Особенности проектирования логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 65.012.34:519.868

Т.Н. Шутенко

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДОСТАВКИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Рассмотрены этапы и задачи проектирования, экономико-математическая модель исходной топологической структуры, комплекс моделей формирования оптимальной логистической системы доставки грузов. Рис.1, ист.5.

Новое понимание механизмов рынка и логистики как стратегического элемента в реализации и развитии конкурентных возможностей предприятий транспорта, реальные перспективы и тенденции по интеграции участников логистических цепочек между собой, а также применение информационных технологий, открывающих принципиально новые возможности для управления всеми сферами производственно-коммерческой деятельности предприятий, являются основными предпосылками проектирования логистических систем доставки нефти и нефтепродуктов [1]. Рассматриваемые логистические системы доставки грузов являются сложными стохастическими системами, что проявляется в интегральном взаимодействии таких комплексных факторов и причинных отношений, как:

- наличие большого числа элементов;

- сложный характер взаимодействия между объектами системы по материальным, финансовым и информационным потокам;

- большое количество и сложность логистических операций и функций, выполняемых объектами системы;

- трудно формализуемый характер взаимосвязей и критериев функционирования системы [2].

Управление логистическими процессами системы предполагает:

1) выделение в системе объектов в качестве отдельных управляемых подсистем и применение по отношению к ним системного подхода;

2) производство экономико-математических расчетов на всех стадиях управления потоками в логистической системе доставки нефти и нефтепродуктов, анализ производственных показателей;

3) определение конечного результата деятельности управляемой подсистемы как цели формирования входного потока в иную подсистему в соответствии с экономическими, технологическими и другими требованиями предприятия-потребителя произведенной продукции либо услуги;

4) отслеживание изменений состояния объектов системы и соответствующую корректировку их производственной деятельности;

5) координацию действий непосредственных и опосредованных участников системы;

6) выбор видов и форм снабжения и сбыта продукции;

7) осуществление движения материальных, финансовых и информационных потоков между объектами системы с наименьшими издержками всех видов ресурсов.

Можно выделить следующие этапы проектирования логистических систем доставки нефти и нефтепродуктов:

- проведение анализа производственной ситуации предприятий, задействованных в обеспечении нефтью и нефтепродуктами потребителей, и определение потребности в создании и функционировании логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов;

- формулировка характеристик системы, которые способны удовлетворить выявленную потребность;

- научные исследования (сбор информации, связанной с решением поставленной цели);

- формулировка задач проектирования (перечень данных и параметров, обеспечивающих достижение поставленной цели);

- формирование идей и выработка концепции (выработка вариантов возможных решений поставленной цели);

- анализ (проверка выбранных концепций на соответствие);

- определение характеристик системы;

- формирование процедур (отработка целесообразных и систематизированных методов выполнения работ);

- решение, содержащее описание системы.

Существуют различные методы декомпозиции сложных логистических систем, зависящие от критерия оптимизации. При этом объекты системы должны:

- оказывать существенное влияние на достижение конечных результатов;

- быть привязаны к целому с помощью определенных отношений каждой части к какой-либо общесистемной характеристике, имеющей функциональную связь с выполнением задач всей системой;

- быть созданными по признакам, ясно обнаруживающим необходимую функциональную связь друг с другом и системой в целом;

- объединять более мелкие подсистемы, которые позволяют раскрывать характер поведения системы в целом;

- быть соответственно связанными с поведением всех элементов системы и отражать постоянное функционирование взаимных связей, установленных для отдельных элементов системы через ее подсистемы для связей с окружающей средой [3].

Указанные факторы предопределили необходимость использования макрологистического подхода к системе доставки нефти и нефтепродуктов, обеспечивающего связи между предприятиями в логистической цепочке.

Проектирование логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов при макрологистическом подходе предусматривает решение ряда взаимосвязанных задач, основными из которых являются:

- определение структуры системы и ее моделирование с позиции процессов и процедур логистического управления;

- обоснование и организация связей логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов;

- планирование и организация производственных процессов субъектов системы;

- моделирование логистического управления системой доставки нефти и нефтепродуктов.

Анализируя опыт использования системного подхода, технологию его применения в задачах синтеза систем, этапность разработки логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов можно представить в виде комплекса следующих экономико-математических моделей (рис.1):

- модель согласования подсистем логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов;

- модель формирования оптимальной структуры системы;

- модели оптимизации развития транспортной сети, состоящие из моделей оптимизации развития транспортных предприятий [3] и оптимизации развития транспортной системы совместно с выбором комплекса технических средств;

-модель оценки характеристик надежности и.качества сформированной структуры логистической системы [4].

i it-irtrm.WM

МОДЕЛЬ СОГЛАСОВАНИЯ ■Щ ПОДСИСТЕМ

МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ

РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

gmi«««

ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

^¡

БЛОК СООТВЕТСТВИЯ

«И

■Ж|||||

МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ

1

ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ

БЛОК СООТВЕТСТВИЯ 2

Рис. 1. Комплекс моделей формирования логистической системы доставки грузов

В модели согласования на основе прогнозных объемов перевозок нефти и нефтепродуктов, выступающих в качестве плановой задачи логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов, определяются основные объемы потоков нефти и нефтепродуктов в системе - уровни добычи нефти и переработки нефтепродуктов, объемы экспорта и импорта.

В модели формирования оптимальной структуры системы найденные объемы распределяются по потребителям с различной степенью детализации. Выходом системы является оптимальный план распределения нефти и нефтепродуктов по потребителям с учетом инфраструктуры системы. В соответствии с распределением формируются проекты развития транспортных предприятий.

Для решения поставленной задачи использована итеративная процедура, содержащая вертикальные и горизонтальные контуры согласования. Горизонтальные контуры согласования связывают модели развития подсистем на одном уровне агрегирования. Так, в блоке соответствия 1 происходит установление взаимосвязи модели планирования развития добычи и транспортировки с моделью оценки надежностных характеристик и качества формирования вариантов структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов. При этом корректируется топологическая структура с целью

обеспечения требуемых характеристик при минимизации затрат на перестройку системы. В блоке соответствия 2 происходит взаимное согласование модели формирования структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов с моделью оптимизации развития транспортных предприятий через параметры согласования. И на заключительном этапе выполняется анализ результатов реализации всех моделей данного комплекса.

Процессы функционирования системы доставки нефти и нефтепродуктов протекают в условиях воздействия на систему различных возмущающих факторов, способных вызвать изменения в ее структуре, что, как правило, сопряжено со значительными технико-экономическими потерями, выражающимися в невыполнении возложенных на систему функций управления. В связи с этим возникает проблема разработки методов синтеза такой исходной топологической структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов, которая бы обеспечила устойчивое функционирование системы.

Задача синтеза структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов состоит в определении состава производственных узлов и их размещении, а также в распределении функций управления по уровням и узлам системы при минимуме затрат на создание и функционирование системы доставки.

Рассмотрим экономико-математическую модель синтеза топологической и функциональной структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов [5].

Функционирование логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов сопряжено с возможностью выхода из системы элементов структуры (отдельных нефтедобывающих, перевалочных, транспортных и других предприятий). При этом система должна выполнять возложенные на нее функции иным числом элементов, используя функциональную избыточность, заложенную в вариант структуры, путем перераспределения функций, вышедших предприятий между оставшимися. Мерой надежности структуры служат вероятности Р; (г = 177) выполнения системой возложенных на нее функций г = 177.

Рассмотрим особенности постановки и формализации задачи синтеза структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов. Структура синтезируемой системы представлена на двух уровнях: уровне функциональных задач управления и уровне элементов структуры системы.

В соответствии с методологией альтернативно-графовой формализации синтеза структуры сложных систем будем рассматривать два типа графов: О, -отражающий состав и взаимосвязи (логического, временного или объемного типа) между выполняемыми в системе задачами управления, а также варианты их выполнения; - отражающий состав, взаимосвязи и варианты построения звеньев управления и каналов связи в системе [5].

Элементы графов и обладают различными характеристиками, такими, например, как стоимость создания или эксплуатации элементов, временные характеристики их работы, затраты ресурсов различных типов на создание, вероятности выполнения возложенных на элементы функций управления и др.

Задача синтеза структуры сводится к поиску оптимального отображения множеств взаимосвязанных вариантов выполнения функций, задач и этапов на множество взаимосвязанных вариантов реализации элементов системы.

Заметим, что множество отображений эквивалентно множеству подграфов заданного типа графа С0, который формально может быть получен в результате применения операции композиции к графам О, и Су .

Рассмотрим формализованную постановку задачи для случая, когда граф в; представляет собой простую цепь, а - произвольный граф. Как показано в [4], О0 для рассматриваемого случая является многодольным графом. Множество X вершин графа состоит из I непересекающихся подмножеств

= 177, каждое из которых соответствует различным вариантам распределения производственных функций / (/ = 177) по звеньям логистической системы ] (/ = 177), в которых могут быть сосредоточены предприятия и (и = 1,0) и упорядочены в соответствии со схемой выполнения функций I. Производственные функции состоят из добычи нефти, производства нефтепродуктов, транспортировки, перевалки, оптовой закупки и реализации нефти и нефтепродуктов. Выделяются следующие звенья логистической системы: добычи, переработки, транспортировки, перевалки, оптовых закупок и сбыта. Каждое звено логистической системы образуется конкретным предприятием, имеющим определенное местоположение и свои функциональные особенности.

Характеристики синтезируемого варианта структуры могут быть определены с помощью некоторых функций Р, заданных на множестве подграфов вида .

Задача синтеза гибкой структуры в сетевой интерпретации формализуется как задача поиска подграфа сС0, удовлетворяющего ограничениям, левая часть которых представлена вектором функций ^ , правая - вектором

свободных членов Вп и соответствует экстремуму функции

^ (о; с= е0 Ц „; ц = йГо; Я :<,=,>.

Функции Р задаются для всего подграфа или его частей, кроме того, для различных характеристик они задаются различными способами.

Искомый подграф СЦ задан с помощью матриц \ и

[1, если создается в ] - м звене и-е предприятие, [0, в противном случае;

[ 1, если /' — я функция выполняется в ] - м звене, " [0, в противном случае.

Рассмотрим постановку задачи синтеза структуры логистической системы доставки грузов для производственно-сбытовых и транспортных функций предприятий по производству, потреблению, перевозке и перевалке нефти и нефтепродуктов (/ = 177). Задача состоит в минимизации общей себестоимости нефти и нефтепродуктов в результате обоснования влияния на неё расходов,

связанных с производством, транспортировкой и перевалкой нефти и нефтепродуктов и технико-экономическими возможностями участников системы по обслуживанию материалопотоков. Задача предполагает два этапа решения. На первом этапе решается задача линейного программирования по критерию:

+ Хси ■*!/ 0)

JM '.У

где значение с)и соответствует постоянным затратам на функционирование и-го предприятия в у'-м звене системы (затратам, независимым от объема производства продукции или услуг); с у - переменные затраты при производстве

/-й функции ву-м звене системы.

Должны выполняться следующие ограничения: на допустимую загрузку узлов системы:

0 = (2)

и

на выбор варианта функционирования системы:

]>Х>1 ;/ = П7; (3)

)

на число предприятий, которые должны быть закреплены за / - м звеном:

2>/и > = (4)

и

где J - минимальное подмножество звеньев логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов, способных обеспечивать выполнение ее функций (функциональное ядро системы); ру„ - загрузка и -го предприятия в }-м

звене; pJ - допустимая загрузка у-го звена.

На втором этапе проверяется соответствие оптимального плана задачи (1) - (5) ограничению, характеризующему выполнение функций предприятий системы:

.}( и \

7 = 1

V И=1

где Рт - вероятность сохранения работоспособности и-го предприятия в у'-.м звене в заданных условиях, Р, - вероятность выполнения системой возложенных на нее функций.

При невыполнении ограничения (5) проводится корректировка условий задачи (1) - (4), которая заключается в целенаправленном изменении области определения. Возможным вариантом такого изменения является уточнение числа предприятий, в которых должны выполняться функциональные задачи (ограничение (4).

В соответствии с экономико-математической моделью синтеза функционально-топологической структуры логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов возможно рассмотрение взаимного влияния

характеристик элементов системы при использовании комплекса моделей (см. рис. 1), что позволяет более точно определить величину материалопотоков нефти и нефтепродуктов, оптимальным образом планировать объемы перевозок, принимать решения о составе и количестве предприятий, способных оперативно реагировать на изменения основных параметров системы при наименьших издержках.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сергеев В.И. Логистика в бизнесе. -М.: ИНФРА-М, 2001. -608 с.

2. Бусленко Н.П., Калашников В В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. М.: Советское радио, 1973. - 440 с.

3. И.А. Лапкина, Т.Н. Шутенко. Формирование логистической системы доставки нефти и нефтепродуктов // Вюник Одеського державного морського ужверситету. Вип. 7. -Одеса: НВФ Астропринт, 2001. - С.228-236.

4. Сложные системы. Оптимизация структуры и функционирования. - М.: Институт проблем управления, 1988. - 72 с.

5. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. - М.: Наука, 1982. - 250 с.

Стаття над|йшла до редакцн 21.10.2002 р.

УДК 657.471:658.5012.7

Н.Г. Тарасова

УЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ ИЗДЕРЖЕК КАК ОДНА ИЗ ПРЕДПОСЫЛОК ЭФФЕКТИВНОГО МЕНЕДЖМЕНТА ПРЕДПРИЯТИЯ

Рассматриваются вопросы совершенствования информационного обеспечения менеджмента на основе развития учетной модели издержек предприятия. Обосновывается необходимость многовариантной классификации издержек с целью удовлетворения информационных потребностей разных субъектов управления. Рис.2, ист.2.

Существуют разные определения менеджмента, суть которых, на наш взгляд, сводится к тому, что менеджмент - это деятельность управленческого аппарата, направленная на достижение целей предприятия. Феномен менеджмента состоит в том, что он рассматривает объекты управления в рыночной ориентации, учитывая динамику потребностей рынка и внутренней производственной ситуации. В этом смысле менеджмент ни в коем случае не является синонимом управления, которое может, как известно, строиться, например, и на основе административно-командной системы, которая, как показывает опыт, не приносит нужных результатов в условиях рынка. Таким образом менеджмент предприятия - это определенная система управления бизнесом. Как отмечают теоретики менеджмента, ключевым моментом его философии является отказ от влияния управления только на внутренние факторы деятельности предприятия. Главными предпосылками успеха предприятия являются факторы, находящиеся во внешней среде. Предприятие как производственная система должно выработать способность приспосабливаться к внешней среде [1, с. 56]. Эффективность менеджмента в конечном счете определяется показателями эффективности производства, в частности, показателями конкурентоспособности и прибыльности.