Оптимизация затрат в системе управления запасами торгового предприятия в краткосрочной перспективе

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 519.87

ББК У291.92

К-891

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Оптимизация затрат в системе управления запасами торгового предприятия в краткосрочной перспективе

Специальность 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики

кандидата экономических наук

Кузнецов Дмитрий Николаевич

Тамбов, 2007

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Экономический анализ» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет».

Научный руководитель Заслуженный работник высшей школы, доктор экономических наук, доктор технических наук, профессор Герасимов Борис Иванович

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор Юрьева Галина Ивановна

кандидат экономических наук Дякин Вадим Николаевич

Ведущая организация Московская финансово-юридическая академия

Защита диссертации состоится 5 ноября 2007 г. в 10 часов на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.260.04 в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, Большой актовый зал.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392032, г. Тамбов, ул. Мичуринская, 112, корп. «Б», с авторефератом - дополнительно на официальном сайте университета: http://www.tstu.ru.

Автореферат разослан 4 октября 2007 г.

Ученый секретарь регионального

диссертационного совета

доктор экономических наук, доцентО.В. Воронкова

торговый прибыль запас управление

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Развитие рыночных отношений в XXI в. ставит экономические субъекты в жесткие условия хозяйствования и конкурентной борьбы, что требует от них высококачественного управления всеми процессами и грамотного распоряжения финансовыми и материальными ресурсами. По мере изменения экономических условий все предприятия сталкиваются с необходимостью совершенствования своих экономических структур.

Процессы управления запасами являются важной составной частью системы управления предприятием, поэтому их эффективность характеризуется таким ключевым критерием, как величина затрат, образующихся при управлении запасами. В настоящее время решение задач повышения эффективности управления предприятием невозможно без применения современных вычислительных систем и программных комплексов. Как показывает практика, автоматизация управления предприятием без инноваций в собственно сами методы управления, не дает значительного эффекта. Необходима адаптация, проработка методик и моделей управления, в том числе и управления запасами. Внедрение математических моделей, алгоритмов, предназначенных для решения задачи управления запасами и новых информационных технологий, позволяет автоматизировать процесс получения оптимального решения для многопродуктового ассортимента современного торгового предприятия.

В настоящий момент усиливаются тенденции появления сбытовых сетей различных уровней. В результате поглощения и слияния образуются крупные сетевые структуры предприятий. Меняются характер и масштабы конкуренции, в рыночное соревнование вступают торговые сети. В этих условиях преимущество получает тот представитель рынка, который оперативно реагирует на изменения экономической конъюнктуры и предлагает оптимальный, сбалансированный по ценовым категориям ассортимент. Для поддержания актуального и востребованного ассортимента требуется анализировать запасы как можно большего числа номенклатурных позиций. Возникают задачи тщательного анализа политики закупок, в рамках которых оптимизация планов предприятия без использования методов математического моделирования, основанных на использовании компьютеров и вычислительных кластеров, невозможна. Для типичного торгового предприятия с обширным ассортиментом номенклатурных позиций на этапах краткосрочного, оперативного планирования требуется разработать метод оперативного формирования плана закупок, применение которого минимизирует затраты на хранение запасов.

Состояние и изученность проблемы. Вопросам управления запасами уделяется достаточное внимание в трудах как отечественных, так и зарубежных ученых. Проблемами выбора рационального, теоретически обоснованного уровня запасов исследователи стали интересоваться в конце XIX - начале XX в. В 1888 г. Эджуорт (Edgeworth) впервые математически сформулировал задачу управления запасами (применительно к определению резервных денежных фондов). Аналогичные результаты получил в 1915 г. Харрис (Harris), в немецкой литературе - в 1927 г. Стефаник-Алмейер (Steffanic-Allmayer), в 1929 г. Андлер (Andler) и др. Во всех работах начального периода рассматривается так называемая модель EOQ (Economic Order Quantity) - детерминированная модель наиболее экономичного размера заказа. Независимо от своих предшественников в 1934 г. Уилсоном (Wilson) была выведена группа формул, относящихся к EOQ, которая в англоязычной литературе носит его имя.

Стохастическая модель управления запасами появилась в годы второй мировой войны, но стала широко известна лишь в 1951 г. как «модель продавца газет». В этой модели исследовалось принятие решения в условиях неопределенности.

Быстрое развитие теории управления запасами началось в годы второй мировой войны применительно к организации эффективного снабжения вооруженных сил и сразу после войны - в рамках объединенной группы дисциплин «исследование операций».

Теория управления запасами как научная дисциплина сформировалась к середине 1950-х гг. В нашей стране первыми математическими работами по теории запасов были работы Е.В. Булинской, развивавшие стоимостной подход.

До середины 1960-х годов основную роль при выборе политики регулирования запасов играл стоимостной подход - при фиксированном горизонте планирования для оценки качества функционирования системы рассматриваются средние суммарные издержки. Если горизонт планирования неограничен, то в качестве целевой функции рассматриваются средние издержки в единицу времени при длительном функционировании системы.

С середины 1960-х годов получает развитие надежностный подход в теории запасов, который оказался очень плодотворным в связи с фундаментальными результатами, полученными в работах Гнеденко, Соловьева, Коваленко, Каштанова, Беляева. При надежностном подходе в качестве целевой функции выступают вероятности опустошения и/или переполнения, средний размер дефицита.

