Обобщение многопериодической транспортной задачи

В настоящее время логистика рассматривается как направление хозяйственной деятельности, заключающееся в управлении материалопотоками в сферах производства и обращения, а также как междисциплинарное научное направление, непосредственно связанное с поиском новых возможностей повышения эффективности материальных потоков.

Актуальность МПТЗ заключается в следующем:

- возможность уменьшения затрат, за счет расчета оптимального объема и плана перевозок ;

- повышение эффективности функционирования материалопроводящих систем;

- решение МПТЗ помогает существенно сократить временной интервал между закупкой и сбытом продукции;

- повышает конкурентноспособность предприятия на товарных рынках;

Изучение многопериодической транспортной задачи, со всеми ее ограничениями, позволяет своевременно удовлетворять желания потребителей с минимальными затратами на логистику.

В первом разделе данной работы рассматривается понятие многопериодической транспортной задачи, негативные факторы, влияющие на ее функционирование.

Во втором разделе рассматривается структура, морфологический, функциональный и информационный анализ многопериодической транспортной задачи.

В третьем разделе представлена постановка задачи и ее математическая модель.

1. ТРАНСПОРТНАЯ ЛОГИСТИКА

Многопериодическая транспортная задача относится к разделу транспортной и складской логистики.

Рассмотрим понятие транспортной логистики:

Транспортная логистика — это система по организации доставки, а именно по перемещению каких-либо материальных предметов, веществ и пр. из одной точки в другую по оптимальному маршруту. Одно из основополагающих направлений науки об управлении информационными и материальными потоками в процессе движения товаров.(1 стр.10)

Значительная часть логистических операций на пути движения материального потока от первичного источника сырья до конечного потребления осуществляется с применением различных транспортных средств, складских помещений и пр. . Затраты на выполнение этих операций составляют до 70% от суммы общих затрат на логистику.

Транспортная логистика решает следующие задачи:

- создание транспортных систем;

- совместное планирование транспортных процессов на различных видах транспорта (в случае смешанных перевозок);

- совместное планирование транспортных процессов со складскими и производственными операциями;

- обеспечение технологического единства транспортно-складского процесса;

- выбор способа транспортировки и транспортного средства;

- определение рациональных маршрутов доставки.

Все эти задачи решаются взаимосвязано, в комплексе.

1.1 Предмет, объект и субъект исследования логистической системы

Логистическая система – это совокупность логистической сети и системы администрирования, формируемая компанией для реализации своей логистической стратегии (тактики).

Субъектом в данной системе выступают разнообразные участники логистического процесса, которые организуют и направляют материальный поток.

Объектом исследования данной работы является многопериодическая транспортная задача.

Предмет – план перевозок материальных потоков.

План перевозок напрямую зависит от издержек, т.е. издержек на:

- складское хозяйство,

- запасы,

- транспорт,

- производство,

- обработку заказов

И других подсистем логистики, которые зависят друг от друга.

Попытки минимизировать издержки какого-либо отдельного вида деятельности могут привести к повышению общей стоимости логистики. Основными затратами в логистической системе являются затраты на физическое обеспечение и распределение. (1 стр. 32)

При разработке логистической системы, учитывают многие факторы, оказывающие на нее влияние.

В таблице 1.1 представлена классификация материальных потоков (МП) по своим признакам.

Таблица 1.1

Данная таблица помогает нам определить тип материального потока, для того чтобы в дальнейшем определить возможные сроки его хранения, методы транспортировки и периоды поставок.

1.2 Понятие многопериодической транспортной задачи

В отличии от классической транспортной задачи, где груз от производителя идет прямо к потребителю, в любой момент времени, удобный для потребителя, в многопериодической задачи главную роль играет процесс хранения. Процесс хранения характеризуется периодичностью поступления груза на склад, и объемом склада.

Эффективность данной логистической системы напрямую зависит от складского хозяйства.

Складская логистика оказывает следующее влияние на МПТЗ:

- сохранение качества продукции, материалов, сырья;

- повышение ритмичности и организованности производства и работы транспорта;

- улучшение использования территорий предприятий и фирм;

- снижение простоя транспортных средств и транспортных расходов;

- высвобождение рабочих от непроизводительных погрузочно-разгрузочных и складских работ для использования их в основном производстве.

Материальный запас (МЗ) — это находящиеся на разных стадиях производства и обращения продукция производственно-технического назначения, изделия народного потребления и другие товары, ожидающие вступления в процесс производственного или личного потребления. К причинам создания МЗ, относятся:

- возможность нарушения установленного графика поставок (негативное последствие — остановка производственного процесса);

- возможность колебания спроса (негативное последствие — неудовлетворенный спрос, потеря прибыли, имиджа);

- сезонные колебания производства некоторых видов товаров при относительно равномерном их потреблении, например, уборка и потребление картофеля (последствие — необходимость накопления товара для последующего равномерного распределения в течение года);

- возможность равномерного выполнения операций производства и распределения (наличие запасов готовой продукции сглаживает колебание интенсивности производства, результат — равномерность распределения продукции; наличие производственных запасов сглаживает колебания в поставках сырья и полуфабрикатов, результат — равномерность процесса производства)

