Математическое моделирование структур производств пищевых продуктов

В последнее время, с выходом в нашем государстве национальных проектов, а именно «Национальный проект «Развитие АПК», идет большая работа по пересмотру старых подходов и поиску новых методов повышения эффективности деятельности предприятий во всех отраслях АПК. Основными задачами, стоящими перед Министерством сельского хозяйства, являются экономия ресурсов, обеспечение высокой эффективности деятельности предприятий, снижение затрат при производстве, а также поддержка развития сельского хозяйства путем дотационных вливаний. Особенно остро эта проблема проявляется в молочном секторе АПК РФ.

В современных условиях в связи с необходимостью быстрой адаптации предприятий к динамике рыночной конъюнктуры и изменениям финансового состояния в стране весьма актуальным и перспективным является внедрение математических методов моделирования в практику решения задач планирования эффективности деятельности предприятий, и их компьютеризация. Повышение эффективности деятельности предприятия не обязательно должно быть связано с улучшением технических (производственных) процессов, значительный вклад в эффективность производства вносят правильная система денежных потоков на предприятии, справедливая заработная плата и система воспроизводства основных оборотных средств.

Традиционный путь решения подобных задач, основанный на проведении натурных экспериментов, приводит к значительным временным и материальным затратам. Одним из основных путей решения проблемы является применение методов математического моделирования, позволяющих заменять реальные объекты математическими моделями, адекватно отражающими наиболее важные закономерности исследуемых явлений.

Современное производство представляет собой сложную динамическую систему, характеризующуюся многочисленными параметрами. Поэтому при моделировании и анализе функционирования таких систем, в настоящее время, применяются методы математического программирования.

Методами решения и анализа задач моделирования эффективности деятельности предприятий и близкими проблемами занимались многие отечественные специалисты: Ю. А. Ивашкин, В. Ф. Жданов, И. Н. Дорохов, H.H. Липатов, А. Б. Лисицын, A.B. Бородин, Е. С. Вентцель, И. С. Иваненко, В. В. Родионов, К. В. Ершов и многие другие. Среди зарубежных авторов можно назвать следующих: Р. В. Конвей, В. Л. Максвелл, Л. В. Миллер, Н. Ашфорд, Х.П. М. Стентон, Ф. Хейт и других.

Несмотря на усилия ряда исследователей, специалистов в области моделирования эффективности деятельности предприятий еще остается много нерешенных вопросов: математическое моделирование формирования эффективной системы денежных потоков на предприятии, определение достойной заработной платы и моделирование структуры системы воспроизводства основных оборотных средств. Решению этих проблем и посвящена данная диссертационная работа.

Цель диссертационной работы заключалась в разработке математической модели и программного обеспечения для исследования структур производств пищевых продуктов молочного сектора АПК РФ, формирования эффективной системы материальных потоков на предприятии и организации системы воспроизводства основных оборотных средств.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. разработка модели и алгоритма взаимодействия подсистем молочной отрасли АПК РФ;

2. анализ существующих методов математического моделирования, подходящих для исследования структур производств пищевых продуктов с точки зрения вида модели и её ограничений;

3. разработка оптимальных вариантов организации деятельности предприятий молочной отрасли РФ;

4. разработка программного комплекса для реализации модели системы воспроизводства основных оборотных средств;

5. разработка методов и алгоритмов формирования дотационной системы стимулирования молочного сектора АПК РФ.

Методы исследования. Для решения поставленных задач и достижения намеченной цели использованы методы математического моделирования, системного анализа (метод мозгового штурма), математического программирования, объектно-ориентированного программирования и прикладные программно-аппаратные комплексы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод математического моделирования эффективности производства предприятий молочного сектора АПК РФ;

2. Структура математической модели взаимодействия предприятий молочной отрасли АПК РФ с использованием аппарата ТАУ для анализа и прогнозирования состояния системы и принятия оптимальных решений;

3. Алгоритмы и диалоговые процедуры модели системы воспроизводства основных оборотных средств предприятий молочного сектора АПК РФ;

4. Методы и алгоритмы формирования дотационной системы стимулирования молочного сектора АПК РФ.

Научная новизна.

1. Для предприятий молочной отрасли АПК РФ впервые разработан и представлен метод структурного моделирования эффективности взаимодействия с использованием аппарата ТАУ;

2. Разработаны математические модели и алгоритмы по анализу и прогнозированию состояния предприятий в текущих условия;

3. Разработаны алгоритмы и их программная реализация для оценки эффективности взаимодействия предприятий молочной отрасли АПК РФ в рамках созданной математической модели;

4. Разработана программная реализация математической модели системы воспроизводства основных оборотных средств предприятий отрасли с возможностью прогнозирования.

Практическая ценность и реализация результатов.

1. Разработана модель, которая позволяет оценить эффективность взаимодействия предприятий АПК РФ для принятия управленческих решений.

2. Разработано программное обеспечение для математического моделирования эффективности взаимодействия предприятий молочной отрасли АПК РФ, позволяющее осуществлять анализ и прогноз принятия оптимальных решений.

3. Разработан пользовательский интерфейс, обеспечивающий диалоговое моделирование в режиме численного эксперимента для систем с различными параметрами и вариантами стратегий развития.

4. Разработана модель системы расширенного воспроизводства предприятий, позволяющая моделировать оптимальное распределение потоков денежных средств по фондам предприятия.

5. Разработана и обоснована методика выработки рекомендации для поддержки принятия решений при государственном финансировании (дотации) для предприятий молочного сектора АПК РФ.

Результаты использованы в ООО «Нуклон» и в учебном процессе в дисциплинах САПР Московского Государственного Университета Прикладной Биотехнологии.

Апробация научных результатов.

Основные результаты диссертационной работы на различных этапах её выполнения докладывались и обсуждались на:

1. Международном форуме Министерства Сельского Хозяйства РФ «Мясная промышленность. Куриный король/VIV Russia — 2007».

2. VII Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» 2008.

3. Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2007.

4. Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2008.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работы в статьях и материалах международных конференций, 2 из них в журналах из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации

.

Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы, содержащего 124 наименования, и 5 приложений. Основной текст занимает 118 страниц машинописного текста, содержит 25 рисунков и 6 таблиц. Приложение состоит из 37 страниц.

3.5. Выводы.

В результате проведенной работы по созданию программной реализации были получены следующие результаты:

1. Разработано программное обеспечение математической модели взаимодействия объектов молочной отрасли РФ на предмет повышения эффективности производства молочной продукции для анализа и прогнозирования состояния системы, принятия экспертных оптимальных решений в условиях неопределенности и риска.

2. Разработаны модули анализа и прогнозирования модели эффективного взаимодействия объектов моделирования.

3. Разработан пользовательский интерфейс, обеспечивающий диалоговый режим моделирования для проведения экспериментов с различными параметрами системы и стратегиями развития.

4. Разработана система расширенного воспроизводства предприятий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Проведен обзор и анализ существующих математических методов моделирования эффективности деятельности предприятий, который показал актуальность разработки математических методов исследуемой области.

2. Проанализирована эффективность взаимодействия предприятий в молочной отрасли АПК РФ.

3. Разработаны алгоритмы, математическая модель и пользовательский интерфейс эффективности взаимодействия предприятий молочного сектора АПК РФ на основе производственных функций Кобба-Дугласа.

4. Разработаны структура, математическая модель, алгоритмы и пользовательский интерфейс расширенного воспроизводства предприятия, позволяющая оптимизировать производство молочной продукции.

5. Разработаны рекомендации по принятию управленческих решений при оценки взаимодействия основных систем молочной отрасли АПК РФ.