Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методологические основы организации функционирования региональных транспортных систем в современных условиях 15
1.1. Транспортная система и ее региональные компоненты 15
1.2. Методологические подходы организационного развития транспортных систем 27
1.3 Транспортная система в региональной экономике 44
1.4 Роль конкуренции в развитии региональных транспортных систем 55
1.5. Транспортная система Северо-Кавказского региона: особенности и проблемы развития 64
1.6 Выводы 76
Глава 2. Концептуальная модель транспортной системы региона в условиях динамики грузопотоков 79
2.1 Транспортная система- как пространственно-рассредоточенная система: особенности, теория и методология развития 79
2,2. Изменения транспортных систем в переходных условиях 96
2.3- Многоуровневые модели взаимодействия транспортной системы с макро, мезо и микроэкономикой 105
2.4, Выводы 114
Глава 3. Моделирование устойчивого развития производственно-транспортных систем в условиях реформирования 116
3.1. Отраслевые особенности организации управления изменениями транспортных предприятий 116
3.2. Модели производственно-транспортных систем 131
3.3. Модели регулирования тарифной политики 134
3.4. Выводы 146
Глава 4 Прогнозирование перевозок и взаимодействия видов транспорта в регионе 148
4.1 Прогнозирование рынка транспортной работы 148
4.2 Модели организации грузовой работы на магистральном транспорте 168
4.3 Оперативное управление ресурсным обеспечением транспортного предприятия 208
4.4. Выводы 213
Глава 5. Динамические модели развития транспортной системы региона в конкурентной среде ... 215
5.1 Динамическая модель развития производственных мощностей транспортного предприятия 215
5.2 Двухсекторная модель стратегического развития транспортного предприятия 221
5.3 Модели формирования стратегических плановых решений субъектов перевозочного процесса в конкурентной среде 227
5.4 Стратегические и оперативные задачи организации транспортных коридоров в регионе 236
5.5. Управление изменениями информационной модели предприятия 260
5.6. Практическая реализация организационных изменений в региональных транспортных системах 265
5.7. Выводы 270
Заключение 272
Литература 277
Приложения
- Методологические подходы организационного развития транспортных систем
- Изменения транспортных систем в переходных условиях
- Модели производственно-транспортных систем
- Модели организации грузовой работы на магистральном транспорте
Введение к работе
Актуальность темы
В условиях реформ и перманентных изменений во всех отраслях экономики страны большое значение имеют сохранение и развитие потенциала обеспечивающей отрасли экономики - транспортной системы страны. Главная цель политики дальнейшего реформирования транспорта — сохранение и увеличение потенциала пропускных способностей транспортной сети при последовательном уменьшении нагрузки транспортных тарифов на макроэкономические показатели экономики страны реализуема при интенсификации деятельности транспортных предприятий за счет совершенствования организации деятельности, внедрения наукоемких технологий в процессы принятия решений на всех уровнях планирования и управления, повышения согласованности стратегических решений с внетранспортными субъектами экономики и административными ресурсами субъектов федеративного государственного устройства. Разработка эффективных модельного и методического аппарата исследования транспортных систем в этих направлениях является основным направлением научной поддержки реформирования транспортной отрасли страны, развития рыночных механизмов ее функционирования.
В этом направлении ведут исследования многие вузы, научные и проектные институты, например, в разработке ФЦП «Модернизация транспортной системы России» участвовало более 20 организаций. Многогранность направлений научных исследований определила ряд научных школ и ученых по фундаментальным и прикладным исследованиям транспортных систем.
Работы в области исследования комплексных транспортных проблем
Е.Б. Айзенберга], А._Я. Калиниченко, Л.В, Канторовича, А.В. Кутыркина, Б.А.
5 Левина, В.Н, Лившица, В.А. Персианова, АЛ, Петрова, Э.И. Позамантира,
СМ- Резера и др. ориентированы на макроэкономические вопросы
взаимодействия подсистем транспортного комплекса как главной
обеспечивающей отрасли экономики страны. Технологическое разнообразие
организации и управления предприятиями разных видов транспорта привели к
достаточно обособленным теоретическим работам в организации
мономодальных перевозок. В частности, исследования авторов
В.М. Акулиничева], Е,В. Архангельского, К.А. Бернгарда, В.А- Буянова, В.И.
