CC BY
12
Восточно-Европейский журнал передовым технологий ISSN 1729-3774
УДК 005.8
ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ПОРТФЕЛЯ ПРОЕКТОВ НАУКОЕМКОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ
К.В. Кошкин
Доктор технических наук, профессор, директор института компьютерных и инженерно-технологических наук,
заведующий кафедрой* Е-mail: konstantin.koshkin@nuos.edu.ua Л.С. Чернова Аспирант
Кафедра управления проектами** Е-mail: mila-0108@mail.ru А. Ю. Я н и
Преподаватель* Е-!^!: anna.yany@gmail.com *Кафедра информационных управляющих систем и технологий** **Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова пр. Героев Сталинграда, 9, г. Николаев, Украина, 54025
1. Введение
Наукоемкие предприятия, то есть предприятия выпускающие продукцию, в себестоимости которой доля стоимости научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ превышает 3%, как правило, имеют развитую инфраструктуру, обеспечивающие реализацию цепочки "научная идея - промышленная технология - производство".
2. Постановка проблемы
Производство наукоемкой продукции характеризуется технологической сложностью, требует больших временных и материальных затрат.
Рациональное использование дорогостоящих ресурсов наукоемкого предприятия предполагает формирование соответствующего портфеля заказов.
3. Анализ последних исследований, в которых предлагается решение проблемы и выделение нерешенной ее части
На основании проведенных исследований [1-9] были разработаны математические модели формирования оптимального портфеля проектов судостроительного предприятия, однако сложность задания исходных данных для последовательностей технологических операций обусловила необходимость разработки упрощенных моделей для предварительного
-□ □-
Пропонуеться математична модель попереднього формування портфеля проектiв наукоемного тдприемства з урахуванням наяв-ног номенклатури виробiв i потен-цшних замовнитв. Виконаш ви)по-eidm розрахунки з використанням NEOS Server
Ключовi слова: наукоемне тд-приемство, портфель проектiв,
математична модель □-□
Предлагается математическая модель предварительного формирования портфеля проектов наукоемкого предприятия с учетом имеющейся номенклатуры изделий и потенциальных заказчиков. Выполнены соответствующие расчеты с использованием NEOS Server
Ключевые слова: наукоемкое предприятие, портфель проектов,
математическая модель -□ □-
формирования рационального портфеля проектов наукоемкого предприятия.
4. Цель работы
Целью работы является создание механизмов формирования рационального портфеля проектов наукоемкого предприятия, учитывающих финансовые и технологические ресурсы предприятия.
5. Основная часть исследования
Для предварительного формирования рационального портфеля проектов на основании имеющейся у предприятия номенклатуры изделий и потенциальных заказчиков предлагается следующая математическая модель:
п т z
ХХ ^Х х.А ^ тах;
1=1 j=l к=1
Х Хх№ * ^ (1)
j=1 к=1
где
1 = 1,п - номенклатура изделия;
j = 1,ш - заказчик;
к = - партия поставки;
© К.В. Кошкин, Л.С. Чернова, НЮ. Яни, 2013
Интегрированное стратегическое управление, управление проектами и программами развития предприятий и территорий
[ 1, если i-oe изделие поставляется j-oмy заказчику в составе к-ой партии; [0, если i-oe изделие не поставляется j-oмy заказчику в составе к-ой партии;
е^ - прибыль от поставки единицы 1-го изделия ]-му заказчику;
8к - коэффициент учета числа изделий в партии поставки (скидка зависит от числа изделий в партии); Si - максимальное количество изделий 1-го типа;
fj =
[1, если ьое изделие может входить в портфель заказов для j-oгo заказчика; 0, если ьое изделие не входит в портфель заказов для j-oгo заказчика;
Задача (1) относится к задаче целочисленного программирования. Для ее решения использован онлайн-ресурс NEOS Server, а именно NEOS-интерфейс доступа к MINTO, реализующий метод ветвей и границ.
NEOS Server обеспечивает взаимодействие между пользователями и множеством систем для решения различных видов оптимизационных задач. Пользователи загружают файлы с моделью и данными на языке AMPL на сервер, которые далее обрабатываются в различных системах (KNITRO, MINTO, BARON, ASA и т.д.).
В качестве тестовой задачи рассматривается задача в такой постановке. Номенклатура изделий (газовые турбины производства ГП НПКГ «Зоря-Машпроект»), заказчики и стоимость поставок заданы в табл. 1.
Таблица 1
Прибыль от поставок, тыс. USD
Заказчик Изделие ^^^^ Россия Иран Украина Индия Китай
ГГД ДГ80Л2 - 1800 - - -
ГГД ДГ80Л3 - б000 - - -
ГГД ДГ80Л - 2200 - - -
ГГГАМ15Э.1 б500 - - - -
ДГГАМ55 4000 - - - -
ГГГА М1УН.1Э У500 - - - -
ГГГА М35 - - б500 - -
ГГД ДT59 - - 800 -
ГГД ДСУ1 - - - 500 -
ГГД ДГ90Л2 с КМЧ 4200 - - - -
ГГД ДГ90Л2.1 с КМЧ 1200 - - - -
ГГД ДУ80Л1 с КМЧ 9000 - - - -
ГГД ДУ80Л1 с КМЧ - 13000 - - -
ГГД ДУ80Л1 - - - - 590
Математическая модель (1) описана на языке программирования AMPL следующим образом: set N; set M; set L; param bb; var x{i in N, j in M, k in L }binary; param e{i in Nj in M}; param f{i in Nj in M}; param q{k in L}; param z{i in N};
minimize sd: -(sum{i in N}(sum{j in M}e[i,j]*f[ij]*sum{k in L}x[i,j,k]*q[k]));
subject to g{i in N}: sum{k in L}(sum{j in M}x[i,j,k])<=z[i];
Файл с данными содержит следующую информацию:
set N:= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14; set M:= 1 2 3 4 5; set L:= 1 2 3;
param z: 1 2
3
4
5
6 У
s
9
10 11 12
13
14
param e: 1 2 3 4 5:=
1 1800 1800 1800 1800 1800
2 б000 б000 б000 б000 б000
3 2200 2200 2200 2200 2200
4 б500 б500 б500 б500 б500
5 4000 4000 4000 4000 4000
б У500 У500 У500 У500 У500
У б500 б500 б500 б500 б500
8 800 800 800 800 800
9 500 500 500 500 500
10 4200 4200 4200 4200 4200
11 1200 1200 1200 1200 1200
12 9000 9000 9000 9000 9000
13 13000 13000 13000 13000 13000
14 590 590 590 590 590
param f: 1 2 3 4 5:=
1 0 1 0 0 0
2 0 1 0 0 0
3 0 1 0 0 0
4 1 0 0 0 0
5 1 0 0 0 0
б 1 0 0 0 0
У 0 0 1 0 0
8 0 0 0 1 0
9 0 0 0 1 0
10 1 0 0 0 0
11 1 0 0 0 0
12 1 0 0 0 0
13 0 1 0 0 0
14 0 0 0 0 1
10 У 4 4
4 У 2 2
5 8 9 У 11 1б
param q:
1 1
2 0.9
3 0.8
Рассчитана максимальная величина прибыли от поставок - 166393 тыс. USD.
Результаты, отсортированные по заказчикам, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Сформированные партии поставок
Россия Иран Украина Индия Китай
x[4,1,1]= 1 x[4,1,2]= 1 x[4,1,3]= 1 x[5,1,1]= 1 x[5,1,2]= 1 x[5,1,3]= 1 x[1,2,1]= 1 x[1,2,2]= 1 x[1,2,3]= 1 x[2,2,1]= 1 x[2,2,2]= 1 x[2,2,3]= 1 x[7,3,1]= 1 x[7,3,2]= 1 x[8,4,1]= 1 x[8,4,2]= 1 x[9,4,1]= 1 x[9,4,2]= 1 x[9,4,3]= 1 x[14,5,1]= 1 x[14,5,2]= 1
x[6,1,1]= 1 x[6,1,2]= 1 x[6,1,3]= 1 x[3,2,1]= 1 x[3,2,2]= 1 x[3,2,3]= 1
x[10,1,1]= 1 x[10,1,2]= 1 x[10,1,3]= 1 x[13,2,1]= 1 x[13,2,2] = 1 x[13,2,3] = 1
x[11,1,1]= 1 x[11,1,2]= 1 x[11,1,3]= 1
x[12,1,1]= 1 x[12,1,2]= 1 x[12,1,3]= 1
6. Выводы
1. Разработана математическая модель, которая позволяет сформировать портфель проектов наукоемкого предприятия с учетом имеющихся финансовых и технологических ресурсов предприятия.
