Имя материала: Экономика предприятия

Автор: Берзинь Игорь Эдгардович

8. 4. выбор критерия эффективности

В большинстве случаев понятие «эффективность» отождествляется с целевой эффективностью системы, не имеющей экономического содержания. Любая сложная техническая система (СТС) предназначена для удовлетворения конкретных общественных потребностей, и результат ее создания — целевой эффект — может измеряться как массой перевозимого груза, объемом обрабатываемой информации, производительностью, пропускной способностью, так и величиной материального ущерба, вероятностью поражения цели, временем обнаружения.

Экономическая эффективность СТС обычно оценивается как отношение эффекта (как целевого, так и стоимостного, рассматриваемого как функция целевого эффекта) к затратам на всех стадиях жизненного цикла системы. Однако и сама абсолютная величина экономического эффекта может выступать в качестве показателя эффективности (результативности), если рассматривать ее по отношению к определенному (заданному) интервалу времени.

Использование количественных методов исследования всегда предполагает наличие математической модели. В каждом конкретном случае модель создается исходя из целевой направленности операций и задач исследования, с учетом требуемой точности решения и достоверности используемых исходных данных.

Значения искомых переменных, удовлетворяющие граничным условиям и ограничениям, называют допустимым решением. Из набора допустимых решений надо выбрать наилучшее по принятому критерию.

В очень редких случаях анализа проектных решений критерий представляет собой непрерывную функцию учитываемых переменных. Такая задача может решаться в составе системы автоматизированного проектирования. При этом найденные значения переменных, обеспечивающие оптимум критерия, не всегда могут быть реализованы практически. Чаще практическая реализация изделия возможна только в некоторых вариантах, характеризуемых определенными значениями искомых параметров. Именно среди этих реальных вариантов необходимо найти лучший по принятому критерию.

При решении задач, связанных с созданием сложных технических систем, в качестве критерия чаще всего используют:

целевой (полезный) эффект или результат Р — неэкономический показатель;

затраты, связанные с созданием системы — Z, или экономический эффект (результат) Э — стоимостные критерии;

время, необходимое для создания системы Т, или ее жизненный цикл Т .

При решении монокритериальной задачи возможны следующие варианты:

Подпись: max

Подпись:
а) Р->Р]

лим

лим

б) z -> z,

Принцип максимума целевого (неэкономического) эффекта Р чаще используют тогда, когда при ограниченных средствах необходимо добиться максимальных значений определенных технических показателей. Например, в задачах, связанных с военными операциями, с безопасностью обслуживания техники, с научными исследованиями и т. п. В ряде случаев в качестве разновидности неэкономического эффекта рассматривают тот или иной ущерб (ущерб природе, например, минимизируется; ущерб врагу — максимизируется) и т. п.

Для многих СТС целевой эффект является комплексным показателем качества, который можно представить в виде функции структурных и конструктивных параметров, изменяемых в процессе разработки системы. Например, производительность автомобиля (т км/год) может быть представлена следующим образом

w _ TaVtlrpDKaVyq

 

где q — грузоподъемность автомобиля, Vt — техническая скорость, у — коэффициент использования грузоподъемности, (3 — коэффициент использования пробега, Тн — предполагаемое время работы в сутки, /гр — длина ездки груженой машины, tnp — время на погрузочно-разгрузочные работы на одну ездку, а — коэффициент использования парка автомобилей (обусловленный организацией работ и надежностью автомобиля), DK — годовой календарный фонд времени (в днях).

Принцип минимума затрат Z или максимума экономического эффекта Э находит более широкое применение. Это связано с тем, что в любой постановке задачи Р, Z и Т — функции искомых переменных, в том числе и технических. Всегда легче формализовать зависимость затрат от параметров (допустим, путем статистического моделирования), чем параметров от затрат. Поэтому для СТС невоенного назначения чаще используется формулировка: создать СТС с заданным целевым (неэкономическим) эффектом за директивное время Т с минимальными затратами или максимальным экономическим эффектом. Следовательно, предпочтение отдается такому проектному решению, которое при выполнении требований технического задания (ТЗ) позволяет экономить финансовые средства.

