Разработка оптимизационных функционально-ориентированных моделей ресурсоэффективности и алгоритмов принятия управленческих решений при планировании и организации работ в социальной сфере

На правах рукописи

ПЛОТНИКОВ Александр Алексеевич

РАЗРАБОТКА ОПТИМИЗАЦИОННЫХ

ФУНКЦИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТИ И АЛГОРИТМОВ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ

И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ В СОЦИАЛЬНОЙ СФЕРЕ

Специальность: 05.13.10 - Управление в социальных

и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Воронеж - 2010

Работа выполнена в АНОО ВПО “Воронежский институт высоких технологий”

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Лапшина Марина Леонидовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Воробей Леонид Васильевич;

кандидат технических наук, доцент

Питолин Андрей Владимирович

Ведущая организация НОУ ВПО «Российский новый университет»,

г. Москва

Защита состоится “26 ” ноября 2010 г. в 1630 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.03 ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан “____” октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Родионов О.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Учреждения социальной сферы, типичными представителями которых являются учреждения образования, культуры и здравоохранения, играют огромную роль в жизни современного общества, а следовательно, их безопасное и высокоэффективное функционирование является гарантом стабильности и совершенствования уровня обслуживания населения, а также способствует формированию образованных, воспитанных и здоровых граждан. Осуществление учреждениями социальной сферы своих функций невозможно без реализации административно-хозяйственной деятельности, направленной на создание требуемых условий в данных учреждениях и рядом с ними. Многолетний опыт работы учреждений социальной сферы в Российской Федерации и других странах показывает, что основным видом административно-хозяйственной деятельности указанных учреждений является ремонт и содержание зданий, сооружений, инженерных сетей и территорий. В Российской Федерации затраты на ремонтные работы в учреждениях социальной сферы составляют 40-70% от бюджета этих организаций, что очень существенно. Кроме того, в период с 2004 г. по 2008 г. указанные затраты возросли в среднем на 15-18 %, что в основном связано с ростом цен на строительные материалы и на выполнение работ. Данный процесс продолжает свое развитие, и тенденций к снижению роста цен на ремонтные работы пока не наблюдается.

Ремонтные работы в учреждениях социальной сферы осуществляют с привлечением различных видов ресурсов: денежных, трудовых и материальных. Материальные ресурсы (средства ремонта), используемые при ремонте, формируют наиболее дорогостоящую часть ремонтной системы и требуют грамотного управления, которое должно основываться на современных методах оптимизации, математическом моделировании, экономическом анализе и реализовываться с применением информационных технологий. В настоящее время для учреждений социальной сферы нет четких рекомендаций по оптимальному управлению их административно-хозяйственной деятельностью, в частности, ремонтами различных видов. Результатом такого состояния является дефицит денежных средств в учреждениях образования, культуры, здравоохранения, который возникает по причине высоких издержек на ремонтно-строительные работы, и, как следствие, общее неблагополучное состояние дел данных учреждений. Они не могут приобретать современное оборудование для реализации своих основных функций, выплачивать своим работникам достойную зарплату и т. д.

Оптимизация управления административно-хозяйственной деятельностью учреждений социальной сферы на основе моделей ресурсоэффективности позволит определить оптимальное соотношение элементов ремонтных систем, способных обеспечить максимальный эффект системы в целом, и установить требуемые расходы на материалы и оборудование для ремонта, модернизацию ремонтной системы, рациональную загрузку средств ремонта в течение года, квартала или месяца с учетом многолетнего функционирования и развития средств ремонта.

Таким образом, тема диссертационной работы является актуальной, внедрение результатов данного научного исследования позволит повысить экономическую эффективность административно-хозяйственной деятельности учреждений социальной сферы, создать необходимые условия для нормального осуществления непосредственных функций учреждениями образования, культуры и здравоохранения, т. е. повысить качество обслуживания людей, направить дополнительные средства на развитие материально-технического оснащения и стимулирование труда работников. Использование результатов диссертационного исследования позволит получить не только экономический, но и высокий социальный эффект.

