Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Методы и модели транспортной и складской логистики в цепях поставок экспресс-грузов 9
1.1. Обзор рынка доставки экспресс-грузов 9
1.2. Эволюция транспортной и складской логистики 21
1.3. Структуризация методов и моделей транспортной и складской логистики в цепях поставок экспресс-грузов 32
ГЛАВА 2. Модели управления цепями поставок экспресс-грузов 45
2.1. Управление цепями поставок экспресс-грузов на основе интеграции потоков 45
2.2. Референтные модели информационных систем 61
2.3. Модели принятия решений в цепях поставок экспресс-грузов 75
ГЛАВА 3. Оптимизация затрат на выполнение операций в цепях поставок экспресс-грузов 91
3.1. Разработка алгоритма повышения эффективности доставки экспресс-грузов 91
3.2. Модели учета затрат на транспортировку, хранение и сопутствующие операции в цепях поставок экспресс-грузов 98
3.3. Апробация алгоритма повышения эффективности доставки экспресс-грузов 117
Заключение. 128
Список используемой литературы ІЛ ..;; 133
- Эволюция транспортной и складской логистики
- Структуризация методов и моделей транспортной и складской логистики в цепях поставок экспресс-грузов
- Референтные модели информационных систем
- Модели учета затрат на транспортировку, хранение и сопутствующие операции в цепях поставок экспресс-грузов
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В последние годы сильное развитие получило новое направление научной деятельности и сферы бизнеса - логистика. Важность разработки и применения теоретических и прикладных разработок в области логистики обусловлена значительными затратами в отрасли, которые по различным данным в РФ составляют от 17 до 25% ВВП, что существенно выше аналогичного показателя в развитых странах. В частности, в США на долю логистических затрат приходится около 10% ВВП.
Существенные затраты на логистику обусловлены рядом объективных факторов, таких, как рост объемов производства, внешнеторгового оборота, развитие сферы услуг и др., и как, следствие, увеличение объемов рынка логистических услуг. Так, в настоящее время рынок транспортно-логистических услуг оценивается в сумму, превышающую 6 трлн. долларов США. Однако, наряду с объективными факторами, следует отметить и ряд субъективных, в частности, таких как недостаточная развитость логистической инфраструктуры, уровень профессиональной подготовки специалистов отрасли, отсутствие корректных методик оценки и учета затрат на логистику, не полностью сформированный аналитический аппарат, позволяющий, с одной стороны отразить современную ситуацию и служащий платформой для информатизации и автоматизации процессов, с другой.
Вместе с тем, вопросам оптимизации логистических затрат в последние годы уделяется значительное внимание. Обобщение материалов многочисленных исследований позволяет констатировать достигнутые результаты: практически сформированный терминологический аппарат, значительный прогресс в развитии методологии, современные разработки в области информационной поддержки и другие. Однако ряд вопросов по-прежнему остается за рамками исследований.
В частности, выполненный в диссертационном исследовании анализ показал, что в большинстве работ по логистике приводятся методы и модели управления логистическими функциями и операциями без учета специфики поставок отдельных видов товаров. Так, на наш взгляд, особого внимания заслуживают цепи поставок экспресс-грузов, которые в последние десятилетие выделились по сути в отдельную сферу: по данным официальной статистики объем рынка экспресс-грузов оценивается примерно в 217 млрд. долларов США, темпы роста составляют 25-30% в год, при этом 80% объемов рынка формируют всего лишь 4 крупнейших логистических оператора.
Выполненный анализ показал, что применение только уже существующих теоретических и прикладных разработок для цепей поставок экспресс-грузов не позволяет достигнуть интегрального оптимизационного эффекта. Связано это как со спецификой самих грузов, в качестве которых сегодня рассматривается широкая номенклатура - от деловой корреспон-
денции и почтовых отправлений, до специфических, в том числе негабаритных грузов, требующих особых условий транспортировки, хранения и терминальной обработки, так и с особыми условиями поставки, характеризующимися, в первую очередь срочностью.
Таким образом, специфика экспресс-грузов, особые условия транспортировки, терминальной и таможенной обработки, большое количество участников в цепи обуславливают необходимость разработки моделей управления цепями поставок.
Вышеизложенное определило актуальность и обусловило выбор темы настоящего диссертационного исследования.
