Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ систем бюджетного управления для распределенных производственных структур
1.1. Характеристика предприятий пищевой промышленности как объектов финансового управления
1.2. Особенности реализации управления бюджетом на предприятиях пищевой промышленности
1.3. Характеристика существующих информационных систем как инструментальных средств реализации бюджетного управления 34
1.4. Выводы, постановка целей и задач исследования 42
Глава 2. Разработка алгоритмов прогнозирования объемов продаж предприятия 45
2.1. Выбор модели временного ряда продаж 45
2.2. Анализ компонент модели временного ряда продаж 50
2.3. Разработка алгоритма оценки параметров модели стационарного временного ряда 61
2.4. Выводы 73
Глава 3. Разработка алгоритмов планирования бюджета в условиях иерархии векторных критериев 75
3.1. Построение модели планирования для предприятия холдингового типа 75
3.2. Разработка модели планирования для мясоперерабатывающего предприятия 83
3.3. Разработка алгоритма решения математической модели планирования для предприятия холдингового типа 90
3.4. Выводы 98
Глава 4. Построение структуры и состава програмно-технического комплекса распределенной системы бюджетного управления
4.1. Построение структуры системы бюджетного управления 99
4.2. Критерии сравнения однотипных модулей системы 101
4.2.1. Критерии оценки пакетов статистического анализа 103
4.2.2. Критерии оценки систем моделирования бизнес-процессов 105
4.2.3. Критерии оценки систем сбора, формирования и согласования бюджета и системы контроля исполнения бюджета 108
4.3. Сравнение модулей системы бюджетирования 112
4.4. Разработка алгоритма оценки совместимости модулей 119
4.5. Выбор оптимального набора модулей 120
4.6. Выводы 125
Заключение 126
Список использованных источников 128
Приложения 140
- Характеристика предприятий пищевой промышленности как объектов финансового управления
- Анализ компонент модели временного ряда продаж
- Разработка модели планирования для мясоперерабатывающего предприятия
- Критерии оценки систем моделирования бизнес-процессов
Введение к работе
Актуальность темы. Общая система управления предприятием должна включать в себя управление бюджетными показателями, которое представляет собой подсистему управления с отрицательной обратной связью. На вход этой подсистемы подается разница между запланированными значениями бюджетных показателей и фактически достигнутыми [14, 18, 39, 40, 53, 56, 104]. Существует большое количество программных продуктов для реализации задачи бюджетного управления, содержащих, как правило, множество входных и выходных форм данных управления [46, 48, 68, 96, 97, 102]. Однако, математический аппарат этой задачи во многом определяется особенностями функционирования предприятий и не находит достаточного отражения в известных программных продуктах. В частности для предприятия пищевой промышленности товарный продукт ориентирован на конечного потребителя и имеет малый срок хранения (во многих случаях не возможна работа на склад) [40, 104, 110]. Для них в процессе планирования объема выпуска и сбыта продукции необходимы модели прогнозирования спроса. Более того, в пищевой промышленности предприятия часто функционируют в рамках иерархической структуры, называемой в экономике холдингом [94]. В таких случаях задача планирования бюджета для каждого предприятия определяется вектором противоречивых критериев, т.е. сводится к задаче векторной оптимизации.
Таким образом, перед предприятием, вступившим на путь управления бюджетом, возникает задача выбора состава комплекса программных модулей, обеспечивающего не только документальное оформление данных управления, но и аналитическую поддержку принятия решений. Эта задача тем более актуальна для пищевых предприятий, которые не располагают достаточным количеством финансовых средств для приобретения мощных универсальных программных продуктов. Отсюда вытекает актуальность исследования и разработки математического модели решения задач прогнозирования и планирования для бюджетного управления на пищевых
5 предприятиях, которое может быть реализовано в составе общедоступных программных пакетов. При этом особое внимание должно быть уделено моделям прогнозирования, обеспечивающим достаточно высокую точность прогноза за счет совершенствования методов идентификации этих моделей, а также моделям планирования по вектору противоречивых критериев.
