1

На правах рукописи

КЛИНОВ Глеб Борисович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ

ПОТОКАМИ ТОВАРОВ В ГЛОБАЛЬНЫХ ЦЕПЯХ ПОСТАВОК

С КОНТЕЙНЕРНЫМ ТЕРМИНАЛОМ

Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством:

логистика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург 2011 2

Работа выполнена на кафедре логистики и организации перевозок ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный инженерноэкономический университет»

Научный руководитель Зайцев Евгений Иванович доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры логистики и организации перевозок ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет»

Официальные оппоненты Парфенов Александр Викторович доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры коммерции и логистики ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов»

Герами Виктория Дарабовна доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой логистики ГОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет»

Ведущая организация ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения», кафедра логистики и коммерческой работы

Защита состоится _ 2011г. в _ часов на заседании диссертационного совета Д 212.219.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет» по адресу:

191002, Санкт-Петербург, ул. Марата, д. 27, ауд. 422.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет» по адресу: 196084, Санкт-Петербург, Московский пр., 103а.

Автореферат разослан «_» _ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.Г. Плетнева доктор экономических наук, доцент

I.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Увеличение спроса на поставки контейнерных грузов и связанное с этим обстоятельством повышение конкуренции на глобальном рынке транспортно-логистических услуг по доставке контейнеров конечным потребителям требует от менеджмента контейнерных терминалов поиска новых путей совершенствования терминальных операций, ориентированных на активное применение современных логистических методов управления. В частности, это методы и технологии обеспечения планирования и оперативного управления подачей транспорта на контейнерные терминалы портов с активным использованием электронного технологий взаимодействия с заказчиками контейнерных грузов и операторами перевозок. Особенностью клиентоориентированных подходов при заключении контрактов на поставку контейнерных грузов является предоставление потребителю-оптовику возможности выбора варианта поставки по критерию эффективности и по времени выполнения терминальных операций. Например, при заключении контрактов на поставку контейнеров потребитель-оптовик может выбирать время терминального обслуживания (тайм-слот) и руководствоваться критериями качества доставки, стоимости или скоростью выполнения контракта.

Для обеспечения конкурентоспособности на весьма жестком современном рынке услуг по доставке контейнерных грузов транспортнологистическим операторам приходится расширять спектр вариантов доставки, анализируя разные комбинации маршрутов, транспортных средств, технологий складирования и перевалки. Очевидна проблема обеспечения в этих условиях эффективности управления поставками, осложняемая необходимостью полного учета клиентских предпочтений и формированием нового для рынка транспортно-логистических услуг вида конкуренции – конкуренции цепей поставок. Традиционные методы управления поставками контейнерных грузов в силу слабой аналитичности не в состоянии обеспечить требуемую в современных условиях оперативность принятия неочевидных, конкурентоспособных управленческих решений. Одним из путей разрешения данной проблемы является разработка адаптивных методов управления цепями поставок, в основе которых не традиционный функциональный, а процессный подход. Именно с этой проблематикой связана тема диссертации.

Методологической базой исследования явились работы известных отечественных и зарубежных авторов: Аникин Б.А., Бауэрсокс Д.Дж., Долгов А.П., Ламберт Д.М., Лукинский В.С., Клосс Д.Дж., Кристофер М., Парфенов А.В., Проценко О.Д., Сергеев В.И., Сидоров И.И., Уваров С.А., Щербаков В.В. и другие - в области теории и практики логистики и управления цепями поставок; Бережной В.И., Будрина Е.В., Герами В.Д., Горев А.Э., Миротин Л.Б., Клочков В.Н., Королева Е.А., Куренков П.В. – в области транспортировки и транспортной логистики; Дыбская В.В., Маликов О.Д., – в области грузообработки и складирования; Парфенов А.В., Бенсон Д. – в области выбора логистических посредников; Бочкарев А.А., Зайцев Е.И., Рыжиков Ю.И., Шапиро Дж. – в области моделирования процессов в цепях поставок. Анализ исследований показал возможность повышения эффективности функционирования глобальных логистических цепей поставок контейнерных грузов за счет внедрения адаптивных моделей планирования и оптимизации бизнес-процессов контейнерных терминалов.

Целью работы является разработка методов управления поставками контейнерных грузов в глобальных логистических системах с контейнерным терминалом.

