Математическое моделирование многоуровневой системы управления запасами: на примере подразделений вневедомственной охраны

Актуальность темы

Важное место в деятельности органов внутренних дел занимает комплекс задач, связанных с обеспечением охраны общественного и личного имущества граждан. Актуальность, социальная значимость этих задач определяется высоким уровнем роста динамики краж. Одним из основных условий решения этих задач является кардинальное совершенствование управления правоохранительными органами, которое невозможно без специалистов нового типа, владеющих современными информационными технологиями.

Охрана государственного и личного имущества граждан является главным содержанием деятельности подразделений вневедомственной охраны (ВО) МВД РФ. В условиях наблюдающихся кардинальных перемен, революционной по своим масштабам и глубине перестройки всех звеньев системы управления в число основных выдвигается цель научно-обоснованной организации использования материально-технических и людских ресурсов подразделений ВО, внедрения в практику их деятельности новейших информационно-аналитических систем.

В связи с этим необходим принципиальный скачок в процессе обоснования, построения и использования адекватных математических моделей, необходимых для управления материально-техническими и людскими ресурсами подразделений ВО. Этот скачок должен быть основан на системном анализе всей совокупности взаимодействующих процессов и явлений, определяющих функционирование подразделений ВО. Такие модели позволят более экономично управлять силами и средствами подразделений ВО.

Учитывая тот факт, что собственники в массовом порядке сдают под охрану свои объекты в подразделения ВО, возникает ситуация, что эти объекты в массовом порядке необходимо оборудовать техническими средствами охраны (ТСО), а для этого требуется в большом объеме производить закупки и хранение ТСО.

Для эффективного решения этой проблемы необходимо привлекать математические модели, базирующиеся на системном подходе, что согласуется с Концепцией развития ВО.

В связи с этим встает проблема оценки процесса своевременности закупки и хранения ТСО. В этом процессе неизбежны рассогласованность по времени поставки ТСО, дискретность процесса поставок, возможность случайных колебаний в их потребности, длительности интервалов поставки относительно среднего (расчетного) уровня и т. п., что и вынуждает создавать системы управления запасами (УЗ). Накопление запасов, как правило, обходится дешевле, чем любой другой способ обеспечения потребностей в ТСО.

Однако избыточные запасы становятся причиной финансовых неудач в деятельности любой организации и оказывают дестабилизирующее влияние при кризисах. В наше время все эти проблемы особенно обострились в связи с ускорением научно-технического прогресса, диверсификацией спроса, с быстрой сменой ТСО.

Таким образом, актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью разработки математических моделей управления запасами в подразделениях ВО и оптимизации их хранения.

Работа выполнена в соответствии с Концепцией национальной безопасности РФ и приказом УВД Владимирской области от 16 июня 2006 г. № 467 «О задачах органов внутренних дел по повышению эффективности служебной деятельности подразделений вневедомственной охраны».

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является разработка и исследование математических моделей системы управления запасами подразделений ВО, а также построение оптимального алгоритма восполнения запасов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) анализ известных задач математического моделирования систем управления запасами;

2) разработка математических моделей с детерминированными и вероятностными параметрами спроса и потребления ТСО;

3) разработка комплекса алгоритмов обслуживания запасов в подразделениях ВО на базе математических моделей, что позволит оптимизировать систему снабжения ТСО;

4) практическая реализация исследований в виде программного комплекса автоматизированной обработки информации на основе моделей и алгоритмов синтеза и анализа управления системой снабжения подразделений ВО;

5) апробация результатов работы в подразделениях ВО.

Объект исследования — многоуровневая система подразделений ВО.

Предмет исследования — многоуровневая система управления запасами подразделений ВО.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертационной работе использовались принципы системного подхода, теории систем, теории очередей, теории вероятностей, математического моделирования и принципы структурного программирования.

Научная новизна. При выполнении диссертационного исследования получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

— математические модели снабжения подразделений ВО ТСО с детерминированными и вероятностными параметрами, отличающиеся системным подходом к формированию оптимальных значений входных параметров системы управления запасами;

— алгоритм планирования ассортимента поставок технических средств охраны в условиях повышенного риска краж с охраняемых объектов;

— метод контроля запасов ТСО подразделений ВО в математических моделях, отличающийся уменьшением влияния субъективных факторов;

— алгоритм закупочной деятельности, отличающийся использованием методологии MRP II, позволяющий уменьшить запасы технических средств охраны и снизить затраты на их закупку для подразделений ВО.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Практическая ценность работы связана с использованием ее основных положений и результатов, предназначенных для повышения эффективности управления запасами большого ассортимента ТСО подразделений ВО. Разработанные математические модели, алгоритмы и программные средства по оптимизации управления запасами большого ассортимента ТСО подразделений ВО получили высокую оценку при практической апробации в Воронежской и Владимирской областях.

