Введение к работе
Диссертация, представленная в виде научного доклада, является научным обобщением исследований в области оптимизации технологических систем производственно-территориальных комплексов и результатов внедрения прогрессивных технических решений, проектно-конструкторских разработок, а также программ реструктуризации и реформирования угольной промышленности Российской Федерации.
Актуальность проблемы. Переход к рыночным отношениям вызвал необходимость реструктуризации отраслей экономики страны, в том числе и топливно-энергетического комплекса. Разработанная программа реструктуризации угольной промышленности отражает стратегию изменения структуры и пропорций в масштабе отрасли, предопределяет на первом этапе сокращение добычи угля, закрытие неперспективных и санацию нерентабельных предприятий, тем самым процесс реструктуризации затрагивает каждое предприятие отрасли , объединение и угольный регион. При этом в большинстве регионов и на многих предприятиях высвобождаются трудовые , материальные, информационные и энергетические ресурсы, и в то же время ощущается дефицит финансовых ресурсов. Полное перераспределение ресурсов из регионов, где они оказываются в избытке, в регионы, где ощущается их дефицит, далеко не всегда возможно и целесообразно.
В условиях формирования в стране рыночных отношений уголь в большей степени, чем другие более мобильные энергоносители (нефтепродукты, природный газ, электроэнергия), становится региональным энергоносителем из-за неравномерности размещения на территории страны угольных месторождений, резкого удорожания грузовых железнодорожных перевозок, убыточности многих угледобывающих предприятий, структурной перестройки производительных сил. Возникает необходимость разработки таких программ деятельности и развития предприятий, которые бы позволили адаптировать их к рынку за счет рационального использования имеющихся и высвобождаемых ресурсов, обеспечения полной реализации производимой продукции и высокой рентабельности производства. Однако до сего времени не сформулиро-
вана концепция и методология разработки таких программ применительно к предприятиям отрасли, объединениям и регионам. Это во многом обусловлено тем, что внутри страны рынка товаров и услуг не было, а вопросы внешнего рынка были исключительно прерогативой государства. К тому же у предприятий и регионов не было возможности самим определять ассортимент, объем и качество производимых товаров и услуг, а значит и не требовался учет этих факторов при оптимизации технологических систем.
Приведение ассортимента производимых товаров и услуг в соответствие с требованиями рынка возможно за счет диверсификации производства, что требует изменения (оптимизации) технологической системы региона, отдельного предприятия. Это в конечном итоге вызвало необходимость повышения качества товаров и услуг, снижения затрат и повышения уровня экологической чистоты производства.
Но для корректной оптимизации технологической системы региона в соответствии с требованиями рынка необходима разработка методологии выявления требований рынка в условиях экономики России. Процесс оптимизации технологических систем требует разработки определенных средств в виде банка их элементов, алгоритмов формирования моделей, а также критериев оценки технологических систем, соответствующих рыночным отношениям.
При оптимизации технологической системы региона в соответствии с требованиями рынка появляется возможность вывести эту систему из ряда убыточных, а у рентабельных технологических систем повысить уровень рентабельности, а также снизить экологическую и социальную напряженность.
Учитывая, что большинство предприятий подземной угледобычи, составляющих технологическую систему угольных регионов, в условиях перехода к рынку оказались нерентабельными и требуют значительных бюджетных дотаций, а экологическая и социальная обстановка в этих регионах весьма напряженная, научная проблема разработки методологии оптимизации технологических систем в соответствии с требованиями рынка выдвигается в разряд весьма актуальных и требующих ускоренного решения.
Цель работы - выявление закономерностей формирования технологических систем производственно-территориальных комплексов угольных регионов для разработки методологии их оптимизации по критериям, учитывающим конъюнктуру рынка, минимизации экологической и социальной напряженности при обеспече-2
ний требуемого уровня рентабельности основного и вспомогательного производств [24].
Идея работы заключается в направленном преобразовании технологической системы угольного региона в соответствии с объективными изменениями конъюнктуры рынка и закономерностями развития научно-технического прогресса отрасли через оптимальное использование ресурсного потенциала, снижение затрат на производство и сбыт продукции, повышение ее качества и направленной многоцелевой диверсификации производства с созданием новых рабочих мест.
Методы исследования. В работе использован комплекс методов исследований, включающий: шахтные и лабораторные эксперименты при совершенствовании функциональных элементов технологических систем, анализ и синтез результатов производственной деятельности предприятия и практики проектирования технологических систем, методы изучения конъюнктуры рынка и ресурсов региона, методы поиска и реализации прогрессивных технических решений, создания и использования автоматизированных элементных баз технологий, методы моделирования и оптимизации сложных систем, а также методы теории вероятностей и математической статистики.
Научные положения, выносимые на защиту.
I .Реализация разработанной методологии оптимизации технологической системы угольного региона обеспечивает адаптацию производственно-территориальнного комплекса (ПТК) к рынку товаров и услуг, повышает рентабельность предприятий, снижает экологическую и социальную напряженность в регионе [1, 2, 3, 6, 20, 22, 24].
2. Оптимизация технологической системы региона по ассортименту, объему, качеству и ценам производимых товаров и услуг базируется на выявленных закономерностях изменения конъюнктуры рынка и формирования ресурсного потенциала [2,4,'6,33].
3.Предложенные критерии оценки иерархических технологических систем регионов позволяют выявить на всех уровнях их максимально адекватные рыночным условиям решения [1, 24].
4.Разработанные прогрессивные технологические решения и использование автоматизированного банка технологий добычи угля обеспечивают эффективную реализацию процесса оптимизации
технологических систем регионов в широком диапазоне рыночных требований [7-20,25].
5.Высокая степень объективности результатов оптимизации технологических систем исходит из корректного представления технологических объектов как сложных динамических систем и реализации алгоритма моделирования и оптимизации в интерактивной человеко-машинной системе [24].
б.Снижение затрат на очистные работы достигается за счет перехода на спиральную отработку запасов выемочных блоков с оптимальными параметрами технологии, определяемыми по разработанной экономико-математической модели [11,20].
7.Технология многофронтальной отработки запасов выемочных блоков обеспечивает значительное повышение интенсивности и безопасности ведения горных работ с использованием очистных механизированных комплексов нового технического уровня [10,12,13,14].
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются:
значительным снижением трудоемкости (в 5-6 раз) и уровня вероятности ошибок при поиске и формировании оптимальных технологических решений в результате изменений технологической системы производственного комплекса региона в целом в соответствии с требованиями рынка с помощью разработанных банка технологий, алгоритма и модели, реализуемых в интерактивной системе;
положительными результатами внедрения прогрессивных технологических решений на предприятиях Между-реченска, Ленинск-Кузнецка и других ПТК, которые выражаются в увеличении производительности труда в 1,2-2,8 раза, снижении затрат на добычу в 1,4-1,6 раза;
положительными результатами внедрения на шахтах Южного Кузбасса технологии выемки угля с разворотом механизированных комплексов;
эффективным внедрением на шахте "Распадская" Южного Кузбасса спиральной системы отработки запасов эксплуатационных блоков, переход на которую обеспе-
чивает улучшение основных технико-экономических показателей в 1,6-2 раза.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана концепция оптимизации технологических систем угольных регионов с учетом требований рынка [1, 6,22];
разработана модель оптимизации технологической системы и алгоритм ее реализации с программной оболочкой в интерактивной системе "человек-ЭВМ" [3,24];
разработаны методические принципы объективного выявления имеющихся в регионе ресурсов, а также конъюнктуры рынка и его требований к технологической системе региона [2,3, 22,33];
предложены критерии оценки технологической системы региона с учетом специфики проявлений в рыночных условиях [22,24];
разработаны архитектура и программа формирования технологической базы данных, которые позволяют накапливать, структурировать, вести поиск необходимой информации в автоматизированном режиме [25];
разработаны классификации товаров и услуг для потребителей угля и выявлена закономерность изменений в системе "спрос-цена" в каждом классе потребителей [20, 21;
обоснованы параметры криволинейной траектории движения комплексного механизированного забоя при его разворотах по окончании отработки запасов очередного выемочного столба [15-18];
разработана экономико-математическая модель для оптимизации параметров отработки запасов выемочных блоков по спиральной технологической схеме [11];
разработана комплексная методика обоснования рациональных вариантов и параметров технологии многофронтальной отработки запасов выемочных блоков [10, 12-14].
Значение работы. Научное значение диссертации заключается в разработке методологии оптимизации технологической системы производственно-территориального комплекса угольного региона в условиях рыночных отношений, реализация которых позволяет вырабатывать научно обоснованные решения по повышению технологического уровня и эффективности производства, снижению экологической и социальной напряженности в регионе.
Практическое значение работы состоит в:
разработке рекомендаций по изучению рыночных требований к технологической системе ПТК [2,6, 33];
разработке алгоритма оптимизации технологической системы регионов [22, 24];
создании банка технологий и его программной оболочки [25];
разработке рекомендаций по определению оптимальных объема и цены производимой в системе ПТК продукции [2];
разработке рекомендаций по повышению эффективности технологии выемки угля с разворотом механизированного комплекса [21];
разработке и внедрении технологических схем спиральной отработки запасов выемочных блоков [11];
разработке технико-технологических решений по многофронтальной отработке запасов эксплуатационных блоков [10,12, 13, 14];
создании прогрессивной технологии брикетирования каменного угля по экологически безопасным связующим [23];
разработке технологий эффективного производства элементов строительства жилья [7,8,9].
Реализация работы
Концепция, методическое и техническое обеспечение процесса оптимизации технологических систем производственно-
территориальных комплексов использованы при разработке региональных программ структуризации угольной отрасли.
Методология маркетинговых исследований и изучения ресурсов региона явилась основой разработки бизнес-планов развития АО УК "Кузнецкуголь".
Банк технологической информации использован при совершенствовании технологических систем предприятий АО УК "Кузнецкуголь", шахты "Распадская", АО "Ленинскуголь".
Методика определения эффективности технологии выемки угля с разворотом комплекса утверждена в качестве отраслевого нормативного документа и используется на шахтах, внедряющих данную технологию.
Технологические решения по новым строительным деталям [7,8, 9] успешно апробированы в Подмосковном регионе.
Технология окускования угольной мелочи и шлама [23] успешно прошла апробацию в ПО "Северокузбассуголь". С учетом рекомендаций автора ведется строительство брикетной установки на шахте "Бунгурская" АО УК "Кузнецкуголь".
Технологические схемы отработки запасов выемочных блоков по спиральной и многофронтальной схемам внедрены на шахте "Распадская" в Кузбассе.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались и были одобрены на V Всесоюзном семинаре "Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами" (Новосибирск, 1986), Всесоюзной школе передового опыта "Обмен опытом по организации разворота очистных комплексно-механизированных лав", (Междуреченск, 1985), Международной конференции "Уголь на конкурентном рынке" (Москва, 1995), научно-практической конференции "Перспективы развития горнодобывающей промышленности в рамках II Международной выставки - ярмарки "Уголь России" (Новокузнецк, 1995), Всесоюзной научной конференции "Актуальные проблемы организации и управления в горном производстве" (Москва, 1986), Международной конференции "Минеральные ресурсы стран СНГ: извлечение будущего благосостояния" (Лондон, 1994), Симпозиуме "Современное горное дело: образование, наука, промышленность" (Москва, 1996), научно-технических и экономических советах Минтопэнерго России (Москва, 1992-1996 гг.), научно-технических советах
компании "Росуголь" (Москва, 1993-1996 гг.), научных семинарах кафедры ТПУ Московского государственного горного универ-ситета(Москва, 1995-1996 гг.), научно-технических советах ПО "Южкузбассуголь" АО УК "Кузнецкуголь" (Новокузнецк, 1984-1990 гг.), технических советах шахты "Распадская" (Междуреченск, 1983-1990 гг.).
Публикации. В диссертации изложены результаты научных исследований, опубликованных в 34 работах, из которых 5 монографий, 4 авторских свидетельства на изобретения, а также в научно-технических отчетах, депонированных в ВНТИцентре, технических и рабочих проектах на новые технологические схемы горных работ, программах и бизнес-планах развития отрасли угольных регионов.
Автор выражает искреннюю благодарность за ценные консультации и методическую помощь в проведении исследований проф., докт.техн.наук Михееву О.В. и проф., докт.техн.наук Лурию В.Г.
СИСТЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ
КОМПЛЕКСОВ (ПТК) УГОЛЬНЫХ РЕГИОНОВ
Исследования, проведенные автором работы, показывают, что главным условием адаптации ПТК к рынку является оптимизация его технологической системы, которая базируется на целом ряде основных положений [1, 6, 22, 31]. Во-первых, это поиск и реализация того минимума воздействий на технологическую систему, которые позволят обеспечить рентабельность производства без повышения социальной и экологической напряженности. Во-вторых, соблюдение требований, предъявляемых рынком к технологической системе ПТК через характеристики выдаваемой продукции, является главным условием ее оптимизации. Основные требования рынка к технологической системе ПТК выражаются в виде требований к ассортименту, качеству, объемам и затратам на производство товаров и услуг, которые определяются с помощью маркетинговых исследований [2]. При оптимизации технологической системы ПТК используют рыночные критерии его оценки и, кроме требований рынка, учитывается баланс ресурсов ПТК [ 6, 24]. Процесс оптимизации технологической системы ПТК осуществляется с помощью итерационного ее моделирования и использования бан-8
ка технологической информации в интерактивной системе "человек-машина" [24, 25]. На базе построенных оптимальных моделей технологической системы ПТК разрабатывается программа адаптации ПТК к условиям рынка. Оптимизированная технологическая система ПТК подвергается маркетинговому мониторингу с целью своевременной ее корректировки [1,31].
Для реализации необходимых оптимизирующих воздействий на технологическую систему ПТК необходимо иметь информацию о требованиях рынка по ассортименту, объемам, по зависимости "спрос-цена", по качеству товаров и услуг (рис. 1) как производимых, так и не производимых ПТК и дефицитных на рынке. Эта информация позволит сделать выводы, тот ли ассортимент товаров и услуг для данной технологической системы производится, как соотносится объем производимой продукции со спросом на рынке, позволяют ли затраты на производство и обеспечение требуемого качества продукции и цен на рынке поддерживать рентабельность производства [2,4].
Всякое преобразование технологической системы неизбежно влечет за собой изменение необходимой ресурсной базы. Поэтому до начала оптимизирующих воздействий необходима информация об имеющихся в ПТК ресурсах [20, 24, 26, 33]. Это позволит оценить возможность реализации оптимизирующих воздействий с точки зрения ресурсных ограничений.
Технологическая система современного ПТК многоэлементна и сложна. В то же время на сегодня разработано огромное количество технических и технологических решений, информация о которых размещена во многих источниках, что значительно затрудняет ее использование. Поэтому для эффективного поиска оптимальных технологических решений необходима поисково-информационная система в виде банка технологической информации [25]. Наличие такого банка технологий позволит значительно сократить трудоемкость поиска нужных решений. Таким образом, для оптимизации технологической системы ПТК необходимо предварительно сформировать базу знаний о рынке, ресурсах и технологических решениях. При этом необходимо отметить, что знания о рынке и ресурсах следует формировать для каждого ПТК, а база технологической информации может использоваться для любого ПТК.
