Методы формирования и реализации стратегии ТЛК. Принципы моделирования ТЛК

Учитывая принципы построения ТЛК, их возможную организационную структуру, целесообразно использовать для их формализованного описания многоуровневые модели.

Создание ТЛК предполагает развитие интеграционных связей с потенциальными партнерами, в числе которых могут выступить и конкуренты (различные виды транспорта, экспедиторские структуры и другие).

Для повышения устойчивости функционирования железнодорожного транспорта в настоящее время необходимо решить задачи по сокращению расходов, совершенствованию управления перевозочным процессом, обоснования нормативов трудовых, финансовых и материальных ресурсов. Особое значение в условиях конкуренции имеет задача поиска новых форм интеграции железнодорожного и других видов транспорта, таможенных органов, экспедиторов, грузовладельцев и других участников логистической цепи доставки грузов.

Учитывая системный характер решения задач, необходимость учета издержек на протяжении всей цепи доставки груза, приоритет интересов грузовладельцев, а также необходимость оптимизации процесса продвижения не только материальных, но и соответствующих им информационных и финансовых потоков, целесообразно использовать в данном случае методологию логистики.

Кроме того, учитывая складывающуюся ситуацию на транспорте, необходимость применения стратегического и оперативного планирования для радикального изменения процессов продвижения грузопотоков в качестве других современных методов управления следует применять контроллинг и реинжиниринг.

Общность коммерческих интересов участников логистической транспортной цепи доставки грузов обеспечивает возможность их функциональной интеграции. Формирование транспортно-логистических комплексов (ТЛК) позволяет в итоге максимизировать прибыль и минимизировать расходы всех видов ресурсов каждого участника процесса товародвижения. Сущность логистической интеграции состоит в возможности эффективного сотрудничества отдельных субъектов транспортного рынка ради достижения конкретных общих и частных целей.

Применение реинжиниринга позволяет радикально перепроектировать процессы товародвижения для достижения существенных улучшений важнейших показателей качества транспортного обслуживания: стоимость, надежность, срок доставки. Структура ТЛК строится в соответствии с инженерными принципами, основанными на четко организованных процессах. Итогом каждого процесса является транспортная услуга, удовлетворяющая требованиям грузовладельца.

В функции контроллинга в рамках ТЛК входят прежде всего поддержка процесса принятия и представление системной управленческой информации. В частности стратегический контроллинг позволяет управляющему органу ТЛК определять какие виды изменений в деятельности следует предпринять (например, реализация принципов глобального управления качеством или реинжиниринга бизнес- процессов). Информационная поддержка процессов принятия решения по внедрению ресурсосберегающих технологий в рамках функционирования ТЛК осуществляется на основе возможностей динамических экспертных систем. При построении информационных систем необходимо использовать объектно-ориентированную технологию, методы имитационного моделирования и другие.

Очевидно, что не во всех случаях требуется проведение радикальных преобразований в системе доставки грузов с участием железнодорожного транспорта. При необходимости получить улучшение только некоторых показателей не требуется применение реинжиниринга, обеспечивающего резкое улучшение процесса доставки грузов путем замены старых методов управления на новые.

Результаты совместной деятельности должны подтверждать взаимовыгодность сотрудничества (принцип синергического эффекта).

Объединив все или некоторые свои ресурсы, функции, возможности потенциальные конкуренты (например, разные виды транспорта) совместными усилиями могут обеспечить внедрение ресурсосберегающих технологий в практику мультимодальных перевозок с участием железнодорожного транспорта.

Следует отметить, что при построении модели функционирования ТЛК необходимо применять новые подходы к управлению собственностью предприятий, особенно, недвижимостью. Традиционно недвижимость (например, склады), рассматривалась как источник дополнительных затрат.

В условиях развития рыночных отношений подход к управлению недвижимостью меняется. На уровне стратегического управления это объясняется необходимостью учета ряда факторов. К этим факторам следует отнести: обострение конкурентной борьбы; повышение уровня требований к качеству транспортного обслуживания; обеспечение гибкости транспортной инфраструктуры в условиях изменяющихся объемов грузовой работы; возможность структурной реорганизации транспортных предприятий и др.

