Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современных подходов к оптимизации системы распределения промышленной продукции 12
1.1 Роль системы распределения продукции в деятельности современного промышленного предприятия 12
1.2 Способы учета неопределенности при принятии решений по распределению промышленной продукции 21
1.3 Обзор математических методов решения задачи планирования поставки товара 29
1.4 Выводы 44
2 Организационно-экономический анализ состояния и основных тенденций развития отечественных предприятий строительных материалов 46
2.1. Анализ основных тенденций развития отрасли строительных материалов РФ 46
2.2. Состояние предприятий строительных материалов Смоленской области 65
2.3. Основные тенденции развития предприятий ЖБИ 76
3 Разработка интервального агентно-ориентированного алгоритма для оптимизации структуры системы распределения железобетонных изделий в условиях неопределенности 87
3.1 Структурная модель системы оптимизации распределения железобетонных изделий в условиях неопределенности 87
3.2 Алгоритм построения и вывода решений по спросу 89
3.2.1 Интервальная платежная матрица 89
3.2.2 Критерии выбора стратегии в интервальной матрице 92
3.3 Модифицированный алгоритм муравьиных колоний для оптимизации структуры распределения железобетонных изделий 96
3.3.1 Математическая постановка задачи 96
3.3.2 Описание алгоритма 98
3.4 Выводы 105
4 Результаты практической реализации предложенного алгоритма для оптимизации системы распределения продукции ЖБИ 107
4.1 Архитектура информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ 107
4.2 Методика применения информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ 110
4.3 Результаты использования информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ на ОАО «Стройконструкция» 114
4.4 Выводы 123
Заключение 125
- Способы учета неопределенности при принятии решений по распределению промышленной продукции
- Состояние предприятий строительных материалов Смоленской области
- Критерии выбора стратегии в интервальной матрице
- Методика применения информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ
Введение к работе
Строительный комплекс является одной из важнейших составляющих российской экономики, эффективное функционирование которого обеспечивается деятельностью предприятий строительных материалов. Известно, что цены на материалы для строительных организаций включают существенную транспортную составляющую, связанную с доставкой, разгрузочно-погрузочными работами и временным хранением продукции, и в значительной степени определяют себестоимость возводимых объектов. С учетом неравномерности развития и территориального распределения строительного комплекса РФ перед предприятиями строительных материалов возникает задача выбора оптимального маршрута доставки продукции на локальные рынки, часто характеризующиеся незначительным и нестабильным объемом спроса. В первую очередь это относится к предприятиям, осуществляющим выпуск строительных железобетонных изделий (ЖБИ), которые в результате воздействия на рынок коммерческой и некоммерческой недвижимости последствий спада в экономике 2008 г. получили возможность более успешно конкурировать по цене со строительными материалами других типов. В этой связи, возрастает роль сбытовой деятельности предприятий ЖБИ и реализующей ее системой распределения (дистрибьюции), решающих, в первую очередь, такие основные задачи как планирование и управление запасами в точках промежуточного складирования, а также организация процесса транспортировки.
Нестабильность спроса на продукцию ЖБИ, сложная сеть маршрутов перевозок, высокая степень износа транспортных средств, необходимость точного планирования объемов выпуска продукции определяют целесообразность применения математических и инструментальных методов экономики для построения и использования моделей для поддержки принятия решений по управлению системой распределения, позволяющих осуществлять выбор рационального объема производства и маршрутов доставки ЖБИ.
Вопросы применения методов математического моделирования для принятия решений по управлению промышленными предприятиями в условиях неопределенности и риска рассмотрены в работах Л. Ангстенбергер, С.А. Айвазяна, Т. Андерсона, В.Н. Афанасьева, Н.А.Баумана, Дж. Бокса, Д.Е. Бэстенса, В.Н. Буркова, Г. Дженкинса, В.В. Дика, А.А. Дорофеюка, И.Н. Драгобытского, А.А.Емельянова, И.В. Зайцевского, А.Г. Ивахненко, А.Н. Колмогорова, М. Кэндэла, Ю.П. Лукашина, В.Л. Макарова, В.П. Мешалкина, B.C. Мхитаряна, B.C. Пугачева, Р.Л. Раяцкаса, Ю.Ф. Тельнова, Е.М. Четыркина и др.
