Оценка возможности управления произ водственными параметрами основных технологических циклов горнодобы вающего предприятия Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

------------------------------ © Н.И. Фсдунсп, С.Н. Гончаренко,

2007

УДК 65

Н.И. Федунец, С.Н. Гончаренко

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Семинар № 14

В условиях рыночной экономики, где соприкасаются и согласовываются интересы производителя и потребителя и где конкуренция между ними оптимизирует уровень цен и объемы производства, основными показателями эффективной деятельности предприятия является конкурентоспособность производимой продукции, получение необходимой прибыли и надлежащей рентабельности производства. Одним из условий решения этих, ставших весьма актуальными, задач является целенаправленное управление производственными параметрами основных технологических циклов деятельности предприятия. Анализ слагаемых основных производственных циклов позволяет выявлять факторы эффективности производства, имеющие между собой тесные взаимозависимости, которые могут обеспечить возможность управления системой основных технико-экономических показателей деятельности предприятия.

Несмотря на достаточно полное освещение в теоретических исследованиях различных сторон управления производственными процессами на предприятии, многие вопросы остаются дискуссионными. Так не существует единства взглядов по вопросу управления сложными производст-

венными системами с множеством технико-технологических, организационных и экономических показателей и параметров. В этой связи многие аспекты эффективной взаимо-увязки основных технологических циклов деятельности горнодобывающего предприятия до сих пор остаются не проработанными.

Тривиальное измерение тесноты связей между показателями технологических циклов и построение традиционных изолированных уравнений регрессии недостаточно для описания сложных производственных систем, включающих, как правило, несколько технологических циклов. Использование отдельных уравнений регрессии, исходя из основных предпосылок регрессионного анализа, предполагает возможность изолированного изменения технико-экономических показателей независимо друг от друга. Однако, такое моделирование не является приемлемым для раскрытия внутренних взаимосвязей производственного процесса, при котором изменение одного показателя обязательно повлечет за собой изменения во всей системе взаимоувязанных признаков. Следовательно, отдельно взятое уравнение множественной регрессии не может характеризовать истинные влияния отдельных параметров про-

изводственного процесса на вариацию результирующих показателей эффективности. Поэтому одной из основных задач управления производственными параметрами основных технологических циклов является описание структуры их связей, которая может быть решена с использованием системы структурных уравнений.

Система структурных уравнений (или структурная форма модели) содержит эндогенные (зависимые переменные, число которых равно числу уравнений в системе) и экзогенные (предопределенные переменные, влияющие на эндогенные переменные, но не зависящие от них) переменные.

Наиболее приемлемой для задач управления производственными параметрами технологических циклов горнодобывающего предприятия является структурная модель в виде системы рекурсивных уравнений. В правой части она содержит при эндогенных и экзогенных переменных коэффициенты Ь,- и асоответственно, которые принято называть структурными коэффициентами модели.

В данной системе любая зависимая переменная у может включаться в каждое последующее уравнение наряду с набором собственно факторов х.

В качестве экзогенных переменных были выбраны параметры производственного процесса, которые могут быть объектом регулирования. В результате управления экзогенными переменными возможно получить целе-

вые и прогнозные значения эндогенных переменных (показателей эффективности).

Использование традиционного метода наименьших квадратов для оценивания структурных коэффициентов модели дает смещенные и несостоятельные оценки. Поэтому, для определения структурных коэффициентов модели структурная форма модели преобразуется в приведенную форму модели.

Приведенная форма модели представляет собой систему линейных функций следующего вида:

г

У1 = 811Х1 + 812X2 + 81тХт>

I У2 = 821X1 + 822X2 + 82тХт,

уп = 8п1Х1 + 8 п2Х2 + 8 птХт,

где 81 - коэффициенты приведенной формы модели.

При обратном переходе от приведенной формы модели к структурной возникает проблема идентификации (единственность соответствия между приведенной и структурной формами модели).

С позиции идентифицируемости структурные модели можно подразделить на три вида: идентифицируемые; неидентифи-цируемые; сверх-идентифицируемые.

Выполнение условия идентифицируемости модели проверяется для каждого уравнения системы. Чтобы уравнение было идентифицируемо, необходимо, чтобы число предопределенных переменных, отсутствующих в данном уравнении, но присутствующих в системе, было равно числу эндогенных переменных в данном уравнении без одного.

