Геоинформационные системы в транспортной логистике (стр. 2 )

Ниже приведена общая схема прогнозирования транспортных услуг.

Данная последовательность расчета предусматривает создание единой информационной базы для прогнозирования показателей производства транспортных услуг, его материально-технического обеспечения и экономической оценки реализуемой продукции (транспортных услуг). Основу единой информационной базы составляют данные о надежности и их отдельных элементов. Прогнозирование программы производства и величины необходимого материально-технического потока с последующей экономической оценкой издержек этого производства на базе информации о надежности автомобиля и его элементов создает предпосылки высокой надежности работы транспорта как элемента макрологистической системы, а так же открывает пути снижения издержек на транспортные услуги и повышения конкурентоспособности самого АТП

2) Общие положения по внедрению электронных систем.

Ключевой вопрос, при принятии решения о внедрении электронных систем управления и планирования «А принесет ли эта система прибыль в масштабах предприятия, а если да, то когда и сколько?». Начинать работы по внедрению, не имея ответа на этот вопрос – чрезвычайно рискованно. Разумеется, бывают ситуации, когда решение принимается исходя из тех или иных стратегических соображений: «необходимо навести порядок», «условие необходимое для повышения доверия инвесторов», «конкуренты уже сделали это» и тому подобное. Однако в таких случаях очень часто возникают серьезные проблемы уже на этапе выбора конкретной системы, которую необходимо внедрять. На рынке продукты, различающиеся по стоимости на порядки, вдобавок и затраты на внедрение даже одной и той же системы могут различаться в разы. В том случае, если бы руководитель мог оценить, какую прибыль принесет внедрение каждой из систем, то выбор был бы похож на выбор стандартного инвестиционного проекта – нужно было бы учитывать прогнозируемую прибыль, срок окупаемости и наличие инвестиционных ресурсов.. Когда сумма прибыли от проекта и сроки возврата инвестиций не могут быть спрогнозированы, то перевод этого проекта на финансирование «по остаточному принципу» трудно назвать неестественной реакцией. Одновременно с проблемами финансирования возникает и дефицит интереса к проекту со стороны руководителя его инициировавшего – за многие месяцы, а то и годы, требующиеся для выбора, покупки и внедрения электронной системы, текущие проблемы и новые идеи очень часто отодвигают прошлые «стратегические соображения» на задний план. В результате проект может фактически «тихо скончаться», но это впрочем, не всегда мешает как фирме-внедренцу, так и самому предприятию публично заявлять о том что «все идет в соответствии с планами» - мало кто любит публично признаваться в неудачах. 

Расчет финансового результата прогнозируется путем вычитания прямых и косвенных расходов на внедрение системы из дополнительных доходов вследствие ее появления на предприятии. Хотя оценка расходов не так проста, как может показаться на первый взгляд, тем не менее, основные проблемы возникают именно с оценкой доходов. 

Методики расчета доходов от внедрения

Наиболее распространенный способ такой оценки – «по мировому опыту». Использующий его продавец системы X обычно утверждает, что определенный клиент уже внедривший эту систему, или «клиенты в среднем» смогли улучшить те или иные показатели, например время оборачиваемости складских запасов или объем реализации на столько-то процентов. «Значит и Вы сможете улучшить эти показатели примерно в той же мере, что позволит рассчитать прогнозируемый финансовый результат от внедрения» - рассуждает продавец. Для придания большей убедительности конечной цифре таких показателей следует использовать как можно больше, провести на их базе сложные расчеты, снабдить документ многочисленными схемами, графиками и диаграммами … Разумеется, тот факт, что данная методика удивительно похожа на постановку диагноза конкретному пациенту на основании «средней температуры по больнице» все эти детали никак не отменяют Поэтому, несмотря на очевидные достоинства – для получения прогнозной цифры не требуется ни существенных денежных затрат, ни затрат времени, ни усилий со стороны клиента, вряд ли данный метод следует считать полезным для клиентов, хотя для продавцов систем его польза несомненна. 

Другие более достоверные способы основываются на оценке прибыли, упущенной предприятием по причине отсутствия достаточно своевременной или точной информации, которую можно было бы получить, в случае если бы электронная система предоставляющая такую информацию на предприятии была. Например, если клиенты уходят без покупки потому, что на складе не оказалось нужного им товара, а произошло это из-за отсутствия у отдела закупок своевременной и информации о спросе и его динамике – это упущенная прибыль (причем вполне определенная). Если по причине отсутствия информации о состоянии склада закуплен товар, который уже имеется на складе в достаточном количестве – это тоже упущенная прибыль. Если закуплен товар с низкой оборачиваемостью, вместо товара с высокой оборачиваемостью при одинаковой марже – из-за отсутствия информации об оборачиваемости – и это упущенная прибыль. Если доставка товара покупателям осуществляется четырьмя наполовину загруженными автомобилями, потому что отсутствует информация, каким образом можно составить их маршруты, чтобы обойтись двумя – это опять упущенная прибыль. И даже если списывается товар с истекшим сроком годности по причине того, что данную партию просто «забыли в дальнем углу» - мы имеем дело опять с упущенной прибылью. 

Хотя методики, построенные на этом принципе, и не учитывают «синергетический эффект» от внедрения электронной системы, однако они позволяют получить достоверную и обоснованную «нижнюю» оценку получаемых выгод. 

Самый дешевый и быстрый способ оценить упущенную прибыль от отсутствия информации - это использование экспертных оценок специалистов предприятия. Но работает он только тогда, когда эти специалисты, во-первых, очень хорошо знают что выступает источником проблем, как часто они происходят и какой наносят ущерб, а во-вторых, полностью эту информацию предоставляют. 

Более надежен способ, базирующийся на аудите упущенной прибыли в работе предприятия (или по крайней мере в отдельных бизнес-процессах). Такой аудит проводится внешней организацией – иногда это фирма-внедренец, а иногда - фирма занимающаяся бизнес-консалтингом. Сначала создается группа аудита и вместе с руководством предприятия определяются места сбора статистики. Чаще всего это те подразделения, в которых непосредственно ведется работа с клиентами и склады. 

В ходе аудита в течение некоторого времени (обычно несколько недель или месяцев) «за спиной» у каждой группы сотрудников предприятия в местах сбора статистики постоянно находится человек, протоколирующих факты упущенной прибыли. По каждому из них выполняется разбор причин и определение суммы упущенной прибыли. По мере накопления статистики информация суммируется и анализируется. Преимущества этого метода в том, что он мало зависим от доброй воли и квалификации работников предприятия. Минусы – долго, очень дорого, слишком много информации становится доступно посторонним. В принципе подобный процесс можно организовать и силами самого предприятия, организовав временную группу или специальное подразделение, но это довольно сложно. 

В случае если руководство предприятия может эффективно мотивировать своих сотрудников, а их квалификация достаточна, действия, схожие с внешним аудитом могут выполнять и сами сотрудники непосредственно в процессе своей работы. В таком случае, каждый сотрудник, привлеченный к этой работе, сталкиваясь с фактом упущенной прибыли из-за недостатка информации, должен записывать суть проблемы, оценку упущенной суммы, а также указывать какая информация и в каком виде ему была нужна, чтобы предотвратить факт упущенной прибыли. Эта информация не только позволит определить «цену вопроса» автоматизации, но и послужит отличной основой для технического задания, позволит подчинить все действия, выполняемые в ходе внедрения, задаче получения прибыли предприятием. Разумеется, для успеха этих работ руководству предприятия их необходимо спланировать и проконтролировать, а возможно и понести некоторые затраты, но все же именно такой способ определения эффекта характеризуется наилучшим сочетанием цены и достоверности. 

Какой бы способ не был бы выбран – существуют определенные риски, что прогноз не сбудется. Все эти риски можно разделить на три большие группы. 

Первая связана с недоработками и ошибками в самом прогнозе: Например, даже при правильной оценке размера упущенной прибыли и успешном устранении причины возникновения проблем, оказалось, что в бизнес-процессах были и другие «бутылочные горлышки», просто раньше они не были заметны, так как проблемы возникали на более ранних этапах. 

