Оптимизация затрат в системе управления запасами торгового предприятия в краткосрочной перспективе

Актуальность темы

Развитие рыночных отношений в XXI в. ставит экономические субъекты в жесткие условия хозяйствования и конкурентной борьбы, что требует от них высококачественного управления всеми процессами и грамотного распоряжения финансовыми и материальными ресурсами. По мере изменения экономических условий все предприятия сталкиваются с необходимостью совершенствования своих экономических структур.

Процессы управления запасами являются важной составной частью системы управления предприятием, поэтому их эффективность характеризуется таким ключевым критерием, как величина затрат, образующихся при управлении запасами. В настоящее время решение задач повышения эффективности управления предприятием невозможно без применения современных вычислительных систем и программных комплексов. Как показывает практика, автоматизация управления предприятием без инноваций в собственно сами методы управления, не дает значительного эффекта. Необходима адаптация, проработка методик и моделей управления, в том числе и управления запасами. Внедрение математических моделей, алгоритмов, предназначенных для решения задачи управления запасами и новых информационных технологий, позволяет автоматизировать процесс получения оптимального решения для многопродуктового ассортимента современного торгового предприятия.

В настоящий момент усиливаются тенденции появления сбытовых сетей различных уровней. В результате поглощения и слияния образуются крупные сетевые структуры предприятий. Меняются характер и масштабы конкуренции, в рыночное соревнование вступают торговые сети. В этих условиях преимущество получает тот представитель рынка, который оперативно реагирует на изменения экономической конъюнктуры и предлагает оптимальный, сбалансированный по ценовым категориям ассортимент. Для поддержания актуального и востребованного ассортимента требуется анализировать запасы как можно большего числа номенклатурных позиций. Возникают задачи тщательного анализа политики закупок, в рамках которых з оптимизация планов предприятия без использования методов математического моделирования, основанных на использовании компьютеров и вычислительных кластеров, невозможна. Для типичного торгового предприятия с обширным ассортиментом номенклатурных позиций на этапах краткосрочного, оперативного планирования требуется разработать метод оперативного формирования плана закупок, применение которого минимизирует затраты на хранение запасов.

Состояние и изученность проблемы. Вопросам управления запасами уделяется достаточное внимание в трудах как отечественных, так и зарубежных ученых. Проблемами выбора рационального, теоретически обоснованного уровня запасов исследователи стали интересоваться в конце XIX — начале XX в. В 1888 г. Эджуорт (Edgeworth) впервые математически сформулировал задачу управления запасами (применительно к определению резервных денежных фондов). Аналогичные результаты получил в 1915 г. Харрис (Harris), в немецкой литературе — в 1927 г. Стефаник-Алмейер (Steffanic-Allmayer), в 1929 г. Андлер (Andler) и др. Во всех работах начального периода рассматривается так называемая модель EOQ (Economic Order Quantity) — детерминированная модель наиболее экономичного размера заказа. Независимо от своих предшественников в 1934 г. Уилсоном (Wilson) была выведена группа формул, относящихся к EOQ, которая в англоязычной литературе носит его имя.

Стохастическая модель управления запасами появилась в годы второй мировой войны, но стала широко известна лишь в 1951 г. как «модель продавца газет». В этой модели исследовалось принятие решения в условиях неопределенности.

Быстрое развитие теории управления запасами началось в годы второй мировой войны применительно к организации эффективного снабжения вооруженных сил и сразу после войны — в рамках объединенной группы дисциплин «исследование операций».

Теория управления запасами как научная дисциплина сформировалась к середине 1950;х гг. В нашей стране первыми математическими работами по теории запасов были работы Е. В. Булинской, развивавшие стоимостной подход.

До середины 1960;х годов основную роль при выборе политики регулирования запасов играл стоимостной подход — при фиксированном горизонте планирования для оценки качества функционирования системы рассматриваются средние суммарные издержки. Если горизонт планирования неограничен, то в качестве целевой функции рассматриваются средние издержки в единицу времени при длительном функционировании системы.

