Систематизация методов определения места расположения склада в распределительной системе

Разработанный алгоритм формирования конфигурации логистической системы распределения продукции учитывает разные варианты обеспечения поставок: транзитную и складскую. Формирование системы распределения, включающей склады, требует выбора метода определения места расположе­ния склада.

4

что для определения координат склада и количества складов в распредели­тельной системе требуется большой объем информации, которая включает:

- перечень всей продукции, обрабатываемой и хранимой на складе;

- места расположения основных потребителей, источников пополне­ния склада (производственных подразделений фирмы);

- спрос на каждую единицу продукции на территории, где планирует­ся распределение;

- транспортные тарифы в случае доставки логистическими посредни­ками - перевозчиками (или затраты в случае самостоятельной доставки);

* - временные параметры доставки, цикла исполнения заказов;

- затраты на складирование (тарифы на складирование в случае ис­пользование аренды склада);

- размеры грузовых отправок;

- затраты на закупку и производство продукции;

- уровни запасов по местам предполагаемой дислокации и системы контроля и пополнения запасов;

- капитальные вложения;

- предполагаемое складское оборудование, ограничение по весу, раз- мерам и т.п.;

- возможные партнеры по распределению (логистичекие посредники).

Помимо указанной информации при проектировании распределитель­ной системы потребуется сведения, позволяющие оценить факторы, влияю­щие на выбор месторасположения склада, такие как:

- близость к рынкам сбыта;

- наличие конкурентов;

- близость к рынкам снабжения;

- уровень жизни населения;

- ставки заработной платы

- наличие действующих транспортных коммуникаций.

- размер и конфигурация участка, стоимость земельных участков, разрешение экологических, пожарных и др. служб. Большое количество транспортных средств, обслуживающих входные и выходные материальные потоки, требует достаточной площади для парковки, маневрирования и про­езда. Отсутствие таких площадей приведет к заторам, потере времени клиен- тов (возможно, и самих клиентов).

Учитывая объем и разноплановость исходной информации, можно за­ключить, что для решения задачи определения координат склада потребуют­ся сложные экономико-математические методы и модели, для реализации ко­торых необходимо использование компьютерной техники.

Как было отмечено, проблема определения координат склада рассмат­ривается многими исследователями, причем практически в каждой книге, учебном пособии или учебнике представлено несколько из возможных вари­антов определения координат складов. Однако методы и модели определения

мест расположения складов представляются перечислением, без выделения

^ι W

каких-либо групп по имеющимся общим признакам. Так, в работе [45] рас-

сматриваются методы полного перебора, эвристические методы и метод ве­сового треугольника (оптимизационная задача по критерию минимума транспортных расходов); в работе [20]- методы полного перебора, эвристиче­ские методы и вариант метода определения центра тяжести; в работах [71, 112]- два варианта определения «центра тяжести» и метод, основанный на минимизации расстояний между поставщиками, потребителями и складом; в работе [3]- определения центра тяжести (один способ), транспортная задача, моделирование распределительной сети; в работе [2]- модели оптимизации транспортных затрат, прибыли, подходе по схеме «центр тяжести»; в работе [95]- модели оптимизации общих затрат и расстояний; в работе - модели оп- тимизации общих затрат и расстояний, определение центра тяжести; и т.д.

Анализ показал, что единого мнения о системе методов и моделей опре­деления места расположения склада нет, что задачи систематизации имею­щихся методов определения координат склада недостаточно проработаны. Это позволило в данном исследовании поставить задачу систематизации ме­тодов определения координат расположения складов. Анализ методов и мо­делей определения места расположения склада показал, что для решения на­званной задачи применяются оптимизационные процедуры, аналогичные оп­ределению «центра тяжести», и другие.

10 При принятии решения о выборе места расположения склада пользуют­

ся двумя отличительными подходами [ 107]:

1. Подход на основе бесконечного числа вариантов — для отыскания лучшего размещения элементов используются аргументы геометрического характера (расстояния); при этом исходят из допущения, что ограничений при выборе места не существует.

2. Подход на основе реально доступных вариантов — при этом считается, что существует только небольшое число реально возможных мест, и органи­зация должна выбрать из них лучшее.

В рамках первого подхода к определению места расположения склада ^fW используется ряд аналитических методов, большинство из которых основаны

на определении «центра тяжести» (используются для определения места рас­положения одного распределительного центра). Метод аналогичен определе­нию центра тяжести физического тела (см. п.1.3.).

Определение места расположения склада на основе расчета координат по принципу «центра тяжести» имеет несколько вариантов:

Первый вариант решения [3, 71,102,113]. Месторасположение распре­делительного склада определяется в виде координат центра тяжести грузо­вых потоков по формулам:

∑a∙x_z

^x ΣQ_i ’ ⁽²¹⁾

д _ ∑6∕½∙

Л- _ςq, , (2-2)

где: A_x, A_y- координаты распределительного склада, км;

Q_r объем (вес) груза, т;

x_i у— соответственно расстояние от начала осей координат до располо­жения поставщика или клиента, км.

Второй вариант решения [71, 85, 112]. Месторасположение склада оп­ределяется как «центр равновесной системы транспортных затрат». Расчет координат склада производится по формулам:

ΣT_lx.Q_l

^x ΣT.(Q ’ (2.3)

_ ΣT,y,Q_i

у , (2.4)

где Т- транспортный тариф для /-го поставщика или потребителя (клиента), рубЛт.км.

Суммирование в формулах (2.1) - (2.4) производится от і = 1 до ш, где т- общее количество поставщиков и потребителей.

Очевидно, что при T_i =coπst., формулы (2.1), (2.2) и (2.3), (2.4) совпа-

дают.