Кроме указанной базы знаний, для принятия оптимальных решений необходима разработка критериев, которые бы оценивали эффективность принимаемых решений в условиях рынка [1, 2, 6, 24]. Эффективность выражается через прибыльность производства, социальный уровень жизни людей и экологическую безопасность системы. Данные критерии позволят отобрать лучшие из оптимизируемых решений. Оптимизация такой сложной системы, как технологическая система ПТК, потребовала разработки алгоритма и машинной программы реализации процедур экономико-математического моделирования ПТК [24]. Это связано с тем, что любое изменение состояния каждого элемента системы, а тем более нескольких элементов, вызовет изменение состояния всего ПТК. При этом необходимо оценить, в каком направлении и насколько изменится состояние всего ПТК. В целом механизм оптимизации технологической системы ПТК, графически представленный на рис. 1, работает следующим образом:
по результатам маркетинговых исследований и анализа существующего состояния технологической системы ПТК выявляются задачи оптимизации, которые выражаются либо в виде снижения затрат на выпускаемую продукцию, либо в виде повышения качества продукции, либо в изменении ассортимента выпускаемой продукции, либо в изменении объемов выпускаемой продукции, или в виде комлекса перечисленных задач;
используя банк технологической информации, находят технологическое воплощение решения поставленных задач;
по результатам изучения ресурсной базы ПТК оцениваются приемлемые из найденных технологических решений по ресурсным ограничениям;
на базе найденных технологических решений поставленных рынком задач, которые возможно реализовать по ресурсным ограничениям, а также неизменной части технологической системы; машинным способом с помощью программной оболочки разрабатывается и оценивается по указанным выше критериям модель оптимизированной технологической системы. Причем этот процесс можно повторять, многократно изменяя технологические решения, то есть с помощью итераций найти наилучшие значения оценочных критериев и тем самым найти наиболее оптимальную технологическую систему ПТК, удовлетворяющую требованиям рынка и критериям.
Маркетинговые исследования
Исследования ресурсов
Механизм формирования оптимальних вариантов технологических систем НТК
Требования ринка по ассортименту, объему, "спросу-цене", качеству товаров и услуг а данном ПТК с прогнозом на 3-5 лет
Объем, спрос-цепа, качество производит ПТК товаров и услуг с прогнозом на 3-5 лея
Анализ производимых ПТК товаров и услуг на соответ-сшвие требовании рынка
Ажориименя, объем качество, "спрос-цена" дефицитных поваров и услуг в ПТК с прогнозом на 3-5 лет
Баланс свободных и дефицитом ресурсов
Банк технологической информации
Формировние вариантов адаптирующих воздействии на существующую технологическую систему. (Снижение затрат, изменение ассортимента, качества, объема, поваров, ус-луз)
Критерии оценки технологической системы ПТК, по социальному уровню по.экологичес-кои безопасности, по технико-экономической эффективности
иаркетивговый иошшюринз
Разработка программы реализации комплекса адаптирующих воздействии на технологическую систему ПТК
Принятиея решения по комплексу ацапшрувдіх к рынку возденствиина сущестухшю технологическую систему ПТК
Моделирование технологической сиопемы ЛТК с целью поиска оптимального варианта с учетом требовании рынка, наличия ресурсов и критериальной оценки
Оценка результатов адаляации технологической систзии ПТК к требованиям рынка
Корректировка решений по
адаптации технологической
сисеми ПТК
Рис. і. Алгоритм адаптации технологической системы ТПК к условию рынка
Поиск рациональных элементов существующей системы, которые нужно изменить, производится в процессе анализа соответствия существующей технологической системы требованиям рынка по принципу выявления "узких мест".
После принятия комплекса оптимальных решений разрабатывается программа их реализации, или так называемый бизнес-план, который еще раз оценивается с точки зрения сроков финансовых возможностей его реализации. При удовлетворительной оценке программа принимается к реализации, при неудовлетворительной -корректируется в указанном выше порядке. Уже в процессе реализации программы, и тем более в последующий период, необходима организация маркетингового мониторинга требований рынка с целью своевременной и адекватной корректировки технологической системы ПТК [1, 31]. При маркетинговом мониторинге постоянно отслеживаются "спрос-цена", требуемое качество производимых товаров и услуг, изменение дефицитности по товарам и услугам, которые ПТК потенциально может производить.
Результатом маркентинговых исследований должно стать получение следующей информации [1]:
номенклатура товаров и услуг, пользующихся повышенным спросом на рынке;
прогнозируемые объемы потребления товаров и услуг (спрос);
адресный перечень прогнозируемых потребителей и производителей товаров и услуг;
прогнозируемые цены на товары и услуги;
выявление зависимости "спрос-цена".
Рекомендуемый порядок проведения маркетинговых исследований представлен на рис. 2.
Fdc. г. Последовательность проведения маркетинговых исследований
Учитывая значительные затраты, трудоемкость и время, необходимые для проведения маркетинговых исследований, необходимо предусматривать процесс корректного ограничения перечня изучаемых товаров и услуг и очередности их изучения. Основополагающим фактором, ограничивающим производство, а значит и необходимость изучения товаров и услуг, являются ресурсные ограничения. Поэтому для обоснованного ограничения списка изучаемых товаров и услуг производится первичный обзор ресурсов
ПТК [33]. Для обоснования очередности изучения рынка товаров и услуг требуются классификация и ранжирование товаров и услуг по степени их влияния на эффективность функционирования технологической системы. Существующая международная классификация товаров и услуг для подобных задач неприменима, так как классификационными признаками являются потребительско-технологические свойства товаров и услуг, которые в чистом виде не отражают их коммерческого влияния на эффективность действия технологической системы и социальный уровень жизни людей данного региона. Принцип минимальности изменений системы и максимальности результативности изменений обязывает в первую очередь рассмотреть товары и услуги, которые потребляет и производит технологическая система в наибольших объемах для реализации вне оптимизируемой системы; при этом преимущество в очередности изучения должны иметь товары и услуги, по которым объем приобретения и реализации в стоимостном выражении на данный период наибольший. Изучение этого класса товаров и услуг позволит поставить задачи по оптимизации производства, ценам и качеству выпускаемых системой товаров и услуг и таким образом выйти на изменения технологической системы, повышающие ее рентабельность и тем самым повышающие платежеспособный спрос на потребительские и промышленные товары.
Следующим классом товаров и услуг, подлежащим изучению, служат товары и услуги, формирующие социальный уровень жизни людей, которые традиционно являются дефицитными для данного региона. При этом очередность их изучения должна определяться степенью социально-физиологической значимости этих товаров и услуг для жизни людей.
Социально-физиологическая значимость товаров и услуг предполагает первоочередное рассмотрение таких важных направлений производства, как продовольствие, одежда, жилье, охрана здоровья, транспорт и связь, образование и отдых. После этого могут быть рассмотрены товары и услуги промышленного назначения, не производимые в данном ПТК. В табл. 1 приведены классификация и ранжирование товаров и услуг, которые, на взгляд автора, определяют наиболее эффективный порядок изучения рынка товаров и услуг. При таком порядке наиболее быстро и с наименьшими затратами можно выявить те требования рынка, которые позволят определить направления оптимизации данного ПТК. В зависимости от поставленных целей организуется сбор необходимых данных по всем составным частям рынка (рис. 3). Для целей
оптимизации технологической системы ПТК собирают информацию по частям рынка 1т, 2 т, 3 т, 4 т, 5 т, 1 ч. На базе этой информации направленно реализуется комплекс действий управления, необходимых для оптимизации технологической системы ПТК.
