Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК
реклама
Тема 10. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК на уровне региона 1. 2. 3. 4. 5. 6. Постановка задачи. Математическое представление модели. Разработка числовой модели. Основные направления анализа оптимального плана. Эксплуатация модели. Развитие методов моделирования взаимодействия сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности. © Н.М. Светлов, 2006-2008 1. Постановка задачи Ресурсы, технологии, размещение, финансы Сельскохозяйственное Корма Сельскохозяйственное предприятие Корма Сельскохозяйственное предприятие Корма Сельскохозяйственное предприятие Корма Сельскохозяйственное предприятие Корма Сельскохозяйственное предприятие Корма предприятие Реализация без переработки Импорт Перерабатывающее Перерабатывающее предприятие Перерабатывающее предприятие Перерабатывающее предприятие Перерабатывающее предприятие предприятие Производственные мощности, технологии, размещение, финансы 1. Постановка задачи Оптимум модели Отдельные предприятия Состояние АПК региона в целом Окрестность текущего состояния АПК Искомый вектор развития АПК Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 3 1. Постановка задачи Объект моделирования: подсистема АПК региона, включающая: перерабатывающие предприятия (III сферу АПК); производственные подсистемы сельскохозяйственных предприятий, производящие сырьё для переработки (подсистему II сферы АПК); транспортные связи. Сельское хозяйство Субмодели оптимизации производства сырья для пищевой промышленности Транспорт Субмодель оптимизации перевозок Пищевая промышленность Субмодель оптимизации производства продукции переработки Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 4 1. Постановка задачи Определить направления развития переработки сельскохозяйственной продукции в регионе и их сырьевой базы, обеспечивающие оптимальную тенденцию изменения: объёмов производства основных видов продукции перерабатывающей промышленности; объёмов производства сельскохозяйственного сырья на каждой территории региона; объёмов ввоза сырья в регион; транспортных потоков по перевозке сельскохозяйственного сырья между территориями; размера и источников формирования оборотного капитала сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий каждой территории… Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 6 1. Постановка задачи (продолжение) обеспечив: сбалансированность ресурсов сельскохозяйственных предприятий, используемых при производстве сырья для предприятий перерабатывающей промышленности; поставки необходимого объёма сырья перерабатывающим предприятиям каждой территории; достаточный уровень оборотного капитала для производства сельскохозяйственного сырья и продукции переработки; наличие производственных мощностей переработки на каждой территории; максимум распределяемой прибыли от реализации продукции переработки при ограниченных возможностях изменения технологического потенциала. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 7 1. Постановка задачи (окончание) Ранее рассмотренные модели – наноэкономические. Их цель – оптимизация производственных процессов внутри предприятий. Данная модель – микроэкономическая. При микроэкономическом подходе предприятие рассматривается в качестве чёрного ящика с неизвестной (следовательно, не подлежащей оптимизации) структурой, но с известными свойствами, которыми можно воспользоваться: для прогнозирования поведения такого предприятия или их совокупности; для управления его (их) поведением. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 8 2. Математическое представление модели: метод оболочки данных Метод оболочки данных (data envelopment) – это приём задания технологических возможностей типичного предприятия из некоторой однородной совокупности, основанный на следующих предположениях: каждому предприятию совокупности потенциально доступны технологии, используемые любым другим предприятием той же совокупности; эти технологии могут использоваться в любом сочетании; технологии, которые не использовало не одно предприятие совокупности, считаются недоступными (неизвестны, технически или экономически неосуществимы и др.). Метод хорошо работает, когда число предприятий в совокупности в несколько раз превосходит число видов ресурсов и продукции, описываемых моделью. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 9 2. Математическое представление модели: метод оболочки данных a1 П р е д п р и я т и е b1 a2 П р е д п р и я т и е 2 b2 a3 П р е д п р и я т и е 3 Выпуск Затраты b3 … 1 an П р е д п р и я т и е bn n Модель предприятия: • выпуск: b1x1+b2x2 +b3x3 +…+bnxn; • затраты: a1x1+a2x2 +a3x3 +…+anxn , где x=(xi), i=1…n – интенсивности Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК технологий (в долях от фактической) 10 2. Математическое представление модели: переменные x1 = (x1si) – вектор использования технологии сельскохозяйственного производства i на территории s в долях фактической интенсивности её использования (sS, iIs). Is – множество технологий сельскохозяйственного производства, доступных на территории s; S – множество территорий, на которые разбит регион. x2 = (x2skm) – вектор выпуска пищевой продукции вида k на предприятии m, расположенном на территории s, тыс.т в год (sS, kK, mMs). K – множество агрегированных видов продукции пищевой промышленности; Ms – множество предприятий пищевой промышленности, расположенных на территории s. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 11 2. Математическое представление модели: переменные x3 = (x3rsj) – вектор поставок сырья вида j сельхозпредприятиями территории r перерабатывающим предприятиям территории s, тыс.т (jJ, rS, sS). J – множество видов сельскохозяйственного сырья. x4 = (x4sj) – вектор импорта сельскохозяйственного сырья вида j на территорию s, тыс.т (jJ, sS). x5 = (x5s) – вектор потребности сельхозпредприятий каждой территории в краткосрочном кредите, млн.руб. (sS). x6 – объём краткосрочного кредита, млн.руб. x7 – объём распределяемой прибыли, млн.руб. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 12 2. Математическое представление модели: ограничения 1. Баланс ресурсов сельскохозяйственного производства (ед. ресурса): A1sx1s b1s, sS A1s – матрица затрат ресурсов каждого вида на единицу каждой технологии сельскохозяйственного производства, используемой на территории s (ед. ресурса); b1s – вектор наличия ресурсов на территории s (ед. ресурса); x1s = (x1si). 2. Баланс оборотного капитала сельскохозяйственных предприятий (млн.руб.): a1sx1s x5s + b1s, sS a1s – вектор потребности в оборотном капитале на единицу каждой технологии сельскохозяйственного производства, используемой на территории s (млн.руб.); b1s – наличие оборотного капитала у сельскохозяйственных предприятий территории s (млн.руб.). Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 13 2. Математическое представление модели: ограничения 3. Расчёт потребности в краткосрочном кредите под залог активов предприятий пищевой промышленности (млн.руб.): ix5 + a2x2 + a3x3 + a4x4 x6 + b2 a2, a3 , a4 – векторы потребности в оборотном капитале: технологических Второе и третьепищевой слагаемыепромышленности; можно записать более информативно (по аналогии процессов транспортировки сырья; закупки с группой ограничений 5, см. ниже), мат. запись явно отражала тот факт, и доставки импортного сырья чтобы (тыс.руб./т); что потребности в оборотном капитале принимаются одинаковыми: на одну и b – размер собственных оборотных средств предприятий пищевой ту2же продукцию на разных предприятиях; при перевозке единицы сырья промышленности (млн.руб.). любого вида между одними и теми же регионами. 4. Производство сырья для перерабатывающей промышленности Выполните это самостоятельно! (тыс.т): X3si A2sx1s, sS A2s – матрица производства сырья каждого вида каждого вида на единицу каждой технологии сельскохозяйственного производства, используемой на территории s (тыс.т); X3s = (x3sj,r), jJ, rS, sS. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 14 2. Математическое представление модели: ограничения 5. Потребление сырья для пищевой (перерабатывающей) промышленности (тыс.т): kKs (ix2sk)a9k X3si + x4s, sS Скаляр a9k – вектор затрат сельскохозяйственного сырья каждого вида на единицу выпуска продукта k пищевой промышленности (т/т); Ks – множество видов продукции переработки, выпускаемых на территории s; x2sk = (x2skm); X3s = (x3sj,r), jJ, rS, sS; x4s = (x4sj). Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 16 2. Математическое представление модели: ограничения 6. Расчёт распределяемой прибыли (млн.руб.): x7 a5x2 – a6x1 – a7x3 – a8x4 – a1x5 – a2x6 a5 – цены реализации продукции пищевой промышленности за вычетом производственных затрат (кроме амортизации и затрат на сырьё) (тыс.руб./т); a6 – текущие затраты (без амортизации) по каждой технологии сельскохозяйственного производства (млн.