При создании новых ТЛК и моделировании процесса их функционирования необходимо применять не “реактивный” подход к управлению собственностью, а “проактивный”. В этом случае при управлении инфраструктурой учитывается долгосрочная перспектива развития ТЛК, а не только реакция на текущее изменение ситуации на транспортном рынке. К задаче стратегического планирования относится и определение нормативов, обеспечивающих снижение эксплуатационных расходов в период спада перевозок и повышение надежности в период увеличения размеров перерабатываемых грузопотоков.

В настоящее время собственность необходимо рассматривать как ключевой ресурс, наличие которого обеспечивает повышение общей эффективности деятельности ТЛК и реализацию ее стратегии.

Применение проактивного управления недвижимостью требует расширить множество традиционных показателей другими, которые не только отражают стоимость активов, но связаны с прибылью предприятия.

К таким показателям могут быть отнесены: окупаемость капиталовложений; степень влияния на производительность; размер собственной и арендуемой площади в расчете на одного работника; размер складской площади, которую можно сдать в аренду и др.

В зависимости от эффективности формирования портфеля собственности в ТЛК зависит результат деятельности данной системы в будущем. Особе место для решения этой задачи, учитывая ограниченные финансовые ресурсы, должно быть уделено лизинговым операциям.

Обобщенная модель функционирования ТЛК

Задача оптимизации функционирования ТЛС зависит от ее функций и от критериев, характеризующих качество работы как системы в целом, так и ее подсистем.

В качестве примера ТЛК можно рассмотреть модель двухуровневой активной системы.

Механизм функционирования ТЛК содержит следующие компоненты: F _I ( a_t, b_t,S _Rt) - цели функционирования ТЛК, где a_t - вектор технико-технологических нормативов и параметров t-ой активной подсистемы (АПС), постоянных при решении задач первого уровня (центра), но варьируемых при решении задач второго уровня АПС (ГС и ГТ);

b_t - вектор неуправляемых (постоянных) нормативов и параметров, характеризующих t-ую АПС (ГС и ГТ);

S _Rt - доля общих ресурсов, выделенных t-ой АПС.

F_II (a_t,b_t) - цели функционирования активных подсистем.

При заданном механизме функционирования ТЛС носит повторяющийся, многоэтапный характер. Каждый период функционирования состоит из ряда последовательно протекающих этапов: стратегическое управление, тактическое управление, оценка функционирования АПС и ТЛК в целом, стимулирование АПС, определение достигнутых значений F_I иF_II.

Для согласования решений, получаемых на разных уровнях центр (первый уровень) координирует режим функционирования АПС, изменяя доли выделяемых им общих ресурсов S_Rt.

Кроме того, координация деятельности АПС со стороны центра может осуществляться путем распределения плановых заданий, объемов работы.

К целям функционирования ТЛК F_I следует отнести: повышение качества транспортного обслуживания и конкурентоспособности; обеспечение требуемого уровня тарифов, внедрение ресурсосберегающих технологий.

К целям функционирования АПС F_II следует отнести: снижение приведенных затрат, количества работников, времени простоя транспортных средств и другие.

Многоуровневая схема стратегического планирования ТЛК и характеристика решаемых задач.

Для новых задач, возникающих в условиях рынка, объективно присущи: многокритериальность, нечеткость, неопределенность исходной информации и наличие фактора риска. Можно сказать, что ситуация на транспорте складывается в настоящее время таким образом, что многие теоретические разработки, связанные с применением сложного математического аппарата могут оказаться востребованными именно сейчас.

Принятие качественных управленческих решений, определяющих стратегию и тактику развития ТЛК и его подсистем (ГС и ГТ), возможно лишь при наличии гибкой оптимизационной системы, учитывающей многопараметричность, многокритериальность, неопределенность и нечеткость исходной информации, а также обеспечивающей автоматизацию процесса поиска наилучших параметров данного производственного объекта.

