Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Комплекс оптимизационных и имитационных моделей для исследования реализации предприятиями инвестиционных производственных проектов

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 322500.03.01
Доступ онлайн
от 352 ₽
В корзину
Монография содержит актуальное в настоящее время исследование проблем реализации инвестиционных проектов в промышленном производстве. Рассматривается инвестиционный проект, реализуемый группой промышленных предприятий. Сформулирован алгоритм исследования реализации этого производственного проекта в виде математических постановок оптимизационных, динамических и стохастических задач. В алгоритме отражен подготовительный период инвестиционного проекта и период его эксплуатации. Приведены примеры расчетов бизнес-планов производства продукции «Московским заводом домашних холодильников» и расширения производства автомобилей сборочным предприятием и предприятиями, обеспечивающими сборку комплектующими. Книга предназначена для лиц, изучающих и использующих моделирование в экономике: студентам старших курсов бакалавриата и магистрата, аспирантам, преподавателям, менеджерам и руководителям производственных компаний.
Романов, Б. А. Комплекс оптимизационных и имитационных моделей для исследования реализации предприятиями инвестиционных проектов : монография / Б. А. Романов. - Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2019. - 292 с. - (Научная мысль). - ISBN 978-5-369-01406-6. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1009761 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Romanov B.A.
Complex of optimizing and imitating models for the research of realization by enterprises 
of industrial investment projects : monograph. — Мoscow : RIOR : Academus : INFRA-М, 
2019. — 292 + IV p. — (Science). — DOI: https://doi.org/10.12737/2935

The monograph contains actual now research of problems of realization of investment 

projects in industrial production. The investment industrial project which is carried out by group 
of the industrial enterprises is analyzed. For the analysis the complex of the optimizing and 
imitating models is developed, allowing to investigate various variants of realization of the 
investment industrial project. The complex of models includes static, dynamic and stochastic 
models. The complex allows to model the investment and operational periods of realization of 
the project. Examples of calculation of the business plan of production by «The Moscow factory 
of house refrigerators» and the business plan on expansion of manufacture of cars by the assembly 
enterprise and the enterprises providing assemblage by completing products are resulted.

© Academus Publishing, 2019

The right of B.A. Romanov is identified as author of this work.

ISBN 10: 1 4946 0001 3

ISBN 13: 978 5 369 01406 6 (RIOR)
ISBN 13: 978 1 4946 0001 3 (Academus)
ISBN 13: 978 5 16 010490 4 (INFRA-М, print)
ISBN 13: 978 5 16 100518 7 (INFRA-М, online)
DOI 10.12737/2935

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, 
or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording 
or otherwise, without the prior written permission of the publisher. This book may not be lent, 
resold, hired out or otherwise disposed of by way of trade in any form of binding or cover other 
than that in which it is published, without the prior consent of the Publisher.

All trademarks used herein are the property of their respective owners. The use of any trademark 
in this text does not vest in the author or publisher any trademark ownership rights in such 
trademarks, nor does the use of such trademarks imply any affiliation with or endorsement of 
this book by such owners.

Academus Publishing, Inc.
1999 S, Bascom Avenue, Suite 700 Campbell CA 95008
Website: www.academuspublishing.com
E-mail: info@academuspublishing.com

