Введение
В настоящее время в связи с рыночными условиями, в которых находится экономика России в последние годы, необходимо совершенствовать управление народным хозяйством по регионам. Это позволит оптимизировать процессы производства, повысить качество выпускаемой продукции и будет способствовать улучшению состояния экономики страны в целом. Скорее всего интенсификация производства является главным направлением развития народного хозяйства. Именно она реально может обеспечить эффективное развитие экономики за счёт повышения производительности труда, ускорения научно-технического прогресса и более полного использования всех имеющихся ресурсов.
Значение интенсивных источников экономического роста обусловлено объективными предпосылками, которые характерны для предыдущего периода развития народного хозяйства. Раскрыть и привести в действие все имеющиеся источники и резервы интенсивного развития народного хозяйства на основе комплексного использования взаимосвязанных экономических, социальных, научно-технических и организационных факторов можно с помощью эффективной системы управления народным хозяйством, в том числе управления рефрижераторным терминалом.
В связи с тем. что в настоящее время появилось много нерешенных транспортных проблем, предусмотрена разработка долговременной комплексной программы, одним из важнейших вопросов которой будут улучшение координации всех видов транспорта - морского, речного, железнодорожного, автомобильного, воздушного и трубопроводного. На решение этой ключевой проблемы должны быть направлены усилия научных и практических работников транспорта. Только при наличии тесной интеграции науки и производства можно решить многие задачи.
Большое влияние на решение конкретных задач, стоящих перед рефрижераторным флотом, оказывает уровень управления. Поэтому исследования в области совершенствования управления рефрижераторным транспортом имеют исключительно актуальное значение в условиях ускорения научно-технического прогресса.
Опыт показывает, что высокий процент простоев рефрижераторного транспорта обусловлен, главным образом, отсутствием согласования работы между смежными видами транспорта. А поскольку местом соприкосновения различных видов транспорта являются терминалы, то необходимо обратить внимание на совершенствование управления именно в этом звене транспортной системы. Причём особое внимание должно быть обращено как на текущее управление системой, так и на перспективное её развитие с целью обеспечения эффективности решения задач, стоящих перед рефрижераторным флотом. Решение текущих и перспективных задач в практике управления предполагает постоянный учёт перспектив развития транспортной системы, координацию различных видов транспорта, рациональное распределение перевозок грузов между ними. Транспортная система будет работать эффективно только в том случае, если доля ответственности за перевозку грузов будет дифференцированно распределена между транспортными организациями, участвующими в процессе перевозок. Это предусматривает наличие таких критериев работы смежных видов транспорта, которые были бы согласованы и не противоречили бы друг другу.
Прежние методы решения таких задач, основанные на использовании "ручных" инженерных расчётов, уже не удовлетворяют современным требованиям ввиду сложности техники, многообразия функциональных связей в транспортных системах.
Рефрижераторный флот является частью экономической деятельности транспорта, которая связана с увеличением степени удовлетворения потребностей людей при помощи изменения географического положения товаров или людей.
6
Рефрижераторный флот - это самый удобный и дешёвый вид транспорта в международной торговле, несмотря на сильную конкуренцию со стороны других видов транспорта.
Основными составляющими рефрижераторной транспортной системы являются грузопотоки, флот, порты, инфраструктура.
Рефрижераторные терминалы обеспечивают важную часть перевозочного процесса: погрузку - разгрузку рефрижераторных грузов и вспомогательные операции по их техническому обслуживанию и снабжению, включая оформление документов на перевозку грузов.
Рефрижераторные терминалы могут быть общего назначения, специализированными и комбинированными
Различают два основных варианта выполнения перегрузочных работ на рефрижераторных терминалах:
- транзитная перегрузка (прямой вариант) - непосредственная перегрузка грузов на терминалах из судов в железнодорожные вагоны и обратно;
- перегрузка грузов через склады, когда грузы из рефрижераторных судов перегружают в склады и по истечению некоторого времени из складов грузят в железнодорожные вагоны или обратно.