- скидки за покупку крупной партии товаров; возможность получения прибыли за счет спекуляции при предвидении резкого повышения цен на товары;

- издержки оформления заказа: поиск поставщика, проведение переговоров, командировки, междугородние переговоры и т.п. (последствие — необходимость увеличить заказываемую партию, а значит, и запас);

- необходимость немедленного обслуживания покупателей (выдать товар из запаса быстрее, чем произвести или закупить, что повышает конкурентоспособность предприятия);

- минимизация простоев производства из-за отсутствия запасных частей (особенно для предприятий с непрерывным процессом производства);

- упрощение процесса управления производством (наличие производственных запасов позволяет снизить требования к степени согласованности производственных процессов, что снижает издержки на организацию управления этими процессами).

Цель складской системы состоит не только в том, чтобы принимать с транспорта (например, магистрального) грузопоток с одними параметрами, перерабатывать и отправлять его на другой (например, внутризаводской) с другими параметрами, но и для того, чтобы выполнять это преобразование с минимальными издержками. Издержки бывают следующих видов:

- замороженные финансовые средства, потраченные на покупку материальных ресурсов;

- расходы на содержание специально оборудованных помещений;

- оплата труда специального персонала;

- потери вследствие порчи и хищений запасов.

Главной целью решения многопериодической транспортной задачи является удовлетворение нужд потребителей с минимальными транспортными расходами, и расходами на хранение.

1.3 Негативные факторы, влияющие на систему

Для дальнейшего построения дерева целей, дерева проблем и поиска оптимального плана необходимо определить ряд факторов, которые оказывают ощутимое влияние на рост затрат, и систему в целом.

Перечислим некоторые, наиболее существенные , из них:

- динамическая потребность в материальных ресурсах и средствах обеспечения;

- неточность и несовершенство методов и методик прогнозирования, планирования и расчетов в производстве и потреблении ресурсов;

- динамические колебания спроса и предложения, которые трудно точно учесть производителям и потребителям ресурсов;

- несовершенство самих систем снабжения и сбыта;

- несовершенство транспортных средств и транспортной инфраструктуры (структуры специализированных погрузочно-разгрузочных, транспортных средств, организации управления перевозками);(2 стр.80)

Как известно, логистическая (оптимизирующая) деятельность связана с разработкой и реализацией различного рода решений с позиции всей совокупности действий, как единого целого. Качество оптимизирующих решений предопределяет эффективность всей МПТЗ.

Для выработки оптимальных решений необходимо всестороннее рассмотрение задач производственно-коммерческой (или общеэкономической) деятельности. А принятия решений должны быть ориентированы на правильно сформулированные цели. (2 стр. 90)

1.4 Определение дерева проблем

На основании представленных в п.1.3 негативных факторов, определяющих проблемы МПТЗ – определим дерево проблем многонопериодической логистической системы (Рис1.1):

Рис.1.1.

1.5 Построение дерева целей

Определив проблемы данной логистической системы, важно поставить перед собой реальные цели по достижению решения этих проблем.

Таким образом, на Рис.1.2 представлены возможные пути решений – дерево целей.

Рис.1.2

В логистической системе возникает значительное количество логистических проблем, требующих своевременного решения. Необходимость их решения диктуется тем обстоятельством, что проблема – это прежде всего нарушение оптимальности, которая служит залогом эффективности.

Данное дерево целей дает нам полное представление о существующей МПТЗ и о методах решения проблем, возникающих в системе, в процессе ее функционирования.

2. Структурное представление многопериодической транспортной задачи

Многопериодическую транспортную задачу можно рассматривать как систему по управлению материалььными потоками на предприятии. Структура данной логистической системы представлена на Рис. 2.1:

Рис 2.1.

Далее на основе постороенной структуры МПТЗ проведем ее подробный анализ используя методы системного анализа.

2.1 Морфологическое описание логистической системы

Состав системы: Смешанный элементный состав.

Модель состава: Управленческий состав, распределительный состав, контролирующая система.

Число уровней: Структура системы управления материальными потоками насчитывает 2 уровня и подуровень.

Эмерджентность: Свойства всей системы управления не представляют собой свойства ее отдельных элементов: снабжения, производства, сбыта. Свойства отдельного элемента не применимы к системе управления материальными потоками в целом.

Целостность: Если убрать прогнозирование спроса, то затраты на логистику такой системы будут увеличены в несколько раз, что противоречит функциональному назначению данной системы.

Аддитивность: Суммарные свойства элементов (снабжение, производство, сбыт) усиливают свойства системы в целом.

Тип структуры: Иерархическая.

2.2Функциональное описание логистической системы

Система управления материальными потоками на предприятиипозволяет планировать, контролировать и управлять транспортированием, складированием и другими материальными и нематериальными операциями

Функции подсистем второго уровня:

1.1 Снабжение обеспечивает производство материалами с максимальной экономической эффективностью, качеством и кратчайшими сроками.

