РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ И МЕТОДИКИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПАХОТНОГО АГРЕГАТА НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ ЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЫ

В результате произведенных расчетов по предложенным моделям комплексных показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности с использованием экспериментальных данных и с учетом режимов работы получены следующие их значения для исследуемых вариантов пахотных агрегатов, которые приведены в таблице 2. Экономические показатели определялись по данным Северо-Западной МИС на момент проведения экспериментальных исследований (август – октябрь 2005 года).

Располагая значениями комплексных показателей конкурентоспособности нескольких вариантов агрегатов, строится ранжированная последовательность их значений:

, (8)

где n – количество вариантов агрегатов.

Для отсеивания агрегатов с низкой эффективностью функционирования введено ограничение:

(9)

Значения комплексных показателей конкурентоспособности тех агрегатов, для которых условие (9) не выполняется, в ранжированную последовательность (8) не включаются.

На основе ранжированной последовательности осуществляется выбор наиболее предпочтительного (конкурентоспособного) агрегата (К = Кmax).

Анализируя результаты расчета комплексных показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотных агрегатов можно заметить, что:

1. Пахотный агрегат в составе трактора Беларус-1523 и плуга ПКМ-6-40Р является более экономичным по сравнению со вторым вариантом пахотного агрегата.
2. Пахотный агрегат в составе трактора Джон Дир-7800 и плуга ПГП-5-40А имеет лучшие показатели эффективности функционирования практически по всем единичным показателям по сравнению с первым вариантом пахотного агрегата, за исключением, прежде всего производительности, что объясняется меньшей рабочей шириной захвата плуга (ПГП-5-40А – 2,04 м, ПКМ-6-40Р – 2,40 м).
3. Пахотный агрегат в составе трактора Джон Дир-7800 и плуга ПГП-5-40А имеет несколько более высокий обобщенный показатель оценки экологической безопасности по сравнению с первым вариантом пахотного агрегата.
4. Исследуемые варианты пахотных агрегатов имеют примерно равные значения комплексных показателей эффективности функционирования (разница не более К).
5. За счет большей экономичности при одинаковых комплексных показателях эффективности функционирования пахотный агрегат в составе трактора Беларус-1523 и плуга ПКМ-6-40Р имеет несколько более высокий комплексный показатель конкурентоспособности по сравнению с пахотным агрегатом в составе трактора Джон Дир-7800 и плуга ПГП-5-40А.

В четвертой главе «Проект методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний» приведены основные положения методики выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата, разработанной с учетом второй и третьей главы.

Для сельскохозяйственных агрегатов, используемых при проведении вспашки, рекомендуется следующий порядок проведения работ по методике комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта агрегата:

• анализ природно-климатических условий проведения пахотных работ в хозяйстве;
• формирование вариантного ряда агрегатов с учетом анализа природно-климатических условий проведения пахотных работ;
• выбор базового образца;
• определение единичных показателей эффективности функционирования пахотного агрегата;
• определение значения комплексного показателя эффективности функционирования;
• определение экономических показателей;
• определение значения комплексного показателя экономичности;
• определение значения комплексного показателя конкурентоспособности;
• выбор предпочтительного варианта пахотного агрегата на основании сравнения комплексных показателей конкурентоспособности исследуемых агрегатов.

В пятой главе «Экономический эффект применения методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний» приведены расчеты экономической эффективности применения результатов исследований.