Важнейшей проблемой в управлении рефрижераторным терминалом является обеспечение достоверной и полной информацией всех уровней функционирования этой сложной системы.
Актуальность диссертационной работы определилась необходимостью использования новых методов управления работой рефрижераторных терминалов, производственные мощности которых не справляются с существующими грузопотоками.
Вопросы эксплуатации водного транспорта решались в работах Л.С Бутова, A.A. Булова, ЕВ. Бабкина, Л.Д. Ветренко, В.Г. Забелина, А.Л. Степанова, Д.Н. Колесникова и др Однако, учитывая, что целью диссертации
является разработка методических основ совершенствования коммерческой работы на рефрижераторных терминалах, возникла необходимость анализа применения современных математических методов и современной компьютерной техники, позволяющих находить оптимальные решения в сфере управления.
Целью работы является разработка методических основ совершенствования коммерческой работы на рефрижераторных терминалах
В связи с этим возникла необходимость широкого применения современных математических методов и компьютерной техники, что позволяет находить экстремум выбранного критерия.
Практическая ценность методов математического моделирования заключается в том, что они заменяют натурные испытания результатами вычислений, оперирующими со случайными величинами.
Параметрическое описание работы терминала позволяет рассматривать практически все системы подобного класса.
В диссертационной работе использованы результаты научных исследований в области экономики и управления народным хозяйством видных ученых: А.Г. Аганбегяна, A.C. Бутова, С.Г. Беляева, E.H. Воевудского, А.П. Ирхина. A.M. Казанцева. В.И. Краева. ГА. Кононовой. Г.М. Курошевой. В.А. Легостаева, O.A. Новикова. В.Г. Никифорова, Г.В. Поварова, В.Ф. Пестова, H.H. Селезневой, И. П. Скобелевой, ЯЯ. Эглита и др.
Существенным недостатком, снижающим качественные показатели деятельности рефрижераторного терминала является то. что разработанные на сегодняшний день методы и модели функционирования не учитывают особенностей комплексного управления терминалом. В то же время эти особенности существенно влияют на выбор методов управления, их разработку, информационное обеспечение и т. д. При этом должны учитываться как отраслевые, так и региональные интересы, которые в условиях существующей системы управления могут расходиться. Кроме того, до настоящего времени не
н
разработана методика, с помощью которой можно было бы принимать оптимальные управленческие решения для согласования деятельности различных видов транспорта на терминале. Кроме того, информационное обеспечение существует только для решения частных задач, хотя проблема должна решаться комплексно.
Необходимость разработки моделей, которые дают возможность решать управленческие задачи от прихода рефрижераторного судна до выхода его из порта очевидна, но без информационного обеспечения весь процесс теряет смысл.
Практическая ценность работы состоит в возможности ее использования для решения управленческих задач на любом терминале, так как параметрическое описание исследуемой системы позволяет рассматривать неограниченное число сложных систем, к которым относятся рефрижераторные терминалы. В настоящее время различными исследователями используются методы линейного, динамического программирования, задачи высшей алгебры, теории массового обслуживания, стохастического моделирования и т. д. Однако, далеко не все задачи обеспечены достоверной и достаточной информацией. Данная работа предоставляет возможность получения информационного обеспечения.
Внедрение диссертационной работы осуществлялось на рефрижераторном терминале Ломоносовского порта. Элементы диссертационной работы использованы при разработке технико-экономического обоснования Ломоносовского морского торгового порта, рабочем проектировании, поиске инвесторов, а также непосредственно при его эксплуатации.
Для достижения поставленной цели диссертационного исследования было необходимо решить следующие задачи:
• выполнить анализ теории и практики грузовой и коммерческой работы в порту;
• использовать современные и разработать новые методы оценки параметров моделей технологических и коммерческих процессов, происходящих на
9
терминале;
• разработать алгоритмическое и программное обеспечение процедур анализа технологических процессов, происходящих на терминале;
• предложить методику выбора оптимального варианта функционирования рефрижераторного терминала и организации коммерческой работы в порту.
