Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Постановка задачи исследования. Методы формализации объекта исследования 8
1.1. Постановка задачи исследования 9
1.2. Методы формализации объекта исследования 10
1.3. Целевые функции объекта исследования 13
1.4. Общий вид математической модели объекта. Постановка задачи оптимизации. Методы условной оптимизации 18
1.5. Постановка задачи верификации и идентификации математических моделей технических систем 35
1.6. Критерии адекватности математических моделей 40
1.7. Выводы к главе 1 44
Глава 2. Математическая формализация перевозочного процесса грузов ПМК 46
2.1. Характеристика состояния железнодорожного транспорта на 2001-2003 годы 46
2.2. Математическая формализация перевозок 51
2.2.1. Алгоритм разбиения поставок на вагоны 61
2.2.2. Преобразование маршрутов в упорядоченные (последовательные) 65
2.2.3. Определение стоимости реализованной продукции за рассматриваемый период 67
2.2.4. Концепция определения тарифной ставки 68
2.2.5. Краткая характеристика тарифообразования 72
2.3. Определение стоимости перевозки своими вагонами 76
2.4. Расчет стоимости перевозок 80
2.5. Расчет затрат на перевозки 82
2.5.1. Амортизационные отчисления 83
2.5.2. Затраты на оплату труда 85
2.5.3. Расходы на материалы 87
2.5.4. Расходы на топливо и электроэнергию 87
2.5.5. Отчисления на непредвиденные расходы, аварии 88
2.5.6. Налоги ПМК 89
2.6. Формирование целевых функций для математической модели процесса перевозки продукции металлургического предприятия. Математическая модель 90
2.7. Выводы к главе 2 95
Глава 3. Методика преобразований модели при различных постановках оптимизационных задач 97
3.1. Используемые методы решения 99
3.2. Примеры постановки и разрешения задач оптимизации 102
3.2.1. Задача нахождения понижающих коэффициентов 102
3.2.2. Задача определения плана перевозок при неизвестных типах поставок 112
3.3. Выводы к главе 3 126
Основные результаты и выводы 128
Список использованной литературы 130
- Методы формализации объекта исследования
- Математическая формализация перевозок
- Определение стоимости перевозки своими вагонами
- Задача нахождения понижающих коэффициентов
Введение к работе
Актуальность проблемы. Металлургия - комплексная отрасль, включающая около 3,4 тысяч предприятий, в том числе около 700 предприятий, непосредственно производящих металлопродукцию. В состав металлургического комплекса входит 9 подотраслей черной металлургии, 15 подотраслей цветной металлургии.
Социальное значение металлургии определяется обеспечением занятости свыше 1,4 млн. человек (9 % всех занятых в промышленности). Кроме того, более 70 % предприятий комплекса являются градообразующими, а результаты их работы определяют экономику и социальную стабильность ряда регионов. От состояния металлургии прямо или косвенно зависит благополучие около трети населения страны.
Металлургическая промышленность, потребляя значительные объемы продукции, ресурсов и услуг, определяет уровень загрузки производственных мощностей многих отраслей экономики России. Одним из важнейших показателей значения металлургического комплекса страны для. российской экономики является то, что доля металлургии в общем объеме грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, достигла почти одной трети.
Финансовое положение многих предприятий в народном хозяйстве России в значительной мере определяется перевозками на железнодорожном транспорте, а в связи с тем, что металлургический комплекс является одним из основных клиентов железных дорог страны, вывод о его интересах в данном секторе экономики напрашивается сам собой.
Особо отметим, что перевозки железнодорожным транспортом существенно сказываются на стоимости продукции. Доля транспортных расходов в себестоимости продукции металлургических предприятий находится на уровне 5-10 %, иногда достигая и 20-25 %. Исходя из этого, одной из главных целей любого металлургического предприятия является минимизация транспортных затрат. Однако это невозможно сделать без учета стратегии государственного аппарата, тарификационной и регулирующей политики ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) (фактического монополиста на рынке железнодорожных перевозок), уровня цен экспедиторских компаний и других внешних факторов.
