Проектирование систем распределения

Логистические системы основаны на целом ряде нововведений технологического, организационного, экономического и управленческого характера в системах производства, торговли, перевозки и связи, нацеленных на повышение эффективности экономики. Определенные комбинации этих нововведений известны как системы JIT (точно в срок), MRP (планирование наиболее необходимых материальных затрат), EDI (электронный обмен данными), FMS (гибкая производственная система), SDP (планируемая программа доставки или гарантированное снабжение) и т.д. При проектировании систем распределения, основанных на принципах логистики, исследуются и анализируются следующие моменты:

• цены на инвентарь, транспорт, хранилище и расчет эффективности;

• инвентарь;

Инвентарь - технические средства (тенденции в формировании технических средств, технические средства и деловой цикл, эконометрические модели технических средств, технические средства в моделях ввода-вывода, модели для анализа факторов, формирующих технические средства)

• транспортировка;

Транспортировка - тенденции в развитии систем перевозки, модели для прогнозирования перспективы для различных видов транспорта, использование вагонов, контейнеров, контрейлеров и т.д.

• каналы распределения;

Каналы распределения - тенденции в развитии методов распределения - непосредственное распределение (от производителя к потребителю), распределение через промежуточные компании (оптовые, торговые, посреднические и т.д.);

• модели для оптимизации каналов распределения;

• влияние торговли на структуру логистики;

• складирование, обработка и упаковка материалов;

• персонал.

Обращается внимание на следующие области исследования:

• определение и классификация новых технологий;

• влияние тарифов различных технологий, измеряемых как процентное отношение от продажи;

• направления в техническом развитии выполняемых улучшений для новых технологий;

• прогнозы развития новых технологий с особым акцентом на возможных препятствиях.

При рассмотрении различных вариантов проектируемых систем исследуется логистическая цепь распределения продукции через несколько фирм, логистическая система производителя и применение новых технологий оптовыми фирмами. Анализируются следующие вопросы:

• изменения по сравнению с традиционными технологиями применительно к производству, хранению, обработке, информационным системам, управлению и т.д.;

• разделение и перераспределение функций внутри фирмы (между структурными подразделениями) и в логистической цепи (между производителями, потребителями, оптовыми и транспортными фирмами и т.д.);

• требования к производству, транспортировке, хранению, обработке, информатике (коммуникация и обработка данных), образованию и квалификации персонала и т.д.;

• препятствующие и ускоряющие факторы - как технологически, так и экономически;

• экономические последствия логистических изменений (на техническом уровне, на уровне оптовых магазинов, фиксированного капитала, дислокации, обработки, перевозки и стоимости информации, персонала и т.д.) для производителя, потребителя, транспортной фирмы.

Этапы процесса проектирования логистических систем:

• определение потребности;

• определение цели (формулировка характеристик системы, которые удовлетворяют выявленную потребность);

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

• прогнозирование (оценка перспектив);

• формулировка задания (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);

• программирование (формирование плана действий по достижению цели);

• разработка графика (определение временной последовательности работ по достижению цели и реализации программ);

• составление бюджета (расчет объема затрат и распределения ресурсов по работам, выполняемым для достижения целей);

• установление политики организации (формирование общих правил действия, составление руководящих документов и выработка принципиальных решений);

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

• эксперимент (определение характеристик и надежности);

• решение (отчет, содержащее описание системы: изделия, услуги, условия и калькуляция затрат);

• производство (определение объема планирования и потребности в аппаратном, программном и другом обеспечении, методы планирования, информация, контроль качества);

• распределение услуги (установление конкурентоспособных цен, реклама, нахождение рынков сбыта, обеспечение прибыли);

• потребление (контакты с потребителями).

Проектирование представляет собой деятельность по принятию решений, поскольку оно связано с выбором альтернатив. Альтернативы определяются как существующие направления действия, оцениваемые с точки зрения их относительного вклада в достижение цели. Принятие решения является мыслительным процессом, который охватывает всю деятельность по решению проблем. Процессы принятия решений обладают рядом особенностей:

• большинство решений принимается в ситуациях, ранее не встречавшихся, поскольку совпадение ситуаций в политической или экономической области событие маловероятное;

• выбор вариантов решений происходит, как правило, в условиях неопределенности, то есть при недостаточных знаниях о проблемной ситуации и тенденциях ее развития и неясных представлениях о последствиях принимаемого решения;

• решения, и подчас самые ответственные, принимаются в условиях жесткого ограничения во времени.

Принятие решений является результатом выбора из различных вариантов. Варианты - это различные стратегии, при помощи которых реализуются поставленные цели. Каждый вариант ведет к одному или нескольким заранее известным результатам. Под понятием “вариант” понимается та или иная альтернатива или совокупность (комбинация) альтернатив.

Методы проектирования

При решении проблем проектирования широко применяется аппарат исследования операций.

Исследование операций есть применение различных научных методов, средств и инструментов к проблемам, встречающимися при исполнении операций системы, чтобы обеспечить оптимальное решение этих проблем при управлении системой.