Входные величины – номенклатура, ассортимент, количество продукции, габаритные, весовые, физико-химические характеристики груза, характеристики тары, упаковки, условия купли-продажи, транспортировки и страхования, финансовые характеристики и др.

Выходные величины – начало производственного процесса

1.2 Производство обеспечивает выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы.

Входные величины – склад, транспорт, процесс производства.

Выходные величины – готовая продукция для сбыта.

1.3 Сбыт – обеспечение доставки нужных товаров в нужное место, в нужное время с оптимальными затратами.

Входные величины – готовая продукция

Выходные величины – удовлетворение потребностей потребителя и минимизация издержек.

Функции подсистем третьего уровня:

1.1.1 Контроль состояния запасов обеспечивает автоматизацию и оптимизацию всех процессов складской работы предприятия.

Входные величины – товарные номенклатуры.

Выходные величины – контролируемое состояние складов предприятия.

1.1.2 Транспортировка сырьяобеспечение перемещения материальных потоков.

Входные величины – номенклатура, ассортимент, количество продукции, габаритные, весовые, физико-химические характеристики груза.

Выходные величины – перемещение материальных потоков.

1.1.3 Погрузочно-разгрузочные и транспортно-складские работы обеспечение функционирования процесса снабжения

Входные величины – товарные номенклатуры.

Выходные величины – непрерывный процесс снабжения.

1.1.4 Размещение складов снабжения определяет минимизацию издержек на транспортировку.

Входные величины – географическое положение.

Выходные величины – минимальные затраты на перевозку грузов.

1.1.5 Подготовка бюджета закупок распределение финансовых потоков на предприятии

Входные величины – финансовые характеристики.

Выходные величины–условия купли-продажи, функционирование процесса сбыта.

1.2.1 Управление операциями на складах обеспечивает правильную работу процесса производства и сбыта.

Входные величины – складские операции.

Выходные величины – движение материальных потоков внутри предприятия.

1.2.2 Управление операциями натранспорте обеспечивает правильную работу процесса производства и сбыта.

Входные величины – операции на транспорте.

Выходные величины – движение материальных потоков вне предприятия.

1.2.3 Управление операциями обслуживания производственного процессараспределение финансовых и информационных потоков на предприятии.

Входные величины – операции производственного процесса.

Выходные величины – правильное функционирование процесса производства.

1.3.1 Прогнозирование спроса отслеживание состояния запасов товарно-материальных ценностей и параметры пополнения запасов для каждого продукта в местах его складирования.

Входные величины – статистические данные за прошедшие периоды, ограничения по складским, транспортным и денежным ресурсам.

Выходные величины – правильное планирование бюджета предприятия.

1.3.2 Управление и контроль запасов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции обеспечивает правильное функционирование процесса сбыта и учет сохранившихся запасов предприятия.

Вход – финансовые потоки, отчеты о деятельности предприятия за последний период.

Выход – корректная работа всей системы управления материальными потоками.

Система управления материальными потоками на предприятииявляется многофункциональной т.к. она отвечает не только за один отдел (отдел логистики) на предприятии, но и несет в себе ответственность за функционирование других его отделов, например финансового.

Ранг системы:

Обслуживание системы более высокого уровня, функция которой не только поддерживать собственное функционирование, но и работать на систему более высокого уровня.

Отсутствие системы управления влечет за собой большие затраты предприятия на транспортную и складскую логистику

Системообразующие факторы:

Наличие квалифицированных специалистов, и надежной системы снабжения.

Системоразрушающие факторы:

Несогласованность звеньев данной системы влечет за собой полную остановку работы системы. Например, отсутствие или неправильное прогнозирование спроса приведет к потерям прибыли. Несвоевременное снабжение производства необходимыми ресурсами и товарами приведет к его остановке на неопределенное время, что в свою очередь уменьшит количество клиентов. Следствием этого также будет уменьшение прибыли.

Надежность: данную систему нельзя считать достаточно надежной, т.к. точно спроектировать и спрогнозировать ее поведение невозможно. Для обеспечения надежности данной системы необходимо:

- внимательно наблюдать за процессами в среде для того, чтобы воздействия на нее не были неожиданными и не привели к нежелательным последствиям;

- проводить оценку ее качественного функционирования, надежности элементов, достоверности и оперативности получения информации о состоянии логистической системы;

- разработать сценарии возникновения сбойных ситуаций и реагирования на них.

2.3 Информационное описание логистической системы

Многопериодическая транспортная задача

Перечень элементов системы:

1 – система управления материальными потоками (МПТЗ)

2 – снабжение

3 – производство

4 – сбыт

5 – контроль состояния запасов

6 – транспортировка сырья

7 – погрузочно-разгрузочные и транспортно-складские работы

8 – размещение складов снабжения

9 – подготовка бюджета закупок

10 – управление операциями на складах

11 – управление операциями на транспорте

12 – управление операциями обслуживания производственного процесса

13 – прогнозирование спроса

14 –управление и контроль запасов сырья, полуфабрикатами и готовой продукции

Всего деталей n=14

Таблица 2.1 Свойства деталей элементов

Среднегеометрическое число свойств на один элемент: