 |
Экономико-математическая модель замкнутой транспортной задачи
|
|
|
|
Задача № 2
Разработка долгосрочного плана развития кооперированных связей между предприятиями
Цель работы
В данной работе предлагается на основе исходных данных разработать план развития предприятий, взаимосвязанных между собой кооперационными связями, руководствуясь, в первую очередь, критерием минимизации затрат в рамках разрабатываемой схемы прямых взаимосвязей.
Исходные данные и постановка задачи
Отличительной особенностью предприятий химической отрасли является наличие тесных кооперационных связей, так как продукция одних предприятий может являться сырьем (предметом труда) для других предприятий. Примером таких взаимосвязей может служить цепь кооперационных связей, представленная на рис. 1
 |
Нефтеперерабатывающие заводы поставляют прямогонный бензин заводам по производству синтетического спирта (СС), который в свою очередь, может поставляться на предприятия синтеза синтетического каучука (СК), используемого в дальнейшем для производства большого спектра резинотехнических изделий, шин и камер для транспортных средств, резиновой обуви и т.д.
На основе прогнозных оценок развития потребительского рынка конечной нефтехимической продукции требуется разработать перспективный план развития предприятий, функционирующих в рамках продуктовых кооперационных связей.
Для решения поставленной задачи следует руководствоваться технико-экономическими показателями деятельности предприятий с учетом их сбалансированности в рамках кооперационных связей и расчетами затрат на транспортировку материальных ресурсов (бензина и спирта) для каждого из них, характеризующих взаимоотношения между рассматриваемыми предприятиями.
|
|
|
Каждая из рассматриваемых отраслей представлена группой предприятий, каждая из которых, в свою очередь, в рамках межотраслевых связей может быть скооперирована с каждым предприятием другой группы.
Перечень предприятий по каждой отрасли и планируемые показатели их работы представлены в таблице 1, а и их производственные мощности (по вариантам индивидуальных заданий для студентов) приведены в таблице 2.
Вариант задания выбирается согласно номеру, под которым студент находится в списке группы.
Таблица 1
Планируемые показатели предприятий по группам подотраслей
| Предприятия подотраслей (месторасположение) | Норма расхода бензина на 1т. спирта, тонн | Норма расхода спирта на 1т. СК, тонн | Коэффициент использования производственной мощности ( )
|
| Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) | |||
| г. Кириши | 0,85 | ||
| г. Нижнекамск | 0,80 | ||
| г. Оренбург | 0,82 | ||
| Спиртовые заводы | |||
| г. Орск | 2,625 | 0,85 | |
| г. Пенза | 2,65 | 0,875 | |
| г. Самара | 2,70 | 0,825 | |
| г. Уфа | 2,69 | 0,85 | |
| Заводы по производству СК | |||
| г. Воронеж | 2,80 | 0,90 | |
| г. Пермь | 2,75 | 0,88 | |
| г. Ярославль | 2,755 | 0,875 |
Таблица 2
Показатели производственной мощности предприятий
| Месторасположение предприятий по группам отраслей | Действующие производственные мощности предприятий, тыс. тонн (соответствующей готовой продукции) | ||||||||||||||
| ВАРИАНТЫ | |||||||||||||||
| Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ): | |||||||||||||||
| г. Кириши | |||||||||||||||
| г. Нижнекамск | |||||||||||||||
| г. Оренбург | |||||||||||||||
| Спиртовые заводы | |||||||||||||||
| г. Орск | |||||||||||||||
| г. Пенза | |||||||||||||||
| г. Самара | |||||||||||||||
| г. Уфа | |||||||||||||||
| Заводы по производству СК | |||||||||||||||
| г. Воронеж | |||||||||||||||
| г. Пермь | |||||||||||||||
| г. Ярославль |
|
|
|
Окончание таблицы 2.2
| Месторасположение предприятий по группам отраслей | Действующие производственные мощности предприятий, тыс. тонн (соответствующей готовой продукции) | ||||
| ВАРИАНТЫ | |||||
| Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ): | |||||
| г. Кириши | |||||
| г. Нижнекамск | |||||
| г. Оренбург | |||||
| Спиртовые заводы | |||||
| г. Орск | |||||
| г. Пенза | |||||
| г. Самара | |||||
| г. Уфа | |||||
| Заводы по производству СК | |||||
| г. Воронеж | |||||
| г. Пермь | |||||
| г. Ярославль |
Для упрощения решения задачи, условно предполагается, что производственные мощности предприятий по производству СК с учетом планируемого коэффициента их использования полностью сориентированы на удовлетворение спроса, предъявляемого потребительским рынком на их продукцию. В связи с этим, мощности спиртовых предприятий, находящихся в кооперации с предприятиями по производству СК, должны обеспечить их потребности соответствующим количеством спирта, и в свою очередь, должны быть согласованы (сбалансированы) с мощностями нефтеперерабатывающих предприятий, обеспечивающих их для этого соответствующим количеством прямогонного бензина.