Годовой экономический эффект применения методики, определенный с учетом количества технических средств и оборудования, необходимых для комплексной механизации растениеводства в зоне, составляет 212,94 тысяч рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Проведенные исследования по разработке критериев и методики комплексной оценки эффективности и конкурентоспособности пахотного агрегата на основе системного анализа процессов его функционирования при испытаниях в условиях Северо-Западной зоны РФ позволяют сделать следующие выводы:

1. В системе испытаний сельскохозяйственной техники в период плановой экономики был разработан ОСТ 70.2.30-78 по комплексной оценке машин, который позволял получить комплексную (по совокупности показателей) количественную оценку эффективности функционирования агрегата по результатам испытаний (задача оценки соответствия). Однако в условиях рыночной экономики решения только задачи соответствия нормативно-технической документации недостаточно, появилась необходимость оценки конкурентоспособности сельскохозяйственных агрегатов и разработки соответствующих критериев и метода этой оценки. В связи с этим предложено определение понятия конкурентоспособности агрегата, как его превосходство, по соотношению совокупности качественных и стоимостных характеристик, в сравнении с агрегатами-аналогами.
2. При обосновании структуры показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности установлено, что пахотный агрегат целесообразно представлять в виде сложной эргатической системы, состоящей из подсистем: оператор (Pо), машина (Pм), среда (Pс), выходом которой является эффективность функционирования (Рэ) пахотного агрегата.
3. Показано, что для комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата номенклатура показателей по видам оценок из действующей нормативно-технической документации и их характеристики (весомость, значимость) могут быть уточнены, применительно к условиям рыночной экономики, с использованием метода экспертных оценок. Сформирована номенклатура показателей подсистем «среда» (из 7 показателей) и «машина» (из 3 показателей), а также эффективности функционирования пахотного агрегата по видам оценок (из 40 показателей, в том числе введены оценка экологической безопасности и показатели: уровень качества сервиса или фирменное обеспечение работоспособности агрегата, дизайн, цветовая гамма, наличие предохранительных устройств). На основании полученных коэффициентов конкордации было установлено, что с вероятностью 99 % существует неслучайная согласованность во мнениях экспертов. Сформирована оценка экономичности пахотного агрегата с учетом действующей нормативно-технической документации.
4. Построены комплексные показатели эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата в виде иерархической совокупности на основе уточненной номенклатуры единичных показателей по видам оценок. Комплексный показатель конкурентоспособности пахотного агрегата расположен на самом конечном – нулевом уровне, комплексный показатель эффективности функционирования пахотного агрегата (полученный с учетом показателей подсистем «среда» и «машина») и комплексный показатель экономичности – на первом уровне, частные обобщенные показатели эффективности функционирования пахотного агрегата по видам оценок – на втором уровне, единичные показатели – на третьем уровне иерархической совокупности показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотного агрегата. Полученная иерархическая совокупность показателей позволяет реализовать системный поуровневый анализ эффективности функционирования и конкурентоспособности пахотных агрегатов при выборе предпочтительного из них.
5. На основании разработанных комплексных показателей эффективности функционирования и экономичности пахотного агрегата, полученных с учетом новой (уточненной) номенклатуры оценочных показателей и их характеристик (весомость, значимость), предложен комплексный показатель конкурентоспособности пахотного агрегата в виде:

,

где КЭ – комплексный показатель эффективности функционирования агрегата; КС – комплексный показатель экономичности агрегата.

6. Проведена апробация применения критерия конкурентоспособности по результатам сравнительных испытаний на базе Северо-Западной МИС на примере двух вариантов пахотных агрегатов различной конфигурации: первый в составе трактора Беларус-1523 и плуга ПКМ-6-40Р, второй в составе трактора Джон Дир-7800 и плуга ПГП-5-40А.
7. Проведенный статистический анализ результатов эксперимента показал, что для многих показателей среднее значение и значение медианы примерно равны; коэффициент вариации практически для всех показателей не превышает значения 0,3; многие показатели имеют значения асимметрии и эксцесса близкие к 0; значения выборки всех показателей лежат в доверительном интервале с вероятностью 95,0 %; все показатели имеют распределение, соответствующее нормальному закону распределения. Тем самым была установлена возможность применения регрессионного анализа с целью получения математических моделей на основе результатов экспериментальных исследований. В результате проверки экспериментальных данных на грубые погрешности выявлено, что грубых погрешностей в экспериментальных данных нет, поэтому возможно использование всех полученных значений выборки для дальнейшей работы.
8. В результате проведенного регрессионного анализа были получены модели, характеризующие зависимость показателей эффективности функционирования пахотного агрегата (агротехнической и эксплуатационно-технологической оценок) от показателей подсистем «среда» и «машина», которые могут быть использованы для описания общего процесса функционирования пахотного агрегата, его системного анализа, а также для определения рациональных эксплуатационных параметров и режимов работы агрегата. Полученные математические зависимости позволяют утверждать, что существует связь между рассматриваемыми единичными показателями, тем самым доказано что, выбранные в результате экспертного опроса единичные показатели подсистем «среда» и «машина» наиболее полно описывают процесс функционирования пахотного агрегата, и оказывают существенное воздействие на единичные показатели эффективности функционирования.
9. В результате произведенных расчетов по предложенным моделям комплексных показателей эффективности функционирования и конкурентоспособности с использованием экспериментальных данных получены следующие их значения для исследуемых вариантов пахотных агрегатов:

• эффективности функционирования:
• Беларус-1523 + ПКМ-6-40Р Кэ = 0,954;
• Джон Дир-7800 + ПГП-5-40А Кэ = 0,950;
• конкурентоспособности:
• Беларус-1523 + ПКМ-6-40Р К = 0,954 ± 0,005;
• Джон Дир-7800 + ПГП-5-40А К = 0,918 ± 0,003.

Для выбора предпочтительного варианта агрегата (К = Кmax) введена модель выбора в виде ранжированной последовательности:

.

10. На основании экспериментальных исследований пахотных агрегатов, обработки и анализа полученных данных разработана «Методика комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний», которая позволяет произвести оценку конкурентоспособности пахотного агрегата по сравнению с гипотетическим базовым образцом, сформированным из лучших показателей на множестве оцениваемых агрегатов. Методика может быть использована при проведении испытаний на МИС и в других испытательских организациях, а также при исследованиях конкурентоспособности сельскохозяйственных агрегатов.
11. Годовой экономический эффект применения «Методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний» составляет 212,94 тысяч рублей.
12. К перспективным направлениям дальнейшего совершенствования «Методики комплексной оценки эффективности функционирования и конкурентоспособности для выбора предпочтительного варианта пахотного агрегата по результатам испытаний» можно отнести введение дополнительных оценочных показателей, отражающих требования рыночной экономики, а также разработку критериев и методов экспресс-оценки конкурентоспособности сельскохозяйственных агрегатов.

Публикация результатов работы. Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Кобко А.А. Анализ действующей системы зональных испытаний сельскохозяйственной техники // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: Сборник научных трудов. – Вып. 77. – СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2005. – С. 33-37.
2. Кобко А.А. Анализ действующей системы испытаний сельскохозяйственной техники // Формирование конкурентоспособности молодых ученых: Материалы конференции-школы молодых ученых и аспирантов Северо-Западного научно-методического центра Россельхозакадемии. – СПб.: СЗНМЦ Россельхозакадемии, 2006. – С. 64.
3. Кобко А.А. Метод выбора номенклатуры единичных показателей при комплексной оценке сельскохозяйственной техники // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: Сборник научных трудов. – Вып. 78. – СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2006. – С. 59-62.
4. Кобко А.А. Оценка экологической безопасности пахотного агрегата // Экология и сельскохозяйственная техника: Материалы 5-й международной научно-практической конференции в 3-х томах. – Т. 2.: Экологические аспекты производства продукции растениеводства, мобильной энергетики и сельскохозяйственных машин. СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2007. С. 264-268.
5. Янковский И.Е., Кобко А.А. Комплексная оценка конкурентоспособности мобильных сельскохозяйственных агрегатов // Тракторы и сельскохозяйственные машины № 8, 2007. – С. 15-17.