Время в качестве критерия используется сравнительно редко. Как правило, его стараются перевести в разряд ограничений.

При использовании комплексных (составных, дробных) критериев типа произведений или отношений (объем продаж, рентабельность) необходимо особенно тщательно учитывать ограничения на значения составляющих, так как одно и то же значение критерия можно получить при различных значениях составляющих. Например, используя в качестве критерия «объем продаж», важно знать верхнюю границу цены, выход за которую приведет к потере конкурентоспособности, и важно четко установить предполагаемую нишу рынка, определяющую реальные значения объема продаж.

При разработке сложных систем часто приходится вводить понятие «глобальные и частные критерии», что связано с иерархией проектных целей. Например, строительство нового предприятия по производству автомобилей с точки зрения экономики в целом решает разные задачи: уменьшает безработицу в регионе, обеспечивает транспортные перевозки, способствует уменьшению энергетических затрат и т. п. Возможно, удастся объединить эти задачи с помощью единого экономического критерия, в качестве которого можно использовать, например, чистый дисконтированный доход (ЧДД). Однако для инвестора, финансирующего часть проекта, реальным критерием будет являться сумма получаемой им прибыли — частный критерий.

Для использования глобальных критериев необходима, как правило, информация о взаимодействующих или взаимозаменяемых системах или о системах более высокого уровня; часто непосредственный разработчик этой информацией не располагает. Поэтому целесообразно от глобальных критериев перейти к частным, согласовав их с помощью системы ограничений. Основное требование — частный критерий не может противоречить общему. Например, проектируется система управления летательного аппарата, глобальный критерий — масса. Для увеличения надежности одной из подсистем (частный критерий) вводится резервирование, что увеличивает вес подсистемы. Таким образом, частный критерий входит в противоречие с глобальным и не может быть использован. Следовательно, выбор критерия обусловлен задачами проектирования и технико-экономического анализа, стадией проектирования, на которой принимается решение, наличием информации и представляет собой творческую процедуру на основе логического анализа, интуиции и опыта.

Использование матрицы решений. На практике часто встречается ситуация, когда разные подходы к созданию СТС могут привести к различным значениям целевого (неэкономического) эффекта и возникает необходимость сравнивать варианты, где различны и Р, и Z, и Т.

Такие задачи обычны для ранних стадий проектирования, когда абсолютные величины Р, Z и Т еще не могут быть рассчитаны и используется балльная оценка. Суммирование оценок производится с учетом коэффициентов значимости. Важное значение имеет, какая целевая функция формируется: полезности или затрат.

Можно использовать следующую процедуру подготовки информации для принятия решения:

согласование с заказчиком (или собственное обоснование) желательной величины целевого эффекта Ржелат>

прогнозирование (экспертно) или установление (директивно) затрат времени и средств для достижения Р;

поиск и анализ вариантов создания СТС с целевым эффектом Р;

оценка (экспертно) коэффициентов значимости для показателей Р, Z и Т;

условная экспертная оценка значений Р, Z и Т по каждому из рассматриваемых вариантов (например, в баллах);

обработка результатов.

Например, Ржелат = 100, ZnporH = 100, Гпрогн = 100. Формиру-ем функцию полезности вида ft = bp Pt + bz* Z + bT Т, где b — коэффициенты значимости, определенные экспертно; і — номер варианта; Р', Z', Т" — нормированные значения, например, Р = Рг/РжеЛат- Рассмотрим исходную матрицу.

