Разработка методов и модели оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции

Здоровье населения всегда было и будет одной из самых важных составляющих в жизни страны и общества. Здравоохранение — одна из ведущих отраслей социальной сферы. Как одно из приоритетных направлений развития страны был объявлен национальный проект «Здоровье» [53], основная задача которого заключается в улучшении ситуации в здравоохранении и создание условий для его последующей модернизации. В целях реализации государственной политики в сфере здравоохранения 17 февраля 2011 г. постановлением правительства Российской Федерации была утверждена федеральная целевая программа «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» [58]. Основной целью данной программы является переход на инновационную модель развития фармацевтической промышленности Российской Федерации.

Российский фармацевтический рынок — один из самых насыщенных, динамичных и быстрорастущих мировых рынков. Прогнозы развития рынка лекарственных препаратов уже несколько лет держатся в интервале от 10 до 15% в год [89]. По оценкам экспертов отечественный рынок лекарственных препаратов к 2020 году достигнет 1,5 трлн. рублей в год [76]. К сожалению, импортные препараты доминируют на Российском рынке^фармацевтических препаратов. Объем потребления лекарственных препаратов, производимых в Российской Федерации, составляет не более 21 процентов рынка в денежном выражении и не более 64 процентов в натуральном [39], что неприемлемо ни с экономической точки зрения, ни с точки зрения обеспечения национальной безопасности. Одной из целей программы развития фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года является увеличение доли продукции отечественного производства до.

50% в денежном выражении в общем объеме потребления на внутреннем рынке.

Осуществление такой цели невозможно без личного участия всех и каждого, без желания переходить на инновационный путь развития. В том числе это относится и к фармацевтическим предприятиям. Четкое управление ресурсами предприятий, грамотный менеджмент в производстве и сбыте могли бы в значительной степени способствовать модернизации отечественной фармацевтической промышленности и завоеванию фармацевтического рынка препаратами отечественного производства.

Для предприятий, выпускающих фармацевтическую продукцию, немаловажную роль играет планирование производства и продажи фармацевтической продукции. Невозможно эффективно развиваться предприятиям без адекватного планирования продаж. Планирование продаж является важным в процессе деятельности предприятия. Как правило, продажи являются основным источником финансовых поступлений. План продаж является базой для разработки плана производства и закупок. Для того, чтобы эффект от планирования продаж был максимальным, план должен быть реалистичным и должен соответствовать ресурсам предприятия.

Вышесказанное определило выбор темы и направление исследования, и делает задачу разработки методов и модели оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции актуальной.

Степень разработанности проблемы.

В основу диссертации положены фундаментальные методологические и теоретические исследования российских и зарубежных ученых и специалистов в области оптимизации, исследования операций, математической статистики и теории вероятности.

Наибольший вклад в формирование и развитие науки оптимизации и исследования операций сделали Р. Акоф, Р. Беллман, Г. Данциг, А. Кофман, Г. Кун, Т. Саати, Р. Чермен, Р. Форд, Н. П. Бусленко, Б. В. Гнеденко, И. И. Дикин, Ю. М. Ермолаев, Л. В. Канторович, В. С. Михалевич, Н. Н. Моисеев, Н. 3. Шор, Д. Б. Юдин и др.

Вопросами разработки теории сплайнов и изучением аппроксимирующих свойств сплайнов занимались такие учеными как И. Шенберг, Дж. Холидей, К. Райнш, П.-Ж. Лоран, Ю. С. Завьялов, В. А. Василенко, М. Аттиа, Н. Н. Павлов и др.

Анализ существующих моделей оптимального планирования продаж и производства показал отсутствие подходящих для фармацевтических предприятий адекватных моделей оптимального планирования. Существующие модели обладали следующими недостатками: наличие предварительно подготовленного плана объема продаж, который формируется на основе субъективных точкек зрения персонала отдела маркетингапланирование продаж максимизирует лишь доход с продаж (как правило, представленный линейной зависимостью) без оптимизации увеличивающихся от этого издержекне учитывают особенности, характерные для фармацевтического производства.

Выявленные недостатки могут привести к серьезным финансовым потерям, в связи с чем становится актуальной задача разработки модели оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методов и модели оптимального планирования продаж и 6 производства фармацевтической продукции, учитывающих специфику производства лекарственных препаратов и направленных на повышение эффективности управления предприятием и увеличения прибыли, а также создание программного инструментария, реализующего эту модель и методы.

Поставленная в работе цель определила необходимость решения следующих задач:

1. Выявить основные особенности производства и продажи продукции на фармацевтических предприятиях, а также выполнить анализ существующих экономико-математических моделей, пригодных для использования на фармацевтических предприятиях.

2. Разработать метод более точного определения зависимости спроса от времени на основе обработки информации о дате и объеме продаж продукции каждому распространителю в отдельности.

3. Разработать экономико-математическую модель и выполнить решение задачи оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции на многошаговом дискретном управляемом процессе с помощью динамического программирования.

4. Разработать эвристический алгоритм быстрого планирования продаж и производства фармацевтической продукции для случаев, когда планирование на основе динамического программирования не может быть завершено за приемлемое время из-за слишком большой размерности задачи.

5. Проанализировать влияние случайного характера поведения спроса на возможность нарушения наложенных на модель ограничений, разработать метод определения вероятностей нарушения ограничений и решить задачу стохастического программирования с вероятностными ограничениями.

6. Разработать программный инструментарий, обеспечивающий реализацию модели и методов оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции.

7. Провести апробацию и оценку эффективности результатов исследования на примере ОАО «Красногорсклексредства».

Объектом исследования являются фармацевтические компании, осуществляющие производство и реализацию фармацевтической продукции в условиях неравномерного спроса.

