5. Экономическая эффективность и надежность асу

Как уже подчеркивалось, одной из основных целей разра­ботки промышленных АСУ является получение чисто эко­номического эффекта.

Следует подчеркнуть, что оценка экономической эффек­тивности АСУ на ранних этапах ее разработки (составление технического задания, разработка технического и рабочего проектов) значительно важнее, чем на этапе внедрения, по­скольку здесь решаются такие вопросы, как целесообраз­ность вообще разрабатывать данную систему, выбор варианта ее структуры, компоновки и комплектации.

Таким образом, методы расчета показателей экономиче­ской эффективности АСУ играют очень важную роль.

Однако существующие методы обладают большим не­достатком: их выполняют без учета надежности функциони­рования АСУ, а она самым существен­ным образом влияет на показатели экономической эффек­тивности .

Помимо задачи оценки показателей экономической эф­фективности с учетом надежности на этапе разработки АСУ возникает еще одна задача, в которой тесно связаны пока­затели экономической эффективности и надежности,— опре­деление оптимальных требований к надежности АСУ по критерию максимума экономической эффективности.

5.1. Показатели экономической эффективности промышленных объектов. Экономические критерии оптимизации технических решений

Для сравнения по экономической эффективности различных объектов (или вариантов реализации одного и того же объекта) необходимы количественные показатели. Такое сравнение чаще всего выполняют следующим обратом: 1) получают автономные показатели экономической эффек­тивности сравниваемых объектов (или вариантов); 2) со­поставляют полученные показатели и выносят решение. Эти показатели удобно назвать внутриобъектными. К ним относятся, например, коэффициент экономической эффек­тивности объекта, срок окупаемости, приведенные затраты на единицу выпускаемой продукции и т. п.

Возможен, вообще говоря, и иной путь сравнения двух объектов. Взяв определенные экономические характери­стики двух сравниваемых объектов, можно рассчитать не­который результирующий показатель, определяющий ве­личину эффективности одного объекта по сравнению с дру­гим. Такие показатели называют межобъектными. Примером может служить годовой экономический эффект от замены одного объекта другим.

Второй путь сравнения методически значительно усту­пает первому, потому что здесь возможно лишь попарное сравнение объектов и если затем потребуется сравнить один из этих объектов с некоторым третьим, то нужно вновь вычислять соответствующий межобъектный показатель. При сравнении первым путем получают показатели абсолютной эффективности всех сравниваемых объектов.

В качестве основного показателя общей (абсолютной) экономической эффективности отдельных объектов и техни­ческих мероприятий принят коэффициент экономической эффективности капитальных вложений:

Э_к.п=П/К (5.1)

где К — капитальные вложения (капитальные затраты) в рассматриваемый объект или техническое мероприятие в АСУ); П — годовая прибыль, обеспечиваемая этими капитальными вложениями.

Если рассматриваются капитальные вложения в само­стоятельные объекты, величина годовой прибыли может быть представлена в виде

П=Ц-С (5.2)

где Ц — стоимость (в оптовых ценах) годового выпуска продукции рассматриваемым объектом; С – себестоимость годового выпуска продукции.

Если же рассматриваются капитальные вложения в ме­роприятия, являющиеся усовершенствованием некоторых действующих объектов, в том числе в АСУ, то, во-первых, прибыль от введенного мероприятия представляет собой разность между прибылью от усовершенствованного объекта и прибылью, обеспечиваемой им до введения усовершенство­вания; во-вторых, в общем случае вводимое усовершенство­вание может оказать влияние как на стоимость, так и на себестоимость годового выпуска продукции. В связи с этим коэффициент экономической эффективности

Э_к.п = ∆П/К = (П₂-П₁)/К = [(Ц₂ - С₂) - (Ц₁ - С₁)]/К = [(Ц₂ – Ц₁) + (С₁ – С₂)]/К (5.3)

где П₁ и П₂, Ц₁ и Ц₂, С₁ и С₂ — годовая прибыль, стоимость и себестоимость годового выпуска продукции объекта соответственно до и после введения усовершенствования.

В обоих случаях физический смысл коэффициента Э_к.п остается одним и тем же — это отношение прибыли, обу­словленной некоторыми капитальными вложениями, к их величине. Другими словами, Э_к.п — это показатель степени отдачи капитальных вложений. Следовательно, во-первых, по величине Э_к.п можно сравнивать любые объекты (и усо­вершенствования). Во-вторых, при вычислении Э_к.п для различных объектов нет необходимости уравнивать объемы выпускаемой продукции. В-третьих, как следует из формулы (5.3), источником прибыли, учи­тываемой при вычислении Э_к.п для мероприятий, направлен­ных на усовершенствование действующих объектов, может служить как снижение себестоимости выпускаемой продук­ции, так и увеличение годового объема выпуска и улучше­ние качества. В последнем случае, однако, необходимо, чтобы это улучшение нашло отражение в оптовой цене про­дукции.

