Оптимизация производственной программы АПП и управление запасами ресурсов

Министерство сельского  хозяйства Российской Федерации

Департамент научно технологической  политики и образования

Федеральное государственное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

Красноярский  государственный аграрный университет

 

Институт Менеджмента  и информатики

Кафедра менеджмента  и 

административного  управления

 

Курсовой проект по логистике

Оптимизация производственной программы АПП

и управление запасами ресурсов

 

 

 

Выполнил:

 студент 4-го курса

группы МДЗ-41

Кербель А.Б.

 

Проверил:

________________

 

 

 

Красноярск,  2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ	3
1.ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ И УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ.	6
1.1 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ  ЗАПАСОВ РЕСУРСОВ ГРАФИЧЕСКИМ  И АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ.	6
1.2 ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАПАСОВ РЕСУРСОВ В УСЛОВИЯХ УЗКОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ.	20
1.3 ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАПАСОВ РЕСУРСОВ ПРИ ОГРАНИЧЕНИИ СНИЗУ (обязательное производство)	24
1.4ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАПАСОВ РЕСУРСОВ ПРИ ОГРАНИЧЕНИИ СВЕРХУ (ограничение сверху)	26
2. СЕТЕВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА РАБОТ	28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	30
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Логистика – это наука  об оптимизации материальных и информационных потоков с целью повышения  управляемости производственных процессов  и минимизации соответствующих  финансовых затрат.

Ресурсное обеспечение агропромышленного  производства играет решающую роль в  его интенсификации. В процессе реформирования отечественной экономики формирование рынка материально-технических ресурсов для АПК проходит с большими трудностями  и перебоями. Политические и экономические  реформы современного российского  государства усилили дезинтеграционные  процессы в развитии российских регионов, произошло разрушение внутреннего  рынка, потеряны экономические взаимоотношения  между регионами РФ, между промышленными  предприятиями и сельским хозяйством. В последние годы в сфере товарного  обращения ряда стран произошли  существенные преобразования. В хозяйственной  практике стали использоваться новые  методы и технологии доставки товаров. Они базируются на концепции логистики.

Основная задача агропромышленного  комплекса – достижение устойчивого  роста производства сельскохозяйственных продуктов, надежное обеспечение страны продуктами питания и сельскохозяйственным сырьем. Однако в условиях рыночных отношений, резкого обострения конкурентной борьбы одной из важнейших становится задача минимизации себестоимости  продукции. Одной из основных составляющих себестоимости являются затраты  на создание и хранение запасов ресурсов. Кроме того, отвлечение денег на создание и хранение неоправданно больших  запасов одних ресурсов за счет других напрямую сказывается на величине обратных средств и объеме выпуска продукции, а, следовательно, на доходе.

С позиции бизнеса, логистика  – это интегральный инструмент менеджмента, способствующий достижению стратегических, тактических или оперативных  целей организации бизнеса за счет эффективного (с точки зрения снижения общих затрат и удовлетворения требований конечных потребителей к  качеству продуктов и услуг) управления материальными и сервисными потоками, а также способствующими им потоками информации и финансовых средств.

Цель логистики заключается  в том, чтобы нужные товары имелись  в нужном месте, в нужном количестве, в нужный момент.

Одна из основных задач  логистики заключается также  в создании интегрированной эффективной  системы регулирования и контроля материальных и информационных потоков, обеспечивающей высокое качество поставки продукции.

Основная задача АПК –  достижение устойчивого роста производства с\х продукции, надежное обеспечение страны продуктами питания и сельскохозяйственным сырьем.

Актуальность оптимизации  производственной программы АПК  и управление запасами ресурсов обусловлена  потенциальными возможностями повышения  эффективности материалопроводящих систем, за счет минимизации логических издержек на такие комплексные функции как транспортировка (погрузка, разгрузка, затаривание, перевозка, приемка, перегрузка с одного вида транспорта на другой, сортировка и т.д.), обработка заказов, информационно-компьютерная поддержка (сбор, хранение, обработка и передача информации о материалопотоке, расчеты с поставщиками и покупателями, страхование груза и прочее), а также оптимизации производственных запасов, позволяющих фирме быстро реагировать на изменение спроса и обеспечивать равномерность работы транспорта.