Диссертационная работа выполнена в АНОО ВПО «Воронежский институт высоких технологий» в соответствии с основным научным направлением “Фундаментальные и прикладные исследования по разработке и совершенствованию информационных технологий, моделей, методов и средств автоматизации и управления техническими, технологическими, экономическими и социальными процессами и производствами» (№ регистрации 2005.23.05).

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности административно-хозяйственной деятельности учреждений социальной сферы путем оптимального управления на основе моделей ресурсоэффективности.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Обосновать приемы моделирования сферы функционального применения средств ремонта, обеспечивающих получение адекватных моделей для различных функциональных областей.

2. Разработать алгоритмические процедуры планирования загрузки средств ремонта в экономической системе учреждений социальной сферы.

3. Усовершенствовать модель управления запасами средств ремонта применительно к экономической системе учреждений социальной сферы и разработать алгоритмы для ее реализации.

4. Разработать модели управления приобретением, восстановлением и модернизацией средств ремонта и внедрением новых материалов и технологических процессов в экономической системе учреждений социальной сферы, а также алгоритмические процедуры их реализации.

5. Провести анализ эффективности использования предложенных моделей и процедур их реализации по результатам внедрения в учреждениях социальной сферы.

Методы исследований. При выполнении диссертационной работы были использованы следующие методы: теории управления, математического программирования и исследования операций, имитационного моделирования, дифференциального исчисления, математического анализа, экономического анализа, теории вероятностей и математической статистики.

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

1. Модель планирования ремонтных операций в экономической системе учреждений социальной сферы, отличающаяся учетом диапазона допустимых и разделением фиксированных и неизвестных значений загрузки средств ремонта;

2. Модель управления поставками и запасами средств ремонта, отличающаяся дискретной зависимостью транспортных затрат от объема поставляемой партии и неограниченным количеством уровней изменения стоимости единицы средств ремонта;

3. Алгоритмическая процедура рационального выбора возможных значений в допустимом интервале использования ресурсов, обеспечивающая выполнение планируемых ремонтных работ и отличающаяся большей эффективностью за счет учета дополнительных логических условий;

4. Алгоритм поиска оптимального объема поставок ресурсов для ремонтных работ, обеспечивающий эффективное управление запасами в социальной сфере;

5. Процедура адаптации имитационных моделей и алгоритмов, оптимизирующих систему управления административно-хозяйственной деятельностью учреждений социальной сферы.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные модели, принципы и положения оптимизации управления административно-хозяйственной деятельностью учреждений социальной сферы на основе оптимизационных моделей ресурсоэффективности позволяют определить оптимальные соотношения между элементами ремонтных систем, способных обеспечить максимальный эффект всей системы, и установить требуемые расходы на материалы и оборудование для ремонта, модернизацию ремонтной системы, рациональную загрузку средств ремонта в течение года, квартала или месяца с учетом многолетнего функционирования и развития средств ремонта.