При определении экономической эффективности АСУ, разрабатываемой для действующего объекта, следует рас­сматривать АСУ как некоторое усовершенствование и поль­зоваться формулой (5.3).

С коэффициентом Э_к.п однозначно связан еще один показатель общей (абсолютной) экономической эффективности капитальных вложений — срок окупаемости капитальных вложений:

Т_ок=1/ Э_к.п = К/П (5.4)

Следует отметить, что срок окупаемости капитальных вложений в усовершенствования действующих объектов в не­которых методиках предлагается рассчитывать по формуле

Т_ок=К/(С₁-С₂) (5.5)

При этом предполагается, что вводимое усовершенствование не влияет ни на объем годового выпуска продукции, ни на ее качество (т. е. цену), а дает лишь снижение себестоимости с величины С₁ до величины С₂. Нетрудно видеть, что фор­мула (5.5) есть частный случай более общего выражения (5.4). Таким образом, понятие срока окупаемости, позволяет учитывать влияние произ­водимых усовершенствований как на себестоимость годово­го выпуска продукции, так и на ее объем и качество (цену), и потому является более общим, чем понятия, использовав­шиеся ранее.

Для сравнения по экономической эффективности раз­личных вариантов хозяйственных или технических решений, вариантов реализации промышленных объектов и отдельных мероприятий

введем в качестве количе­ственного показателя приведенные затраты на некоторый фиксированный объем (V) годового выпуска продукции:

У=У(V)=С + Е_нК, (5.6)

где Е_н — нормативный коэффициент экономической эффек­тивности, принимающий различные значения для разных отраслей народного хозяйства и устанавливаемый на уров­не не ниже 0,12, что соответствует нормативному сроку оку­паемости Т_ок.н = 8,33 года.

Величина приведенных затрат может вычисляться также на единицу выпускаемой продукции:

У₀=У(1)=У(V)/V = C₀+Е_нК₀ (5.7)

где С₀ и К₀ — соответственно удельная (в расчете на еди­ницу продукции) себестоимость и удельные капитальные вложения.

Существенным преимуществом У по сравнению с Э_к.п является то, что для расчета У не требуется знать цену еди­ницы выпускаемой продукции. С этим преимуществом свя­зан и основной недостаток показателя приведенных затрат: он может использоваться для сравнения только таких объектов, которые выпускают совершенно идентичную продук­цию, и не позволяет учесть, в частности, изменение каче­ственных показателей продукции. Стремясь обойти это ограничение, иногда в расчет величины приведенных затрат вводят специальные коэффициенты для учета из­менения качественных показателей выпускаемой продукции. Однако выбор величины этих коэффициентов всегда очень трудно обосновать.

Рассмотрим некоторые особенности применения показа­теля приведенных затрат в случае, когда рассматривается мероприятие по усовершенствованию действующего объек­та (в частности, АСУ). При этом под капитальными затрата­ми (К) следует понимать сумму затрат на сам объект (К_об) и проводимое усовершенствование (∆К). Себестоимость вы­пускаемой продукции определяется для объекта с введен­ным усовершенствованием; обозначим ее через С₂ в отличие от себестоимости той же (по объему и качеству) продукции на исходном объекте, которую будем обозначать через С₁. Таким образом,

У₂ = С₂ + Е_н (К_об+∆К). (5.8)

Для того, чтобы предлагаемое усовершенствование было эф­фективно, необходимо выполнение неравенства

У₂<У₁ (5.9)

ИЛИ

С₁-С₂<Е_н∆К (5.10)

Как уже отмечалось выше, величина приведенных за­трат, которая вычисляется для каждого объекта отдельно, относится к внутриобъектным показателям.

Производным от показателя приведенных затрат явля­ется годовой экономический эффект от замены одного объек­та (действующего или проектируемого) другим либо внед­рения некоторого предлагаемого усовершенствования или мероприятии я:

Э=(У₀₁-У₀₂)V₂=[(С₀₁=Е_нК₀₁)-( С₀₂=Е_нК₀₂)]V₂ (5.11)

где V₂ — объем годового выпуска продукции по предлагае­мому объекту (или варианту).

Очевидно, что годовой экономический эффект является межобъектным экономическим показателем и имеет смысл лишь при наличии двух сравниваемых вариантов (пред­лагаемого и того, который является «базой сравнения»).

Еще одним межобъектным показателем может служить так называемый коэффициент прогрессивности техническо­го решения:

γ_н= Э_к.п2/Э_к.п1 (5.12)

Введенные выше основные показатели экономической эффективности позволяют сформулировать следующие два экономических критерия сравнения (оптимизации) технических решений:

Э_к.п→max (5.13)

У₀→min (5.14)

Естественно ожидать совпадения результатов сравнения различных вариантов технических решений одной и той же задачи по экономическим критериям (5.13) и (5.14). К сожалению, однако, природа этих критериев такова, что результаты не совпадают.

Пример 1. Пусть проводится сравнение двух вариантов исполне­ния некоторого промышленного объекта, характеризующихся при прочих равных условиях следующими показателями:

Ц₁ = 630 тыс. руб., С₁ = 420 тыс. руб., К₁ = 1000 тыс. руб.;

Ц₂ = 900 тыс. руб., С₂ = 180 тыс. руб., К₂ = 4000 тыс. руб.

Цена единицы выпускаемой продукции в обоих вариантах одинакова; примем ее равной Ц₀=1,5 тыс. руб. В соответствии с этим годовой объем выпуска продукции в первом варианте равен V₁ =Ц₁/Ц₀ = 420 шт., во втором V₂ =Ц₂/Ц₀ = 600 шт.

Сравнение по Э_к.п дает для рассматриваемых вариантов

Э_к.п1 = 0,21 > Э_к.п2 = 0,18

а сравнение по У₀ при Е_Н = 0,12

У₀₁ = 1,29 > У₀₂ = 1,1

Таким образом, по критерию (5.13) лучшим является первый вариант, а по критерию (5.14) — второй.

Покажем, что сравнение по критериям (5.13) и (5.14) в принципе способно давать противоречивые результаты.

Пусть для двух сравниваемых вариантов некоторого про­мышленного объекта известны V₁, С₁, К₁ и V₂, С₂, К₂. Це­на единицы выпускаемой продукции в обоих случаях оди­накова и равна Ц₀.

Коэффициенты экономической эффективности сравнивае­мых вариантов:

Э_к.п1=(V₁Ц₀-С₁)/К₁ Э_к.п2=(V₂Ц₀-С₂)/К₂ (5.15)

(пусть Э_к.п1 > Э_к.п2)

Для сравнения по приведенным затратам необходимо прежде всего уравнять объемы выпуска продукции. Выбрав расчетный объем выпуска продукции V_расч и введя коэффнциенты

α₁= V_расч /V₁ α₂= V_расч /V₂

из формулы (5.15) получим:

Э_к.п1 = (α₁V₁Ц₀ - α₁С₁)/α₁К₁ (5.16)

Э_к.п2 = (α₂V₂Ц₀ - α₂С₂)/α₂К₂ (5.17)

Введя обозначения

α₁V₁Ц₀ = х₁, α₂V₂Ц₀ = х₂

находим:

х₁ = α₁С₁ + Э_к.п1 α₁К₁ (5.18)

х₂ = α₂С₂ + Э_к.п2 α₂К₂ (5.19)

В координатах Э_к.п1, х это уравнения двух прямых, от­секающих на оси х отрезки α₁С₁ и α₂С₂ и пересекающихся в точке с абсциссой

Э_к.пкр = (α₂С₂ - α₁С₁)/( α₁К₁ – α₂К₂) (5.20)

Графики х₁ = f₁(Э_к.п1) и х₂ = f₂(Э_к.п2) приве­дены на рис. 5 (ввиду Э_к.п1 > Э_к.п2 прямая х₂ идет круче).

Из смысла введенных коэффициентов α₁ и α₂ следует, что

х₁(Э_к.п1)= х₂(Э_к.п2) = V_расчЦ₀ (5.21)

Из сопоставления (5.18) и (5.19) с выражением (5.5) ясно, что

х₁(Е_н) = У₁(V_расч) и х₂(Е_н) = У₂(V_расч). (5.22)

Из приведенного на рис. 5 построения следует, что при данном соотношении Э_к.п1 Э_к.п2 результат сравнения ва­риантов по У зависит от взаимного расположения Э_к.п1, Э_к.п2 Э_к.п.кр и Е_н на оси абсцисс. Так, если Э_к.п1, Э_к.п2 и Е_н (Ен’ рис. 5) лежат по одну сторону от Э_к.п.кр, то результаты сравнения по Э_к.п и У будут совпадать (У₂’ > У₁’). Если же Э_к.п1 и Э_к.п лежат по одну сторон от Э_к.п.кр, а Е_к — по другую (Е_к” на рис. 5), результаты сравнения будут противоположными (У₁ > У₂)

В связи с неэквивалентностью критериев (5.13) и (5.14) при исследовании конкретного объекта перво­степенное значение приобретает вопрос о выборе основ­ного показателя экономической эффективности и соот­ветствующего ему критерия оптимизации технических ре­шений (в том числе и решений, связанных с уровнем надежности объекта). Нужно сказать, что четких рекомендаций по этому вопросу в экономической литературе нет. По мне­нию автора, эти рекомендации могут быть сведены кратко к следующему. Если рассматривается объект, предназна­ченный для выпуска продукции широкого потребления, и основным является извлечение максимальной прибыли на вкладываемые средства, то следует пользоваться критери­ем (5.13), соответствующим минимальному сроку окупае­мости капитальных вложений. Если же рассматриваемый объект предназначен для выпуска продукции, необходимой народному хозяйству, то должен использоваться критерий (5.14), позволяющий выбрать вариант решения поставлен­ной задачи с минимальной затратой общественных средств.