Содержание к диссертации
Введение 6
Глава 1. Проблемы управления производственной
деятельностью предприятий на современном этапе 22
1.1 Особенности управления производством товаров и
услуг при современном состоянии экономики страны 22
1.2 Анализ существующих подходов к обеспечению
эффективности управления предприятием 28
1.3 Кибернетическая модель управления предприятием 31
1.4 Постановка цели и задач исследования 35
Выводы по первой главе 36
Глава 2. Иерархические системы управления 37
2.1 Предварительные замечания 37
2.2 Первый информационный барьер 38
2.3 Второй информационный барьер 43
2.4 Свойства иерархических систем управления 48
2.5 Задачи, повседневно решаемые системой управления
производством 51
Выводы по второй главе 54
Глава 3. Организационная структура систем управления
авиапредприятий 56
3.1 Предварительные замечания 56
3.2 Основные элементы организационной структуры систем управления авиапредприятий 57
3.3 Критерии качества организационной структуры систем управления авиапредприятий 60
3.3.1 Оперативность управления 63
3.3.2 Затратность управления 67
3.3.3 Продолжительность рабочего дня руководителя 70
3.3.4 Доля времени на постановку и решение задач
развития 79
3.4 Влияние характеристик элементов организационной
структуры на показатели качества системы управления 81
3.5 Совершенствование организационной структуры системы
управления авиационно-технической базы авиакомпании 90
Выводы по третьей главе 123
Глава 4. Организационная структура производственных
подразделений авиапредприятий 128
4.1 Предварительные замечания 128
4.2 Два принципа формирования производственных
подразделений, их свойства. 129
4.3 Смешанный принцип формирования
производственных подразделений авиапредприятий 132
4.4 Матричный принцип формирования производственных
подразделений 13 6
4.5 Гибкая организационная структура служб подготовки
рейсов в авиатранспортных предприятиях 136
Выводы по четвертой главе 155
Глава 5. Управление текущим производственным процессом в
авиатранспортном предприятии 159
5.1 Предварительные замечания 159
5.2 Модель системы управления текущим производством в
авиатранспортных предприятиях 160
5.3 Управление текущим производством в
авиатранспортном предприятии 167
5.3.1 Разработка суточного плана полетов по
критериям регулярности 167
5.3.2 Управление регулярностью полетов при сбоях 185
5.4 Задача оптимального повышения тарифов на перевозки в условиях роста себестоимости
производства полетов и снижения спроса на услуги
авиатранспортного предприятия 209
Выводы по пятой главе 221
Глава 6. Управление развитием авиатранспортного
производства 224
6.1 Предварительные замечания 224
6.2 Формирование фонда развития авиатранспортного
производства из прибыли предприятия 226
6.3 Модель динамики экономических показателей инвестируемого производства, подверженного деградации 230
6.4 Метод эффективного использования средств авиатранспортного предприятия на обновление 243 технологического оборудования
Выводы по шестой главе 259
Глава 7. Прогнозирование показателей производственной
деятельности авиапредприятий 262
7.1 Предварительные замечания 262
7.2 Прогнозирование производственных показателей
авиапредприятий по методу оценки "родства" их
динамики в разные периоды деятельности. 264
7.3 Прогнозирование производственных показателей малых
авиапредприятий по методу оценки тенденции к
равенству процента выполнения плана в разные
производственные периоды 277
Выводы по седьмой главе 285
Заключение 288
Литература 290
Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы интерес к проблемам управления производством существенно возрос. Одной из причин этого обстоятельства следует считать переход страны к рыночной экономике и связанное с этим обогащение по содержанию и усложнение по методам решения задач организации производства и реализации возможностей авиатранспортных предприятий. Появилось много публикаций по различным аспектам проблемы. В них в основном излагаются социологические вопросы управления производством, мало уделяется внимания экономике менеджмента и совсем слабо освещаются математические модели управления. Проблемы управления производством товаров и услуг, вопросы менеджмента предприятий являются предметом научных исследований многих отечественных и зарубежных ученых. К их числу следует отнести А.Г.Аганбегяна, М.Альберта,С.А.Ашманова, Р.Аллена, Т.Г.Анодину, А.М.Андронова, В.Н.Буркова, О.С.Виханского, В.М.Глушкова, И.С.Голубева, А.М.Гаджинского, В.Л.Макарова, Э.И.Махарева, Л.В.Канторовича, М.Мескона, А.А.Кузнецова, В.В.Леонтьева, Р.В.Сакача, Дж.Форрестера, А.Б.Фраймана, Ф.Хедоури, А.А.Червоного и др.