Железнодорожный транспорт, как и металлургический комплекс, стремится к самоокупаемости и повышению рентабельности. Однако, в связи с вялотекущим распределением функций внутри недавно образованного ОАО РЖД и связанной с этим неясностью в деятельности ведомства, на данный момент железнодорожный транспорт
находится на перепутье. Неоднозначное положение железнодорожного транспорта неизбежно негативно отражается на функционировании всего народного хозяйства и, в первую очередь, металлургического комплекса.
Еще в девяностых годах прошлого века были обозначены аспекты противоречий во взаимоотношениях предприятий металлургического и железнодорожного комплексов Российской Федерации. Своеобразным судьей здесь должен был стать государственный аппарат (далее государство), но вместо разрешения проблемы ситуация усугубилась, так как в лице государства появилось еще одно «заинтересованное лицо».
Проблема в том, что все три стороны недовольны существующей тарифной политикой на железнодорожном транспорте.
Государство небезосновательно считает, что недополучает с железных дорог и металлургов значительную часть налоговых и других отчислений. Одновременно с этим в бюджете ежегодно предусматривается чрезмерно большое выделение средств на поддержку металлургического и железнодорожного комплексов.
В РЖД полагают; что ныне существующие тарифы на. перевозку продукции, металлургического комплекса (да и других видов продукции) малы (не покрывают их текущие расходы) и что государственный аппарат не даёт их существенно повысить, несмотря на то, что только это, в свою очередь, может повысить отчисления отрасли государству.
Представители металлургического комплекса, наоборот, имеют суждение, что на железнодорожном транспорте тарифы непомерно высоки, что государство этому не только не мешает, а еще и само устанавливает нереальные для расширения производства и прибыльности налоги.
Налицо конфликт интересов. Правда, МПС (РЖД) совместно с металлургами два года назад создал на базе экспедиторско-операторских компаний металлургических предприятий координирующий орган. Он должен взять на себя выработку взаимоприемлемых условий для перевозок металлопродукции (тарифы, график, периодичность и т.д.). Но в связи с тем, что за последние годы взаимные претензии сторон лишь множатся, нахождение компромиссов между ними на рынке перевозок является важным и нужным именно сейчас.
Выше отмечено, что минимизация расходов и рационализация транспортных перевозок предприятий металлургического комплекса невозможна без учета политики перевозящих, регулирующих и государственных органов. Описанные аспекты меняются в зависимости от складывающихся на рынках перевозок и производства и сбыта
металлургической продукции ситуаций, поэтому чтобы найти компромиссы в деятельности описанных сторон важно математически формализовать их взаимоотношения, несмотря на их многофакторность и сложность.
Отсутствие значимых научных разработок, позволяющих обосновывать и принимать управленческие решения в описанной области, определяет актуальность создания
следующей математической модели и основанного на ней информационного обеспечения. Целью диссертационной работы является:
Математическое описание процесса перевозки железнодорожным транспортом продукции предприятия металлургического комплекса (ПМК).
Выбор рационального плана перевозок продукции ПМК в заданных периодах.
Разработка математической модели, описывающей взаимоотношения государства,
*
железнодорожного и металлургического комплексов.
Выбор критериев оптимальности и методов решения поставленных оптимизационных
задач.
Методика исследований.
Проведенные теоретические и практические исследования базируются на применении системного подхода, использовании методов математического моделирования, оптимизации, теории множеств и т.д.
Научная новизна заключается в следующих положениях:
* Предложена концепция определения тарифной ставки на перевозку грузов ПМК,
призванная существенно снизить транспортные издержки предприятия и уменьшить противоречия на рынке перевозок железнодорожным транспортом.
Разработано математическое описание процессов формирования состава и выбора рационального маршрута для перевозки грузов ПМК собственными силами.
Разработана нелинейная математическая модель, описывающая процесс перевозки грузов ПМК посредством железных дорог России и учитывающая интересы всех обозначенных сторон. Математическая модель реализована как диалоговая система выбора и настройки параметров «Оптимизация перевозок» и увязана с параметрами работы ОАО «РЖД».
Практическая ценность работы состоит в том, что предложены методы и алгоритмы, позволяющие повысить качество принимаемых решений в процессе перевозок грузов ПМК,
а именно:
при формировании составов из своих или чужих вагонов;
при практическом анализе воздействия изменений в тарифной политике железнодорожных ведомств на процесс перевозок ПМК;
при анализе целесообразности поставок в тот или иной пункт потребления.