 

'——-Значения

"^—-^показателей Вариант           " -—

Р/Р'

Z/Z'

Т/Т

1

150/1,5

200/0,5

120/0,83

2

80/0,8

90/1,11

80/1,25

3

140/1,4

150/0,67

1 10/0,91

Коэффициент значимости

0,7

0,1

0,2

Расчет критерия:

Вариант 1.        1,5 • 0,7 + 0,5 • 0,1 + 0,83 • 0,2 = 1,266; Вариант 2.        0,8 -0,7 + 1,1-0,1 + 1,25 • 0,2 = 0,92; Вариант 3.        1,4 • 0,7 + 0,67 • 0,1 + 0,91 • 0,2 = 1,229.

Таким образом, вариант 1 имеет наибольшее значение выбранного критерия и, вполне вероятно, будет выбран для реализации. Вероятно, но необязательно, поскольку на принятие решения могут повлиять и следующие, например, соображения: значения критерия по вариантам 1 и 3 достаточно близки; реализация варианта 1 предполагает использование труднообрабатываемых материалов или сложного оборудования и т. п.

Следовательно, необходимо еще раз подчеркнуть, что количественные методы в ТЭА только предоставляют информацию для принятия решения, так как ни одна целевая функция не может представлять собой модель, полностью идентичную объекту (тем более сложной технической системе).

Рассмотренная матрица решений представляет собой наиболее простой вариант поликритериальной оптимизации. Если эксперты затрудняются в определении коэффициентов важности, то для выявления лучшего варианта можно использовать критерий минимакса.

Например, для оценки вариантов проектируемой системы используются в виде критериев частные показатели: вероятность ошибки у и стоимость получения результата Z. В техническом задании на проектирование оговорены предельные зна-чения:улим<Ю-2,2лим< 1000.

В табл. 8.3 рассматриваются три проектных варианта системы.

 

Сравнение проектных вариантов

Пронормируем показатели дельных значений

УІ = 0,5-10~2 / 10-2 = 0,5

Zx = 400 / 1000 = 0,4 относительно заданных пре-

у2 = 0,3          уз = 0,1

Z2 = 0,6          Zs = 0,9

Наиболее приближенными к предельному значению, т. е. «наиболее плохими» для каждого из рассматриваемых вариантов, являются для 1 - Yi = 0,5, для 2 — Z'2 = 0,6, для 3 —Z3 =0,9.

Из этих трех «худших» показателей наиболее удален от предельного значения у^ = 0,5; поэтому в качестве лучшего выбираем вариант 1.

Следовательно, в методе минимакса алгоритм поиска сводится к выбору минимально плохого варианта из максимально плохих.

Поликритериольноя (векторная) оптимизация чаще всего применяется при использовании в качестве критерия целевого эффекта, т. е. различных показателей качества. Как правило, сложные технические системы приходится сравнивать по многим частным показателям качества, между которыми не существует функциональной связи. В этом случае рассматриваемые системы (или различные проектные варианты разрабатываемой системы) сравнимы, если: а) все показатели систем одинаковы, б) все показатели одной системы не хуже, а один, безусловно, лучше. Это и будет безусловным критерием предпочтения.

Когда же системы несравнимы (например, показатели Хх и Х2 — лучше, аХ3и14 — хуже у первой системы по сравнению со второй), необходимо сформировать некоторый условный критерий предпочтения, т. е. «условиться» о виде функции, связывающей показатели. Предполагаемая «условная» функция может быть функцией полезности или функцией потерь, что соответствует максимизации или минимизации сформированного критерия.

Формируя условный критерий предпочтения, необходимо избавиться от различной размерности показателей, переведя их абсолютные значения в относительные (пронормировать). Это можно выполнить различными способами.