Диссертация выполнена в соответствии с планом НИР ГОУ ВПО ВГТА № г.р. 01200003664 «Разработка математических моделей, методов и информационных технологий в технических и экономических системах перерабатывающей промышленности».
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка и исследование моделей и алгоритмов поддержки принятия решений при управлении бюджетом в иерархической структуре предприятий, а также разработка методики выбора программных средств их реализации для повышения эффективности функционирования предприятий.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:
Провести анализ методов, моделей, алгоритмов и программных средств поддержки принятия решений на соответствие особенностям рассматриваемого объекта управления и построить системную модель управления бюджетом предприятия.
Определить виды моделей прогнозирования временных рядов продаж с наиболее полным структурным представлением компонент ряда и разработать алгоритмы идентификации стационарной компоненты ряда.
Разработать методику и алгоритм Парето-оптимального планирования бюджета, учитывающую интересы каждого отдельного предприятия и иерархической системы в целом.
Разработать методику и алгоритм выбора общей информационной системы управления бюджетом на всех предприятиях иерархической системы.
- Провести апробацию полученных результатов на модельных примерах и
в промышленных условиях.
Методы исследования. При выполнении диссертационной работы применялись: методы теории управления и теории принятия решений, методы математической и прикладной статистики, методы векторной оптимизации, аппарата нечеткой логики.
Научная новизна работы. В диссертационной работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
Рекуррентный алгоритм метода наименьших квадратов для оценки параметров модели скользящего среднего при прогнозировании стационарной составляющей временного ряда продаж, отличающийся использованием итерационной процедуры восстановления неизмеримых значений переменных этой модели.
модификация алгоритма нахождения Парето-оптимального плана на основе метода максимизации минимального критерия, отличающаяся способом построения агрегированной модели всей иерархической системы.
алгоритм выбора оптимального состава модулей в структуре программного обеспечения управления, отличающийся двухэтапной процедурой: агрегирование и оцифровка качественных критериев на основе метода парных сравнений; реализация метода динамического программирования с полученными агрегированными количественными критериями.
Практическая значимость. Результаты работы (теоретические положения, методы прогнозирования объемов продаж и планирования бюджета, алгоритмы выбора информационной системы бюджетирования) могут быть использованы при разработке и внедрении системы бюджетирования на пищевых предприятиях. По оценкам экспертов из-за отсутствия точного и систематического знания о своих финансах российские компании теряют до пятой части доходов, поэтому для предприятия важна система бюджетирования. Бюджетирование поддерживает все сферы деятельности компании, позволяет определить ее позицию на рынке, задейство-
7 вать свободные ресурсы, усилить мотивацию персонала. Внедрение разработанных методов и алгоритмов на ОАО «Комбинат мясной Калачеев-ский» и ОАО «Садовский сахарный завод» показывает работоспособность и эффективность разработанных моделей. Их применение позволило увеличить прибыль предприятия на 74 и 36 тысяч рублей в месяц и снизить затраты на приобретение и внедрение системы на 350 тысяч рублей. Результаты работы используются в учебном процессе при чтении дисциплин для студентов специальности 010502 «Прикладная информатика в экономике».
Реализация результатов работы. Разработанные в диссертационной работе модели, методы и алгоритмы принятия решений при управлении бюджетом в иерархической структуре предприятий были использованы при внедрении системы бюджетирования на пищевых предприятиях ОАО «Комбинат мясной Калачеевский» и ОАО «Садовский сахарный завод».
Апробация работы. Основные результаты по теме диссертационной работы доложены на Международной научно-практической конференции «Экономическое прогнозирование: модели и методы», Воронеж, 2004-2005, IV Всероссийской научно-практической конференции «Электронный бизнес: опыт и перспективы», Воронеж, 2005, Международной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования», Воронеж, 2005, а также на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и научных работников ВГТА, 2001 - 2005 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ (из них 1 статья в периодических изданиях, рекомендуемых ВАК РФ). В статьях, опубликованных в соавторстве, лично соискателем разработаны основные алгоритмы идентификации параметров модели скользящего среднего, решения задачи планирования бюджета и выбора информационной системы бюджетирования.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 139 страницах, включает 30 таблиц и 20 рисунков; состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 133 наименований и приложений.