Таблица 1
Классификация и ранжирование товаров и услуг
Товары и услуги, формирующие социальный уровень жизни людей и традиционно дефицитные для данного региона
Окончание табл. 1
}ртмел
Норпз / Серб,
Рынка
Сяидхо
Логистика (транспорт, склади, сроки постабок)
Каналы сЪыта
ТОВАРА
Sr ir
If <=>3
Я/
Рис. 3
В результате оценки спроса различают:
действительный спрос, который существует на рынке при достаточном предложении и соответствующем качестве товара;
неудовлетворенный спрос из-за отсутствия необходимых товаров или несоответствия их ассортимента и качества требованиям покупателя;
общий объем спроса как совокупный размер платежеспособного спроса;
платежеспособный спрос в виде определенной суммы денежных средств, направляемых для приобретения товаров и услуг;
потенциальный спрос на готовящиеся к выпуску товары и услуги;
формирующийся неустоявшийся спрос на недавно появившиеся товары.
Для первичного обследования применяются методы опроса, наблюдения, сбор и анализ статистических и отчетных данных или эксперимента.
При проведении опроса необходимо производить отбор опрашиваемых лиц случайным образом и осознанно. При опросе по качественным показателям формируются статистические ряды. Например, ряды данных о затратах на человека в месяц, день, объеме покупок и т.д.
Оценка качества ряда производится на основе определения фактического коэффициента устойчивости (К1' уст) и последующего сопоставления его с нормативным коэффициентом (fC1' уст)
** уст ^-max' Л-тіп > V*/
где Хтах и Хтш - максимальные и минимальные фактические значения ряда.
Результаты оцениваются и корректируются в соответствии с рекомендациями табл. 2.
Таблица 2
Характеристики устойчивости ряда
По теории вероятностей можно, если нет других рекомендаций, принимать
#,<,„ = 3f 4 (2)
Письменный опрос использует опросные листы, пересылаемые по почте.
Оценка потребностей покупателей может быть выявлена при использовании данных из местных справочников, статистических публикаций, данных обследования семейных бюджетов и социологических исследований. Наиболее эффективно непосредственное обращение к покупателям путем личных контактов. Оно позволяет определить круг потребителей, выяснить их предпочтение, вкусы и требования. Метод очень надежный, но требует много затрат [1,31].
Функциональный метод прогнозирования спроса заключается в построении графика фактического потребления за истекший период (Тк) и переносе этой тенденции на следующий период {Тс).
При этом необходимо выполнение условия, исходя из теории вероятностей
Тс < Тк (3)
Факторный метод учитывает изменение в прогнозируемом периоде влияния какого-то важного фактора. Им может быть, например, доход на душу населения. При этом требуется обработка полученного ряда и получение доверительного интервала значений, соответствующего заданной доверительной вероятности.
Индексный метод выявления потенциального спроса и кривых "спрос-цена" основан на сравнении объемов продаж и рыночных цен на товар (услугу) за два различных периода времени или двух районов. Сравнение производится в абсолютных или относительных числах. Для этого полученные исходные данные сводятся в таблицу (табл. 3).
По данным табл. З в осях координат объем продаж - цена строятся кривые "спрос-цена" и определяется 1пт индекс объема торговли [1]:
m-qyx+qy1+...+qyn ()
Таблица 3
Исходные данные для реализации индексного метода
Цена
этого
товара
(услуги)
Так же по исходным данным табл. 3 определяется 1цт индекс цен
= qlA+ql2x\+...+qyn
ит II II 10 ^ '
Я*.+№++%*»
Индексы объема торговли и цен служат ориентирами для планирования производства и сбыта товаров и услуг, а кривые "спрос-цена" позволяют выявить оптимальную рыночную цену и объем производства продукции [2, 3, 24].
Получить кривую " спрос-цена" можно, изучая цены и сбыт собственного производства, а также аналогичных товаров у
конкурентов, по статистическим данным, по результатам опроса, анкетирования и экспертных оценок. Получив кривую "спрос-цена", можно приступать к назначению цены на товар, услугу. Оптимальную цену на товар, услугу определяют по разработанной номограмме (рис.4).
0?
орУ
'осинОСт» бырцчт/
05ъем спроса]объем продаж, обіЗем hpouibddcmba'
Опытная цвноЪ
Зоб ценность (іфибсгя) спрос-цена
Ь донном случае цена 2 оптимальна, так как при данном Объеме npouioodcmSa оЪеспеЬиооет максимальну прибыль с уі/єтом Зависимости спрос- цена
Рис А
По данной номограмме при закреплении цены на определенном уровне можно определить либо оптимальный объем, либо
рациональную тенденцию по изменению объема производимых товаров, услуг.
Важным аспектом маркетинговых исследований является получение сведений об источниках информации. Все источники инфор мации подразделяются на внутренние (предприятий, фирм) и внешние.
К внутренним источникам относят:
бухгалтерский учет, включающий финансовую, дебиторскую и кредиторскую бухгалтерию;
внутрипроизводственную статистику производства, сбыта, оборота, рекламаций, кадров,издержек, финансовую, складскую и закупочную статистику;
систему учета затрат (производственный учет, расчет плановых затрат, калькуляция);
специальную компьютерную систему на предприятии, которая применяется на уровне отрасли, концерна, ассоциации, объединения и предприятия;
краткосрочную калькуляцию доходов, ежемесячный расчет производственного результата, расчет вклада в покрытие затрат по товарам, группам товаров, по элементам, по регионам работы торговых представителей;
отчеты внешних служб предприятий, фирм, торгов.
Внешние источники информации сосредотачиваются в
банках данных ЭВМ.
При информационном обеспечении маркетинговых исследований для оптимизации технологической системы ПТК следует обращать внимание на два вида данных: первичные, собираемые впервые для конкретной цели (формируются уже в достаточно обобщенном виде для статистического учета на предприятии и в объединениях); вторичные данные представляют собой уже имеющуюся информацию, собранную для других целей. Сюда относятся периодическая литература, коммерческая информация, различные внутренние источники (отчеты за год, техпромфинпланы или годовые планы, балансовые отчеты по объектам, показатели сбыта, отчеты о проводившихся предыдущих исследованиях) прогнозы и издания государственных учреждений.
Межотраслевая статистическая отчетность по установленным Госкомстатом формам дает возможность получить по рассмат-ривамому производственно-территориальному комплексу всю достаточно высокоагрегированную информацию с относительно небольшим запаздыванием. Рекомендуется использовать специально
разработанную таблицу первичных статистических показателей по отраслям народного хозяйства.
Таблица 4
Состав маркетингового анализа ПТК
Окотение табл. 4
Целесообразно пользоваться вторичной информацией с обобщениями (подготовленной более высоким уровнем управления).
На основании полученной информации появляется возможность проведения маркетингового анализа, состав которого приведен в табл.4
Результаты маркетингового анализа позволят достаточно точно поставить задачи по оптимизации технологической системы ПТК.