Галахова, СВ., Дуваляна, [Ю.В. Дьякова), В.Н, Зубкова, И.Т. Козлова, П.А. Козлова, В,А. Кудрявцева, ВТ. Кузнецова, Д.Ю. Левина, Е.А. Сотникова, В.Г. Шубко и других направлены на оптимальную организацию перевозок преимущественно на железнодорожном транспорте. Рост экономики и объема внутрироссийских и международных перевозок повысил роль теории транспортной логистики - системы рациональной организации перевозочных процессов, направленной на повышение качества транспортных услуг. Усилия ученых ведомственных и межведомственных научных организаций В.И. Апатцева, Б.И. Алибекова, В.В. Багиновой, М.М. Болотина, В.Н. Бугроменко, ILC. Ґрунтова, А.Н. Гуды, СВ. Жака, В.А. Козырева, В.И. Колесникова, АЛ. Кузнецова, А.В. Кутыркина, Н.Н. Лябах, Л.Б. Миротина, В.Н. Морозова, В.М.
Николашина, М,Б. Петрова, В.И. Сергеева, |А.А. Смехова|, В.А. Шарова и др. направлены на разработку логистикоориентированных технологий перевозочных процессов, совершенствование технологии организации перевозок на всех уровнях управления. Другими исследованиями преимущественно с отраслевой ориентацией являются исследования в области экономики транспорта А.В. Болотина, Г.В. Бубновой, ВТ. Галабурды, Б.М. Лапидуса, TLB. Куренкова, Л.А. Мазо, В.А. Макеева, Н.И Терешиной, М.Ф. Трихункова, Н.С. Ускова, Н.М. Шеремет и др., направленные на разработку
схем управления транспорта на основе эффективных экономических механизмов.
Ключевыми проблемами организации экономики каждой отрасли, по
мнению автора, являются определение ее места в изменяющейся экономике
страны, определение результирующего вектора развития отрасли и основных
составляющих этого направления, реализация логистикоориентированных
внутриотраслевых процессов и процессов всего производственно -
транспортного комплекса, реализация единой методологии
функционирования и развития транспортного комплекса страны для
обеспечения экономики страны, внешнеторговых операций и международных
перевозок. Сложности в реализации целостных проектов в рамках
^ географически протяженной страны в первую очередь обусловлены
размерностью задачи и «последствиями» результатов для всей экономики страны и населения. История моделирования и изучения транспортных процессов идут по пути от простого к сложному - в данном случае простые
модели могут использоваться для получения качественных решений на мезо-
и макро- уровнях, в то время как сложные модели могут быть реализованы
для решения задач оперативного уровня, детализация которых приводит к
увеличению размерности, но при этом сложные модели дают рациональные
решения с учетом фактического состояния исследуемых процессов,
^ Анализ современного состояния и условий функционирования
железнодорожного транспорта, составляющего основу транспортной системы страны, показывает, что возникают новые проблемы, свойственные переходному периоду и функционированию транспортной системы в новых условиях: взаимодействие транспортных предприятий в условиях самостоятельности предприятий транспортной инфраструктуры,
ф взаимодействие предприятий в условиях децентрализации управления,
организация производства в условиях конкуренции, проведение
7 реорганизации и реструктуризации видов деятельности и предприятий
транспорта и др. Очевидно, что масштабность проблем, с одной стороны, и
доминантный отклик работы транспорта на ценовую политику продукции
других отраслей, с другой стороны, ставят эти проблемы в период
реформирования в разряд злободневных. К этому можно добавить также
значительный уровень неопределенности в целепологании принятия
стратегических решений.
Исходя из целей субъектов производственно-транспортной системы страны можно определить задачи согласования и развития такого комплекса с двух позиций. С позиций транспортных предприятий: определение объемов работы, планирование перевозочной деятельности, стратегическое планирование развития, С позиций производственных предприятий: определение объемов производства исходя из стратегии и миссии транспортных корпораций, стратегическое и тактическое планирование деятельности. В этих перечнях первые задачи производственных и транспортных предприятий взаимно переплетаются, а последующие задачи являются обеспечивающими по отношению к первым. Рациональные в условиях конкуренции стратегические решения производственных и транспортных предприятий должны определять инерционный ход развития транспортной системы страны и ее регионов. В основе таких решений должны лежать методически отработанные модели и схемы прогнозирования объемов транспортной работы, что в условиях децентрализации экономики страны представляет определенную сложность. Наблюдаемый некоторый кризис в организации и управлении перевозочной деятельностью железнодорожного транспорта стран с переходной экономикой, таких, как страны Евросоюза, связан именно с согласованием планов перевозок (поездопотоков).