У1 = ацхг + Э12Х2 + ... + а1тхт +

У2 = Ь21У1 + а21Х2 + а22Х2 + ■ ■■ + а2тХт + &2,

" У3 = Ьз1У1 + Ьз2У2 + аз1Х1 + аз2Х2 + ... + азтХт + Ъэ,

Уп = Ь, У, + 2 у2 +... + Ьт_, уп-1 + ап1 х, + ап 2 х2 +... + аптхт + єп

Обозначив число эндогенных переменных в /м уравнении системы через Н, а число экзогенных (предопределенных) переменных, которые содержатся в системе, но не входят в данное уравнение, - через О, условие идентифицируемости модели может быть записано в виде следующего счетного правила: О + 1 = Н - уравнение идентифицируемо; О + 1 < Н -уравнение неидентифицируемо; О + 1 > Н - уравнение сверхидентифи-цируемо.

Для оценки параметров структурной модели система должна быть идентифицируема или сверхиденти-фицируема.

Наиболее приемлемым для оценки параметров технологических циклов горнодобывающего предприятия является косвенный метод наименьших квадратов, который возможно применить при условии точно идентифицируемой структурной модели. Процедура применения косвенного метода наименьших квадратов предполагает выполнение следующих шагов:

Шаг 1. Преобразование структурной модели в приведенную форму;

Шаг 2. Оценка коэффициентов (8!}) приведенной формы модели методом наименьших квадратов

Шаг 3. Трансформация коэффициентов приведенной формы модели в параметры структурной модели.

Шаг 4. Оценка значимости модели через ^критерий и Я для каждого уравнения в отдельности.

Следующим этапом необходимо построение собственно системы структурных уравнений, которые имеют следующий вид:

У.^Ы+Ыл + «,

где уу в - коэффициенты при соответствующих переменных.

Построенные структурные модели параметров основных технологиче-

ских циклов горнодобывающего предприятия позволяют оценить непосредственное и полное их влияние на показатели эффективности (эндогенные переменные), определяя при этом их целевые значения, а также прогнозировать деятельность предприятия в целом как системы. Определение вида и характера связей переменных, предопределяет необходимость применения путевого анализа (р-анализа).

Основой метода (р-анализа) является предположение об аддитивности и линейности связей между переменными.

X = I ду Х + ди ХиЬ

где Хи! -фактор, действующий на х, и обозначающий действие на х1 всех переменных, не включенных в множество {х7|; ду - расчетные константы; д,и - коэффициент влияния хи1- на х.

Использование линейных зависимостей между всеми переменными делает р-анализ специальным случаем регрессионного анализа, в котором коэффициенты регрессии интерпретируются в терминах причинноследственных отношений.

С учетом воздействий, постулируемых в информационной модели предприятия, по основной теореме путевого анализа Гу = I рц г^ полная связь двух переменных раскладывалась на прямую и косвенную.

Прямое влияние одной переменной на другую измеряется коэффициентом ру и в этом случае в цепи между переменные промежуточные звенья должны отсутствовать. Косвенное влияние определяется составляющими совокупного влияния одной переменной на другую, которое образуется при учете эффекта передачи воздействия через посредство переменных, специфицированных в модели как промежуточные звенья в причинной цепи, связывающей изучаемые переменные. Поскольку строение со-

вокупного влияния всецело зависит от постулируемой причинной структуры отношений между переменными, то эти влияния возможно учесть только лишь при построении причинной модели с заданным графом связей. Тем не менее, использование р-анализа связано с рядом трудностей. Прежде всего, не всегда можно считать, что линейная зависимость в состоянии удовлетворительно отразить все разнообразие причинно-следственных связей в реальных структурах. Кроме того, следует учитывать, что в качестве исходных статистических данных для р-анализа выступают только лишь количественные переменные.

Таким образом, управление производственными параметрами основных технологических циклов горнодобывающего предприятия возможно осуществить на основе предложенных структурных моделей и методов. Моделирование производилось с использованием программы STATISTICA в модуле SEPATH («Моделирование структурными уравнениями»).

Для условий рудника горно-металлургической компании северо-восточного региона были решены следующие задачи:

1. Построены системы структурных уравнений основных показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия (табл. 1);

2. Построены графы связей показателей эффективности и показателей производственно - хозяйственной деятельности предприятия (рис. 1);

3. Установлены ограничения и определены зависимости показателей эффективности и основных показателей производственно-хозяйственной деятельности (табл. 1);

4. Определены необходимые условия идентифицируемости параметров полученных структурных уравнений;

5. Определены диапазоны варьирования и произведена оценка возможности управления производственными параметрами основных технологических циклов предприятия;

6. Определен уровень влияния основных технико-экономических показателей на объемы производства и себестоимость горного передела по элементам (рис. 2);

7. Обоснованы сценарии развития внутренней среды деятельности предприятия;

8. Определен уровень возможного снижения элементов производственных затрат для совокупности сформированных сценариев (табл. 2).

Таким образом, проведенный анализ деятельности горнодобывающего предприятия по основным технологическим циклам позволил выявить ряд негативных тенденций изменения большинства затратных и объемных показателей. Высокая численность и сравнительно низкая производительность трудящихся на руднике, превышение необходимого уровня многих элементов и статей затрат, а также неритмичность большинства объемнокачественных показателей объясняется многими объективными и субъективными причинами. Среди этих причин в первую очередь необходимо отметить: недостаточный уровень организации труда и системы его стимулирования; эксплуатация оборудования со сроками службы, значительно превышающими нормативные; снижение надежности и производительности основного производственного оборудования; увеличение численности обслуживающего его персонала. Однако, высокое качество добываемых руд позволяет пока еще частично компенсировать ряд сложившихся неблагоприятный условий отработки месторождения.

234

Таблица 1

Система структурных уравнений основных показателей производственно-хозяйственной деятельности горнодобывающего предприятия

г

<

Иг = ^(07; О13; Кб; Яв; ^г)-с»б = f2(R7; &>; Мь Уз)

= Гз(М|; М2; М3; Ою; Об)

Ив = f4(G6; Т4; Т5; Ою; О,,)

Кб = f5(G6; Ою; М3)

1^9 = ^о(С7; О12; Иг)

= ^5(611; ио К12 = Ь (Т4; М3)

Об = f8(07; Ой)

= f9(G6; Ою)

О1 = ^ц(01з)

М2 = ^г(Оц)

Мз = ^з(Оц)

М1 = Ъ4(0„) в7 = ^(О, 1)

о8=ЫУ.)

о9 = ь(с7)

у Т3 = ^(Сб)

V Т4 = ^9(0ю)

Г

{

Я2 = 19,6 - 0,08857* 07 + 0,31495* 0,3 - 0,00112* И5 + 0,00321* Я6 + 0,00409* + 0,00143* + 0,00108* Я,2; Я2 = 0,524;

Об = 33,52 + 0,08664* 1*7 + 0,00117* 1*9 + 0,00494* Я,2 + 3,78350*М, - 0,09085*У3; Л2 = 0,597;

Я5 = - 6843,4 + 782,16* М, + 889,61* М2 + 132,30* М3 - 82,61* Ою + 40,32* в6, II2 = 0,5391;

= 600,6 + 7,7995* Об - 0,4292* Т4 + 0,1327* Т5 + 60,1241 *О,0 + 0,0622* Оц; Я2 = 0,5247;

Яб = 2862,5 + 83,185* Об + 333,441* Ою + 118,306* М3; Я2 = 0,6773;

Я9 = - 4224,94 + 8,99* С7 + 5,64* 0,2 + 117,96* Я2; Я2 = 0,5211;

1*4 = 3,07 + 0,344344* в,, + 0,275517* и,; И2 = 0,6225;

Я12 = 36,2 + 8,22010* Т4 + 43,66688* М3; Я2 = 0,6231;

06 = 284,9 + 1,656*07 + 1114,608*08; Я2 = 0,6246;

Я7 = 325,8 + 2,2509*06 + 11Д629*О,0; Я2 = 0,6854;

О, = 14,03 + 0,02288*0,3; И2 = 0,7569;

М2= 11,5 + 0,00034*0,,; II2 = 0,7487;

М3 = 33,9 + 0,00078*0,,; Я2 = 0,7384;

М, = 8,5 + 0,000120*0,,; И2 = 0,7299;

07 = 946,6 + 0,0147*0,,; II2 = 0,7316;

С8 = 132,9 + 1189,190*У,; Я2 = 0,7741;

09 = 7,8 + 0,008629*С7; Я2 = 0,7438;

Т3 = 242,2 + 1,8216*06; Я2 = 0,7615;

V. т4= 142,9 + 3,6420*0,о; И2 = 0,7919;

Затраты труда на техническое обслуживание, ч/чел.

Затраты труда на текущий ремонт, ч/чел.

Затраты труда на капитальный ремонт, ч/чел.

Протяженность транспортировки на очистных работах, м

Затраты на транспорт на горно-подготовительных работах, руб.

Численность персонала на горноподготовительных работах, чел.

М3

у-'

Услуги промышпёИнога.хдЕакт^р&, шс. руб,

о, і*

\

\

7

Хопливо^тухуі^Ж

0,1

\

к*

¥

Та ^ / / у к,

/ "V. / У \ 1—1

/ ґ \

ж:

/ -X. \ / ^

Затрать(>Яа оплату труда, тыс. руб*,

/ /' \ ..•■•••' \--------

у

м, Ою

1

У0 ХУ7/ ...-•Вспомогательные материады; тгыс. рэ®С,/ У .

М2 С.. Ий ^ У .У/ хУ . о6

Проходка эксплуатационных выработок, м

Проходка подготовительных выработок, м

Объем закладываемых пустот, м3

Объем добычи руды, тыс. у.е.

Оі Од

Численность персонала на очистных работах, чел.

Производительность труда бурильщика на горноподготовительных работах,

м /смену

Рис. 1. Фрагмент графа связей показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия

Рис. 2. Уровень влияния отдельных показателей производственно-хозяйственной деятельности на себестоимость горного передела по элементам, %

238

Таблица 2

Уровень возможного снижения элементов производственных затрат для различных сценариев развития внутренней среды деятельности предприятия

Тыс. руб.

« 1 ■ а X 1 Объем добываемой руды Статистические характеристики Вспомогательные материалы Услуга промышленного характера Топливо Энсргорссурсы Фонд заработной шипы Отчисления во внебюджетные фонды Амортизация Прочие

и 3 X X £ и а ж ц 1 1 X г 1 1 & ■ С 3 В | и С £ X г 9 с и V 3 | £ и 2 X X 1 V а 1 и а 1 V а в X переменные 3 | С 1 С

1 343,4-374,5 Максимум 45139 55121 59143 16488 1996 7696 12168 54513 23362 11082 4749 18823 10582

Среднее значение 31315 51615 56963 15768 1921 3536 11469 52625 22553 10050 4307 18267 9655

% снижения издержек 3,1 6,4 4,3 4,5 4,9 5,3 6 Л 3.3 3,7 5,1 43 3,4 9,4

2 375,7-399,1 Максимум 28701 57740 78766 17691 2374 8369 12823 59846 25648 15006 6431 20925 12581

Среднее значение 17395 52143 67231 16454 1519 6034 12013 55425 23754 12557 5381 19077 9332

% снижения издержек 5,3 4.2 5,1 7,4 3,4 5,5 6.1 7,3 5,3 4,4 63 9,6 6,3

3 403,4-433.8 Максимум 31883 60447 79874 18995 2457 10002 12923 57413 24606 17519 7508 21103 12811

Среднее значение 28408 57503 75235 18259 2150 6218 12506 56616 24264 14609 6261 20389 11693

% снижения издержек 10,5 5,3 6,5 4,3 5 а 2.2 3,3 1,4 1,9 33 4,4 3,3 9,1

Итого 343,4433,8 Максимум 45139 60447 79874 18995 2457 10002 12923 59846 25648 17519 7508 21103 12811

Среднее значение 25706 53754 66476 16827 1904 5263 119% 54889 23524 12406 5317 19244 10227

% снижения издержек 18.9 15,9 15,9 16,2 133 13 15,6 12 10,9 12,8 15,4 16,3 24,8

В этой ситуации структурное моделирование производственных параметров основных технологических циклов позволит:

• выявить негативные тенденции затратных и объемных показателей деятельности горнодобывающего предприятия;

• установить основные группы факторов, оказывающих влияние на эффективность деятельности предприятия;

• обосновать сценарии развития внутренней среды деятельности предприятия;

• определить последовательность мероприятий, направленных на снижение элементов затрат в структуре себестоимости по совокупности сформированных сценариев;

• обосновать тактические и стратегические управленческие решения по регулированию прибыли и издержек предприятия; ГГШ

— Коротко об авторах--------------------------------------------------------------

Федунец Нина Ивановна - профессор, доктор технических наук, зав. кафедрой, Гончаренко Сергей Николаевич - доцент, кандидат экономических наук, кафедра «Автоматизированные системы управления», Московский государственный горный университет.

Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 14 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. В.А. Трофимов.

---------------------------------------------- РУКОПИСИ,

ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ

МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА

1. Зотов В.В. Динамика подъемных установок с резинотросовыми лентами в качестве тяговых органов (595/09-07 — 06.06.07) 7 с.

2. Зотов В.В. Математическая модель подъемных установок ленточным тяговым органом (596/09-07 — 06.06.07) 8 с.