На защиту выносятся следующие результаты работы:
Предложенная концепция определения тарифной ставки на перевозку грузов ПМК.
Многокритериальная математическая модель, описывающая процесс перевозки грузов ПМК посредством железных дорог России и учитывающая интересы всех сторон. Модель основана на предложенных в работе методиках оптимального выбора способа поставок, рассмотренных методах решения и концепции определения тарифной ставки.
Методы формализации объекта исследования
В виду того, что перевозка грузов народного хозяйства России по железным дорогам является очень сложным процессом, зависящим от множества факторов, создание математической модели описывающей эту проблематику сильно затруднено. В транспортных ведомствах разработано информационное обеспечение, позволяющее регулировать отдельные части перевозочного процесса, однако, полное описание перевозки грузов народного хозяйства (частью которого являются как металлургический, так и железнодорожный комплекс) из-за большой сложности не осуществлялось. В то же время, для снижения издержек как транспортных предприятий, так и предприятий, перевозящих грузы, создание математического и, как следствие, информационного обеспечения описываемого процесса является актуальным.
Принято считать, что описание перевозочного процесса проще всего проводить от «лица» железнодорожных ведомств, так как в таком случае известна информация о перевозках всех предприятий, загруженности железных дорог, готовности станций прибытия и так далее. В то же время, большая часть информации по перевозкам, которая способна привести к рационализации рассматриваемого процесса остается недоступной. Это сведения предприятий - клиентов железных дорог. Значительная часть этой информации является коммерческой тайной.
Ярким примером, иллюстрирующим описываемую ситуацию, является металлургический комплекс России. Рынок производства и сбыта металлургической продукции характеризуется острой конкуренцией, поэтому любая открытая информация может привести не только к снижению прибыли, но и к значительным убыткам (информация по перевозкам не является здесь исключением).
С другой стороны, если бы такая информация была открытой, это позволило бы предприятиям металлургического комплекса планировать свои поставки с учетом того, что можно совместного решать ряд проблем, связанных с перевозками на железнодорожном транспорте. В качестве примера рассмотрим порожний пробег вагонов. В случае открытости информации о поставках, географическом расположении грузов, составов или вагонов металлургических предприятий и т.д., а также наличием соответствующих соглашений, у самих предприятий появляется возможность составлять планы перевозок с учетом того, что освободившиеся вагоны будут заполняться продукцией или грузами других предприятий. Это позволит увеличить грузооборот, снизить порожний пробег вагонов и, как следствие, увеличить прибыль.
К сожалению, на данный момент, создание единой базы и математической модели описывающей перевозку продукции всего металлургического комплекса невозможно из-за описанных аспектов. Поэтому для описания рынка перевозок имеет смысл пойти по-другому пути - создать математическое и информационное обеспечение системы принятия решений но управлению железнодорожным перевозочным процессом продукции одного металлургического предприятия. В последствии, в случае более открытого характера информационного обмена между предприятиями имеет смысл объединить полученные системы.
Исходя из вышенаписанного, задача исследования заключается в построении математической модели, описывающей перевозочный процесс продукции и грузов предприятия металлургического комплекса посредством формализации взаимоотношений основных участников рынка перевозок В дальнейшем на основании этой модели должна быть разработана система принятия решений по рациональному управлению железнодорожным перевозочным процессом продукции и грузов металлургического предприятия.
Для построения математической модели перевозочного процесса продукции предприятия металлургического комплекса важно очертить круг заинтересованных сторон. Перечислим основных:Исходя из постановки задачи исследования важно математически описать взаимодействия между всеми участниками процесса. Для этого нужно математически формализовать интересы и факторы, влияющие на получение прибыли, каждым из них, выявить зависимости между этими факторами. Прежде всего, имеет смысл формализовать аспекты характерные для предприятия металлургического комплекса, так как большинство факторов, влияющих на получение прибыли другими заинтересованными сторонами, выражаются через полученные для ПМК закономерности. Аспекты, влияющие на получение прибыли ПМК: Предприятию нужно выручить как можно больше средств за перевозимую продукцию; ПМК заинтересованно в минимизации стоимости перевозок; ПМК заинтересованно в минимизации амортизационных отчислений по железнодорожному подвижному составу; С вырученных денег за перевозимую продукцию, ПМК выплачивает заработную плату своим сотрудникам, в том числе и сотрудникам транспортного цеха; Во время перевозок ПМК терпит издержки эксплуатационного потребления: расходы на материалы, энергию, топливо и т.п.; Предприятие выплачивает налоги: транспортный налог, налог на добавленную стоимость, налог на заработную плату, налог на прибыль, на инвестиции; Существенны отчисления на непредвиденные расходы, аварии и т.д. Таким образом, модель строится на предпочтениях ПМК, а главенствующей целью работы является математическая формализация процесса перевозки его продукции. Задачи исследований с помощью построенной системы могут быть самыми разными - от снижепия порожнего пробега вагонов принадлежащих металлургическому предприятию, до составления планов перевозок при неизвестной организации поставок. 1.2. Методы формализации объекта исследования Выбор способа формализации объекта существенно зависит не только от специфики объекта и сформулированных задач его исследования, но и от методов проведения исследования и математического аппарата, которые использует исследователь. В подавляющем большинстве случаев удобно представить объект в виде схемы, представленной (рис. 1.1). Ее построение будем рассматривать как первый (начальный) этап формализации любой системы.
Математическая формализация перевозок
Концепция реформы железнодорожного транспорта должна соотносится с планами реформирования других естественных монополий, а также развитием автомобильного транспорта.
Здесь до сих пор сохраняется абсолютное неприятие другими монополиями этого деления, так как они не без оснований считают, что вместо одного железнодорожного монстра (конкурента) появилось два, причем составляющих единую силу и, в прямом смысле, мешающих их внутренним реформам. А что касается автотранспорта, так ему вообще этим преобразованием МПС в РЖД фактически перекрыли кислород. Нужно заметить, что положение российских железных дорог характеризуется невысокой степенью конкуренции со стороны других видов транспорта, и в частности автомобильного. В отличие от стран Запада, где в совокупном объеме перевозок доля железнодорожного транспорта упала до 40-20 % по грузовым и до 10 % и менее по пассажирским перевозкам, в России на железные дороги приходится 80 % грузовых и 40-45 % пассажирских перевозок.
Это далеко не единственные провалы в рассматриваемой реформе. Возможно, все они будут решены, но не известно когда. Есть необходимость рассматривать концепцию развития структурной реформы железнодорожного транспорта с позиций решения проблем российских грузоотправителей, самого железнодорожного транспорта, а также государства, и оценить предлагаемые меры развития реформы с учетом отечественного и международного опыта. Международный опыт показывает, что реформа железнодорожного транспорта преследует следующие цели: повысить эффективность «внутрифирменного» управления в монопольном секторе железнодорожного транспорта; развязать рыночные силы конкуренции для снижения стоимости и повышения качества перевозок путем разделения монопольной интегрированной отрасли или выделения из нее тех видов деятельности, которые могут осуществляться конкурирующими друг с другом предприятиями; сократить потребность в государственном субсидировании железнодорожного транспорта или отказаться от субсидий целиком; повысить качество регулирования монопольного сектора железнодорожного транспорта благодаря сокращению масштабов этого сектора, повышению его обозримости и прозрачности; повысить эффективность экономики и способствовать экономическому росту путем рационализации транспортных связей. Варианты структурной перестройки отрасли весьма многообразны. Обобщая зарубежную практику реформирования железнодорожного транспорта, можно сделать следующий вывод: реформы меняют состав «игроков» и «правила игры» в сфере железнодорожных перевозок так, чтобы увеличить число и расширить поле деятельности участников, подверженных стимулам рынка и дисциплине конкуренции, а также упростить и