В качестве объекта исследования рассматривались морские контейнерные терминалы. Цель исследования предопределила решаемые в рамках работы основные задачи:

- анализ динамики и перспектив развития контейнерного грузооборота и морских контейнерных терминалов как структурных элементов глобальных цепей поставок;

- анализ структуры мультимодальных перевозок и определение роли контейнерных терминалов и логистических операторов в организации работы цепей поставок контейнерных грузов;

- анализ рисков в управлении поставками контейнерных грузов, формирование системы критериев выбора логистического оператора и показателей эффективности доставки контейнерных грузов с позиций потребителя;

- разработать функциональную модель бизнес-процессов и экономикоматематическую модель оптимального планирования работы постов контейнерного терминала с учетом разделения контейнерных грузопотоков по импортному и экспортному направлениям;

- разработать алгоритм моделирования грузопотоков на международном контейнерном терминале.

Работа выполнена в соответствии с пунктами 4.3 «Методология логистической интеграции» и 4.14 «Логистический сервис, его виды, уровень, эффективность; влияние логистического обслуживания товарных потоков на конечные результаты бизнеса» Паспорта специальностей ВАК.

В результате выполненного исследования получены следующие результаты, содержащие элементы научной новизны:

1) Предложены методы разрешения проблем обеспечения эффективности и надежности поставок контейнерных грузов на основе принципов мультимодальности, транспортно-логистического аутсорсинга и клиентоориентированности в управлении поставками по определяемым потребителями-оптовиками критериям эффективности.

2) Определена роль логистических посредников в обеспечении качества и надежности поставок контейнерных грузов и предложена система критериев выбора логистических посредником, обеспечивающая снижение контрактных рисков.

3) Разработана экономико-математическая модель формирования грузопотоков на контейнерном терминале и оптимизации загрузки постов обслуживания с учетом разделения грузопотоков по импортному и экспортному направлениям, обеспечивающая равномерность загрузки постов и снижение потерь времени на грузообработку.

4) Разработана обобщенная экономико-математическая модель планирования поставок контейнерных грузов, адаптируемая к клиентским предпочтениям и обеспечивающая определение оптимального маршрута поставки.

5) Разработана функциональная модель бизнес-процесса на контейнерном терминале, обеспечивающая быструю адаптацию системы управления терминалом к рыночным условиям.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанные методы управления контейнерными потоками и алгоритм моделирования грузопотоков на контейнерных терминалах могут быть применены как для повышения эффективности функционирования и увеличения пропускной способности существующих контейнерных терминалов, так и при введении в эксплуатацию новых терминальных комплексов. Разработанный метод выбора логистических посредников при организации цепей поставок может быть непосредственно применен в деятельности логистических операторов, поскольку позволяет получить конкурентное преимущество за счет повышения скорости и гибкости реагирования на изменения потоков заявок на поставку контейнерных грузов.

Диссертация реализована в соответствии с поставленной целью и сформулированными задачами и состоит из введения, трех глав основного текста, заключения, библиографии и приложений.

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы исследования, формулируются основные цели и задачи работы и отражена научная новизна.

В первой главе – «Контейнерные системы и технологии и их использование в глобальных цепях поставок» - произведен анализ роли морских контейнерных терминалов в глобальных логистических структурах и мультимодальных перевозок контейнерных грузов.

Во второй главе – «Методы и модели управления поставками контейнерных грузов» - рассмотрены вопросы посредничества в глобальных цепях поставок, сформулированы роль, задачи и проблемы планирования и выбора оператора поставок, приведен механизм выбора логистических посредников. Разработана система показателей эффективности доставки контейнерных грузов.

В третьей главе – «Моделирование потоков контейнерных грузов в цепи поставок с терминалом» - содержится описание и разработка модели оптимального планирования загрузки тайм-слотов с учетом разделения потока контейнеров по экспортному и импортному направлениям. Произведен анализ и декомпозиция бизнес-процессов в контейнерных поставках.

Разработан алгоритм адаптивного управления грузопотоками на контейнерном терминале.