Авиатранспортные предприятия представляют собой некоторый целостный организм, который должен устойчиво функционировать повседневно и должен проявлять заботу об успешной деятельности в будущем. Для обеспечения тактических и стратегических успехов деятельностью коллективов надо управлять. Для управления необходимо знать и предвидеть поведение управляемого объекта при различных внешних воздействиях на него, а для этого необходимо располагать некоторой его математической моделью. Производственный процесс по своей природе динамичен, имеет экономическое содержание, поэтому экономико математические модели описываются на языке дифференциальных и разностных уравнений; модели связывают используемые ресурсы и результат их потребления. Разработка экономико-математических моделей управления применительно к часто встречающимся ситуациям является очень актуальной задачей.
Результативность управления определяется совершенством системі мы управления, с одной стороны, и качеством объекта управления - с другой. Любое авиатранспортное предприятие уникально, поэтому для каждого из них может существовать своя единственная разумная система управления и своя организационная структура производственных подразделений. Следовательно, весьма актуальна разработка основ конструирования управляющих и управляемых систем, обеспечивающих их эффективность в тех или иных условиях функционирования.
Проблема обеспечения эффективности управления многогранна, связана с необходимостью решения множества различных задач. Одна из них - это предвидение результатов производственной деятельности предприятий. Существует множество методов прогнозирования. В большинстве своем они связаны с необходимостью выбора некоторой аналитической функции, аппроксимирующей ретроспективные результаты. Нужен метод, который бы основывался на статистике измерений и позволял предугадать ожидаемые производственные показатели конкретного предприятия.
Исследования проблемы производственного менеджмента авиатранспортных предприятий методами экономической кибернетики и разработка экономико-математических моделей управления текущим функционированием и развитием производства представляются актуальными и перспективными.
Объектом исследования является система управления текущим
функционированием и развитием авиатранспортного производства, проблемы обеспечения эффективности и качества управляющей системы и управляемого объекта.
Предмет исследования -задачи менеджмента, их исследование на основе экономико-математических моделей, разработанных в аналитиче-фі- ской форме.
Целью диссертации является построение в аналитической форме экономико-математических моделей управления производством авиатранспортных предприятий как в стабильных условиях, так и при действиях помех, разработка концепций по основам конструирования организационных структур производственных подразделений и иерархических систем управления, разработка новых подходов к обеспечению эффективности управления текущим функционированием и развитием предприятий и разработка методов прогнозирования результатов производственной деятельности авиатранспортных предприятий, обладающих повышенной оправдываемостью.
Для достижения этих целей решены следующие задачи:
- исследованы свойства иерархических систем управления авиатранспортным производством, и формализован состав функций производственного менеджмента;
" -определены основные элементы организационной структуры систем
управления, выбраны и обоснованы критерии их качества, исследовано влияние характеристик основных элементов на показатели качества систем управления;
- рассмотрены свойства различных принципов формирования производственных подразделений авиатранспортных и машиностроительных
і, предприятий и определены условия целесообразности их применения;
разработана аналитическая модель системы управления текущим производством, исследованы задачи обеспечения регулярности полетов при действиях помех;
предложены экономико-математические модели задачи оптимального повышения тарифов на перевозки в условиях снижения спроса на услуги авиатранспортного предприятия;
-сформулирован принцип оптимального формирования фонда развития производства из прибыли предприятия;
- разработан математический аппарат эффективного использования средств предприятия на обновление технологического оборудования;
- разработаны оригинальные методы прогнозирования производственных показателей авиатранспортных предприятий и их подразделений.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке экономико-математических моделей задач обеспечения эффективной деятельности авиатранспортных предприятий, в конструктивных концепциях по формированию организационной структуры производственных подразделений и систем управления, в выдвижении концепции использования прибыли на цели развития производства, в создании оригинальных методов прогнозирования производственных показателей предприятий и их подразделений
Конкретно диссертантом получены следующие результаты, определяющие новизну исследований и являющиеся предметом защиты:
- выдвинуто конструктивное представление об основных элементах системы управления производством, предложены критерии качества организационной структуры системы, исследованы связи между характеристиками основных элементов и критериями качества;
- определен состав задач, повседневно решаемых системой управления социально-экономическими объектами;
- разработан алгоритм совершенствования организационной структуры системы управления и он реализован на примере авиационно-технической базы авиакомпании;
- исследованы принципы формирования производственных подразделений авиатранспортных предприятий, изучены их свойства, определены области применения;
- сформулированы постулаты относительно свойств динамики производственных показателей предприятия и на их основе получена аналитическая зависимость отклонений показателей от нормы в форме дифференциальных и разностных уравнений;
- сформулированы предложения по обеспечению регулярности полетов в авиатранспортных предприятиях на основе оптимизации суточного плана использования парка воздушных судов, путем определения оптимальной очередности обслуживания задержанных рейсов и за счет предварительного назначения возвращающихся базовых самолетов на задержанные рейсы по имеющейся информации об их движении;
- предложена аналитическая модель задачи оптимального повышения тарифов на перевозки в условиях снижения спроса на услуги авиатранспортного предприятия;
- сформулирован принцип формирования фонда развития производства из прибыли предприятия, максимизирующий фонд потребления за конечный отрезок его деятельности;
- разработана модель, в форме линейного, неоднородного дифференциального уравнения, динамики экономических показателей инвестируемого производства, подверженного деградации;
- получена аналитическая модель производственной деятельности предприятия, связывающая выручку авиатранспортного предприятия, показатели безотказности и восстанавливаемости оборудования, меру
г снижения продуктивности предприятия при аварийных остановках участков;
- разработан оригинальный метод прогнозирования производственных показателей предприятий, названный методом «оценки родства» их динамики в разные периоды деятельности, разработан оригинальный метод прогнозирования производственных показателей подразделений и
И служб предприятий, названный методом «оценки тенденций» к их равенству к концу планового периода.
Практическая ценность. Выдвинутые концепции относительно морфологии иерархических систем управления социально-экономическими объектами являются практичным инструментом при построении и совершенствовании системы управления авиатранспортных и машиностроительных предприятий, их подразделений и служб; имеют ценность выполненные исследования свойств известных принципов фор ь
мирования производственных подразделений и служб, исследования воз- 1 можностей матричной и гибкой структуры их реализации.
J Разработанные экономико-математические модели эффективности
управления производственным процессом в авиатранспортных предприятиях в компактной форме отражают реальные особенности объектов моделирования и служат базой построения различных методик по
практическому повышению результативности управления.
I..
Предложенный автором критерий оптимального формирования
фонда развития производства из прибыли предприятия имеет реальную основу, достаточно универсален и может успешно использоваться на любом предприятии, производящем товары или услуги. Модель динамики экономических показателей инвестируемого производства, подверженного деградации, представляет собой практичное орудие по опти-), мальному использованию средств на развитие производства.
Разработанные методы прогнозирования показателей производственной деятельности предприятий, их служб и подразделений обеспечивают высокую оправдываемость предсказания и могут найти широкое применение.
На защиту выносятся:
1. Экономико-математические модели эффективности управления текущим производством в авиатранспортных предприятиях по критериям регулярности полетов и модель эффективности управления развитием инвестируемого производства.
2. Концепция оптимального формирования фонда развития производства из прибыли предприятия по критерию максимизации суммарного фонда потребления за заданное число периодов производственной деятельности.
3. Метод решения задачи оптимального повышения тарифов на перевозки в условиях снижения спроса на услуги авиатранспортного предприятия и роста себестоимости производства полетов.
4. Концепция об основных элементах иерархических систем управления производством и перечень критериев качества организационной структуры систем управления.
5. Результаты анализа свойств различных принципов формирования производственных подразделений авиатранспортных предприятий и рекомендации по их применению.
6. Формализованный состав задач, повседневно решаемых системой управления авиатранспортных предприятий.
7. Методы прогнозирования производственных показателей предприятий, их служб и подразделений.
Внедрение результатов работы. Полученные результаты внедрены в Уфимском объединенном авиаотряде (ныне авиакомпания «Башкирские
авиалинии») при совершенствовании системы управления авиапредприятия, его авиатехнической базы (АТБ) и летной службы, в производственно-диспетчерском отделе АТБ при автоматизации составления суточных планов полетов, в производственно-диспетчерской службе предприятия при внедрении автоматизированной системы управления очередностью подготовки задержанных рейсов, в Главном планово-экономическом управлении Министерства гражданской авиации в виде рекомендаций для эксплуатационных предприятий по повышению эффективности управления производственной деятельностью, в Академии гражданской авиации (г.Санкт-Петербург) и в Уфимском государственном авиационном техническом университете при постановке учебных дисциплин «Управление авиатранспортными предприятиями», «Управление машиностроительными предприятиями», «Менеджмент».
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях, симпозиумах, совещаниях различного уровня, проводившихся в стране и за рубежом по проблемам эффективности управления производством авиатранспортных и машиностроительных предприятий, качества их организационных структур. Основные результаты исследований опубликованы в [60... 134].
В первой главе рассмотрены проблемы управления производственной деятельностью предприятий при современном состоянии экономики страны, выполнен анализ существующих подходов к обеспечению эффективности управления предприятиями производственной сферы, изложена суть кибернетической модели управления, поставлены цели и задачи исследования.
Во второй главе исследуются иерархические системы управления. Утверждается, что с возрастанием масштабов управляемого объекта и с
увеличением объемов анализируемой информации человеческие возможности оказались не в состоянии обработать весь поток сведений об объекте управления, о внешней среде, о результатах управляющих воздействий; возник информационный барьер, который был преодолен на экстенсивной основе, путем увеличения числа людей в сфере управления. При последующем росте масштабов управления, с усложнением фі решаемых задач возник второй информационный барьер: даже групповые усилия аппарата управления оказались не в состоянии своевременно и безошибочно решать возникающие проблемы, барьер преодолевается на принципе интенсификации умственного труда, за счет всемерной компьютеризации управления.
Выполнен анализ свойств иерархических систем.
Рассмотрен перечень и содержание групп задач, которые повседневно решаются системой управления предприятий.
В третьей главе рассматриваются проблемы качества организационной структуры систем управления авиатранспортных предприятий. Утверждается, что всякое авиатранспортное предприятие уникально, поэтому для каждого из них может существовать своя единственная разумная система управления. Тем не менее существуют общие подходы, общие основы построения систем управления.
Конструирование системы управления представляет собой задачу выбора параметров ее элементов и определения информационных и ресурсных связей между элементами, обеспечивающими требуемый уровень эффективности управления.
Основными элементами конструкции системы управления нужно считать:
- количество уровней управления; - число руководителей на каждом уровне;
- численность и профессиональной состав управленческого персонала при каждом руководителе;
- матрица соподчиненности руководителей разных уровней.
Эти элементы, их конкретные характеристики, определяют качество системы управления. Выбор критериев качества системы основан на стремлении отобразить те ее свойства, которые являются важными, актуальными. Предлагаются следующие четыре:
1) оперативность решения текущих задач;
2) затратность управления;
3) продолжительность рабочего дня руководителя;
4) доля времени руководителей, затрачиваемого ими на рассмотрение проблем развития объекта управления.
Исследовано влияние характеристик элементов организационной структуры на показатели качества системы управления.
Разработан алгоритм совершенствования системы управления производством авиационно-технической базы (АТБ) авиакомпании. Информационная база алгоритма представляет собой существующий состав производственных подразделений, цехов и служб базы, а также частоту появления в них задач и время их решения. Введены понятия «донор» - цех или служба, где возникла задача, и «акцептор» - подразделение, принявшее задачу к решению. На этой основе разрабатывается таблица донорно-акцепторных связей. Совершенствование системы управления АТБ предлагается производить как решение задачи минимизации показателя затратности управления при ограничениях на длительность рабочего дня начальника АТБ (ограничение сверху) и на долю его времени по решению проблем развития базы (ограничение снизу). Предложенный алгоритм приводит к достижению цели путем изменения матрицы соподчиненности руководителей.
Четвертая глава посвящена исследованию проблемы качеств а ор ганизационной структуры производственных подразделений авиатранспортных предприятий. Утверждается, что производственные подразделения могут формироваться либо по виду перевозок, либо по выполняемым работам, по технологическим операциям. Подразделения, построенные по первому принципу, предложено назвать монофункциональны ми, по второму принципу - мономорфными.
Исследованы свойства обеих схем построения подразделений и сформулированы рекомендации по условиям их реализации.
Выполнен анализ матричного принципа формирования производственных подразделений. При этом принципе одновременно реализуется и мономорфная и монофункциональная схемы. Службы и цеха создаются на мономорфной основе и за ними закрепляются соответст вукицие моищости и специалисты. Произволе™, деятельность осУ-ществляется монофункциональными формированиями, образованными из специалистов мономорфных служб и цехов. Количество формирований соответствует числу видов, каждое из них возглавляется своим руководителем. Мономорфные цеха и службы ответственны за развитие производственной базы. Монофункциональные формирования - за текущий производственный процесс.
Исследована гибкая организационная структура служб подготовки
рейсов в авиатранспортных предприятиях. Эта структура предполагает возможность выполнения работы одной службы сотрудниками другой, образования новых технологических схем в соответствии с возникшей производственной обстановкой. Она направлена на эффективное использование трудовых и материальных ресурсов предприятия.
Пятая глава посвящена построению модели системы управления текущим производством в авиатранспортных предприятиях. Модель свя
зывает отклонение производственного показателя от плановых значений с интенсивностью управляющих действий со стороны системы управления, с действиями внешних и внутренних помех и с влиянием динамики отклонений других показателей деятельности предприятия.
Предложен конструктивный алгоритм составления суточного плана полетов самолетов, обладающего повышенной реализуемостью. Это ,Щ свойство обеспечивается более полным использованием статистической информации о частоте и продолжительности задержек. Качество суточного плана предлагается оценивать одним из трех критериев: математическим ожиданием наибольшей продолжительности задержки, математическим ожиданием суммарной продолжительности задержек в течение суток, математическим ожиданием количества задержек вылетов в течение суток. Алгоритм преследует цель запланировать такие назначения самолетов на рейсы, при которых показатели перечисленных критериев будут минимальны. Целесообразно первый критерий применять на тех воздушных линиях, где есть конкурирующие виды транспорта, второй критерий практичен для оценки качества плана на протяженных авиалиниях, третий является удобным для подсчета, поэтому находит широкое применение. Оптимизация назначений воздушных судов на рейсы производится при ограничениях по ресурсам самолетов, с учетом графиков периодического технического обслуживания, оснащенности навигаци-онным оборудованием и др.
Рассмотрена задача определения оптимальной очередности обслуживания рейсов, задержанных из-за закрытия аэропорта на вылет, и задача предварительного назначения возвращающихся базовых самолетов на задержанные рейсы на основе полученной информации об их движении. Решение первой задачи основано на минимизации экономического ущерба, обусловленного задержками. Слагаемыми ущерба яв
ляются стоимость возвращенных билетов, убытки из-за простоя самолетов и экономические потери из-за бездействия пассажиров - трудовых ресурсов страны. Вторая задача касается случая, когда имеется множество рейсов, выполняемых предприятием, которые могут иметь задержку из-за неприбытия самолетов, и есть множество базовых воздушных судов, которые должны прибыть из рейсов. Решение этой задачи
основано на анализе и оценке случайного времени возвращения самолетов и выполнении назначений их на задержанные рейсы. Изложены алгоритмы назначений по двум критериям: максимум рейсов, которые вылетят без задержки, и минимум убытков от задержек. Рассмотрена задача оптимального повышения тарифов на авиабилеты.
Для решения задачи предложена модель динамики загрузки рейсов при повышениях тарифов на перевозки, и исследована зависимость загрузки от кратности повышения. Показано, что динамику можно описать кусочно-линейной функцией. Разработана методика определения параметров аппроксимирующей функции по статистике занятости кресел в рейсах, выполненных на определенном отрезке времени с момента введения новых цен на билеты.
Предложена методика отыскания функциональной зависимости параметров аппроксимирующей функции от кратности увеличения тарифов.
Выполнен анализ влияния на загрузку рейсов со вводом новых та рифов таких факторов, как удовлетворенность спроса на авиаперевозки, время года, наличие конкурирующего вида транспорта, социальный состав пассажиров.
Получено алгебраическое уравнение, позволяющее своевременно оценить разумную меру увеличения тарифов на авиаперевозки по кон кретной авиалинии. Решение зависит от существующей цены билета, ус
w тановившейся (в статистическом смысле) занятости кресел, от ожидаемого значения снижения загрузки сразу после повышения тарифов, длительности ее восстановления, от прогнозируемого уровня стабилизации загрузки.
Шестая глава посвящена проблеме управления развитием производства. % Любое предприятие, в том числе авиатранспортное, должно прояв лять заботу о своем развитии, должно сегодня думать о дне завтрашнем, осуществлять свою текущую деятельность с мыслью об обеспечении грядущих успехов на рынках своей продукции.
Основой развития производства являются инвестиции в технику, технологии, разработку новой продукции, в подготовку кадров.
Рассмотрена задача (и предложен путь ее решения) оптимального распределения прибыли, остающейся в распоряжении предприятия, которая периодически распределяется на цели потребления (сегодняшний день) и на нужды развития (завтрашний день).
Разработана модель динамики экономических показателей инвестируемого производства, подверженного деградации. Модель получена в форме дифференциального уравнения линейного, неоднородного. Уравнение связывает между собой скорость изменения показателя экономической деятельности предприятия, интенсивность деградации произ-водства, объемы инвестиций и эффективность средств, вложенных в развитие производства.
Предложен метод эффективного использования. средств предприятия на обновление технологического оборудования. В качестве критерия эффективности выбрано отношение прироста продукции, создаваемой за некоторое заданное время, к величине использованных средств. Метод использует модель интегрального показателя производственной
деятельности предприятия, построенную при известных характеристиках безотказности оборудования, его восстанавливаемости, а также с учетом значимости каждого элемента оборудования.
В седьмой главе разработаны два оригинальных метода прогнозирования производственных показателей предприятий и их подразделений.
Первый назван методом «оценки родства» динамики производственных показателей в разные периоды работы предприятия и может успешно использоваться при прогнозировании результатов производственной деятельности крупных предприятий, для которых присуща зависимость будущего состояния от предыстории. Метод основан на количественной оценке степени совпадения («родственности») значений производственного показателя в последнем, данном, периоде и в каждом из предыдущих периодов. Предложена мера «родства», которая учитывает степень совпадения и уменьшение роли расхождений с ростом отдаленности в прошлое. Ме Род является достаточно универсальным и может быть применен в практике индивидуального прогнозирования динамики процессов разрушения машин и сложных технических систем, возникновения ошибок операторов, назревания катастроф. Метод разработан как для прогнозирования математического ожидания производственных показателей, так и для оценки вероятности того, что значение показателя будет в заданных пределах.
Второй метод может быть применен для прогноза процента выполнения плана показателей малых предприятий, служб, подразделений, для которых будущие достижения определяются в основном результатами в последние моменты, прошлое заметной роли не играет. Метод основан на предпосылке: предприятие (служба, подразделение) в каждом производственном периоде одинаково заинтересовано в выполнении
намеченного плана. Отсюда - процент выполнения плана за заданный отрезок времени во все периоды имеет тенденцию быть одинаковым и эта тенденция к концу производственного периода возрастает. Метод назван методом «оценки тенденции» к равенству процента выполнения плана в разные производственные периоды. Предложена мера тенденции, которая учитывает совпадение как процента выполнения плана, так и скорости его нарастания, измеренные за одинаковые отрезки времени в разных производственных периодах. Разработаны алгоритмы определения ожидаемого процента выполнения плана и вероятности того, процент выполнения будет не менее заданного значения.