Анализ предлагаемых в данных работах подходов к построению экономико-математических моделей для поддержки принятия решений по определению объемов выпускаемой продукции показывает целесообразность применения математического аппарата теории игр, а для определения оптимальных маршрутов - агентно-ориентированного подхода, основанного на применении алгоритмов «муравьиных колоний», рассматриваемых в работах Х.Н. Псарафтиса, Д. Виго, Дж. Лапорта, К.Х. Кристьянсена, Дж. Лайсгарда, Г. Кларка, И.Х. Османа, В.М. Курейчика, М. Дориго, А.П. Игнатьева.
Однако, несмотря на развитости аппарата теории игр, в промышленности данный аппарат применяется недостаточно широко. Это, прежде всего, вызвано сложностью определения элементов матрицы игры (обычно, выигрыша или потерь предприятия) в условиях влияния большого количества плохо измеряемых факторов. Одним из способов учета факторов неопределенности является использование интервальной математики, которая может быть использована при определении возможных последствий принимаемых управленческих решений. Задача оптимизации структуры системы распределения ЖБИ является частным случаем более общей проблемы маршрутизации. Следует также отметить, что существующие агентно-ориентированые методы решения задачи маршрутизации не учитывают в полной мере специфику рынка ЖБИ и особенности их транспортировки. Указанные обстоятельства в значительной степени снижают возможности использования данных перспективных подходов в качестве алгоритмического обеспечения информационных систем поддержки принятия решений по управлению системой распределения ЖБИ.
Сказанное определяет актуальность научной задачи разработки методического аппарата построения математических моделей и алгоритмов для оптимизации структуры системы распределения ЖБИ с учетом неопределенности спроса, использующих аппарат интервальной математики и агентно-ориентированный подход к выбору оптимальных маршрутов доставки продукцию потребителям, а также архитектуры информационной системы поддержки принятия решений по определению объемов производства и маршрутизации каналов распределения, имеющей существенное значение для развития математического, аппарата анализа экономических систем.
Цель диссертационной работы - разработка интервальных математических моделей и агентно-ориентированных алгоритмов для поддержки принятия решений по определению объемов выпуска продукции и маршрутизации каналов распределения для предприятий, осуществляющих выпуск строительных материалов, а также архитектуры и методики применения информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации системы распределения ЖБИ.
Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи исследования:
1. Анализ основных задач, решаемых при построении системы распределения строительных материалов в условиях нестабильного, спроса.
Анализ особенностей системы распределения ЖБИ строительного назначения.
Анализ современного математического аппарата для принятия решений по объемам выпуска, а также выбору маршрутов доставки промышленной продукции.
Экономический анализ и определение основных тенденций развития предприятий промышленности строительных материалов РФ и Смоленской области.
Разработка обобщенной модели принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ в условиях неопределенности.
Разработка алгоритма принятия решений по выбору объемов выпуска ЖБИ на основе использования интервальной платежной матрицы.
Разработка агентно-ориентированного алгоритма оптимизации маршрутов доставки ЖБИ в условиях нестабильности спроса.
Разработка архитектуры информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ в условиях неопределенности.
Выработка практических рекомендаций по применению предложенных алгоритмов и информационной системы для оптимизации структуры распределения предприятий ЖБИ Смоленской области.
Теоретической и методологической базой исследования являются методы теории игр, интервальной математики, комбинаторики, теории графов и искусственного интеллекта, транспортной логистики, методы экономического анализа, эконометрики и экономико-математического моделирования, системный подход к анализу экономических явлений и процессов, научные положения и выводы, сформулированные в трудах отечественных и зарубежных ученых по математическому моделированию экономических объектов и процессов.
Информационной базой исследования являются данные Госкомстата РФ о состоянии строительной отрасли, законодательные и нормативно-правовые акты Президента и Правительства РФ, связанные с тематикой диссертации, а также отчетные данные предприятий строительных материалов Смоленской области.
Наиболее существенные научные результаты, полученные лично автором:
Разработана обобщенная модель принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ в условиях неопределенности, которая в отличие от известных позволяет комплексно использовать предложенные подмодели прогнозирования спроса в условиях интервальной неопределенности и выбора оптимального маршрута доставки продукции потребителям, что дает возможность автоматизировать процедуры поддержки принятия решений по управлению каналами сбыта в рамках использования интегрированной маркетинговой информационной системы.
Разработан алгоритм вывода решений по определению рационального объема производства ЖБИ, основанный на результатах анализа платежной матрицы, построенной, в отличие от известных, с использованием интервальной математики для описания результата реализации сбытовых стратегий и модифицированных критериев их выбора, что позволяет принимать решения в условиях неопределенности при отсутствии необходимого объема статистических данных о конъюнктуре локальных рынков.
Предложен агентно-ориентированный алгоритм оптимизации структуры распределения железобетонных изделий, отличающийся использованием набора эвристических правил, характеризующих взаимодействие поставщиков и потребителей, и модифицированного алгоритма муравьиной колонии, что позволяет выбирать оптимальные маршруты, структуру грузоперевозок и виды транспорта с учетом ограничений по вместимости транспортных средств и времени доставки в условиях вероятностного характера спроса на продукцию.
4. Предложена многозвенная архитектура информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры распределения продукции ЖБИ, отличающаяся возможностью учета неопределенности рыночной среды при отсутствии необходимого объема статистических данных о состоянии конъюнктуры рынков, что позволяет расширить функциональные возможности корпоративных информационных систем предприятий, осуществляющих выпуск строительных материалов.
Объектом исследования являются предприятия промышленности строительных материалов Российской Федерации, функционирующие в условиях переходного периода в экономике или в условиях нестабильности внешней среды.
Предметом исследования являются методы и алгоритмы оптимизации системы распределения промышленной продукции в условиях неопределенности.
Обоснованность и достоверность научных результатов, выводов и рекомендаций диссертации определяются корректным применением методов теории игр, искусственного интеллекта, теории графов, интервальной математики, экономического анализа, экономико-математического моделирования. Выводы и предложения диссертационного исследования не противоречат известным теоретическим и практическим результатам, содержащимся в трудах отечественных и зарубежных ученых в области теории игр, теории графов и ее приложения к маршрутизации транспорта, а также экономики, организации и управления промышленными предприятиями.
Научная новизна работы состоит в разработке модели принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ в условиях неопределенности, а также алгоритма определения оптимального объема выпуска продукции с использованием интервальной платежной матрицы и агентно-ориентированного алгоритма оптимизации маршрутов доставки ЖБИ в условиях нестабильности спроса.
Значение полученных результатов для теории и практики.
Предложенные в диссертации алгоритмы и математические модели вносят определенный вклад в развитие теории принятия решений в условиях неопределенности, а также в развитие эвристико-вычислительных методов оптимизации структуры распределения промышленных товаров.
Разработанная архитектура информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ, реализующая разработанные модели и алгоритмы, вносит вклад в теории и практику применения систем поддержки принятия решений по управлению промышленным предприятием.
Сведения о реализации и целесообразности практического использования результатов.
Предложенные математические модели и алгоритмы принятия решений и оптимизации структуры системы распределения ЖБИ, а также реализующая их информационная система были использованы на ОАО «Стройконструкция», что позволило снизить издержки на транспортировку продукции потребителям.
Теоретические и методические результаты диссертации используются в учебном процессе филиала Московского энергетического института (технического университета) в г. Смоленске.
Предложные модели и алгоритмы оптимизации системы распределения продукции ЖБИ могут быть рекомендованы для практического применения при управлении распределением продукции предприятий различных отраслей промышленности.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Межвузовской научной конференции «Экономика. Менеджмент. Логистика. Корпоративные информационные системы» (2008 г., Смоленск); Международной научно-практической конференции «Активизация роли молодых ученых - путь к формированию инновационного потенциала АПК» (2008 г., Смоленск); XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-23» (2010 г., Саратов), а также научных семинарах филиала МЭИ (ТУ) в г. Смоленске.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ общим объемом 3,2 п.л., в том числе лично автору принадлежит 2,7 п.л.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 160 наименований, и одного приложения. Диссертация содержит 143 страницы машинописного текста, 16 рисунков и 30 таблиц.