Проведена опытная эксплуатация результатов исследования в УВО при УВД по Воронежской области, УВО при УВД по Владимирской области, ОВО при ОВД по Ленинскому району г. Владимира, ОВО при ОВД по Октябрьскому району г. Владимира, Филиал ФГУП «Охрана» МВД РФ по Владимирской области.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (Воронеж, 2005 г.), Межвузовской научно-практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Охрана, безопасность и связь — 2005» (Воронеж, 2005 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (Воронеж, 2006 г.), IV Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Правосудие: история, теория и практика» (Воронеж, 2006 г.), III межвузовской научно-практической конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в сфере обслуживания потребителей» (Сочи, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Правосудие: история, теория, практика» (Воронеж, 2007 г.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ (4 статьи и 9 материалов научных конференций).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 94 наименования и приложения. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 11 рисунков и 8 таблиц.

4.3 Выводы четвертой главы.

Разработанные математические модели и алгоритмы управления запасами позволяют создать программный комплекс на базе системы MFG/PRO класса MRP II.

Программный комплекс предлагает ключевым пользователям развитые средства управления запасами. Они способствуют увеличению степени использования ресурсов и точному исполнению обязательств перед клиентами, вне зависимости от меняющихся условий бизнеса. Система позволяет просматривать как текущее состояние запаса, так и его доступность по предстоящим временным периодам. Такая информация предоставляется по неограниченному числу производственных объектов, при этом любой из них может быть определен в качестве источника отгрузки. Кроме того, обеспечивается высокая гибкость в отслеживании позиций запаса по специальным характеристикам вплоть до уровня партии или подпартии, по всему жизненному циклу продукта.

Система помогает решить подразделениям ВО вопрос выбора лучшей стратегии функционирования и определить — когда пополнять запас, и каков должен быть размер заказа на пополнение, что является актуальным на сегодняшний день для отечественных предприятий. Правильное и своевременное определение оптимальной стратегии управления запасами, а также нормативного уровня запасов позволяет высвободить значительные оборотные средства, замороженные в виде запасов, что, в конечном счете, повышает эффективность используемых ресурсов.

Проведена опытная эксплуатация результатов исследования в УВО при УВД по Воронежской области, УВО при УВД по Владимирской области, ОВО при ОВД по Ленинскому району г. Владимира, ОВО при ОВД по Октябрьскому району г. Владимира, Филиал ФГУП «Охрана» МВД РФ по Владимирской области. Созданный на основе разработанных математических моделей и алгоритмов управления запасами программный комплекс на базе системы MFG/PRO класса MRP II внедрен в эксплуатацию в указанные организации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В ходе проведенного диссертационного исследования получены следующие результаты.

Проведен анализ существующих математических моделей систем УЗ подразделений ВО и предложены наиболее перспективные математические модели УЗ.

Разработаны математические модели поиска оптимальных значений параметров системы УЗ. Эти математические модели позволяют получать оптимальные значения входных параметров системы управления запасами, как в условиях детерминированного спроса, так и в условиях вероятностного характера возникновения потребности. Данные модели позволяют наиболее адекватно построить систему управления запасами.

Предложена классификация запасов ТСО на складах и их функций планирования в математических моделях УЗ. Эта классификация позволяет оптимизировать расчет параметров планирования и управления запасами.

Проанализированы и определены типы операций с ТСО и места их хранения, что позволяет строить адекватные математические модели УЗ.

Разработан алгоритм планирования поставок ассортимента технических средств охраны. Данный алгоритм позволяет учитывать специфики поставки ТСО в подразделения ВО в условиях повышенного риска краж с охраняемых объектов.

Разработан алгоритм поиска оптимальной зонной стратегии. Он обладает возможностью эффективно управлять запасами большого ассортимента технических средств охраны и за счет этого снижать трудоемкость работ по планированию закупочной деятельности подразделений ВО.

Проанализированы и определены методы контроля данных запасов ТСО в математических моделях УЗ, что позволит исключить влияние разнообразных факторов, в том числе и субъективных при финансовых расчетах.

Построен интегрированный алгоритм закупочной деятельности для подразделений ВО. Этот алгоритм использует математические модели УЗ, методологии MRP П — систем и теорию очередей СМО, что позволяет уменьшить запасы технических средств охраны и снизить затраты на их закупку для подразделений ВО.

Разработан программный комплекс автоматизированной обработки информации, обеспечивающий эффективную стратегию управления запасами, а также нормативного уровня запасов, что позволяет высвободить значительные финансовые средства, замороженные в виде запасов.

Представленные результаты работы диссертационного исследования внедрены в практическую деятельность в УВО при УВД по Воронежской области, УВО при УВД по Владимирской области, ОВО при ОВД по Ленинскому району г. Владимира, ОВО при ОВД по Октябрьскому району г. Владимира, Филиал ФГУП «Охрана» МВД России по Владимирской области.