2. Модель описана на языке программирования AMPL и выполнены соответствующие расчеты в NEOS Server с использованием программного средства MI-NTO.
Литература
1. Ввозный, А. М. Проектирование эффективной организационной структуры управления стоимостью портфеля проектов судостроительного предприятия [Текст] /
Возный А.М., Кошкин К.В., Шамрай А.Н. // Управлшня проектами та розвиток виробництва: Зб. наук. пр. - Лу-ганськ, 2010. - №2(34). - С.5-13.
2. Гайда, А. Ю. Адаптивное управление ресурсами портфеля проектов наукоемкого производства в системе с прогнозирующей моделью [Текст] / Гайда А.Ю., Квас-невский Е.А., Кошкин К.В. // Технологические системы.
- 2012. - №2(59). - С.85-88.
3. 1нновацшш технологи проектування суден та засобiв океанотехшки: монографiя [Текст] / С.С. Рижков, В.С. Блшцов, К.В. Кошкш та ш. - Миколагв: НУК, 2009.
- 356 с.
4. Кошкин, К. Финансирование портфеля проектов судостроительного предприятия [Текст] / К. Кошкин, А. Возный, А. Шамрай // Схщно-бвропейський журнал передових технологш. - 2010. - T. 1, N 2(43). - С. 17-19.
- Режим доступу: URL: http://journals.uran.ua/eejet/art-icle/view/2497.
5. Механизмы управления проектами и программами регионального и отраслевого развития: монография [Текст] / В.Н. Бурков, В.С. Блинцов, К.В. Кошкин и др. - Николаев: издательство Торубары Е.С., 2010. - 176 с.
6. Модели, методы и алгоритмическое обеспечение проектов и программ развития наукоемких производств: монография [Текст] / А. М. Возный, В. В. Драгомиров, А. Я. Каза-резов, К. В. Кошкин и др. - Николаев: НУК, 2009. - 194 с.
7. Создание и развитие конкурентоспособных проектно-ориентированных наукоемких предприятий: монография [Текст] / В. Н. Бурков, С. Д. Бушуев, А. М. Возный, К. В. Кошкин, Л. С. Чернова и др. - Николаев: издательство Торубары Е.С., 2011. - 260 с.
8. Koshkin, K. Cognitive modeling at acceptance of unstructured decisions / Voznyi A., Yani A. // Proceedings of the Vlth International and Technical Conference "Computer Science and Information Technologies 2011". - Львiв: Вид-во ПП «Вежа i Ко», 2011. - С.227-231.
9. Chu, P-Y.V., A decision support system for project portfolio selection [Текст] / P-Y.V. Chu, Y-L. Hsu, M. Fehling // Computers in Industry. - 1996. - T. 32, №2. - C. 141-149.
Abstract
The rational use of expensive high-tech enterprise resources (financial, staff, technology) required formation of the appropriated project portfolio. In this article the mathematical model of the prior formation of a project portfolio of a high-tech enterprise with the available nomenclature of products and potential customers is proposed. The mathematical model of the optimal portfolio formation of high-tech enterprise "Zorya-Mashproekt" within available products (gas turbines), customers, and the cost of supplies in NEOS Server is calculated. NEOS Server provides the interaction between users and systems to solve many different types of optimization problems. Users download model file and data file in the language AMPL to the server which are then processed in different systems (KNITRO, MINTO, BARON, ASA, etc.). In the article the mathematical model and the input data are described in the language AMPL. The problem using MINTO NEOS-interface is solved Keywords: high-tech enterprise, projects portfolio, mathematical model