Предметом исследования являются процессы планирования продаж и производства фармацевтической продукции на установленный временной интервал.

Область исследования. Работа выполнена в соответствии с п. 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» паспорта специальностей ВАК (экономические науки) по специальности 08.00.13 — Математические и инструментальные методы экономики.

Научная новизна. В диссертационной работе поставлена и решена задача разработки методов и модели оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции, а также создания программного инструментария для поддержки этой модели и методов.

Наиболее существенные результаты исследования, полученные лично автором и имеющие элементы научной новизны:

1. Разработан метод нахождения зависимости спроса от времени на основе временных рядов, содержащих информацию о дате и объеме продаж продукции каждому распространителю в отдельности. В отличие от других методов определения спроса данный метод обладает высокой точностью, критерием которой является меньшая средняя квадратичная ошибка между восстановленной и исходной зависимостью. Метод не требует предварительных знаний о виде функции спроса, а также отличается простотой реализации.

2. Разработана экономико-математическая модель оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции, которая учитывает специфику отрасли и максимизирует прибыль предприятияразработан алгоритм решения этой модели на основе динамического программирования.

3. Разработан эвристический алгоритм планирования продаж и производства фармацевтической продукции, отличающийся высокой скоростью выполнения и эффективностью планирования, для случаев, когда планирование на основе динамического программирования не может быть завершено за приемлемое время из-за слишком большой размерности задачи.

4. Разработан метод определения вероятностей выхода за установленные границы уровня финансов и вероятностей переполнения склада для полученных планов производства, что является необходимым для учета рисков не реалистичности планов, а также нужным при утверждении этих планов производства.

5. Разработан программный инструментарий, обеспечивающий реализацию модели и методов оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции, а также позволяющий определять вероятности выхода за установленные границы уровня финансов и вероятности переполнения склада для полученных планов производства.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость заключается в разработке математической модели и способов ее решения для планирования производства фармацевтической продукции в условиях неравномерного спроса, а также нового подхода для определения спроса на продукции из истории продаж, учета влияния случайного характера спроса на вероятности нарушения ограничений, наложенных на модель. Самостоятельное теоретическое значение имеют: метод определения зависимости спроса от времени, позволяющий с высокой точностью определять спрос на продукциюмодель оптимального планирования и алгоритм решения на основе динамического программированияэвристический метод планирования, позволяющий существенно сэкономить необходимое для планирования времяметод определения вероятностей нарушения ограничений из-за случайного характера поведения спроса, вероятности необходимы для оценки реалистичности получаемых планов и для утверждения планов.

Практическая значимость исследования состоит в разработке программного инструментария, реализующего предложенные методы и модели оптимального планирования, а также позволяющего графически изображать результаты планирования.

Результаты исследования можно использовать в других отраслях, не имеющих кардинальных отличий от фармацевтической промышленности, а также в учебном процессе в области теории оптимизации.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы из 104 наименований. Работа содержит 2 таблицы, 41 рисунок, 2 приложения.

Выводы по главе III.

Разработан программный инструментарий, реализующий предложенные методы и модель оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции.

Интерфейс разработанного программного инструментария отличается высокой гибкостью и удобством, а также позволяет наглядно графически показывать результаты планирования.

Результаты диссертационной работы были применены на практике на предприятии ОАО «Красногорсклексредства», в результате чего был получен положительный эффект, заключающийся в увеличения прибыли предприятия.

Таким образом, можно сделать положительный вывод относительно возможности применения разработанных модели и методов оптимального планирования продаж и производства фармацевтической продукции для повышения прибыли предприятия.

Заключение

.

В проведенном диссертационном исследовании, посвященному оптимальному планированию продаж и производства фармацевтической продукции, достигнуты следующие результаты:

1. Проанализированы особенности производства и продажи фармацевтической продукции.

2. Произведен анализ математических методов оптимизации, разобраны их преимущества и недостатки по сравнению друг с другом.

3. Произведен анализ существующих моделей и выявлено отсутствие готовых качественных моделей оптимального планирования, учитывающих специфику фармацевтического производства.

4. Разработан метод определения зависимости спроса от времени, базирующийся на использовании информации о продажах продукции каждому распространителю в отдельности. Метод отличается высокой точностью и простотой, также ему не требуется заранее знать вид уравнения, которому подчиняется спрос.

5. На основе более точного определения спроса предложен способ определения даты следующих закупок распространителей.

6. Разработана экономико-математическая модель планирования продаж и производства фармацевтической продукции с учетом характерных производству особенностей.

7. На основе динамического программирования разработан алгоритм решения модели оптимального планирования.

8. Предложены некоторые способы уменьшения времени для выполнения оптимального планирования.

9. Разработан эвристический алгоритм планирования производства фармацевтической продукции для случаев, когда размерность задачи становится очень большой и оптимальное планирование на основе динамического программирования не может быть применено.

10. Разработан метод определения вероятностей выхода за установленные границы уровня финансов и вероятностей переполнения склада для полученных планов производства, что является необходимым для оценки их эффективности и реалистичности, а также очень полезным при утверждении этих планов производства.

11. На основе метода определения этих вероятностей предложен способ для перехода к задаче стохастического программирования, в которой можно задавать требуемые вероятности выполнения ограничений.

12. Представлена программная реализация всех разработанных методов и модели оптимального планирования.

13. Разработан программный инструментарий для планирования продаж и производства на фармацевтическом предприятии, обладающий гибким и удобным интерфейсом.

14. Проведена апробация материалов диссертационного исследования на предприятии ОАО «Красногорсклексредства», в результате которой показана возможность повышения прибыли предприятия на 8.7%.

15. Возможно широкое использование разработанных методов планирования продаж и производства на других похожих предприятиях, не занимающихся выпуском фармацевтической продукции.