Научные и практические результаты работы внедрены в управленческую деятельность предприятий социальной сферы, при решении административно-хозяйственных вопросов г. Воронежа и Воронежской области («Профессиональное училище № 1» (г. Воронеж), ОГОУ НПО «Профессиональное училище № 50» (Воронежская область, р. п. Хохольский), а также в учебный процесс кафедры систем автоматизированного проектирования и информационных систем ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, научных форумах и семинарах: Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях при техногенных катастрофах» (Воронеж, 2006), научно-методическом семинаре «Разработка системы стратегического менеджмента вуза» (Воронеж, 2006), Международной конференции «Сложные системы управления и менеджмента качества» (Старый Оскол, 2007), Международной научно-практической конференции «Формирование профессиональной культуры специалистов XXI века в техническом университете» (Санкт-Петербург, 2008-2009), Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах » (Воронеж, 2008), V Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2008), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы инновационных систем информатизации и безопасности» (Воронеж, 2009), VII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы» (Воронеж, 2009), а также на научных семинарах кафедры инновационных систем, информатизации и безопасности АНОО ВПО «Воронежский институт высоких технологий» (Воронеж, 2006-2009).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 14 научных работах, в том числе 4 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1,4]-формирование основных этапов процесса управления риском, [2]-алгоритм адаптивной подстройки шагов дифференцирования, [3]-модель оценки функциональных возможностей ремонтных систем, [7]-анализ особенностей применения различных моделей систем средств ремонта, [8]-построены модели иерархического управления многоуровневыми производственными системами, [9]-модели выбора средств ремонта для выполнения ремонтных и строительных работ, [10, 11]-сформулированы классификационные свойства и особенности применения различных моделей систем средств ремонта, [12]-модели планирования ремонтных работ, [13]-сформулированы объективные предпосылки конфликта целей, [14]-сформулированы условия применения задач линейного программирования при решении управленческих вопросов в ремонтно-строительном производстве.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 116 наименований, приложений. Основная часть диссертационной работы изложена на 141 странице и включает 13 таблиц и 16 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, описаны цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрены пути повышения эффективности управления административно-хозяйственной деятельностью учреждений социальной сферы. Установлено, что ремонтные системы являются базовой структурой осуществления административно-хозяйственной деятельности.

Сформулированные основные признаки группирования средств ремонта в системы представляют процессы их использования. Мо­делирование процессов использования средств ремонта должно быть направлено на изыскание способов учета реальных особенностей производства и применения средств в рамках предложенной схемы. При этом свойство функциональной общности средств ремонта, входящих в систему, является определяющим, поскольку оно отражает объективно существующие первопричины создания и функционирования систем.

По характеру процессов функционирования средства ремонта можно отнести к двум основным разновидностям: системы средств ремонта первого рода, предназначенные для выполнения практически непрерывных функций в ходе ремонтной деятельности; системы средств ремонта второго рода, предназначенные для выполнения функций, возникающих нерегулярно. В ходе функционирования средств ремонта первого рода происходит постоянная убыль средств одноразового использования, а также расход ресурсов средств многоразового использования. Именно эти факторы определяют темпы и объемы сокращения количества изделий, а факторы морального старения, как правило, для средств ремонта первого рода можно не принимать во внимание. Наоборот, при ожидании использования средств ремонта второго рода в идеале можно считать, что физической убыли этих средств не происходит. Исключение составляет некоторая доля изделий, технологически выбывающая из состава в ходе хранения. Главным фактором, определяющим убыль средств ремонта второго рода в период ожидания, является моральное старение образцов. В качестве основного параметра для описания динамики наличного состава средств ремонта второго рода используется величина так называемого срока службы, то есть наибольшего промежутка времени после производства изделия, измеренного в шкале единиц планового периода, в течение которого изделие данного образца остается дееспособным.

Процедуру обоснования решений при разра­ботке планов ремонтных работ следует представлять как некоторую последовательность формализации целей в порядке убывания их приоритетов, анализа возможностей их достижения и фиксации условий, обеспечивающих согласованный уровень достижения це­лей при дальнейшем уточнении характеристик планов функционирования средств ремонта. Важно заметить, что общность ресурсов средств ремонта при такой процедуре приводит не к возрастанию возможностей достижения целей, а к убыванию по мере спада их приоритета.

Сформулированы две крайние точки зрения на принципы моделирования ресурсных ограничений: стоимостный подход и натурально-вещественный учет расходования и лимитирования ресурсов. В составе математических моделей ремонтных систем в качестве базы для построения математического обеспечения целевого планирования предмета исследования можно выделить: модели использования средств ремонта; модели пополнения состава средств ремонта; модели принятия решений по управлению процессами ремонтных систем. В моделях целевого планирования примерами нормативов являются: составы наборов средств ремонта (наряды), достаточные для выполнения элементарной функции (работы) с заданной степенью эффективности; оценки доступных для реализации объемов заявок на производство, модернизацию или ремонт средств ремонта на том или ином предприятии; оценки предельно допустимого процента (наименьшей доли) работ или функций, которые должны быть выполнены средствами данной ремонтной системы при недостатке ее наличного парка и т. п.