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, определена практическая значимость.
В первой главе на основании обзора литературы проводилось исследование моделей и методов поддержки принятия решений и программных средств их реализации на соответствие особенностям рассматриваемого объекта управления.
Во второй главе определяются виды составляющих модели прогнозирования временных рядов продаж и разрабатываются алгоритмы идентификации неизвестных параметров.
В третьей главе описывается процесс построения модели планирования бюджета для иерархической структуры предприятий и разработка алгоритма решения этой задачи.
В четвертой главе рассматривается построение структуры и выбор состава программно-технического комплекса распределенной системы бюджетного управления.
В заключении приведены основные результаты работы.
Приложения содержат примеры реализации моделей и алгоритмов, документы, подтверждающие практическое внедрение результатов диссертационной работы.
Характеристика предприятий пищевой промышленности как объектов финансового управления
Отрасль пищевой переработки одна из наиболее стабильных и динамически развивающихся отраслей промышленного комплекса России. На долю предприятий этой отрасли приходится 4,83% валового национального продукта. Общий финансовый оборот в этой отрасли в 2005 году составил 1219023,6 миллионов рублей [47, 59]. Важность этой отрасли определяется также и актуальностью проблемы производственной безопасности страны.
Отсюда следует необходимость создания качественного управления предприятиями пищевой переработки, как субъектами хозяйственной деятельности. Управление предприятием включает в себя, в том числе и управление его финансами. В настоящее время в российских условиях работают следующие основные инструменты финансового управления [14, 18, 56]: бюджетирование (технология планирования, управления, учета и контроля денег и финансовых результатов); 2) финансовый анализ; 3) менеджмент привлечения заемных средств; 4) менеджмент размещения свободных средств; 5) инвестиционный менеджмент. Реально каждая фирма использует гораздо более скромный набор приемов управления деньгами. Как правило, здесь сказывается естественный ограничитель: недостаток управленческих ресурсов. Кроме того, внедрение финансового менеджмента существенно зависит от отрасли применения. Тем не менее, существует некий минимальный набор финансовых инструментов, с которого каждая компания должна начинать. В такой набор, по мнению большинства специалистов [9, 13, 14, 53, 56, 104], входит бюджетирование, а также привлечение заемных средств и размещение свободных средств на внешних рынках. Но и в этой триаде два последних пункта занимают подчиненной положение по отношению к бюджету. Дело в том, что работа с деньгами на внешних рынках не является управлением в полном смысле слова до тех пор, пока нет полного контроля за денежными потоками внутри организации.
Понятие бюджетирования сравнительно новое для российской экономики и управления. Бюджет (budget) в переводе с английского - это план, стандарт. Бюджетирование (бюджетное управление) (от англ. Budgeting) - это процесс согласованного планирования и управления деятельностью подразделений и всего предприятия с помощью смет и экономических показателей, в том числе показателей финансового анализа [9, 53]. Бюджетирование - неотъемлемый элемент управления предприятием. Посредством бюджетов стоящие перед фирмой цели трансформируются в планы деятельности, содержащие конкретные финансовые и хозяйственные показатели, выраженные количественно [18].
По данным экспертной компании ИСКОН [46] около 68% предприятий пищевой отрасли планируют обучения сотрудников финансовой службы, для внедрения системы бюджетирования. Это говорит о том, что предприятия понимают необходимость построения системы бюджетирования. В тоже время, по данным опроса [48], бюджетное управление лишь начинает применяться предприятиями пищевой отрасли. В среднем только на 13% предприятий процесс внедрения системы бюджетирования находится в той или иной стадии формализации (разработка методологии, внедрение и развитие). На основании этого можно сделать вывод, что для предприятий внедрение системы бюджетного управления представляет достаточно сложную задачу, поэтому необходимо разработать методику бюджетного управления для предприятий пищевой промышленности с учетом их специфики.