Таким образом, главная задача, которую необходимо решить – это согласовать (попарно сбалансировать) мощности и объемы производства и потребления бензина – спирта и спирта – синтетического каучука для всех предприятий каждой группы рассматриваемых отраслей, включенных в систему кооперированных связей. По сути дела необходимо последовательно решить две задачи сбалансированного спроса и предложения по бензину и спирту, ориентируясь на потребительский спрос конечного продукта – синтетического каучука.
|
|
|
Для решения этих задач рекомендуется использовать замкнутую транспортную задачу, в основе которой лежит баланс производства и потребления соответствующей продукции на группе кооперированных предприятий смежных отраслей.
Следуя критерию минимизации транспортных издержек, необходимо изыскать возможности для увеличения объёма производства на том смежном предприятии, транспортные затраты на перевозку продукции от которого до предприятия, имеющего поставщика, будут минимальными.
Транспортные издержки следует рассчитывать исходя из транспортных тарифов на перевозку соответствующих грузов и расстояний между контрагентами (поставщиком и потребителем).
Перевозку грузов предусматривается осуществлять железнодорожным транспортом, принимая во внимание действующие железнодорожные тарифы (на момент выполнения работы). Для расчета следует использовать Справочно-информационную систему «РАСЧЕТ железнодорожного тарифа», которая предназначена для расчета стоимости перевозки грузов (нефтепродуктов, строительных материалов, химической продукции) железнодорожным транспортом по России в соответствии с тарифами Прейскуранта 10-01 (Интернет ресурс: tarif.riccom.ru) или другую аналогичную систему.
По результатом работы со справочно-информационной системой следует заполнить таблицы 3 и 4.
Таблица 3
Расстояние между НПЗ и спиртовыми заводами, км
| НПЗ | Спиртовые заводы | |||
| Уфа | Самара | Орск | Пенза | |
| Оренбург | ||||
| Нижнекамск | ||||
| Кириши |
Таблица 4
Расстояние между спиртовыми заводами и заводами по производству СК, км
| Спиртовые заводы | Заводы по производству СК | ||
| Воронеж | Ярославль | Пермь | |
| Уфа | |||
| Самара | |||
| Орск | |||
| Пенза |
Устранение дефицита производственных мощностей потребует увеличения объёма производства на предприятиях, к которым они будут прикреплены. При этом, следует принимать во внимание, что увеличение объёма производства может осуществляться путем:
|
|
|
- увеличения коэффициента использования производственной мощности за счет изыскания внутрипроизводственных резервов;
- проведения реконструкции, модернизации и перевооружения действующего производства;
- ввода в эксплуатацию новых мощностей за счет расширения действующего производства (не требуя расширения инфраструктуры);
- ввода в эксплуатацию новых мощностей за счет строительства новых производств и развития инфраструктуры.
Увеличение объема производства за счет вышеназванных источников может составить:
- до 5 – 10 % при увеличении коэффициента использования мощности,
- до 20 % при реконструкции и перевооружении действующего производства,
- до 50 % при расширении действующего производства,
- более 50 % при новом строительстве.
Планируемый коэффициент использования производственной мощности составит для:
- реконструируемых производств – 0,85- 0,90,
- вновь вводимых производств – 0,80- 0,825.
Таким образом, для составления перспективного плана развития предприятий, связанных кооперационными связями, необходимо:
- определить планируемый уровень производства на действующих мощностях всех рассматриваемых предприятий;
- составить баланс производства и потребления продукции (бензина и спирта), являющейся предметом кооперационных связей между предприятиями различных отраслей;
- решить транспортную (замкнутую) задачу для каждого вида перевозимой продукции на основе составленного баланса производства и потребления;
- определить суммарные транспортные затраты в рамках всех планируемых кооперированных связей;
- составить итоговую схему потоков продукции с учетов проведения всех мероприятий по организации кооперационных связей.
Экономико-математическая модель замкнутой транспортной задачи
Для приведения транспортной задачи к замкнутому виду необходимо выполнение условия баланса объёма поставок (объёма производства) и объёма потребления по каждому из видов продукции, являющихся объектом кооперационных связей, что может быть выражено следующим соотношением:
(2.1)
где:
- объём j-го вида продукции, производимой (поставляемой) «i» поставщиком;
- объём j-го вида продукции, потребляемой «к» потребителем;
n – количество поставщиков (производителей) j-го вида продукции,
l – количество потребителей j-го вида продукции.
Целевая функция транспортной задачи для j-го вида продукции может быть сформулирована в следующем виде:
|
|
|
(2.2)
где:
- транспортные расходы на перевозку одной тонны продукции j-го вида от i-го поставщика до k-го потребителя,
- объём продукции j-го вида, поставляемой от i-го поставщика до k-го потребителя.
1. Рекомендации по использованию программного продукта на ПК
Возможные размеры задачи:
где:
М – количество предприятий-поставщиков одноименной продукции,
N – количество предприятий-потребителей одноименной продукции.
2. Методические указания и пояснения по ходу выполнения работы
1. В соответствии с номером варианта сформировать базу исходных данных о мощностях заводов по производству бензина, спирта и синтетического каучука.