А. Например, при наличии аналога базой нормирования могут служить его показатели, т. е. ХІПотн = Xt /Xt . При этом

возникает вопрос о направлении влияния изменения отдельных показателей на критерий предпочтения. Так, увеличение массы, числа отказов в единицу времени, вероятности ошибки и других факторов ухудшает качество системы и, следовательно, должно уменьшать функцию полезности; тогда как увеличение производительности, быстродействия, вероятности поражения должно увеличивать функцию полезности. Это можно учесть, используя обратное отношение для показателей, ухудшающих качество

хі

X -

/Потн

При таком подходе учитываемые показатели становятся безразмерными и однонаправленными и могут быть объединены. Например, в аддитивную функцию (функцию сложения):

п

Роб = S frp^toTH (с* ^93, обобщающий показатель качества), где bt — коэффициент важности 1-го показателя, определяемый экспертно.

Б. При наличии альтернативных вариантов в процессе проектирования относительные показатели лучше определять по отклонению от заданных предельных значений или от значений, соответствующих лучшему из вариантов

х,   - х,.

_        max      у

I] отн J£

Lnwx

При этом чем меньше отклонение, тем лучше и рассматриваемая условная функция становится функцией потерь. Показатели, увеличение которых ухудшает качество системы в целом, перед расчетом приводят к виду

1

X,

где j — номер варианта.

Например, проектируемая система характеризуется такими показателями, как быстродействие, число отказов и масса. Рассматриваются два варианта.

А. Один из вариантов принимается в качестве базового (аналога) (табл. 8.4).

Таблица 8.4 Показатели базового и проектного вариантов

 

 

 

 

Показатель

Обозначение

Коэффициент важности Ь-

Значение показателя, Д. ед.

проектное

базовое

Быстродействие

х,

0,5

100

50

Число отказов

в единицу времени

х2

0,3

1

0,5

Масса

*3

0,2

2

1,5

*іп0„. = 10°/50 = 2;   х2ит = 0,5/1 = 0,5; Х3потн = 1,5/2 = 0,75;   Робб = 1; Робп = 2 • 0,5 + 0,5 • 0,3 + 0,75• 0,2 = 1,3; 1,3 > 1,

т. е. функция полезности имеет для проектируемой системы большее значение.

Б. Варианты рассматриваются как альтернативные (табл. 8.5).

Таблица 8.5 Показатели альтернативных вариантов

 

 

 

 

Показатель

Обозначение

Коэффициент важности

Ьі

Значение по альтернативному варианту

Скорректированное значение

проектное

базовое

проектное

базовое

Быстродействие

х,

0,5

100

50

 

 

Число отказов в единицу времени

х2

0,3

1

0,5

1

1/0,5

Масса

*3

0,2

2

1/5

1/2

1/1,5

Хіп„„ = °ї     Хіб„т„ = (100 - 50)/100 = 0,5; = (2 - D/2 - 0,5;     Х2ботн - 0; ^3потн = (2/3 - 1/2) / 2/3 = 0,25;     Хж<т = 0. Роб„ = 0 + 0,5 • 0,3 + 0,25 • 0,2 = 0,2; Робй = О»5 * 0,5 + + 0,5 • 0,3 + 0 = 0,4.

Таким образом, функция потерь для проектируемого варианта имеет меньшее значение; следовательно, он предпочтительнее.

Ниже приведены критерии эффективности, наиболее часто используемые в ТЭА, и рекомендации по их применению.

Один из показателей технического уровня, принятый в качестве главного и связанный функционально со многими единичными показателями (например, производительность автомобиля, быстродействие вычислительной машины, мощность радиопередатчика и т. п.). Используется, когда целевая эффективность объекта определяется в основном уровнем этого главного показателя. Экономические и временные характеристики выступают в роли ограничений и граничных условий, равно как и некоторые единичные технические показатели; некоторые из технических показателей варьируются, играя роль независимых переменных.

Обобщающий показатель качества Ро6 — условный критерий предпочтения. Его целесообразно использовать на ранних стадиях проектирования при недостаточности информации по экономическим показателям — себестоимости, цене, капитальным вложениям и т. п. Прогнозируемые значения экономических показателей также могут быть включены в создаваемую условную функцию со своими коэффициентами значимости (рис. 8.3) либо могут выступать в роли ограничений или граничных условий.