руб.); a7 – транспортные затраты (тыс.руб./т); a8 – затраты на закупку и доставку к месту переработки сельскохозяйственного сырья, ввозимого из-за пределов региона (тыс.руб./т); a1 – издержки трансферта оборотных средств сельскохозяйственным предприятиям (руб./руб.); a2 – процент за краткосрочный кредит с учётом средней фактической длительности пользования им (руб./руб.). Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 17 2. Математическое представление модели: ограничения 7. Расчёт величины кредита, обеспеченного залогом, млн.руб. (один из возможных вариантов): a3x6 a4(x7 /r) a3 – норма залога под краткосрочный кредит (руб./руб.); a4 – коэффициент ликвидности бизнеса пищевой промышленности при ускоренной ликвидации (руб./руб.); r – альтернативная стоимость капитала (процентная ставка по надёжным краткосрочным депозитам, руб./руб.). 8. Спецификация окрестности текущего состояния: b2 x1 b3 (доли фактич. инт-сти), b4 x2 b5 (млн.т) b2, b3, b4, b5 – границы диапазона изменения переменных модели, в пределах которых технологические возможности считаются приблизительно неизменными. Целевая функция (максимум распределяемой прибыли): max x7 Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 18 3. Разработка числовой модели Разбивка региона на территории: в пределах территории различия в природных и экономических условиях хозяйствования можно принять несущественными; разницу в транспортных затратах по доставке сырья с другой территории к любому предприятию данной территории (и наоборот) можно принять несущественной; число территорий должно быть как можно меньше (иначе размер модели становится слишком большим); Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 19 3. Разработка числовой модели: система переменных x1 – по числу записей в базе данных сельскохозяйственных предприятий региона, содержащих данные по затратам ресурсов и выпуску сельскохозяйственного сырья (мясо, молоко, зерно и др.); x2 – по числу предприятий пищевой промышленности и видов продукции, выпускаемых каждым предприятием. Если различия в компонентах вектора a5 между разными предприятиями невелики, то все пищевые предприятия территории, выпускающие продукцию данного вида, могут быть объединены. x3, x4 – сообразуясь с требованиями к выделению территорий и с требованиями метода DEA, ограничивающими количество видов сырья, которые можно отразить в модели. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 20 3. Разработка числовой модели сельхозугодья по видам, здания и сооружения, основное стадо, машины и оборудование, труд A1s, A2s, a1s – матрицы затрат и выпуска, вектор потребности в оборотном капитале сельскохозяйственного производства на территории s: среднегодовые фактические затраты ресурсов и выпуск продукции по сельхозпредприятиям территории за последние 4-6 лет; затраты/выпуск на будущий год согласно планам производственной и финансовой деятельности; в крайнем случае – фактические затраты и выпуск за последний год. b1s, b1s – вектор наличия ресурсов (наличие оборотного капитала) для сельскохозяйственного производства на территории s: сводка (по территории) тех же источников, которые используются для формирования матрицы A1s. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 21 3. Разработка числовой модели a2, a3 , a4 – векторы потребности в оборотном капитале в пищевой промышленности Почти нереально! (производство, транспорт, импорт): по данным управленческого учёта предприятий пищевой промышленности; по данным выборочного обследования предприятий пищевой промышленности региона; путём экспертной оценки; как величина производственных затрат соответствующего вида (без амортизации), делённая на число оборотов оборотного капитала пищевой промышленности в регионе. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 22 3. Разработка числовой модели a9k – векторы затрат сельскохозяйственного сырья на выпуск продукции пищевой промышленности вида k: Почти нереально! по данным управленческого учёта предприятий пищевой промышленности; по данным выборочного обследования предприятий пищевой промышленности региона; по нормативам, приводимым в справочной литературе; как величина производственных затрат соответствующего вида (без амортизации), делённая на число оборотов оборотного капитала пищевой промышленности в регионе. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 23 3. Разработка числовой модели Параметры ограничения по расчёту прибыли: a1, a2 – издержки трансферта и процент по краткосрочному кредиту: в соответствии со сценарными условиями (при машинной имитации); согласно фактически используемому механизму трансферта (рассчитываются на основе соответствующих нормативных документов); согласно предлагаемому механизму трансферта (рассчитываются на основе предложений финансовых посредников). a6 – из того же источника, что и матрицы A1s; остальные – по данным управленческого учёта или выборочных обследований предприятий пищевой промышленности региона. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 24 3. Разработка числовой модели a3 – норма залога под краткосрочный кредит: согласно сценарным условиям (при машинной имитации); согласно действующему или предполагаемому кредитному соглашению. a4 – коэффициент ликвидности бизнеса: отношение выручки от его ускоренной ликвидации как целого к чистой текущей стоимости порождаемого им потока денежных средств согласно сценарным условиям (при машинной имитации); экспертная оценка. b2, b3, b4, b5 – границы окрестности текущего состояния: b2 < 1 (обычно 0,95); b3 > 1 (обычно 1,05); b4 – немного меньше (на 5%) фактического уровня производства; b5 – немного выше фактического уровня производства, но не выше имеющейся производственной мощности. 4. Основные направления анализа оптимального плана Использование ресурсов сельскохозяйственных организаций в разрезе регионов и в целом (в сравнении с фактом). 2. Загрузка производственных мощностей перерабатывающей промышленности (в сравнении с фактом). 3. Экономический эффект увеличения выпуска пищевой продукции (по двойственным оценкам). 4. Использование оборотного капитала пищевой промышленности: по видам производимой продукции, на поддержку сельского хозяйства (в сравнении с фактом). 5. Межтерриториальные транспортные потоки (в целом по всем видам сырья; при наличии данных – в сравнении с фактом). Возможны и другие направления анализа. 1. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 26 5. Эксплуатация модели Модель используется преимущественно для имитационных экспериментов с целью выявления направлений развития сельскохозяйственного производства региона в увязке с развитием возможностей переработки его продукции. Имитационные эксперименты организуются путём варьирования: целевой функции; условий финансирования; объёмов и ассортимента производства продуктов питания; объёмов и условий поставок продукции из-за пределов региона. Результат решения модели не является планом развития II и III сфер АПК, но позволяет: идентифицировать проблемы, проверить работоспособность методов их решения; апробировать инструменты и формы взаимодействия предприятий двух сфер; оценить порог экономической эффективности вложений в развитие ресурсной базы сельского хозяйства и производственных мощностей пищевой промышленности на каждой территории. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 27 5. Эксплуатация модели Сокращение размеров модели: сокращение числа территорий; в том числе решение модели не для всего региона, а для наиболее проблемной его части исключение заведомо не лучших технологий сельскохозяйственного производства на этапе подготовки исходных данных; объединение перерабатывающих предприятий одной территории в одно условное предприятие; агрегирование тех видов сельскохозяйственного сырья, которые обычно используются совместно в мало меняющейся пропорции. Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 28 6. Направления совершенствования модели 1. 2. 3. 4. 5. 6. Учёт капитальных вложений в развитие ресурсной базы сельского хозяйства. Учёт капитальных вложений в создание новых производственных мощностей пищевой промышленности. Описание технологий пищевой промышленности методом оболочки данных. Учёт возможности вывоза сельскохозяйственного сырья за пределы региона. Описание более широкого набора финансовых инструментов взаимодействия двух сфер АПК. Введение в модель блока спроса на продовольствие и перевозок конечной продукции (позволило бы выйти за пределы окрестности текущего состояния и найти перспективный план). Литература Кайшев В.Г., Светлов Н.М. Совершенствование системы управления сырьевыми ресурсами мясной и молочной промышленности (вопросы методологии) // Международный сельскохозяйственный журнал, 2005, №5. Презентация: http://svetlov.timacad.ru/umk1/lek10.ppt Моделирование взаимодействия II и III сфер АПК 30