В общем, методика бюджетирования как инструмент управления предприятием достаточно хорошо проработана, например [39, 40, 44, 61, 104]. Однако конкретное применение этой методики существенно будет зависеть от организации процесса бюджетирования. Чем больше объем, разнообразие решаемых задач, тем дороже обходится для предприятия процесс бюджетирования, но тем и больше эффективность управления.
Состав и структура системы управления, содержание задач бюджетирования, особенности внедрения и разработки будут зависеть от характеристик объектов управления - предприятий пищевой промышленности. Поэтому необходимо определить характеристики потенциальных объектов управления.
Как правило, предприятия пищевой промышленности не большие. Это связано с тем, что затраты на транспортировку сырья, которое часто имеет не большой срок хранения, очень велики и строительство крупных заводов, закупающих сырье в нескольких регионах не целесообразно [5, 6].
Для небольших предприятий одним из основных требований к системе бюджетирования является невысокая стоимость внедрения и эксплуатации системы.
В тоже время, очень часто однотипные предприятия, в том числе и предприятия пищевой промышленности, объединяются в холдинг [94]. Это может происходить в целях увеличения общей прибыли, снижения издержек (в том числе и на управление) и т.д. К таким предприятиям, в частности, относятся мясокомбинаты, например ЗАО "Микояновский мясокомбинат". Предприятия холдингового типа имеют ряд особенностей: 1. Наличие территориально удаленных структур. 2. Наличие в составе холдинга несколько юридических лиц. Как правило, предприятия пищевой промышленности не имеют информации о том, какой товар и в каких объемах будет заказан каждым клиентом [40, 104, ПО], поэтому необходимо объем производства товаров определять на основе прогноза объема закупок. Следовательно, необходимо прогнозировать объем спроса. К тому же, большинство продовольственных товаров имеют малый срок хранения, поэтому запасы на складах не создаются и весь производимый товар должен продаваться. В такой ситуации особенно важно точно оценить объем спроса, а, следовательно, и максимально возможный объем продаж. На рынке продовольственных товаров работает большое число предприятий, т.е. это рынок совершенной конкуренции. В тоже время, рынок не претерпевает системных или больших изменений [5, 6]. На таких рынках цена готового товара и сырья долгое время могут оставаться неизменными, поэтому необходимость в прогнозировании цен отпадает.
На основании информации о будущем состоянии рынка необходимо определить сколько, когда и какого вида сырья должно закупаться для производства спрогнозированного объема товара. Необходимо определить какое количество трудовых ресурсов и энергии необходимо затратить. А самое главное, определить какие затраты в денежном выражении понесет предприятие. Все это позволяет сделать составленный план предприятия. Кроме этого, для оценки эффективности работы предприятия необходимо сравнить запланированное с фактическим. Таким образом, необходимо планировать деятельность предприятия на будущие периоды [44, 61].
Анализ компонент модели временного ряда продаж
Как было отмечено в первой главе, для реализации планирования в первую очередь необходимо описать цели предприятия. Целеполагание необходимо осуществить в виде древовидных графов, т.е. построить дерево целей.
В настоящее время все большее распространение и применение, как инструмент целеполагания, получают стратегические системы управленческого учета, которые позволяют определить стратегические цели предприятия [1, 10, 38]. Одной из таких систем является концепция Balanced Scorecard (BSC) - система сбалансированных показателей. В тоже время, планирование призвано конкретизировать эти цели в краткосрочной перспективе, следовательно план должен разрабатываться на основе стратегических целей предприятия. Поэтому, при построении дерева целей будем основываться на концепции BSC.
Концепция Balanced Scorecard призвана дать ответы на четыре важнейших для компании вопроса [87, 111, 112]: торой выходит дуга, j - номер вершины /-го уровня, из которой выходит дуга, а индекс v- номер вершины (НТ)-го ранга, в которую входит дуга.
Степень детализации целей должна быть достаточной для того, чтобы каждую цель нижнего уровня можно было представить в количественном выражении. Тогда, каждая цель нижнего уровня будет отражаться в определенной статье бюджета (таблица 1.1). Например, цель «максимизация дохода предприятия» отражается в виде статьи, показывающей общий доход предприятия за рассматриваемый период.
Для предприятий холдингового типа дерево целей предлагается строить в соответствии со структурой предприятия. Для построения дерева целей холдинга рассмотрим его как иерархическую систему (рис. 1.4).
Как было отмечено в главе 1, каждое предприятие холдинга представляет собой центр финансовой ответственности. Придание предприятию статуса ЦФО позволяет перейти от административных к финансовым методам управления, когда эффективность предприятия определяется не качеством выполнения закрепленных за ним функций, а финансовыми результатами [104, 115]. Следовательно, главной целью каждого предприятия является максимизация прибыли и увеличение стоимости предприятия. Поэтому, дерево целей будем строить не только для холдинга в целом, но и для каждого отдельного предприятия холдинга.
Как отмечено в [112], аспект клиента не рассматривается для каждого предприятия в отдельности, т.к. продвижение продукции на рынке идет от холдинга в целом. Так же, только на уровне холдинга рассматривается аспект инноваций потому, что внедрение новых технологий достаточно важный и дорогостоящий проект и решения по этому вопросу должны приниматься на уровне холдинга. Внутрифирменный аспект, как правило, подразумевает в качестве целей минимизацию затрат сырья, трудовых и энергетических ресурсов и т.д. Каждое предприятие холдинга хорошо знает какие из видов затрат ему необходимо минимизировать в первую очередь, поэтому внутрифирменный аспект рассматривается на каждом предприятии, входящем в холдинг. В финансовом аспекте каждое предприятие холдинга предусматривает как минимум две подцели: максимизация выручки и минимизация издержек.
Как было отмечено в главе 1, для построения математической модели планирования все цели нижнего уровня (уровня т-\) должны быть представлены в количественных выражениях. Для этого необходимо составить модели целей в виде критериев и ограничений. Кроме этого, представление целей в виде критериев и ограничений позволяет вести контроль выполнения целей [104]. Для осуществления контроля по целям необходимо, чтобы в статьях бюджета (таблица 1.1) отражались численные значения критериев и ограничений.
Разработка модели планирования для мясоперерабатывающего предприятия
Остановимся кратко на сущности основных базовых свойств, характеризующих качество пакетов статистического анализа.
Разнообразие алгоритмов и средств управления данными должно учитывать не только встроенные функции, но и возможность добавлять к таким функциям оригинальные, написанные на собственном языке программирования данного пакета.
Статистическое разнообразие определяется богатством и разнообразием его функционального наполнения, т.е. полнотой и качеством реализованных в пакете моделей и методов. Традиционно, управление данными включает в себя экспорт/импорт данных, их преобразования (общематематические или статистические, логические, строчные), реструктуризацию данных, а также дополнительные возможности, предоставляемые встроенным языком программирования.
Подчеркнем, что в зависимости от реализованных в пакете возможностей управления данными, те или иные преобразования могут выполняться в одних случаях довольно быстро, а в других — крайне медленно (а иногда некоторые из преобразований могут быть и невозможными).
Графика является важной компонентой мощности пакетов статистического анализа. Большое значение придается развитости графических средств, наличию графиков и карт аналитического характера, возможностям разметки карт и графиков. Немаловажна и способность вывести графики на печатающие устройства.
Скорость вычислений и представления важна для комфортной работы с пакетом и косвенно отражает трудоемкость его разработки. Кроме того, пакет с высоким быстродействием может быть заметно менее притязателен к аппаратной части ПЭВМ, что может «выливаться» в существенную экономию средств.
Оценка качества выходных форм отражает пригодность выходных форм для анализа, отчетов, статей и презентаций. Кроме того, здесь учитываются дополнительные графические возможности: наличие логарифмических шкал, показ отдельных точек из графика, контроль пользователем местоположения условных обозначений, возможность печати графиков на той же странице, что и данные, возможность наложения графиков друг на друга и наличие встроенного графического редактора.
Легкость использования пакета и его освоения учитывает качество документации в виде «Руководства пользователя» и имеющихся учебных пособий по методам, реализованным в пакете. Кроме того, здесь оценивается удобство интерфейса «человек-компьютер», качество встроенной подсистемы помощи, степень удобства управления данными и работы с графикой и таблицами. - средства построения моделей бизнес-систем; - средства анализа моделей; - средства оптимизации моделируемых систем по их моделям; - поддержка библиотек типовых моделей; - оформление регламентов и документации; - поддержка внедрения программных средств. С точки зрения возможностей построения моделей бизнес-систем, обычно учитываются такие свойства средств и методологий моделирования как - универсальность (возможность и способы представления различных аспектов моделируемой системы для разных классов систем); - открытость (возможность моделирования новых, первоначально не рассматривавшихся сторон бизнес-системы, учета развития моделируемой системы и т.п.). Вопрос универсальности средства моделирования требует некоторого уточнения этого понятия. В практике моделирования бизнес-систем основными отображаемыми в моделях сторонами системы являются: - структурная организация системы; - функции системы и ее составных частей (например, подразделений); - процессы, протекающие в системе; - распределение ресурсов по процессам; - распределение ответственности за процессы и ресурсы. Кроме того, на более высоких, концептуальных уровнях представления бизнес-системы описываются назначения и организационно-управленческие установки системы, такие как миссия, цели, стратегии, политики и пр. Поэтому под универсальностью, следует понимать именно возможность и способы отображения представлений различных аспектов (срезов) моделируемой системы.
Критерии оценки систем моделирования бизнес-процессов
Построена структурная схема взаимодействия информационных модулей системы бюджетирования. Определены критерии сравнения однотипных модулей системы с учетом распределенности и финансовой самостоятельности предприятий холдинга. 2. Разработана методика и двухэтапный алгоритм выбора информационной системы бюджетирования, включающая этап получения численной оценки обобщенного критерия сравнения программных модулей и этап выбора оптимального набора модулей методом динамического программирования. 3. Проведена численная модельная апробация предложенных методов и алгоритмов выбора состава программно-технического комплекса системы бюджетирования на ОАО «Садовский сахарный завод», которая подтвердила работоспособность алгоритмов и целесообразность их использования на предприятиях пищевой промышленности. Внедрение результатов на предприятиях перерабатывающей отрасли подтвердило их экономическую эффективность. В результате рассмотрения проблемы принятия решений при управлении бюджетом в работе осуществлена постановка и решение следующих задач. 1.Разработана системная модель управления бюджетом предприятия, обеспечивающая выделение модулей поддержки принятия решений в системе управления для иерархической структуры пищевых предприятий. 2.Определены виды моделей анализа временных рядов объемов продаж и разработан метод идентификации параметров модели стационарной компоненты на основе метода наименьших квадратов, что позволило расширить границы использования модели скользящего среднего и обеспечило повышение точности прогноза объемов продаж. 3.Построена модель планирования бюджета предприятий в иерархической структуре в виде задачи векторной оптимизации, что позволило решить задачу планирования в условиях противоречивости критериев и иерархической структуры. 4.Получено решение задачи планирования с использованием метода максиминной свертки, что определило методику разработки блока планирования в системе управления бюджетом. 5.Разработана методика и двухэтапный алгоритм выбора информационной системы бюджетирования, включающая этап получения численной оценки обобщенного критерия сравнения программных модулей и этап выбора оптимального набора модулей методом динамического программирования. б.Проведена численная модельная апробация предложенных в работе методов и алгоритмов на реальных данных ряда предприятий, которая подтвердила работоспособность алгоритмов и целесообразность их использования на предприятиях пищевой промышленности. Внедрениє результатов работы на двух предприятиях перерабатывающей отрасли подтвердило их экономическую эффективность.