ВВЕДЕНИЕ 

В числе многих проблем российской экономики указывается большая 
доля в объеме валового внутреннего продукта добычи природных ресурсов; значительно меньшая доля приходится на промышленное 
производство. В качестве стратегической цели ставится задача реиндустриализации экономики для восстановления и развития промышленного потенциала.  
Основой промышленного и технологического потенциала служат 
инвестиции в промышленные сектора экономики. В рыночной экономике основным показателем является эффективность инвестиций. 
Особенно важное значение имеет эффективность инвестиций при реализации крупных производственных проектов. На стадии разработки 
проекта целесообразно выполнить его компьютерное моделирование с 
целью определения оптимальных параметров, которое включало бы 
максимальное количество факторов, влияющих на его реализацию, 
вскрывало возможные технические и экономические риски и позволило бы реально оценить требуемые материальные, трудовые и финансовые ресурсы, время выполнения заданного проекта и факторы, 
сдерживающие его выполнение. 
Для проведения такого моделирования необходимо разработать 
комплекс математических моделей производственных и инвестиционных процессов на предприятиях, участвующих в реализации проекта, с учетом оптимизации этих процессов, включая издержки производства, затраты труда, затраты на перепрофилирование предприятий, 
осуществление строительства новых производственных мощностей. 
Моделирование этого комплекса должно определить количественные показатели взаимосвязей между предприятиями, реализующими 
производственный проект, объемы и динамику взаимных поставок с 
учетом территориальной удаленности предприятий, динамику всех 
основных производственных процессов, процессов подготовки и распределения трудовых ресурсов, процессов подготовки и освоения 
производственных мощностей. Итогом моделирования является оценка эффективности инвестиционных производственных проектов. На 
основе комплекса моделей также должны быть оценены технические 
и экономические риски реализации инвестиционного проекта. 
В настоящее время в российской научной литературе нет публикаций комплексов математических моделей, в полном объеме удовлетворяющих сформулированным требованиям. 
В данной работе сделана попытка решить, хотя бы частично, проблемы разработки комплекса оптимизационных и имитационных моделей для исследования реализации крупного инвестиционного производственного проекта. Использование этого комплекса при расчете 
бизнес-планов поможет повысить точность их реализации, выбрать 
наиболее эффективные инвестиционные проекты и тем самым повы
сить конкурентоспособность выпускаемой промышленной продукции.  
Комплекс оптимизационных и имитационных моделей исследования реализации производственного проекта состоит из группы моделей инвестиционного периода и группы моделей периода эксплуатации. Модели инвестиционного периода включают статические и динамические оптимизационные и имитационные модели. Статические 
оптимизационные модели позволяют рассчитать состояние группы 
предприятий в конце инвестиционного периода. В динамических оптимизационных и имитационных моделях инвестиционного периода 
определяется изменение выходных показателей в течение этого периода и численное значение этого отрезка времени. 
Модели периода эксплуатации позволяют рассчитать прибыльность и срок окупаемости исследуемого ннвестиционного производственного проекта. Модели описывают деятельность предприятий 
после того, как выполнены все необходимые мероприятия по подготовке производственных мощностей, их технологическому оснащению, подготовке требуемых работников для обеспечения выполнения 
инвестиционного производственного проекта. В моделях периода 
эксплуатации имитируется производство продукции и ее сбыт в условиях рыночной среды. 
Данная работа состоит из трех разделов. Первый раздел содержит 
модели исследования инвестиционного производственного проекта в 
детерминированной постановке. Во втором разделе рассматривается 
стохастическая постановка моделей. В третьем разделе содержатся 
примеры исследования некоторых инвестиционных производственных проектов. 
Автор выражает признательность Г.Б. Клейнеру, Э.Б. Ершову, 
В.Н. Лившицу и другим ученым, высказавшим ряд конструктивных 
замечаний при обсуждении книги на ученых советах ЦЭМИ РАН и 
ВШЭ. Это способствовало улучшению изложения комплекса математических моделей для исследования инвестиционного производственного проекта. Особенно автор высказывает благодарность главному 
научному сотруднику ИСА РАН, доктору технических наук, профессору Э.И. Позамантиру, внимательно прочитавшему всю книгу и сделавшему ряд ценных замечаний. Автор также благодарит заведующего отделом ИПУ РАН, доктора технических наук, профессора 
А.Д. Цвиркуна, взявшего на себя труд прорецензировать предлагаемую монографию и высказать ценные замечания, которые были 
учтены при подготовке к печати. 

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ 
ДЕТЕРМИНИРОВАННАЯ ПОСТАНОВКА 

ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНВЕСТИЦИОННЫХ 
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ  