Степень проработанности проблемы. За последние несколько десятков лет логистике было посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных ученых, вопросы управления как цепями поставок в целом, так и отдельными логистическими функциями и операциями нашли отражение в работах ведущих специалистов: Аникина Б.А., Бауэрсокса Д.Дж., Бочкарева А.А., Герами В.Д., Горева А.Э., ДыбскойВБ.,ЗайцеваЕ.И., Клосса Д., Лукинского B.C., Лукинского В.В., КоролевойЕ.А, МалевичЮ.В., Миротина ЛБ., Парфенова АВ., Плетневой Н.Г., Проценко О.Д., Сергеева В.И., Уварова С.А., Щербакова В.В. и др.
Вместе с тем, несмотря на появление большого количества работ по логистике и управлению цепями поставок и значительные достигнутые результаты, некоторые принципиальные вопросы остаются малоисследованными. Анализ разработанного аналитического аппарата показал:
большинство методов и моделей не отражает сложные многофакторные процессы, протекающие в цепях поставок экспресс-грузов;
требуется разработка нового подхода к оптимизации управленческих решений за счет модернизации и разработки новых моделей;
большое количество участников остро ставит вопросы разработки моделей координации;
особенно актуальными остаются вопросы формирования и корректного учета затрат на логистические операции.
Целью диссертационного исследования является формирование моделей управления цепями поставок экспресс-грузов, отражающих интегральный характер процессов.
В соответствии с целью диссертационного исследования в работе были поставлены и решены следующие задачи:
провести анализ рынка логистических услуг по доставке экспресс-грузов;
определить необходимый набор методов и моделей теории логистики, которые могут быть адаптированы к управлению цепями поставок экспресс-грузов;
сформировать модель управления потоками единым логистическим оператором на основе референтной модели информационной системы;
разработать алгоритм повышения эффективности доставки экспресс-грузов;
развить модели принятия управленческих решений в цепях поставок экспресс-грузов;
развить модели учета затрат на выполнение транспортных, терминальных и таможенных операций в цепях поставок экспресс-грузов;
провести апробацию предложенных разработок.
Объектом исследования являются цепи поставок экспресс-грузов.
Предметом исследования являются методы и модели управления цепями поставок экспресс-грузов.
Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили положения теории управления, теории логистики и управления цепями поставок, фундаментальные и прикладные разработки зарубежных и отечественных ученых в области исследования операций, экономико-математические методы и модели, методология управления отдельными видами логистической деятельности, подходы к интегрированному управлению.
В качестве инструментов исследования в диссертационной работе нашли применение методы логического анализа и синтеза, методы моделирования и прогнозирования, системного анализа.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
-
Структурированы методы, модели и алгоритмы транспортной и складской логистики, показана возможная адаптация существующего аналитического аппарата к управлению цепями поставок - экспресс-грузов, что позволило определить границы областей принятия управленческих решений.
-
С учетом специфики цепей поставок экспресс-грузов разработана модель управления потоками единым логистическим оператором, на основе референтной модели информационной системы, что позволит скоординировать операции, выполняемые значительным количеством участников и достичь совокупного интегрального эффекта.
-
Разработан алгоритм повышения эффективности доставки экспресс-грузов, основанный на кластерном принципе, учитывающий жесткие временные ограничения и позволяющий осуществлять корректировку в режиме реального времени.
-
Систематизированы и уточнены расчетные модели, позволяющие корректно учесть и оптимизировать затраты на транспортировку, терминальную обработку, таможенное оформление и страхование экспресс-грузов при доставке различными видами транспорта.
Практическая значимость результатов диссертационного исследования заключается в том, что применение предложенных в диссертационной работе моделей и алгоритмов позволит повысить эффективность по-
ставок экспресс-грузов и оптимизировать затраты за счет координации взаимодействия участников единым логистическим оператором, обоснованных управленческих решений на основе предложенных моделей многокритериального выбора и современных информационных технологий, в основу которых может быть положен разработанный в диссертации аналитический аппарат.
Положения диссертации могут использоваться в системе высшей школы Российской Федерации для профессиональной подготовки по специальности «Логистика и управление цепями поставок» и направлению «Менеджмент» в рамках магистерских программ, а также в системе переподготовки и повышения квалификации кадров в области логистики.
