Эффективность функционирования логистической системы доставки грузов автотранспортом Текст научной статьи по специальности «Математика»

В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2007 р. Вип. № 17

УДК 656.076.15

Губенко В.К.1, Нефёдова Я.И.2, Лямзин A.A.3

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ АВТОТРАНСПОРТОМ

Рассмотрены качественные показатели, характеризующие эффективность функционирования логистической системы доставки грузов автотранспортом. С помощью теории нечетких множеств решена задача разделения торговых зон, обслуживаемых ЛРЦ. Для определения возможностей транспортной системы использован модельно-предсказательный метод.

Эффективное функционирование интегрированной логистической системы (ИЛС) доставки грузов автотранспортом связано с высоким уровнем обслуживания клиентов. В связи с этим возникает проблема создания качественно новой, устойчивой по отношению к возмущениям внешней среды интегрированной транспортно-логистической системы, позволяющей управлять движением материальных потоков "точно в срок", в полной сохранности с минимальными затратами трудовых, материальных и денежных ресурсов.

Анализ последних исследований и публикаций свидетельствует о том, что во многих странах мира в последние годы большое внимание уделяется проблеме оптимизации, планированию, организации и управлению работой логистических систем доставки грузов автотранспортом. Однако, в тоже время методы управления логистическими товаропроводящими структурами материальных потоков в промышленных узлах, недостаточно эффективны для существующего рынка транспортных услуг.

Управление данными системами характеризуется появлением слабо формализованных и слабо структурированных задач управления, содержащих противоречивые цели и критерии. При их решении возникают неопределенности, связанные с недостаточностью и нечеткостью знаний специалистов по логике о проблеме, невозможностью учета реакции среды, других лиц на предпринятые действия, а также неопределенности из-за нечетко определенных данных, критериев, целей.

Целью данных исследований является повышение эффективности функционирования логистической системы Мариупольского промышленного узла при доставке грузов автотранспортом. Достижение цели возможно при использовании методов теории нечетких множеств, позволяющих учитывать различные неточности и неопределенности, возникающие в процессах управления материальными потоками, формализовать словесную информацию клиента о предпочтениях, существенно уменьшить число исходных элементов модели процесса управления и извлечь полезную информацию для построения алгоритма управления.

Эффективность функционирования логистической системы доставки грузов автотранспортом характеризуется значениями определенных качественных показателей, которые отражают уровень транспортного обслуживания клиентов. К таким показателям можно отнести род груза и объем перевозок; размеры обслуживаемой территории; регулярность грузопотоков; срочность и время доставки; уровень тарифов; необходимость хранения товаров в цикле доставки; юридическое положение отправителя или получателя. Важность отдельных показателей определяется клиентурой в зависимости от целей, поставленных перед автотранспортной системой.

ПГТУ. д-р техн. наук, проф.

2ПГТУ, ассистент

3ПГТУ, ассистент

Мариупольский промышленный узел расположен в центре крупнейшего индустриального района Украины и органично вписывается в систему международных транспортных коридоров. Логистическая система Мариупольского промышленного узла представляет сложную адаптивную экономическую систему, состоящую из взаимосвязанных в едином процессе транспортно-логистического обслуживания региональных материальных и людских потоков.

В Мариупольском промышленном узле распределяются товары широкой номенклатуры. При доставке такой многономенклатурной продукции появляются дополнительные операции: контейнеризация, пакетизация, подгруппировка партий грузов, выбор видов автотранспорта и типа транспортных средств, сортировка грузов в пути следования и др. поэтому целесообразным считается создание крупного распределительного центра и осуществление выбора рациональных зон обслуживания потребителей таким центром.

До сих пор единственным решающим фактором пространственного предпочтения была трудность преодоления пути к потребителю или производителю. Однако в дополнение к этому на принятие решения о выборе потребителя или производителя влияют социально-психологические факторы. Цена, качество и выбор товаров, репутация предприятия, уровень обслуживания и трудность пути - все это важные характеристики для восприятия предприятий клиентом. Кроме того, при принятии решения о выборе предприятий-потребителей или производителей, пунктов перевалки, логистических распределительных центров варьируются приоритеты этих характеристик. Таким образом, все эти характеристики необходимо объединить в рамках более общей модели для разделения торговых зон между субъектами транспортной системы.