Вторая группа рисков связана с техническими характеристиками электронной системы и ее внедрением или эксплуатацией: старые проблемы, вызывавшие случаи упущенной прибыли, системой устранены, однако в результате внедрения системы появились новые, связанные с самой системой. Например, система надолго зависает, что приводит к остановкам продаж, или рабочее место менеджера по заказам сделано нерационально, в результате используя систему, менеджер тратит на оформление заказа больше времени чем до ее появления. Еще одной характерной проблемой является саботаж персоналом «нестандартных сделок и действий» в том случае, когда работник по собственной вине (не умеет) или по вине системы (данная операция не предусмотрена) не может ввести соответствующую информацию в систему. В конце концов, встречается ситуация, когда некомпетентные или недобросовестные внедренцы просто напросто так и не ввели систему в эксплуатацию. 

И наконец, третья группа рисков связана с тем что прогноз делался на основе статистики, полученной при одних внешних условиях, а система работает уже при совершенно других, например, а за время внедрения внешняя ситуация на рынке резко изменилась, возможно Вам пришлось перестраивать и бизнес-процессы. Например, большинство оценок и прогнозов, сделанных «до дефолта» просто потеряли актуальность. 

Тем не менее, для успеха проекта наибольшее значение представляет не то обстоятельство, встретится ли подобные трудности или нет, а способность руководства эти трудности гарантированно преодолеть, пусть и с определенными финансовыми издержками. Потенциальный размер таких издержек в случае возникновения проблемы того или иного характера также должен быть заранее предсказуем. Разумеется, для этого нужно предпринять целый ряд организационных и финансовых мер, например составить список рисков, спланировать свои действия направленные на их нейтрализацию, в случае если они реализуются, оценить потенциальные временные и финансовые затраты на такие действия, а затем при формировании бюджета проекта внедрения предусмотреть соответствующие финансовые и временные резервы. 

Очень важную роль здесь играет выбор системы. Прежде всего, желательно чтобы система массово применялась в России – то есть, чтобы количество предприятий работающих с системой исчислялось многими десятками, а лучше сотнями. Таким образом, минимизируется риск от ситуации «ее вообще нельзя заставить работать», а также появляется возможность оценить вероятные проблемы при работе с данной системой.
Далее, система в готовом виде, без доработок должна удовлетворять большую часть (в идеале более 80 процентов) выявленных потребностей. Любые доработки и разработки несут с собой дополнительный риск того, что их результат окажется несоответствующим ожиданиям или работы затянутся. Однако с другой стороны, потенциальная гибкость системы, включая и широкие возможности программных доработок и переделок, является необходимым для управления рисками качеством. В ходе внедрения и последующей эксплуатации системы может возникнуть множество причин, по которым для того чтобы не упустить прибыль нужно будет на ходу перестроить бизнес-процессы, изменить интерфейс, добавить или доработать функциональность, причем причины эти могут и не зависеть от самого предприятия. Например, в ситуации кризисов возможность быстро, гарантированно и за умеренную стоимость перестраивать систему управления может оказаться и вовсе вопросом жизни и смерти. В более же спокойное время способность оптимизации системы под потребности предприятия дает ему конкурентные преимущества по сравнению с теми, кто вынужден подгонять свои бизнес-процессы под возможности системы. 
Таким образом, при реалистичном, добросовестном и профессиональном подходе финансовый результат от внедрения системы управления ресурсами предприятия можно спрогнозировать, а риски оценить и при необходимости нейтрализовать, как и в любом другом инвестиционном проекте.

Основная часть

1) Оценка экономической эффективности от использования геоинформационных систем.

планирование грузопотоков; управление парком автомашин; диспетчеризация; логистика.

Использование ГИС в этой области позволяет сэкономить значительные средства. С ее помощью составляются оптимальные графики и маршруты развоза товаров. Например, можно оптимизировать процесс доставки товаров множеству клиентов с разных складов. При этом будет учитываться ряд факторов: наличие транспортных средств, их грузоподъемность, время работы клиентов, дорожная обстановка и т. д.

В зависимости от поставленной задачи, можно задавать различные критерии оптимальности, такие как равномерность загрузки транспортных средств, минимизация задействованных транспортных средств, минимизация суммарного времени развозки, максимизация загрузки транспортных средств и т. п.

Информация обо всех объектах, участвующих в перевозке хранится в базе данных. Объекты могут быть отображены на карте, отдельно можно наносить на нее просчитанные оптимальные маршруты, выводить информацию об объектах, схемы проезда перекрестков и т. д.

Как уже было подчеркнуто ранее мы остановились на проблеме логистики внутригородских перевозок в сравнительно небольшой транспортной компании.

На текущий момент в России нет законченной геоинформационной системы, с помощью которой можно было комплексно планировать и управлять деятельностью сравнительно небольшого АТП.

На рынке нет программных продуктов, которые могли бы вписаться в сравнительно небольшой бюджет и позволяли бы комплексно решать вышеуказанные задачи.

Следует выделить необходимые качества для программного продукта, который бы соответствовал задачам малых и средних АТП.

1) Небольшая стоимость

2) Возможность синхронизации с программными продуктами фирмы 1С

3) Минимальные издержки на внедрение

4) Простота и интуитивность пользовательского интерфейса

Как уже упоминалось ранее, одной из основных целей внедрения информационных систем на предприятии является снижение издержек производства. Рассмотрим возможности ГИС для решения подобных задач.

В первую очередь, ГИС упрощает и оптимизирует текущую производственную деятельность – оптимизирует перевозочные маршруты, что в среднем сокращает пробег подвижного состава на 10-15% (по данным [4]). Соответственно, существенно (порядка 5-10%) сокращаются косвенные издержки на ремонт и эксплуатацию подвижного состава.

В долгосрочном периоде оптимизация перевозочных маршрутов может дать существенную экономию при замене подвижного состава, к примеру, сократить количество автомобилей за счет оптимизации и увеличения времени работы на линии.

Внедрение ГИС совместно с системой GPS-мониторинга подвижного состава позволяют контролировать передвижение автомобилей в реальном времени, что практически исключает возможность использования подвижного состава персоналом в личных целях, а так же дает возможность улучшить прогнозные оценки затраченного времени на маршруте ( появляются данные о средних скоростях движения на различных участках маршрута и так далее).

Немаловажным аргументом в пользу внедрения ГИС является сокращение объемов упущенной прибыли. Транспортные компании и отделы терпят ощутимые убытки от возвратов груза по причине срыва срока поставок. Более того, в настоящее время многие клиенты требуют от доставки по схеме Just in Time (точно вовремя, в дальнейшем сокращение JIT). Эта схема требует максимально точных прогнозов времени доставки(временная вилка составляет не более одного часа для внутригородскихbперевозок) и существенного увеличения надежности перевозок (снижение количества поломок на линии, а как следствие повышенные требования к состоянию подвижного состава). Применение JIT-критерия в логистике, с одной стороны, связано с возможностью существенного сокращения складских расходов (порой в несколько раз) и “освобождением” значительной части оборотных средств, и ограничениями, связанными с характером доставляемых товаров (скоропортящиеся грузы) и требованиями клиентов (к примеру, экспресс-доставка). Одним из примеров, доказывающих актуальность проблемы упущенной прибыли вследствие возвратов и возможность решения этой проблемы с помощью ГИС, является успешное внедрение программного продукта “СИТИ – Доставка” компании “ Эрма Софт” в дистрибьюторской компании “Протек”. Одним из результатов внедрения являлось практическое элиминирование случаев возврата товаров по причине срыва сроков поставки.

Подытоживая данный раздел, следует выделить три основных источника снижения производственных издержек при использовании ГИС.

- сокращение прямых и косвенных издержек по производству транспортных услуг: снижение пробега подвижного состава, оптимизации снабжения запасными частями и агрегатами и т. д.

- снижение затрат от нецелевого использования подвижного состава.

- сокращение объемов упущенной прибыли от несоответствия качества предоставляемых транспортных услуг рыночным требованиям.