Известны следующие этапы исследования операций:

• формулировка проблемы;

• построение математической модели исследуемой системы;

• нахождение решения с помощью модели;

• проверка модели и решения, полученного с ее помощью;

• организация управления в соответствии с полученным решением;

• реализация решения.

Методами исследования операций являются линейное и динамическое программирование, теории игр, массового обслуживания и принятия решений.

Метод линейного программирования систематизирует для определенных условий процесс выбора наиболее предпочтительного варианта из ряда возможных.

Линейное программирование - метод определения пути использования ресурсов или возможностей организации для достижения такой частной цели, как минимальные затраты, или максимальная прибыль и т.д.

Метод применяется для решения таких задач, которые имеют следующие общие черты:

• несколько разных процессов конкурируют между собой при распределении определенного фиксированного количества ресурсов;

• стоимость распределения данного числа единиц одного из видов ресурсов для какого-то процесса пропорциональна этому числу единиц;

• решение сводится к поиску варианта, когда суммарные затраты для всех процессов будут минимальными или же будет обеспечено получение максимальной прибыли.

Ограничения метода:

• все соотношения должны быть линейными, что снижает степень достоверности метода;

• метод позволяет эффективно оперировать только с одним рядом граничных условий в каждый момент времени. Решение реальных проблем, для которых характерно одновременное изменение ряда переменных, вызывает трудности в вычислениях, даже при использовании быстродействующих компьютеров.

Особенность метода построенного на динамическом программировании состоит в том, что процесс поиска оптимального решения разбивается на относительно небольшие и легко поддающиеся решению подзадачи.

Динамическое программирование - метод нахождения оптимальных решений в задачах с многоэтапной многошаговой структурой.

В основе метода лежит принцип оптимальности, который гласит: “каковы бы ни были первоначальное состояние и решение в начальный момент, последующие решения должны составлять оптимальное поведение относительно состояния, получающегося в результате первого решения”. Недостатком метода является то, что увеличение количества переменных вызывает рост возможных вариантов решения. Возникает проблема размерности, которая является серьезным препятствием при решении задач даже на компьютерах.

Методы линейного и динамического программирования применяются на этапе построения математической модели исследуемой системы и нахождения решения с помощью модели.

Методы теории игр предназначены для выбора оптимальных решений в условиях неопределенности.

Теория игр - математическая теория оптимальных решений в конфликтных ситуациях.

Решаются задачи с несколькими участниками, несовпадение целей которых создает конфликтную ситуацию между ними. Целью теории игр является выработка рекомендаций по рациональному образу действия участников многократно повторяющегося конфликта. Одним из недостатков данных методов является сложность применения в задачах проектирования экономических, технических и других систем.

В принципе любая проблема проектирования может быть решена методами исследования операций. Однако сложность проектирования логистических систем заключается в необходимости учета одновременно и последовательно протекающих процессов, наличия многочисленных факторов и ограничений. Нечеткое формулирование проблемной ситуации вследствие сложности описания объекта проектирования приводит к неточному определению целей, неполной или неточной постановке задачи, неадекватности построенной математической модели. Для решения данных проблем используются методы системного анализа, которые классифицированы по областям применения на методы:

• с неизменяемой стратегией (упорядоченный поиск, стоимостной анализ, системотехника, проектирование систем человек-машина, поиск границ, кумулятивная стратегия Пейджа, стратегия коллективной разработки гибких архитектурных проектов (CASA), анализ иерархий);

• с управляемой стратегией (переключение стратегии, фундаментальный метод проектирования (FDM) Мэтчетта);

• исследования проблемных ситуаций (формулирование задач, поиск литературы, интервьюирование потребителей, анкетный опрос, исследование поведения потребителей, системные испытания, выбор шкал измерения, накопление и свертывание данных);

• поиска идей (мозговая атака, синектика, ликвидация тупиковых ситуаций, морфологические карты);

• исследования структуры проблемы (матрица взаимодействий, сеть взаимодействий, анализ взаимосвязанных областей решения (AIDA), трансформация системы, проектирование инноваций путем смещения границ, проектирование новых функций, определение компонентов по Александеру, классификация проблемной информации);

•оценки (парные сравнения, контрольные перечни, выбор критериев, ранжирование и взвешивание, вербальное взвешивание, обобщенный показатель, выделение главного показателя, последовательная уступка, последовательное исключение, лексикографический порядок, маржинальный анализ, взвешенные оценки, составление технического задания).

Рассмотрим те методы системного анализа, которые представляют интерес с точки зрения возможности использования для проектирования систем.

Упорядоченный поиск. Выявляются компоненты задачи (управляемые переменные, параметры и цели проектирования, взвешенные в соответствии с их относительной важностью) и зависимости между переменными. Прогнозируются вероятные значения факторов окружающей среды. Выявляются ограничения или граничные условия (предельные значения всех переменных). Каждому фактору решения присваиваются числовые значения и вычисляются значения зависимых переменных (рассчитываются характеристики системы). Выбираются такие значения факторов решения, при которых достигается наибольшая сумма числовых значений для всех целей с учетом их весов (оптимальный вариант), или достигается приемлемое значение для каждой цели.