С середины 1960;х годов получает развитие надежностный подход в теории запасов, который оказался очень плодотворным в связи с фундаментальными результатами, полученными в работах Гнеденко, Соловьева, Коваленко, Каштанова, Беляева. При надежностном подходе в качестве целевой функции выступают вероятности опустошения и/или переполнения, средний размер дефицита.

В 1970;е годы, в связи с развитием средств вычислительной техники и ростом популярности вычислительных систем, возникла идея использовать их возможности для планирования деятельности предприятия, в том числе для планирования производственных процессов. В это время возрождается интерес к детерминированным моделям теории запасов, при этом исследования перемещаются в область централизованного планирования производственных процессов, запасов сырья и полуфабрикатов. Если раньше речь шла о наиболее рациональном выборе уровня запасов, то теперь доминирует желание иметь их как можно меньше. С середины 70-х прошлого века развиваются концепции MRP (Material Resource Planning, планирование потребности в материалах, планирование производства), и JIT (just-in-time, «точно вовремя»).

Модели управления запасами заложили основы синтеза наук: математической экономики и теории управления, внеся в первую динамические и вероятностные представления, а во вторую — экономические. Управление запасами выступает обычно в роли потребителя результатов таких научных дисциплин, как экономика и экономическая статистика, используя в качестве исходной информации данные о структуре и параметрах критериев оптимальности, а также методики оценки экономической эффективности автоматизации управления запасами, вырабатываемые этими дисциплинами.

В настоящее время теория управления запасами использует достижения такой современной науковедческой дисциплины, как общая теория систем, методологическим аспектом которой является системный подход.

Первоосновы теории управления запасами были заложены в трудах таких зарубежных исследователей, как Ф. Харрис (1915 г.), К. Стефаник-Алмейер (1927 г.), К. Андлер (1929 г.) и Р. Уилсон (1934 г.). С именем последнего связывают формулу для расчета оптимального размера заказа по критерию минимизации совокупных затрат на хранение продукции и повторение заказа, получившую всемирную известность.

Исследованиями в области управления цепью поставок занимались такие ученые как В. И. Сергеев, Д.Дж. Бауэрсокс, Д.Дж. Клосс, Д. Уотерс. Различные аспекты управления материальными запасами рассматриваются в работах Ю. И. Рыжикова, М. И. Ледина, Ю. А. Беляева, Н. Н. Голдобиной, Т. Н. Первозванской, С. Р. Микитьянца, А. П. Вожжова, Е. А. Мельниковой, Н. Д. Фасоляк, С. Н. Колесникова, А. Р. Радионова. Общим вопросам логистики, логистического менеджмента и управления закупками посвящены работы A.M. Зевакова, Б. А. Аникина, X. Фирона, М. Линдерса, О. Д. Проценко, A.M. Гаджинского, В. А. Козловского, А. А. Колобова, Ю. М. Неруша, В. В. Петрова, О. Г. Туровца, А. П. Тяпухина, В. В. Дыбской. Вопросы эволюции моделей и методов теории логистики, системного анализа получили дальнейшее развитие в трудах B.C. Лукинского, Л. Б. Миротина, Дж. Хедли, Г. И. Феклисова, Б. А. Геронимуса, Б. М. Кудрявцева. Исследования Д. И. Голенко, К. В. Инютиной, Е. А. Хруцкого посвящены планированию, организации и оптимизации в области управления запасами.

Указанными авторами разработан ряд методов и моделей управления запасами, предназначенных для предприятий и ресурсов различного характера. Однако, теория управления запасами нуждается в дополнениях, связанных с вопросами улучшения функционирования крупных торговых предприятий, имеющих сетевую структуру. Для таких торговых предприятий, использующих значительную номенклатуру товара и имеющих большое число поставщиков, необходима конкретизированная модель управления запасами, учитывающая современные аспекты информатизации.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью работы является построение и развитие модели оптимизации затрат в системе управления запасами торгового предприятия в краткосрочной перспективе на базе методов оптимизации, системного анализа, нелинейного и дискретного программирования.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• Выявлены место, роль и особенности управления запасами крупного торгового предприятия в формировании прибыли;

• разработана математическая модель управления запасами типичного торгового предприятия с учетом функциональных признаков, положенных в основу типизации;

• произведен анализ возможных путей внедрения разработанной математической модели управления запасами;

• произведена апробация разработанной модели управления запасами на конкретном предприятии.

Объектом исследования являются торговые предприятия с большим объемом номенклатуры товаров.

Предметом исследования выступают экономико-математические и инструментальные методы и модели принятия решений в управлении запасами торговых предприятий.

Теоретическая и методологическая основа исследования. Поставленные задачи обуславливают комплексность методологии исследования, основанной на системном подходе к моделированию альтернативных вариантов решений в управлении запасами. Методологической основой работы являются: диалектика как способ познания, методы системного анализа, линейного, нелинейного и дискретного программирования, экономико-математические модели.

В процессе выполнения диссертационного исследования были использованы следующие основные источники информации: фундаментальные и прикладные исследования зарубежных и отечественных ученых в области теории информации, теории принятия решений, теории исследования операций, 7 математической статистики, системного анализасправочно-информационные и энциклопедические материалынормативные документыматериалы научно-практических конференций.

Содержание работы соответствует положениям п. 1.4 и 2.3 паспорта специальности 08.00.13 — «Математические и инструментальные методы экономики»:

1.4. «Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений» ;

2.3. «Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях» .

Научная новизна исследования. На базе системного анализа, методов математического моделирования и оптимизации, теории принятия решений разработаны теоретико-методические подходы к построению моделей оптимизации затрат в системе управления запасами, на примере предприятийтипичных представителей торговых сетей.

В результате проведенного исследования в диссертационной работе сформулированы и обоснованы следующие научные результаты:

• разработан подход к исследованию взаимосвязей между торговыми предприятиями в условиях развития сбытовых сетей, позволяющий выявить актуальные проблемы в управлении запасами с помощью комплексной оценки логистических процессов, протекающих в микроэкономических системах. Составляющими оценки является характер спроса, объем номенклатурного ассортимента, периодичность контроля уровня остатков и размещения заказов на пополнение запасов, структура сбытовой сети, типы коммерческих предложений и территориальная удаленность поставщиков, условия конкуренции;

• разработана концепция единого информационного пространства взаимодействия торговых предприятий, основой которого является 8 распределенная информационная система. Основные компоненты информационного пространства: единые классификаторы поставщиков, условий доставки, цен, номенклатуры, а также техническая составляющая, которая включает в себя серверы баз данных, терминалы доступа и высокоскоростные каналы связи;

• развиты модели и методы принятия решения в вопросах оперативного планирования закупок, входящих в систему управления многономенклатурными запасами сетевого торгового предприятия:

— разработана математическая модель управления многономенклатурными запасами в условиях случайного спроса на этапах оперативно-календарного планирования, которая учитывает различные условия поставок, закупочные цены, сроки доставки, стоимости хранения, штрафы за предполагаемый дефицит, ограничения на суммы заказа, возможность объединения заказов по поставщикам;

— сформирован метод оптимизации затрат с использованием математической модели управления многономенклатурными запасами, позволяющий в приемлемое время получать оптимальные решения за счет эффективного распараллеливания процесса генерации вариантов на вычислительном кластере;

— предложена новая методика оценки экономической эффективности от использования математической модели оперативно-календарного управления многономенклатурными запасами на торговом предприятии в условиях случайного спроса. В составе этой методики — последовательность этапов имитационного моделирования и вычисления предполагаемого экономического эффекта, пробная эксплуатация, по завершении которой проводится анализ фактических результатов и принимается решение о целесообразности использования разработанной подсистемы планирования закупок.

Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем концептуальные положения и математические модели могут быть использованы для повышения финансовой устойчивости торговых предприятий, способствовать общему регулированию цен в регионах, что имеет большое социальное значение.