В заключении подводятся итоги исследования. Кратко приводятся полученные результаты и их значимость.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. На основании статистических данных о результатах деятельности ЗАО «Первый Контейнерный Терминал» и данных по вводу в эксплуатацию терминального комплекса в порту Усть-Луга произведен анализ динамики развития отрасли контейнерных перевозок в Северо-Западном регионе России. Более половины объема контейнерного грузооборота России обрабатывается на территории Северо-Западного региона (портовыми, железнодорожными, автомобильными, складскими операторами). Ключевая роль в этом процессе отведена портовому комплексу Санкт-Петербурга (табл.1), а в перспективе - и Усть-Луги. Наши порты теряют конкурентоспособность по целому ряду причин. Это ограниченность территорий портовых комплексов, недостаточная пропускная способность автомобильных, железнодорожных подходов к ним, более высокие портовые сборы.

Грузооборот ЗАО «ПКТ» (TEU) по месяцам в период 2009 – 2011 гг.

Терминал ЗАО «ПКТ» в 2010г. приблизился к максимуму расчетной пропускной способности (рис.2) и, как видно из графика на рис.1, объем обрабатываемых контейнерных грузов в 2011г. не возрос, хотя отчасти это связано с тяжелой ледовой обстановкой в первые месяца этого года.

Рис.1. Динамика грузооборота терминала ЗАО «ПКТ» в период Рис. 2. Динамика годового грузооборота терминала ЗАО «ПКТ» в 2. В ходе анализа структуры мультимодальных перевозок выявлены существующие проблемы и предложены варианты путей усовершенствования системы документооборота при мультимодальных перевозках.

Использование мультимодального коносамента как основного документа, по которому осуществляется мультимодальная перевозка, несмотря на повсеместное упоминание в законодательных актах и литературе по логистической и транспортно-экспедиционной деятельности, является в мировой практике на данный момент скорее исключением, чем правилом. Сложно выявить однозначные причины такого положения дел, однако использование мультимодального коносамента вкупе с образованием единого информационного пространства в международных перевозках является одним из ключевых факторов сокращения временных затрат на таможенные процедуры и оформление товаросопроводительной документации, снижения логистических затрат при организации и осуществлении доставки.

3. Разработана система критериев выбора логистического оператора. Задача выбора логистических посредников встает перед импортерами и экспортерами грузов и логистическими операторами не только в начале деятельности, но и на всем ее протяжении. Содержание задачи меняется в зависимости от клиентских предпочтений, конъюнктуры рынка, требований таможенных органов. Поэтому понимание уровня ответственности и функциональных возможностей логистического оператора, а также обладание четким набором критериев при выборе логистических посредником является важнейшим и во многих случаях определяющим фактором конкурентоспособности предприятия на рынке и успешной деятельности по поставкам контейнерных грузов. Логистический менеджер должен учитывать мощность и провозные возможности, техникоэксплуатационные характеристики и доступность транспорта. Важным условием выбора является обеспечение сохранности груза в пути, соблюдение стандартов качества перевозочного процесса, международных экологических требований. В то же время процедуры выбора способа транспортировки, вида транспорта и перевозчика являются взаимосвязанными и, по сути, многокритериальными. Сложность многокритериального подхода к рассматриваемой проблеме выбора заключается в разнонаправленности критериев, разной размерности и качественном характере многих показателей.

4. Выполнен анализ и декомпозиция бизнес-процессов в поставках контейнерных грузов с визуализацией с помощью пакета AllFusion Process Modeler 7, позволяющего построить бизнес-модель всей доставки с указанием ключевых пунктов, через которые производится доставка, и связей между ними (рис.3-6).

Рис. 3. Функциональная модель мультимодальной поставки контейнерного груза, диаграмма А Графически представленная схема выполнения работ, обмена информацией, документооборота визуализирует модель бизнес-процесса, помогает четко документировать важные аспекты любых бизнеспроцессов: действия, которые необходимо предпринять, способы их осуществления и контроля, требующиеся для этого ресурсы, а также визуализировать получаемые от этих действий результаты.

Рис.4. Операции в порту назначения Рис.5. Операции вывоза из порта Рис.6. Операции у грузополучателя 5. Разработана экономико-математическая модель оптимизации количества терминальных постов и их загрузки в течение планового периода работы (технология тайм-слотирования) с учетом разделения грузопотоков по импортному и экспортному направлениям, обеспечивающую равномерность загрузки постов и снижение потерь времени.

При высокой интенсивности грузопотоков на терминале преимущества совмещенных постов обработки транспорта, т.е. тех, на которых обрабатываются и импортные и экспортные грузы теряются. Разработанный алгоритм моделирования грузопотоков на контейнерном терминале может быть обобщен на случай со специализированными постами обработки заявок. Например, со специализациями: 1- пост обслуживания экспортного заказа; 2 – пост обслуживания импортного заказа; 3 – пост обслуживания контейнера со специальным грузом (опасным, особым и др.) и так далее.

Модель и соответствующий алгоритм позволяют найти оптимальный тарифный план на услуги терминала при ограниченной пропускной мощности постового комплекса.

Внедрение технологии тайм-слотирования на контейнерном терминале требует введения новых штатных единиц, отвечающих за расчет количества и продолжительности тайм-слотов, и является первым этапом реализации модели. Затем необходимо определить необходимое для данного терминала оптимальное количество каналов обслуживания (постов загрузки/выгрузки) автотранспорта. При этом желательный вариант - сделать это отдельно по импортным и по экспортным направлениям. Расчет оптимального количества постов исходя из минимума общих затрат:

где – стоимость обслуживания 1 заявки;

– стоимость обеспечения работы 1 канала ( > );

– математическое ожидание количества свободных каналов в (простои каналов);

оч – математическое ожидание количества заявок в очереди.

С увеличением количества каналов растут затраты на их обслуживание и снижаются потери от упущенной выгоды из-за сокращения теряемого в очереди времени. Расчет оптимального количества постов, исходя из минимума затрачиваемого на операции времени, находится по формуле где – стоимость единицы времени работы канала;

– стоимость единицы времени простоя канала;

оч – математическое ожидание времени нахождения заявки в очереди;

– математическое ожидание времени простоя каналов.

Контейнерный терминал можно представить в виде n-канальной системы массового обслуживания (СМО) с ожиданием, в которую поступает поток заявок интенсивностью (количество контейнеров, поступающих в течение времени работы одного тайм-слота). При интенсивности обслуживания в одном канале и количестве мест в очереди m получим СМО, представленную графом (рис. 3.7) Рис.7. Граф состояний каналов обслуживания Si контейнерного В результате расчетов определяются вероятности состояний системы, характеристики эффективности обслуживания, пропускная способность СМО. Если обозначить /, выражения для предельных вероятностей состояний будет выглядеть следующим образом:

Интенсивность обслуживания в одном канале СМО постоянна в рамках фиксированного тайм-слота. То есть, интенсивности меняются дискретно в течение суток. Расчет предельных вероятностей производится по каждому тайм-слоту и может быть достаточно громоздким при больших очередях на обслуживание.

Следующим этапом алгоритма является перерасчет оптимального количества постов обслуживания на основе предельной вероятности в тайм-слоте с пиковой нагрузкой. Количество каналов обслуживания при этом будет больше целесообразного или технологически возможного. Исходя из этого, производится аналогичный расчет количества постов обслуживания по тайм-слоту, интенсивность поступления заявок в котором близка к интенсивности обслуживания канала.

На рис. 8-11 приведены результаты моделирования работы постов обслуживания специализированных грузов для условий: количество постов обслуживания n=3; максимальная длина очереди транспортных средств на обслуживание m= 2.

Рис.8. Граф состояний каналов обслуживания специализированных заявки Рис.9. График суточной загрузки тайм-слотов: X, Y – фактическое и сглаженные количество поступивших на терминал контейнеров соответственно; Z – технологическое ограничение на мощность постов При расчетном количестве тайм-слотов, равном 10, получим интенсивности потока заявок и интенсивности потока обслуживаний по каждому тайм-слоту (табл. 2):

Интенсивности потока заявок и потока обслуживаний Номер тайм-слота Рис. 10. Расчет предельных вероятностей. Первый слот (MathCad) Последняя строка расчета (рис.10-11) проверочная. Сумма вероятностей всегда должны быть равна единице. Аналогичным образом рассчитываются вероятности по всем тайм-слотам.