Целью курсового проекта  является разработка действий по оптимизации  производственной программы АПК  и достижение эффективности управления запасами ресурсов. Достичь цели необходимо посредством решения следующих  задач:

1. Анализ структуры и деятельности предприятия, организованности материальных и информационных потоков на нем.
2. Выявление наиболее существенных недостатков практической деятельности предприятия.
3. Применение экономико-материальных методов оптимизации производственной программы и запасов ресурсов.
4. Оценка экономической эффективности предложенных решений по сравнению с исходным вариантом.
5. Решение задач прокладки оптимального пути  методом динамического программирования.
6. Делать оценку экономической эффективности предложенных решений по сравнению с исходным вариантом.

Для достижения поставленной цели, в ходе написания курсового  проекта, необходимо решить следующие  задачи:

• Проанализировать структуру и деятельность, организованность материальных и информационных потоков;
• Теоретически грамотно и логически последовательно  изложить рассматриваемую проблему;
• Выделить наиболее существенные недостатки практической деятельности;
• Сформулировать проблему, поставить задачу и разработать обоснованные предложения в сфере коммерческой деятельности;
• Использовать экономико-математические методы оптимизации производственной программы и запасов ресурсов;
• Оценить экономическую эффективность предложенных решений по сравнению с исходным вариантом.
• Найти оптимальный путь к новому летнему выпасу.

В ходе выполнения курсовой работы используется графический, аналитический  методы решения задач линейного  программирования, финансовые формулы  оценки  экономической эффективности, метод динамического программирования.

 

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЯ.

           Одним  из наиболее важных  понятий в логистике является  понятие логистической системы,  которая представляет собой сложную  организационно завершенную (структурированную)  экономическую систему, состоящую  из взаимосвязанных в едином  процессе управления материальными  и сопутствующими им потоков  элементов- звеньев, совокупность которых, границы и задачи функционирования объединены внутренними целями организации бизнеса и (или) внешними целями.

             Большинству реально функционирующих  на практике логистических систем  присущи основные черты сложных  (больших) систем, позволяющих применять  их к анализу и синтезу системный  подход, а именно:

• Сложность. Сложность логистической схемы характеризуется такими основными признаками, как наличие большого числа элементов (звеньев); сложный характер взаимодействия между отдельными элементами; сложность функций, выполняемых системой; наличие сложно организованного управления; воздействие на систему большого количества, стохастических факторов внешней среды;
• Иерархичность, т.е. подчиненность элементов более низкого уровня (порядка, ранга) элементам более высокого уровня в плане линейного или  функционального логистического управления;
• Целостность ,т.е. свойство системы  выполнять заданную целевую функцию ,реализуемое только логистической системой в целом, а не отдельными её звеньями или подсистемами;

Структурированность предполагает наличие определенной организационной  структуры логистической системы, состоящей из взаимосвязанных объектов и субъектов управления, реализующую заданную цель. (6;с.20-36).

               Любая логистическая  система состоит из совокупности элементов-звеньев, между которыми установлены определенные функциональные связи и отношения, т.е. элементом (звеном) логистической системы называется некоторый экономически и (или) функционально обособленный объект, не подлежащий дальнейшей декомпозиции в рамках поставленной задачи анализа или синтеза логистической системы, выполняющий свою локальную целевую функцию, связанную определенными логистическими  операциями.

              В звеньях логистической системы  материальные, информационные и  финансовые потоки могут сходиться,  разветвляться, дробиться, изменять  свое содержание, параметры, интенсивность  и т.п.  В качестве звеньев  логистической системы могут  выступать предприятия поставщики  материальных ресурсов, производственные  предприятия и их подразделения,  сбытовые, торговые, посреднические  организации разного уровня, транспортные  и экспедиционные предприятия,  биржи, банки и другие финансовые  учреждения, предприятия информационно-компьютерного  сервиса.

 Анализ выше представленных определений логистической системы, её элементов и логистической цепи свидетельствуют о том , что ни одно определение не обходится без основных объектов исследования, управления и оптимизации в логистике, которыми являются материальный, информационный и финансовый потоки. (1;с.36-41)

         Чаще всего под материальным потоком  понимают находящиеся в состоянии движения материальные ресурсы, незавершенное производство и готовая продукция, к которым применяются логистические операции, связанные с физическим перемещение в пространстве; погрузка, разгрузка, затаривание, перевозка, сортировка и т.д.

В свою очередь под материальными  ресурсами понимают предметы труда: сырье, основные и вспомогательные  материалы, полуфабрикаты, комплектующие, сборочные единицы, топливо, запасные части, предназначенные для ремонта  и обслуживания технологического оборудования и других основных фондов, отходы производства.