Системотехника. Целью метода является достижение внутренней совместимости между элементами системы и внешней совместимости между системой и окружающей средой. Для чего определяются входы и выходы системы. Находится система функций, при помощи которых входы можно преобразовать в выходы. Подбираются или разрабатываются устройства для осуществления каждой из этих функций. Полученная система проверяется на внутреннюю и внешнюю совместимость.

Поиск границ. Цель метода заключается в нахождении тех пределов, в которых лежат приемлемые решения. Для чего составляется описание параметров, которыми определяется, например, время доставки. Определяется интервал значений, в котором заключена неопределенность. Строится модель, позволяющая регулировать параметры в интервале неопределенности. Проводятся испытания для нахождения правильных размеров, между которыми заключена область нормального функционирования потребителя.

Анализ иерархий. Задача принятия решений структурируется в виде иерархии. Иерархии строятся с вершины - глобальной цели (с точки зрения управления), через промежуточные уровни - локальных целей, уточняющих глобальную цель, параметров, определяющих цели к самому низкому уровню, где находятся альтернативы, которые должны быть оценены по отношению к параметрам. После иерархического представления задачи устанавливаются веса параметров и каждая из альтернатив оценивается по параметрам для выявления самой важной из них.

Формулирование задач. Цель метода - охарактеризовать внешние условия, которым должна отвечать планируемая доставка. Для чего характеризуется проблемная ситуация. Определяются характерные для ситуации условия, которым должна отвечать доставка (конечные требования заказчика к доставке и их обоснование, наличные ресурсы, главные цели). Конечной целью является обеспечение соответствия объекта этим условиям.

Исследование поведения потребителей. Метод заключается в исследовании моделей поведения потребителей услуги и прогнозировании их предельных характеристик. Планирование доставки начинается с консультации с потребителями и проведения соответствующих наблюдений. Производится анализ системы доставки для определения задач, возможностей потребителя и требований к тем параметрам доставки, которые непосредственно влияют на результаты доставки. Изучаются особенно важные аспекты для потребителей предлагаемой доставки. Фиксируются предельные значения, превышение которых приведет к потерям потребителя.

Ликвидация тупиковых ситуаций. Цель метода заключается в нахождении новых направлений поиска, если очевидная область поиска не дала приемлемого решения путем преобразований неудовлетворительного решения или его частей. Производится поиск новых взаимосвязей между частями имеющегося неудовлетворительного решения и переоценка проблемной ситуации.

Проектирование инноваций путем смещения границ. Границы нерешенной проблемы доставки смещаются для того, чтобы для ее решения можно было бы использовать знания из смежных областей. Для этого выявляются существенные функции системы доставки, которые способствовали бы достижению поставленной задачи. Выявляются противоречия между существующими средствами выполнения этих функций в рамках предполагаемых границ проблемы. Выявляются знания, выходящие за предполагаемые границы проблемы, которые можно было бы использовать при трансформации проблемы. Находятся сопоставимые промежуточные решения проблемы, которые проложили бы путь к частичному или полному использованию знаний из смежных областей.

Классификация проблемной информации. Метод заключается в разделении проблемной ситуации на поддающиеся решению части. Для чего каждая единица информации, собранная в результате исследования проблемной ситуации, записывается на отдельной карточке. Карточки классифицируются по альтернативным наборам категорий до тех пор, пока не будет найден набор, соответствующий как зафиксированным данным, так и субъективной точке зрения экспедитора на проблему. Отобранные наборы категорий используются как основа для индексации информации, собранной на более позднем этапе, для разбивки проблемы на части с целью последовательной или параллельной работы над ними, а также для пробной идентификации переменных величин и взаимосвязей между ними.

Ранжирование и взвешивание. Суть метода состоит в сравнении ряда альтернативных решений, используя общую шкалу измерения. Определяются цели, которым должны отвечать альтернативные решения. Если цели следует ранжировать, то в матрице записывается предпочтительная цель из каждой пары и цели распределяются по их степени предпочтения. Если цели должны быть взвешены, то каждой цели назначается коэффициент весомости, указывающий на ее важность по сравнению с другими задачами. Оценивается степень, с которой каждое альтернативное решение отвечает каждой из ранжированных или взвешенных целей. Результаты преобразовываются в процентные соотношения при ранжировании целей и в абсолютные величины цифровых коэффициентов весомости при взвешивании целей. Выбираются альтернативные решения, имеющие наилучшее процентное отношение или наибольший коэффициент весомости.

Парные сравнения. Суть метода состоит в обработке последовательности суждений пользователя по парным сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии. Эти суждения затем выражаются численно. Метод включает процедуры синтеза множественных суждений, получения весов параметров и нахождения альтернативных решений. Для сравнения оценок параметров используется линейная шкала.