С другой стороны, транспортные тарифы Т; в формуле (2.3), (2.4) иг­рают роль весовых коэффициентов, которые могут принимать различные значения и, следовательно, расширяют возможности учета различных факто­ров по сравнению с формулами (2.1), (2.2). Однако не следует забывать, что тарифы функционально связаны с грузооборотом (ткм) и объемом перевозок (т), поэтому их упрощенный учет в расчетных зависимостях требует допол­нительного обоснования, либо введения более сложных зависимостей.

Определение места расположения склада на основе «центра тяжести» рассматривается также в работе [45].

Второй вариант решения помимо формул (2.3) и (2.4) имеет другую модель решения[20]. Предварительно на географическую карту с нанесен­ными предполагаемыми объектами накладывается сетка с горизонтальными и вертикальными координатами. В результате составляется таблица (матри­ца), в которой для каждого объекта указываются его координаты, тариф на единицу транспортной работы (руб/ткм), тариф на тоннаж перевозимого гру­за (руб/т). Математически этот процесс описывается формулой:

т п

ΣT_nιR_nQ_n + ΣT_klR_klQ_kl

(2.5)

M = !?^------------------------------------- —-----------

т п

ΣT,,_iQ +ΣT_k,Q_k

∣=1 г=1

где М— центр массы или грузооборота (ткм);

R∕_ci - расстояние от начала координат до точки, обозначающей месторас­положение клиента склада (км);

R_fti - расстояние от начала координат до точки, обозначающей местораспо­ложение поставщика склада (км);

Γjy - транспортный тариф на перевозку груза клиенту (руб/ткм);

Г_и/ - транспортный тариф на перевозку груза от поставщика (руб/ткм); ζ)⅛ - вес (объем) груза, реализуемый і-м клиентом склада (т);

Qki — вес (объем) груза, закупаемый у і-го поставщика склада (т).

Третий вариант — определение центра тяжести с учетом расстояний

ШЗ]:

y^, Xj

A =-½-

Л-Х 1

^ςt

d і

V У І

(2.6)

С учетом транспортного тарифа формулы (2.6) и (2.7) имеют вид:

v. T_ix_i

A_x =

d-,

di

у τ_iy_i

d,

у 1

(2.7)

(2∙8)

(2.9)

Рассматривая вопросы размещения складов, нельзя не коснуться про­блемы учета расстояний между объектами. Здесь возможны различные вари­анты представленные реальной транспортной сети, но они ограничены двумя подходами. Первый подход предусматривает учет расстояний между объек­тами на прямоугольной сетке («манхэттенское расстояние», соответствую­щее прямоугольному расположению улиц города):

di~∖xi~x∖ + ∖y_i + y_i

(2.10)

Второй подход, получивший название «полет птицы», отражает мини­мальное расстояние между объектами в виде гипотенузы и рассчитывается

по теореме Пифагора:

d∕√+ι - ^(хі~Хс)^{2 +} (угУсУ (²∙¹¹)

где x_i,y_i-координаты поставщика (потребителя); x_c, Ус — координаты склада.

Четвертый вариант - определение центра тяжести с учетом грузообото- та:

, ZQ,d_ix∣

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

∑a d_i

_λ yZQid_iy_i ^y τ-Q_id_i

С учетом тарифа формулы (2.11) и (2.12) будут иметь вид:

_λ Jzτ_iQ_id_iχ,

∑β d_i

, ^TiQid_iy_i ^y ^Qid_i

Расстояние определяется по формуле (2.10) или (2.11).

Открытым остается вопрос: как определить координаты склада, ис­

пользуя принцип минимума транспортной работы, если перевозку могут осуществлять по маршруту, который представляет собой сумму прямолиней­ных отрезков пересекающих улиц города («манхэттенское расстояние»). Проведенные нами исследования[59] показали, что в этом случае расчетные формулы для определения координат склада должны быть записаны в виде

ΣQ_i(^χ,-^χ)→^m'^m

< _n (2.16 (а),(б))

Σβ,(Γ∕-Γ)→min

Если требуется найти наилучший вариант расположения склада из не­

скольких альтернатив, число которых ограничено, то координаты могут оп­ределены по формуле [107]:

P(x,y)=Q_i (Σ ∆x,∙ + Σ Av,.) → min, (2.17)

где Ах, - разница в координатах х между z-ым поставщиком или потребите­лем и складом;

∆y∕ - разница в координатах у между z-ым поставщиком или потребите­лем и складом.

Систематизация методов и моделей определения места расположения склада позволила сформировать обобщенную таблицу, в которой приведены формулы расчета координат склада и выбор места расположения склада в за­висимости от варианта определения мест дислокации складских мощностей (табл.2.2).

Также для определения места расположения складов могут применять­ся эвристические методы. Эти методы эффективны для решения больших практических задач; они дают хорошие, близкие к оптимальным, результаты при невысокой сложности вычислений, однако не обеспечивают отыскания оптимального решения. Название «эвристические» означает, что в основе ме­тодов лежит человеческий опыт и интуиция (в отличие от формальной про­цедуры, лежащей в основе метода полного перебора или оптимизации). По существу, метод основан на «правиле большого пальца» (иначе - метод Па­рето, или АВС метод), то есть на предварительном отказе от очевидно непри­емлемых вариантов. Опытный специалист-эксперт, работая в диалоговом ре­жиме с ЭВМ, анализирует транспортную сеть района и непригодные, на его взгляд, варианты исключает из задания машины. Таким образом, проблема сокращается до управляемых размеров с точки зрения количества альтерна­тив, которые необходимо оценить. Остаются лишь спорные варианты, по ко­торым у эксперта нет однозначного мнения. Для этих вариантов ЭВМ вы­полняет расчеты по полной программе [21, 2].

Таблица 2.2

Систематизация методов определения месторасположения складов в распределительных логистических системах