Рис. 11. Расчет предельных вероятностей. Пиковый слот (MathCad) На основании расчета можно оценить эффективность расходования ресурсов системы, затрачиваемых на обеспечение бесперебойной работы зоны обмена контейнерного терминала. А также определить возможность варьирования количества действующих постов обслуживания в определенный тайм-слот и целесообразность применения методов тарифного регулирования потока заявок для сглаживания пиковых нагрузок на терминал. Кроме того, в расчет можно ввести вероятность поступления определенного числа заявок на обслуживание. Полученные данные по вероятностям позволяют найти характеристики эффективности обслуживания, которые требуется для дальнейшего планирования работы терминала: вероятность отказа в обслуживании заявки, относительную и абсолютную пропускную способность системы, среднее число занятых каналов обслуживания, среднее число заявок в очереди и т.д.

6. Разработана обобщенная модель оптимального планирования поставок контейнерных грузов. Модель охватывает весь путь, который проходит контейнер от грузоотправителя до получателя, в отличие от классической задачи определения эффективного или кратчайшего пути.

Фактически, имеем задачу, в которой требуется найти эффективный по заданному критерию маршрут, соединяющий начальную точку, источник, B – склад грузоотправителя, и конечную точку, сток, Bn – склад грузополучателя (рис. 12).

заявки Рис. 12. Схема сети поставок контейнерных грузов:,, – грузоотправители, порты отправления, порты назначения, С - себестоимость транспортировки; – время прохождения участков маршрута; – безотказность доставки Представленная модель реализуется как задача математического программирования с целевой функцией и ограничениями где Xij – двоичная переменная (переменная выбора), принимающая значение 1, либо 0;

Uij – критерий оптимальности (стоимость S или скорость T доставки).

Дополнительно по требованию клиента можно вводить ограничение на надежность доставки где – безотказность j-той коммуникации; m – количество коммуникаций в маршруте;

– заданная потребителем надежность по выбранному критерию времени доставки Если оптимизируется время доставки, то можно ввести бюджетное ограничение где – стоимость доставки по j-той коммуникации.

Если оптимизируется стоимость доставки, то можно ввести ограничение на время где – время доставки по j-той коммуникации.

Решение задачи представляется в виде ненулевых значений элементов матрицы Xij, полностью определяющих маршрут доставки, удовлетворяющий уникальным клиентским требованиям.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Определена роль контейнерных терминалов и логистических операторов в современных системах управления поставками контейнерных грузов.

2. Выявлены проблемы организации поставок контейнеров с применением современных мультимодальных технологий и предложены методы их разрешения.

3. Выполнен анализ факторов, определяющих качество услуг по поставкам контейнерных грузов, и предложена система критериев выбора оператора поставки.

4. Разработана модель и алгоритм оптимального планирования работы постов контейнерного терминала с учетом разделения грузопотоков по импортному и экспортному направлениям.

5. Разработана модель организации бизнес-процессов поставки контейнерных грузов с использованием AllFusion Process Modeler 7.

6. Разработана экономико-математическая модель и алгоритм моделирования грузопотоков на международном контейнерном терминале.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Клинов Г.Б. Технология тайм-слотирования и роль логистического оператора в повышении надежности цепи поставок контейнерных грузов // Вестник ИНЖЭКОНа. Сер.: Экономика, 2011. – Вып. 2 (45). С. 286-289. – 0,3 п.л.

2. Клинов Г.Б. Моделирование грузопотоков на контейнерном терминале // Управление экономическими системами: электронный научный журнал, 2011. – Вып. 3 (27). – № гос.рег.статьи 0421100034 – 0,2 п.л.

Статьи, опубликованные в прочих научных изданиях:

3. Клинов Г.Б. Динамика развития и перспективы контейнерных терминалов Северо-Западного региона России на примере ЗАО «Первый Контейнерный Терминал» // Логистика: современные тенденции развития: VIII Международная научно-практическая конференция. СПбГИЭУ. – СПб.:

2009. – 0,2 п.л.

4. Клинов Г.Б. Выбор поставщика: влияние на выбор организационной структуры компании-перевозчика // Экономические и управленческие технологии XXI века: теория и практика, подготовка специалистов: материалы Международной методической и научно-практической конференции. ГОУ ВПО СПбГТУРП. – СПб.: 2010. – 0,2 п.л.

5. Клинов Г.Б. Выбор поставщика: влияние на выбор организационной структуры компании-перевозчика // Организация бережливого производства: сборник статей участников I Всероссийской научно-практической конференции. Издательский центр ЮУрГУ. – Челябинск.: 2010. – 0,2 п.л.