Необходимо учитывать нестационарность протекания производственных процессов ГС и ГТ, определяемые факторами внешней Среды, а также их вероятностную природу. Среди этих факторов можно выделить неравномерность поступления транспортных средств и грузов, изменение требований грузовладельцев по поводу состава транспортных услуг, отказы в работе погрузочно-разгрузочных машин, переменный уровень эксплуатационной надежности и др.

Кроме того, ТЛК необходимо отнести к развивающейся системе, имеющей две подсистемы: эксплуатируемую и создаваемую (строящуюся, реконструируемую или модернизируемую). В данном случае имеется ввиду оптимизация процесса развития, а не только деятельности эксплуатируемых ГС и ГТ и ТЛК в целом. Решение данной проблемы имеет многовариантный характер, зависящий от многих условий и ограничений. В связи с этим при проектировании, планировании и управлении деятельностью ТЛК необходимо рассматривать комплекс взаимоувязанных оптимизационных задач.

Их решение следует рассматривать как многоэтапный, итерационный процесс, включающий два обязательных взаимодействующих этапа: планирование и регулирование. Планирование осуществляется на уровне стратегического, а регулирование - на уровне тактического (оперативного) управления. Оптимальную стратегию развития ГС и ГТ определяют параметры, отражающие их важнейшие взаимосвязи, а также связи с остальными подсистемами (вместимость зоны хранения, число погрузочно-разгрузочных машин, подач, время работы грузового фронта в течение суток и др).

В результате первичной оптимизации определяют идеальный режим, характеризуемый наилучшим сочетанием критериев оптимальности, который обычно не может быть реализован из-за существующих ограничений, а также изменений происшедших в период внедрения полученных проектных технологических решений. Идеальное решение подвергают регулированию (уточнению и корректировке) на стадии управления в результате вторичной оптимизации.

Процесс вторичной оптимизации осуществляют в рамках системы поддержки решений на базе функционирования АСУ подсистемами ТЛК. В ходе регулирования определяют управляющие воздействия, которые направлены на устранение дестабилизирующих факторов, негативно влияющих на реализацию стратегии развития грузовой станции. В этом случае находятся оптимальные решения оперативно-технических задач и задач сменно-суточного планирования (планирование маневровой работы, прогнозирование ситуации на ближайшую перспективу: смену, сутки и др).

Следует отметить, что рассматриваемые в данной главе принципы моделирования могут быть использованы и для решения оптимизационных задач, которые возникают в технологических зонах ГС и ГТ и ЛТЦ.

Принципы декомпозиции и согласования в обоих случаях на каждом цикле многоэтапного процесса поиска оптимального решения основан соответственно на:1. Вертикальной лимитирующей координации (взаимодействие верхнего уровня (центра) с нижними); 2. Горизонтальной, последовательной, циклической, стимулирующей координации с пошаговой оптимизацией (взаимодействие нижних уровней).

Очевидно, что эффективность гибкой оптимизационной системы определения технико-технологических параметров возрастает при рассмотрении более крупных объектов, например, ЛТЦ. Параметры, характеризующие оптимальный режим функционирования ГС и ГТ, являются исходными для решения задачи оптимизации деятельности ЛТЦ. В качестве единого принципа оптимальности может быть принят принцип гарантированного результата. В этом случае мы имеем дело с максиминными задачами, в ходе решения которых появляется возможность учета как критериев оптимальности, характеризующих качество работы отдельных звеньев ЛТЦ, так и критерия, описывающего деятельность ЛТЦ в целом.

Разработка и внедрение методов, обеспечивающих получение существенной прибыли, а также контроль за рациональным ее распределением и использованием требуют применения системного анализа и экономико-математических методов. Эффективность применения современных методов теории принятия оптимальных решений возрастает в условиях появления фактора риска, являющегося неотъемлемой частью любой предпринимательской деятельности в условиях рынка.

Кроме того, новым задачам присущи многокритериальность, нечеткость и неопределенность исходной информации, проблема получения своевременного и достоверного прогноза. Для решения данных задач необходимы системы, обеспечивающие нахождение оптимальных (или близких к нему) управленческих воздействий на основе комбинированного использования современных математических и эвристических методов.

Из всего комплекса стратегических, тактических и оперативно-технологических задач и соответствующих им моделей целесообразно выделить два класса: структурные (системные) и частные (параметрические) задачи. Структурные задачи включают модели, описывающие совокупность технологических зон грузовых станций (приемо-отправочного и сортировочного парков, грузовых фронтов и складов) и ГС и ГТ как звеньев ЛТЦ, а также модели, характеризующие процесс взаимодействия смежных технологических зон и звеньев. При моделировании ТЛК и ЛТЦ роль технологических зон выполняют отдельные грузовые станции, терминалы и другие исполнительные подсистемы. К системной следует отнести также задачу обеспечения единства и взаимодействия стадии планирования и регулирования деятельности ТЛК. Необходимым условием решения этой задачи и задачи определения оптимальных условий взаимодействия смежных зон является создание аккумулирующих устройств-накопителей, наличие которых уменьшает влияние случайной составляющей управляющего воздействия.

Использование резервных накопителей дает возможность обеспечивать регулирующее воздействие на стадии тактического планирования. К резервным накопителям, наличие которых позволяет ослабить влияние изменений, происшедших в период внедрения результатов стратегического планирования, а также уменьшить влияние случайных колебаний размеров входящих потоков транспортных средств и грузов, могут быть отнесены дополнительные емкости путей сортировочного парка и зоны хранения, а также дополнительное количество погрузочных средств автомобильного транспорта (автомашин и полуприцепов), которое должно быть введено для освоения потоков грузов, перерабатываемых на грузовых комплексах.

Целью решения частных задач является оптимизация функционирования отдельных технологических зон ГС и ГТ или отдельных звеньев ЛТЦ при моделировании работы ТЛК.

Кроме того, структурные и частные задачи можно разделить на одно- и многокритериальные. Причем, структурные задачи по своей сути являются многокритериальными. Важным классифицирующим признаком является характер используемой информации для формирования экономико-математической модели. По этому признаку все задачи могут быть разделены на детерминированные, вероятностные и рассматривающие нечетко заданные параметры и критерии оптимальности.

При решении структурных задач наиболее важной и интересной проблемой является согласование результатов соответственно: моделирование на каждой стадии и принятия решений по моделям, описывающие отдельные технологические зоны грузовой станции. Упрощение исходной задачи (декомпозиция) и согласование (координация) результатов решения отдельных задач производится при помощи методов итеративного агрегирования и аппарата сетей Петри. Реализация принципа обратной связи при взаимодействии моделей основана на информационной совместимости и итеративном согласовании получаемых решений.

В свою очередь, в рамках АСПУР для возможности использования данных, полученных в системах проектирования и подготовки производства, для непосредственного управления работой подсистем ТЛК (в условиях АСУ) необходимо сформировать сквозное алгоритмическое обеспечение. Согласование решений в данном случае основано на принципе включения решения, полученного на предшествующем уровне (стратегического планирования) в допустимое множество решений на последующих уровнях (тактического и оперативного управления).

Для повышения адекватности применяемых моделей необходимо более полно учитывать технико-экономические и экономико-организационные условия работы ТЛК; многоцелевую сущность большинства производственных задач и неопределенность (нечеткость) исходной информации.

В результате анализа технологии и технического оснащения ТЛК установлено, что современные ТЛК представляют собой сложные объекты управления, характеризующиеся большим числом технологических связей между отдельными технологическими зонами (подсистемами, множеством управляющих и возмущающих воздействий).

Сложность технологии ТЛК, недетерминированный характер входящих потоков вагонов и грузов, большое количество ограничений и факторов, обусловленных технологическим регламентом и определяющих эффективность работы объекта управления, а также наличие многочисленных зависимостей между факторами вызывают значительные трудности при решении общей задачи оптимизации режимов его функционирования. Кроме того, размерность и сложность существенно возрастают в случае оценки эффективности работы транспортно-логистического комплекса в условиях множества критериев, характеризующих качество его работы.

