Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние организации оперативного управления работой флота заграничного плавания 14
1.1. Структура заграничных перевозок и эксплуатационно-экономические показатели работы флота заграничного плавания .14
1.2. Экономико-организационные основы процесса принятия решений в оперативном управлении флотом заграничного плавания 35
1.3. Классификация задач оперативного управления флотом заграничного плавания 41
2. Совершенствование методов контроля дислокации флота заграничного плавания 56
2.1. Совершенствование технологии сбора и обработки оперативной информации о дислокации флота заграничного плавания .56
2.2. Автоматизация контроля дислокации флота заграничного плавания 62
2.3. Методология построения информационной модели дислокации флота заграничного плавания 80
3. Автоматизация процесса принятия решений в оперативном управлении работой флота заграничного плавания 98
3.1. Использование экономико-математических методов и моделей принятия решений в оперативном управлении работой флота заграничного плавания 98
3.2. Экономико-математическая модель информационно-советующей системы оперативного управления работой флота заграничного плавания 121
3,3, Результаты внедрения методики принятия решений в оперативном управлении работой флота заграничного плавания 133
Заключение 155
Литература 163
Приложения . 173
- Структура заграничных перевозок и эксплуатационно-экономические показатели работы флота заграничного плавания
- Совершенствование технологии сбора и обработки оперативной информации о дислокации флота заграничного плавания
- Использование экономико-математических методов и моделей принятия решений в оперативном управлении работой флота заграничного плавания
Введение к работе
В основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года указано, что главной задачей транспорта в одиннадцатой пятилетке является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы /3/ . Конкретные меры по реализации, поставленных перед речным транспортом задач, изложены в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по развитию речного транспорта в I98I-I985 годах".
В десятой пятилетке речной транспорт получил транспортные грузовые суда общей грузоподъемностью 3,3 млн. тонн и буксиры-толкачи общей мощностью около 370 тыс.квт. В составе нового пополнения флота - крупнотоннажные сухогрузные теплоходы и танкеры, мощные буксиры-толкачи, баржи для большегрузных составов, суда смешанного "река-море" плавания и современные пассажирские теплоходы.
Работа современного речного транспорта характеризуется динамичностью технологии перевозок, перегрузочных работ, быстротой протекания транспортного процесса и разветвлениями связей со смежными видами транспорта.
За последние годы бесперевалочныв перевозки в судах смешанного плавания (ССП) получили значительное развитие, а их народно-хозяйственное значение и высокая экономическая эффективность являются общепризнанными.
Широкое развитие перевозок в судах смешанного плавания стало возможным благодаря проведению целого комплекса технических и организационных мероприятий. В результате комплексного гидротехнического строительства был создан глубоководный речной путь между всеми морскими бассейнами Европейской части СССР. В ходе реконструкции и технического перевооружения речного транспорта созданы современные речные порты, обеспечивающие интенсивную грузовую обработку большегрузных судов. Расширились возможности судоремонтной базы МРФ, существенно улучшилось обеспечение речного транспорта средствами связи и судовождения. Повысился уровень технической подготовки личного состава судов.
Речной транспорт вносит свой вклад в развитие социалистической интеграции, в укрепление взаимовыгодных контактов с развивающимися и капиталистическими странами. Роль речного транспорта во внешнеэкономических связях еще более возрастает в результате создания единой транспортной сети социалистических стран.
В одиннадцатой пятилетке, в соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС, речной флот продолжает пополняться судаш смешанного "река-море" плавания.
Народно-хозяйственная эффективность судов смешанного плавания определяется следующими основными факторами: обеспечивается возможность прямой перевозки грузов от пунктов зарождения грузопотоков до портов назначения и экономии от устранения перевалки в устьевых морских портах из речных судов в морские или обратно, либо с железнодорожного транспорта на морской. Наибольший эффект обеспечивается при перевозке трудоемких в перевалке грузов - генеральных, лесных, химических, металла, а также грузов с высокими нормами естественной убыли; осуществляется разгрузка загруженных устьевых морских портов и использование для грузовой обработки ССП речных портов с относительно низким, по сравнению с морскими портами, эксплуатационными и единовременными затратами; сокращаются народно-хозяйственные издержки за счет передачи части грузоЕ с железнодорожного на речной транспорт и высвобождения более дорогостоящих морских судов неограниченного плавания от мелкопартионных каботажных перевозок и более рационального использования морского тоннажа; появляются дополнительные источники получения валютных доходов за счет большего учаотия советского тоннажа в экспортно-импортных перевозках. В связи с вышеуказанным, недостаточно экстенсивного развития материально-технической базы речного транспорта.
