Стохастические потоки в логистике

Содержание

1 Материальный поток: понятие, виды, размерность

2 Стохастические потоки в логистике: применение теории массового обслуживания для определения показателей работы логистических систем с участием случайных потоков

Задача

Список литературы

1 Материальный поток: понятие, виды, размерность

Понятие материального потока является ключевым в логистике. Материальные потоки образуются в результате транспортировки, складирования и выполнения других материальных операций с сырьем, полуфабрикатами и готовыми изделиями - начиная от первичного источника сырья вплоть до конечного потребителя.

Материальные потоки могут протекать между различными предприятиями или внутри одного предприятия. Прежде чем формулировать определение материального потока, разберем конкретный пример материального потока, протекающего внутри склада предприятия оптовой торговли.

На рис. 1 приведена принципиальная схема материального потока на складе.

Рисунок 1 Принципиальная схема материального потока на складе предприятия оптовой торговли

Поступающий в рабочее время товар после выгрузки может быть направлен непосредственно на хранение, а может попасть на участок хранения, предварительно пройдя приемку. В выходные дни прибывший груз размещают в приемочной экспедиции, откуда в первый же рабочий день передают на склад. Весь поступивший на склад товар, в конце концов, сосредотачивается на участке хранения.

Пути движения груза из зоны хранения на участок погрузки также могут быть различными. На рис. 1 изображены 4 варианта:

1) участок хранения -- участок погрузки;

2) участок хранения -- отправочная экспедиция -- участок погрузки;

3) участок хранения -- участок комплектования -- отправочная экспедиция -- участок погрузки;

4) участок хранения -- участок комплектования -- участок погрузки.

По пути движения груза с ним осуществляются разнообразные операции: разгрузка, укладка на поддоны, перемещение, распаковка, укладка на хранение и т. д. Это так называемые логистические операции. Объем работ по отдельной операции, рассчитанный за определенный' промежуток времени, за месяц, за год, представляет собой материальный поток по соответствующей операции. Например, материальный поток по разгрузке вагонов и укладке товаров на поддоны для предприятий оптовой торговли складской площадью 5 тыс. м² по проекту составляет 4383 т/год.

Предположим, что стоимость выполнения той или иной операции на складе точно известна и общие складские издержки можно представить в виде суммы затрат на выполнение отдельных операций. Тогда, меняя маршрут движения материального потока внутри склада, издержки можно минимизировать.

На складах предприятий оптовой торговли материальные потоки рассчитывают, как правило, для отдельных участков. Для этого суммируют объемы работ по всем логистическим операциям, осуществляемым на данном участке.

В табл. 1 приведен пример расчета годового материального потока на участке разгрузки железнодорожных вагонов того же предприятия. Его величина также по проекту равна 9740 т/год.

Таблица 1 Материальный поток на участке разгрузки железнодорожных вагонов торговли предприятия оптовой торговли со складской площадью 5 тыс. м²

Совокупный материальный поток для всего предприятия оптовой торговли определяется суммированием материальных потоков, протекающих на отдельных участках. Расчет совокупного материального потока для нашего примера представлен в табл. 2.

Таблица 2 Расчет совокупного материального потока для предприятия оптовой торговли со складской площадью 5 тыс. м²

Материальным потоком называются грузы, детали, товарно-материальные ценности, рассматриваемые в процессе приложения к ним различных логистических операций и отнесенные к временному интервалу.

Выделение всех операций на пути продвижения грузов, деталей, товарно-материальных ценностей через транспортные, производственные, складские звенья позволяет:

¦ увидеть общий процесс продвижения изменяющегося продукта к конечному потребителю;

¦ проектировать этот процесс с учетом потребностей рынка.

Размерность материального потока представляет собой дробь, в числителе которой указана единица измерения груза (штуки, тонны и т. д.), а в знаменателе -- единица измерения времени (сутки, месяц, год и т.д.). В нашем примере размерность материального потока -- т/год.

При осуществлении некоторых логистических операций материальный поток может рассматриваться для заданного момента времени. Тогда он превращается в материальный запас. Например, операция транспортировки груза железнодорожным транспортом. В тот момент, когда груз находится в пути, он является материальным запасом, так называемым запасом в пути.