Самостоятельное практическое значение имеют:

• разработанный алгоритм решения задачи управления запасами экономико-математической модели на этапах оперативно-календарного планирования с помощью усеченного лексиграфического перебора для нахождения оптимального плана закупок;

• разработанная подсистема планирования закупок в соответствии с математической моделью объекта исследования и реализующая алгоритм решения задачи управления запасами, которая позволяет получать экономически обоснованные краткосрочные планы закупок, принимать математически и экономически обоснованные управленческие решения в приемлемые сроки. Применение подсистемы планирования закупок позволяет оптимизировать управление торговым предприятием, как экономическим объектом.

Основные положения, результаты и выводы диссертационного исследования ориентированы на широкий круг специалистов, занимающихся проблемой управления запасами и принятием решений при формировании плана закупок.

Отдельные теоретические и практические разработки диссертации могут быть использованы при построении систем управления запасами в других областях экономики, а также применяться для обучения студентов экономических специальностей в высших учебных заведениях.

Апробация и внедрение результатов исследования. Исследование выполнено в рамках НИР института «Экономика и управление производствами» Тамбовского государственного технического университета в соответствии с Единым заказ-нарядом на тему «Качество объектов микро-, мезо-, и макроэкономики, бухгалтерского учета, экономического анализа, аудита и финансово-кредитной деятельности».

Отдельные положения диссертации и разработанная подсистема планирования закупок в информационной системе управления запасами использованы на предприятиях ОАО «Тамбовфармация», ООО «Лига-Плюс», что подтверждено соответствующими справками.

Основные теоретические, методологические и практические результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных и Российских научно-практических конференциях и семинарах, в том числе на Международной научно-практической конференции «Современная динамика развития российской экономики», Тамбов, май 2006; 2-й Международной научно-практической конференции «Глобальный научный потенциал», Тамбовский государственный технический университет, 23−24 июня 2006 г.- 3-й Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития», Тамбовский государственный технический университет, 24−25 ноября 2006 г.- Международной научно-практической конференции «Системное формирование российских регионов: инновации и традиции», Тамбов, декабрь 2006.

Материалы диссертационной работы, в том числе математическая модель и алгоритм, использованы в учебном процессе института «Экономика и управление производствами» Тамбовского государственного университета для подготовки экономистов по специальностям: 80 502 — «Экономика и управление на предприятии», 80 507 — «Менеджмент организации», 80 801 -«Прикладная информатика в экономике», что подтверждено соответствующей справкой.

Публикации. По проблемам, рассматриваемым в диссертационном исследовании, автором опубликовано 9 печатных работ общим объемом 8,31 печ. л. (авт. объем — 7,21 печ. л.). Список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений. Основная часть исследования изложена на 162 страницах машинописного текста, в работе 21 таблица и 47 рисунков.

Выводы по главе 3.

В главе представлено подробное описание методики решения поставленной задачи управления запасами. Приведен алгоритм поиска решения. Исследованы практические аспекты внедрения представленной методики на предприятиях. Предложена концепция единого информационного пространства взаимодействия торговых предприятий и поставщиков. Рассмотрен вопрос о распараллеливании процесса формирования оптимального плана с использованием вычисленного кластера. Представлена методика вычисления экономической эффективности от применения подсистемы планирования закупок в управлении запасами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В данном диссертационном исследовании ставилась цель научного обоснования путей совершенствования плана закупок для крупного торгового предприятия с использованием методов математического моделирования формирования запасов на этапах краткосрочного, оперативного планирования.

1. Было исследовано функционирование крупных торговых предприятий в условиях развития сбытовых сетей, что позволило разработать математическую модель управления запасами типичного торгового предприятия.

2. Проведен анализ структуры исходных данных для поставленной задачи, что позволило унифицировать процесс внедрения.

3. Разработана методика вычисления экономической эффективности применения подсистемы планирования закупок, что позволило оценить ожидаемый эффект от внедрения.

4. Приведена адаптация алгоритма формирования плана закупок к использованию на вычислительном кластере, что позволило сократить время решения задачи.

5. Проведена оптимизация затрат на предприятиях ОАО «Тамбовфармация», ООО «Лига-Плюс» в системе управления запасами в рамках разработанной математической модели.