При изменении характеристик технологической системы ПТК меняется и ее ресурсная база, поэтому при оптимизации технологической системы в соответствии с требованиями рынка будет меняться и та совокупность ресурсов, которую потребляла и образовывала ранее действующая технологическая система. При этом стоит задача, с одной стороны, выявить, какие и сколько нужно ресурсов для эффективного функционирования оптимизированной технологической системы ПТК, а с другой - имеется ли возможность обеспечить технологическую систему необходимыми ресурсами? Первая часть задачи решается одновременно с поиском оптимальных технологических решений. В этом случае при принятии новых технологических решений обязательно оценивают необхо-
димые для реализации этих решений ресурсы [1, 25, 33]. Вторую часть задачи предлагается решать выявлением имеющихся у ПТК ресурсов или выявлением возможности и эффективности приобретения необходимых ресурсов со стороны. При этом рассматриваются такие группы ресурсов, как природные, материальные, трудовые, финансовые, энергетические, информационные.
Информация по природным ресурсам в виде земельного фонда, лесного фонда, водных ресурсов, гидроэнергетических ресурсов, полезных ископаемых, фауны может быть получена из кадастров [2, 33], которые разрабатываются и ведутся на территориях и в отраслях и координируются Мингео России, Минприроды России, Минэкономики России. Причем разрабатываемые в последнее время кадастры, кроме прочих сведений о ресурсах, открывают возможность оценить использование конкретных ресурсов с точки зрения экономического благополучия. Материальные ресурсы в виде сырья, основных и вспомогательных материалов, комплектующих изделий и горючесмазочных материалов могут быть выявлены из бухгалтерской, плановой и маркшейдерской отчетности предприятий ПТК.
Трудовые ресурсы ПТК - это трудоспособная часть населения, которая характеризуется физическим здоровьем, квалификацией, социально-психологическими и этническими особенностями. Трудовые ресурсы могут быть идентифицированы из статистической отчетности предприятий, центров занятости населения, региональных информационных центров, результатов переписи населения и из источников специальных исследований.
Энергетические ресурсы в виде мощностей по электроэнергии, пару, сжатому воздуху, горячей воде, воде под давлением и в виде натурального топлива могут быть выявлены из статистической отчетности предприятий.
Финансовые ресурсы ПТК формируются из государственного бюджета, из части прибыли, направляемой на развитие предприятия, из амортизационных отчислений, за счет займов в бан-ках,выпуска акций и векселей. Эти данные могут быть получены из планово-отчетной документации предприятий.
Информационные ресурсы в виде необходимых массивов данных, отчетов, проектов, патентов, ноу-хау, рационализаторских предложений, технологических схем, технологических регламенов, результатов аналитических и научно-технических разработок прогнозов, машинных программ, баз и банков данных, методических нормативных и научно-технических источников на сегодня недостаточно четко организованы и требуется большая работа по их поис-
ку и подбору. Поэтому с целью снижения затрат труда и времени на поиск необходимых, эффективных технических и технологических решений, ориентированных для использования при оптимизации ПТК, автором был разработан банк технологической информации [25].
Наиболее удобной и наглядной формой представления ресурсов для оценки возможности реализации оптимальных решений по технологической системе ПТК, на взгляд автора, является предлагаемая форма ресурсного баланса, представленная в табл.5.
Таблица 5
Форма ресурсного баланса
Безусловно, для составления указанного ресурсного баланса необходимо проведение работ по выявлению и оценке использования ресурсов, методология которых достаточно известна.
5. МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПТК
На этапе оптимизации, когда с помощью маркетинговых исследований, изучения ресурсов и анализа существующей технологической системы ПТК выявлено, что нужно и можно изменить в исследуемой существующей технологической системе ПТК, возникает задача поиска эффективных технических и технологических решений, которые нужно реализовать в технологической системе ПТК при ее изменении. Учитывая разнородность объектов технологической системы ПТК, огромное число разработанных технико-
технологических решений, распыленность информации по большому числу источников, традиционный ("ручной") поиск необходимых решений значительно увеличивает трудоемкость и время поиска. Кроме того, увеличивается вероятность того, что наилучшие решения просто не будут найдены. Как следствие - эффективность оптимизации технологической системы ПТК может быть значительно снижена [1, 3,6, 22].
Для эффективного хранения, накапливания и поиска технологических решений разработан автоматизированный банк технологической информации (БД) [25].
Информация о конкретных технологиях содержит основные сведения о товаре или услуге, производимых по данной технологии, об уровне ее освоения, основные сведения о технологических, экономических параметрах производства, воздействиях последнего на окружающую среду и адресные данные разработчиков, производителей и пользователей технологии. Такой комплекс данных позволяет осуществить сравнительную оценку технологии и принять предварительное решение о ее применении. При необходимости получения более подробной информации о данной технологии адресные данные позволят выйти на непосредственный контакт с разработчиками и пользователями технологии.
При разработке БД на каждую технологию была заведена информационная карта, включающая описанную выше информацию [1].
Предварительные исследования показали, что на рынках угольных регионов повышенным спросом пользуются разработки, снижающие издержки добычи и переработки угля, использования отходов производства, разработки, повышающие безопасность труда и экологическую безопасность, товары, необходимые для строительства жилья, производства продовольствия, тепло- и электроэнергии, услуги по производству, переработке и хранению сельхозпродукции, коммунальные услуги, услуги транспорта и связи, информационные услуги. Поэтому собирается, в первую очередь, информация именно в указанных сферах. Учитывая, что объем собираемой информации весьма значительный, проектирование автоматизированного БД производилось по оптимальной архитектуре, при этом были определены списки запросов с указанием их интенсивности и объемов информации, требования к вводу, обновлению и корректировке информации, задачи по обработке информа-
ции, связи информационных объектов. Разработана программа для реализации БД на персональном компьютере.
Машинная программа предназначена для автоматизированного введения базы данных. БД имеет два каталога:
каталог изделий (услуг и т.д.);
каталог технологий производства изделий.
Программа обеспечивает создание структуры БД при начальной установке, осуществляет поддержку ее в процессе эксплуатации и контроль действий пользователя при ведении БД. Оба каталога имеют трехуровневую структуру с выходом соответственно на изделие или технологию [1].
Число уровней жестко закреплено. Поэтому в каждом каталоге должно быть не менее одного раздела, а раздел должен содержать не менее одной группы. Жесткость структуры БД обеспечивает достаточно полный контроль действий пользователя, позволяет автоматическое создание и поддержание множественных ссылок между каталогами БД. Наличие уровней каталога позволяет проводить эффективный поиск информации в любом каталоге, каждый из которых может содержать до триллиона единиц информации (до тысячи заголовков на уровень каталога). Основная единица хранения - изделие или технология. Отсутствие этой информации лишает смысла существование группы и, при отсутствии других групп, раздела. Различие каталогов состоит в информации, связанной с единицей хранения.
Для изделия - это перечень возможных технологий, существующих в смежном каталоге. Для технологии - это единственный текст объемом до 64 КБайт.
Текст хранится в специальных архивах, создаваемых программой в виде отдельных файлов с присвоенными программой именами [1, 24, 25].
В банк технологий в числе других введены разработанные в процессе исследований технологические разработки автора [1,24, 25].
ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
Для существенного снижения затрат на монтажно-демонтажиые работы и более полного использования механизированных комплексов автором были разработаны и внедрены технологические схемы разворота очистного механизированного комплекса и методические принципы определения эффективности применения указанных технологических схем [11,15-18,21,34].
В целях повышения эффективности очистных и подготовительных работ, снижения затрат на монтажно-демонтажные работы, поддержание горных выработок, улучшения проветривания и водоудаления из выработок и повышения эффективности использования дорогостоящего очистного оборудования разработана и получила практическую реализацию технология отработки запасов эксплуатационных блоков по спиральной системе [11, 19, 20]. Для данной технологии разработаны методические положения по расчету оптимальных параметров.