Материальные потоки определены как грузы, рассматриваемые в процессе приложения к ним различных логистических операций. Большое разнообразие грузов и логистических операций осложняет изучение и управление материальными потоками. Решая конкретную задачу, необходимо четко обозначить, какие именно потоки исследуются. При решении одних задач объектом исследования может быть груз, рассматриваемый в процессе приложения большой группы операций. Например, при проектировании распределительной сети и определении количества и размещения складов. При решении других задач -- например, при организации внутрискладского логистического процесса, -- детально изучается каждая операция.

Материальные потоки подразделяют по следующим основным признакам:

¦ отношение к логистической системе;

¦ натурально-вещественный состав потока;

¦ количество образующих поток грузов;

¦ удельный вес образующего поток груза;

¦ степень совместимости грузов;

¦ консистенция грузов.

По отношению к логистической системе материальный поток может быть: внешним, внутренним, входным и выходным.

Внешний материальный поток протекает во внешней для предприятия среде. Эту категорию составляют не любые грузы, движущиеся вне предприятия, а лишь те, к организации которых предприятие имеет отношение.

Внутренний материальный поток образуется в результате осуществления логистических операций с грузом внутри логистической системы.

Входной материальный поток поступает в логистическую систему из внешней среды. В нашем примере он определяется суммой величин материальных потоков на операциях разгрузки, т/год:

Разгрузка железнодорожных вагонов 4870

Выгрузка контейнеров 2435

Разгрузка автомобильного транспорта 2435

ИТОГО входной материальный поток 9740

Выходной материальный поток поступает из логистической системы во внешнюю среду. Для предприятия оптовой торговли его можно определить, сложив материальные потоки, имеющие место при выполнении операций по погрузке различных видов транспортных средств. В нашем примере величина выходного материального потока определится следующим образом:

Погрузка автомобильного транспорта 8279

Погрузка контейнеров 974

Погрузка железнодорожных вагонов 487

ИТОГО выходной материальный поток 9740

При сохранении на предприятии запасов на одном уровне входной материальный поток будет равен выходному.

По натурально-вещественному составу материальные потоки подразделяют на одноассортиментные и многоассортиментные. Такое разделение необходимо, так как ассортиментный состав потока существенно отражается на работе с ним. Например, логистический процесс на оптовом продовольственном рынке, торгующем мясом, рыбой, овощами, фруктами и бакалеей, будет существенно отличаться от логистического процесса на картофелехранилище, которое работает с одним наименованием груза.

По количественному признаку материальные потоки бывают массовые, крупные, средние и мелкие.

Массовым считается поток, возникающий в процессе транспортировки грузов не единичным транспортным средством, а их группой, например, железнодорожный состав или несколько десятков вагонов, колонна автомашин, караван судов и т. д.

Крупные потоки -- несколько вагонов, автомашин.

Мелкие потоки образуют количества грузов, не позволяющие полностью использовать грузоподъемность транспортного средства и требующие при перевозке совмещения с другими, попутными грузами.

Средние потоки занимают промежуток между крупными и мелкими. К ним относят потоки, которые образуют грузы, поступающие одиночными вагонами или автомобилями.

По удельному весу образующих поток грузов материальные потоки классифицируют на тяжеловесные и легковесные.

Тяжеловесные потоки обеспечивают полное использование грузоподъемности транспортных средств, требуют для хранения меньшего складского объема. Тяжеловесные потоки образуют грузы, у которых масса одного места превышает 1 т (при перевозках водным транспортом) и 0,5 т (при перевозках железнодорожным транспортом). Примером тяжеловесного потока могут служить рассматриваемые в процессе транспортировки металлы.

Легковесные потоки представлены грузами, не позволяющими полностью использовать грузоподъемность транспорта. Одна тонна груза легковесного потока занимает объем более 2 м³ -- например, табачные изделия в процессе транспортировки образуют легковесные потоки.

По степени совместимости образующих поток грузов выделяют совместимые и несовместимые материальные потоки. Этот признак учитывается в основном при транспортировке, хранении и грузопереработке продовольственных товаров.

По консистенции грузов материальные потоки делят на потоки насыпных, навалочных, тарно-штучных и наливных грузов.