В связи с трудностями решения задач оптимизации объектов такого рода наиболее эффективным следует считать многоуровневый системный подход, при котором решаемая задача представляется в виде иерархической системы более простых подзадач, решение которых адекватно решению общей задачи. Иерархическое представление системы (выделение уровней и соответствующих им подсистем с указанием их входов и выходов) позволяет глубоко и детально изучить связи между подсистемами. Подразделение на меж- и внутриуровневые связи, является конструктивным приемом изучения сложных систем и их свойств.

Декомпозиция исходной задачи выбора оптимальных параметров, характеризующих технологию и техническое оснащение ТЛК, должна быть проведена таким образом, чтобы полученная (вследствие декомпозиции) возможность моделирования процесса функционирования отдельных подсистем не исключала возможности моделирования процесса взаимодействия подсистем комплекса. Кроме того, подобная декомпозиция должна обеспечивать возможность использования для решения каждой подзадачи наиболее эффективного математического аппарата.

С учетом изложенного предлагается представить ТЛК в виде следующей двухуровневой иерархической системы. Первый уровень (центр) включает совокупность подсистем транспортно-логистического комплекса. Второй уровень включает два подуровня, между которыми реализуется горизонтальное взаимодействие. Первый подуровень включает множество подсистем, объединенных в последовательные технологические линии, например (зона сортировочного парка - грузовой фронт- зона хранения - грузовой фронт), или в логистические транспортные цепи. Между первым и вторым уровнем реализуется вертикальное взаимодействие.

Предложенная двухуровневая система моделей имеет достаточную гибкость в отношении выбора экономико-математических моделей на различных уровнях иерархии. Учитывая особенности управленческих задач, критерии, которые характеризуют качество работы отдельных подсистем (уровень эксплуатационной надежности, время простоя транспортных средств, количество работников, приведенные затраты и др) для создания системы моделирования необходимо привлечение различных экономико-математических методов. Сочетание многоуровневого подхода с методами векторной оптимизации, теории случайных процессов и управления запасами, динамического программирования и других обеспечивают наличие у данной системы оптимизации таких важных свойств, как гибкость и универсальность подходов и знаний, полученных от специалистов в области грузовой и коммерческой работы, транспортного маркетинга и логистики.

Анализ особенностей транспортно- логистических комплексов (их типов, функций, целей, структуры, параметров) показывает, что они характеризуются большим количеством показателей, имеющих различную природу. Ограничиться одним глобальным показателем, адекватно отражающие множество целей функционирования ТЛК, часто не представляется возможным. Цели функционирования ТЛК можно описать несколькими (часто противоречивыми) критериями, причем в большинстве случаев отсутствует информация, которая позволила бы свести несколько локальных критериев в один обобщенный.

Задача оптимального проектирования и определения оптимальных условий функционирования ТЛК по существу многокритериальна: чем больше критериев вводится в рассмотрение, тем более полное представление можно получить об исследуемой системе. При выборе параметров лишь по одному критерию оптимальное решение в большинстве случаев находится на границе параметрических ограничений, которые обычно являются ресурсными ограничениями, нарушение которых не допускается даже в незначительной степени. Если решение лежит на границе какого-то ограничения, то это означает, что данный ресурс использован полностью (к этому мы стремимся при решении однокритериальной задачи математического программирования). Очевидно, что чем больше ресурсов использовано, тем лучше считается решение.

В то же время необходимо помнить о том, что решается реальная задача, модель которой представлена в виде задачи математического программирования. При решении реальной задачи не исключены всякого рода случайные отклонения неуправляемых параметров, которые не предусмотрены моделью. В этом случае решение на границе ресурсов грозит создать узкое место, если ресурса выделять чуть меньше или его потребуется чуть больше.

С включением в модель дополнительных критериев, в том числе и выражающих величину ресурсов (например, трудовых), появляется возможность избежать появления узких мест и обеспечить большую близость модели к реальному процессу функционирования транспортно-логистического комплекса.

Учитывая, что ТЛК является сложной системой, задачу оптимизации его функционирования необходимо решать при помощи многоуровневого, многокритериального подхода. В этом случае целесообразно применять методы теории сетей Петри и итеративного агрегирования, которые обеспечивают рациональное сочетание адекватности предлагаемых моделей и сложности алгоритмов принятия решений по ним (табл.7.4).

Таблица 7.4