3) Моделирование задач транспортной логистики

1) Общие положения по моделированию задач транспортной логистики.

С точки зрения моделирования АТП представляет собой черный ящик, на входе которого ресурсы, а на выходе- транспортные услуги.

Выходные параметры – выручка от реализации транспортных услуг – в значительной мере детерминированы внешней экономической средой. На такие показатели, как спрос на продукцию и равновесная цена, АТП может влиять в весьма ограниченной степени. Таким образом, эффективность работы АТП в большей степени зависит от эффективности использования ресурсов и минимизации издержек.

Суть реализации логистической концепции состоит в разработке и внедрении логистических систем управления материальными и соответствующими информационными потоками, которые основываются на логистических принципах и методах.

При модельном представлении задач АТП основные учетные показатели зависят от двух взаимосвязанных характеристик: состояния и функционирования. Состояние системы характеризуется прежде всего ее величиной и структурой, то есть размерами и характерными, с точки зрения назначения системы, свойствами отдельных ее элементов.

Состояние АТП характеризуется как списочным количеством автомобилей, так и их важным свойством – надежностью.

Функционирование системы - это текущая реализация в конкретных условиях внешней среды, представляемых данным состоянием возможностей для осуществления функций системы, ради которых она создана.

Таким образом, можно выделить два вида задач для математического моделирования:

4) частные задачи функционирования

5) задачи оптимизации состояния АТП

К задачам функционирования относятся выбор оптимальных вариантов организации перевозочного процесса, видов и типов подвижного состава, совместное планирование транспортных, производственных и складских процессов.

При моделировании развития АТП, как его состояния, так и его функционирования, существуют два основных подхода:

1) детерминистско-оптимальный

2) вероятносно-адаптивный

Детерминистско-оптимальный подход к применению управленческих решений и большинстве случаев обеспечивает значительный экономический эффект.

Оптимизация одновременно функционирования и состояния системы – главное условие достижения ее наивысшей эффективности. Другой аспект состоит в том, что решить задачу развития АТП с помощью одной модели невозможно. Необходимо расчленить задачу на ряд локальных, входящих в общую систему задач транспортной логистики.

К числу недостатков детерминистско-оптимального подхода следует отнести следующие:

1) отказ от рассмотрения проблем, которые не поддаются строгой математической формализации

2) отказ от анализа и совершенствования структуры системы.

В качестве основных характеристик вероятносно-адаптивного подхода к моделированию задач АТП следует отметить:

1) включение всех достоинств детерминистско-оптимального подхода

2) учет известной доли неопределенности в наших знаниях о будущем, обусловливающий выбор наиболее адаптивных вариантов планов.

3) рассмотрение организационных проблем

Необходимость соединения детерминистского и вероятносно-адаптивного подходов к решению задач транспортной логистики предопределена характерными особенностями задач развития АТП. К ним относятся:

- значительная неопределенность как будущих ситуаций, так и конечных результатов принимаемых решений

- неполнота и существенно низкая достоверность исходной информации

- трудности методологического и вычислительного характера (учет неформализуемых элементов)

Таким образом, наиболее приемлемым подходом к объединению методов и моделей решения задач транспортно объединению методов и моделей решения задач транспортной логистики должно базироваться на описании развития АТП как последовательности явлений во времени с использованием стохастических моделей..

2) Концепция моделирования задач транспортной логистики

С точки зрения организации перевозочного процесса возможны три схемы с которыми сталкиваются АТП:

1) “один к одному” – наиболее простая с точки зрения планирования, не требует решения ни транспортной задачи, ни задачи маршрутизации.

2) “один к многим” требует решение следующих задач маршрутизации:

- “увязка“ ездок, если между грузоотправителями и грузополучателями перевозка осуществляется только по маятниковым маршрутам.

- коммивояжера, если между грузоотправителями и грузополучателями перевозка осуществляется только по развозочным маршрутам.

- двух вышеперечисленных, если при организации перевозочного процесса используются как маятниковые, так и развозочные маршруты.

3) “многие ко многим” - требует решение транспортной задачи на первом этапе и задачи маршрутизации на втором.