В транспортной системе Северного Кавказа представлены проблемы геополитического уровня по обеспечению интермодальных перевозок,
8 взаимодействия видов транспорта, внутрикорпоративного изменения
предприятий транспорта и железнодорожного транспорта. Исторически на Северо-Кавказской железной дороге половина грузооборота приходилась на транзит. В настоящее время последовательный рост объемов экспортно-импортных перевозок через порты Азово-Черноморского бассейна, подъем экономики региона, увеличение местной работы (погрузки) на железнодорожном транспорте, сезонное увеличение объема пассажирских перевозок на рекреационные зоны Юга России и другие факторы определяют остроту проблем развития региональной транспортной системы.
Технологически отработанные схемы взаимодействия различных подразделений и предприятий транспортной инфраструктуры в условиях их реорганизации требуют разработки новых моделей организационного развития в соответствие с новыми целями как для внутриорганизационного планирования, так и межкорпоративного взаимодействия предприятий, В условиях конкуренции согласованность целей на одном уровне (в оперативном планировании и управлении перевозками) может сочетаться с противоположными целями на другом уровне (в стратегическом планировании), которые не были характерны для жестко централизованной системы управления транспортной системой региона.
Теоретическое и практическое значение приведенных проблем исследования региональных транспортных систем определяет актуальность представляемой работы.
Цель исследовании
Целью настоящего исследования является разработка и использование моделей и методов региональных транспортных систем при реализации ими функциональных задач в условиях конкуренции, появления самостоятельности транспортных предприятий, реструктуризации организации и управления предприятиями транспорта, а также определение схем внутрикорпоративного и межкорпоративного взаимодействия
9 предприятий в региональной производственно-транспортной системе.
Реализация целей рассматривается с методологических, организационных,
функциональных, информационных и алгоритмических аспектов
составляющих подсистем и элементов единой транспортной системы и
сопряженных подсистем производственно-транспортной системы региона.
Объектом исследования является региональный транспортный комплекс и железная дорога (на примере Северо-Кавказского региона).
Предмет исследования - организация управления изменениями региональной транспортной системы в условиях формирования конкурентной среды и реформирования магистрального железнодорожного транспорта.
Методика исследования
Методической основой теоретических и практических исследований является системный подход, при котором объект исследования рассматривается как сложная система, состоящая из взаимодействующих подсистем и элементов, требующих для описания разные математические методы и средства с учетом их характера и свойств. В исследовании были использованы методы теории вероятностей и математической статистики, методы прогнозирования, корреляционный и регрессионный анализ, теория оптимизации, теория графов, дискретная комбинаторная оптимизация» динамическое программирование, а также инструментарий для структурного анализа, алгоритмизации и моделирования сложных систем управления. Исследована методология организации развития региональной транспортной системы в условиях реформирования и конкуренции, которая на основе систематизации пространства проблем, учета интересов участников перевозочного процесса, внутрикорпоративного развития транспорта, становления новых отношений с субъектами рынка транспортных услуг и других изменений позволяет локализовать, формализовать и реализовывать
10 модели исследования региональной транспортной системы и магистрального
железнодорожного транспорта региона:
1. Разработана многоуровневая иерархическая система моделей
прогнозирования транспортных систем, включающая классификацию задач
уровней управления и элементов производственно-транспортной системы,
региональной и сетевой составляющих, информационное обеспечение,
локализующая задачи развития каждого вида транспорта региона;
Доказано, что транспортная система и ее региональная компонента относятся к категории пространственно-рассредоточенных систем, проведена укрупненная формализация уровней управления транспортными системами, представляющая весь спектр проблем организационного развития и управления изменениями транспортной системы;
Разработаны модели организации и планирования грузовой работы на железной дороге, учитывающие планирование перевозок и развитие мощностей участков и перерабатывающих узлов, и система моделей прогнозирования инерционных экономических показателей региональных транспортных систем для разработки и принятия решений в планировании, управлении и развитии предприятий транспорта;
Разработаны модели концентрации и управления транспортной работой в условиях реструктуризации предприятий транспорта, изменения структур управления, появления новых структур управления на базе новых информационных технологий, позволяющие получить агломерационный эффект в технологических и управленческих процессах;
Определены модели реорганизации и реинжиниринга бизнес-процессов предприятий транспорта как основы для реализации перманентных изменений и скачкообразных качественных изменений в разных подсистемах организации, включая информационную модель предприятия;
6. Разработаны схемы стратегических решений по развитию
пропускных способностей направлений транспортной сети региона по виду
транспорта, обеспечивающие сбалансированное развитие пропускных
способностей участков, основанные на индикаторной системе оценки
состояния участков и направлений;
7. Предложена оперативная модель организации интермодальных
перевозок, позволяющая производить оценку и прогнозировать грузовую
ситуацию как на железнодорожном транспорте, так и в портовых комплексах
по железнодорожным перевозкам назначением в пункты перевалки на
морской транспорт.
8. В области исследования взаимодействия предприятий транспортной
системы с другими субъектами экономики и федеративными структурами для
сбалансированного взаимовыгодного развития получены модели
взаимодействия субъектов перевозочного процесса в стратегическом
планировании и развитии в целях обеспечения устойчивого,
сбалансированного и согласованного развития организационных структур,
формируемых в условиях реформирования предприятий транспорта на основе
объединения их инвестиционных потенциалов, реализуемые в моделях
конкурентного тина или сотрудничества организаций.
Практическая ценность работы заключается в использовании моделей
и методов для развития региональных транспортных систем в современных
условиях реорганизации и реформирования магистрального
железнодорожного транспорта и предприятий других видов транспорта.
Разработанные модельный и методический аппарат могут использоваться для стратегического планирования и управления организационными изменениями в региональных транспортных системах. Практическая реализация результатов обеспечивает сокращение трансакционных издержек организационных изменений в региональной
12 транспортной системе, повышает согласованность стратегических решений
предприятий разных видов транспорта, повышает качество управления
перевозочным процессом, высвобождает ресурсы грузовладельцев и
транспортных предприятий за счет повышения эффективности
взаимодействия.
Реализация работы состоит в использовании результатов исследования в разработках стратегических программных документов по развитию региональных транспортных систем (Федеральная целевая программа «Юг России», в реализации Программы «Фундаментальные научно-исследовательские и поисковые работы по программе РГУПС» ОАО «РЖД» 2003, 2004 гг. (разделы «Методология управления качеством работы региональных производственно-транспортных систем в условиях макроэкономических изменений» и «Модели формирования стратегических плановых решений субъектов перевозочного процесса в конкурентной среде (железнодорожный транспорт)». Отдельные положения диссертации использованы в учебном процессе в РГУПСе.
Апробация работы
Материалы исследования и результаты работы докладывались, рассматривались и получили одобрение на следующих конференциях и заседаниях научных школ: всесоюзной школе-семинаре «Моделирование процессов управления транспортными системами» (Владивосток, 1989), XXXVI научно-технической конференции ХабИИЖТ (Хабаровск, 1989), Всесоюзной научно-технической конференции «Моделирование систем и процессов управления на транспорте» (Москва, 1991), научно-практической конференции «Современные проблемы экономики и управления на железнодорожном транспорте» (Москва, 1999), научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы развития транспорта региона» (Ростов-на-Дону, 1999), международной научно-технической
13 конференции «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса
Юга России» (Ростов-на-Дону, 2001), III международной научно-практической конференции «Современные проблемы экономики и управления на железнодорожном транспорте» (Москва, 2001), международной научной школе-семинаре, им, акад. С, Шаталина «Системное моделирование социально-экономических процессов» (Москва, 2002), международной научно-практической конференции «Транссибирская магистраль на рубеже XX-XXI вв» (Москва, 2003), II международной научно-практической конференции «Экономика, организация и управление инновационными процессами на предприятиях и в регионе» (Новочеркасск, 2003), второй всероссийской школе «Математические методы в экологии» (Москва, 2003), четвертом всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (Сочи, 2003), 2-й международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта» (Вологда, 2003), II международной научно-практической конференции (Улан-Удэ, 2003), Всероссийской конференции «Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы» (Улан-Удэ, 2003), IV международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах» (Новочеркасск, 2003), 5-й международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России в 21-м столетии» (СПб, 2003), научно-теоретических конференциях РГУПС (1986-1991, 1995,1996, 2001 - 2005 гг,), на заседаниях кафедр «Управление процессами перевозок», «Информатика», «Экономика и менеджмент» РГУПС и кафедрах МГУПС.
Работа квалифицируется как теоретическое обобщение и решение крупной технической проблемы по созданию новой концепции моделей
14 исследования изменений региональной транспортной системы в условиях
конкуренции, реформирования транспортной отрасли и формирования новых
хозяйствующих субъектов с разными стратегическими целями и миссиями.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 59 работ, в том числе 1 монография,
1 учебное пособие, общим объемом 28 п.л., опубликовано в рекомендованных
ВАК изданиях — 9.
Структура диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Объем работы 276 страниц основного текста, 30 таблиц, 33 рисунка, 9 приложений.
Методологические подходы организационного развития транспортных систем
Понятие «система» является основополагающим в научных исследованиях многокомпонентных объектов, система определяет форму и содержание научных исследований. Появление общей теории систем в середине 20 века позволило провести систематизацию понятийного аппарата, признаков системы и их классификацию. Основоположник теории систем Людвиг фон Берталанфи (1901-1972) определяет систему как комплекс взаимодействующих элементов или как совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой. Русский ученый А.А. Богданов в начале XX под современным понятием система подразумевал «комплекс», состоящий из элементов, не равный сумме этих элементов. Более позднее определение системы М. Месаровича и И. Такахары - «формальная взаимосвязь между наблюдаемыми признаками и свойствами», определяет систему как абстрактный объект [8] Энциклопедическое определение системы1 - совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой определенным образом и образующих некоторое целостное единство, носит собирательный характер.
Система, таким образом, определяется признаками, зачастую называемыми закономерностями, отражающими в ней статические и динамические процессы, табл. 1.5, Понятие «система» породило ряд новых научных направлений -кибернетика [16-19,102], теория оптимальных решений [12-15, 87], факторный и кластерный анализ [20, 101], теории графов и сетей [21-25], теория игр [26,27], теория массового обслуживания [28,29], цепи Маркова и сети Петри [30] и другие. В описании систем используются следующие термины и понятия, определяющие цели исследования, статику и динамику процессов. Задачи и цели исследования сложной системы можно определить следующими понятиями: Цель - заранее предполагаемый результат в развитие системы, определяемый и поддерживаемый мыслительной деятельностью человека. Цель является определяющим элементом во всех построениях исследования системы человеком. Модель - описание системы и внешней среды, отображающее определенную группу их свойств для цели данного исследования. Моделирование является одним из основных методов изучения систем, К понятиям, определяющим статику транспортной системы, относятся: Элемент - простейшая неделимая часть системы в условиях решения 1 Философский энциклопедический словарь. -М: Советская энциклопедия, 1983. конкретной задачи и поставленной цели. Например, транспортный узел при исследовании транспортной сети может выступать как элемент, а при исследовании этого транспортного узла — как система. Закономерности теории систем и системного анализа для транспортного комплекса страны Закономерности системы и их характеристика Проявления закономерности для транспортной системы
Целостность - имеет качества, не свойственные образующим ее компонентам Обеспечивая потребности в перевозках, выступает как единое целое Интегратиеность - элементы (подсистемы) системы могутсуществовать только в системе Многообразие видов транспорта, транспортных предприятий и средств транспорта обеспечивает выполнение функций транспортной системы Коммуникативность - система образует особое единствосо средой Транспортная система является неотъемлемой частью экономики страны Иерархичность - объединение элементов (подсистем) порождает новые свойства для системы Проявлениям этого свойства на транспорте являются интермодальные и мультимодаль-ные перевозки, интегрированные цепочки поставок и т.д Экеифиналъностъ — способность сохранять свое состояние во времени, независимо от начального состояния Необходимость в организации и управлении процессом перемещения грузов и пассажиров создает объективные предпосылки существования в той или иной форме предпринимательства и соответствующих организационных форм в транспортной сфере Историчность - система существует во времени и развивается, изменяется под воздействием внутренних и внешних противоречий, сохраняя свойства целостности Транспортный комплекс развивается как единый комплекс по пути интеграции технологических процессов между предприятиями разных видов транспорта Закон необходимого разнообразия - для сохранения целостности система должна иметь сложность более высокого порядка, чем среда, в которой она функционирует По отношению к внешним параметрам, влияющим на работу транспортной системы, внутренняя ее организация имеет высший порядок сложности
Подсистема - более крупные компоненты, чем элементы, несущие свойства системы и являющиеся частью системы в данном исследовании. Выделение подсистем, как правило, базируется на организационно-управленческих и технологических задачах системы, которые позволяют обособлять в системе часть элементов. Характерным проявлением подсистем на железнодорожном транспорте являются службы и хозяйства, специализирующиеся на организации и управлении перевозочным процессом, состоянием постоянных устройств и транспортных коммуникаций, подвижным составом, электроснабжением и другими технологическими процессами.
Связь - некоторое отношение между элементами и подсистемами, характеризующее их положение в системе в данном исследовании, которое определяет статику и динамику процессов в системе. Например, в организационной структуре транспортного предприятия отражаются статические связи - взаимное отношение подразделений предприятия, в функциональной структуре управления предприятием динамические связи -последовательность действий (связей) для реализации задач предприятия. Структура - совокупность элементов, подсистем и связей между ними, определяющая целостность системы для решения ею функциональных задач. Состояние - совокупность параметров системы в определенный момент времени, множество существенных свойств для целей исследования, которыми система обладает в данный момент времени. Внешняя среда или среда - множество элементов, подсистем или систем, не входящих в систему, изменение состояния которых вызывает изменение поведения системы. Среда играет важную роль в динамике систем, поскольку сложность исследования в этом случае в значительной степени зависит от среды, от ее состояний и поведения. Для транспортной системы внешняя среда играет определяющее значение как «источник» грузо- и пассажиропотоков.
Изменения транспортных систем в переходных условиях
В переходных условиях изменения в транспортных системах обусловлены внутренними и внешними возмущениями. К внутренним возмущениям (изменениям) можно отнести: -внутрисистемные изменения одних элементов и подсистем транспортной системы, приводящие к необходимости изменений в других подсистемах и элементах для приведения системы в сбалансированное и устойчивое состояние; - появление новых видов транспортных средств и схем транспортировки грузов и пассажиров; - изменения в технологиях организации перевозочного процесса, управления, организационных форм и т.д., требующие структурного развития транспортной системы.
К внешним возмущениям относятся: - пространственные изменения размещения грузо- и пассажирозарождаю-щих пунктов, качественные изменения в объемах и структуре перевозок; - изменения, обусловленные государственно-политическим устройством (организационно-правовых основ функционирования транспортной системы, геополитических требований к конфигурации транспортной системы и др.); - появление конкурентных параллельных транспортных систем и (или) транспортных коридоров; - макроэкономические изменения в тарифной политике транспортных услуг и в смежных отраслях (строительство, производство транспортных средств и специальных средств и оборудования для транспорта и т.д.); -эволюционные изменения в макроэкономике, влияющие на транспортную систему.
В настоящее время, основным детерминантом развития транспортной системы является изменение грузо- и так и геополитическими и экономическими процессами в стране. Мобильное авторегулирование грузопотоков массовых грузов наблюдается при изменении тарифной политики, например, на экспортных направлениях это тарифы на перевозку и перевалку грузов в портах.
По существу, изменения в транспортной системе обусловлены некоторой порождающей точкой в гиперкубе (рис. 2.1), где наблюдается несоответствие нормативных показателей транспортной обеспеченности (качества транспортного обслуживания, конкурентоспособности и т.д.).
Для обеспечения прозрачности целей изменения транспортной системы для каждой внешней подсистемы (субъекта экономики или уровня федеративного государственного управления) определяются задачи транспортной системы для реализации задач внешних подсистем. В связи с этим традиционным является управление изменениями на основе программно-целевого метода. Суть этого метода заключается в составлении и реализации программ развития систем, реализующих цели всех заинтересованных сторон при ограниченных ресурсах. При этом предусматривается использование всех доступных ресурсов для развития транспортной системы. Так, в ФЦП модернизации транспортной системы России на период 2001-2010 гг. [55] источники инвестиций распределены в следующих пропорциях: федеральный бюджет - 17%, бюджеты субъектов РФ (региональный) - 46%, внебюджетные источники (транспортные предприятия, грузовладельцы, компании операторы и др.) - 37%. Наблюдаются значительные диспропорции распределения средств по видам транспорта (транспортным предприятиям), рис 2.2.
Изучению концепций управления изменениями с учетом отдельных возмущений посвящено много публикаций. Примечательно, что появляются работы, посвященные развитию транспортной системы как самостоятельной организации [56 - 57]. Традиционно такие исследования характерны для организаций производственного сектора.
Тогда изменения внешней среды а момент времени і могут характеризоваться множеством параметров, определяемых в обобщенной форме вектором i\U{i) U{i) U{t [), а изменения в транспортной системе определяются i\S\t) Sit)- S{t 0.
Взаимосвязь между параметрами внешней среды и транспортной системы определим функцией" соответствия R: U{t) -- S{t), которая для каждого состояния внешней среды U\t) определяет состояние транспортной системы.
Отношение R достаточно обобщенное и носит, как правило, макроэкономический характер в рамках экономики страны. Для локализации целей исследования и управления изменениями элементы множеств U(t) и S(t) объединены в подмножества, причем в одном подмножестве могут оказаться элементы разных уровней.
Пусть П(г)= ljQn(t), множество структурных подразделений «=i транспортной системы в момент времени t, определяемое территориальными, функциональными и организационными характеристиками. Структурные изменения транспортной системы обусловлены преимущественно внутренними возмущениями. Формально самоорганизующаяся организационная структура транспортной системы может быть представлена следующим образом.
Модели производственно-транспортных систем
Концепция моделей взаимодействия уровней производственно-транспортных систем, приведенная в разделе 1.3, представляет вариант иерархической последовательности решения проблем железнодорожного транспорта региона как компоненты транспортной системы страны.
Приведенные в предыдущем разделе кортежи обязательно включают хотя бы одно множество из каждого уровня. Это показывает активное (или пассивное) взаимодействие между уровнями. Так, производство продукции предприятием обусловлено (экономически) рынком спроса и предложения, но с другой стороны, в любом производстве существует транспортная составляющая. Поэтому существует отклик уровня транспортной доступности региона на развитие производств в экономике региона.
Формализованное представление моделей, представленных в п. 1.2.3, в виде кортежей задач позволяет разработать систему, инвариантную относительно математического и программного обеспечения - один из основных принципов «открытых систем».
Многообразие моделей для каждого уровня организации производственно-транспортной системы обусловлено типологией сетевых, региональных и узловых проблем транспортной системы. Один из вариантов взаимодействия уровней производствен но-транспортных систем приведен на рис 3.1. Обозначения на рисунке аналогичны обозначениям в вышеприведенных кортежах, g 1,2. Уровень надежности транспортной системы может быть оценен показателями качества (регионального транспортного стандарта) и (или) структурной устойчивостью, сформулированными в Опр. 3.1 и Опр. 3.2 или условием (2.1).
Выбор оптимального тарифа на перевозки является важнейшей задачей для каждой транспортной организации в условиях жесткой конкуренции за рынки сбыта транспортных услуг. При этом следует учесть, что рост тарифов, во-первых, автоматически вызывает рост цен, увеличение инфляции, обесценивание получаемой прибыли, во-вторых, вызывает спад спроса на перевозки, переключение перевозок на другие виды транспорта и, естественно, уменьшение прибыли.
1. В качестве объемов перевозок можно принять отношение объемов перевозок (погрузки) текущего периода к соответствующим объемам перевозок прошлого года. В этом случае в динамике исключается сезонность перевозок. При одинаковых темпах изменения объема производства в каждом году это отношение является лучшим показателем определения тенденций изменения объема перевозок.
2. Отношение объемов перевозок исследуемого вида груза к объему перевозок в целом по транспортному предприятию показывает изменение удельного веса перевозок. На эту величину значительное влияние оказывает сезонность колебаний объема перевозок в течение года.
3. В качестве объемов перевозок можно принять средние объемы погрузки (в сутки, в месяц и т.д.), при которых изменения объемов перевозок связаны только с изменениями тарифов. Этот подход к определению Q(y) имеет смысл, если данные брать только за одно и то же время года, исключая месячные (суточные) сезонные колебания.
Модели организации грузовой работы на магистральном транспорте
Проблема определения транспортно-экономических связей (ТЭС) занимает одно из ключевых мест при перспективном планировании перевозок на транспорте. Основную трудность определения ТЭС представляет учет всех факторов, влияющих на распределение транспортной работы: - наличия разных видов транспорта; - наличия разных видов груза; - сезонности работы некоторых видов транспорта и производства некоторых родов грузов; - разного уровня развития видов транспорта и их элементов.