Способы учета неопределенности при принятии решений по распределению промышленной продукции
Практически любой метод принятия решений, используемый в управлении, можно технически рассматривать как разновидность моделирований. Однако по традиции термин «модель» обычно относится лишь к методам общего характера, а также к многочисленным их специфическим разновидностям. В дополнение к моделированию, имеется ряд методов, способных оказать помощь руководителю в поиске объективно обоснованного решения по выбору из нескольких альтернатив той, которая в наибольшей мере способствует достижению целей. Суть каждого принимаемого руководством решения — выбор наилучшей из нескольких альтернатив по конкретным установленным заранее критериям.
Платежная матрица — это один из методов статистической теории решений, метод, который может оказать помощь руководителю в выборе одного из нескольких вариантов. Он особенно полезен, когда руководитель должен установить, какая стратегия в наибольшей мере будет способствовать достижению целей.
В целом платежная матрица полезна, когда [13]: 1. Имеется разумно ограниченное число альтернатив или вариантов стратегии для выбора между ними. 2. То, что может случиться, с полной определенностью не известно. 3. Результаты принятого решения зависят от того, какая именно выбрана альтернатива и какие события в действительности имеют место. Понятие платежной матрицы, или матрицы игры происходит из теории игр, которая является теоретической основой многих методов нахождения оптимального решения в условиях неопределенности и конфликтных ситуаций. Игра — это математическая модель процесса функционирования конфликтующих элементов систем, в котором действия игроков происходят по определенным правилам, называемых стратегиями. Теория игр впервые была систематически изложена Нейманом и Моргенштерном в 1944 году, хотя отдельные результаты были опубликованы еще в 20-е годы. Нейман и Моргенштерн написали оригинальную книгу [14], которая содержала главным образом экономические примеры, поскольку экономическому конфликту легче всего придать численную форму. Во время второй мировой войны и сразу после нее теорией игр серьезно заинтересовались военные специалисты, которые увидели в ней математический аппарат для исследования стратегических решений. Затем главное внимание снова стало уделяться экономическим проблемам. Среди социальных наук аппарат теории игр используется главным образом в психологии для анализа торговых сделок и переводов, а также для получения принципов формирования коалиций [15]. Широкому распространению теории игр в последнее время способствовало как развитие ЭВМ, так и создание аналитического аппарата, позволяющего находить аналитические решения для широкого класса задач в качестве средней точки зрения [15-18].
Система условий, регламентирующих возможные варианты действий сторон, объем информации каждой стороны о поведении другой, а также результат, к которому приводит данная совокупность действий, составляет правила игры. Игра состоит из ряда последовательных этапов или ходов, причем под ходом понимается выбор одного из предусмотренных правилами игры действий. Результатом игры является выигрыш или проигрыш одной из сторон, обычно выражаемый в количественной форме. Оптимальной стратегией является такая, которая при многократном повторении игры обеспечивает данной стороне максимально возможный средний выигрыш. Игры, в которых одна сторона проигрывает столько, сколько выигрывает другая, называется играми с нулевой суммой.
В общем виде постановка задачи теории игр (классическая) производится следующим образом: 1) имеется некоторая операция (целенаправленное действие), в которой участвуют две стороны А и В с противоположными интересами; 2) имеются правила игры, регламентирующие результаты, к которым приводят возможные варианты действий сторон; 3) результаты действий сторон — выигрыши выражены в количественной форме и обозначены аі}, что означает, например, математическое ожидание выигрыша стороны А, сделавшей свой ьй ход при/-м ходе стороны В. Платежная матрица обычно используется для отображения условий игры. Строки матрицы — альтернативные стратегии поведения, столбцы — возможные состояния внешней среды. В клетках матрицы указываются платежи, или стоимостные оценки ожидаемых исходов при принятии данной управленческой альтернативы и возникновении определенного состояния внешней среды (табл. 1.3). Часто в качестве игрока В выступает неопределенный фактор, в этом случае матричную игру принято называть «игрой с природой». Принятие решения в условиях полной неопределенности среды возможно с использованием следующих критериев [19, 20] 1) максимакс {критерий азартного игрока). Ориентирован на получение максимального ожидаемого результата. В соответствии с ним в качестве оптимальной выбирается альтернатива, дающая максимум в клетках платежной матрицы: 2) максимин {критерий Вальда). В качестве оптимальной выбирается стратегия, гарантирующая выигрыш не меньший, чем «нижняя цена игры с природой» По критерию Вальда выбирают стратегию, которая дает гарантированный выигрыш при наихудшем варианте состояния среды. Выбранное таким образом решение полностью исключает риск. Это означает, что принимающий решение не может столкнуться с худшим результатом, чем тот, на который он ориентируется. Какие бы условия Bj не встретились, соответствующий результат не может оказаться ниже а . Это свойство заставляет считать критерий Вальда одним из фундаментальных. Поэтому в технических задачах он применяется чаще всего как сознательно, так и неосознанно. Однако в практических ситуациях излишний пессимизм этого критерия может оказаться очень невыгодным.