Насыпные грузы (например, зерно) перевозятся без тары. Их главное свойство -- сыпучесть. Могут перевозиться в специализированных транспортных средствах: вагонах бункерного типа, открытых вагонах, на платформах, в контейнерах, в автомашинах.

Навалочные грузы (соль, уголь, руда, песок, и т.п.) -- как правило, минерального происхождения. Перевозятся без тары, некоторые могут смерзаться, слеживаться, спекаться. Так же, как и предыдущая группа, обладают сыпучестью.

Тарно-штучные грузы имеют самые различные физико-химические свойства, удельный вес, объем. Это могут быть грузы в контейнерах, ящиках, мешках, грузы без тары, длинномерные и негабаритные грузы.

Наливные грузы -- грузы, перевозимые наливом в цистернах и наливных судах. Логистические операции с наливными грузами, например перегрузка, хранение и др., выполняются с помощью специальных технических средств.

2 Стохастические потоки в логистике: применение теории массового обслуживания для определения показателей работы логистических систем с участием случайных потоков

Понятие логистической системы является одним из базовых понятий логистики. Существуют разнообразные системы, обеспечивающие функционирование экономического механизма. В этом множестве необходимо выделять именно логистические системы с целью их анализа и совершенствования.

Продвижение материальных потоков осуществляется квалифицированным персоналом с помощью разнообразной техники: транспортные средства, погрузочно-разгрузочные устройства и т. д. В логистический процесс вовлечены различные здания и сооружения, ход процесса существенно зависит от степени подготовленности к нему самих движущихся и периодически накапливаемых в запасах грузов. Совокупность производительных сил, обеспечивающих прохождение грузов, лучше или хуже, но всегда как-то организована. По существу, если имеют место материальные потоки, то всегда имеет место какая-то товаропроводящая система. Традиционно эти системы специально не проектируются, а возникают как результат деятельности отдельных элементов (различных предприятий, или же подразделений одного предприятия).

Охарактеризуем свойства логистических систем в разрезе каждого из четырех свойств, присущих любой системе.

Первое свойство: система есть целостная совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом. Декомпозицию логистических систем на элементы можно осуществлять по-разному. На макроуровне при прохождении материального потока от одного предприятия к другому в качестве элементов могут рассматриваться сами эти предприятия, а также связывающий их транспорт.

Как видим, элементы логистических систем разнокачественные, но одновременно совместимые. Совместимость обеспечивается единством цели, которой подчинено функционирование каждого из элементов логистической системы.

Второе свойство (связи): между элементами логистической системы имеются существенные связи, которые с закономерной необходимостью определяют интегративные качества. В макрологистических системах основу связи между элементами составляет договор. В микрологистических системах элементы связаны внутрипроизводственными отношениями.

Третье свойство (организация): связи между элементами логистический системы определенным образом упорядочены, т.е. логистическая система имеет организацию.

Четвертое свойство (интегративные качества): логистическая система обладает интегративными качествами, не свойственными ни одному из элементов в отдельности. Это способность поставить нужный товар в нужное время, в нужное место, необходимого качества, q минимальными затратами, а также способность адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды (изменение спроса на товар или услуги, непредвиденный выход из строя технических средств и т. п.).

Общепринятое определение логистической системы гласит: логистическая система - это адаптивная система с обратной связью, выполняющая те или иные логистические функции. Она, как правило, состоит из нескольких подсистем и имеет развитые связи с внешней средой. В качестве логистической системы можно рассматривать промышленное предприятие, территориально-производственный комплекс, торговое предприятие и т. д. Цель логистической системы -- доставка товаров и изделий в заданное место, в нужном количестве и ассортименте, в максимально возможной степени подготовленных к производственному или личному потреблению при заданном уровне издержек.

Логистические системы подразделяют на макро- и микрологистические.

Макрологистическая система -- это крупная система управления материальными потоками, охватывающая предприятия и организации промышленности, посреднические, торговые и транспортные организации различных ведомств, расположенных в разных регионах страны или в разных странах. Макрологистическая система представляет собой определенную инфраструктуру экономики региона, страны или группы стран.