В 1970-е годы, в связи с развитием средств вычислительной техники и ростом популярности вычислительных систем, возникла идея использовать их возможности для планирования деятельности предприятия, в том числе для планирования производственных процессов. В это время возрождается интерес к детерминированным моделям теории запасов, при этом исследования перемещаются в область централизованного планирования производственных процессов, запасов сырья и полуфабрикатов. Если раньше речь шла о наиболее рациональном выборе уровня запасов, то теперь доминирует желание иметь их как можно меньше. С середины 70-х прошлого века развиваются концепции MRP (Material Resource Planning, планирование потребности в материалах, планирование производства), и JIT (just-in-time, «точно вовремя»).

Модели управления запасами заложили основы синтеза наук: математической экономики и теории управления, внеся в первую динамические и вероятностные представления, а во вторую - экономические. Управление запасами выступает обычно в роли потребителя результатов таких научных дисциплин, как экономика и экономическая статистика, используя в качестве исходной информации данные о структуре и параметрах критериев оптимальности, а также методики оценки экономической эффективности автоматизации управления запасами, вырабатываемые этими дисциплинами.

В настоящее время теория управления запасами использует достижения такой современной науковедческой дисциплины, как общая теория систем, методологическим аспектом которой является системный подход.

Первоосновы теории управления запасами были заложены в трудах таких зарубежных исследователей, как Ф. Харрис (1915 г.), К. Стефаник-Алмейер (1927 г.), К. Андлер (1929 г.) и Р. Уилсон (1934 г.). С именем последнего связывают формулу для расчета оптимального размера заказа по критерию минимизации совокупных затрат на хранение продукции и повторение заказа, получившую всемирную известность.

Исследованиями в области управления цепью поставок занимались такие ученые как В.И. Сергеев, Д.Дж. Бауэрсокс, Д.Дж. Клосс, Д. Уотерс. Различные аспекты управления материальными запасами рассматриваются в работах Ю.И. Рыжикова, М.И. Ледина, Ю.А. Беляева, Н.Н. Голдобиной, Т.Н. Первозванской, С.Р. Микитьянца, А.П. Вожжова, Е.А. Мельниковой, Н.Д. Фасоляк, С.Н. Колесникова, А.Р. Радионова. Общим вопросам логистики, логистического менеджмента и управления закупками посвящены работы А.М. Зевакова, Б.А. Аникина, Х. Фирона, М. Линдерса, О.Д. Проценко, А.М. Гаджинского, В.А. Козловского, А.А. Колобова, Ю.М. Неруша, В.В. Петрова, О.Г. Туровца, А.П. Тяпухина, В.В. Дыбской. Вопросы эволюции моделей и методов теории логистики, системного анализа получили дальнейшее развитие в трудах В.С. Лукинского, Л.Б. Миротина, Дж. Хедли, Г.И. Феклисова, Б.А. Геронимуса, Б.М. Кудрявцева. Исследования Д.И. Голенко, К.В. Инютиной, Е.А. Хруцкого посвящены планированию, организации и оптимизации в области управления запасами.

Указанными авторами разработан ряд методов и моделей управления запасами, предназначенных для предприятий и ресурсов различного характера. Однако, теория управления запасами нуждается в дополнениях, связанных с вопросами улучшения функционирования крупных торговых предприятий, имеющих сетевую структуру. Для таких торговых предприятий, использующих значительную номенклатуру товара и имеющих большое число поставщиков, необходима конкретизированная модель управления запасами, учитывающая современные аспекты информатизации.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью работы является построение и развитие модели оптимизации затрат в системе управления запасами торгового предприятия в краткосрочной перспективе на базе методов оптимизации, системного анализа, нелинейного и дискретного программирования.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

· Выявлены место, роль и особенности управления запасами крупного торгового предприятия в формировании прибыли;

· разработана математическая модель управления запасами типичного торгового предприятия с учетом функциональных признаков, положенных в основу типизации;

· произведен анализ возможных путей внедрения разработанной математической модели управления запасами;

· произведена апробация разработанной модели управления запасами на конкретном предприятии.

Объектом исследования являются торговые предприятия с большим объемом номенклатуры товаров.

Предметом исследования выступают экономико-математические и инструментальные методы и модели принятия решений в управлении запасами торговых предприятий.

Теоретическая и методологическая основа исследования. Поставленные задачи обуславливают комплексность методологии исследования, основанной на системном подходе к моделированию альтернативных вариантов решений в управлении запасами. Методологической основой работы являются: диалектика как способ познания, методы системного анализа, линейного, нелинейного и дискретного программирования, экономико-математические модели.

В процессе выполнения диссертационного исследования были использованы следующие основные источники информации: фундаментальные и прикладные исследования зарубежных и отечественных ученых в области теории информации, теории принятия решений, теории исследования операций, математической статистики, системного анализа; справочно-информационные и энциклопедические материалы; нормативные документы; материалы научно-практических конференций.

Содержание работы соответствует положениям п. 1.4 и 2.3 паспорта специальности 08.00.13 - «Математические и инструментальные методы экономики»:

1.4."Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений";

2.3."Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях".

