Урок. Оптимизация производственной структуры предприятия

Введение

Каждый из нас в своей жизни неоднократно сталкивается с какими-либо проблемами, и поэтому каждому приходится принимать определенные решения. Каждый, кто сталкивался с решением сложных проблем, с принятием решений, знает, насколько это сложно и сколько сил на это требуется. Задачи такого типа не рассматриваются ни на одном из дисциплин колледжей, все это – «жизненные задачи».

Принимая решение, руководитель предприятия, врач, военачальник наряду с количественными результатами должен учитывать множество обстоятельств и соображений. В результате решение не сводится к однозначным ответам. Как правило, в одинаковых условиях можно действовать по-разному. А жизнь заставляет на чем-то остановиться, прийти к вполне определенному, единственному решению. Тут не обойтись без выбора, который, помимо умения считать, требует еще волевых качеств.

Французский ученый, физик и логик, ректор Парижского университета Жан Буридан (1300 - 1358) сочинил притчу об осле, который умер с голоду, так как не смог выбрать одну из двух одинаковых охапок сена, оставленных ему хозяином. Печальная история буриданова осла – лучшая иллюстрация того, что может приключиться, если у принимающего решение отсутствует воля. Условия человеческой деятельности и связанные с ней решения небывало усложнились. Рассчитывать при принятии решения только на опыт и интуицию уже нельзя. Полагаться в решении такой задачи на «озарение» - это значит заранее обречь себя на неудачу.

Вопросы по теме: анализ сбалансированности плана.

1.     Какой план сбалансирован?

2.     Какой план не сбалансирован?

2.Что порождает не сбалансированный план?

3.     Как проверяется реальность плана без просчета?

4.     Можно ли в конце отчетного периода сбалансированный план выполнить?

5.     Что нужно сделать, чтобы определить сбалансирован план или нет?

6.     Для анализа не сбалансированного плана нужно знать сколько и каких  ресурсов не хватает?

7.     По исходным данным можно судить сбалансирован план или нет?

8.     Что нужно для перехода от не сбалансированного плана к сбалансированному плану?

Практическое занятие

Анализ сбалансированности плана

Цель

Закрепление теоретических знаний и получение практических навыков по разработке экономико-математической модели оптимизации производственной структуры.

Задание

Проверить экономико-математические модели сбалансированности планового задания предшествующего теоретического занятия.

Разработать и решить задачу планирования оптимальной производственной структуры на сельскохозяйственном предприятии.

Исходные данные

Соотношение отраслей и их специализация определяется экономическими условиями. Размеры и количество определяется технологическими, биологическими и почвенно-климатическими условиями. Оптимальная производственная структура это такие количественные соотношения между отраслями, эффективно использующими ресурсы с наивысшим экономическим эффектом. Критерием оптимальности является показатель максимизации суммы чистого дохода как разность валовой продукцией в денежном выражении и суммой производственных затрат

Методика выполнения

Каждую сельскохозяйственную культуру можно обозначить столькими неизвестными, сколько существует различных видов её использования. По неизвестным, выражающим отрасли животноводства, приняты:

Þ          по крупному рогатому скоту - поголовье структурных голов;

Þ          по свиноводству - поголовье основных свиноматок;

Þ          по птицеводству - 10 голов кур-несушек;

Þ          по вспомогательной неизвестной Х₁₄ - единица измерения рубли.

Экономико-математическая модель в аналитической форме.

Сумма площадей посева сельскохозяйственных культур не превысит площади пашни.

x₁+x₂+x₃+x₄+x₅+x₆+x₇<=4300

Использование трудовых ресурсов в течение года. Коэффициенты это затраты труда в течение года на единицу площади сельскохозяйственной культуры (см. таблицу 3.2.3.)

2.7x₁+2.7x₂+2.7x₃+2.6x₄+4.2x₅+4.3x₆+1.2x₇+.7x₈+1.5x₉+70x₁₀+42x₁₁+

+22x₁₂+2.8x₁₃<=220000

Определение общей суммы материально-денежных затрат. Технико-экономические коэффициенты при неизвестных это затраты материально-денежных средств в расчете на 1 га посева сельскохозяйственных культур и на содержание одной головы животных (без затрат на корма).

