CC BY
78УДК 681.518.5
А.Д. Краснощекое, к.т.н., профессор П.А. Кулагин
Самарский филиал ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 443020, г. Самара, ул. Ленинградская, 75
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛОГИСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ТРАНСПОРТЕ
Ключевые слова: Логистические операции, моделирование, транспортировка, управление
Рассмотрены вопросы выполнения логистических операций транспортировки с использованием математического аппарата моделирования. Уровни логистической системы и алгоритм выбора моделей.
Транспортировка является ключевой логистической функцией, связанной с перемещением материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции в транспортных средствах по определенной технологии. Транспортировка, помимо перемещения грузов, включает такие логистические операции, как экспедирование, грузопереработка, упаковка, таможенные процедуры, страхование рисков и т.д. Выполнение всех логистических операций транспортировки производится с целью обеспечения доставки нужной продукции требуемого количества и качества в заданное время и с оптимальными затратами.
Таким образом, предметом транспортной логистики является комплекс задач планирования и управления, связанных с перемещением груза: обеспечение технологического единства транспортноскладского хозяйства, совместное планирование производственного, транспортного и скалаского процессов; выбор рационального способа транспортировки грузов (унимодальный, мультимодальный, интермодальный и т.п.); выбор вида (видов) транспорта; выбор транспортных средств; выбор логистических посредников в транспортировке (перевозчиков, экспедиторов, агентов, терминалов и т .п.); определение рациональных маршрутов; распределение транспортных средств по маршрутоам; оценка качества транспортного сервиса; определение технических издержек, связанных с транспортировкой; обеспечение технической и технологической сопряженности участников транспортного процесса, согласование их экономических интересов, распределение рисков и ответственности.
Решение поставленных задач требует наличия развитого методологического обеспечения. Между тем, модели и методы управления материальными (транспортными) потоками, представленные в научных публикациях по теории транспорта и логистики (табл. 1), характеризуются разрозненностью, незавершенностью, неполнотой, отсутствием глубоких прикладжных разработок. Существующий на данный момент аналитический аппарат, используемый при оптимизации издержек в транспорт-но-логистических системах, требует существенной доработки и проведения дальнейших исследований.
Таблица 1
Модели и методы логистики
Модели и методы логистики Источники и научные школы
Многоэтапная транспортная задача,математическое программирование Постан М.Я., Николайчук В.Е.
Производственно-транспортная задача Сергеев В.И., Уваров С.А.
А.Д. Краснощекое, П.А. Кулагин
Математический аппарат моделирования логистических процессов на транспорте
Модели и методы логистики Источники и научные школы
Производственно-транспортно-складская задача Нагловский С.Н., Кириченко А.В.
Взаимодействие транспортных потоков в перевалочных пунктах, теория массового обслуживания Постан М.Я.
Функционирование перевалочных пунктов, имитационное моделирование Миротин Л.Б.
Синтез интегрированной системы доставки грузов на основе морфологического метода Миротин Л.Б.
Изучение доступных научных публикаций по теории логистики и экономике транспорта показало ,что значительная часть представленных в них моделей строится на классической транспортной задаче ,представляет собой ее частные случаи или различные модификации. Анализ представленных в литературе транспортных, производственно- транспортных и производственно-транспортно складских моделей позволяет сделать следующие выводы:
1. Наблюдается устойчивая тенденция роста числа показателей и числа переменных по мере учета в модели (целевой функции) все большего количества звеньев логистической сети (канала). Например, приводимая в литературе обобщенная модель планирования полигона контейнерного обслуживания и общая модель функционирования логистической транспортной системы (ЛТС) на рассматриваемом полигоне содержит большое количество вариантов расчета, принятия решения на основании которых требует разработки специальной методики многократной оценки.
Данную оценку можно выразить следующим образом:
п
¥Ш1 =Е fp ^т1п
р=1
где р - подсистемы доставки, каждая из которых обладает самостоятельными интересами, требованиями и ограничениями.
2. Основа всех моделей - классическая транспортная задача и ее модификации. Поскольку в настоящее время разработано достаточно много методов решения данной задачи (и соответствующих алгоритмов для ПК), то предполагается, что для каждой модели могут быть определены оптимальные варианты решения. К сожалению, ни в одной из рассматриваемых работ по логистике не приведены ни исходные данные, ни примеры решения даже условных задач.
3. Несмотря на наличие в моделях временных параметров, они являются статическими, а не динамическими, что снижает ценность предложенных моделей. Речь идет о том, что они не учитывают возможность изменения во времени запасов вывозимых грузов, случайных колебаний времени перевозки и погрузки/выгрузки ТС, колебаний рыночного спроса на услуги транспорта и т.д. Помимо этого, известная логистическая концепция «точно вовремя», отражающая основные свойства логистических функциональных циклов, не нашла применения во всех рассмотренных подходах.
4. Во всех рассмотренных моделях отсутствуют подходы, учитывающие логисти-чеческие методы и алгоритмы, обеспечивающие интеграцию (а не прости суммирование) логистических целей, такие как методы расчета оптимальной величины заказа при многономенклатурных поставках в многоуровневых распределительных системах.
5. Приводимые модели и методы не учитывают особенности управления транспортными потоками в цепях поставок, поскольку логистический подход предусматривает оптимизацию не только транспортной, но и складской составляющей затрат, а также затрат, связанных с организацией взаимодействия транспортных потоков в пе-
ревалочных пунктах на основе использования моделей с прямым, складским и смешанном вариантами взаимодействия.
Кроме того, в современоой научной литературе по логистике следует отметить попытки формирования динамических моделей интермодальных систем. Решаемые с помощью методов теории массового обслуживания, они, как правило, отличаются большой размерностью, сложны для расчетов, наиболее общие из них не имеют исчерпывающих аналитических решений.Подобные подходы требуют дальнейших исследований, но в перспективе могут быть использованы в качестве методической основы для создания программного обеспечения, позволяющего оптимально проектировать и управлять деятельностью перевалочных пунктов как ключевых звеньев логистической цепи доставки грузов.
Формирование направлний дальнейшего развития комплекса моделей и методов управления интермодальными перевозками на основе логистического подхода, а также определение возможностей практической реализации разработанного аналитического инструментария предлагается осуществлять на основе разработанной классификации моделей, методов и алгоритмов, применяемых при управлении потоками в логистических системах разного уровня (от микро- до макроуровня) и характеризующихся различным уровнем проработки и использования логистических методов (табл. 2).
На основе систематизированных в табл. 2 моделей и методов разработан алгоритм принятия решений по их использованию, представленный на рис. 1.
Таблица 2
Уровни логистической системы
Уровень логистической системы Модели, методы, методики Решаемые задачи
Макроуровень Морфологический метод исследования Выбор наиболее рациональных систем доставки грузов выбор рациональных способов транспортировки и т.д.)
Макроуровень Методика выбора оптимального варианта доставки грузов Выбор оптимальной схемы доставки (оптимизация за счет использования складирования, отправок и оптимизация партии поставки)
Макро- и мезоуровень Модели сетевого планирования и управления Выбор оптимальной системы доставки грузов (видов транспорта и состава логистических посредников)
Мезоуровень Методика выбора оптимального варианта доставки груза при перевозках на короткие расстояния Выбор оптимальной схемы доставки (оптимизация за счет консолидации отправок, оптимизация партии отправки и маршрутизации)
Микроуровень Методы теории массового обслуживания, метод имитационного моделирования Оптимизация перевозочных и перевалочных процессов в пунктах перевалки (оптимизация технологических параметров перевалочных пунктов)
В первом блоке используются морфологический метод исследования и методы сетевого планирования и управления для решения задачи отбора наиболее рациональных вариантов организации перевозки с последующим выбором единственного оптимального.
Решаемые здесь задачи не предполагают оптимизации цепи поставок; втрой и третий блоки охватывают подблоки, связанные с оптимизацией транспортно -
А.Д. Краснощеков, П.А. Кулагин
Математический аппарат моделирования логистических процессов на транспорте
логистической цепи поставок, и являются уточняющими по отношению к первому блоку.
К блокам 2,3
Рис. 1. Алгоритм выбора моделей и методов управления транспортными потоками. Блок 1
Задачи второго блока ориентированы на уточнение и оптимизацию маршрута доставки в перевалочном пункте по критерию времени, второй блок включает подблок «оптимизация технологических параметров пунктов перевалки», решение задач данного блока предполагает использование методов ТМО и метода имитационного моделирования для оптимизации перевозочных процессов в пунктах перевалки груза с одного вида транспорта на другой.
В третьем блоке осуществляется уточнение и оптимизация схемы доставки по экономическому критерию (величине затрат на доставку грузов); при этом в третий блок входят все оставшиеся подблоки, в которых решаются задачи, связанные с выбором оптимального варианта организации перевозок при доставке грузов, предусматривающего выбор транзитной или складской схемы доставки, а также связанные с выбором оптимального варианта перевозки при доставке груза со склада конечному потребителю (рис. 2).
От блока 1
i______________________________________________j
Рис. 2. Алгоритм выбора моделей и методов управления транспортными потоками. Блоки 2 и 3.
В данный блок входят методики выбора оптимального варианта доставки груза при перевозках как на дальние (международные перевозки), так и на короткие расстояния (внутрирегиональные перевозки); оптимизация транспортно-логистической цепи поставок осуществляется в этом блоке за счет использования логистических методов и технологий, включающих использование логистической функции складирования, расчета партии поставки с помощью формулы Уилсона, консолидации отправок и маршрутирования.
Проведенный анализ показывает, что на уровне микроэкономики, наиболее перспективным направлением является применение методов имитационного моделирования и представление транспортной логистики как системы массового обслуживания заявок потребителя.
Список литературы:
[1] Власов М.П., Шимко П.Д. Моделирование экономических процессов. - М.: Наука, 2005.
[2] Краснощеков А.Д. «Моделирование в системе планирования и управления предприятием». Самарский госуниверситет. Труды третьей межвузовской конференции, 2006 г., г. Самара.
MATHEMATICAL TOOLS OF MODELING THE TRANSPORT LOGISTICS PROCESSES
A.D. Krasnoschekov, P.A. Kulagin
Keywords: Logistics operations, transportation, modeling, management.
Questions of performance of logistic operations of transportation with use of mathematical apparatus of modeling are considered. Levels of logistic system and algorithm of a choice of models