В общем виде модель разделения торговых зон между субъектами транспортной системы

торговых зон

Анализ существующих теорий и моделей управления материальными потоками показал, что они недостаточно адаптированы к рыночным условиям, так как не учитывают различного рода неопределенности, возникающие в грузовых транспортно-логистических системах, поэтому целесообразно применить методы теории нечетких множеств.

Для ИЛС Мариупольского промышленного узла целесообразно произвести разделение торговых зон между предприятиями-потребителями.

Примем следующие допущения:

1. существование рынка;

2. произвольная схема размещения логистических распределительных центров;

3. размещение т конкурирующих предприятий-потребителей Рь ¥2, ..., Рт в данных точках;

4. продукция одного качества;

5. предприятия-потребители характеризуются р признаками;

6. степени важности признаков при принятии решения о поездке варьируются между логистическими распределительными центрами;

7. один потребитель предпочитается другому, если его признаки по своей степени важности более близки к оценке ЛРЦ.

Пусть X = {х\,х2,...,хп} - множество логистических распределительных центров, пусть 7 = {ч• }'2.....Ур) ~ множество признаков предприятий-потребителей и Z = {г, ,г2,...,ги;} -

множество потребителей.

Пусть Ф¡{: X /)' —> [од] есть функция принадлежности нечеткого бинарного отношения Я. Для всех х е X и всех у е¥ функция Ф ц(х,у) - степень важности признака у по оценке индивидуума х при определении им предпочтения фирмы.

Отношение Я можно представить в матричной форме

У\ Уг - УР

к =

'Фд(*ьл) ф яЫ>У2) ■■■ ®к{хъУр) Фд(*2>я) Ф и(х2,У2) - ф Ур)

(1)

хп \Хп, л) I хп'

у2) ... Ф к(хп,ур)\

пусть 71 \ У хХ —> [од] есть функция принадлежности нечеткого бинарного отношения 8. Для всех уе¥ и всех г е / п.. (у, г) - степень принадлежности или совместимости потребителя ъ с признаком у. В матричной форме отношение имеет вид

21 22 """ 2т

У\

Уг

УР

О ^(уь2 г) ^(Уг^О ^(Уг^г)

'(УЪ2т)

Ь>2>2т)

(2)

Следовательно, матрица Т:

хА^аМ'2^ VА2{хЪ22)

х2 МА^Ч) ^А2^Ъ2Т)

РАт (х2>гт)

_^Ап{Хп>2 0 ^А2{хп>2п) ^Ат{Х"'2т) элементы которой определяются функцией принадлежности

(3)

для всех х е X, уеУ, 2<е1

(4)

Сумма равна степени нечеткого подмножества, указывающей число важней-

у

ших признаков у, которое ЛРЦ х использует для оценки потребителя, а /иА. (х. г,.) можно интерпретировать как взвешенную степень предпочтения потребителя г; ЛРЦ х. Функция предпочтения, описываемая данным уравнением, удовлетворяет определению выпуклого нечеткого подмножества

/иАт1п[/"у4 {ч^Аиа (л"2')] для всех XI и х2, всех е / и всех Ае[0Д],

поскольку все /иА. (х. г,.) выпуклые, их пересечения также выпуклые функции. Таким образом, можно построить матрицы

»Ах (Х1 = ■Ч ) л {хЪг2 )• • • ¿4,-1 (Х1'-1) Л ¿4, (*1 = ) »Ах (х2 = ■21) л МА2 (х2 = ■22 )• • • ИАт_1 (х2 ^т-1) л /^Ат (х2 = )

IV =

»Ах (хп = ■21) л Иа2 (хп -22 )• • • ИАт_1 (хп -2т-1) л /^Ат (хп = )

В данной модели порог разделения торговой зоны может быть ограничен условием

/ < ним тах тт[/.г . (х,г,.), /и , (х. 2 ,)].

(5)

После выбора порога разделения 1 торговую зону Оъ ¿=1, 2, ..., т можно описать уровне-вым множеством

О, =<х

И.л(Ф

гшпшахгшп

И А

X, 2.

для всех х е О,

(7)

Эффективность функционирования ИЛС, обслуживающей торговую зону С . во многом зависит от ее возможностей. Поэтому следующим шагом в разрешении поставленной цели, производится разработка модельно предсказательного метода, определяющего возможности автотранспортных систем. Для этого воспользуемся новой формой представления сетевой структуры материальных и информационных потоков, потоков услуг транспортной системы в виде некоторой обобщенной структуры (ОС). Подобные ОС используются при проектировании сложных организационно-технических комплексов космических орбитальных станций и процессов их жизнеобеспечения ОС [2] представленной матрицей {г,,} и изображенной в виде таблицы 1:

Таблица 1 - Обобщенная структура материальных и информационных потоков

Объекты торговой зоны О; обслуживаемые транспортной системой

Транспортные потоки Объекты транзитных перевозок, транспортные узлы региона Объекты региона получатели и отправители по межрегиональным перевозкам Объекты отправления и назначения по внутрирегиональным перевозкам Внешние объекты клиентуры транспортных систем (внешняя среда)

К п+1 N+1

Внешние 1

потоки: 1 .Транзитные

потоки через транспортные узлы региона г Гу

2. Транспортные потоки за

пределы региона к внеш-

ним и от т

внешних

пунктов отправления прибытия

Внутренние потоки между объектами т+1

клиентуры транспортной системы региона М-1

к

Под столбцами матрицы понимаются региональные объекты, пользующиеся услугами автотранспортной системы - отправители и получатели грузопотоков, а строки - как грузопотоки.

Объекты торговой зоны в! обслуживаемые транспортной системы - государственные и коммерческие логистические распределительные центры, склады, потребители и получатели. Именно в них транспортные потоки берут начало или заканчиваются. Разделяются данные объекты на несколько групп:

- первую группу составляют объекты, связанные транспортными потоками с объектами, находящимися в других регионах (межрегиональные перевозки) или в других странах (международные перевозки);

- вторая группа объектов, связана транспортными потоками с объектами, расположенными в этом регионе, составляет внутрирегиональные перевозки;

- третья группа объектов составляют транспортные узлы региона, через которые осуществляются транзитные перевозки, в этих узлах происходит перевалка груза.

Транспортные потоки можно разделить на две группы:

- первая группа - внешние потоки к внешним объектам за пределы региона;

- вторая группа - внутренние или собственные региональные потоки между объектами, расположенными внутри региона.

Матрица ОС заполняется целыми числами +1 и -1 по правилу: хч =±1, если j -й объект генерирует (потребляет) 1-й поток. Пустая клеточка матрицы (Гу=0) означает, что ¡-й поток не присущ j - му объекту.

Правилу заполнения матрицы можно дать формальное представление:

-1, еслм.у - й.объект.генерирует;

Гц = •< 0, _/' - й.объект.не .генерирует.и. не. потребляет, (8)

+1, если.} - й.объект. потребляет

Заполнение матрицы осуществляется в несколько этапов, в направлении слева направо и сверху вниз. Сначала формируют транзитные потоки государственного значения. Затем определяют внешние объекты и перечень потребляемых и генерируемых ими потоков - заполняются «ш» строки и «п» столбцов, а так же «К +1 до Р» столбцов. После этого формируют внутрирегиональные транспортные потоки между объектами региона - заполняют строки от «т+1» до «М» и столбцы от «п+1» до «К».

Дальнейшее развитие исследований по повышению эффективности логистической системы доставки грузов автотранспортом состоит в изучении вопросов взаимодействия всех участников данной системы.

Выводы

1. В условиях сложной интегрированной системы Мариупольского промышленного узла важным является принятие решений по повышению эффективности логистической системы доставки грузов автотранспортом через логистический распределительный центр в порты промышленного узла.

2. Задача разделения торговых зон, обслуживаемых ЛРЦ, решена с помощью теории нечетких множеств, позволяющей найти компромисс между требования ЛРЦ и качественными характеристиками предприятий-потребителей (морскими портами).

3. Для определения возможностей транспортной системы предложен модельно-предсказатель-ный метод, который не только отображают наличие связи между объектами обслуживаемых данной системой, но и конкретизируют природу связи - качество грузопотока, определяемое параметром, характеризующим данный грузопоток.

4. Представленную методику выбора торговой зоны можно использовать в различных транспортных системах.

Перечень ссылок

1. Нагловский С.Н. Логистика проектирования и менеджмента производственно-коммерческих систем / С.Н. Нагловский. - Калуга: Манускрипт, 2002. - 336 с.

2. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения: Пер. с англ. / Под ред. P.P. Ягера. - М.: Радио и связь, 1986. - 408 с.

3. Белый О.В. Архитектура и методология транспортных систем: Монография./ О.В. Белый, О.Г. Кокаев, С.А. Попов. - СПб.: Элмор, 2002. - 256 с.

Рецензент: В.Э. Парунакян

д-р техн. наук, проф., ПГТУ

Статья поступила 13. 03. 2007