Для снижения затрат на очистные работы и поддержание и ремонт горных выработок, повышения производительности труда и снижения интенсивности проявлений горного давления под руководством и при непосредственном участии автора разработаны и внедрены технологические схемы отработки запасов выемочных блоков длинными многофронтальными очистными забоями. Рациональные параметры технических схем обоснованы с использованием предложенных экономико-математических моделей [10-14].
Очистные работы, как известно, в значительной мере определяют эффективность деятельности угольного предприятия в целом. В этой связи автором был разработан метод прогноза эффективности очистных работ [1, 3, 27, 28, 29, 32, 34]. Для формирования исходного массива информации были собраны данные о нагрузке на очистной забой, производительности труда рабочих и себестоимости 1 т угля, а также по каждому из забоев - данные по 16 основным горнотехническим факторам. Данные охватывали 10-летний период работы 1543 очистных участков, 14 шахт отрасли и типичные условия ведения горных работ в угольных районах Южного Кузбасса. Все забои по эффективности очистных работ были разделены затем на две группы. Первая группа забоев обеспечивает нагрузку более 1000 т/сутки, производительность труда свыше 20 т/выход и себестоимость по забою (в ценах 1990 г.) менее 7 руб/т. Вторая группа забоев имеет более низкие показатели. Такое деление 28
обусловлено тем, что первая группа отвечает основному "коммерческому" требованию рентабельной добычи угля. Вторая группа этому требованию не отвечает.
На следующем этапе для построения прогноза существенно влияющие факторы разбивались на диапазоны с учетом принципов максимального различия диапазонов по частоте встречаемости прогнозируемого параметра.Затем отыскивались эмпирические вероятности попадания данного диапазона фактора в первую или вторую группу забоев по эффективности, отношения правдоподобия, отражающие, во сколько раз более вероятна (правдоподобна) реализация показателей первой или второй группы забоев, которые преобразовывались в прогностические коэффициенты. Суммирование прогностических коэффициентов по всем факторам вплоть до прогностического порога, который вычисляется в зависимости от уровня достоверности прогноза, позволяет прогнозировать уровень эффективности очистного забоя. Необходимо по численным значениям факторов исследуемого забоя находить соответствующие прогностические коэффициенты и суммировать их в порядке снижения информативности. Если после суммирования всех прогностических коэффициентов прогностический порог не достигнут, то делается вывод о недостаточности информации, при этом можно пойти либо на снижение достоверности прогноза и снизить прогностический порог, либо собрать необходимую дополнительную информацию. Результаты прогнозирования могут эффективно использоваться как для рационализации технологии очистных работ, так и для оценки перспективности отработки запасов новых выемочных участков и месторождений.
Для повышения ценности добытого угля и обеспечения бытового сектора рынка качественным топливом разработана новая эффективная технология брикетирования каменноугольной мелочи на экологически безопасном и недефицитном связующем, испытания которой показали достаточно высокую ее эффективность [23].
С целью расширения сырьевой базы, снижения .затрат и повышения качества кровельных материалов при жилищном строительстве была разработана и успешно испытана технология производства модифицированной песчано-цементной черепицы [7].
Эффективное использование древесных отходов в ПТК, а также неделовой древесины для получения высокоэстетичной и атмосферостойкой кровли, наружной и внутренней отделки зданий в жилищном строительстве предусмотрено в предложенной техно-
логии производства модифицированных цветного кровельного гонта и торцевого паркета [8,9].
Традиционный метод оценки эффективности внедрения новой техники или технологии по критериям минимума себестоимости продукции и приведенных затрат, несбалансированности рынка сбыта даже дешевое производство качественной продукции может приносить немалые убытки, широко использовавшийся в условиях плановой экономики, является недостаточно работоспособным в рыночных условиях. При отсутствии или
Совершенно очевидно, что в рыночных условиях вопросы совершенствования технологических схем производственных процессов необходимо решать на базе комплексного учета как внешних рыночных факторов, так и возможных экономических и социальных последствий, технических мероприятий, реализуемых в рамках многих ограничений.
Имеющийся зарубежный опыт решения задач оптимизации технологических схем, несмотря на значительную детализацию проводимых расчетов, обоснований и выводов, трудно применим в условиях перехода угольной промышленности к рынку [1].
Если в качестве критерия эффективности ПТК найти некоторый комплексный количественный показатель, отражающий уровень благополучия региона, причем не только сиюминутный, но и учитывающий перспективы его повышения, то в соответствии с этим критерием может быть сформулирована задача целенаправленного совершенствования технологической системы ПТК для повышения уровня благополучия региона. Причем этот критерий должен отражать как производственно-технологический, так и экономический, социальный и экологический аспекты [1, 30,31].
Если критерий определен, то задачу оптимизации структуры ПТК можно решать по предложенному алгоритму, который представлен на рис. 5.
Начало работы
Оценка экономического состояния ПТК региона
Замена технологии объекта улучшатся значение комплексного критерия
Да
Есть средства ва реалізацію технологии?
Да
Оценка социального состояния НТК региона
Выбор кежиологда объекта, улучшающей значение комплексного критерия
Есть такая технология?
Оценка экологического состояния ПТК региона
Выбор очередного
объекта ЛТК
(предприятия, организации, учреждения)
Нет
Перебор объектов закончен?
Оценка производственно-технологического состояния ПТК региона
Расчет комплексного критерия эффективности ПТК региона
Вывод результатов оптши-аащп] структуры ПТК региона
Рис.5
Конец работы
Таким образом, процесс оптимизации технологической системы ПТК может быть представлен как итеративный процесс последовательного подбора технологий объектов и подстройки их параметров с целью получения наилучшего значения комплексного критерия эффективности технологической системы ПТК. Это означает, что в начале процесса оптимизации вычисляются начальные значения частных критериев, экономического, социального, экологического и производственно-технологического состояния ПТК региона. На основе этих оценок производится расчет начального значения комплексного критерия эффективности ПТК региона.
Далее реализуется итеративный процесс оптимизации, который осуществляется с учетом наличия ресурсов. Оптимизация осуществляется по методу выявления "узких мест": производится выбор наиболее неэффективного объекта ПТК или его участка и поиск подходящей для него технологии, а также замена и (или) подстройка ее параметров, обеспечивающая "улучшение" комплексно-
го критерия.Если такой вариант технологии найден и имеются ресурсы на его реализацию, то производится замена технологии и (или) корректировка ее параметров, после чего снова производятся оценка значений частных критериев эффективности технологической системы ПТК и расчет комплексного критерия.
Если же варианта технологии, улучшающего значение комплексного критерия, не найдено или исчерпаны ресурсы на совершенствование технологической системы ПТК, то процесс оптимизации заканчивается и формируется вывод итоговых данных о рекомендуемой перестройке технологической системы ПТК региона [1,3,6,22,24,30].
Состояние любого ПТК может быть оценено довольно-таки разветвленной системой критериев, к числу которых могут быть отнесены такие среднерегиональные показатели, как уровень рентабельности Кр, показатель темпа технического развития Кт, уровень социального благополучия Кс и уровень экологического неблагополучия К3.