71x₁+72x₂+72x₃+66x₄+536x₅+83x₆+40x₇+29x₈+44x₉+521x₁₀+

+391x₁₁+211x₁₂+75x₁₃=x₁₄

Следующие пять ограничений выражают взаимосвязь между производством кормов и потребностью в них животноводства и гарантируют удовлетворение этих потребностей кормами собственного производства. Потребность в кормах и их производство определяются в процессе решения задачи. Коэффициенты, обозначающие выход кормов с одного га взяты с плюсом, нормы расхода по видам скота с минусом. Часть кормов в данном хозяйстве будет получена с естественных угодий, другая часть - животного происхождения – куплена (см. таблица 3.2.1).

5.6x₁+3x₃+29x₄+45x₅+30x₆+19x₇+12x₈+40x₉-60x₁₁-40x₁₂-7x₁₃<=9024

4.4x₁+5.1x₃+5.4x₄<=1.9x₁₁

11x₇+12x₈<=6.4x₁₁+2.5x₁₂+.15x₁₃

36x₆<=16x₁₁+3x₁₂+2.9x₁₃

45x₅<=2x₁₂

Площади гречихи, зернобобовых и картофеля фиксированы.

x₂=50                   x₄=6000               x₅=100

Фиксированные размеры площадей: пастбищ, сенокосов, сада.

x₉=420                 x₈=300                 x₁₀=60

Следующие три ограничения обеспечивают при решении, неизменность поголовья: КРС, свиней и птицы.

x₁₁=52                  x₁₂=50                  x₁₃=500

За критерий оптимальности принята максимизация суммы чистого дохода как разность между валовой продукцией и суммой затрат на ее получение.

F(x)= 179x₁+324x₂+130x₃+210x₄+792x₅+521x₁₁+1036x₁₂+496x₁₃-x₁₄

Разрабатываемые модели для различных типов сельскохозяйственных предприятий не имеют существенных различий, так как используются одни и те же неизвестные, ограничения и целевая функция.

По этой модели с незначительными изменениями можно решать различные задачи на уровне предприятия, его подразделений, производственной программы хозяйства, внутрихозяйственного размещения производства.

Экономико-математическая модель задачи в матричной форме

Таблица 3.2.3.

Ресурсы	Пшеница, га	Гречиха, га	Ячмень, га	Зернобобовые, га	Картофель, га	Кукуруза, га	Однолетние травы, га	Сенокос, га	Пастбища, га	Сад, га	КРС	Свиньи	Птица	Производственные затраты	Ограничения
	х1	х2	х3	х4	х5	х6	х7	х8	х9	х10	х11	х12	х13	х14	Bi
Пашня	1	1	1	1	1	1	1								<= 4300
Затраты труда	2.7	2.7	2.7	2.6	4.2	4.3	1.2	0.8	1.5	70	42	22	2.8		<= 22000
Материально-денежные затраты	71	72	72	66	536	83	40	29	44	521	391	211	13		= х14
Корма	7.1	7.2	7.2	66	536	83	40	290	44	521	391	211	75	-1	= 0
Корма	-5.6	-3	-5.6	-29	-45	-30	-19	-12	-40		60	40	7		<= 9024
Солома	-4.4	-5.1	-5.4								1.8				<= 0
Сено							-11	-12			6.4	2.5	0.15		<= 0
Силос						-36					16	3	2.8		<=0
Картофель					-45							2			<= 0
Площадь гречихи		1													= 50
Площадь зернобобовых				1											= 600
Площадь картофеля					1										= 100
Площадь пастбища									1						= 420
Площадь сенокоса								1							= 300
Площадь сада										1					= 60
Поголовье КРС											1				= 52
Поголовье свиней												1			= 50
Поголовье птицы													1		= 500
Прибыль, руб.	179	324	130	210	792	156				1200

Решение задачи на компьютере.

Максимизация суммы чистого дохода это разность между суммой валовой продукции и суммой затрат на ее получение.

Распределение площади посева между сельскохозяйственными культурами.

Использование трудовых ресурсов в течение года.

Общая сумма материально-денежных затрат.

Потребность в кормах и их производство.

Потребность в кормах КРС, свиньей и птицы.

Фиксированные площади:

гречиха  зернобобовые  картофель

сенокос  пастбище  сад       

Анализ

Использование трудовых ресурсов

Использование материально-денежных затрат

Использование кормов

Использование соломы

Использование сена

Использование силоса

Вопросы:

1.     Что понимают под структурой системы?

2.     Что значит «структурировать систему»?

3.     Какие способы описания структуры системы вы знаете?