     С позиции  логистики можно выделить следующую  классификацию материальных потоков:

• по отношению к логистической системе различают внутренние (не выходящие за пределы логистической системы) потоки и внешние (поступающие в логистическую систему из внешней среды (входные) и выходящие из логистической системы во внутреннюю среду (выходные)).
• по отношению к элементу логистической системы материальные потоки делятся на выходные и выходные. Внутренние материальные потоки в элементах логистической системы обычно  не рассматриваются в рамках заданной декомпозиции логистической системы.
• По номенклатуре (систематизированный перечень групп, подгрупп и видов продукции в натуральном выражении) материальные потоки делятся на  однопродуктовые (одновидные) и многопродуктовые (многовидные).
• По ассортименту (состав и соотношение продукции определенного вида или наименования, отличающихся между собой по сортности, типам, размерам, маркам и другим признакам) материальные  потоки делятся на одноассортиментные и многоассортиментные.
• По степени  детерминированности параметров потока различают материальные потоки детерминированные ( с полностью известными параметрами) и стохастические (если один из парметров не известен или является случайной величиной). (7;с.37-45).

Под финансовым потоком в  логистике понимают направленное движение денежных средств, циркулирующих в  логистической системе, а также  между логистической системой и  внешней средой, необходимых для  обеспечения эффективного движения определенного товарного потока.

В свою очередь под информационным потоком понимают поток, сообщений  в речевой, документной и другой форме, генерируемый исходным материальным потоком в рассматриваемой логистической  системе, между элементами логистической  системы и логистической системой и внешней средой.

Информационные потоки можно  классифицировать по следующим признакам:

• По отношению к логистическим операциям выделяют элементарные, комплексные, ключевые и базисные информационные потоки, сопровождающие соответствующие операции и функции;
• По отношению к логистической системе (элементов логистической системы) информационные потоки делятся на внутренние и внешние, горизонтальные и вертикальные, входные и выходные;
• По виду носителей информации наиболее распространенными являются потоки на бумажных носителях, а при использовании компьютерных технологий обработки информации, в виде электронных видеографий;
• По времени возникновения информации  различают регулярные потоки, периодические и оперативные потоки, обеспечивающие связь абонентов в интерактивном и диалоговом режимах;
• По назначению информации выделяют  директивные информационные потоки, потоки нормативно-справочной информации, информации для учета и анализа при принятии решений и вспомогательные информационные потоки;
• По степени открытости и уровню значимости различают открытые, закрытые, коммерческие, секретные, простые и закрытые.

Все объекты логистики  взаимосвязаны между собой, однако между материальными, финансовыми  и информационными потоками отсутствует  взаимосвязь (т.е. однозначное соответствие, синхронность  во времени возникновения).

 Упрощенный пример оформления такой схемы приведен на рисунке 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 Упрощенный пример изображения  схемы логистической системы

Здесь ГР – генеральное руководство; 1, 2, 3 и т.д. – подсистемы логистической  системы (отделение животноводства, птицеводства, растениеводства, приготовления  силоса и пр.). В курсовом проекте  необходимо указать наименование каждой подсистемы.

Стрелки между подсистемами – промежуточная продукция; стрелки, выходящие за пределы системы, – конечная продукция; стрелки, входящие в систему, – закупаемые ресурсы.

Основным звеном рассматриваемой  системы  является  генеральное  руководство. Его основная функция- организация, планирование и контроль финансово- экономической деятельности предприятия, разработка маркетинговой стратегии, с целью максимилизации прибыли.

 В целом, рациональная  организация и управление материальными  потоками сегодня предполагает  обязательное использование основных  логистических принципов:  однонаправленности, гибкости, синхронизации, оптимизации,  интеграции потоков процессов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ  ПРОГРАММЫ И УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ.

2.1 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ЗАПАСОВ РЕСУРСОВ ГРАФИЧЕСКИМ И АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ.

Одной из важнейших задач  логистики является задача оптимизации  величины запасов ресурсов, необходимых  для реализации производственной программы. Излишние запасы ресурсов приводят к  увеличению потерь, связанных с хранением  этих излишков, и потерь вследствие иммобилизации финансовых средств. Дефицит ресурсов  приводит к  недовыпуску продукции и к  связанным с этим потерям (потери прибыли, штрафы посредникам и пр.).

Задача оптимизации производственной программы  в простейшем случае имеет вид:

 

 

где c_ij – нормы расхода j-того вида ресурсов на производство единицы i-того вида продукции;

C_j – запасы ресурсов j-того вида;

n- количество видов продукции;

m – количество видов ресурсов;

F - целевая функция (прибыль);

p_i – прибыль от реализации единицы i-того вида продукции.

Под ресурсами здесь следует  понимать сырье, материалы, оборудование, трудовые ресурсы и пр.

Решение этой задачи позволяет  при имеющихся запасах ресурсов определить оптимальное количественное соотношение выпускаемых изделий, но никак не учитывает потерь, связанных  с хранением излишних запасов  и с иммобилизацией денежных средств. [1;с.36-37].

Основной целью курсового  проекта является оптимизация соотношения  разведения птицы (Пт) и крупного рогатого скота (КРС) для получения максимальной прибыли при имеющихся запасах ресурсов, а так же оптимизация этих запасов.

Исходные данные в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Исходные данные курсового  проектирования

Наименование ресурса	Запас ресурса	Цена ресурса за единицу,  у. е.	Нормы расхода ресурса
			На одну корову	На десяток куриц
Силос, т	1000	20	2,1	-
Комбикорм, т	700	100	1	0,54
Зерно, т	128	55	-	0,6
Выпас, га	620	65	1	-
Трудовые ресурсы	20 человек 5300 чел/дней	1000 у. е. на 1 рабочего  в год 3,9 у.е на 1 чел/дней	10,5 чел/дней	2,5 чел/дней

 

От реализации годовой  продукции одного вида получается прибыль  – от одной коровы 40 у.е. и от одного десятка кур – 5 у.е.

Требуется определить количество коров и кур, которых необходимо содержать при имеющихся ресурсах для получения максимальной прибыли.

Составим математическую модель задачи. В качестве элементов  решения задачи примем Х1 – число коров, Х2 – число десятка кур.

На содержание одной коровы в год расходуется 2,1 т. силоса, запас которого составляет 1000 т. Таким образом, получаем первое ограничение

по силосу      2,1 Х₁ < 1000.

Аналогично получаем ограничения  и по другим ресурсам:

по комбикорму     Х₁ +0,54Х₂ < 700;

по зерну      0,6 Х₂ < 128;

по выпасу          Х₁ < 620;

по трудовым ресурсам 10,5Х₁ + 2,5Х₂ < 5300.

Естественные ограничения:

Х₁ > 0;   Х₂ > 0.

Прибыль, получаемая от реализации одной коровы, составляет  40 у.е., а от десятка кур – 5 у.е. В результате, прибыль, получаемая от реализации всей продукции, определяется выражением:

F= 40Х₁ + 5Х₂            max

Тогда математическая модель будет иметь вид:

2,1 Х₁ < 1000,

Х₁ +0,54Х₂ < 700,

0,6 Х₂ < 128,

Х₁ < 620,

10,5Х₁ + 2,5Х₂ < 5300,

Х₁ > 0;   Х₂ > 0;

F=40X₁+5X₂→max.

Это задача линейного программирования с двумя переменными. Она может  быть решена графическим методом.

 При решении задачи  графическим методом переходим  от неравенств к равенствам:

2Х₁=1000;

Х₁+0,54Х₂=700;

0,6Х₂=128;

Х₁=620;

    10,5Х₁+2,5Х₂=5300;

40Х₁+5Х₂=0.

Это уравнения прямых линий, которые могут быть легко построены  по двум точкам.

Первое ограничение –  вертикальная линия при

Х1=1000/2,1=476,2

Второе ограничение строим по двум точкам:

Х1=0;    Х2=700/0,54=1296,

Х2=2,    Х1=700/1=700.

Третье ограничение –  горизонтальная линия при

Х2= 128/0,6=213,3

Четвертое ограничение –  вертикальная прямая при

Х1=620.

Пятое ограничение – линия, которая строится по двум точкам:

Х1=0,    Х2=5300/2,5=2120;

Х2=0,    Х1=5300/10,5=504.

Естественные ограничения  располагаются по осям.

Каждое ограничение –  неравенство отсекает полуплоскость. Система ограничений неравенств, если они совместны, образуют многоугольник  допустимых решений. Оптимальное решение  достигается в одной из вершин этого многоугольника. Для определения  этой вершины необходимо построить  линии уровня и перемещать ее в  направлении градиента до крайней  точки области допустимых решений.