Научная новизна исследования. На базе системного анализа, методов математического моделирования и оптимизации, теории принятия решений разработаны теоретико-методические подходы к построению моделей оптимизации затрат в системе управления запасами, на примере предприятий - типичных представителей торговых сетей.

В результате проведенного исследования в диссертационной работе сформулированы и обоснованы следующие научные результаты:

· разработан подход к исследованию взаимосвязей между торговыми предприятиями в условиях развития сбытовых сетей, позволяющий выявить актуальные проблемы в управлении запасами с помощью комплексной оценки логистических процессов, протекающих в микроэкономических системах. Составляющими оценки является характер спроса, объем номенклатурного ассортимента, периодичность контроля уровня остатков и размещения заказов на пополнение запасов, структура сбытовой сети, типы коммерческих предложений и территориальная удаленность поставщиков, условия конкуренции;

· разработана концепция единого информационного пространства взаимодействия торговых предприятий, основой которого является распределенная информационная система. Основные компоненты информационного пространства: единые классификаторы поставщиков, условий доставки, цен, номенклатуры, а также техническая составляющая, которая включает в себя серверы баз данных, терминалы доступа и высокоскоростные каналы связи;

· развиты модели и методы принятия решения в вопросах оперативного планирования закупок, входящих в систему управления многономенклатурными запасами сетевого торгового предприятия:

- разработана математическая модель управления многономенклатурными запасами в условиях случайного спроса на этапах оперативно-календарного планирования, которая учитывает различные условия поставок, закупочные цены, сроки доставки, стоимости хранения, штрафы за предполагаемый дефицит, ограничения на суммы заказа, возможность объединения заказов по поставщикам;

- сформирован метод оптимизации затрат с использованием математической модели управления многономенклатурными запасами, позволяющий в приемлемое время получать оптимальные решения за счет эффективного распараллеливания процесса генерации вариантов на вычислительном кластере;

- предложена новая методика оценки экономической эффективности от использования математической модели оперативно-календарного управления многономенклатурными запасами на торговом предприятии в условиях случайного спроса. В составе этой методики - последовательность этапов имитационного моделирования и вычисления предполагаемого экономического эффекта, пробная эксплуатация, по завершении которой проводится анализ фактических результатов и принимается решение о целесообразности использования разработанной подсистемы планирования закупок.

Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем концептуальные положения и математические модели могут быть использованы для повышения финансовой устойчивости торговых предприятий, способствовать общему регулированию цен в регионах, что имеет большое социальное значение.

Самостоятельное практическое значение имеют:

· разработанный алгоритм решения задачи управления запасами экономико-математической модели на этапах оперативно-календарного планирования с помощью усеченного лексиграфического перебора для нахождения оптимального плана закупок;

· разработанная подсистема планирования закупок в соответствии с математической моделью объекта исследования и реализующая алгоритм решения задачи управления запасами, которая позволяет получать экономически обоснованные краткосрочные планы закупок, принимать математически и экономически обоснованные управленческие решения в приемлемые сроки. Применение подсистемы планирования закупок позволяет оптимизировать управление торговым предприятием, как экономическим объектом.

Основные положения, результаты и выводы диссертационного исследования ориентированы на широкий круг специалистов, занимающихся проблемой управления запасами и принятием решений при формировании плана закупок.

Отдельные теоретические и практические разработки диссертации могут быть использованы при построении систем управления запасами в других областях экономики, а также применяться для обучения студентов экономических специальностей в высших учебных заведениях.

Апробация и внедрение результатов исследования. Исследование выполнено в рамках НИР института «Экономика и управление производствами» Тамбовского государственного технического университета в соответствии с Единым заказ-нарядом на тему «Качество объектов микро-, мезо-, и макроэкономики, бухгалтерского учета, экономического анализа, аудита и финансово-кредитной деятельности».

Отдельные положения диссертации и разработанная подсистема планирования закупок в информационной системе управления запасами использованы на предприятиях ОАО «Тамбовфармация», ООО «Лига-Плюс», что подтверждено соответствующими справками.

Основные теоретические, методологические и практические результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных и Российских научно-практических конференциях и семинарах, в том числе на Международной научно-практической конференции «Современная динамика развития российской экономики», Тамбов, май 2006; 2-й Международной научно-практической конференции «Глобальный научный потенциал», Тамбовский государственный технический университет, 23-24 июня 2006 г.; 3-й Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития», Тамбовский государственный технический университет, 24-25 ноября 2006 г.; Международной научно-практической конференции «Системное формирование российских регионов: инновации и традиции», Тамбов, декабрь 2006.

Материалы диссертационной работы, в том числе математическая модель и алгоритм, использованы в учебном процессе института «Экономика и управление производствами» Тамбовского государственного университета для подготовки экономистов по специальностям: 080502 - «Экономика и управление на предприятии», 080507 - «Менеджмент организации», 080801 - «Прикладная информатика в экономике», что подтверждено соответствующей справкой.

Публикации. По проблемам, рассматриваемым в диссертационном исследовании, автором опубликовано 9 печатных работ общим объемом 8,31 печ. л. (авт. объем - 7,21 печ. л.). Список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений. Основная часть исследования изложена на 162 страницах машинописного текста, в работе 21 таблица и 47 рисунков.

Основное содержание работы

Управление запасами как объект математического моделирования. Сущность управления запасами состоит в периодическом размещении и получении заказов заданного объема. Все существующие модели управления запасами условно можно разделить на одноэтапные и многоэтапные модели. Одноэтапные модели управления запасами могут применяться в основном для торговых предприятий, функционирующих сезонно, когда закупка товара у конкретного поставщика с его индивидуальными условиями поставки осуществляется один единственный раз за сезон. Другая закупка осуществляется у другого поставщика с другими условиями поставки. Похожая ситуация может иметь место при единичных закупках «модных» товаров, имеющих повышенную скорость устаревания. Противоположная ситуация, когда в каждом периоде закупки фигурирует один и тот же товар, но с разными условиями покупки, описывается многоэтапными моделями управления запасами.

В многоэтапных моделях управления запасами решение о размещении очередного заказа принимается на каждом этапе. Для большинства крупных торговых предприятий наиболее подходящей является многоэтапная модель.

С развитием экономических отношений имеет место тенденция к созданию сбытовых сетей различных уровней. Для типичного торгового предприятия, чей ассортимент составляет несколько тысяч номенклатурных позиций, требуется разработать метод, позволяющий оперативно формировать адаптивный план закупок, минимизирующий затраты на этапах краткосрочного, оперативного планирования.

В работе рассматривается проблема управления запасами применительно к торговому предприятию как типичному представителю сбытовой сети. Для такого предприятия характерны следующие основные моменты: имеется централизованный склад с несколькими розничными сбытовыми точками; наличие большого ассортимента (сотни, тысячи позиций); для каждого товара существует множество поставщиков, имеющих различные условия поставки (стоимость и срок доставки); достаточно высокая оборачиваемость товара (каждый день (неделю) продается и закупается большой объем товарных позиций).

Типичная структура торговой сети представлена на рис. 1.



Рис. 1. Типичная двухуровневая структура торговой сети

Для предприятий такого типа требуется найти пути сокращения затрат в системе управления запасами. Решение задачи управления запасами позволяет ответить на следующие основные вопросы: 1) что заказывать и сколько? 2) когда заказывать? 3) у какого поставщика размещать заказ?

Первые два вопроса - классические для теории управления запасами. В современных условиях, когда на рынке действует жесткая конкуренция между его участниками и количество различных предложений весьма велико, к этим двум вопросам добавляется «у какого поставщика размещать заказ?». Отличием представленного в работе метода решения подобного рода задач от классических методов является объединение многономенклатурной задачи управления запасами и задачи выбора поставщика для каждой товарной позиции в единую задачу.

В целях сокращения затрат в системе управления запасами, требуется на определенный период найти план закупок, который минимизирует эти затраты. Полученный план закупок будет содержать ответы на основные вопросы управления запасами.

В работе сделан обзор существующих математических моделей управления запасами. Представлен анализ существующих моделей и методов решения задачи управления запасами применительно к розничным сбытовым сетям. Указаны предпосылки и современные тенденции появления, функционирования и развития розничных сетей, типичными представителями которых являются аптечные сети и сети продовольственных магазинов. Рассмотрен процесс управление запасами с позиций математического моделирования. На основании проведенного критического анализа сформулированы выводы по текущему состоянию проблемы управления запасами торговых сетей, определены основные цели и задачи исследования.

Моделирование процессов управления многономенклатурными запасами со стохастическим характером спроса

Состав затрат в системе управления запасами имеет структуру, показанную на рис. 2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Состав функции затрат

Затраты, вычисляемые по схеме на рис. 2 представляют собой сложную функцию, первичным аргументом которой является объем запаса. Все стоимости, показанные на рис. 2, должны быть выражены, в свою очередь, как функции искомого объема заказа и интервала времени между заказами.

Введем обозначения. Пусть - число равных этапов, на которое разбивается период планирования; - число поставщиков; - число наименований товаров; - стоимость закупки -го товара у -го поставщика; - цена реализации -го товара; - стоимость доставки у -го поставщика (если стоимость размещения заказа становится соизмеримой со стоимостью самого заказа, то не учитывать эту стоимость в затратах на пополнение запасов нельзя); - объем заказа -го товара за -тый этап времени; - стоимость хранения -го товара за один этап времени; - штраф за дефицит единицы -го товара; - остаток -го товара на начало -го этапа времени; - спрос на -тый товар в течение -го этапа времени; - функция плотности распределения вероятностей спроса на -тый товар; - остаток -го товара на начало периода; - ожидаемый приход -го товара за -тый этап времени; - оптимальный объем заказа -го товара у -го поставщика; - план закупок ( задает номер поставщика, у которого размещается заказ объемом -го товара за -тый этап времени; если , то заказ не размещается), - коэффициент дисконтирования; - функции определения знака.

Значения вычисляются с помощью критического соотношения

.(1)

Пример графического способа нахождения величины для случая стохастического дискретного спроса представлен на рис.3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Графическое решение задачи управления запасами с дискретным стохастическим спросом

Величины вычисляются на -м этапе времени

,(2)

где - ожидаемый приход -го товара за -тый этап времени.

Ожидаемые затраты за -тый этап времени, состоящие из затрат на пополнение запасов, затрат на хранение и штрафа за возможный дефицит, вычисляются по формуле

(3)

Значение в скобках

представляет собой затраты на пополнение запасов;

величина - стоимость товара ( - заказываемый объем -го товара за -ый этап времени, - цена -го товара у -го поставщика);

- стоимость доставки (для каждого поставщика учитываются затраты только в том случае, если у него был сделан заказ по крайней мере одного товара). Величина определяет факт размещения хотя бы одного заказа у поставщика. Если , то у -го поставщика на -том этап времени заказ не размещается. Выражение означает следующее: найти сумму значений , изменяется от 1 до , для -го поставщика такого, что (т.е. определить, был ли сделан хотя бы один заказ товара у выбранного поставщика).

Функция прибыли имеет вид

(4)

где - прибыль, ожидаемая к получению на следующем этапе в случае превышения спроса над объемом запасов (предполагается, что задолженный спрос полностью удовлетворяется на следующем этапе).

Задача максимизации прибыли в системе управления запасами за выбранный период имеет вид

,

, , ,(5)

где - предполагаемый уровень запасов, который зависит от спроса на товар и заказов на пополнение запасов; - функция ожидаемых затрат за k_й этап; - предельные затраты на -том этапе. В задаче (5) - аргумент, приносящий максимум функции z, при этом ОДЗ (область допустимых значений) для аргумента (матрицы размерности Ч) такова, что каждый из элементов матрицы может находиться в пределах от 0 до ; - множество, задающее дополнительное ограничение (см. рис. 4).



Рис. 4. Взаимосвязь множеств, задающих ограничения

Как видно из рис. 4, множество является подмножеством . Это подмножество связано с ограничениями, которые накладываются условиями поставки конкретного поставщика.

Информационная сущность задачи состоит в преобразовании входной информации, включающей в себя историю спроса и условия поставок товаров различными поставщиками, в оптимальный оперативный план закупок товара с учетом фактического и прогнозируемого спроса. Традиционно поставленную задачу управления запасами решают следующими способами:

1) Для каждой товарной позиции из выбранной категории при достижении определенного минимального порогового уровня выставляется заказ заранее найденного объема, зачастую без учета условий поставок конкретного поставщика. В результате размещается заказ некоторого среднего объема, который может быть далеко не самым лучшим.

2) Для каждого товара из выбранной категории решается отдельная задача управления запасами. Эта задача решается одним из классических методов для всех поставщиков, предлагающих указанный товар. Далее выбирается наиболее экономичный вариант. В результате при объединении решаемых задач совокупная задача может не иметь решения из-за ограниченности суммы размещения заказов на конкретном этапе.

Решение задачи управления запасами (5) позволяет избавиться от недостатков, свойственных традиционным методикам.

Субъекты рынка постоянно участвуют в процессе принятия тех или иных решений, и от обоснованности этих решений напрямую зависит экономическая выгода сторон. Принятие управленческих решений происходит либо в условиях определенности, либо неопределенности. Задача принятия решения в условиях неопределенности всегда сложнее, чем в условиях определенности, а результаты ее решения сопровождаются риском неоправданных ожиданий.

Решение задачи (5) уменьшает неопределенность в принятии решений о торгово-закупочных мероприятиях. Снижение уровня неопределенности может быть более значительным, если математическая модель снабжена избытком входной информации. В данных рассуждениях становится очевидным преимущество комбинированных моделей типа (1)-(5) перед традиционной логистикой, где наблюдается избыток лингвистической информации, не участвующей в точном расчете параметров системы управления запасами.

Практическая реализация модели управления многономенклатурными запасами со стохастическим характером спроса на базе информационных технологий.

Вполне очевидно, что задачу (5) невозможно решить аналитически. На интуитивном уровне поиск решения задачи нелинейного целочисленного программирования (5) подразумевает полный перебор всех поставщиков для каждого товара на каждом из этапов времени планирования. Дерево решений показано на рис. 5.

Область допустимых значений в (5) определяется не только условием . В ОДЗ входит множество , формируемое двумя дополнительными ограничениями.

Первое ограничение описывает случай, когда -тый поставщик не занимается поставками -го товара:

.(6)

Второе ограничение связано с ситуацией, когда заказ не размещается, если предыдущий заказ находится в стадии выполнения

,(7)

где - время, оставшееся до завершения выполнения заказа, размещенного ранее. Это время принимается кратным числу этапов времени . Оставшееся время на этапе определяется по формуле

(8)

где - срок (в количестве этапов) доставки заказа -го товара -тым поставщиком за -тый этап. Величина определяется рекуррентно. Значения связаны как с предыдущими , так и с текущими значениями .



Рис. 5. Дерево решений задачи (5)

Обход всех вершин дерева решений является полным лексиграфическим перебором. Количество комбинаций представляет собой величину

.(9)

Учет соотношений (7) и (8) позволяет уменьшить число на порядки, однако для крупных торговых предприятий при отыскании решения (5) целесообразно использовать вычислительные кластеры в режиме удаленного подключения с оплатой машинного времени по договору.

Укрупненная блок-схема алгоритма обхода дерева решений представлена на рис. 6. Разработан программный комплекс Invent, в котором алгоритм реализован на языке программирования С++. Комплекс может быть интегрирован в любую существующую информационную систему предприятия.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6. Блок-схема алгоритма поиска решения задачи (5)

Для достижения максимальной вычислительной эффективности алгоритм решения задачи (5) должен удовлетворять особым условиям исполнения на вычислительном кластере. Произведена кластерная адаптация алгоритма генерации планов закупок. Это позволило значительно сократить время формирования оптимального плана закупок. Блок-схема алгоритма параллельных вычислений представлена на рис. 7. Формирование очередей разложено на несколько процессов. В начальный момент времени все доступные задаче процессы - свободные. Выбирается первый свободный процесс, который будет формировать следующий вариант плана.

Если в следующий момент времени очередь планов пуста, то выбирается новый свободный процесс для формирования следующего варианта плана. Как только вычислительный процесс заканчивает формирование плана, он помещает сформированный план закупок в очередь планов и становится свободным процессом.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Блок-схема параллельных вычислений при формировании оптимального плана закупок

На рис. 8 приведено взаимодействие параллельных процессов. Сущность распределения вычислений заключается в создании двух очередей:

1) сформированных планов закупок;

2) вычисленных стоимостей соответствующих планов закупок.

Если очередь планов не пуста, осуществляется проверка пустоты очереди стоимостей планов. Если очередь стоимостей пуста, то для нового свободного процесса назначается задача вычисления стоимости первого плана, полученного из очереди планов. Полученный план удаляется из очереди планов. Если очередь стоимостей не пуста, то происходит поиск наилучшего варианта плана закупок из локально сохраненного варианта и оставшейся очереди стоимостей. Как только вариант проанализирован, он удаляется из очереди стоимостей.

Рис. 8. Диаграмма взаимодействия параллельных процессов

Если свободных процессов нет, то происходит ожидание процесса, который завершится ранее всех других. В зависимости от типа ранее назначенной задачи освободившемуся процессу назначается соответствующая новая задача.

При внедрении подсистемы планирования закупок на предприятии возникают проблемы кодировки. Самой существенной из них является различие кодов одного и того же товара у разных поставщиков. Для функционирования подсистемы планирования закупок необходимо наличие единого информационного пространства (ЕИП) взаимодействия поставщиков и торговых предприятий.

Центральное место в ЕИП занимает создание единых классификаторов, используемых как торговым предприятием, так и поставщиками. В укрупненном виде в ЕИП входят два основных классификатора:

· классификатор товаров, в котором указывается уникальный код товара, его наименование и упаковка;

· классификатор поставщиков, содержащий уникальный код поставщика, его наименование и условия доставки.

Концепция создания ЕИП представлена на рис. 9.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 9. Концепция ЕИП

В приведенной на рис. 9 схеме представлено информационное содержание операций размещения заказа на пополнение запасов и выполненного заказа. Заказ на пополнение запасов состоит из указания товара, поставщика, у которого размещается заказ, и заказываемого количества. Товар представлен кодом КТ, полученным на основании классификатора товаров. Аналогично поставщик представлен кодом КП, полученным из классификатора поставщиков. Содержание операции выполненного заказа соответствует содержанию операции размещения заказа, за единственным исключением - информация о заказе на пополнение запасов поступает от торгового предприятия к поставщикам, а информация по выполненным заказам - от поставщиков к торговому предприятию.

В табл. 1 представлены обобщенные результаты по классификации товаров, характерные для различных вариантов функционирования торговых предприятий.

Функциональная диаграмма разработанной подсистемы планирования закупок представлена в виде IDEF0-диаграммы на рис. 10, диаграмма потоков данных (DFD) - на рис. 11 и рис. 12. Подсистема планирования закупок состоит из трех модулей:

· формирование рабочего списка товаров (анализ ABC/XYZ) и среднего уровня продаж;

· вычисление оптимального объема заказа;

· формирование плана закупок.

Таблица 1. Особенности классификации товаров

Варианты функционирования	Преимущества	Недостатки
Полное отсутствие электронного документооборота между торговым предприятием и поставщиком	Отсутствие проблем по согласованию классификаторов	Большой объем ручных операций: 1) составление заказа и отправка заказа; 2) получение и обработка заказа поставщиком; 3) ввод заказа в базу данных поставщика 4) ввод прихода в базу данных торгового предприятия
Наличие электронного заказа для поставщиков	1) Поставщик автоматически загружает в свою базу данных заказ. 2) Возрастает оперативность обработки заказов.	1) Каждый поставщик предоставляет свое программное обеспечение для формирования заказа. 2) Приход в базу данных заносится вручную
Наличие ЕИП	1) Единая программа заказа. 2) Поставщик автоматически загружает в свою базу данных заказ. 3) Торговое предприятие автоматически загружает в свою базу данных выполненный заказ. 4) Уменьшается время от размещения заказа до окончания его выполнения.	1) Необходимость синхронизации изменений у торгового предприятия и поставщиков с классификаторами. 2) Относительно высокая стоимость осуществления оперативной синхронизации.

Для реализации предлагаемого метода оптимизации затрат разработано и внедрено (ОАО «Тамбовфармация», ООО «Лига-Плюс») соответствующее программное обеспечение - модуль планирования закупок. На рис. 11 и рис. 12 представлены диаграммы, поясняющие особенности функционирования системы управления запасами.