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности 08.00.05
Диссертация соответствует п. 4.4 «Методология межфункциональной и межорганизационной логистической координации»; п. 4.21. «Оптимизация и управление операционной логистической деятельностью (складирование, транспортировка, управление заказами, упаковка)»
Апробация результатов. Основные положения и результаты диссертационного исследования были доложены на конференциях: I научный конгресс студентов и аспирантов «ИНЖЭКОН - 2008»; II научный конгресс студентов и аспирантов «ИНЖЭКОН - 2009»; IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Эффективная логистика» 3 декабря 2010; V Международная научно-практическая конференция, посвященная 50-летию Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф. Решетнева, 75-летию образования Красноярского края «Логистика и экономика регионов» 4-5 февраля 2010; IX Международная научно-практическая конференция «Логистика: современные тенденции развития»; 15-16 апреля 2010 г.; VI Международная научно-практическая конференция «Логистика - Евразийский мост» 2-3 марта 2011; XI Международная научно-практическая конференция «Логистика: современные тенденции развития», всероссийская, международная, 19-20 апреля 2012 года.
Ряд положений диссертационной работы нашли практическое применение в деятельности предприятия ЗАО «СТС Логистике», а также в учебном процессе в ФГБОУ «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет» при подготовке дисциплин «Управление транспортными системами» и «Контроллинг логистических систем».
Публикации по теме диссертации. Основные положения и выводы диссертационной работы опубликованы в 11 научных работах общим объемом 1,75 п.л., в том числе 3 статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, приложений.
Эволюция транспортной и складской логистики
Отечественные компании - участники рынка экспресс-доставки сталкиваются с проблемами в оценке объемов российского рынка. Причин этому много, в частности, не существует единой методики оценки объемов рынка, а также компании, соблюдая свои корпоративные правила и стандарты, неохотно делятся абсолютными показателями, приводя только данные о занимаемом положении на рынке. Важно отметить тот факт, что различные аналитические агентства, по-разному определяют доли рынка компаний экспресс - операторов. При этом все едины во мнении, что более половины рынка принадлежит «большой четверке» компаний, а точнее порядка 60%, и лишь 40% занимают отечественные компании, но в последние годы стала заметна тенденция в увеличении долей российских компаний. Абсолютным лидером на российском рынке является - компания DHL, которая занимает 27% рынка по данным «Экспресс-обзора», а по данным «РБК Исследования рынков» - все 40%. Второе и третье места в списке лидеров аналитики отдают компаниям TNT и UPS с результатами примерно в 11-12%. Другие аналитические агентства приводят иные данные: в 2004 году DHL занимала 26%, но к 2007 году их доля на рынке уменьшилась до 17%, хотя сама компания DHL приводит иные данные, по которым занимает от 30% до 35% российского рынка. Аналитики «RBC Research» при анализе российских компаний отмечают огромнейшее влияние компании ООО «EMS Гарантпост», созданной решением Минсвязи в СССР и являющейся российско-французским совместным предприятием. В 2004 году эта компания занимала 50% рынка почтовых отправлений и экспресс-доставки. С 1 марта 2004 года в компании произошли структурные изменения, фактически «Гарантпост» стал отдельной компанией, а на рынке экспресс-доставки появился новый участник «EMS Почта России». Благодаря развитой и разветвленной внутренней сети и, как следствие, возможности устанавливать невысокие тарифы на отправку корреспонденции, а также быстрого оформления на таможне грузов «EMS Почта России», позволило компании занять существенную долю на рынке: в июле 2005 года ее оборот был около 14,5 млн. рублей, а уже к концу того года оборот составлял около 30 млн. рублей, при этом своей целью компания ставила завоевание 30-40% рынка экспресс - доставок. Компания «Гарантпост» продолжила оставаться на рынке, в 2004 году она1 стала частью холдинга «GeoPost», в который также вошла компания «Armadillo».
Если говорить об объемах рынка в денежном измерителе, то здесь также не существует единого мнения. Представители западных компаний оценивают российский рынок экспресс-доставки в 150-450 млн. долл., в то время как большинство отечественных компаний оценивают российский рынок в 250-600 млн. долл. Отечественные аналитики отмечают, что сложность в оценке объемов рынка заключается в том, что на российском рынке существует три типа доставки: импорт, экспорт и доставки внутри страны, которая вынесена отдельно из-за огромной площади страны. Импорт в Россию значительно превышает экспорт и внутренние перевозки, которые примерно равны в своей величине и оцениваются около в 200-450 млн. долл. В одном эксперты приходят к единому мнения, российский рынок экспресс - доставки еще молодой, темпы роста составляют порядка 30-40%, по итогам 2008 года объем рынка превысил 1 млрд. долл., в 2009 году - составил примерно 1,3 млрд. долл.