Целевая функция может  быть также построена по двум точкам.

Придадим значение F=0:

F=40Х1+5Х2=0.

Это также уравнение прямой линии.

Х1=0;    Х2=0,

Х1=1;    Х2=-40/5=-8

Градиент целевой функции  перпендикулярен линии уровня, и  го координаты определяются частными производными по каждой переменно:

gradF={dF/X1; dF/X2}={40;5}.

 

 

 

Графическое решение задачи приведено на рисунке 2.1.

Рис. 2.1 Графическое решение. Первая интерация

Графический метод более  наглядный, а аналитический более  точный и позволяет количественно  определить остатки ресурсов.

Приведем задачу к канонической форме путем введения дополнительных переменных:

Силос	2,1Х1+Х3=1000;
Комбикорм	Х1+0,54Х2+Х4=700;
Зерно	0,6Х2+Х5=128;
Выпас	Х1+Х6=708;
Трудовые ресурсы	10,5х1+2,5Х2+Х7=5300;
Прибыль	F-40Х1-5Х2=0.

Дополнительные переменные определяются разностью между правой и левой частями ограничений  – неравенств, т.е. разностью между  запасами и использованием соответствующих  ресурсов. Иначе говоря, они характеризуют  остатки ресурсов.

 

 

Таблица 2.2

Решение задачи аналитическим  методом. Первая интеграция .

Как видно из таблицы, при  имеющихся запасах ресурсов можно  произвести 476 голов КРС и 120 десятков кур. При этом максимальная прибыль составит 19 648 у.е., а деньги, вложенные в ресурсы 158 010 у.е.

Проверка:

Силос – 2,1*476+0=1000;

Комбикорм – 1*476+0,54*120+159=700;

Зерно – 0,6*120+56=128;

Выпас – 1*476+144=620;

Трудовые ресурсы – 10,5*476+2,5*120+0=5300;

F=40*476+5*120=19640 у.е.

Определяем деньги вложенные в ресурсы:

1000*20+700*100+128*55+620*65+5300*3,9=158010 у.е.

В избытке оказывается  комбикорм (159 тонн, 22,7 % от запасов), зерно (56 тонн, 43,8% от запасов) и выпас (144 тонны, 23,2 % от запасов), а в дефиците трудовые ресурсы и силос; запасы их излишки следует продавать или сдать в аренду. Это позволит направить освободившиеся денежные средства на закупку дефицитных ресурсов с целью увеличения выпуска продукции. Однако полностью излишки продавать нецелесообразно, так как в этом случае эти ресурсы в свою очередь окажутся в дефиците, что не позволит увеличить объем выпуска продукции. Закупленные же ресурсы окажутся в избытке.

Продаем  50 тонн комбикорма, 20 тонн зерна и 50 тонн выпаса. При этом высвобождается 50*100+20*55+50*65=9350 у.е. На высвобожденную сумму можно закупить – 200 тон силоса и 1371,795 чел.*дней (200*20+1371,795*3,9 = 9350у.е.).

Финансовая проверка:

1200*20+650*100+6671,8*3,9+108*55+570*65 = 158010 у.е.

Деньги, вложенные в ресурсы, остались прежними, следовательно, управление запасами с финансовой точки зрения оказалось верными.

Таким образом, получается новая задача линейного программирования:

Силос	2,1Х≤1200;
Комбикорм	Х1+0,54Х2=650;
Зерно	0,6Х2=108;
Выпас	Х1=570;
Трудовые ресурсы	10,5х1+2,5Х2=6672;
Прибыль	F=40Х1+5Х2 →max.

Ее графическое решение  приведены на рисунке 2.2

Рис 2.2.Графическое решение. Вторая интеграция

Аналитическое решение приведено  в таблице 2.3

Таблица 2.3 – Аналитическое  решение. Вторая интеграция.

Анализ результатов показывает, что в данном случае следует выращивать 570 голов КРС и 148 десятков кур. При этом максимальная прибыль возрастет и составит 23541 у.е.

Проверка:

Силос – 2,1*570+3=1200;

Комбикорм – 1*570+0,54*148+0=650;

Зерно – 0,6*148+19=108;

Выпас – 1*570+0=570;

Трудовые ресурсы – 10,5*570+2,5*148+317=6672;

F=40*570+5*148=23540 у.е.

Определяем деньги вложенные в ресурсы:

1200*20+650*100+108*55+570*65+6672*3,9=158010 у.е.