В настоящее время еще нет отработанных моделей планирования ТЭС с одновременным распределением объема перевозок по видам транспорта и, как правило, планирование перевозок ведется отдельно на каждом виде транспорта [24, 33, 35, 79-81]. При этом возникает задача распределения объема перевозок между видами транспорта, которая часто решается с помощью прогнозных и (или) факторных регрессионных моделей. Такой подход, во-первых, исключает взаимозаменяемость видов транспорта, во-вторых, дает почти экспертное решение, т.к. основывается на данных за ретроспективный период, в-третьих, не использует оптимизационные экономико-математические методы.
В предлагаемом подходе определения ТЭС в регионе одновременно определяются объемы перевозок, приходящиеся на каждый вид транспорта, и шахматка корреспонденции грузов [32]. Основные задачи состоят в определении удельных транспортных затрат с учетом наличия нескольких видов транспорта для перевозки данного рода груза между заданными пунктами, регионами по заданной транспортной сети и при заданных «расценках» на погрузочно-разгрузочные операции и перевозки, решении транспортных задач и определении плана прикрепления поставщиков к потребителям, определении корреспонденции грузов для каждого рода груза и каждого вида транспорта по результатам решений задач определения минимальных удельных транспортных затрат и транспортной задачи.
Основными моделями определения ТЭС региона являются модели балансового типа, к которым относятся модели транспортной и распределительной задач. Распределительная задача отличается от транспортной возможностью учета взаимозаменяемости продуктов и используется при решении задачи прикрепления поставщиков к потребителям для взаимозаменяемых видов продуктов. Транспортная задача используется при прикреплении поставщиков к потребителям однородного продукта. Как известно, входной информацией для решения транспортной и распределительной задач являются объемы поставки груза поставщиками и потребления потребителями, удельные транспортные затраты на перевозку единицы груза от каждого поставщика к каждому потребителю, коэффициенты взаимозаменяемости грузов.
Основную трудность для определения ТЭС представляет вычисление удельных транспортных затрат на перевозку единицы груза. Методика их определения должна обеспечивать учет особенностей организации перевозочного процесса по видам транспорта. Сезонность работ некоторых видов транспорта (морской, речной) и сезонность производства некоторых родов грузов (сельскохозяйственная продукция) учитываются решением задачи определения ТЭС отдельно для каждого периода времени (времени года).
Уровень развития каждого вида транспорта учитывается при решении транспортных задач с ограничениями на пропускные способности. Очень часто задача определения ТЭС при перспективном планировании решается без ограничений на транспортирование, т.к. транспорт играет роль связующего звена в экономике и, следовательно, уровень его развития определяется потребностями в нем экономики страны. Такой подход вполне приемлем для решения задачи развития транспорта региона.
Разбиение задачи на два этапа (определение удельных транспортных затрат и решение транспортных задач) вызвано большой размерностью транспортной сети региона (десятки тысяч пунктов и узлов). При малых размерах задачи тот же результат достигается решением транспортной задачи с промежуточными пунктами, в которых нет ни поставки, ни потребления рассматриваемого рода груза.
Непосредственное применение алгоритма определения кратчайших путей не может дать желаемого результата, т.к. число вершин графа транспортной сети очень велико. В связи с этим требуется использовать специфику решаемой задачи и применить эвристический подход. Поскольку задача решается на некоторой реальной транспортной сети региона, учет географии сети позволит исключить множество заведомо неоптимальных вариантов перевозки, а также исключит неоптимальные варианты перевозок по неэффективным видам транспорта для данной перевозки. После такой элиминации множество D(xlfx2) будет содержать небольшую часть множества путей. Для применения предлагаемых эвристик требуется проделать следующие операции: - разбить транспортную сеть на районы; - определить возможные (допустимые) схемы перевозки грузов по региону на базе имеющихся видов транспорта и с учетом географии транспортной сети.
Количество районов, их размеры и границы определяются по уровню развития промышленности, густоте населенности, административному делению и используемым видам транспорта в регионе. Определение схем перевозок проводится с учетом допустимого количества погрузо-разгрузонных операций, их расценок на каждом виде транспорта, географии транспортной сети региона. Например, если перевозки речным транспортом осуществляются в бассейне одной реки для данного региона, то можно исключить схемы перевозки, в которых производится перевалка груза с речного транспорта на другой вид транспорта и с того (или другого) вида транспорта на речной транспорт.