К.Маркс отмечал: "Всякий непосредственно общественный или совместный труд, осуществляемый в сравнительно крупном масштабе, нуждается в большей или меньшей степени в управлении, которое устанавливает согласованность между индивидуальными работами и выполняет общие функции возникающие из движения всего производственного организма в отличие от движения его самостоятельных органов" Д, с.342/.
В силу большой зависимости функционирования транспортного процесса от внешних условий, реальные условия работы судов смешанного плавания значительно отличаются от планируемых даже на таком относительно коротком временном интервале, как месяц. Для выполнения заданий по перевозкам ряд судов получает назначения не в соответствии с графиком, а по конкретно складывающейся на данный интервал времени обстановке. В связи с этим возникает необходимость в оперативном регулировании движения флота и загрузки портов. В практике эксплуатации флота и портов наблюдаются большие экономические потери из-за простоев судов, неполной их загрузки и балластных пробегов, а также неполного использова- ния пропускной способности портов. Это происходит в значительной мере из-за несовершенства выполнения функций оперативного регулирования.
Необходимость в оперативном регулировании движения флота является не только внутренней потребностью данного производственного процесса, но и обуславливается спецификой речного транспорта как отрасли народного хозяйства. Сущность этой специфики заключается в том, что продукция речного транспорта - перемещение грузов - неотделима от процесса производства, чем исключается возможность ее накопления.
Потребность в принятии оперативных решений по конкретно складывающейся обстановке достаточно часто возникает в случаях нарушения по тем или иным причинам графика движения судов.
В практике эксплуатации флота заграничного плавания постоянно возникают задачи по использованию лучшим образом наличных ресурсов. В связи с этим становится очевидным фактом важность совершенствования организации оперативного управления движением транспортного флота на базе информационных систем, работающих в реальном масштабе времени.
Диспетчерская система на речном транспорте СССР пришла на смену линейной децентрализованной системе руководства, применявшейся свыше десятилетия после национализации флота. Впервые диспетчерская система руководства на речном транспорте была применена в 1930 году на участке Ленинград-Пет-рокрепость Северо-Западного пароходства. За основу был принят опыт железнодорожного транспорта СССР, на котором эта система была введена в 1918 году.
Широкое применение диспетчерская система руководства движением речного флота получила начиная с 1932 года.
Большая роль во внедрении диспетчерской системы на речном транспорте принадлежит члену-корреспонденту АН СССР проф. В.В.Звонкову, которым написаны первые работы об организации диспетчерской системы на речном транспорте.
Различным аспектам теории и методологии организации оперативного управления производственно-хозяйственной деятельностью промышленности и других отраслей посвящено значительное число фундаментальных исследований советских ученых: Н.П.Бус-ленко, В.Н.Глушкова, Л.В.Конторовича, Ю.А.Львова, Ф.М.Русинова, С.А.Саркисяна, В.Е.Сизова, Р.В.Соколова, В.Н.Федотова, Н.П.Федоренко и других ученых.
На водном транспорте большой вклад в развитие отраслевых аспектов методологии и методов совершенствования оперативного управления внесли работы: Б.А.Атласа, А.А.Булова, А.С.Бутова, В.Н.Захарова, А.П.Ирхина, А.М.Казанцева, Н.Г.Коки, В.А.Лего-стаева, А.Н.Мацвейко, А.И.Муравьева, В.И.Немчикова, В.Г.Никифорова, О.А.Новикова, СМ.Пьяных, В.И.Савина, И.В.Сиповской, а также ряда'других ученых отрасли.
Однако многие вопросы, связанные с совершенствованием методов организации оперативного управления судами заграничного плавания остались еще до конца не разработанными.
К настоящему времени не изучены в полной мере возможности разделения функций в эрготехнических комплексах между лицами, принимающими решения (ЛПР) по различным ситуациям работы флота заграничного плавания и алгоритмами осуществляющими выдачу этого решения. Недостаточно внимания уделялось методам организации принятия оперативных решений в реальном масштабе времени с использованием средств активного диалога между ЭШ и ЛПР. — С позиций современного представления об управлении, one- ративное управление движением флота и работой портов может быть представлено в виде выработки и принятии предварительно согласованных решений о предстоящей перевозке определенных партий груза конкретными судами между заданными портами,
В обеспечении принятия эффективных решений при оперативном управлении, важное место отводится оперативному контролю, учету и анализу объекта транспортного процесса.
Оперативный контроль заключается в наблюдении за такими важными параметрами состояния рассматриваемого процесса, как время начала, протекания, окончание элементов технологического цикла работы судов, характера и количества грузоЕ, перевозимых судами, наличия свободных причалов, складов, грузов, вагонов в портах, расходов и доходов от работы флота и портов.
Оперативный учет заключается в сборе, накоплении и обработке информации, характеризующий итоги работы флота и портов за определенные интервалы времени: сутки, декаду, месяц, квартал.
В настоящее время существующая система учета работы флота заграничного плавания больше отвечает требованиям отчетности, а не оперативным запросам.
Анализ направлен на выявление и обеспечение причин и количественной оценки как в целом, так и по отдельным факторам возникающих отклонений в плановом течение транспортного процесса, на выявление и количественную оценку скрытых резервов в рассматриваемом процессе; он служит основой для нормирования и прогнозирования.
Научно-исследовательскими и проектными организациями МРФ РСФСР и в первую очередь Ленинградским ордена Трудового Красного знамени институтом водного транспорта за последние годы по тематике, связанной с эксплуатацией судоЕ сметанного плавания, выполнен целый ряд работ, посвященных преимущественно технико-экономическому обоснованию типов флота и сферы их рационального использования.
На Ш Всероссийском съезде рабочих водников В.И.Ленин указывал: "... чтобы управлять, нужно быть компетентным, нужно полностью и до точности знать все условия производства на ее современной высоте, нужно иметь известное научное образование" /2, с.215/.
Проблема принятия решений имеет универсальный всеобъемлющий характер. Она возникает практически в любой сфере целенаправленной человеческой деятельности и составляет ее принципиальную сущнооть. Особенно актуальна проблема принятия решений применительно к сложным системам. Процесс управления сложной системой связан с необходимостью принятия большого количества решений, касающихся как системы в целом, так и отдельных ее подсистем и элементов. При этом частные решения, касающиеся подсистем и элементов системы, должны приниматься с позиций системного подхода, т.е. с учетом всех существенных связей и взаимосвязей данной подсистемы или элемента с другими элементами системы. В современных условиях принятие частного решения не вполне соответствующего общим интересам системы или недостаточно обоснованного, ведет как правило, к большим материальным потерям. Проблема принятия решений является центральной проблемой управления объектами любой сложности и, особенно сложными объектами, каковыми являются перевозки в заграничном сообщении.
Ситуацию, в которой происходит принятие решений при оперативном управлении работой флота заграничного плавания, ха- растеризуют следующие основные черты: наличие цели (целей), наличие альтернативных линий поведения, наличие ограничивающих факторов.
Необходимость принятия решения диктуется наличием конкретной цели - полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства в перевозках экспортно-импортных грузов, повышение эффективности и качества работы всей транспортной системы заграничных перевозок.
Решения принимаются в условиях, существования более одного способа достижения цели, или, иначе, несколько альтернатив достижения цели. С различными альтернативами могут быть связаны различные затраты и различные вероятности достижения цели. Эти затраты и вероятности не всегда могут быть точно определены. Поэтому достаточно часто при принятий управленческих решений, связанных с регулированием движения судов,на заграничных линиях их загрузки и т.п. возникают неясности и неопределенности.
Решение таких задач, как выбор судна под перевозку, выбор альтернативы движения судна при перевозках экспортно-импортных грузов и т.д. осуществляется в условиях действия большого числа факторов, ограничивающих возможность выбора способов действий. Ограничивающие факторы, подлежащие рассмотрению при решении конкретных задач оперативного управления ССД, осуществляющих перевозки в заграничном сообщении, можно укрупненно разбить на три основные группы: экономические, технические и социальные.
Таким образом задачи оперативного управления заграничными перевозками возникают только в том случае, когда существует цель, которую необходимо достичь, когда возможны различные способы ее достижения и существуют факторы, огра- ничивающие возможности достижения цели. Выявление всех трех указанных основных элементов при решении задач оперативного управления заграничными перевозками должно обязательно предшествовать их непосредственному решению.
Рассматриваемый в диссертационной работе подход построения методики оперативного управления судами заграничного плавания базируется на положениях теории ситуационного управления, элементах эвристического программирования и математической логики /35/ .
Неотъемлемой частью математического моделирования оперативного управления заграничными перевозками явилось создание информационной базы, характеризующей объект управления, при этом предусматривалось решение грех основных вопросов: разработка системы учета и контроля дислокации флота; разработка алгоритмов и программ моделей диспетчерского управления, создание технологической схемы передачи информации о состоянии транспортного флота.
Необходимость автоматизации контроля дислокации флота обусловлена следующими факторами: совершенствованием системы диспетчерского контроля за состоянием флота, сокращением трудоемкости при формировании дислокации флота и повышением оперативности в обновлении данных, повышением степени доступа к данным по дислокации флота на различных уровнях управления, наличием данных о состоянии флота на машинных носителях. Последнее является наиболее ванным фактором на начальном этапе разработки автоматизированной системы управления заграничными перевозками, в составе которой автоматизированная система контроля дислокации флота заграничного плавания призвана: выступать в качестве информационного ядра обеспечивающего решение последующих задач диспетчерского регулиро- вания и планирования, обеспечивать систему диспетчерского учета использования флота, служить одним из основных источников накопления оперативной информации с целью последующего нормирования операций транспортного процесса.
Объектом исследования, в диссертационной работе, являются заграничные перевозки, осуществляемые судами смешанного плавания Минречфлота РСФСР.
Целью диссертационной работы является совершенствование методов оперативного контроля дислокации флота заграничного плавания, а также разработка методики принятия решений при оперативном управлении работой флота заграничного плавания с использованием режима реального времени и средств диалога в среде информационно-советующей системы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Определить экономико-организационные основы заграничных перевозок.
Выполнить анализ и оценку существующей организации и методов оперативного управления работой флота заграничного плавания.
Сформировать информационное и программное обеспечение поддерживающее ведение контроля дислокации флота заграничного плавания в режиме реального времени с использованием средств теледоступа и ЭЕМ.
Обосновать выбор критерия оптимальности при решении задач оперативного управления работой судов заграничного плавания.
Разработать алгоритм принятия решений по проблемным ситуациям, возникающим при оперативном управлении судами заграничного плавания.
Структура заграничных перевозок и эксплуатационно-экономические показатели работы флота заграничного плавания
В настоящее время наибольший объем смешанных река-море перевозок, в том числе экспортно-импортных, выполняется судами пароходств Северо-Западного бассейна. Это обуславливается как традиционным закреплением наибольшего числа судов смешанного плавания за пароходсгвами Северо-Западного бассейна, так и наличием устойчивых грузопотоков.
В перевозках с использованием судов смешанного плавания в Северо-Западном речном пароходстве большой удельный вес занимают насыпные и навалочные грузы. К ним относятся: зерно, соль, каменный уголь, кокс, химические и минеральные удобрения, минерально-строительные грузы, железные и цветные руды (см. табл. I ). Массовые (насыпные и навалочные) грузы в общем объеме составляющие 57% по объему и 52% по грузообороту (в среднем за X пятилетку)»
Из массовых грузов наибольший вес имеют каменный уголь, зерно, минерально-строительные грузы, руды.
На протяжении десятой и одиннадцатой пятилеток структура массовых грузов претерпела некоторые изменения. Значительно вырос удельный вес хлебных грузов - в 2,5 раза. Значительно снизился удельный вес минерально-строительных грузов - в 2,5 раза. Несколько уменьшилась доля таких навалочных грузов как каменный уголь, химические грузы. Большой удельный вес в общем объеме перевозок занимают высоко тарифицируемые грузы.
Совершенствование технологии сбора и обработки оперативной информации о дислокации флота заграничного плавания
Функционирование АСУ и информационно-справочных систем (ИСС) отрасли тесно связано с необходимостью повышения оперативности передачи и обработки информации. Причем ее источники и потребители - абоненты (пользователи, объекты автоматизации), вычислительные центры - могут находиться на значительных расстояниях друг от друга /21/ . Вышеизложенное обстоятельство требует не столько простого увеличения в автоматизированных системах масштабов использования средств вычислительной техники и связи, которые должны быть отнесены к числу важнейших компонентов технической базы таких систем, сколько создания НОЕЫХ форм и методов совместного использования этих средств, обеспечивающих максимально благоприятные условия взаимодействия перечисленных выше источников и потребителей информации вне зависимости от их удаленности друг от друга. В этих условиях значительным шагом вперед в деле использования вычислительной техники в управлении отраслью является создание методов и средств телеобработки данных, работающих в режиме реального времени.
Реализация системы контроля дислокации флота заграничного плавания в режиме теледоступа включает разработку: унифицированных форм входных сообщений в виде оперативных донесений о дислокации флота; выходных форм документов с учетом их представления на экран абонентского пункта в режиме запроса с использованием диалоговых средств теледоступа; диалоговых средств монитора управления информационной базой системы теледоступа; адаптирующих программных средств.
Выходные формы документов по задаче Контроль дислокации флота заграничного плавания разработаны с учетом форматных требований аппаратуры, входящей в состав Единой Системы телеобработки ЕС ЭМ, кроме того позиционное распределение реквизитов внутри информационной строки документа позволяет использовать при реализации динамического запроса принцип "заполнения форм". В этом случае строка запроса (строка-формат) передается на экран с пропусками, которые абонент (куратор, диспетчер) должен заполнить, начальные позиции реквизитов строки определяются позицией курсора. Сообщение, которое в этом случае передается в ЭВМ не содержит всего, что изображено на экране, а только заполненную абонентом часть. Выходные формы документов _ по задаче приведены в Приложении б»
Разработка диалоговых средств монитора управления информационной базой системы теледоступа проводилась с учетом как отечественного /4,43,44,49,50,83/ » так и зарубежного опыта / 69,70,71/
Совершенствование технологии сбора и обработки информации по управлению работой флота заграничного плавания осуществляется в несколько этапов. Первый этап предполагает использование действующих технических средств: средств связи, ЭШ и системы телеобработки ЕС ТЕЛ, ЕС ЭШ. Следующие этапы предполагают в основном совершенствование системы в направлении автоматизации сбора информации с судов.
Разработанная технологическая схема сбора и обработки информации по дислокации флота с использованием существующих технических средств предполагает централизованную обработку данных на ЭВМ в ГВЦ МРФ РСФСР.
Использование экономико-математических методов и моделей принятия решений в оперативном управлении работой флота заграничного плавания
Развитие методов экономико-математического моделирования в нашей стране в течение последнего десятилетия привело к достаточно четко обрисовавшейся дифференциации соответствующих исследований.
Применение математических методов в экономике прежде всего состоит в математическом моделирований экономических явлений и процессов. Метод математического моделирования позволяет отразить самые существенные стороны эконощчеокой действительности, показать взаимосвязь этих сторон через соотношения характеризующих их величин. Математическое моделирование дает неограниченные возможности для выражения связей и отношений между множеством экономических явлений, относящихся к самым различным сферам общественного производства, оно позволяет вскрывать новые отношения и зависимости в экономике.
Одним из преимуществ математического моделирования является то, что при правильности заложенных предпосылок количественных характеристик полученные на основе модели, выводы также являются объективными.
Экономико-математические модели можно разделить на два Еида: на модели выбора решения и модели оценок. Последние по своей природе являются описательными. Они имеют подчиненное значение в том смысле, что либо оценки, полученные о их помощью либо они сами целиком используются в моделях выбора решения. Потребность в них и возникает лишь постольку, поскольку прогнозирование экономических последствий принимаемых решений необходимо для количественного сравнения стратегий между собой и выбора наилучшей.
При построении и реализации модели, всегда приходится сталкиваться с двумя проблемами, неудовлетворительное решение которых лишает моделирование всякого смысла. Во-первых, построение моделей оценок, адекватных реальным производственным условиям Во-вторых, преодоление неопределенности, так или иначе присутствующей во всех производственных ситуациях.
Общепринято модель выбора решения рассматривать состоящей из пяти следующих основных элементов: стратегий, состояний объективных условий, результатов, прогноза и критерия эффективности.
Под стратегией понимается определенный вариант плана или линия поведения, которая может быть принята для реализации в практической деятельности. Во всех имеющих практическое значение случаях формирование стратегии требует определенной работы, часто длительной и трудоемкой. Поэтому число сравниваемых стратегий не может быть велико. Оно ограничено ресурсами, которыми располагает орган управления для проработки стратегий, и допустимой величиной запаздывания управляющего воздействия относительно момента возникновения ситуаций, требующей принятия решения. Таким образом, в формальном акте выбора решения участвуют не все возможные стратегии, а лишь некоторая незначительная их часть. При этом нет никакой гарантии, что наилучшая стратегия попала в этот набор. Существует мнение, что решение в среднем тем ближе к оптимуму, чем больше стратегий сравнивается при его принятии. Это
100
утверждение по всей видимости справедливо лишь при условии, что вероятность оказаться наилучшей для всех стратегий одинакова. Последнее равносильно признанию случайного характера отбора стратегий, сравнивающихся в модели выбора решений. В процессе формулирования стратегии она не только уточняется, но и значительно улучшается. При этом принимается множество частных решений по отдельным вопросам, отбрасываются заведомо непригодные или худшие стратегии. По сути# стратегии, фигурирующие в модели выбора решения, сами отчасти являются результатом выбора»