Работа состоит из введения. трёх глав, заключения и списка использованной литературы.
И)
1. Анализ существующей теории и практики коммерческой работы на рефрижераторных терминалах
1.1. Анализ теоретических подходов к совершенствованию коммерческой работы на рефрижераторных терминалах
Для перегрузочного комплекса характерны такие признаки крупной системы, состоящей из совокупности взаимосвязанных объектов, как сложность, непрерывное развитие, цельность, возможность механизации и автоматизации протекающих в комплексе процессов
Важнейшим условием оптимизации функционирования
перегрузочного комплекса является безусловное соответствие критерия эффективности работы всей системы критерию эффективности подсистем и элементов. Так, при увеличении количества заходов рефрижераторных судов, перевозящих груз, должна соответственно повышаться пропускная способность терминала, что в свою очередь делает необходимым развитие железнодорожных и автомобильных подходов к терминалу и т. д. Следует отметить, что рассматриваемой системе присущи обратные связи, причём как внутри неё - между подсистемами и их элементами, так и вне её.
На эксплуатацию рефрижераторного терминала влияет множество факторов, т.к. транспорт состоит из совокупности его видов. Рефрижераторный терминал состоит из ряда важнейших элементов, которые имеют производственный и непроизводственный характер. Ведущими звеньями терминала являются комплекс перегрузочных устройств, складское хозяйство и др.
В работе терминала для проведения погрузочно-разгрузочных работ в минимальные сроки взаимодействуют морской или речной, железнодорожный и автомобильный виды транспорта. Это обстоятельство определяет многоотраслевой профиль терминала.
Отраслевое подчинение различных видов транспорта является важной особенностью, которую необходимо учитывать при организации работы терминала. Это обуславливает необходимость координации работы всех видов транспорта. Так. задержка подачи рефрижераторных вагонов влечет за собой увеличение сталийного времени обрабатываемых рефрижераторных судов.
В связи с этим перед системой управления морским портом всегда стоят задачи развития координации между различными видами транспорта, что позволит повысить экономическую эффективность работы перегрузочных терминалов.
Анализ современного состояния теории и практики переработки грузов укрупненными местами дает возможность выявить ее преимущества и недостатки, наметить оптимальные пути совершенствования рассматриваемой системы.
Для решения задачи оптимизации экономической эффективности работы специализированного перегрузочного комплекса, как и для решения других транспортных задач, широкое распространение нашло имитационное моделирование, которое является в настоящее время наиболее эффективным методом при принятии управленческих решений. Этому способствует успешное развитие прикладной математики и вычислительной техники. Однако, использование данного метода связано с определенными трудностями, а именно, изменчивость исходных условий, сложность моделей, многочисленность возмущающих факторов, отсутствие полноты данных и т. д. Так, в работе доктора экономических наук Петухова B.C. оптимизируется ряд частных задач [73]. Их практическое использование затруднено отсутствием полной информации. В работах Громового Э.П. и Дудиной И.А. разработаны модели оптимизации работы рефрижераторного транспорта, но они решают только частные задачи [22] [23][24][ЗО].
В работах Макуренко 1С. и др. представлены экономико-математические модели функционирования различных подсистем рефрижераторного транспорта.
12
включая терминалы и ремонтные предприятия [61]. Следует, однако, отметить, что вышеперечисленные модели не носят системного характера, что затрудняет их использование. Попыткой решения данной проблемы является разработка моделей блочного линейного программирования целочисленного типа с использованием стандартных алгоритмов (например, алгоритм Данцига-Вулфа).
С помощью математического моделирования в диссертации разработана схема оптимизации и перспективных схем освоения перевозок на рефрижераторном транспорте. При этом использован комплексный подход при оптимизации работы рефрижераторных судов.