Состояние предприятий строительных материалов Смоленской области
Строительный комплекс России является одной из важнейших отраслей национальной экономики, осуществляющей воспроизводство основных фондов, развитие и улучшение социальной сферы, реконструкцию, модернизацию, техническое перевооружение производства материальных благ. Отметим, что процесс политической и экономической стабилизации в 2000-2001 гг. положительно отразился в строительстве.
В 1990-х гг. были разработаны и реализованы программы по структурной перестройке промышленности строительных материалов, в т. ч. программы регионального уровня, а также мероприятия по реализации «Концепции развития приоритетных направлений промышленности строительных материалов и стройиндустрии на 2001-2005 гг.» [140]. В результате действующие производства были перепрофилированы на выпуск новых высококачественных видов продукции, пользующихся спросом на отечественном рынке. Кроме того, были созданы новые производства по выпуску современных эффективных стеновых материалов: облицовочного и многопустотного кирпича и керамических камней, изделий из ячеистого бетона. В настоящее время качество отечественного цемента, полированного стекла, отдельных видов керамической продукции, асбеста и некоторых других материалов и изделий находится на уровне требований мировых стандартов. В последние годы было организовано производство многих новых видов строительных материалов, которые раньше не выпускались в России или выпускались в незначительных объемах. С 2000 г. на территории Российской Федерации наблюдался рост в строительной деятельности. В 2008 г. введено 224,6 тыс.зданий, что на 7,0% больше, чем в 2007 г. Их общий строительный объем составил 446,2 млн.куб.метров (7,8% к предыдущему году), что видно из таблицы 2.1. По итогам 2009 г. в связи с кризисной ситуацией в российской экономике количество введенного в эксплуатацию жилья сократилось на 3,9% по сравнению с 2008 г. Из числа введенных в действие в 2008 г. зданий 93,0% составили здания жилого назначения (в 2007 г. - 92,7%).
В строительном комплексе России на начало 2009 г. действовали 155 тыс. строительных организаций, в том числе 140 тыс. организаций, относящихся к субъектам малого предпринимательства, из которых три четверти - это микропредприятия со средней численностью работающих до 15 человек.
В 2008г. в строительстве сохранялся рост производства. Объем работ, выполненный организациями всех форм собственности по виду деятельности «Строительство» увеличился (в сопоставимых ценах) против 2007г. и 2000г. соответственно на 12,8% и в 2,5 раза и составил 4528,1 млрд.рублей. Высокие темпы роста строительных работ в целом за 2008г. обусловлены успешным развитием строительного производства в I полугодии (увеличение на 22,4% против соответствующего периода 2007г.) за счет сохранения инвестиционной активности на фоне улучшения финансового состояния организаций в предыдущие годы [141]. Среднегодовые темпы прироста строительных работ в 2007г. и 2008г. (15,5%) были выше, чем в промышленности, сельском хозяйстве и торговле. Доля валовой добавленной стоимости продукции строительства в общем объеме валового внутреннего продукта Российской Федерации в 2008г. составила 6,5% (в 2007г. - 5,7%). В 2008г. на территории Российской Федерации за счет всех источников финансирования построено 768,1 тыс. новых благоустроенных квартир общей площадью 64,1 млн.кв.метров. Наращивание темпов жилищного строительства осуществлялось с меньшей интенсивностью, чем в 2007 году. Прирост общей площади введенного в 2008г. жилья по сравнению с предыдущим годом составил 4,6% против 21,1% в 2007 году. В I полугодии 2009г. введено 233,9 тыс.квартир общей площадью 21,6 млн. кв.метров, что составило 99,7% к I полугодию 2008 года. Половина объемов жилищного строительства в 2008г. приходилась на Московскую область, где введено 12,3% от сданной в эксплуатацию общей площади жилья по России в целом, Краснодарский край - 6,1%, Москву -5,1%, Санкт-Петербург - 5,0%, Республику Башкортостан - 3,7%, Республику Татарстан и Тюменскую область - по 3,5%, Челябинскую область - 3,2%, Ростовскую область - 3,1%, Свердловскую область - 2,7%, Новосибирскую область - 2,2% [141]. В 2008г. на территории 12 субъектов Российской Федерации более чем на четверть по сравнению с 2007г., возрос объем сданного в эксплуатацию жилья, из них в Архангельской, Новгородской, Нижегородской, Тульской областях, Республике Башкортостан — в 1,3 раза; Калужской, Курганской и Сахалинской областях - в 1,4 раза. Высокие темпы жилищного строительства в 2008г. сложились в Республике Тыва, Камчатском крае, Еврейской автономной области и Ненецком автономном округе при небольших размерах введенной площади, не превышающей 64 тыс.