Введя ряд допущений, получили наиболее общий прием моделирования процессов применения средств ремонта, который сводится к реализации схемы «элементарная работа – вариант наряда средств для ее выполнения» и позволяет просто и нагляд­но учесть основные соотношения объективных и субъективных факторов.

Во второй главе рассмотрено формирование оптимизационных моделей ресурсоэффективности при планировании ремонтных операций.

Административно-хозяйственная деятельность учреждений социальной сферы, осуществляющих обслуживание населения в сферах здравоохранения, социальной защиты, культуры, образования, при любой форме собственности предусматривает обеспечение эффективного функционирования основной деятельности. Схема взаимосвязи видов деятельности учреждений социальной сферы показана на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема взаимодействий внутри и вовне учреждений

социальной сферы

Для обеспечения гибкости плановых решений и способности к расширению видов административно-хозяйственной деятельности требуется формирование оптимизационных моделей ресурсоэффективности в следующем виде: модель планирования оптимальной загрузки средств ремонта; модель управления запасами средств ремонта; модель управления приобретением и восстановлением средств ремонта; модель управления модернизацией средств ремонта; модель управления внедрением новых материалов и технологических процессов, которые включают наиболее весомые факторы снижения затрат на выполнение единицы работы, а следовательно, и на выполнение всего планового объема ремонтных работ. В работе обосновано, что минимизация затрат на выполнение всех запланированных объемов ремонтных работ посредством оптимизации параметров загрузки средств ремонта позволяет повысить эффективность использования средств ремонта.

Сформулированная концепция модели планирования загрузки средств ремонта является базой для разработки процедур поиска оптимальных параметров загрузки средств ремонта при управлении в экономической системе административно-хозяйственной деятельности учреждений социальной сферы. При планировании пополнения средств ремонта для обеспечения ресурсоэффективности системы необходимо искать оптимальные размеры партий поставок, которые достаточны для бесперебойного функционирования всей ремонтной системы и соответствуют минимуму затрат на управление приобретением, транспортировкой и хранением средств ремонта. Интенсивность потребления средств ремонта не зависит ни от объема партии поставки, ни от периода поставки, а является функцией показателей технологического процесса ремонтных работ, а следовательно, критерием оптимизации объема партии является минимум отношения затрат на приобретение, транспортировку и хранение средств ремонта к периоду поставки, то есть минимум затрат на управление запасами средств ремонта в единицу времени.

Модель управления восстановлением средств ремонта обеспечивает обоснование решений по назначению оптимального количества восстановлений и соответственно необходимого объема покупки нового оборудования на основе минимизации затрат на единицу выполняемой работы средствами ремонта в течение их жизненного цикла. В общей совокупности управленческих решений повышения ресурсоэффективности административно-хозяйственной деятельности реализация данной модели дает возможность исключить необоснованные дополнительные расходы на покупку нового оборудования и восстановление устаревшего. Совершенствование средств ремонта в современных условиях представляет собой наиболее эффективный способ повышения качества работ и снижения затрат на их выполнение, а поэтому модернизация должна стать одним из ведущих способов пополнения состава средств ремонта при реализации административно-хозяйственной деятельности в учреждениях социальной сферы. Усовершенствованные средства ремонта являются более дорогостоящими, и их внедрение требует обоснования на стадии перспективного планирования ремонтного периода, а соответственно необходим предложенный в настоящей работе оценочный критерий перспективных затрат.

Модель управления модернизацией средств ремонта обеспечивает поиск оптимального количества их восстановлений сравнением экономических показателей жизненного цикла существующих средств ремонта с появляющимися на рынке усовершенствованными средствами ремонта, что дает возможность при перспективном планировании ремонтного периода снизить затраты на выполнение ремонтных операций. Реализация модели управления внедрением новых материалов и технологических процессов обеспечивает поиск наилучших плановых решений стратегии модернизации ремонтных операций в учреждениях социальной сферы, направленной на снижение затрат, связанных с административно-хозяйственной деятельностью.

Третья глава посвящена построению процедур выбора управленческих решений на основе оптимизационных моделей. Приведена процедура планирования использования средств ремонта в экономической системе учреждений социальной сферы.

Примем период планирования ремонтных операций (годы) при плановом горизонте , период планирования составляет . В рассматриваемом периоде планирования существует множество типов средств ремонта, которое обозначим . Средства ремонта -го () типа имеют запас рабочего ресурса . Множество разновидностей ремонтных работ обозначим . В плановом периоде для конкретного -го () вида работ существует план – . Стоимость выполнения -го вида работ средствами ремонта -го типа обозначим , а интенсивность – .

, (1)

где – планируемая загрузка средств ремонта -го типа при выполнении -го вида работ в период планирования . В качестве целевой функции модели планирования ремонтных операций на период примем затраты на выполнение всех запланированных объемов ремонтных работ и после тождественных преобразований получим:

. (2)

В формулах (1) и (2) произведение представляет собой объем работ -го вида, выполненный средствами ремонта -го типа, а сумма – полный объем работ, выполненный средствами ремонта -го типа за период планирования.

Ограничения целевой функции (2) с учетом зависимостей, приведенных в гл.2, имеют вид:

(3)

Анализ системы неравенств (3) показывает, что если предположить, что все за исключением одного в каждом неравенстве равны 0, то логично существует еще одно неравенство, которое может быть рассмотрено как ограничение нашей модели

(4)

Неравенство (4) обеспечивает возможность задания значений в требуемом диапазоне при реализации модели (2) на ЭВМ. Переменные при реализации итерационного процесса могут задаваться в виде

, (5)

где – целое число, соответствующее шагу итерации; – коэффициент шага изменения переменной .

Шаг изменения переменной определяется как доля и равен

, (6)

где – некоторое целое число, задаваемое при реализации процедуры расчета как константа. Из формулы (6) следует, что

. (7)

Таким образом, коэффициент – константа, зависящая от принятой постоянной . Значение в идеале должно стремиться к бесконечности (), то есть быть достаточно большим, что обеспечит малое приращение переменных при реализации оптимизационной модели и тем самым – высокую точность поиска экстремума целевой функции. Проблема при назначении больших значений – снижение точности вычислений. При построении алгоритма решения поставленной задачи весь диапазон моделируемых значений переменных следует определять в интервале, устанавливаемом неравенством (4) с проверкой выполнения строгого условия (1), что обязательно, так как невыполнение плана ремонтных работ не допустимо. Ввиду погрешности вычислений и неточности исходных параметров, реализуемых на ЭВМ, значения могут не удовлетворять уравнению (1) при условии отклонения рассчитанных значений от констант . Для использования компьютерной реализации процедуры планирования использования средств ремонта необходимо уравнение (1) преобразовать в неравенство, для чего параметры заменим некоторыми диапазонами разброса их значений. Примем, что без ущерба адекватности реализации оптимизационного процесса изменяются в окрестности

, (8)

где – коэффициент разброса значений , принимаемый в зависимости от требуемой точности расчета. Такой подход обеспечивает задание всех возможных значений переменных в интервале допустимых значений, определяемых ограничениями, проверку ограничений, расчет затрат на выполнение запланированных объемов ремонтных работ и выбор оптимального варианта из всех возможных.

При разработке процедур принятия управленческих решений примем следующие допущения: интенсивность потребления ресурсов – величина известная и постоянная; время поставки является известной и постоянной величиной; ресурсы поставляются отдельными партиями; затраты на хранение запаса средств ремонта пропорциональны его размеру; отсутствие запасов недопустимо.

Если предусмотрено иметь запас типов средств ремонта, то управление запасами осуществляется на основе определения следующих параметров:

а) размер запаса на складе , при котором надо подавать заявку на доставку партии ресурса -го типа

,

где – интенсивность потребления запаса ресурса -го типа;

– время доставки партии ресурса -го типа.

б) период поставки – время между очередными поставками можно выразить из формулы

,

где – объем поставки средств ремонта -го типа.

в) затраты на управление запасами средств ремонта -го типа в единицу времени можно получить преобразованием зависимости с учетом формул

, (9)

где – затраты на оформление заявки и доставку партии ресурсов -го типа;

– удельные затраты на хранение единицы ресурса -го типа;

– стоимость единицы средств ремонта.

Оптимальный размер партии поставки ресурса -го типа при условии, что и не зависят от определяется по формуле Уилсона

.

Суммарные затраты по предприятию на управление ресурсами средств ремонта составляют

.

В реальных условиях стоимость единицы средств ремонта и затраты на оформление заявки и доставку партии ресурсов могут зависеть от объема поставки, а следовательно оптимальный объем поставки необходимо определить с учетом того, что изменение и с изменением носит дискретный характер, то есть некоторым значениям соответствует значение и некоторым значениям соответствует значение , причем и , где – количество уровней изменения затрат на оформление заявки и доставку партии ресурсов -го типа; – количество уровней изменения стоимости единицы средств ремонта. Объективно и логично существуют зависимости:

С учетом зависимости и от формула (9) преобразуется к виду

.

Ограничения модели:

Процедура принятия управленческого решения по выбору оптимального объема поставки средств ремонта реализуется при помощи следующей структурной схемы:

1. Ввод исходных данных: , , .

2.Ввод значений: ; ; ; ; ; ; .

Ввод значений: ; ;; .

4. .

5. .

6. Проверка условия ? Да: , перейти к пункту 6.

Нет: , перейти к пункту 7.

7. .

8. Проверка условия ? Да: , перейти к пункту 8.

Нет: , перейти к пункту 9.

9. .

10. Проверка условия ? Да: , перейти к пункту 12.

Нет: , перейти к пункту 11.

11. ; ; ; ; .

12. Проверка условия ? Да: перейти к пункту 13.

Нет: , перейти к пункту 5.

13. Проверка условия ? Да: перейти к пункту 14.

Нет: , перейти к пункту 5.

14. .

Рис. 2. Графическая интерпретация математической модели задачи поддержки принятия решения

15. Вывод результатов: ; ; ; ; ; ; .

Предложенный подход позволяет в широком диапазоне значений объемов поставок средств ремонта выбрать оптимальный, позволяющий минимизировать суммарные денежные затраты на приобретение и хранение средств ремонта.

Рассмотрена процедура управления модернизацией средств ремонта в экономической системе. Повышение ресурсоэффективности ремонтной системы обеспечивается своевременной модернизацией средств ремонта, это требует перспективного прогноза изменения экономических параметров системы и поиска оптимальных показателей жизненного цикла средств ремонта по разработанному алгоритму расчета оптимальных параметров модернизации средств ремонта. Обосновывается, что применение новых более качественных материалов позволит повысить ресурсоэффективность за счет увеличения межремонтных периодов, снижения затрат на текущие ремонты и расхода материалов при выполнении работ.

Формулировка основной цели определяет построение системы предпочте­ний эксперта. Так, результат применения методов критериального оце­нивания, рассмотренных в п.п. 3.2, 3.3, напрямую зависит от нее. Поэтому изменение главной цели без изменения модели (например, анализ критериев является необходимым для проведения оценки адекватности модели) может вызы­вать ухудшение точности и устойчивости решения, так как в критериальных оценках заложены зависимости от вида основной цели (рис. 2).

Тип основной цели накладывает ограничения на применяемые решающие модели. Полу­ченные в рамках одной решающей модели результаты в зависимости от типа основной цели будут иметь различное значение. Множество альтернатив в модели задачи должно быть полностью опре­делено (при известном наборе альтернатив) или же заданы правила его форми­рования (например, при комбинаторном формировании множества альтернатив). Добавление (или удаление) новой альтернативы вызывает необходимость полного или частичного пересмотра критериальных оценок во всей модели.

В четвертой главе проведен анализ эффективности использования оптимизационных моделей по результатам внедрения.

На основе описанных условий результатов моделирования экономической системы осуществлена реализация предложенных моделей для учреждения социальной сферы, имеющего отдельно стоящие здания с прилегающей территорией и внешними инженерными сетями. В работе для поиска оптимальной схемы использования средств ремонта построена имитационная модель, при этом был реализован как сплошной перебор возможных вариантов, так и выбор из обоснованных на основе опыта работы и экспертных оценок пяти вариантов загрузки средств ремонта по видам работ.

Приведены результаты анализа эффективности оптимального управления запасами средств ремонта (таблица).

Экономические показатели оптимального управления запасами

Годы	, тыс. руб	, тыс. руб	, тыс. руб	*, %
2004	3872,8	3291,9	580,9	15,0
2005	4352,1	3598,8	753,3	17,3
2006	5440,7	4679,0	761,7	14,0
2007	5720,3	4977,4	742,9	13,0
2008	5967,9	5132,5	835,4	14,0
Итого	24653,8	21679,6	3674,2	–

Разработанная модель управления запасами в учреждении позволяет снизить затраты на ремонтные работы по отношению к существующему положению не менее чем на 13-14 %, что подтверждает целесообразность внедрения данной модели в практику планирования ремонтных мероприятий учреждений социальной сферы.

Диаграммы (рис. 3) показывают, что в течение рассматриваемого периода наблюдается рост экономического эффекта от внедрения новых материалов и технологических процессов, за пять лет (2004-2008 гг.) эффект увеличился почти в 2,5 раза, но если рассматривать в % по отношению к затратам на проведение ремонтных работ при оптимальной загрузке средств ремонта, то он составил 4-6,9 % и за пять лет увеличился в 1,7 раза. При оптимальной загрузке средств ремонта эффективность управления восстановлением и приобретением оборудования составляет 6,7-12,5 %. В работе приведены результаты анализа эффективности управления модернизацией средств ремонта, а также обосновано, что внедрение нового оборудования позволяет не только получить экономический эффект за счет снижения удельных затрат, представлены результаты проведенного анализа эффективности управления внедрением новых материалов и технологических процессов.

а) – в тыс. руб;

б) – в % от затрат на проведение ремонтных работ

Рис. 3. Диаграммы годового экономического эффекта от внедрения

новых материалов и технологических процессов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Обоснованы приемы моделирования сферы функционального применения средств ремонта, обеспечивающих получение адекватных моделей для различных функциональных областей.

2. Разработаны алгоритмические процедуры планирования загрузки средств ремонта в экономической системе учреждений социальной сферы.

3. Разработаны математическая модель и алгоритм процедуры поиска оптимального объема поставок ресурсов для ремонта.

4. Усовершенствована модель управления запасами средств ремонта применительно к экономической системе учреждений социальной сферы и разработать алгоритмы для ее реализации.

5. Разработаны математическая модель и алгоритмы, обеспечивающие при помощи ЭВМ решение задачи по установлению допустимого количества восстановлений средств ремонта, и тем самым повышение эффективности их использования и общей ресурсоэффективности системы.

6. Определен критерий оптимального состояния системы «существующие средства ремонта – новые усовершенствованные средства ремонта» – удельные затраты на приобретение, восстановление и эксплуатацию средств ремонта: имеющегося и усовершенствованного. Данный алгоритм обеспечивает реализацию процедуры на ЭВМ и установление оптимального состояния для эффективного применения, восстановления и обновления средств ремонта с учетом их совершенствования.

7. Разработаны модели управления приобретением, восстановлением и модернизацией средств ремонта и внедрением новых материалов и технологических процессов в экономической системе учреждений социальной сферы, а также алгоритмические процедуры их реализации.

8. Проведен анализ эффективности использования предложенных моделей и процедур их реализации по результатам внедрения в учреждениях социальной сферы. Результаты внедрения рекомендаций, полученных реализацией моделей ресурсоэффективности при планировании ремонтных операций, в учреждениях социальной сферы показывают, что экономическая эффективность использования результатов диссертационной работы составляет 22-28 %.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Плотникова Л.В. Этапы процесса управления риском / Л.В. Плотникова, А.А. Плотников // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т.2. №12. - С.197–198.

2. Львович И.Я. Применение эффективного алгоритма адаптивной подстройки шагов дифференцирования с памятью для численного решения уравнений эволюционного типа / И.Я. Львович, А.А. Плотников, Л.В. Плотникова // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т. 3. № 1. - С. 41-44.

3. Львович И.Я. Модели оценки функциональных возможностей ремонтных систем / И.Я. Львович, А.А. Плотников // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2008. Т. 4. № 6.- С. 4-6.

4. Плотников А.А. Сигнатурное прогнозирование эффективности управления социальной системой /А.А. Плотников, М.Л. Лапшина // Вестник Воронежского государственного технического университета.2010. Т.6. № 2. - С. 108-111.

Статьи и материалы конференций

5. Плотников А.А. Реинжиниринг бизнес-процессов / А.А. Плотников // Современные технологии управления персоналом: организационные и экономические аспекты: межвуз. науч. сб. - Воронеж: Научная книга, 2006. – Вып. -1. С. 11-13.

6. Плотников А.А. Стратегическое планирование процесса формирования материально-технических ресурсов вуза на основе оптимизации хозяйственной деятельности /А.А. Плотников // Разработка системы стратегического менеджмента вуза: материалы науч.- метод. семинара. - Воронеж: ВИВТ, 2006. - С. 35-36.

7. Модели оптимального управления производственными процессами организации / Ю.С. Сербулов, А.А. Плотников, А.В. Лемешкин, О.В. Курипта // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2007.- Вып. 2.-С. 29-32.

8. Плотников А.А. Модели иерархического управления многоуровневыми производственными системами / А.А. Плотников, Л.В. Плотникова // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2007.- Вып. 2.-С. 37-40.

9. Львович И.Я. Модели выбора средств ремонта для выполнения работ и определения характеристик нарядов / И.Я. Львович, А.А. Плотников // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: Научная книга,- 2008.- Вып.5.- С. 58-62.

10. Львович И.Я. Модели использования средств ремонта в ремонтных системах со сложной функциональной структурой / И.Я. Львович, А.А. Плотников // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: Научная книга, - 2008. - Вып.5. - С. 63-64.

11. Львович И.Я. Средства ремонта: свойства и классификации, особенности моделирования / И.Я. Львович, А.А. Плотников // Вестник Воронежского института высоких технологий. - Воронеж, 2008. - Вып. 3. - С. 72-75.

12. Плотников А.А. Структура моделей планирования ремонтных работ / А.А. Плотников, И.Я. Львович, Л.В. Плотникова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. - Воронеж: ВГТУ, 2008. - С. 11-12.

13. Львович И.Я. Конфликт целей в задачах планирования ремонтных работ / И.Я. Львович, А.А. Плотников, Л.В. Плотникова // Теория конфликта и ее приложения: материалы V Всерос. науч.-техн. конф. - Воронеж: Научная книга, 2008. - Ч. 1. - С. 381-382.

14. Плотников А.А. Условия применения задач линейного программирования в вопросах управления процессом строительно-ремонтного производства /А.А. Плотников, М.Л. Лапшина // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. - Воронеж: ВГТУ, 2010. - С. 37-40.

Подписано в печать 19.10. 2010.

Формат 60х84/16. Бумага для множительных аппаратов.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 90 экз. Заказ № _____.

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14