Современные системы автоматизированного управления контейнерными перегружателями, оптимальная последовательность операций изложены в работе [25], в которой автор проводит исследование комплексной проблемы перевозки и перевалки контейнеров. Автором совершенно справедливо делается вывод о том, что только комплексное решение этой проблемы, включая линейную форму организации перевозок, может позволить эффективно использовать все элементы транспортной системы.
Для сравнительной оценки экономической эффективности
функционирования контейнерных систем в работе [72] автор предлагает использовать максимум прибыли. Этот показатель позволяет перераспределять доходы между участниками транспортного процесса.
Лимонов Э.Л. и Коган В.И. в [47] и [51] предлагают современную методику анализа контейнерных перевозок, которая позволяет выявить основные пути совершенствования управления контейнерным парком, терминалом,
коммерческими условиями.
Математическое моделирование эксплуатационных задач с изложением их классификации, рассмотрением частных вопросов применения методов математического моделирования дает возможность оптимизировать работу на терминале.
Воевудский E.H. последовательно изложил методические вопросы создания управляющих систем с помощью построенных моделей [15]. Баканов МИ. в работе "Теория экономического анализа" обосновывает теорию современного экономического анализа хозяйственно-финансовой деятельности в условиях становления рыночной экономики, большое внимание уделяет вопросу экономического анализа на микроуровне, что имеет важнейшее значение при проектировании и эксплуатации новых терминалов [5]. Значительное влияние на результаты работы флота оказывает необходимость ожидания обслуживания. Время на погрузочно-разгрузочные работы рассчитывается с помощью судо-часовых норм, которые должны быть определены достаточно точно. В свою очередь эти нормы зависят от работы перегрузочных комплексов. Поэтому использование контейнеровозов и перегрузка рефрижераторных контейнеров предусматривают обязательное использование специальных контейнерных терминалов, обеспечивающих минимальные нормы перегрузочных работ, что значительно сократит стояночное время рефрижераторных или универсальных судов. Кроме производительности перегрузочных механизмов судо-суточные нормы в значительной мере зависят от числа механизмов на терминале, рабочего времени, коэффициента, учитывающего время на переработку рефрижераторных грузов.
Таким образом, организация перегрузки грузов укрупненными местами (например, в рефрижераторных контейнерах), изложенная в ряде работ предусматривает использование специальных перегрузочных комплексов (контейнерных терминалов).
При разработке и внедрении организации работы флота на линии необходимо предусмотреть комплексное решение задачи, учитывая возможности работы специализированных перегрузочных комплексов.
14
Анализ теории и практики переработки грузов укрупненными местами показал, что существующие методы пока не соответствуют требованиям необходимого уровня конкурентоспособности.
В настоящее время работники, управляющие работой терминала не располагают инструментарием, с помощью которого можно было бы оптимизировать работу специализированных перегрузочных комплексов с учетом интересов судоходных компаний.
В связи с этим стоит актуальная задача разработки методических основ оптимизации коммерческой работы специализированных перегрузочных комплексов, в частности, рефрижераторных терминалов.
Основной задачей любого специализированного терминала является обеспечение бесперебойной и качественной перегрузки груза. При этом, должны быть соблюдены все правила, предусмотренные нормативными документами по проведению погрузочно-разгрузочных работ, обеспечивающих сохранность грузов.
Рефрижераторный терминал относится к сложным системам, на базе которых проведение натурного эксперимента невозможно из-за высокой
стоимости последнего. Поэтому необходимо выбрать из существующих такой метод, который бы наилучшим образом соответствовал поставленным задачам.
В настоящее время разработан ряд математических моделей функционирования сложных экономических транспортных систем, которые дают возможность исследовать различные варианты их работы, сравнения и выбора оптимального варианта из нескольких альтернативных
Эти разработки позволили сделать серьезный шаг вперёд в деле обоснования оптимальных вариантов функционирования сложных систем.
Функционирование специализированного перегрузочного комплекса не может быть оценено только по одному показателю, необходимо рассматривать как
15
натуральные, так и стоимостные показатели. В этом случае показатель качества системы является векторной величиной.