Микрологистические системы являются подсистемами, структурными составляющими макрологистических систем. К ним относят различные производственные и торговые предприятия, территориально-производственные комплексы. Микрологистические системы представляют собой класс внутрипроизводственных логистических систем, в состав которых входят технологически связанные производства, объединенные единой инфраструктурой.

Выделяют три вида логистических систем:

* логистические системы с прямыми связями;

* гибкие;

* эшелонированные.

Логистические системы с прямыми связями. В этих логистических системах материальный поток проходит непосредственно от производителя продукции к ее потребителю, минуя посредников.

Эшелонированные логистические системы. В таких системах на пути материального потока есть хотя бы один посредник.

Гибкие логистические системы. Здесь движение материального потока от производителя продукции к ее потребителю может осуществляться как напрямую, так и через посредников.

Для математического описания (моделирования) стохастических потоков в логистике широко применяют аппарат теории массового обслуживания. Логистические системы материалодвижения с такими потоками рассматривают как системы массового обслуживания заявок (автомобилей, контейнеров и т.п.), представляющих собой простейшие пуассоновские потоки.

Не останавливаясь на математических выводах, приведем некоторые зависимости, позволяющие рассчитывать показатели функционирования логистических систем на основе вероятностных методов и в частности, теории массового обслуживания. В качестве обслуживающих устройств в системах массового обслуживания (СМО) могут рассматриваться устройства, выполняющие любые логистические операции с поступающими в них на обслуживание условно однородными объектами (заявками, автомобилями, вагонами, контейнерами, единицами грузов и т.п.). Это могут быть: краны, погрузочно-разгрузочные устройства, товарные весы и т.п.

Сущность функционирования системы заключается в выполнении операций обслуживания входного объекта в течении определённого времени и формировании выходного потока. При этом могут иметь место ситуации:

- достаточное количество обслуживающих устройств, непродолжительное время обслуживания или малая интенсивность входного потока обеспечивают одинаковую интенсивность (плотность) входного и выходного потоков;

- невыполнение вышеназванных условий создаёт предпосылки для возникновения очереди ожидания обслуживания;

- поступивший в систему объект при наличии очереди может покинуть её или простаивать в ожидании. В этом случае система несёт дополнительные материальные потери.

Задача

Оптово-торговая база отправляет продукцию с отгрузочных рамп. Интенсивность прибытия автомобилей под погрузку составляет в среднем два автомобиля в час (л = 2 ам/ч), средняя продолжительность погрузки одного автомобиля составляет один час (t_обсл - 1 ч.). Ситуация рассматривается как система массового обслуживания, канал обслуживания - рампа, заявки - автомобили.

Определить вероятности прибытия на базу в течение одного часа 0,1,2,3,4,5 автомобилей, дать краткий анализ возможных ситуаций.

Решение:

Вероятность прибытия автомобилей на базу определяется по формуле Пуассона:

Р_к(t) = e -^лt,

где е - основание натурального логарифма;

л - интенсивность прибытия автомобилей под погрузку;

t_обсл - средняя продолжительность погрузки одного автомобиля.

Определим вероятность прибытия на базу:

1) о автомобилей

2) 1-го автомобиля

3) 2-х автомобилей

4) 3-х автомобилей

5) 4-х автомобилей

6) 5-и автомобилей

Список литературы

1. Костоглодов Д.Д. и Харисова Л.М. Распределительная логистика. Ростов н/Д: РГЭА, 1996г.

2. Логистика: Учеб. пособие / Под ред. проф. Б.А. Аникина. - М.: ИНФРА-М, 2002г.

3. Неруш Ю.М. Логистика: учеб. для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. - 495с.

4. Основы логистики: Учебное пособие / Под ред. Л.Б. Миротина и В.И. Сергеева. -- М.:. ИНФРА-М, 1999г.

5. Плоткин Б.К. Основы логистики: Учебное пособие. - Л.: ЛФЭИ, 1991 г.

6. Плоткин Б.К. Экономико-математические методы и модели в управлении материальными ресурсами. - СПб: СПбУЭФ, 1992г.

7. Удовенко В.М. Логистика. Учебное пособие. Мн.: БГЭУ, 2002г.