатели, характеризующие систему в данном экономическом аспекте. В этом случае возможность дополнительных вложений в достижение адаптивности оценивается исходя из улучшения совокупности экономических показателей:
Такая ситуация возникает, например, когда предприятия с более высокими показателями готовности и точности поставки обеспечивают себе больший объем сбыта и поэтому могут позволить более высокие операционные расходы и уровень связывания капитала.
Для аутсайдеров требуемое состояние задается лидерами. Для лидеров требуемое состояние задается критерием максимально полного использования возможного для действий пространства [36,52].
В этой связи возможна другая, более «активная» постановка задачи адаптации, характерная для действий рыночного лидера, пытающегося повысить свою эффективность за счет введения технических или организационных инноваций, расширить масштабы деятельности. В соответствии с данными, приведенными в разделе 1.2, такого рода поведение характеризуется как самоорганизующееся, и является предметом анализа кибернетики второго рода. Определим решение задачи эффективной адаптации как нахождение таких изменений структуры и множества параметров объекта {Г , Р }, которые обеспечивают максимальное приращение функции эффективности F в рамках рассматриваемого временного интервала управления:
Синхронизация производства и спроса — современное направление обеспечения эффективности предприятий, действующих вусловиях изменчивой экономической среды
Непосредственным следствием факторов изменчивости и неопределенности спроса в условиях рыночной экономики является усложнение процесса текущего производственного планирования. Сложность данного процесса обусловлена конфликтом критериев, отражающих эффективность использования производственного потенциала, с одной стороны, и величину риска при работе в непредсказуемой среде - с другой.
Целью производственного планирования является оптимизация функционирования элементов производственно-технологических систем и обеспечивающих служб.
С точки зрения интересов собственника, критерием оптимальности является максимально эффективное использование всех видов ресурсов. Угледобывающее производство является фондоемким. Для обеспечения отдачи капитала, вложенного в основные фонды, необходимо обеспечить их непрерывную, производительную загрузку. Это предопределяет нацеленность угледобывающих предприятий на максимально полное использование потенциала рыночного спроса, стремление увеличить свою долю на рынке.
С другой стороны, оптимизация производственно-технологической системы требует адекватного учета реальных условий и ограничений, влияющих на их функционирование. Вместе с тем, наличие случайных факторов обуславливает невозможность построения абсолютно надежных планов. В этой ситуации создание избыточности, запасов и резервов становится необходимым условием обеспечения реалистичности и устойчивости работы угледобывающих предприятий. В результате существенно увеличивается уровень капитала, связываемого в незавершенном производстве, возрастают издержки хранения. Таким образом, возникает конфликт «эффективность - надежность» в процессе планирования.
Существенно усугубляют ситуацию конфликта критериев эффективности и надежности планирования используемые на практике механизмы координации действий основных производственных и вспомогательных подразделений.
Планирование и стимулирование работы подразделений осуществляется исходя из выполнения плана производства. В условиях низкой надежности производственно-технологической системы производственники стремятся заблаговременно создавать запас по фронту подготовительных работ, осуществлять очередные операции технологического процесса, как только высвобождается соответствующее оборудование. В результате производство часто приобретает характер "выталкивающей системы", в которой темп выполнения начальных стадий технологического процесса задается не потребностью удовлетворения текущего и прогнозируемого уровня рыночного спроса на продукцию предприятия, а наличием и производительностью соответствующих технологических и рабочих ресурсов [41].
Негативным результатом использования такого рода эмпирического механизма компенсации является высокий уровень незавершенного производства, возрастание операционных расходов, избыточное связывание капитала. Таким образом, в данной ситуации вновь возникает конфликт "эффективность - надежность". Кроме того, низкое качество прогнозирования ставит под угрозу срыва программу поставок продукции потребителям и, таким образом, влияет на устойчивость работы предприятия, его конкурентоспособность.
Для разрешения рассматриваемого конфликта в последнее десятилетие в про-мышленно развитых странах широкое развитие получили принципы так называемых «синхронных» производственно-логистических систем. Основная цель данного подхода заключается в достижении высокого уровня координации всех звеньев производственно-технологической системы между собой и ожидаемым рыночным спросом.
Непосредственная выгода от использования данных систем - резкое снижение уровня капитала, связываемого в запасах материально-технических ресурсов, в незавершенное производство, экономия издержек хранения. Косвенный, но не менее существенный выигрыш - более полное использование рыночного потенциала за счет быстрой реакции на изменение рыночной ситуации, высокая точность соблюдения сроков поставки.
