Управление затратами автотранспортного предприятия на основе оптимизации экономических моделей

Актуальность темы

Проблема разработки и использования новых подходов к эффективному управлению затратами на предприятии является важным направлением повышения эффективности его деятельности, а также одной из основных тем, обсуждаемых в отечественной и зарубежной литературе. Исследования в этой области сконцентрированы в основном на учетном аспекте. Он имеет важное значение, поскольку обеспечивает функцию контроля затрат. Однако эта функция не является единственной. Не меньшее значение имеет реализация функций планирования, координации, организации, мотивации. Управление затратами требует создания и функционирования проблемно-ориентированной системы учета, анализа, планирования и контроля затрат.

В соответствии с реальными и потенциальными потребностями хозяйствующих субъектов, действующих в разных условиях и отраслях экономики, целесообразна разработка новых нетрадиционных систем управления затратами с использованием современных информационных технологий. Решение задач такого рода требует серьезного методического обеспечения, разработки моделей и методов оптимизации затрат и создание на этой основе систем поддержки принятия решений. Ряд таких моделей и методов рассматривается в данной работе. В их основе лежит механизм комплексного решения задач повышения качественных характеристик использования информации в системе управления затратами с учетом отраслевых особенностей, ориентированный на повышение эффективности управления. Неразработанность отдельных аспектов данной проблемы обусловливает актуальность выбранной темы.

Основные исследования, получившие отражение в диссертации, выполнялись в рамках научного направления «Вычислительная математика» Липецкого государственного технического университета и гранта РФФИ 07−796 403.

Цель и постановка задач исследования. Целью диссертационной работы является разработка комплекса моделей и методов управления затратами автотранспортного предприятия, ориентированных на решение важных прикладных задач анализа, моделирования, оптимизации, механизмов принятия управленческих решений.

В соответствии с указанной целью в диссертации были поставлены следующие задачи:

— охарактеризовать современное состояние и проблемы управления затратами автотранспортных предприятий с точки зрения системного подхода и разработать проблемно-ориентированную систему управления затратами, свойства которой обусловлены методологическими принципами и специфическими особенностями автомобильного транспорта;

— разработать механизм управления затратами автотранспортных организаций, основанный на использовании единой информационной базы и экономических моделей;

— совершенствовать методы получения и обработки информации для оперативного управления затратами автотранспортного предприятия на основе финансовых моделей;

— разработать алгоритм решения транспортной задачи с учетом многовариантности исходных данных о затратах.

Предмет и объект исследования. Предметом диссертационного' исследования являются проблемы управления затратами автотранспортных предприятий, связанные с формированием информации о затратах в единой системе управления и использованием экономических моделей для решения комплексных задач оценки, анализа, планирования и контроля затрат.

Объектом исследования были выбраны пассажирские автотранспортные предприятия г. Липецка: МУП «Липецкое пассажирское автотранспортное предприятие» и ООО «Автоколонна № 1414».

Методы исследования. В работе использованы положения системного анализа, теории принятия решений, методы исследования операций, математического и финансового моделирования.

Научная новизна проведенного исследования. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Схема управления затратами в соответствии с технологическими особенностями автомобильного транспорта и современными социально-экономическими условиями хозяйствования, отличающаяся взаимосвязью функций и задач с технологическими и временными этапами управления, подбором для решения каждой задачи определенных инструментов, которые, в свою очередь, соотнесены с объектами управления.

2. Механизм учетно-аналитического обеспечения управления затратами, включающий взаимосвязь исходной информации, моделей обработки информации, и полученных результатов, отличающийся возможностью моделирования затрат и способностью адаптироваться к реальным процессам функционирования автотранспортных организаций.

3. Методика оперативного управления затратами с использованием финансовой модели, позволяющая осуществить контроль и анализ затрат, получать оперативную информацию по центрам ответственности, прогнозировать поведение и будущее состояние системы, реализовать подход к оценке затрат автотранспортных предприятий с применением нечетких величин.

4. Алгоритм поиска начального опорного плана нечеткой трипланарной транспортной задачи на основе процедур псевдообращения матрицы коэффициентов перед неизвестными в системе ограничений.

5. Алгоритм поиска оптимального решения трипланарной транспортной задачи, отличающийся учетом нечетких величин затрат на перевозку пассажиров.

Достоверность научных результатов. Научные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, содержащиеся в диссертации, обоснованы и подтверждены в результате внедрения в практику управления.

Практическая значимость заключается в целесообразности использования представленных в работе положений по созданию проблемноориентированной системы управления затратами автотранспортных организаций, внедрение которой будет способствовать совершенствованию методов получения и обработки информации для принятия управленческих решений, моделированию затрат в процессе подготовки управленческих решений, повышению оперативности информации в решении задач управления.

Реализация результатов работы. Разработанные модели и методы реализованы, внедрены и используются в Липецком пассажирском ' автотранспортном предприятии МУП ЛПАТП, ООО «Автоколонна № 1414», ОАО «РегионАвтоТранс-Курган». Наибольшей практической значимостью обладают следующие положения диссертации: методика оперативного управления затратами, основанная на использовании финансовых моделейразработанный алгоритм и математическое обеспечение принятия решений по планированию автомобильных перевозок с целью минимизации затрат.

Научные положения и выводы, полученные в диссертационной работе, практически реализованы ввиде программного обеспечения и внедрены в учебный процесс. Основные теоретические положения, методы, алгоритмы и механизмы управления затратами, а также программный продукт, включены в состав учебных курсов и дисциплин для студентов специальности 230 401 «Прикладная математика» в Липецком государственном техническом университете.

Апробация работы. Результаты диссертации представляются достоверными и полностью обоснованными, что подтверждается докладами на семинарах и конференциях. Основные результаты диссертации обсуждались на научно-практических конференциях: Международная научно-практическая конференция «Теория активных систем» (Москва, ноябрь 2005) — III — VI Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы учета, экономического анализа и финансово-хозяйственного контроля деятельности коммерческих организаций» (Воронеж, апрель 2004;2007) — Шестая региональная молодежная научная и инженерная выставка «Шаг в будущее, Центральная Россия» (Липецк, ноябрь 2003) — научная конференция студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета (Липецк, май 2004) — 4-ая и 5-ая Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежь. Образование. Экономика» (Ярославль, май 2003,2004) — Российская научно-практическая конференция «Социально-экономические проблемы дотационного региона» (Курган, ноябрь 2006) — Международная научно-практическая конференция «Экономическое прогнозирование: модели и методы» (Санкт-Петербург, апрель 2005).

На защиту выносятся:

— схема управления затратами в соответствии с технологическими особенностями автомобильного транспорта и современными социально-экономическими условиями хозяйствования;

— механизм учетно-аналитического обеспечения управления затратами;

— финансовая модель для оперативного управления затратами;

— трипланарная транспортная задача с нечеткими величинами затрат;

— алгоритм поиска начального опорного плана нечеткой трипланарной транспортной задачи на основе процедур псевдообращения матрицы коэффициентов перед неизвестными в системе ограничений.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 1 работа опубликована в издании, определенном ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 133 наименования, и 9 приложений. Работа изложена на 165 страницах, в том числе 105 страниц машинописного текста, 15 рисунков, 19 таблиц, 69 формул.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.

Обобщение результатов проведенного исследования позволяет сделать следующие выводы.

В условиях перехода к рыночной экономике изменяются механизмы управления и появляются новые подходы к эффективному управлению затратами. Предлагаемое в диссертации решение предполагает создание и функционирование проблемно-ориентированной системы, основанной на оптимизации экономических моделей, способствующей достижению оперативных, тактических и стратегических целей организации за счет эффективного учета, анализа, планирования, контроля и моделирования затрат, результатом которого является разработка управленческих решений, направленных на оптимизацию затрат и их снижение.

В отечественной литературе понятие «управление затратами» не отличается однозначностью. В связи с этим в диссертации произведена оценка существующих определений с учетом российского и зарубежного опыта. В работе предложено трактование категории «управление затратами», в котором функции и задачи управления затратами увязаны с технологическими и временными этапами управления. Для решения каждой задачи подобраны определенные инструменты, которые, в свою очередь, соотнесены с объектами управления. Сформулированы также принципы, обеспечивающие методологическое единство на всех уровнях управления затратами.

Сформировано понятие «система управления затратами» применительно к автотранспортному предприятию и обоснована взаимосвязь ее элементов на основе системного и комплексного подходов. В соответствии с принципами двойственного рассмотрения системы выделены внешние аспекты поведения системы, которые определяются окружающей средой, и внутренние аспекты, которые определяются самой системой и включают элементы, влияющие на затраты. Определены критерии функционирования системы управления затратами.

Предложена концепция развития методологии управления затратами автотранспортных предприятий, включающая следующие основные положения:

1.Рассмотрение затрат автотранспортного предприятия как нечеткой величины, образующейся в условиях постоянно изменяющейся внешней среды. С целью определения нечеткой величины затрат в диссертации предлагается использование нечетких чисел треугольной формы (НЧТ). Для характеристики нечеткой величины затрат рекомендуется применение данных о фактических затратах, нормативных затратах и отклонениях фактических затрат от нормативных.

2.Использование единой информационной базы для решения комплексных задач, связанных с оценкой, анализом и планированием затрат и разработка документации, обеспечивающей менеджеров предприятия необходимой информацией о состоянии внутренней и внешней среды в процессе корректировки принятой стратегии. Данное положение предлагается реализовать на основе управленческого учета, который применительно к исследуемой предметной области представляет собой информационную систему по сбору, обработке, анализу данных о затратах, используемых для управления подразделениями предприятий и для принятия оперативных, тактических и стратегических управленческих решений.

3.Разработка моделей, имеющих единую информационную базу, способных адаптироваться к реальным процессам функционирования автотранспортного предприятия и условиям быстроменяющейся рыночной среды. В частности, применение для управления затратами финансовых моделей и трипланарной транспортной задачи с нечеткой величиной затрат.

4.0птимизация затрат автотранспортной организации на основе реализации предлагаемых подходов, обеспечивающих проведение исследований по возможным сценариям развития ситуаций и вариантам их решения на основе сформированной модели, в которой структурированная и формализованная информация в сочетании с современными методологиями поиска, анализа и исследования ситуаций позволяет обосновать управленческие решения.

Для реализации этой концепции предложены основные показатели, учет и анализ которых следует обеспечить при получении информации в необходимом разрезе для целей управления, схема документооборота по управлению затратами с использованием лицевых счетов, а также документы, позволяющие получить информацию о фактических затратах. Итоговые данные лицевых счетов, сгруппированные по определенному признаку, являются источником составления различных отчетов о доходах и расходах на автомобильные перевозки, а также служат информационной базой для принятия управленческих решений.

Воздействие внешней среды на систему управления затратами обусловливает необходимость учёта спроса на транспортные услуги, регулирования выпуска автотранспорта на линию, переключения с объекта на объект (маршрута на маршрут) и т. п. В реальной среде происходит решение этих вопросов стихийно, имеющаяся информация используется недостаточно и неэффективно. Это создает объективные предпосылки для постановки проблемы управления затратами в двух аспектах: традиционный и потенциальный.

С методической точки зрения в традиционном аспекте были выделены два подхода. Первый — нормативный, основан на определении затрат и отклонений фактических затрат от нормативных. Второй подход — основан на определении тенденций, имеющих скрытый характер, и внесении в систему управления на основе анализа этих тенденций изменений, способствующих решению поставленной проблемы. То есть он предполагает развитие системы в результате её самонастройки. Для управления затратами необходимо сочетать элементы первого и второго подходов. Следует отметить, что второй подход содержит элементы нормативного подхода, так как в автотранспортном предприятии конструируются системы с учетом объективных законов, для удовлетворения определенных потребностей.

Задачу управления затратами, как обособленной системы, предлагается рассматривать как задачу по поддержанию состояния динамического равновесия, в котором автотранспортная организация подстраивается под внешние воздействия, перераспределяя имеющиеся ресурсы, и управление затратами сводится к выработке управленческих решений в процессе взаимодействия различных факторов.

Исследуя тенденции самонастройки системы управления затратами, можно выходить на процессы её самосовершенствования. Решение проблемы управления затратами на каждом уровне управления связано с разработкой методики анализа этих процессов, на основе которой можно будет изучать и создавать реальные системы управления затратами, построить модели их поведения, которые в дальнейшем могут быть использованы для выработки эффективных решений по совершенствованию управления затратами.

Предложены схемы проведения исследований по управлению затратами, основанные на оптимизации экономических моделей. Уточнен понятийный аппарат и применительно к исследуемой предметной области определены задачи информационной системы управления затратами автотранспортных предприятий. Проведен анализ программных продуктов по поддержке системы управления. Предложена оценка уровня информационного обеспечения управления затратами, позволяющая периодически пересматривать действующую систему и внедрять элементы, направленные на управление затратами.

Предложены компоненты информационной структуры моделирования и схема работы моделируемой системы управления затратами. При моделировании управления затратами автотранспортной организации были выделены два подхода: детерминистско-оптимальный подход к принятию управленческих решенийвероятностно-адаптивный подход к моделированию задач управления предприятием.

При первом подходе обеспечивается возможность получения оптимальных вариантов решений путем выбора определенных критериев их оценки (максимизация прибыли, минимизация затрат и т. п.). При решении таких задач используются экономико-математические модели, которые позволяют принимать решения с учетом различных факторов деятельности организации. При втором подходе предусматривается сочетание положительных особенностей первого подхода с выбором наиболее адаптивных вариантов управленческих решений, учитывающих долю неопределенности в знаниях о будущем состоянии объекта исследования.

В решении задач управления затратами необходимо объединить детерминистско-оптимальный и вероятностно-адаптивный подходы. Это предопределено спецификой задач управления затратами автотранспортных организаций и соответствует предлагаемой концепции развития методологии управления затратами автотранспортных организаций. Важное место в реализации этого подхода занимает моделирование затрат.

В диссертации выделены уровни моделирования затрат (эмпирический и теоретический) и основные критерии, по которым они различаются. Разработан механизм учетно-аналитического обеспечения управления затратами, включающий три блока:

— информационный блок, представляющий информационную базу данных и зависящий от объективных условий эксплуатации подвижного состава и решаемых задач;

— модельный блок, объединяющий модели обработки информации и являющийся центральным звеном системы, формирующим впоследствии стратегию управления затратами;

— расчетно-результатный блок, содержащий базу приложений, реализующих процедуры стратегий управления затратами.

Учитывая специфику работы автомобильного транспорта, были проанализированы источники ее возникновения и возможности использования различных моделей для принятия управленческих решений. Для систематизации существующих моделей была предложена их классификация в системе управления затратами по следующим признакам: по содержанию, по фактору времени, по форме представления, по характеру использования информации.

Особое внимание было уделено нормативным моделям, которые обеспечивают получение решения по воздействиям на затраты на основе установления нормативов по каждой статье затрат, центру ответственности, видам перевозок. Для описания процессов адаптации моделей в условиях неопределенности и неполной информации используются дескриптивные модели. При моделировании управления затратами, в соответствии с предлагаемой в работе концепцией, должно быть обеспечено сочетание нормативных, дескриптивных и оптимизационных моделей.

Следует отметить, что математические методы и модели для каждого конкретного предприятия могут быть свои. Структура и состав данных методов и моделей может изменяться в зависимости от наличия исходной информации на конкретном предприятии, а также от наличия внешних и внутренних факторов, действующих на нее. Данная система методов и моделей должна иметь возможность адаптироваться к поведению и развитию соответствующего автотранспортного предприятия.

Для оперативного управления затратами была разработана финансовая модель, отличительной особенностью которой является то, что контроль затрат осуществляется по мере их появления посредством сравнения с теми затратами, которые планировались для фактически достигнутого уровня деятельности. Предложенная методика является основой оперативного контроля за расходованием средств в процессе осуществления перевозок. Реализация предлагаемого подхода позволит прогнозировать будущее состояние системы. Модель дает возможность оценить альтернативные варианты управленческих решений, повышая их качественный уровень.

Для контроля затрат в рамках финансовой модели предложена методика многоуровневого анализа отклонений аналитических затрат от бюджетных, отличительной особенностью которой является предвидение затрат и определение причин, обусловивших экономию или перерасход средств. Предложены следующие этапы анализа: использование жесткого бюджета, рассчитанного на конкретный уровень деятельностииспользование гибкого бюджета, учитывающего изменение затрат в зависимости от изменения объемов перевозоканализ отклонений по факторам. Полученные результаты работы модели могут быть использованы как информационная база для решения задач линейного программирования, а также формирования нечеткой величины затрат.

В работе исследованы традиционные методы линейного программирования, вопросы решения транспортной задачи в классической постановке и проблемы трехиндексных транспортных задач. Сформулирована трипланарная транспортная задача с нечеткой величиной затрат. Интерпретация величины затрат как нечеткого числа треугольной формы позволила более точно оценить возможные затраты, учесть величину нормативных затрат и отклонений фактических затрат от нормативных.

Разработан и апробирован алгоритм решения трипланарной транспортной задачи с нечеткой величиной затрат, обеспечивающий распределение автотранспортных средств по маршрутам с минимальными затратами на перевозку при удовлетворении необходимого пассажиропотока. С целью нахождения опорного плана было предложено решение системы уравнений ограничений с применением рекуррентного алгоритма псевдообращения. Для получения псеводообратной матрицы коэффициентов перед неизвестными было предложено использование целочисленного алгоритма Фадеева. В качестве альтернативного варианта нахождения опорного плана был предложен метод последовательного распределения.

Предложено математическое, информационное, алгоритмическое и машинное обеспечение создания автоматизированной системы управления затратами, включающее методологию исследования, формализованное описание и алгоритмизацию функционирования системы. В результате исследования разработано структурное решение человеко-машинной системы, обеспечивающее автоматизацию и интеллектуальную поддержку процессов управления затратами на основе обработки данных. Создание автоматизированной системы управления затратами, ее увязка по иерархическим уровням и интеграция в единую систему сбора и обработки данных и оперативного управления затратами повышает качество и эффективность всех звеньев перевозочного процесса. Использование модульного принципа формирования базы данных обеспечивает возможность составления отчетов для целей управления, предусмотренных параметрами предложенной финансовой модели, а также решение поставленной трипланарной транспортной задачи с нечеткой величиной затрат.

Практическое применение предлагаемых подходов к построению системы управления затратами способствует получению данных о затратах с определенной степенью детализации, обеспечивает повышение информационных возможностей, усиление контрольных функций, повышение оперативности информации в соответствии с требованиями управления.