Существующие методы оптимизации, разработанные для решения транспортных задач, позволяют решать лишь однократные задачи. В этой связи результатом решения является набор различных вариантов функционирования транспортной системы, соответствующих различным критериям. В зависимости от реально сложившейся ситуации решение принимает отдельное лицо или группа экспертов. Таким образом, окончательное принятие решения остается за человеком, в чем и заключается его управляющая функция. Вычислительная техника, на которой создаются математические модели реальных систем, служит инструментом исследования в условиях принятия решения человеком.
Как уже отмечалось, широкое распространение при решении транспортных задач нашли методы линейного программирования, при использовании которых имеется возможность решать проблемы распределения грузопотоков по терминалам и т. д. Однако, нахождение оптимального решения возможно при ограничениях типа неравенств между линейными функциями нескольких переменных. Более сложные отношения между искомыми переменными, например, отношения типа неравенств между нелинейными функциями искомых аргументов, не могут быть учтены в рамках линейного программирования.
В связи с этим обстоятельством задачи, математическая формулировка которых осложнена нелинейными соотношениями между искомыми аргументами и их функциями, рекомендуется решать с использованием методик случайного поиска.
Эти методы позволяют учитывать ограничения любых видов. Особенно удобны для решения распределительных задач - различные компоновки терминала, составление расписания и другие методы целочисленного программирования на основе случайною поиска Они позволяют находить оптимальные структуры сложных систем, планировать оптимальные
16
инфраструктуры транспортных систем в условиях разнообразных ограничений, налагаемых на искомые переменные и их функции.
Параметрическое описание функционирования рассматриваемых систем позволяет широко применять эти модели при исследовании работы рефрижераторных терминалов. Опыт их использования показывает высокую эффективность этих методов. способствующих принятию оптимальных решений.
Наибольшее распространение на транспорте получило имитационное моделирование, которое применяется в тех случаях, когда аналитическое решение задачи невозможно, а непосредственное экспериментирование на реальной системе по тем или иным причинам нецелесообразно. Это связано, главным образом, с тем, что только математическое моделирование способно описать процесс функционирования сложной системы, к которым относится и рефрижераторный терминал. Такие ситуации обычны при исследовании сложных транспортных систем, для которых трудно либо вообще невозможно заранее предсказать последствия тех или иных управленческих решений, структурных или функциональных изменений, а также различных воздействий со стороны окружающей среды.
В настоящее время математическое моделирование используется по следующим направлениям:
как средство изучения систем, выявления и анализа законов их
функционирования:
для оценки различных структурных и функциональных схем с целью их
усовершенствования;
для проверки и оценки различных способов и методов управления
системами;
для обучения специалистов управлению системами;
17
как средство прогнозирования поведения систем в предполагаемых
условиях;
для совершенствования коммерческой эксплуатации системы. Математический аппарат, применяемый в имитационном моделировании, практически ничем не ограничен. Так, для описания отдельных частей системы могут быть использованы аналитические подходы. Однако, в основе имитационного моделирования как экспериментального метода лежит моделирование случайных явлений. В результате имитации получают статистические выводы, которые позволяют оценить те или иные характеристики системы. Работа, выполняемая при имитационном моделировании транспортной системы, делится на следующие этапы.
- постановка задачи, определение цели исследования;
- разработка модели системы в рамках принятых допущений;
- планирование эксперимента на компьютере;
- испытание модели в соответствии с намеченным планом и получение результатов;
- анализ результатов имитации.
При установлении цели исследования обосновывают необходимые критерии, по которым определяют целенаправленность эксперимента. Управление экспериментом осуществляется с помощью предусмотренных в модели управляемых переменных.
Все большее распространение получают так называемые имитационные игры, проходящие с непосредственным участием специалистов. В этом случае модель, испытываемая на компьютере, представляет управляемую систему, а люди, участвующие в игре, принимают необходимые решения в процессе самого эксперимента.
Такой способ имитации применяется как для обучения персонала, так и для исследования сложных систем, функционирующих с участием людей. |
