«Оптимальный распил фанеры или план по сдаче металлолома» — Об экономических разработках Канторовича в СССР

3 Дек 2014 и в рубрике Интересно, Истории | Добавьте комментарий

3 votes, average: 5,00 out of 53 votes, average: 5,00 out of 53 votes, average: 5,00 out of 53 votes, average: 5,00 out of 53 votes, average: 5,00 out of 5 (средний балл: 5,00; оценок:3)
Чтобы оценить запись, необходимо войти в систему.
Loading...Loading...
Просмотров: 1 635

201312271650445824(1)

Леонид Витальевич Канторович — советский математик и экономист, пионер линейного программирования и единственный советский экономист, удостоенный высшего признания в научном мире — Нобелевской премии. Почему же для подавляющего большинства россиян это имя ничего не говорит? И чем же его история интересна для бережливой аудитории страны?

Опуская подробное описание его биографии (а он, к слову, поступил в Ленинградский университет в 14 лет, и стал доктором наук к 23 годам), перейдем к моментам, наиболее интересным с точки зрения вопросов эффективности производства.

Как же начался путь Канторовича к Нобелевке? С фанеры…

Leonid-Kantorovich

В тридцатые годы, в период интенсивного экономического и индустриального развития Советского Союза, Канторович был в авангарде математических исследований и стремился применить свои теоретические разработки в практике растущей советской экономики. Такая возможность представилась в 1938 году, когда он был назначен консультантом в Центральной лаборатории Ленинградского фанерного треста.

На фабрике перед ним поставили задачу разработать метод, который мог бы оптимизировать производительность оборудования и процесс распределения и использования ресурсов (фанера была важным стратегическим материалом, ведь из нее строили самолеты). К нему обратились, казалось бы, с тривиальной задачей. Для производства фанеры используются восемь сортов шпона, которые обрабатываются на пяти разных станках. Как между ними распределить задания, чтобы наиболее экономно использовать ограниченные ресурсы и получить максимальный эффект. Кто бы мог тогда представить, что, решив эту, на первый взгляд «приземленную», задачу, Канторович создаст ныне знаменитый метод линейного программирования.

Cам Канторович рассказывал о примененном им на практике методе линейного программирования так:

История его начинается с 1938 года, когда в порядке научной консультации было предпринято изучение чисто практической задачи — выбора наилучшей производственной программы загрузки лущильных станков для фанерного треста. Оказалось, что эта задача носит своеобразный характер и не поддается решению известными средствами классического математического анализа. Стало ясно и то, что эта задача не случайная, изолированная, а является типичным представителем целого нового класса задач, к которым приводят вопросы нахождения наилучшего производственного плана. Поэтому-то решение этой задачи представилось столь интересным и найденный новый метод ее эффективного решения сразу нашел разнообразные применения

Считается, что именно тогда Канторович решил задачу оптимального распила листов фанеры, предложив математический алгоритм распила листов фанеры на детали без остатков, которые до этого просто выкидывались.

А вот, как рассказывает, вероятно, об этом же эпизоде зять Канторовича Иосиф Владимирович Романовский:

Канторович послал своего ученика Виктора Залгаллера на вагоностроительный завод разобраться с оптимальным раскроем материала. У них было 13% отходов по плану, они довели до 8% благодаря своим рационализаторам, а потом, вместе с этим молодым математиком, снизили и до 4% (стало втрое меньше, колоссальная экономия!). В результате появилась книга Л.В.Канторовича и В.А.Залгаллера о рациональном раскрое в докомпьютерный период «Расчет рационального раскроя промышленных материалов»

Чем не бережливое производство?

Основам теории оптимального производственного планирования были посвящены доклады Канторовича, с которыми он выступал в мае 1939 г. в ЛГУ и Институте инженеров промышленного строительства. В том же году была издана брошюра «Математические методы организации и планирования промышленного производства», представляющая собой дополненную стенограмму этих докладов. В ней на основе так называемых разрешающих множителей было проведено исследование различных классов планово-производственных задач. Фактически из этой задачи о раскрое фанеры и из этой брошюры выросла та математическая теория, за которую ему через 36 лет вручили Нобелевскую премию (формулировка была: «за вклад в теорию оптимального распределения ресурсов»). Для характеристики широты охвата материала перечислим наименования представленных там разделов:

  • Распределение обработки деталей по станкам.
  • Организация производства с обеспечением максимального выполнения плана при условии заданного ассортимента.
  • Наиболее полное использование механизмов.
  • Максимальное использование комплексного сырья.
  • Наиболее рациональное использование топлива.
  • Рациональный раскрой материалов.
  • Наилучшее выполнение плана строительства при данных строительных материалах.
  • Наилучшее распределение посевных площадей.
  • Наилучший план перевозок.

Посмотрите — это же вопросы, ответы на которые ищутся и находятся в различных современных концепциях организации производства и производственного менеджмента.

Вагоностроительный завод им. И. Е. Егорова

Как ни странно, решения, которые были найдены и сформулированы Канторовичем, не очень гладко ложились на советскую действительность и особенности планового хозяйства.

Например, существует легенда, что в 1940-ом Канторовича пригласили внедрить аналогичное решение (по оптимальному раскрою материала) для обработки стальных листов. С этой задачей он так же справился.