В основе реализации такого рода систем лежит использование принудительных методов синхронизации процессов в логической цепи "поставка ресурсов — производство—сбыт" [41].
Модель баланса производства и спроса в режиме синхронизации
Характерной особенностью работы угледобывающих предприятий, осуществляющих добычу и поставку энергетических углей в условиях рыночной экономики, является циклический, сезонный характер колебаний спроса. В зависимости от характера обслуживаемых предприятием сегментов рынка сезонная вариабельность может быть выражена в различной степени. Однако для подавляющего числа угледобывающих предприятий циклическая вариабельность спроса является характерным фактором, в значительной спепени влияющим на условия формирования эффективности. Как было показано в разделе 3, динамика спроса предприятия открытой угледобычи может быть описана совокупностью трех основных составляющих: постоянной составляющей, циклически изменяющейся составляющей и трендовой компоненты. При этом именно наличие циклически изменяющейся компоненты спроса определяет особенность формирования эффективности угледобывающего предприятия при работе в синхронном режиме.
Для упрощения анализа и выявления характерных особенностей влияния сезонной вариабельности спроса на условия и эффективность работы угледобывающего предприятия при дальнейшем анализе внимание будет сконцентрировано на сезонной, циклической компоненте спроса, более детальном ее рассмотрении.
Интенсивность рыночного спроса может быть представлена в виде суперпозиции постоянной So и циклически изменяющейся части s(t) (тыс. т/мес):
Очевидно, что производственная мощность угледобывающего предприятия также может быть представлена в виде суммы той части производственной мощности, которая используется для удовлетворения постоянной ао и изменяющейся во времени a(t) части спроса:
На практике такая декомпозиция может быть реализована как за счет непосредственного закрепления различного оборудования или предприятий в составе компании за различными компонентами спроса, так и путем соответствующего распределения имеющихся мощностей [157, 293].
Указанное балансовое соотношение может быть записано в виде дифференциального уравнения для динамики изменения количества угля, накапливаемого на складе угледобывающего предприятия N(t)C(m. При построении балансового соотношения необходимо учитывать, что скорость изменения запасов угля на складе определяется соотношением скорости поступления и расхода угля на складе. Скорость поступления определяется процессом добычи угля с интенсивностью A(t). Скорость расхода определяется интенсивностью потребления углепродуктов S(t).
С содержательной точки зрения уравнение (4.4) означает, что для исследования динамических свойств рассматриваемой системы достаточно ограничиться рассмотрением взаимодействия только переменной составляющей части спроса и той части производственной мощности, которая остается после удовлетворения постоянного спроса.
Как показывает проведенное в разделе 3 исследование, основной объем циклически изменяющегося спроса можно аппроксимировать гармоникой с периодом Тр, равным одному году. Для этого случая разделение статической (неизменной) части спроса и его динамической составляющей может быть представлено в виде:
Для удобства аналитического моделирования для достижения укрупненного понимания основных закономерностей формирования материальных и денежных потоков в работе была использована аппроксимация синусоидальной функции в виде периодической последовательности импульсов спроса. В данной аппроксимации сезон максимального, «пикового» спроса с постоянной интенсивностью сменяется сезоном, в котором спрос отсутствует. В рассматриваемом примере соответствующим подбором параметров аппроксимирующейИзменяя значение (h), можно получить упрощенное модельное описание переменной части спроса, характеризуемой различным годовым объемом, а также соотношением периода высокого спроса и общей продолжительности цикла. В частном случае, если длительность периода спроса равна половине периода циклической синусоидальной составляющей (рис. 4.1):
Таким образом, во всех тех случаях, когда существенным является отражение соотношений между переменной и постоянной частью спроса, а также временными соотношениями между периодом высокого спроса и периодом спада, можно аппроксимировать временную зависимость спроса в виде совокупности фиксированной и пульсирующей импульсной составляющих. Исходя из предпосылки линейности системы уравнений (4.3) и (4.4), описывающих анализируемую систему, мы можем ограничиться при исследовании общих закономерностей формирования экономической эффективности в динамических режимах рассмотрением только циклически изменяющейся составляющей спроса. В соответствии с этим в работе использовалась упрощенная модель переменной части спроса: импульсной функции можно обеспечить точное соответствие накопленного спроса за период делового цикла Тр .