Большая часть российского рынка экспресс-доставки сосредоточена в Москве и Санкт-Петербурге. Но ситуация постепенно меняется, так как востребованность таких услуг в регионах увеличивается более быстрыми темпами. По оценкам экспертов, в 2009 году рыночные доли между городами России распределены следующим образом: доля столицы около 48%, Санкт-Петербурга -10%, остальные регионы 42% [130].
Для Санкт-Петербурга основными направлениями экспресс - доставки является Москва, а также перевозки внутри города. Кроме компаний «большой четверки» на рынке Санкт Петербурга присутствуют еще 17 компаний, осуществляющих курьерскую доставку в пределах города. В сегменте международного экспресса нет явных лидеров, все компании успешно конкурируют друг с другом. По данным исследований рынка логистики, проведенным МИК «Гор-тис», услугами экспресс - операторов пользуются примерно 12-15 % фирм города, 45% фирм пользуются услугами обычной почты, остальные 40% предпочитают производить доставку корреспонденции и товаров своими силами.
Одной из причин слабого развития международных экспресс - доставок в Санкт-Петербурге является чрезвычайная загруженность грузового терминала аэропорта Пулково - свыше 90% и при этом темпы роста грузооборотов составляют 8-10%о в год. Строительство второй и третьей очередей грузового терминала позволит аэропорту обрабатывать сначала 70, а потом 90 тысяч тонн грузов. Специалисты предполагают, что развитие инфраструктуры позволит аэропорту Пулково приобрести статус крупного международного хаба с возможностью стыковки автомобильных, морских и железнодорожных перевозок.
Кроме того, при создании авиаперевозчика на базе объединения компаний «Россия» и «Пулково», компания авиаперевозчик приобретет новое название, и может стать второй после Аэрофлота компанией, обогнав компанию «Сибирь». На данный момент, подавляющая часть экспресс-грузов доставляется не грузовыми, а пассажирскими воздушными судами всех крупных российских авиакомпаний, таких как: "Аэрофлот", "Сибирь", "КрасЭйр", "ЮТэйр", "Домодедовские авиалинии", "Дальавиа", "Владивосток Авиа", "Уральские авиалинии". Лишь иногда при отправках тяжёлых или крупногабаритных грузов используются чартерные грузовые рейсы [130]. Рост объемов груза, осуществляемых авиаперевозками, сдерживается, прежде всего, отсутствием необходимой летной базы: существующее количество рейсов не способно удовлетворить растущие потребности экспедиторов и операторов. Как следствие нехватки рейсов - процветание коррумпированности ЗАО «Пулково Карго Терминал», являющегося монополистом рынка грузовой авиационной обработки. Во многие города отправки осуществляются через трансфертные аэропорты, такие как Домодедово и Шереметьево.
Одним из ограничений развития рынка грузовых авиаперевозок в городе является узость клиентской базы, так как 95% экспортных отправок осуществляется городскими промышленными предприятиями, импортные поставки в город на 87% идут в адрес тех же предприятий.
Так же следует отметить, что в сфере международных авиаперевозок у России есть очень сильный конкурент - Финляндия, в аэропортах которой обрабатывается большое количество экспресс-грузов для России. Таким образом, в обход Санкт-Петербурга ежегодно проходит более 5 тысяч тонн грузов, доставляемых автотранспортом из аэропортов Финляндии.
Однако, по нашему мнению Санкт-Петербург имеет значительный потенциал и не полностью использует свои возможности по обработке экспортно -импортных грузопотоков в целом и экспресс - грузов, в частности.
Структуризация методов и моделей транспортной и складской логистики в цепях поставок экспресс-грузов
Логистика является молодой наукой, получившей бурное развитие в России лишь в последнее десятилетие. При этом, понятийный аппарат постоянно совершенствуется и дополняется. В начале 1980-х годов американскими специалистами вводятся в обращение термины цепь поставок и управление цепями поставок. «Цепь поставок - три или более экономических единиц (юридические или физические лица), напрямую участвующих во внешних и внутренних потоках продукции, услуг, финансов и/или информации от источника до потребителя» [46,91].
Появление концепции управления цепями поставок относят к 1982 году и статье К. Оливера и М. Вебера [35,50, 91,], согласно которой, управление цепями поставок — это координация материального потока от поставщика, по каналам распределения, к конечному получателю. Кроме того, в данной статье фигурируют важнейшие понятия и принципы цепей поставок: координация потоков, и комплексная оптимизация всей цепи поставок. Также можно привести определение признанных специалистов1 и ученых в области логистики Д.Ламберта и Дж. Стока: «управление цепями поставок - интегрирование ключевых бизнес - процессов, начинающихся от конечного пользователя и охватывающих всех поставщиков товаров, услуг и информации, добавляющих ценность для потребителей и других заинтересованных лиц» [91, 97]. В этом определении внедрены другие важные принципы: интеграция в цепях поставок и как следствие, появляется идея, связанная с тем, что элементами цепи поставок могут быть не только предприятия или отделы, но и операции или бизнес -процессы. В работе [62] указывается, что управление цепями поставок представляет собой интеграцию восьми основных бизнес - процессов: 1. взаимоотношения с клиентами; 2. обслуживание клиентов; 3. управление спросом; 4. управление процессом выполнения заказа; 5. поддержка производственных процессов и операций; 6. управление снабжением; 7. управление процессом полностью от разработки до использования; 8. управление возвратными материальными и сопутствующими потоками. Благодаря успешной реализации концепции управления цепями поставок можно получить значительные практические результаты. В работе [97] приведены следующие данные: - снижение общих логистических издержек на 40%; - снижение уровня запасов на 40%; - улучшение использования мощностей на 20%; - снижение транзакционных издержек в закупках и распределении до 30%; - увеличение оборотов и доли рынка до 55%. Также отмечается, что стоимость конечного продукта примерно на 80% зависит от эффективности решений при построении цепей поставок. Приведенная информация говорит о значимости данной концепции, и призывает к дальнейшему всестороннему изучению данной области.
Существует общепринятая классификация цепей поставок, которая содержит 3 уровня, различающихся по степени детализации и уровню сложности.
Первый уровень - прямая цепь поставок, которая представляет собой логистический канал из трех звеньев или участников. На практике данная цепь поставок выглядит как: грузоотправитель - логистический оператор - грузополучатель.
Второй- уровень цепей поставок носит название - расширенные цепи поставок, который отличается появлением поставщиков и потребителей второго уровня. На основе расширенных цепей поставок работает большинство транспортно - экспедиторских компаний в России и в мире. Третий и самый сложный уровень цепей поставок - максимальная цепь поставок, которая включает в себя фокусную компанию и всех ее подрядчиков и контрагентов, которых может быть очень большое количество. Специалисты в качестве иллюстрации цепей этого уровня приводят технологический процесс любой продукции, начиная от поставщиков сырья, до конечных потребителей готовой продукции (рис. 2.1).
Максимальная цепь поставки [88] Таким образом, цепь поставок третьего уровня состоит из большого количества логистических узлов, имеющих собственные производственные мощности и потребности в ресурсах. Для успешного функционирования подобных сетей необходима интеграция логистических функций на разных уровнях между звеньями, а также координация и кооперация между участниками цепи поставок. При этом необходимо отметить, что кооперация между звеньями цепи не всегда будет иметь положительный эффект, а если уточнить, то на ряду с положительными эффектами могут выявляться и отрицательные, даже если они и не очевидны при общем рассмотрении. Подобные преимущества и недостатки рассмотрены в работе Иванова Д.А. [43] и приведены в Табл.2.1 в приложении 2.
Цепи поставок экспресс - грузов, пожалуй, одни из самых сложных с точки зрения управления, так как могут содержать большое количество звеньев и участников. Несмотря на то, что выполнять доставку груза будет один логистический оператор, под его руководством может быть задействовано большое количество подрядчиков и субподрядчиков. Также в качестве особенности можно выделить большую протяженность таких цепей, так как грузоотправитель и грузополучатель могут быть на разных континентах, при этом обязательно должно соблюдаться требование в малых сроках доставки грузов. Для выполнения подобных заказов необходимо использование нескольких видов транспорта, а также оптимизация транспортных и складских операций во всей цепи поставок.
Выполненные исследования показали, что цепи поставок экспресс-грузов относятся к цепям 3-го уровня и характеризуются большим количеством звеньев. Если проанализировать официальные электронные источники крупнейших компаний - участников рынка UPS [141] и FedEx [135], то можно сделать выводы о масштабах цепей поставок этих компаний. Ведущие компании, занимающиеся экспресс - доставкой грузов имеют представительства более чем в 200 странах мира, при этом в большинстве стран располагаются несколько распределительных центров, а также большое количество представительств. Компании используют десятки тысяч единиц подвижного состава, сотни грузовых самолетов. Следует отметить, что содержание настолько большого подвижного состава могло бы быть слишком обременительным, так как некоторые виды экспресс - грузов имеют выраженную сезонность и при неточном прогнозе спроса на услуги компании могли бы нести убытки. Для таких ситуаций экспресс - операторы используют широкую сеть подрядчиков, на транспортные средства которых наносится фирменная символика экспресс-оператора. Таюке региональные склады и распределительные центры могут находиться в аренде, особенно это актуально при выходе компании на новые рынки, при невозможности точного прогноза спроса и предложения.Приведенный на рис.2.2 пример укрупненно иллюстрирующий множество участников и связи между ними.
Референтные модели информационных систем
«Роль транспорта в микро и макроэкономике очень велика. Большая часть логистических операций на пути продвижения материальных потоков от первичного источника генерации до конечного потребления осуществляется с применением различных транспортных средств» [97]. Важность транспортной логистики подтверждается информацией из разных источников, из которых следует что транспортные затраты составляют 58% от общих логистических затрат, а также транспортные затраты составляют до 50% конечной цены товара [103].
В цепях поставок экспресс - грузов существенные логистические затраты приходятся на транспортную сферу, так как сроки хранения минимизируются для соблюдений основного параметра выполнения заказа - времени доставки. Таким образом, задача по повышению эффективности доставки груза и оптими зации транспортных издержек в цепях поставок экспресс - грузов является од ной из самых важных. і В последние годы, в условиях бурного развития компьютерных технологий и различных информационных систем, появилось большое количество программных продуктов ГИС-класса, для формирования и редактирования маршрутов движения транспортных средств (ТС), позволяющих оптимизировать транспортные расходы. Американский и европейский рынки специализированных программных продуктов значительно опережают российский в своем развитии по качеству и по количеству предложений. В настоящее время на российском рынке представлено достаточное количество компаний, предлагающих свои программные продукты для решения задач транспортной логистики. Наибольшей популярностью пользуются такие программные продукты как: Деловая карта (разработчик ООО «Фирма «ИНГИТ», Санкт-Петербург, Россия) и Top Logistic (разработчик «Компания «TopPlan», Санкт-Петербург, Россия).
Цена за приобретение одной лицензии для установки программы на компьютер колеблется от 500 до 2000 долларов США. Сроки окупаемости этих программных продуктов, по мнению разработчиков, составляют около полугода. Следует отметить, что данные программные продукты имеют ряд ограничений, или недостатков. Основными недостатками является невозможность формирования маршрутов в автоматическом режиме, а также составления маршрутов в системе «многие ко многим», когда не используется складской терминал. Также не могут работать с большими системами, с большим количеством маршрутов. Например, для Top Logistic свыше 100. Ограничение количества маршрутов на наш взгляд является наиболее серьезным недостатком, так как крупные дистрибьюторы, или самые крупные логистические операторы, как правило, решают задачи именно такого масштаба и сложности. Эти ограничения обходятся с помощью декомпозиции общей задачи на несколько задач более мелкого уровня. Также следует отметить, что рынок программных продуктов динамично развивается и уже появляются продукты без таких проблем, но и цена таких программных продуктов значительно выше.
«В управлении цепями поставок крупных компаний, включающих десятки поставщиков, несколько распределительных центров и тысячи потребителей, важное место занимает проблема оптимизации доставки мелкопартионных грузов в условиях крупного города. Решение данной1 проблемы подразумевает поиск решения двух взаимосвязанных задач: во-первых, задачи оптимального закрепления потребителей за поставщиками, во-вторых, задачи разбиения потребителей на группы, или всей обслуживаемой территории на зоны обслуживания и сектора развозки. Оптимизация в обоих случаях должна приводить к минимуму транспортных расходов в распределительной сети» [11, 13]. Кроме того следует отметить, что большинство транспортных компаний сталкивается с проблемой соблюдения ограничений большого города. Это могут быть как крупные логистические операторы, с.десятками клиентов и подрядчиков, так и компании, которые работают под одного крупного клиента или производственные предприятия с собственным автопарком.
Задача по закреплению потребителей и поставщиков известна как классическая транспортная задача, подробно рассматривается в специальной литературе по исследованию операций, например в работах [25, 27, 31, 53, 84 и др.]. Задача разбиения потребителей на группы, или всей обслуживаемой территории на зоны, может быть представлена в виде задачи линейного программирования, но, следует отметить, на практике подобное разбиение или группирование производится по географическому принципу, таким образом, что в одной зоне обслуживания оказываются клиенты, близко расположенные друг к другу территориально. Сети обслуживания больших размеров, включающие сотни или тысячи клиентов, могут содержать эшелонированную группировку по зонам обслуживания (по разным уровням). «На первом уровне делят всю сеть обслуживания на регионы, границы которых, как правило, совпадают с административными границами городских или сельских районов. На втором уровне регионы разбивают на сектора развозки таким образом, чтобы в каждом секторе было возможно сформировать один маршрут доставки груза, с учетом всех ограничений» [11, 13].
Содержательную постановку задачи планирования доставки мелкопартионных грузов в условиях крупного города можно сформулировать, как организация отправок мелких партий грузов большому количеству клиентов, при помощи формирования и использования оптимальны і маршрутов следования транспортных средств, при оптимальных транспортных затратах.
В качестве основных условий задачи можно выделить:
1. Логистический оператор имеет в своем распоряжении один, или несколько складских терминалов, с которых осуществляется доставка товаров грузополучателям.
2. Складские терминалы являются многономенклатурными по ассортименту продукции.
3. Складские и транспортные мощности достаточны для выполнения всех заказов клиентов.
4. Рассматривается «заказная» систему поставок, то есть логистический оператор должен выполнить заказы клиентов в определенном объеме, и он располагает ресурсами для этого.
5. Количество клиентов, а также грузополучателей может достигать нескольких сотен или тысяч, которые расположены в разных районах города, а также области.
6. Погрузка и доставка грузов осуществляется клиентам со складов автомобилями различной грузоподъемности. «При этом используется схема маршрутизации, где каждый автомобиль выполняет только один рейс от одного склада по принципу «один ко многим», то есть за один рейс автомобиль может обеспечить доставку нескольким клиентам, но клиент должен быть обслужен одним автомобилем» [11]. Суммарные заказы клиентов по маршруту автомобиля не должны превосходить его грузоподъемность.
7. Формируются строгие требования по времени доставки груза, которые, как правило, зависят от режима работы клиентов и грузополучателей, а также от выбранных тарифов на услугу и особенностей поставляемых товаров. Кроме того, ограничения по времени могут возникать из условий труда и отдыха водителей автомобилей (продолжительность рабочего дня, перерывы на обед и т.д.).
8. Под .транспортными затратами, в данной задаче, понимают сумму арендной платы за автомобили, которая зависит от пробега автомобиля за определенный период времени. Многие логистические операторы используют наемный парк автомобилей и водителей, но используют под своей символикой. При условии, что машины в собственности компании, под транспортными затратами могут быть представлены займы, кредиты, лизинг, а также стоимость расходных материалов.
Модели учета затрат на транспортировку, хранение и сопутствующие операции в цепях поставок экспресс-грузов
Деловая карта обеспечивает выбор одного из четырех способов предварительного расчета маршрутов. Это алгоритмы, которым в соответствии с их свойствами присвоены следующие названия — «Начинать с отдаленных точек», «Выбирать попутные заказы», «Определять дальние направления» и «Искать самые выгодные совмещения». Каждый из предложенных типов алгоритмов может быть выполнен по одному из четырех критериев: «Время», «Дли-на Вес», «Расход топлива», «Длина». Благодаря использованию нескольких видов алгоритмизации и нескольких критериев, мы можем получить шестнадцать вариантов различных маршрутов доставки от грузоотправителей до терминала. После предварительной раскладки заказов по машинам и оптимизации порядка их следования, осуществляется дополнительная оптимизация путем попыток переноса заказов с одной машины на другую. Установим в качестве параметра оптимизации — минимизировать критерий «Время» и воспользуемся возможностями всех четырех алгоритмов оптимизации для формирования набора допустимых маршрутов.
Цель расчета доставки грузов - формирование маршрутов, т.е. распределение заказов по машинам и составление для каждой машины задания - очередность объезда точек маршрута с указанием, в каких точках, какой заказ загружать или разгружать. При этом соблюдаются все требования по времени доставки, максимальной вместимости каждой машины, а выбранные суммарные характеристики всех маршрутов минимизируются. Кроме того, для каждой машины на карте отображается путь, который она должна пройти.
Результаты маршрутизации по критерию «Длина» и алгоритму «Начинать с отдаленных точек» представлены на Рис.3.4.
Результаты маршрутизации по алгоритму с параметром «Начинать с отдаленных точек» В результате маршрутизации грузы от всех грузоотправителей были доставлены на терминал логистического оператора. Были задействованы 31 единица транспортных средств с общим временем работы 179,29 часа и общим пробегом 783,6 км. Программный продукт «Деловая Карта» позволяет детально просматривать каждый из сформированных маршрутов, указывая время в пути на каждом из участков, а также время ожидания погрузки или разгрузки, показывает последовательность выполнения заказов, а также показывает каждый из маршрутов на карте (Рис.3.5).
Таким образом, необходимо выполнить маршрутизацию каждым из четырех способов для каждого из четырех критериев. Полученные результаты мы группируем в виде единой таблицы, в которой наглядно будут отображены интересующие нас параметры (Табл.3.1). Таблица сформирована из шестнадцати вариантов созданных маршрутов различной эффективности, выделить эталонный из них сложно, а точнее - эталонный маршрут будет различен для разных компаний. Некоторые компании в качестве целевого параметра будут выбирать «Время», некоторые «Пробег». Данный выбор зависит от того, как компании учитывают свои затраты. Для большей наглядности построим диаграммы по данным критерия «Время» (Рис.3.6) и по данным критерия «Пробег» (Рис.3.7).
Построение диаграммы позволит лучше ориентироваться в полученных данных при маршрутизации. Кроме того, при возникновении обстоятельств, когда эталонный вариант не может быть выбран, то благодаря диаграммам и сводной таблице можно выбрать наиболее близкий к эталонному варианту маршрут.
Таким образом, мы выполнили первую половину алгоритма, в которой происходит создание маршрутов от грузополучателей до терминала логистического оператора ЗАО «СТС Логистике». Вторая часть алгоритма выполняется аналогичным образом, если рассматривать работу в программном продукте. Для этого нам необходимо сформировать базу данных по грузополучателям, согласно датам доставки. Для апробации сформирована база из трех сот грузополучателей, которым необходимо доставить груз в течение 1 дня. Таблица данных представлена в приложении 3, рис.3.7. Данные в столбцах «Вес», «Объем», как правило, будут совпадать с данными из таблицы по грузоотправителям. Так как заказы не разделяются на несколько грузополучателей, следовательно, в базе данных новой информацией будет наименование компании и физический адрес.
Далее происходят операции, описанные выше, по формированию шестнадцати вариантов маршрутов и группировка полученной информации в сводную таблицу (Табл 3.2). По данным таблицы 3.2 строятся диаграммы: рис.3.8, 3.9 в приложении 3.
Следует отметить эффективность работы предложенного алгоритма. Благодаря тому, что маршрутизация проводится дважды, менеджер получает большую вариативность выбора подходящего маршрута.
После небольшой обработки полученных данных на основе таблицы 3.1 и таблицы 3.2 мы получаем 256 различных вариантов маршрутов. Полученные варианты отличаются по времени выполнения, а также по величине суммарного пробега. Также они будут отличаться очередностью погрузки у грузоотправи-телей и очередностью выгрузки у грузополучателей.
Необходимо отметить эффективность выполнения процедуры маршрутизации доставки экспресс - грузов. Для этого нам необходимо выделить эталонный вариант и сравнивать его с другим вариантом маршрутизации, при этом подобные сравнения нужно сделать для эталонных вариантов по обоим критерием (Время, пробег).