2. Определить планируемые объемы производства и потребления всех видов продукции на действующих мощностях каждого предприятия в отдельности по каждой подотрасли с учетом планируемого коэффициента использования мощности и норм расхода сырья на единицу конечной продукции. Так, например, для спиртовых заводов необходимо рассчитать объем производства спирта (
) и объём необходимого для этого прямогонного бензина (
), который планируется поставлять с НПЗ, следующим образом:
(2.3)
(2.4)
где:
- коэффициент использования производственной мощности спиртового завода,
- норма расхода бензина на получения 1 т спирта на спиртовом заводе
3. Рассчитать суммарные объёмы производства и потребления каждого вида продукции (бензина и спирта) по всем предприятиям каждой отрасли в целом.
4. Для составления замкнутой транспортной задачи необходимо выявить дисбаланс между поставщиками и потребителями бензина и спирта, сопоставив суммарные объёмы производства (поставок) и потребления этих видов продукции. Этот дисбаланс должен быть ликвидирован путем введения дополнительных мощностей контрагента, который компенсирует этот дисбаланс.
5. Для решения транспортной задачи составить прейскурант затрат на транспортировку 1т бензина и спирта по всем возможным кооперационным связям, используя результаты расчета в рамках Справочно-информационной системы «РАСЧЕТ железнодорожного тарифа».
Результаты расчетов представить в таблицах 5 и 6.
Таблица 5
Стоимость перевозки бензина (тариф РЖД) между НПЗ и спиртовыми заводами
| Нефтеперерабаты-вающие заводы | Расчетный тариф РЖД, тыс. руб/т | |||
| Спиртовые заводы | ||||
| Уфа | Самара | Орск | Пенза | |
| Оренбург | ||||
| Нижнекамск | ||||
| Кириши |
Таблица 6
Стоимость перевозки спирта (тариф РЖД) между спиртовыми заводами и заводами по производству СК
| Спиртовые заводы | Расчетный тариф РЖД, тыс. руб/т | ||
| Заводы по производству СК | |||
| Воронеж | Ярославль | Пермь | |
| Уфа | |||
| Самара | |||
| Орск | |||
| Пенза |
6. На основе подготовленных данных решить транспортную задачу с использованием программного продукта для ПК для выявления оптимальных связей между поставщиками спирта и его потребителями – производителями СК.
Если им является поставщик спирта, то для конкретного потребителя, с которым возникает «фиктивная» поставка, выявляется наиболее «выгодный» с точки зрения минимума транспортных затрат поставщик. После чего принимается решение о варианте увеличения объёма производства спирта (
) для выбранного поставщика в зависимости от размера дополнительного объёма производства.
Если же «фиктивным» контрагентом является потребитель спирта (завод по производству СК), то следует вывод о том, что спирта производится больше, чем требуют заводы по производству СК. В связи с этим следует снизить объемы производства на спиртовом заводе, у которого возникли «фиктивные» поставки.
7. В соответствии с характером «фиктивных» поставок спирта необходимо внести коррективы в баланс производства и потребления бензина, добавляя вводимые или снижая «лишние» мощности для конкретных спиртовых заводов, пересчитывая их на объёмы потребляемого бензина.
8. Решить замкнутую транспортную задачу на основе данных откорректированного баланса производства и потребления бензина.
9. Руководствуясь теми же подходами, что и при решении первой транспортной задачи, выбрать конкретного поставщика или потребителя бензина вместо «фиктивного» контрагента.
10. Составить окончательный прогнозный баланс производства и потребления по бензину и спирту с учетом увеличения (сокращения) объёма производства при ликвидации «фиктивных» поставок по всей системе кооперационных связей. При этом, вся сумма планируемого к производству бензина (спирта) должна быть равна сумме планируемому к потреблению бензина (спирта) на смежных предприятиях.
11. Для проверки рекомендуется решить транспортные задачи на основе данных окончательного баланса производства и потребления бензина и спирта после проведения мероприятий.
12. Представить развернутую характеристику предприятий с учетом проведения предполагаемых мероприятий по повышению производственных мощностей согласно таблице 7.
13. Составить окончательную схему кооперационных связей с указанием параметров товарных потоков между всеми контрагентами, пример которой представлен на рис. 2.
14. Рассчитать суммарные транспортные издержки в рамках кооперационных связей для итогового (оптимального) варианта перспективного плана (прогноза).
15. Оформить отчет о проведенной работе согласно принятым требованиям к составлению подобного рода отчетов.
Таблица 7
Планируемые технико-экономические показатели кооперированных предприятий
| Предприятия кооперированных отраслей | Действующие мощности предприя-тия | Коэффи-циент использо-вания мощности ( )
| Объем производства на действующих мощностях | Дополнительный объём производства (мощностей) после проведения мероприятий, связанных с: | Итоговый объём производства | ||
повышением 
| реконст-рукцией | введением новых мощностей | |||||
| Нефтеперерабаты-вающие заводы (НПЗ): г. Кириши г. Нижнекамск г. Оренбург | |||||||
| Спиртовые заводы: г. Уфа г. Самара г. Орск г. Пенза | |||||||
| Заводы по производству СК: г. Воронеж г. Пермь г. Ярославль |
Приложение 1
|
|
|