кв.метров. На территории Санкт-Петербурга объемы жилищного строительства увеличились на 21,8%. Произошло значительное снижение объемов жилищного строительства по сравнению с 2007г. на территории Тверской области - на 17%, Республики Калмыкия - на 23,7%, Мурманской области - на 26,3%, Москвы - на 32,4%, Астраханской области - на 47,3%, Республики Ингушетия - на 73,1%, Чукотского автономного округа - на 76% меньше.
Продолжается возобновленный с 2001г. рост ежегодных объемов индивидуального жилищного строительства. В 2008г. населением за счет собственных и заемных средств введено 196,4 тыс. жилых домов общей площадью 27,4 млн.кв.метров, что составило 104% к уровню 2007 года. При этом доля индивидуального домостроения в общем вводе жилых домов в 2008г. составила 42,7% против 42,8% в 2007 году. В 2008г. по сравнению с 2007г. уменьшился ввод в действие учреждений начального профессионального образования - в 16,7 раза, театров в 4,1 раза, библиотек - на 46,3%, домов - интернатов для престарелых, инвалидов (взрослых и детей) - на 36,3%, учреждений культуры клубного типа - на 32,0%, общеобразовательных учреждений - на 23,5%, амбулаторно-поликлинических учреждений - на 20,1%, увеличился ввод санаториев в 2,0 раза, больничных учреждений - на 2,4%, высших учебных заведений - на 42,4%; средних специальных учебных заведений - на 69,6%, концертных и киноконцертных залов - в 1,8 раза, дошкольных образовательных учреждений - на 8,7%, домов отдыха - на 22,3%.
В 2008г. по сравнению с 2007г. увеличился ввод в действие канализационных сетей на 8,4%, газовых сетей - на 14,1%, водопроводных сетей - на 19,5% и уменьшился ввод в действие тепловых сетей - на 5,2% [141]. В таблице 2.2 приведены данные по вводу в действие производственных мощностей за счет нового строительства, расширения, реконструкции.
Критерии выбора стратегии в интервальной матрице
Среди производителей ЖБИ в Смоленской области можно выделить следующих: 1) ООО «Смоленский завод ЖБИ-2», образованный в 1968 году и производящий полный ассортимента сборного железобетона для промышленного жилищного и дорожного строительства. Продукция данного завода сертифицирована и поставляется в Смоленскую, Московскую, Калужскую, Псковскую, Санкт-Петербургскую и другие области РФ и Белоруссии. Предприятие осуществляет доставку продукции к месту застройки автотранспортом либо железной дорогой [154]. На предприятии соблюдается строгий контроль качества выпускаемой продукции, которая отвечает всем требованиям существующих стандартов, норм, технических условий. Внедрена система управления качеством продукции по стандарту ISO 9001:2001, а каждое изделии завода имеет собственные сертификаты качества [155]. 2) ОАО «Вяземский завод ЖБИ»- завод железобетонных изделий, расположенный вблизи города Вязьмы, занимается выпуском качественной железобетонный продукции, потребителями которой являются предприятия и физические лица Московской, Смоленской и других областей. ОАО «Завод железобетонных изделий» имеет собственную сеть продаж, и самостоятельно осуществляет производственно-хозяйственную деятельность [156]. Вяземский завод железобетонных изделий имеет среди своих потребителей и международные организации. На предприятии происходит постоянное внедрение новых технических разработок и перспективных технологий, позволяющих снижать себестоимость выпускаемой продукции и повышать качество. 3) ООО «Гнездовский завод ЖБИ» создано в 2003 году на базе гнездовского производства ОАО «Смолстром» и производственной площадки ЖБИ-1. Продукция завода хорошо известна и находит свое применение, как в Смоленской области, так и за пределами региона [157]. 4) «Стройконструкция» (ЖБИ-1) является одним из крупнейших предприятий Смоленской области, выпускающих строительные материалы. Потребителями продукции завода являются строительные организации, индивидуальные заказчики и торговые организации, специализирующиеся на реализации стройматериалов как на Смоленщине, так и в других регионах России. Наибольшая потребность в продукции сосредоточена на рынке Смоленской области. В связи с близким местонахождением и удобной трассой Москва-Минск, растет заинтересованность покупателей на рынке Московской области [158].