Но вот завод, на котором были внедрены эти алгоритмы получил выговор от партии, так как не выполнил план по сдаче металлолома — остатков от листов благодаря оптимизации просто не было. И так как на следующий год норма сдачи металлолома еще больше увеличилась, завод был вынужден отказаться от разработанных Л. В. Канторовичем алгоритмов и вернуться к старому производству.

Вот, как рассказывает об этой истории сам Канторович:

…На вагоностроительном заводе имени Егорова в Ленинграде с помощью линейного программирования сделали раскрой металла. Это была пионерная работа и в мире, и у нас в стране. Делалось все в эпоху арифмометров, а не ЭВМ, вообще, вероятно, это было первое в мировой практике реальное применение методов линейного программирования.

После того как были применены оптимальные методы и несколько сократился расход металла, оказалось, что резко уменьшилась возможность сдачи металлолома. В итоге был сорван план сдачи отходов металла, а раз один из показателей плана не выполнен, то предприятие не может быть премировано в полном размере. Тогда райком помог преодолеть эту трудность, и в виде исключения премия заводу была сохранена, несмотря на срыв одного из показателей.

Второй казус этой ситуации: отраслевое начальство, получив рапорт о том, что завод на 4 процента увеличил использование металла при раскрое, предложило им не терять темпа и в следующем году опять подняло план использования металла на те же 4 процента. Выходило, что металл должен использоваться на 101 процент, и пришлось даже писать бумагу от академии, что больше 100 процентов не бывает.

Пионерские экономические разработки советского математика становятся хорошо известны в мире. Их постоянно цитируют в самых авторитетных изданиях. Но, к сожалению или к счастью, они вступали в противоречие не только планами по сдачи металлолома, но и с господствующей идеологией. Его выводы сравнивали с теорией итальянского экономиста и социолога Парето, которого историки называли не иначе как «фашист Парето». Леонид Витальевич настаивал на своем: «Не важно, какого цвета кошка, лишь бы она мышей ловила». Канторовичу действительно удалось создать эффективную методику решения разнообразных хозяйственных задач.

Вот как описывает ситуацию с неприятием работ Канторовича директор Центрального экономико-математического Института РАН, доктор физико-математических наук Валерий Макаров:

Он использовал термин «разрешающий множитель», потом называл их «объективно-обусловленными оценками», т.е. не «цены», а «оценки». Но оценки объективные, т.е. они вытекают из решения. А потом постепенно от этих объективно-обусловленных оценок дошло до обычного стандартного термина «цены». Множитель, оценки, цены, — оказалось, это один и тот же объект. И вот основное его фундаментальное открытие состояло в том, что цены, которые характеризуют оптимальный план при очень широких условиях, оказываются ценами рыночного равновесия. И это доказывает, что рыночное равновесие тоже хорошее, оно при определенных условиях оптимально».

Итак, попытки Канторовича перевести стрелки социалистической экономики на научные рельсы провалились: «При чем тут наука? Какие «оценки»? Нужен план и всеобщий энтузиазм. И победа будет за нами».

В 1975 году Канторович совместно с Купмансом был удостоен Нобелевской премии по экономике «за вклад в теорию оптимального распределения ресурсов». В своей речи на церемонии вручения премии представитель Шведской королевской академии наук отметил очевидность того, о чем свидетельствовали работы двух лауреатов: «Основные экономические проблемы могут изучаться в научном плане, независимо от политической организации общества, в котором они исследуются». Работы Купманса и Канторовича по линейному программированию тесно соприкасались, а американский ученый подготовил в 1939 году первую публикацию книги советского ученого на английском языке.

369 (1)

Вручение ученому Нобелевской премии на родине практически не заметили… А сейчас его методы работают в самых разных сферах, так как он дал, по сути, универсальный ключ к самым разным производственным задачам. Компьютерный бум способствовал тому, чтобы идеи оптимизации «овладели массами». Cозданы стандартные программы, с помощью которых различные фирмы решают задачи по оптимизации своей работы.

Источники:  

  • Поляк Б. Т.: История математического программирования в СССР: анализ феномена, 
  • Кесаманлы Ф.П., Ногин В.Д.: Леонид Витальевич Канторович — Нобелевский лауреат в области экономики.  
  • Меньшиков С.М.: Актуальность экономической модели Л.В.Канторовича в наше время. Доклад на Международной конференции в память Л.В. Канторовича.
  • Неизвестный Нобель — «Российская газета» — Федеральный выпуск №5681 (8)
  • Л.В.Канторович: «Не всё должно быть в каждом блюде…» — Журнал «Санкт-Петербургский университет»
  • Принцип максимума — По материалам программы «Тринадцать плюс». Российская академия наук, 2012
  • Фото: Андрей Богданов — Wikipedia

В подготовке материала принимали участие студенты Томского политехнического университета Анастасия Лахманова и Ксения Филатова.


Об авторах:
Руководитель и главный редактор Leaninfo.ru. В Институте комплексных стратегических исследований отвечает за развитие издательского направления - книги по бережливому производству. Преподает "бережливое производство" в Томском политехническом университете.
Юный адепт бережливого производства. Просто студент.

Поделиться с друзьями:


Подписывайтесь на Leaninfo.ru в соцсетях: Facebook или ВКонтакте.
Или следите за новостями бережливого производства по email.



Смотрите также:

 

Leaninfo.ru

Есть вопросы или предложения? Нужен совет?

Напишите нам.

 
468 ad

Оставить комментарий

Или войдите с помощью: