CC BY
179
УДК 656.025
В.Н. Трегубов
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ГОРОДСКОГО ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА НА ОСНОВЕ
КОНЦЕПЦИИ СИНХРОНИЗАЦИИ
Рассмотрены особенности синхронизации в системе общественного пассажирского транспорта. Определены принципы синхронизации на общественном пассажирском транспорте, выделены ключевые задачи для различных иерархических уровней системы общественного транспорта. Предложен числовой показатель характеризующий синхронизацию в логистических системах.
Синхронизация, общественный пассажирский транспорт, логистическая система, показатель синхронизации
V.N. Tregubov
THE SYNCHRONIZATION CONCEPT FOR METHODOLOGY OF MANAGEMENT OF SYSTEM OF CITY PUBLIC TRANSPORT
Features of synchronization in system of public passenger transport are considered. Synchronization principles on public passenger transport are defined, key problems for various hierarchical levels of system public transport are allocated. The numerical indicator characterizing synchronization in logistical systems is offered.
Synchronization, public passenger transport, logistical system, synchronization indicator
Объединение прогрессивных логистических и информационных технологий создает общую основу для интеграции потоков различных видов в глобальную информационную логистическую систему, обеспечивающую высокую скорость реакции на изменения внешней среды. Для общественного пассажирского транспорта это означает переход от локальной логистики пассажирского транспорта (на уровне отдельного маршрута или единичного предприятия) к интегральной, включающей задачи обеспечения оптимальной временной и пространственной организации потоковых процессов всех предприятий-участников логистической системы региона или даже страны в рамках единого информационного пространства.
При таком подходе эффективность деятельности пассажирской транспортной системы региона будет зависеть от достижения управляемого резонанса логистической цепи - результата синхронизации его внутренних потоковых процессов и синхронизации потоковых процессов логистических цепей.
Обеспечение синхронизации материальных, финансовых и информационных потоков деятельности субъектов в системе общественного пассажирского транспорта в составе логистической системы предполагает выделение двух направлений синхронизации: по локальным связям между потоковыми процессами и интегрального уровня. При этом информационные потоки выполняют координирующую роль, осуществляя взаимодействие между потоковыми процессами других видов и являясь
главным объектом управления в логистических системах по отношению к материальным и финансовым потокам.
Для отражения изменений качественных состояний в пределах одного логистического потока в рамках динамической системы используется понятие фазового пространства. Под фазовым понимается пространство, на котором представлено множество всех состояний системы так, что каждому возможному соответствует точка фазового пространства. Такая формализация понятия системы, включающая определение соответствующего фазового пространства, характерна для динамических систем, в т.ч. для системы система общественного пассажирского транспорта (ОПТ). При этом динамика системы ОПТ может быть как детерминированной, так и вероятностной. В фазовом пространстве вероятностная динамика системы определяется через фазовые переходы -качественную трансформацию логистических потоков процессов ОПТ. Таким образом, под фазовым переходом в логистической системе ОПТ будем понимать качественную трансформацию потокового процесса в пределах одной формы потока или из одной формы в другую. Примерами являются трансформация пассажиропотока в финансовый поток, материального потока ресурсов (топлива, запасных частей и т.д.) в поток маршрутных транспортных средств и др. Эффективность фазового перехода обеспечивается синхронизацией потоковых процессов в точке осуществления перехода, в месте трансформации взаимодействующих потоков - отдельном звене логистической системы.
Степень синхронизации взаимодействующих потоков будет определяющим фактором эффективности происходящей трансформации. Если хотя бы один из факторов не соответствует потребностям логистического процесса ОПТ, то трансформация либо не произойдет вообще, либо будет происходить с меньшей эффективностью. Таким образом, выявление сущности взаимодействия (функциональной зависимости) различных потоков обеспечивает возможность их эффективной синхронизации в точке трансформации.
Таблица 1
Направления синхронизации в логистической системы ОПТ
Уровень логистической системы Логистическая система Задачи синхронизации
Микрологичстический Отдельного маршрута Согласование пассажиропотока и движения транспортных средств
Согласование количества транспортных средств и эффективности работы маршрута
Согласование типа подвижного состава и пассажиропотока
Прогнозирование пассажиропотока на маршруте
Направления перевозки Согласование взаимодействия нескольких маршрутов
Согласование взаимодействия различных видов транспорта
Транспортного предприятия Согласование имеющегося подвижного состава и обслуживаемых маршрутов
Прогнозирование параметров развития и эксплуатационных показателей
Мезологистический Города Согласование взаимодействия различных маршрутов в городе
Согласование взаимодействия различных видов общественного транспорта в городе
Согласование конкурсного распределения маршрутов и возможностей транспортных предприятий
Прогнозирование параметров транспортной
системы города на среднесрочную и долгосрочную перспективу
Региона Согласование взаимодействия субъектов перевозочной деятельности региона
Формирование региональной политики в области общественного транспорта
Прогнозирование параметров транспортной системы региона на среднесрочную и долгосрочную перспективу
Макрологистический Страны Формирование государственной политики в области общественного транспорта
Прогнозирование параметров транспортной системы на долгосрочную перспективу
Разработка законодательных актов, определяющих основные регламентирующие принципы и аспекты взаимодействия субъектов
Конкретизировав значение понятия синхронизации для логистической системы ОПТ, рассмотрим существующие возможности и методологические подходы к управлению процессом синхронизации в логистической системе ОПТ.
Инструментами синхронизации потокового процесса ОПТ должны выступать соответствующие параметры синхронизируемых потоковых процессов. Например, при синхронизации потока пассажиров и потока маршрутных транспортных средств на отдельном маршруте, инструментами синхронизации являются расписание движения транспортных средств, выбор типа транспортных средств, определение рационального количества транспортных средств на маршруте, а также параметры финансового и информационного потоков и параметры соответствующих потоковых процессов как стадий развития совокупности последовательных действий.
Синхронизация может осуществляться на различных уровнях иерархии логистической системы ОПТ, что определяет использование различных методов синхронизации применяемых подходов. Нами осуществлена систематизация основных методологических и методических подходов к решению задач синхронизации на различных иерархических уровнях логистической системы ОПТ. В обобщенном виде результаты представлены в табл. 1. Теоретической основой синхронизации в системе ОПТ должны выступать общенаучные принципы синхронизации в социально-экономических системах, в частности методология адаптационного управления объектами синхронизации, наличие информационного взаимодействия между ними и наличие периодических циклических процессов.
Методологическая база обусловлена рассмотрением системы общественного пассажирского транспорта как логистической системы. Таким образом, в основе синхронизации будет находиться взаимодействие субъектов обменом различными видами потоков. Также синхронизация зависит от функций логистики в рассматриваемой системе. Используемая логистическая концепция определяет приоритеты синхронизации и ее ориентацию на потребителя, на рынок или на эффективность транспортного процесса.
Исследование процессов синхронизации происходит на различных иерархических уровнях системы ОПТ, что определяет взаимодействующие объекты, а также задачи и критерии синхронизации (рис. 1).
Первичным аспектом изучения синхронизации в логистический системе пассажирского транспорта (ЛСПТ) является решение задач анализа (определение свойств системы по ее структуре и значениям параметров) и синтеза (определение структуры и параметров системы по заданным свойствам), что не может быть обеспечено одними лишь средствами умозрительной оценки поведения системы в различных условиях функционирования, а требует разработки системы показателей, характеризующих синхронизационные процессы.
Количественная информация о поведении и состоянии управляемого объекта могут быть получены либо экспериментально, если доступно наблюдение и фиксация поведения соответствующих реальных объектов, либо расчетным путем, если имеется математическое описание объекта управления.
Помимо весьма существенных трудностей, как первого, так и второго пути получения количественных данных о системе, существует также проблема наглядной их интерпретации. Эта проблема заключается в том, что полученные данные должны позволять решать конкретные практические задачи.
Для этой цели массивы информации, описывающие состояние исследуемого объекта в различные моменты времени и при различных условиях, должны быть сведены к небольшому числу обобщенных характеристик.
Наиболее простым и эффективным способом является оценка свойств с помощью числового показателя. При этом он должен удовлетворять ряду требований:
1) представлять величину, зависящую от процесса функционирования ЛСПТ, и вычисляться, исходя из математического описания исследуемой системы;
2) предоставить наглядное представление о определенной свойстве системы;
Информационные потоки
Финансовые потоки
Материальные потоки
Логистика снабжения
Внутрипроизводственн ая логистика
Распределительная логистика
Информационное взаимодействие
Адаптивное управление
Циклические процессы
Теоретическая основа
Синхронизация в социально-экономических системах
Синхронизация по типам -<потоков
Синхронизация по видам функций
Взаимодействие потоков
Функциональные области
Информационная
Маркетинговая
Интегральная
Синхронизация по видам концепции Логистические концепции
Методологическая основа
Синхронизация в логистических системах
I
Синхронизация в логистических системах
общественного пассажирского транспорта
Согласование
пассажиропотока и движения транспортных средств; Согласование количества транспортных средств и эффективности работы маршрута; Согласование типа подвижного состава и пассажиропотока; Прогнозирование пассажиропотока на маршруте;
Микрологистическая система
о. 3
Мезологистическая система
Макрологистическая система
О) ?
О
Согласование
гвзаимодействия
нескольких
маршрутов;
Согласование
взаимодействия
различных видов
транспорта;
Согласование имеющегося подвижного состава и обслуживаемых маршрутов;
Прогнозирование параметров развития и эксплуатационных показателей;
о о. о
о
си
го
о. I-
и
Согласование взаимодействия различных маршрутов в городе
Согласование взаимодействия различных видов общественного транспорта в городе
Согласование конкурсного распределения маршрутов и возможностей транспортных предприятий_
Формирование региональной политики в области общественного транспорта; Прогнозирование параметров транспортной системы региона на среднесрочную и долгосрочную перспективу;
Формирование государственной политики в области общественного транспорта;
Прогнозирование параметров транспортной системы на долгосрочную перспективу;
Разработка законодательных актов, определяющих основные аспекты работа транспорта и регламентирующих принципы взаимодействия субъектов;
Рис.1. Теоретическая и методологическая основа синхронизации на ОПТ
3) допускать вычисление заданной характеристики по статистическим данным за определенный промежуток времени.
4) показатели должны позволять сопоставлять результаты расчетов, выполненные для одной системы в различные периоды времени;
5) анализ значений показателей или динамики его изменения должен позволять принимать управленческие решения и оценивать их эффективность.
С математической точки зрения, показатель, оценивающий логистическую систему, зависит от ряда параметров. Среди них основную роль играют параметры, характеризующие деятельность системы, а1, а2, а3, ...,ап и воздействие внешней среды, Р1, Р2, ... Рш. Таким образом, формально с математической точки зрения обобщающий показатель, характеризующий синхронизацию в логистической системе ОПТ, является функцией внутренних параметров системы и параметров внешней среды Я = А(а1, а2, ...,ап,р1, р2, ... рш).
Помимо параметров предприятия и внешней среды, явно фигурирующих в математическом описании, показатель зависит также от структуры, характера связей между подразделениями, вида управляющих алгоритмов и закономерностей функционирования, не поддающихся описанию с помощью параметров. Эти зависимости должны учитываться как видом функции, так и введением дополнительных структурных параметров.
Структура логистической системы определяет внутреннюю упорядоченность и организованность системы. Степень организованности или упорядоченности определяется степенью отклонения системы от максимально неупорядоченного состояния. В качестве меры упорядоченности или организованности системы понимают степень отклонения состояния системы от ее равновесия. Для логистической системы мера относительной организованности лежит в пределах от 0 до 1. Считается, что организованность системы представляет более высокую ступень упорядоченности системы [1, с. 122].
Для оценки качества функционирования автотранспортной системы предлагается использовать показатель организованности, либо адаптивности. Расчет двух показателей основан на использовании моделей максимальной и целевой энтропии. Энтропия является мерой первоначальной неопределенности состояния объекта управления. Чем больше число различных состояний объекта и меньше отличаются друг от друга их вероятности, тем больше энтропия объекта управления [2]. В данном случае под энтропией понимается мера информационной неупорядоченности в достижении поставленных целей. Описанные в [1] методики и результаты расчетов показывают достаточную эффективность использования коэффициента адаптивности для анализа, прогнозирования и управления деятельность логистической системы имеющей большое число материальных потоков и имеющей фиксированный набор показателей работы.
Для анализа синхронизационных процессов нами предлагается использовать ряд показателей. Для определения показателей используются понятия система и всходящие в нее подсистемы. Синхронизация оценивается между подсистемами и определяется как достижение такого состояние подсистем, которое обеспечит максимальное достижение целей системы.
Показатель частной синхронизации определят влияние достижения целей в отдельной подсистеме на цель всей системы и вычисляется по формуле:
¿4 = о п/о,, (1)
где ¿7 - показатель частной синхронизации для отдельной 1-й подсистемы; Оп - полная организованность в системе; - организованность в отдельной подсистеме.
Частный показатель синхронизации имеет диапазон изменения от 0 до 1. Значение 0 достигается, когда Оп равняется 0 независимо от О1 и описывает ситуацию, когда система полностью не достигает своих целей, независимо от состояние ее подсистемы (в крайнем случае, может быть даже 1), такое состояние свидетельствует о полной рассинхронизации целей системы и отдельной подсистемы. Значение 1 достигается, когда 172
оба показателя Оп и Oi равны 1, что характеризует состояние полной синхронизации
процессов для достижения целей системы.
Показатель полной синхронизации в системе вычисляется как произведение частных показателей для каждой подсистемы
N
5П = П5,', (2)
1 =1
где N - количество подсистем, на которые разделена система и между которыми вычисляется синхронизация;
Подставляя в эту формулу выражение для частного показателя синхронизации (1) получим
5П = (ОпУ/ПО, . (3)
Эта формула выражает показатель синхронизации в системе через организованность системы в целом и в отдельных подсистемах. Вычисления и обобщение этой характеристики должны выполняться на основе показателей, определяемых деятельность каждой подсистемы. В [3] приводятся методики расчета показателя организованности, но в них не учитываются особенности поведения логистических систем. Нами разработан обобщенный порядок расчета показателя синхронизации в логистической системе:
1. Выбор и обоснование показателей для вычисления показателя организованности. Каждая из рассматриваемых подсистем характеризуется большим набором показателей, описывающих ее функционирование. Эти показатели оцениваются на основе текущего состояния системы и характеризуют ее поведение. Для расчета показателя синхронизации необходимо выбрать показатели, которые наиболее полно описывают поведение системы и ее состояние в отношении заданных целей и могут быть получены на основе экспериментов, наблюдений или расчетов. Следует выбирать наиболее агрегированные показатели, зависящие от состояния всей системы и характеризующее его.
2. Исследование взаимосвязей между показателями. Большинство показателей, имеющихся в подсистеме, взаимосвязаны. Эта связь может быть либо функциональной, тогда она описывается некоторым соотношением, либо стохастической, в этом случае имеется статистическое выражение связи. В любом случае, если два показателя сильно связаны друг с другом, то менее информативный из них может быть отброшен и не учитываться при расчете организованности. Для изучения имеющихся стохастических связей рекомендуется использовать корреляционный анализ.
3. Определение и обоснование целевых значений. Определение показателя организованности выполняется в отношении некоторых целей. Характеристики этих целей должны быть заданы количественно. Выбор значений характеристик цели и их обоснование является одной из важных задач при расчете организованности, так как от этого во многом зависит значение показателя организованности.
4. Определение закона распределения и его параметров по каждому показателю. Большинство показателей рассматриваемых подсистем формируются под воздействием большого числа факторов, каждый из которых не оказывает существенного влияния.
5. Расчет значений рассогласований и вероятности возникновения рассогласования.
6. Определение максимальной энтропии для каждого показателя, которая является базовым параметром, описывающим информационную неопределенность в системе и характеризирует максимально возможную по показателям неопределенность, имеющую место в системе.
7. Определение целевой энтропии. Целевая энтропия является характеристикой неопределенности в достижении заданных целей.
8.
времени
Расчет организованности логистической подсистемы за заданный период
О = 1 - I Н ц X Н т
(4)
Н
целевая
где N - число показателей, по которым производятся вычисления; энтропия; Нтах - максимальная энтропия.
9. Вычисление показателей синхронизации по формулам (1) и (3).
В соответствии с приведенными методическими положениями разработана компьютерная программа, позволяющая автоматизировать анкету организованности по различным подсистемам. С помощью компьютерной программы выполнен расчет организованности системы управления пассажирскими перевозками городов Саратов. В качестве информационной базы исследования использовались данные обследований пассажиропотоков проведенных в 2009 г., отчеты о технико-эксплуатационных показателях ряда автотранспортных предприятий.
Для примера вычисления рассмотрим отдельный автобусный маршрут. Пассажиропоток на маршруте имеет циклическую динамику выражающуюся в внутрисуточных колебаниях (рис. 2).
Возможны различные варианты стратегии организации перевозок на данном маршруте:
1) первый вариант выражается в том, что на маршруте целодневно работают 12 единиц подвижного состава, которые максимально удовлетворяют потребности пассажиров, но в межпиковое время наполнение салона низкое, что не выгодно для компании перевозчика;
2) второй вариант предусматривает выпуск на маршрут 7 единиц подвижного состава, что соответствует потребностям маршрута в межпиковые периоды, но в часы пик пассажиры будут вынуждены находиться в переполненном салоне;
3) третий вариант требует разработки расписания работы подвижного состава с учетом различной потребности в подвижном составе на маршруте по часам суток, это менее предпочтительно для пассажиров сравнении с первым вариантом, так как увеличивает интервалы движения в межпиковый период, но предпочтительно для перевозчиков из-за уменьшения переменных издержек.
г=1
г=1
Рис. 2. Характеристика вариантов работы маршрута
Для всех трех вариантов был рассчитан показатели организованности и синхронизации (табл. 2).
Таблица 2
Сравнение вариантов организации работы маршрута
Показатель Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Организованность системы в целом 0,65 0,35 0,8
Организованность подсистемы пассажиров 0,9 0,3 0,7
Организованность подсистемы компаний перевозчиков 0,6 0,7 0,95
Показатель синхронизации 0,78 0,58 0,96
Результаты расчетов свидетельствуют, что показатель синхронизации отражает сущность происходящих процессов и позволяет оценивать степень соответствия взаимодействующих подсистем. Таким образом, он может быть рекомендован для использования в качестве инструмента характеризующего взаимодействие подсистем обладающих циклической динамикой. В целом новый методологический подход к управлению интегрированными логистическими системами, в частности системами общественного транспорта, основанный на концепции синхронизации может быть использован в качестве одного из способов логистического администрирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клочков В.Н. Адаптация и конкурентоспособность автотранспортных систем в рыночных условиях / В. Н. Клочков. СПб.: С.-Петерб. гос. инж.-экон. акад., 1999. 214 с.
2. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине / Н. Винер : пер. с англ. под ред. Г.Н. Поварова. 2-е изд. М.: Наука, 1983. 344 с.
3. Трегубов В.Н. Методы и модели логистической синхронизации на пассажирском транспорте: монография / В.Н. Трегубов. Саратов: СГТУ, 2009. 294 с.
Трегубов Владимир Николаевич -
кандидат экономических наук, доцент кафедры «Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте» Саратовского государственного технического университета
Статья поступила в редакцию 04.10.10, принята к опубликованию 19.10.10