1.1. ОБЗОР РАБОТ ПО АНАЛИЗУ ПРОЕКТОВ 

Задачу разработки комплекса математических моделей исследования 
реализации предприятиями инвестиционного производственного проекта можно рассматривать в рамках научной дисциплины «Управление проектами». В работах [1–24] В.Н. Бурковым, Д.А. Новиковым и 
другими учеными выполнены фундаментальные исследования по общей методологии и частным методам дисциплины «Управление проектами». Многие из них касаются управления деятельностью предприятий, фирм, корпораций. В частности, в работах [14, 15, 18, 19] 
ими рассматриваются механизмы обеспечения функционирования 
предприятий, фирм и корпораций, включая механизмы стимулирования, планирования, организации и контроля. В работе [8] исследуются 
вопросы внутреннего ценообразования в подразделениях предприятий, фирм и корпораций. Работа [9] содержит анализ стратегического 
развития производственной отрасли, минимизации упущенной выгоды от задержки сроков реализации инвестиционных проектов, исследования взаимосвязи предприятий, фирм и корпораций с внешней 
средой, управления собственной деятельностью. Перечисленные работы существенно повлияли на идеологию данной монографии. 
В области эффективности инвестиций можно выделить исследования, выполненные такими авторами, как П.Л. Виленский, В.Н. Лившиц, С.А. Смоляк, В.И. Воропаев, И.И. Мазур, В.Д. Шапиро, 
Н.Г. Ольдерогге и др. [26–32] В этих работах исследуются проблемы 
эффективности инвестиционных проектов. В них показано, что эффективность таких проектов лучше всего оценивать на основе анализа 
чистого дисконтированного дохода, который является результатом 
реализации проектов.  
Методология расчета чистого дисконтированного дохода, приведенная в [27–30], для оценки эффективности анализируемого инвестиционного производственного проекта также используется в данной 
работе. 
Целью данной работы является не непосредственное сравнение 
эффективности инвестиционных производственных проектов, а разработка комплекса математических моделей для исследования их реализации. В качестве конечной цели определяются требуемые инве
стиции как функция времени при условии оптимизации управляющих 
параметров или их имитации и отрезок времени окупаемости проекта. 
В то же время, безусловно, предлагаемый комплекс моделей может и 
должен использоваться и для сравнения эффективности различных 
инвестиционных производственных проектов посредством выполнения сравнительных расчетов этих проектов. 
Проблема инвестиций в данной работе исследуется с точки зрения 
расчета денежных потоков, возникающих при реализации инвестиционных производственных проектов. Тогда как в указанных выше исследованиях эти потоки предполагаются известными. 
Рассматривая работы по управлению проектами, нельзя не коснуться вопросов индексов цен и количеств, поскольку исследование 
инвестиционных проектов часто требует их сопоставления как в географическом, так и временнóм масштабе.  
Среди этих работ особое место занимает монография Э.Б. Ершова 
[234], в которой не только дан обзор всех основополагающих трудов 
теории и практики экономических индексов, но и существенно развита эта теория. Ситуационная теория индексов цен и количеств, разработанная в [234], предлагает общую для теории индексов систему 
представлений и понятий, позволяющую получать и обосновывать, 
опираясь на них, варианты индексов, адаптируемых к объекту и целям 
исследования. Эта работа ценна как в теоретическом отношении, так и 
в практическом применении для анализа крупных инвестиционных 
производственных проектов, в том числе и в данной работе.  
В работах В.В. Титова и других ученых Института экономики и 
организации промышленного производства СО РАН [33–83] проведены масштабные исследования по управлению фирмами, корпорациями и финансово-промышленными группами (ФПГ) на основе оптимизационных моделей. В них также исследуются вопросы эффективности инвестиционных проектов в деятельности фирм, корпораций и 
ФПГ. Эти исследования выполняются посредством сравнения различных инвестиционных проектов, встроенных в общие долгосрочные 
планы развития фирмы, корпорации или ФПГ, взаимодействия их с 
процессами текущей производственной и финансовой деятельности и 
выбора среди них наиболее оптимального проекта. 
Основное отличие данной работы от [33–83] состоит в том, что в 
ней предлагается комплекс математических моделей для исследования реализации в основном инвестиционного производственного проекта, а не решаются вопросы управления реальными производственными процессами. Комплекс математических моделей предоставляет 
возможности анализа различных вариантов возможного выполнения 
инвестиционных производственных проектов. При этом рассматриваются как оптимальные, так и имитационные решения по затрате 
ресурсов и времени выполнения. В то же время моделирование реализации инвестиционных производственных проектов осуществляется 

не обособленно от текущей плановой деятельности предприятий, а 
наряду с этой деятельностью и с учетом принятых ранее планов и 
программ. 
Оптимизационное моделирование в работах [33–83] в большей 
степени базируется на использовании экзогенно задаваемых параметров, таких как объемы производства продукции, себестоимость выпуска продукции, затраты на ее производство и др. В предлагаемой 
работе моделирование в основном строится на основе оптимизации и 
имитации производственных процессов с минимумом использования 
экзогенных параметров. При этом используются векторная оптимизация, включающая такие критерии, как время выполнения производственных процессов, материальные и трудовые затраты, отклонения 
параметров процессов от нормативных и др.  
Практика показывает, что в настоящее время в России предприятия для планирования своей деятельности весьма неохотно используют инновации, в частности математические модели, особенно сложные. Такое явление характерно для экономики «физических лиц» и 
исследовалось Г.Б. Клейнером [84–95]. В его работах показано, что 
это такая экономика, в которой: а) основным самостоятельным и сохранившим целостность агентом является физическое лицо, индивидуум; б) поведение этих агентов определяет в значительной степени 
ситуацию в экономике. В частности, в экономике «физических лиц» 
поведение предприятий и организаций определяется главным образом 
личными интересами, привычками и ожиданиями физических лиц — 
их руководителей, а связи между работниками, руководителями и самими предприятиями предельно ослаблены. Вполне естественно, что 
руководитель, не понимающий сущности инновации и не склонный 
доверять подчиненным специалистам, с большей вероятностью отвергнет нововведение, чем решится его использовать.  
В работе [91] указывается, что, пока не будет осуществлен переход 
от экономики «физических лиц» к экономике предприятий как юридических лиц, восприимчивость к инновациям будет оставаться на 
весьма низком уровне. 
В работах, выполненных М.В. Грачевой и другими учеными кафедры математического моделирования МГУ [102–107], также исследуются многие вопросы управления проектами. При этом значительное внимание уделено разработке целостной концепции исследования 
инвестиционной проектной деятельности. В этих трудах разработана 
методология исследования и обоснования процесса управления рисками инвестиционного проекта и оптимизации проектных решений 
общего плана. Эти разработки основаны на сравнительном анализе 
эффективности капитальных вложений и их стоимостной оценки в 
зависимости от возможных последствий реализации рисков и предлагаемых антирисковых мероприятий. Однако в этих исследованиях 
недостаточно формализации в виде математических моделей. 

В предлагаемой работе излагается комплекс оптимизационноимитационных моделей для исследования реализации более узкого 
круга инвестиционных проектов, а именно производственных проектов. В данном комплексе также учитываются риски реализации инвестиционных производственных проектов, но в более узком виде, — те 
риски, которые можно учесть в виде случайности (неопределенности) 
исходных данных. Кроме того, в число рисков не входят риски, возникающие из противоборства интересов участников анализируемого 
инвестиционного производственного проекта. 
Модели реализации производственного проекта группы предприятий в принципе можно сформулировать в игровой постановке, учитывая возможную несогласованность целей и задач и даже противоборство отдельных предприятий. В данной работе предполагается, что 
производственный проект, подлежащий реализации, одобрен и согласован всеми предприятиями, участвующими в его реализации. Более 
того, предполагается, что между этими предприятиями установлены 
договорные отношения, определяющие обязательства, связанные с 
реализацией производственного проекта, в частности обязательства 
по объемам и срокам поставки продукции, по инвестициям в проект и 
т.д. В этом случае реализация проекта вероятнее всего будет осуществляться по заранее согласованному плану. 
Другое близкое направление к предлагаемой работе — это разработка программных комплексов для составления и анализа бизнес-планов предприятий. Одним из таких комплексов является разработанный в Институте проблем управления под руководством 
А.Д. Цвиркуна и В.К. Акинфиева программный комплекс ТЭОИНВЕСТ, предназначенный для финансового планирования, стратегического управления на предприятии и разработки бизнес-планов 
инвестиционных проектов [235–237]. Отличие данной работы от этого 
комплекса заключается в возможности учесть взаимные связи группы 
предприятий, совместно выполняющих инвестиционный производственный проект, а также в учете случайности (неопределенности) 
исходных параметров (стохастический подход). 
Анализ эффективности экономических проектов в условиях риска 
и неопределенности проводился в работах Д.Б. Юдина, В.И. Аркина, 
С.А. Смоляка, В.И. Ротаря, Э.Б. Ершова, Б.Л. Лавровского и др. [26, 
147, 149–150, 174–175, 233] В этих работах анализировалась экономика государства на основе модели межотраслевого баланса, тогда как в 
данной работе рассматривается более низкий уровень экономики, а 
именно группа предприятий, совместно выполняющая инвестиционный производственный проект.  
При разработке математических моделей в стохастической постановке автором данной работы использовались ранее выполненные 
исследования Д.Б. Юдина, Э.Б. Ершова, Б.Л. Лавровского и других 
ученых [26, 147, 149–150, 174–175, 233]. 