сделать более эффективным государственное регулирование деятельности тех участников, которые остаются вне конкуренции. В отличие от сказанного выше, структурная реформа российских железных дорог не предлагает нововведений в составе участников транспортного процесса и системе их взаимодействия (например, не дискриминационного доступа перевозчиков к инфраструктуре), что позволило бы сделать монопольный сектор более «поджарым» и создать конкурентный сектор. Напротив, появление двух однонаправленных игроков удаляет нас от появления конкуренции, поскольку предусматривает преобразование отрасли в два, а по сути даже одно большое акционерное общество с почти 100-процентным государственным участием. Сложившаяся система отношений с клиентами (в том числе и металлургическим комплексом) не изменилась, а если и будет что-то меняться, то только в худшую для клиентов сторону, так как клиенту теперь придется платить не одному, а нескольким регулирующим органам. Именно поэтому, в данной работе отделения РЖД рассматриваются в совокупности, а не по отдельности как это постулируется в официальных кругах. Соответственно для них построена общая целевая функция и обобщены налоговые, тарификационные и другие зависимости. [74] Тарифы на железнодорожном транспорте. Прейскурант № 10-01. На стоимость перевозки в первую очередь влияет размер тарифной ставки, поэтому важно знать, что включается в это понятие. В настоящее время расчет оплаты за перевозку посредством железных дорог РФ производится по Тарифному Руководству № 1 или, как его еще называют, Прейскуранту № 10-01. В положении Прейскуранта № 10-01 особо отметим, что в тарифной ставке изначально учтены: платы за пользование инфраструктурой РЖД при пробеге поездных формирований, состоящих из собственных (арендованных) локомотивов и вагонов; - платы за пользование инфраструктурой РЖД при пробеге своим ходом отдельных собственных (арендованных) локомотивов; перегруппировка вагонов для подачи под погрузку (выгрузку) определенным грузоотправителям (грузополучателям) и подготовка их к подаче; другие платы и сборы на перевозки грузов и услуги инфраструктуры, выполняемые РЖД, обозначенные в Прейскуранте № 10-01. В связи с этим, перечисленные аспекты в модели отдельно не учитываются, так как они уже учтены на стадии формирования тарифной ставки. Математическая модель строится с учетом стандартов Прейскуранта № 10-01. [85, 97] 2.2. Математическая формализация перевозок Как было отмечено в первой главе при постановке задачи исследования для предприятий металлургического комплекса наиболее актуальна минимизация транспортных расходов. Железнодорожный транспорт, в свою очередь, стремится к повышению рентабельности. Так же в первой главе были обозначены основные заинтересованные стороны на рынке перевозок: 1. Предприятие металлургического комплекса (ПМК) 2. РЖД 3. Государство 4. Независимые экспедиторские компании (экспедиторы) Были отмечены аспекты, влияющие на прибыль предприятия металлургического комплекса: Предприятию нужно выручить как можно больше средств за перевозимую продукцию; ПМК заинтересованно в минимизации стоимости перевозок; ПМК заинтересованно в минимизации амортизационных отчислений по железнодорожному подвижному составу.
Определение стоимости перевозки своими вагонами
Значения тарифов как в таблицах существующего метода, так и в таблицах предложенной концепции определяются регулирующими органами на транспорте.
Научно-теоретическая база современного тарифообразования, сформированная в 70-е годы, основывалась, на показателях уровня себестоимости перевозок с регламентируемым уровнем рентабельности по перевозке отдельных видов грузов на железнодорожном транспорте.
В общем виде себестоимость железнодорожных перевозок грузов зависит от следующих факторов: грузоподъемности и возможности ее использования по типам вагонов и родам перевозимого груза; дальности пробега; средней массы отправки; степени механизации погрузочно-разгрузочных работ; массовости перевозки груза, оказывающей влияние на дальность маршрута; массы тары на вагон; процента порожнего пробега вагонов; среднесуточных пробегов вагонов; цен на вагоны и их ремонты; особенностей конструкции вагонов (например, саморазгружающиеся, для негабаритных грузов, рефрижераторные и т.д.); неодинаковых затрат маневровой работы на единицу перевозок по родам грузов; скорости перевозки; необходимости приспособлений, снижающих полезную нагрузку вагона; качества перевозимых грузов (смерзаемость, вязкость, пыление и т.п.); сохранности и потерь при перевозке; категории поезда, его массы, и других условий перевозки. Ввиду того, что расчет себестоимости перевозок по каждому роду груза зависит от множества факторов, до сих пор нет официально утвержденной методики ее расчета. Сопоставление себестоимости и тарифных плат показывает, что взимаемая плата за транспортировку данных видов грузов в несколько раз перекрывает затраты РЖД. Причем доля транспортных затрат в стоимости сырья и продукции достаточно велика (к примеру, у алюминия - около 10 %).