Производство железобетонных конструкций в Смоленской области также как и по России в целом росло на протяжении 2000-2007 годов. По производству ЖБИ Смоленская область имеет долю в 5% среди регионов Центрального федерального округа, и 1,7% по России в целом.
Как видно из таблицы 2.18 доля производимых ЖБИ на территории Смоленской области составляет 5% по производству в Центральном федеральном округе и 1,7% производства России в целом. Объемы производства сопоставимы с производством таких областей, как Белгородская, Ростовская и Ленинградская. Ни рисунке 2.6 изображен график изменения объемов производства ЖБИ в Смоленской области.
В целом по России и в частности в Смоленской области, наблюдался рост производства ЖБИ вплоть до 2008 года. В связи с кризисом, коснувшимся строительной отрасли и производства строительных материалов, снизились и объемы производства ЖБИ.
Строительство жилых и нежилых зданий и сооружений традиционно зависит от спроса и будет формироваться под влиянием потребностей в недвижимости. Развитию строительной отрасли способствовали принятые во многих регионах РФ законодательные акты по налоговому стимулированию производственной и инвестиционной деятельности, отработке механизмов долгосрочного кредитования, привлечению средств отечественных и зарубежных инвесторов и стратегических партнеров, созданию цивилизованного рынка строительных материалов.
Рост объемов строительства жилых и нежилых зданий повышает спрос на строительные материалы и ЖБИ. Перспективы развития рынка железобетонных конструкций зависят во многом от федеральных средств, которые традиционно перечисляются генеральным подрядчикам в конце года.
В период кризиса наблюдался некоторый спад в производстве всех видов строительных материалов, в том числе и ЖБИ. До 2008 года средний годовой прирост производства ЖБИ по области составлял соответственно 6,9%, а в 2008г. по сравнению с 2007г. произошло снижение на 0,9%.
В Смоленской области также как и в других регионах России, реализуются такие проекты как «Жилище», «Доступное и комфортное жилье - гражданам России», «Социальное жилье». В последнее время наблюдается незначительное увеличение инвестиций в отрасль, ведется региональная политика, связанная с предоставлением кредитных и налоговых льгот. Указанные факторы способствуют быстрому возвращению отрасли строительных материалов и ЖБИ на докризисные показатели. Так, уже в 2009 году отмечен рост производства ЖБИ, что связано с увеличением строительных работ и выходом страны из кризиса. На сегодняшний день ЖБИ является востребованным строительном материалом на рынке.
Отметим, что рынок ЖБИ является преимущественно локальным, поэтому в тех регионах, где нет собственных заводов по изготовлению ЖБИ, удельный вес транспортных расходов по их доставке может составлять значительную часть в цене (от 10% до 50%). Зависимость от потребления ЖБИ строителями в пределах определенного транспортного плеча является определяющей для всего спектра железобетонных панелей, ригелей, блоков, лестниц, колодцев и т. д.