Учитывая, что среднерегиональные показатели еще не полностью отражают действительное состояние региона, необходимо использовать также и показатели, характеризующие разброс фактических значений критериев по объектам региона. В качестве такого показателя можно использовать долю неблагополучного по данному критерию в общем объеме производства. В соответствии с вышеизложенным уровень рентабельности Кр может оцениваться общей рентабельностью производства ПТК региона, то есть отношением суммарной балансовой прибыли всех предприятий к сумме их основных и оборотных средств [1]:
к - Д" W
КР~~п
а также долей нерентабельного производства, т.е. отношением валового продукта (выручки) нерентабельных предприятий к общей выручке объектов региона:
K> =м_
причем
1, если П6І<0,
(7)
О, если #б1>0
где / - индекс (порядковый номер) объекта ПТК; п - общее число исследуемых объектов в ПТК; Пбі - балансовая прибыль і-го объекта; И{. основные средства і-го объекта; Or оборотные средства і-го объекта; dpr признак нерентабельности объекта;
Показатель темпа технического развития К,„ может оцениваться отношением суммарного объема фактических капиталовложений к общей потребности в капиталовложениях на поддержание производственной мощности по всем объектам ПТК:
К =-! . С8)
"I л
а также отношением суммарного объема недовложений к общей потребности в капиталовложениях, т.е.:
[dJKeni-KJ]
*;=—
(9)
1=1 причем
gL =<
1, если Кті>Кві, О, если Квп,йК.„
где Кеп і - потребность в капиталовложениях на восстановление
производственной мощности і-го объекта ПТК и его развитие на единицу времени (год);
Кві - фактический объем капиталовложений за единицу времени;
dmi - признак недостаточности капиталовложений по і-му объекту ПТК.
Уровень социального благополучия Кс может быть определен как отношение среднего дохода жителя региона к региональному прожиточному минимуму:
(3,-4,+ЧЙ-Зпенс)
кс=^ /Зып, (Ю)
причем средний доход жителей региона определяется как отношение суммарного фонда зарплаты и пенсаий к общей численности населения регионаЧ(пособие на детей незначительно и здесь не учитывается), и долей населения не получающего прожиточного минимума,
(dcr%) , „
К' = \-М 0,5-^^-^-, (П)
0,5-У ЗтЫ Ч
где второе вычитаемое определяет долю от общей численности населения, которую состовляют пенсионеры, получающие прожиточный минимум. Причем
1, если 3, t2-3m 0, если 3, <2-3„,
где Ч - численность населения региона; 34
Чі - среднегодовая численность трудящихся;
Чпст - численность пенсионеров в регионе;
3j - среднемесячная зарплата трудящегося і-го объекта ПТК;
Зпе„с - среднегодовая пенсия пенсионеров;
Зті„ - минимальный прожиточный минимум по региону;
dci - признак наличия прожиточного минимума в семье.
Уровень экологического неблагополучия К3 определяется отношением суммарного экологического ущерба по всем объектам региона, который определяется удельным экологическим ущербом на единицу производимой продукции, к максимально допустимому для исследуемого региона объему экологического ущерба:
^=-^— (12>
и долей экологического ущерба от предприятий, превышающих допустимые нормы экологического воздействия ( в максимально допустимом объеме экологического ущерба):
І,(4,-УґД,)
К' = -^ (із)
і max
1, если УгД.,>Уіпшх,
О, если У,.-Д,.<У,ПИЛ,
гдеу; - удельный экологический ущерб на единицу производимой
і-м объектом продукции;
У(тах - максимальный экологический ущерб, допустимый для і-го объекта ПТК;
Утах- максимальный экологический ущерб, допустимый для всего региона;
Д - общий объем производимой в і-м объекте продукции;
d3r признак превышения допустимого уровня экологического ущерба на і-м объекте.
Формулы (6)-(12) удобны как для оценки, так и для сравнения эффективности технологических систем ПТК нескольких регионов или всей страны в целом, то есть их оценки полностью сопоставимы.
Естественно, что использование четырех указанных критериев делает задачу поиска наилучшего варианта технологической системы ПТК весьма сложной. Можно, конечно, осуществлять такой поиск на множестве Парето, однако такой поиск может не дать наилучшего решения. Поэтому представляется целесообразным свести указанные критерии к одному комплексному, который должен учитывать эти критерии и отражать общий уровень благополучия ПТК региона[1,6].
Объединяя первый и четвертый критерии с учетом, что сумма экологического ущерба вычитается из балансовой прибыли предприятия,получаем коэффициент эффективности производства
K^i+xai.ryj/iw.+o,) (14)
fel ;=|
По отношению к комплексному критерию эффективности ПТК критерии Кс и Кт имеют мультипликативный характер и должны входить в него в качестве сомножителей. Следовательно, в качестве комплексного критерия эффективности ПТК можно использовать величину
К3ф=КпКтКс . (15)
которую можно назвать эффективностью системы ПТК региона [1].
Экономико-математическая модель, которая используется для оптимизации технологической системы ПТК региона, представляет собой систему ограничений вида [1]:
#,,;, = ВДД > 'max
K»=(KJ/±(KmJ
1=1 1=1
да,;+ад„с
^=^ т. /3.
ZVjn. + o,)!/%№,+<),)< к
1=1
ртах
YKdJK.rKJJ/^K^KK.
i=i
i=i
1=1
+ 0,5-^с- -*шс> і - tf
Хк,ул,;/^<*;
i=i
** =
^ =
1, если П6І<0, 0, если Я„,>0,
1, если К(ЯІ>Кеі, О, если Kmi
1, если 3,>2-Зті, О, если 3, <2-3mt
4 =
1, если УгД,>У,т<,*> О, если УгД^У^,
Важной особенностью экономико-математической модели (16) является то, что она включает балансовую прибыль Дб, которая в условиях рыночной экономики определяется разностью выручки (валового продукта) предприятия и себестоимости продукции. В то же время выручка определяется произведением объема продукции на ее свободную (рыночную) цену, причем рыночная цена, спрос и предложение продукции связаны между собой кривыми эластичности спрос - цена - предложение. Это означает, что применение предложенной экономико-математической модели позволяет учесть влияние рыночного механизма на состояние и перспективы развития ПТК [1,6, 30,31]
Для оценки текущего состояния ПТК, а также для поиска направлений его совершенствования разработано программное обеспечение, позволяющее экономико-математическими методами выполнять оптимизацию технологической системы ПТК в целом посредством оптимизации характеристик каждого из его объектов. На начальном этапе разработки программного обеспечения системы оптимизации ПТК в качестве основной программной оболочки для разработки выбрана система SUPERCFLC-Y, которая позволяет разрабатывать модели достаточно больших систем и обладает хорошей наглядностью представления результатов, удобством корректировки программного обеспечения и высокой экономичностью представления разрабатываемых программных средств [1,25].
Согласно программному обеспечению модель (описание) каждого объекта заносится в информационную базу объектов ПТК в виде отдельного файла. Для каждого типа производства форма описания объекта индивидуальна, однако она должна обеспечивать интерфейс с программным обеспечением системы/то есть выходные данные модели для всех типов объектов формируются совершенно
одинаково. Это делается для того, чтобы в процессе оптимизации последовательно обеспечивалась автоматическая подстыковка к общей части информационной модели ПТК моделей всех его объектов [1,24,25].
Главным элементом общей части информационной модели ПТК является внешний (по отношению к региону) рынок, который условно можно рассматривать как особое предприятие (нулевого типа). Внешний рынок является универсальным поставщиком части требуемого сырья, материалов и энергетических ресурсов и универсальным потребителем продукции региона. Каждое предприятие может вступать в товарно-денежные отношения как с каждым предприятием региона, так и с рынком. Взаимоотношения любого объекта ПТК с внешним рынком определяются кривыми эластичности "спрос-цена-предложение".
В структуре модели внешнего рынка показатели разделены на 2 группы: покупка рынком.то есть предложение всей системы ПТК региона, и продажа рынком, то есть, спрос системы ПТК региона на товары и другие ресурсы, предоставляемые рынком.