Для торгового предприятия экономическая эффективность является результатом торговой деятельности, выражаемым в виде разности итогов хозяйственной деятельности и суммарных затрат на ресурсы за период времени (квартал, год). Оценка экономической эффективности проекта является ключевым моментом принятия решения о целесообразности инвестирования в него средств.

Рис. 10. Функциональная диаграмма подсистемы планирования закупок в нотации IDEF0

Рис. 11. Верхний уровень DFD-диаграммы внедренной системы управления запасами

Рис. 12. Первый уровень декомпозиции DFD-диаграммы внедренной системы управления запасами

Основной управляющий контур информационной системы учета запасов состоит включает в себя «Отдел закупок» (ОЗ) и «Систему управления запасами» (СУЗ) (рис. 11):

1. ОЗ инициирует процесс формирования плана закупок (ПЗ);

2. СУЗ формирует ПЗ в соответствии с ожидаемым приходом товаров;

3. При необходимости ОЗ корректирует ПЗ;

4. СУЗ пересчитывает ожидаемый приход товаров в зависимости от фактического выполнения сформированного ПЗ.

Практическая реализация разработанного метода оптимизации затрат в системе управления запасами на предприятии ОАО «Тамбовфармация» проходила поэтапно:

1. Имитационное сравнение результатов управления запасами с применением разработанного метода оптимизации затрат и без его участия. Принятие решения о пробной эксплуатации.

2. Пробная эксплуатация подсистемы планирования закупок и анализ полученных результатов.

3. Интеграция подсистемы планирования закупок в информационную систему предприятия.

На первом этапе был изучен существующий процесс управления запасами. Он состоит в следующем:

1) проводится визуальный анализ содержимого базы данных товаров на складе: если остаток на карте товара субъективно представляется менеджеру закупок малой величиной, принимается решение о пополнении соответствующих запасов в объеме, согласованном с ходом реализации за месячный период.

2) менеджер закупок выбирает поставщиков для тех товаров, которые нуждаются в пополнении; для каждого поставщика определены группы заказываемых товаров, которые, как правило, не меняются.

В предлагаемой подсистеме планирования закупок производится следующее:

1) ABC-анализ;

2) по результатам ABC-анализа вычисляется норма запаса и предполагаемый средний расход по каждой номенклатуре товара с возможной коррекцией результатов расчета на уровне менеджера закупок;

3) для случая торгов строится график отгрузки товаров, в котором по согласованию с клиентами определяется очередность отгрузки товаров;

4) если при прогнозировании спроса путем соотнесения предполагаемой реализации (с учетом торгов) и ожидаемого прихода товаров уровень запасов будет недостаточным, то заблаговременно размещается новый заказ;

5) поставщик и объем заказа подбираются с учетом графика отгрузки товаров и планируемым расходом таким образом, чтобы максимизировать уровень предполагаемой прибыли;

6) при необходимости план закупок корректируется экспертом.

Случай, когда процесс размещения заказов осуществляется в «ручном» варианте, является весьма трудоемким: менеджер ежедневно просматривает несколько тысяч позиций товара и на основании истории реализаций размещает заказ поставщикам. Во втором случае, когда используется подсистема планирования закупок, весь процесс определения объема заказа и конкретного поставщика полностью автоматизирован, менеджер корректирует составленный план в случае необходимости.

Было проведено имитационное сравнение предполагаемого функционирования подсистемы планирования закупок с существующим «ручным» размещением заказов за период в 1 месяц, для 3-х поставщиков. Рост прибыли составил 3.4% по группе товаров, выбранной с использованием методики ABC-анализа. На основе результатов имитационного сравнения, было принято решение о пробной эксплуатации подсистемы планирования закупок, составлен список основных поставщиков и создан единый классификатор товаров.

Этап пробной эксплуатации завершился расчетом экономического эффекта, полученного в виде сокращения затрат на 2.8% при стабильном уровне продаж. Понижение реального эффекта по сравнению с предыдущим (виртуальным) этапом можно объяснить отличиями реалий от математической модели, а именно:

1) реальные задержки в доставке товара отличались от ожидаемых задержек;

2) выполнение размещенных заказов порой было частичным;

3) увеличение размерности задачи ведет к уменьшению прироста экономического эффекта.

На третьем этапе был произведен анализ предстоящих финансовых вложений в программную реализацию подсистемы планирования закупок. Под финансовыми вложениями подразумевается:

1) приобретение права использования разработанного программного продукта;

2) доработка программного продукта под конкретику предприятия;

3) плата за использование машинного времени при вычислениях на удаленном вычислительном кластере;

4) плата за сопровождение программного обеспечения;

5) создание и поддержка ЕИП;

6) стоимость рисков.

Первые два пункта, относящиеся к разовым затратам, были оценены в 300 тыс. руб. Затраты по пунктам 3-5, относящиеся к ежемесячным - 40 тыс. руб. в мес. Затраты за год составят тыс. руб. При среднемесячном обороте в 30 млн. руб., сокращение затрат за месяц превысит годовые затраты на поддержку программной реализации подсистемы планирования закупок. При превалировании экономического эффекта над затратами применение предлагаемого здесь метода оптимизации затрат в системе управления запасами торгового предприятия имеет смысл.

На рис. 14 представлена сравнительная диаграмма затрат за 3 месяца работы ОАО «Тамбовфармация» до внедрения подсистемы планирования закупок (незаштрихованные столбцы) и затрат во время пробной эксплуатации названной подсистемы (заштрихованные столбцы). По оси абсцисс отложены недельные этапы, по оси ординат - затраты.

Приведенный случай внедрения подсистемы планирования закупок подтверждает тот факт, что тенденция сокращения затрат реально прослеживается, однако достижение расчетного значения процента сокращения затрат не представляется возможным по следующим основным причинам:

1)используемый на практике способ выбора поставщиков является эвристическим, а не случайным методом;

2)в некоторой степени спросом можно управлять (реклама, специальные маркетинговые акции и т.п.);

Рис. 15. Сравнительная диаграмма уровней затрат

Для типовой аптечной сети г. Тамбова с ежемесячным оборотом порядка 30 млн. руб. сокращение затрат на 2,8% позволяет сэкономить до 1 млн. руб. в месяц, что является весьма существенным фактором для увеличения устойчивости предприятия в условиях жесткой конкуренции. Разработанный метод планирования закупок позволяет не только сократить затраты по управлению запасами, но и повысить оперативность принятия решений, что в современную эру информатизации имеет важное значение в вопросах увеличения прибыльности и экономической устойчивости в условиях неопределенности рынка. Результатом работы стало повышение эффективности функционирования крупного предприятия торговой сети на основе совершенствования процесса управления запасами с использованием методов математического моделирования формирования запасов на этапах краткосрочного, оперативного планирования.

Применение подсистемы планирования закупок позволило:

1) уменьшить затраты в системы управления запасами;

2) увеличить оборачиваемость запасов;

3) сократить число этапов принятия решения и увеличить оперативность процесса принятия решений;

4) повысить качество принимаемых решений;

5) увеличить конкурентоспособность предприятия.

Основные положения диссертационной работы нашли отражения в следующих публикациях, рекомендованных ВАК РФ

1.Кузнецов Д.Н. Оптимизация управления запасами на этапах оперативно-календарного планирования в торговой сети / Д.Н. Кузнецов // Вестник Тамбовского университета. Серия: Гуманитарные науки. Тамбов: ТГУ им. Державина, 2007. - №10 (54). С. 203-209. (0,8 печ. л.)

Некоторые вопросы диссертационного исследования нашли отражение в других публикациях:

1.Кузнецов Д.Н. Современное состояние и перспективы развития процессов управления торговым предприятием: монография / Д.Н. Кузнецов, С.С. Толстых. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. (5,25 печ. л., авт. объем 4 печ. л.)

2.Кузнецов Д.Н. Стохастическая модель многоэтапного управления многопродуктовыми запасами / Д.Н. Кузнецов, С.С. Толстых // Управление общественными и экономическими системами [Электронный журнал]. Орел: ОрелГТУ, 2007. - №1. http://www.bali.ostu.ru/umc/arhiv/2007/1/Kuznetsov_Tolstih.pdf (0,5 печ. л., авт. 0,4 печ. л.)

3.Кузнецов Д.Н. Создание единого информационного пространства между торговыми предприятиями как необходимое условие повышения оперативности принятия решения и сокращения издержек в задачах управления запасами / Д.Н. Кузнецов // Управление и общество: материалы II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Управление и общество» (филиал ГОУ ВПО «Орловская академия государственной службы» в г. Тамбове, 16 мая 2007 г.) Тамбов, 2007. С. 138-143. (0,4 печ. л.)

4.Кузнецов Д.Н. Многоэтапная стохастическая модель управления многопродуктовыми запасами / Д.Н. Кузнецов // Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции «Системное формирование российских регионов: инновации и традиции», Тамбов, декабрь 2006. С. 63-70. (0,6 печ. л.)

5.Кузнецов Д.Н. К вопросу постановки задачи оперативного управления многономенклатурными запасами в условиях развития информационных технологий / Д.Н. Кузнецов // Сборник научных статей по материалам 3-ей Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития», Тамбовский государственный технический университет, 24-25 ноября 2006 г. - С. 106-108. (0,12 печ. л.)

6.Кузнецов Д.Н. Информационные технологии в управлении запасами многоменклатурного торгового предприятия / Д.Н. Кузнецов // Сборник научных статей по материалам 2-ой Международная научно-практическая конференция «Глобальный научный потенциал», Тамбовский государственный технический университет, 23-24 июня 2006 г. - С. 176-178. (0,12 печ. л.)

7.Кузнецов Д.Н. Оперативное управление запасами торгового предприятия в условиях риска (многопродуктовая модель) / Д.Н. Кузнецов // Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции «Современная динамика развития российской экономики», Тамбов, май 2006. - С. 94-95. (0,12 печ. л.)

8.Кузнецов Д.Н. Выделение потребительских корзин на основании истории продаж для прогнозирования спроса в задачах формирования оптимального ассортимента / Д.Н. Кузнецов // Региональный вестник молодых ученых: Сборник статей молодых ученых и аспирантов. №6. М., 2005. - С. 52-54. (0,4 печ. л.)

Подписано к печати 21.09.2007

Формат 60 84/16. Объем 1,5 усл. печ. л.

Тираж 100 экз. Заказ № 584

Издательско-полиграфический центр ТГТУ

392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Размещено на Allbest.ru

...