Отметим, что еще в 1994 г. в публикациях ИНП РАН по тарифной политике прогнозировалось возможное негативное развитие событий на железнодорожном транспорте. Вывод тогда был однозначным: для народного хозяйства в кризисной ситуации выгодно не увеличивать, а уменьшать тарифные платы за перевозку грузов. За счет активизации хозяйственной деятельности возможен рост объемов перевозок грузов, который перекроет потери от снижения тарифов. После первых результатов работы по новой системе в МПС (ныне РЖД) вынуждены были признать правильной позицию ИНП РАН. По проведенному в последнее время выборочному обследованию 2000 грузоотправителей выявлена косвенная связь темпов роста тарифов и объема перевозок, %.
В связи с этим осознание необходимости расчета конкретных корреспонденции по отдельным грузам с фиксацией расстояния и объема перевозок для установления направлений тарифной политики, является одним из важнейших направлений в развитии научной базы тарифообразования. По существу в проблеме корреспонденции концентрируется практика учета и деятельности транспортных предприятий, а это тот фундамент, на котором стоит все здание науки о транспорте.
Существующая практика определения межрайонных и межстанционных корреспонденции грузов основана на экономических изысканиях, которые проводятся путем опроса клиентуры и определения примерного будущего объема производства продукции и транспортных связей между районами и в итоге вероятного объема перевозок по отдельным направлениям и основным родам грузов. Такие численные оценки имеют в основном эвристическую основу и в реальной действительности осуществляются к расчетному сроку с весьма большими отклонениями. Главный недостаток таких прогнозов в контексте рассматриваемой темы состоит в слабом учете влияния уровня тарифов на размер корреспонденции. В идеале нужна такая расчетная схема, которая позволяла бы проигрывать различные варианты шахматной таблицы корреспонденции в зависимости от принятой тарифной шкалы.
К настоящему времени в мировой науке и практике имеются различные приемы расчета вероятной таблицы корреспонденции, не для грузовых, а пассажирских перевозок, главным образом в городском сообщении: гравитационная (1927 г.) и более совершенная по расчетному аппарату, но дающая аналогичные результаты энтропийная (1967 г.) модели; так называемая модель возможностей (1940 г.); модель коэффициентов роста (1954 г.) (в скобках показан первый год публикации метода). Во всех этих моделях учитываются только три фактора, влияющих на размер отдельной корреспонденции: объем отправления и прибытия по району (станции); расстояние (время сообщения) между ними. Уровень согласия с фактами в среднем составляет отклонение 35 %, а по отдельным корреспонденциям - 90 % и более.
Существуют также модели множественной корреляции зависимости корреспонденции от воздействующих факторов, в которых помимо трех перечисленных используются другие факторы, например, уровень автомобилизации, величина дохода, расстояние района от центра и др. С помощью такого подхода хорошо приближаются к воспроизведению фактической шахматной таблицы корреспонденции, но его трудно использовать для прогноза, ибо динамика коэффициентов при переменных не изучена, и в каждом конкретном случае нужно строить уникальную модель. [52]
Задача нахождения понижающих коэффициентов
Программное обеспечение автоматизированной системы ведения геоинформационной базы ОАО «РЖД» реализовано в трехуровневой архитектуре (уровни: СУБД, сервера приложений, третий уровень — клиент), что обеспечивает: гибкость и удобство в обработке данных, надежность хранения и целостность информации, регламентированный доступ к информации в многопользовательском режиме работы, оптимизацию распределения вычислительной нагрузки между сервером и клиентом, масштабируемость. 2. Рассмотрены следующие методы преобразования построенной во второй главе модели из многоцелевой в одноцелевую: Свертка по принципу абсолютной уступки. Вместо целевых функций в модель водится целевая функция следующего вида: где / - общая целевая функция приоритетов с учетом весовых коэффициентов, QI,Q2,Q3 QA - весовые коэффициенты перед соответствующими целевыми функциями. Далее, в зависимости от заданных экспертом значений Q, производится оптимизация одпоцелевой модели с заданными ограничениями. Метод на основе лексикографического принципа квазиоптимальности. На основе экспертно определенных коэффициентов Qq имеет место ранжирование целевых функций. Затем для значений целевых функций задается некоторый допуск (погрешность), которая позволяет расширить диапазон множества альтернатив, получаемых последовательно на каждой итерации, чтобы это множество позволяло найти решения па последующих шагах. Метод на основе принципа главного критерия. Идея метода в том, что после ранжирования модель оптимизируется только для целевой функции с наибольшим рангом, остальные целевые функции преобразуются в ограничения. 