Методика применения информационной системы поддержки принятия решений по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ
Разработанная информационная система построена по принципу многозвенной архитектуры и реализована на языке программирования С# с использованием среды визуального программирования Visual Studio 2008 и .NET Framework 2.0. Все звенья архитектуры реализованы в виде веб-приложения и находятся на одном сервере в локальной сети предприятия. Использование архитектуры веб-приложения имеет ряд достоинств по сравнению с настольным приложением: 1) Простота организации многопользовательского доступа с приложению — при использовании веб-приложения нет необходимости устанавливать отдельное приложение каждому пользователю. 2) Простота обслуживания - весь программный код находится на сервере и в любой момент может быть обновлен без переустановки программного обеспечения на компьютерах пользователей. 3) Отсутствует проблема синхронизации и консолидации данных. 4) Унифицированный интерфейс. Информационная система поддержки принятия решения по оптимизации структуры системы распределения продукции ЖБИ состоит из следующих модулей: 1) Модуль ввода исходных данных для моделей транспорта, карты с возможными маршрутами, сортамента. Модуль относится к презентационному уровню и предоставляет пользователю интерфейс ввода первоначальных сведений, необходимых для формирования модели цепи поставок ЖБИ. Данные по моделям сохраняются в виде справочника в базе данных (БД). Для организации БД используется Microsoft SQL Server Express. Взаимодействие между веб-клиентом (браузером) и сервером осуществляется с использованием языка разметки страниц HTML. 2) Модуль ввода данных по спросу, относится к презентационному уровню и обеспечивает ввод статистических данных и экспертных оценок. Введенные пользователем стратегии и исходы, а также интервальные оценки того или иного исхода служат исходными данными для формирования интервальной платежной матрицы. 3) Модуль формирования модели цепей поставок ЖБИ. Данный модуль реализует построение модели на уровне бизнес-логики приложения, используя введенные статистические данные и экспертные оценки, данные справочников автотранспорта, маршрутов и сортамента. Также модуль построения модели на основании правил логического вывода на множестве продукционных правил, заложенных в базе знаний (БЗ) формирует дополнительные ограничения на маршруты, транспорт, правила перевалки. База знаний реализована в виде отдельных таблиц в общей БД, которые содержат необходимы условия и продукции, используемые машиной вывода, реализованной в данном модуле. Использование стандартных методов сериализации XML, предоставляемых каркасом приложений .NET framework, позволяет значительно упростить задачу хранения построенной модели в БД: модель преобразуется в XML-код и в данном виде сохраняется в базе данных. Сохраненная модель используется в дальнейшем для формирования структуры поставок продукции производства ЖБИ. 4) Модуль метаэвристики муравьиных колоний реализует бизнес-логику формирования маршрутов поставок изделий ЖБИ с использованием алгоритма муравьиной колонии. В качестве исходных данных для модуля выступает модель цепей поставок ЖБИ в виде взвешенного графа, для каждого узла графа задана вероятностная функция спроса, а также модели транспорта и транспортируемых ЖБИ. При реализации правил поведения муравьев в колонии используется набор эвристических правил заданных продукционными правилами, хранящимися в БД. 5) Модуль отображения результатов организует доступ пользователя к результатам моделирования оптимальной структуры поставок. Данные отображаются в виде карты маршрутов поставок, а также в виде таблиц с данными о количестве и сортаменте ЖБИ, используемом транспорте. Полученные данные могут использоваться при принятии решений ну уровне руководителя, либо для проверки адекватности данных модели экспертами. С системой могут работать три типа пользователей: 1) Операторы. Осуществляют ввод и коррекцию данных по транспортным средствам, добавляют и обновляют маршруты, вводят данные по типам ЖБИ. 2) Эксперты. Осуществляют ввод данных по стратегиям выпуска продукции, экспертные оценки по спросу, а также проводят оценку распределения ЖБИ по различным каналам сбыта с целью анализа и коррекции параметров спроса. 3) Руководитель. Использует конечную структуру распределения поставок ЖБИ для принятия решения. Каждый тип пользователя общается с системой посредством веб-интерфейса, используя для входа в систему свой логин и пароль. В случае если роль оператора и эксперта выполняет один пользователь, он имеет доступ к экспертному модулю и модулю оператора. Учитывая вышесказанное, можно выделить следующие последовательные процедуры в работе с информационной системой: 1) Оператор вводит и корректирует данные по транспорту, маршрутам и типам ЖБИ. Данные по каждой категории организованы в виде справочника и имеют табличное представление. При работе со справочником транспортных средств (рис. 4.2) пользователь вводит следующие данные: наименование транспортного средства, его тип (авто-, железнодорожный или речной транспорт), грузоподъемность транспортного средства, максимальные габариты перевозимого груза, а также стоимость перевозки данным видом транспорта (за 1 км).