На ранних стадиях разработки объекта находит применение интегральный показатель качества, определяемый отношением целевого неэкономического эффекта к суммарным затратам на разработку, производство и эксплуатацию изделия за жизненный цикл

 

Технологическая себестоимость объекта ТЭА ST, определяемая суммой затрат на осуществление технологического процесса изготовления. Используется только в тех случаях, когда при организации производства изделия по сравниваемым вариантам нет существенных отличий в капитальных вложениях, а показатели качества изделия, определяющие его эффективность для потребителя, одинаковы.

Удельные приведенные затраты изготовителя Zn = S + ЕИКП ,

где S — себестоимость производства изделия, руб./шт.; К„ ~

удельные капитальные вложения, руб. год/шт.; Кп^ = Kn/Nr;

Кп — капитальные вложения, необходимые для разработки и изготовления изделия, руб.; Nr— планируемый годовой выпуск изделий.

Этот критерий удобен на ранних стадиях разработки, при неопределенности либо отсутствии информации о распределении капитальных вложений по времени, о рынке и ценах, об изменении объемов продаж. Норматив эффективности Ен можно трактовать как планируемую норму прибыли на инвестиции. При использовании данного критерия предполагается, как и в предыдущем случае, что показатели качества, существенные для потребителя, по рассматриваемым вариантам не меняются и нет оснований для изменения цены.

Прибыль изготовителя от реализации продукции П = (Ц — S)Nr> руб./год. — экономический критерий, учитывающий возможные изменения качества продукции (через цену), затрат на производство (через себестоимость) и объема продаж по рассматриваемым вариантам, но предполагающий одинаковость или отсутствие капитальных вложений и неизменность цены и себестоимости во времени.

Затраты за жизненный цикл технической системы ZT целесообразно применять в качестве критерия при разработке таких систем, которые при использовании не производят конечной продукции или услуг, реализуемых по установленным ценам (бытовая электротехника и электроника, боевая и космическая техника, системы автоматизированного проектирования и т. п.). Жизненный цикл подразумевает время от начала разработки до утилизации системы. При суммировании текущих и единовременных затрат, осуществляемых в разные годы жизненного цикла, необходимо привести их к единому моменту времени.

Как разновидности этого критерия можно рассматривать:

♦  полную цену потребления Дпотр = Цприоб + S3t, часто используемую для определения конкурентоспособности;

удельные приведенные затраты при эксплуатации системы Z3^, измеряемые в рублях на единицу продукции или услуг

или на единицу времени

_ sdr + еикэ

Zb       р          '

где S3r — текущие затраты при эксплуатации системы,

руб./год; кэ— капитальные вложения потребителя, руб.; р — целевой (неэкономический) эффект от использования системы, шт./год, ч/год.

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) представляет собой критерий высшего уровня, когда решение принимается об инвестиционном проекте, т. е. о совокупности мероприятий по созданию того или иного объекта, требующих инвестиций. Определяется приведенная величина потока платежей как разница между поступлениями и выплатами (см. 7.4). Положительное значение ЧДД свидетельствует об эффективности проекта. Одновременно могут быть рассчитаны и другие показатели, оценивающие финансовую сторону проекта — внутренняя норма доходности, рентабельность, срок окупаемости.

Для расчета ЧДД, так же как, и для других критериев, необходима обширная база исходных данных: временной отрезок осуществления проекта (горизонт расчета); инвестиции и их распределение по времени; текущие затраты и результаты и их динамика (изменение себестоимости продукции, цен, объемов продаж во времени); наконец, обоснование ставки дисконтирования. Все перечисленные параметры так или иначе зависят от технических показателей разрабатываемой системы. Выявленные функциональные или статистические зависимости сформируют экономико-математическую модель, которая позволит найти наилучшее проектное решение.

 

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 |