3. Приведены примеры работы системы. Для каждого примера приведены преобразования модели, а также обоснованы методы оптимизации, применяемые для разрешения модели, полученной после рассмотренных преобразований. В качестве примеров работы модели рассмотрены: Задача нахождения понижающих коэффициентов тг? для перевозок, осуществляемых ОАО «Север-Сталь» в период апрель-май 2003 года. Задача определения плана перевозок, при неизвестных методах поставок ОАО «Север-Сталь» в период сентябрь-октябрь 2003 года. В первом случае модель с помощью рассмотренных методов преобразования трансформируется в задачу линейного программирования, и на основании близости полученных результатов к реальным обоснованно использование метода на основе принципа главного критерия в качестве ведущего для разрешения модели. Во втором случае, характеризующимся отсутствием большого количества информации и ограничениями типа равенства и неравенства оправданным подходом к решению поставленной задачи, оказался вариант комбинированного метода проектирования и штрафных функций, который применяется при решении задач, содержащих указанные ограничения. Подход, реализуемый в методе, состоит в замене исходной задачи условной оптимизации задачей безусловной минимизации функции специального вида, экстремальное значение которой совпадает с условным экстремумом исходной функции. При построении функции используются идеи метода штрафных функций и операция проектирования точек на множество допустимых значений. 4. Представлен анализ полученных результатов. В первом примере на основе использования линейных и квадратичных критериев адекватности рассмотрены результаты решения задач с помощью рассмотренных методов переход к одноцелевой модели. Единственное удовлетворяющее наперед заданным значениям критериев адекватности (и/ 0,1 и W2 0,15) решение соответствует методу, построенному на принципе главного критерия. Во втором примере оптимальное решение характеризуется снижением транспортных расходов на 12,76 %, а так же снижением порожнего пробега вагонов. В основу диссертации легла математическая модель, описывающая железнодорожный перевозочный процесс продукции металлургического предприятия с учетом влияния на пего всех значимых игроков на рынке перевозок, а именно РЖД, независимых экспедиторов и государства. Кроме этого в работе предложены алгоритмы формирования состава и преобразования заданных маршрутов в последовательные (для перевозки грузов ПМК собственными силами). В качестве рекомендаций по улучшению качества и ликвидности перевозочного процесса предложена концепция определения тарифной ставки на перевозку грузов ПМК, позволяющая существенно снизить транспортные издержки предприятия. Разработанная методика предназначена для обоснования различных управленческих задач, направленных на оценку и снижение транспортных расходов предприятия металлургического комплекса. Получены следующие научные и практические результаты: 1. Предложена концепция определения тарифной ставки, учитывающая не только пройденное расстояние, по и общее количество прошедших это расстояние однотипных вагонов. Концепция описывает, в том числе, и ныне существующую методику нахождения тарифной ставки, она призвана существенно снизить транспортные издержки предприятия и упростить противоречия на рынке перевозок железнодорожным транспортом 2. Разработана нелинейная математическая модель, описывающая процесс перевозки грузов ПМК посредством железных дорог России и учитывающая противоречивые интересы государства, металлургического предприятия (ПМК), ОАО РЖД и независимых экспедиторских компаний. Модель описывает все типовые ситуации и в зависимости от объема известной информации и степени участия эксперта открыта для решения широкого спектра задач связанных с перевозочным процессом на железнодорожном транспорте. 3. Предложен алгоритм разбиения поставки па вагоны. Математически формализованы и поставки металлургического предприятия веерным способом. Предложен общий вид матрицы поставок, стоимости единицы массы, цены поставок. Через кортежи поставок продукции в пункты выбранной транспортной подсети дано математическое определение адресных и веерных перевозок.