4.     Когда следует представить структуру системы в виде дерева и когда в виде сети?

5.     Представьте структуру какой-либо системы в виде кортежной модели.

6.     Представьте структуру какой-либо системы в виде дерева

7.     Представьте структуру какой-либо системы в виде сети.

8.     Представьте структуру какой-либо системы в виде таблицы.

9.     Возьмите в качестве системы все предметы, изучаемые в колледже. Постройте для него три модели: в виде дерева, в виде сети и в виде таблицы.

10. Что такое база данных?

11. Что такое СУБД?

12. Для чего СУБД предназначено?

13. Какие СУБД называются реляционными?

Структура системы

Под системой понимаем единство взаимосвязанных предметов и явлений в природе и обществе, А поэтому система характеризуется как своим составом, так и своей структурой, т.е. взаимосвязями ее элементов и их соподчиненностью (иерархией). Иерархия означает, что элементы каждой системы связаны друг с другом и что среди них находятся главные (определяющие, ведущие) и соподчиненные им (определяемые, ведомые ими) элементы.

Структурирование системы заключается в установлении иерархии между элементами системы и их взаимосвязей. Общих правил определения в системе главных элементов и их взаимосвязей не существует. Структуру системы можно описать различными способами.

Используется иерархическая структура типа «дерево». Применение этой структуры возможно, когда все подсистемы строго соподчинены своим надсистемам. Например, структура колледжа. Системы в дереве разделены на уровни. На первом уровне находится самая сложная система, которая называется корнем дерева. На втором уровне – подсистемы, которые подчинены всей системе. В свою очередь, каждая система второго уровня разбита на соответственно подчиненные им подсистемы. Системы самого нижнего уровня называют листьями. По линиям связи дерева легко определить принадлежность подсистем. В дереве соотношения между верхними и нижними уровнями имеют характер «один ко многим». Для наглядности структуру системы можно изобразить геометрически. Для этого ее элементы изображают чаще всего плоскими геометрическими фигурами. При этом главные элементы можно изображать в верхней части схемы, а соподчиненные – под ними.  Связи между ними изображают стрелками или отрезками.

Может оказаться, что некоторые из элементов окажутся соединенными сразу с несколькими, а другие только с одним из элементов. Получается соотношение «многие ко многим». В этом случае используется сетевая структура.

Структуру системы часто бывает удобно представить в виде таблицы. Например. В таком виде удобно описать систему движения самолетов. Табличные структуры являются наиболее распространенными и к ним можно свести другие рассмотренные виды структур. Кроме того, для работы с ними разработан мощный математический аппарат, что позволяет достаточно эффективно работать с ними на ПК.

Если в рассматриваемой системе четко выражена иерархия, то ее модель можно построить несколькими способами. В обобщенном виде модель структуры с четко выраженной иерархией строится так.

Пусть система S разбита на несколько подсистем, для определенности на 4 подсистемы: S1, S2, S3, S4. Обозначим через &1 связи между этими подсистемами. Тогда S={S1, S2, S3, S4, &1}. Пусть система S1, в свою очередь состоит из подсистем S11, S12, S13. Связи между этими подсистемами обозначим через &2. Тогда S1={S11, S12, S13, &2}. Аналогично и для других систем. Полученная модель называется кортежной. Кортежная модель не очень наглядна.

Информационные структуры, содержащие взаимосвязанные данные о реальных объектах и хранящиеся во внешней памяти ЭВМ, называются базами данных (БД). Базы данных – это хранилища информации.

Чтобы работать с базами данных, нужно программное обеспечение, которое называется системой управления базами данных (СУБД). С помощью СУБД строятся базы данных, и производится работа с ними. Обычно СУБД ориентированы на определенные структуры данных. Наибольшее распространение получили реляционные СУБД, ориентированные на работу с таблицами.

Структура системы

Под системой понимаем единство взаимосвязанных предметов и явлений в природе и обществе, А поэтому система характеризуется как своим составом, так и своей структурой, т.е. взаимосвязями ее элементов и их соподчиненностью (иерархией). Иерархия означает, что элементы каждой системы связаны друг с другом и что среди них находятся главные (определяющие, ведущие) и соподчиненные им (определяемые, ведомые ими) элементы.

Структурирование системы заключается в установлении иерархии между элементами системы и их взаимосвязей. Общих правил определения в системе главных элементов и их взаимосвязей не существует. Структуру системы можно описать различными способами.