1.2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСА 
МОДЕЛЕЙ  

Под инвестиционным производственным проектом будем понимать 
проект выпуска группой предприятий некоторой новой продукции по 
старой технологии, старой продукции по новой технологии или новой 
продукции по новой технологии. 
Ставится задача разработать комплекс оптимизационных и имитационных моделей, позволяющий определить оптимальное количество 
требуемых ресурсов для обеспечения производства этой продукции и 
рассчитать оптимальную динамику процессов подготовки к производству и процессов производства продукции до момента окупаемости 
этого производственного проекта. Выходными показателями комплекса моделей должны быть: 
•
оптимальные размеры производственных линий предприятий,
производящих конечную продукцию и предприятий, обеспечивающих это производство, динамика их наращивания в течение
инвестиционного периода производственного проекта;
•
оптимальное количество работников требуемых специальностей для обеспечения загрузки производственных линий предприятий, динамика его изменения в течение инвестиционного
периода производственного проекта;
•
отрезок времени инвестиционного периода;
•
динамика выпуска конечной продукции предприятиями в течение эксплуатационного периода;
•
отрезок времени эксплуатационного периода, необходимый для
окупаемости проекта;
•
стоимость инвестиций в проект как функция времени.
Мощности линий по производству продукции на предприятиях 
могут изменяться за счет перепрофилирования избыточных мощностей производственных линий предприятий-доноров в недостающие 
производственные мощности линий предприятий-реципиентов, а также за счет нового строительства. Требуемое количество работников 
может формироваться за счет переобучения сокращаемых работников 
предприятий-доноров на специальности, требуемых для обеспечения 
производства на предприятиях-реципиентах, и за счет привлечения 
свободной рабочей силы. 
Современные производственные процессы протекают в условиях 
технических и экономических рисков. Эти риски можно в определенной степени учесть, считая, что параметры предприятий и производственных процессов имеют отклонения от некоторых средних значений. Желательно учесть возможный разброс значений параметров и 
определить их влияние на выходные показатели реализуемого проекта. 
Поскольку в предлагаемом комплексе моделей имеются как имитационные, так и оптимизационные модели, то в последних требуется 

сформулировать целевые функции. Предполагается также, что инвестиционный проект будет выполняться на предприятиях наряду с запланированной ранее деятельностью. Выпуск различных видов продукции может моделироваться в виде заданных пропорций от общего 
объема выпуска, а также и без этого ограничения.  
При проведении перепрофилирования избыточных мощностей 
производственных линий предприятий в недостающие производственные мощности целесообразно минимизировать затраты этого 
процесса, а строительство новых производственных линий осуществлять с наименьшими отклонениями от нормативов. 
Задача определения возможностей реализации инвестиционного 
производственного проекта может быть поставлена в трех вариантах. 
В первом варианте требуется определить максимальный выпуск 
конечной продукции, утвержденной в производственном проекте, исходя из ресурсов: имеющихся мощностей линий по производству 
продукции и имеющихся работников.  
Во втором варианте требуется определить максимальный выпуск 
этой конечной продукции с учетом как имеющихся мощностей линий 
по производству продукции, так и возможностей по перепрофилированию недогруженных производственных линий. В этом варианте 
предполагается переучивать работников, высвобождающихся с незагруженных производственных линий на профессии, которые требуются на перепрофилированных производственных линиях, и таким образом обеспечить их загрузку. 
В третьем варианте требуется определить максимальный выпуск 
конечной продукции, предполагая, что наряду с использованием перепрофилирования производственных линий могут быть созданы дополнительные производственные мощности за счет нового строительства производственных линий, цехов, подразделений и т.д. Поскольку 
эти возможности могут быть достаточно велики и в то же время весьма неопределенны, то последнюю постановку задачи целесообразно 
заменить задачей определения тех дополнительных ресурсов, которые 
необходимы для выпуска заданного объема конечной продукции. 
Для учета технических и экономических рисков элементы множества параметров комплекса моделей представляются случайными величинами, распределенными на некоторых интервалах, предполагаются известные характеристики их распределения. В итоге требуется 
найти случайное распределение выходных показателей как функцию 
исходных параметров.  
Динамические процессы с учетом технических и экономических 
рисков теоретически можно сформулировать математически как задачу динамического стохастического многокритериального программирования. Однако прямое решение этой задачи чрезвычайно сложно, 
если вообще возможно, ввиду необходимости учета огромного количества, вероятнее всего, несовместных факторов и параметров. 

Доступ онлайн
от 352 ₽
В корзину