Общая часть модели региона содержит блок расчета критериев и блок сводных характеристик региона, включающий блок накопления и расчета экономических показателей и блок накопления и расчета маркетинговых показателей региона, которые служат для накопления сводных показателей региона и расчета критериев эффективности системы ПТК [24].
Накопление сводных показателей системы ПТК региона производится суммированием экономических и маркетинговых показателей всех основных объектов ПТК региона и прочей его части, не относящейся к числу основных объектов.
В соответствии с этими требованиями модель объекта должна содержать унифицированную интерфейсную часть (область связи), посредством которой может осуществляться передача экономической, технологической и маркетинговой информации об объекте для накопления в области сводных данных модели ПТК региона [1, 24].
Кроме общеобъектных данных и интерфейсной части модель каждого объекта должна включать модель общеобъектной технологии, состоящую из нормативной информации, а также программной части, реализующей расчеты в соответствии с заданными зависимостями (функциями). Эта часть модели для каждого объек-
та индивидуальна, однако для однотипных объектов используются одни и те же зависимости, а коэффициенты в них могут отличаться. Пример распечатки модели объекта представлен в табл. 5, где дана распечатка модели шахты, включающей 1 добычной участок. Следует иметь в виду, что все количественные оценки, используемые в этой модели, условны, хотя и близки к реальным характеристикам производства.
Каждое предприятие может включать несколько производственных участков, выдающих однотипную или разнотипную продукцию и использующих одинаковые или различные технологии производства.
Любой производственный участок рассматривается как технологическая линия, то есть как реализация определенной технологии. Описание каждой технологии включает нормативы и зависимости для расчета целого ряда показателей или их аналогов [1].
При оптимизации учитываются особенности моделей технологий разного уровня [1]. Так, в качестве максимальной нагрузки добычного участка шахты можно использовать его производственную мощность: основные средства - стоимость сооружений и оборудования участка, среднегодовые капитальные вложения на поддержание производственной мощности (следует считать пропорциональными объему основных средств), численность трудящихся (должна определяться в соответствии с нормативами обслуживающего персонала для каждого комплекса (комплексов), средняя годовая зарплата трудящегося может рассчитываться как сумма ее постоянной составляющей и составляющей, пропорциональной средней производительности труда работников шахты (годовой объем добычи, деленный на общую численность трудящихся шахты), удельные затраты на 1 т добычи (включают постоянную составляющую и переменную составляющую, пропорциональную трудоемкости добычи), элементы строки (вектора) максимальной потребности определяются по всем основным видам потребляемого сырья, материалов энергии и пр., удельный экологический ущерб на 1 т добычи (рассчитывается как частное от деления годовой потребности и затратах на рекультивацию, очистку откачиваемой из шахты воды и пр. на производственную мощность шахты).
В модели "технологии" госбюджетного учреждения, организации или предприятия, бесплатно обслуживающего население (школы, больницы, поликлиники и пр.), в качестве "нагрузки" используется численность обслуживаемого населения (учащихся), а
максимальная производительность пропорциональна численности его персонала. Основные средства представляют собой стоимость используемого имущества, оборудования, зданий и сооружений, а объем среднегодовых капиталовложений на поддержание "производственной мощности" пропорционален объему используемых основных средств. Удельные затраты на единицу продукции (услуг) (среднегодовую численность учащихся, больных на лечении или койко-мест и пр.) определяются делением среднегодовой суммы затрат учреждения на численность обслуживаемого населения. Полагаем, что заметного экологического ущерба такие учреждения не наносят.
Аналогичным образом формируются модели технологии и для других типов предприятий, организаций и учреждений [1].
Предложенное описание используемых моделей объектов ПТК и их технологий позволяет описать и процесс функционирования системы оптимизации характеристик ПТК. При этом следует отметить, что главным принципом, который обеспечивает возможность моделирования столь сложной структуры, как ПТК региона, является принцип модульности. Все модели технологий для каждого типа объекта являются взаимозаменяемыми, что позволяет их автоматическую "замену" в процессе оптимизации [1, 22, 24, 25].
Аналогично по отношению к общей части модели ПТК (модель взаимодействия с внешним рынком) все модели объектов имеют одинаковый интерфейс (совместимы с нею). Это обеспечивает возможность автоматической подстыковки к общей части модели ПТК модели любого объекта.
Таким образом, в процессе оптимизации производится поиск наиболее неэффективного элемента структуры ПТК (объекта, участка) и осуществляется подбор варианта технологии или подстройки ее параметров с целью повышения эффективности его функционирования. Если имеющихся средств на развитие ПТК достаточно, то осуществляется замена технологии или подстройка ее параметров и возобновляется поиск очередного "узкого места" в технологической системе ПТК. Иначе - процесс оптимизации заканчивается и производится вывод результатов оптимизации [1,6].
Следует отметить, что реализация автоматического режима оптимизации ПТК весьма сложна. Однако на основе алгоритма оценки состояния ПТК можно выполнять оптимизацию в интерактивном человеко-машинном режиме. Для этого можно экспертным
методом выбирать технологии и (или) подстраивать их параметры последовательно для всех объектов и их участков, отслеживая характеристики состояния и значения критериев эффективности функционирования ПТК. Указанный процесс позволяет получить наилучшее решение, причем позволяет избегать получения решений, выходящих за рамки допустимых [1,24].
Отладка и апробация методологий оптимизации проводились с реальными показателями на. примере шахтерского поселка, насчитывающего 10000 жителей, имеющего две шахты и необходимую инфраструктуру.
Реализация показала достаточно хорошую работоспособность программного обеспечения и возможность широкого практического использования методологий оптимизации технологических систем ПТК.
В диссертации в виде научного доклада на основании выполненных исследований осуществлено решение научной проблемы оптимизации технологической системы ПТК в условиях реструктуризации угольной отрасли и перехода к рыночной экономике, имеющей важное народнохозяйственное значение.
Основные научные и практические результаты исследований, определивших содержание диссертации, заключаются в следующем:
-
На базе теоретического обобщения результатов исследований и практики повышения эффективности работы предприятий, корпораций и объединений в странах с рыночной, плановой и смешанной экономикой разработана концепция оптимизации технологической системы ПТК в условиях реструктуризации отрасли и перехода к рыночной экономике.
-
Разработана методология формирования ресурсного потенциала ПТК и выявления изменений конъюнктуры рыночных требований к его технологической системе.
-
Сформирована критериальная база оценки технологической системы ПТК, функционирующей в условиях рыночной экономики.
-
Разработана методология и реализован алгоритм оптимизации технологической системы ПТК в интерактивной системе "человек - машина".
-
Предложены рациональные варианты и обоснованы параметры технологии интенсивной выемки угля с разворотом очистных механизированных комплексов. Внедрение технологических схем очистных работ с разворотом механизированных комплексов на шахтах Кузнецкого бассейна позволило получить экономический эффект 160000 руб. (в ценах 1986 г).
б.Разработана и внедрена технологическая схема спиральной отработки запасов выемочных блоков, обеспечивающая улучшение основных технико-экономических показателей работы лав в 1,5-2 раза.
7.Для обоснования рациональных параметров предложенной технологии отработки запасов выемочных блоков по спиральной системе разработана и реализована экономико-математическая модель.
8.Разработаны и внедрены технологические схемы многофронтальной отработки запасов выемочных блоков. Осуществлена оптимизация параметров технологических схем, переход на которые позволяет повысить нагрузку на лаву в 1,6-2,1 раза и вероятность непрерывной работы очистного забоя в 1,8-02 раза.
9.Методическое и техническое обеспечение процесса оптимизации технологических систем ПТК использовано при разработке региональных и локальных программ реструктуризации отрасли.