Ниже представлены две диаграммы – схема организации перевозочного процесса, алгоритм моделирования организации перевозочного процесса в АТП.

I) Схема организации перевозочного процесса

II) Алгоритм моделирования организации перевозочного процесса в АТП

Рассмотрим алгоритм моделирование организации перевозочного процесса АТП.

1) Формирование базы данных, включающая сведения о количестве транспортных средств, их типе и грузоподъемности, количестве отправителей и получателей груза, ограничениях, накладываемых отправителем и получателем на партию груза, которая может быть отправлена и получена соответствующим субъектом, временных ограничениях по доставке грузов в пункты назначения и их вывозу из пунктов отправления, затраты на перемещение единицы груза от каждого отправителя каждому получателю и др.

2) На основе полученной информации определяется схема организации перевозок.

3) Далее проверяется условие: используется ли при перевозке груза схема “многие ко многим”. Если условие выполняется, то решается транспортная задача.

Специфицируем экономико-математическую модель транспортной задачи:

где n - количество поставщиков

m- количество потребителей

a- ограничения по предложениям

b- ограничения по спросу

с - стоимостные параметры целевой функции

x- объемы перевозок между i-м и j-м пунктами

Критерием оптимальности в транспортной задаче могут выступать транспортная работа, затраты времени на доставку или стоимость перевозки.

4) На последующем этапе, по каким маршрутам - маятниковым или развозочным – будут осуществляться перевозки от каждого отправителя к получателям, закрепленным за ним после решения транспортной задачи.

5) Далее проверяется условие: используется ли при перевозке груза схема “один к одному”. Если условие не выполняется, то перевозка осуществляется по схеме “один к многим”, которая требует решение задачи маршрутизации.

При формализации этой задачи мы приходим к классической задаче коммивояжера.

6) На последней фазе алгоритма определяется соотношение смоделированных значений времени нахождения автомобилей в рейсе с требованиями клиентов по срокам доставки грузов. Например, на внутригородских перевозках, определяется возможность обсуживания всех потребителей на маршруте в пределах установленных временных интервалов. Если условие не выполняется, то требуется откорректировать маршрут, или, если возможно время работы складов, грузоподъемность используемого на данном маршруте подвижного состава и заново смоделировать время движения

Таким образом, предлагаемая иерархия моделей позволяет реализовать единый подход к формализации методов решения задач управления в транспортной логистике. Это позволяет осуществить трехуровневую оптимизацию по мере редуцирования количества рассматриваемых объектов и последовательного включения дополнительных факторов, связанных с конкретными маршрутами перевозок.

3) Программная реализация схем перевозочного процесса

Простейший вариант – один к одному не требует для прокладки маршрута больших вычислительных затрат и сводится к подбору автомашины соответствующей грузоподъемности для соответствующего рейса, что не представляет собой значительных трудностей.

Вариант один ко многим, в том случае, если число заказов невелико, представляет собой задачу коммивояжера (ЗК), возможно, с временными окнами. Если же число заказов велико, то имеем задачу планирования доставки грузов (ЗПДГ).

Обе эти задачи хорошо известны, и разработано много методов их решения. Особенность ЗК и ЗПДГ состоит в том, что это NP-полные переборные задачи, и как следствие, нахождение точного решения для задач большой размерности за приемлемое время невозможно. Для решения больших (от 50 заказов ) ЗК и ЗПДГ на практике применяют методы, дающие приближенные решения. В частности, весьма популярны различные эвристики и генетические алгоритмы.

Решение задачи коммивояжера (ЗК).

Постановка задачи коммивояжера

Есть N городов{Ki}i=1..N, которые должен посетить коммивояжер (бродячий торговец). Он должен выйти из первого города, посетить по одному разу города 2, 3, 4, …, n и вернуться в первый город. Расстояния между всеми городами известны. Следует найти такой порядок обхода городов, чтобы замкнутый путь коммивояжера был кратчайшим.

В нашем случае стартовая точка соответствует складу, а города – заказам, которые необходимо доставить. Кроме того, для каждого заказа может быть определен промежуток времени, в течение которого заказчик может принять заказ.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4