Полунин Сергей молод. Ему всего лишь по состоянию на февраль 2024-го, 34 года. Вместе с тем, в декабре 2023 года он попал в список доверенных лиц Владимира Путина на президентских выборах 2024 года.
В статье речь идет о том, что на базе линейных и нелинейных моделей, описывающих традиционные транспортные задачи, строятся различные имитационные игры, которые позволяют быстро и наглядно анализировать действия законов и принципов управления в транспортных системах. Информационной базой имитационной игры служат количественные показатели, соответствующие состояниям моделируемых процессов и характеристикам реальных объектов. Имитационная игра «Распределение грузопотоков по видам транспорта» рассматривается как модель принятия решений в организации перевозок грузов, модель взаимодействия людей, находящихся в условиях функционирования транспортной системы - это метод исследования сложных организационных систем.
Ключевые слова: Логистические системы, транспортная подсистема, имитационное моделирование, имитационная игра, принцип жесткой централизации
B.B. Alimbayeva,
Kazakh National Technical University
named after K.I. Satpayev ,
Almaty, Kazakhstan
Description of the model simulation game "The distribution of cargo flows by mode of transport"
In this article we are talking about that on the basis of linear and nonlinear models describing the traditional transport tasks, builds different simulation games that allow you to quickly and visually analyze the laws and principles of management in transport systems. The information base for simulation games are quantitative indicators corresponding to the states of the simulated processes and characteristics of real objects. Simulation game "The distribution of cargo flows by mode of transport" is regarded as a model of decision-making in the organization of cargo transportation, the model of interaction of people in terms of functioning of the transport system - a method of investigation of complex organizational systems.
Keywords: Logistics systems, transport subsystem, simulation modeling, simulation games, principle of strict centralization
Логистика в настоящее время широко используется во всем мире, и, как считают многие экономисты, без решения логистических задач трудно победить в конкурентной борьбе. Исследование и прогнозирование поведения логистических систем на практике осуществляется посредством экономико-математического моделирования, т. е. описания логистических процессов в виде моделей. Под моделью в данном случае понимается отображение логистической системы (абстрактное или материальное), которое может быть использовано вместо нее для изучения ее свойств и возможных вариантов поведения. Одним из методов математического моделирования логистических систем является имитационное моделирование.
Для правильного распределения перевозок по видам транспорта необходимо решить ряд управленческих и технико-экономических задач: создание системы соизмеримых показателей работы разных видов транспорта, согласованное распределение перевозок, установление взаимоувязанных тарифов на перевозки, определение правовых основ комплексной эксплуатации видов транспорта и др.
На базе линейных и нелинейных моделей, описывающих традиционные транспортные задачи, строятся различные имитационные игры, которые позволяют быстро и наглядно анализировать действия законов и принципов управления в транспортных системах.
Информационной базой имитационной игры служат количественные показатели, соответствующие состояниям моделируемых процессов и характеристикам реальных объектов. Имитационная игра «Распределение грузопотоков по видам транспорта» рассматривается как модель принятия решений в организации перевозок грузов, модель взаимодействия людей, находящихся в условиях функционирования транспортной системы, борющихся за достижение некоторых (не всегда четко определенных) целей; - это метод исследования сложных организационных систем.
Рассмотрим простейшую транспортную систему, состоящую из пункта отправления А и пункта назначения Б (рис 1). Примем, что из пункта А в пункт Б в течение планируемого периода необходимо перевезти R единиц груза. Перевозка груза может осуществляться различными видами транспорта (например, железнодорожным, речным, морским, автомобильных и т.д.)
Обозначим через φj (xj) затраты на перевозку груза в количестве х j, j -ым видом транспорта. Задача заключается в определении объемов перевозок, выполненных каждым видом так, чтобы общие (совокупные) затраты в транспортной системе были минимальными. Примем, что координационный центр решает задачу распределения грузопотоков между различными видами транспорта. Для решения этой задачи координационный центр должен иметь информацию о функциях затрат φj (xj). Примем, что эта информация имеется в соответствующей транспортной подсистеме. Рассмотрим следующий механизм функционирования координационного центра.
1.Каждая транспортная подсистема сообщает в координационный центр информацию о затратах на перевозку грузов. В дальнейшем примем, функции φj (xj, rj) заданы в параметрическом виде и известные в координационном центре с точностью до параметра rj. В этом случае каждая транспортная подсистема сообщает в координационный центр оценку sj параметра rj.
2. Координационный центр решает задачу определения грузопотоков хj (s) (план), а также определяет (и корректирует) тарифы на перевозку λ(s) (управление). Очевидно, что каждая транспортная подсистема, сообщая информацию о затратах, преследует свои хозяйственные интересы. При "плохом" согласовании интересов транспортных подсистем и координационного центра в системе могут возникнуть отрицательные тенденции завышения оценок затрат на перевозку грузов. Проблема состоит в создании такого хозяйственного механизма, который обеспечивает решение задачи оптимального планирования грузопотоков в координационный центр на основе достоверной информации о затратах на перевозку.
Постановка модели игры
Рассматривается
двухуровневая система, содержащая координационный центр и несколько
транспортных подсистем.
Игровая ситуация возникает из-за того, что каждая транспортная подсистема старается максимизировать свою прибыль, пользуясь тем, что координационный центр не знает достоверно величин rj, а знает лишь границы dj ≤ rj ≤ Dj, j=1:m, в пределах которых могут изменяться эти величины.
Порядок организации и проведения игры
Перед началом игры:
Отбираются участники игры, m = 4-6 человек или команд. Участники игры предварительно знакомятся с теоретической частью игры. Назначается ведущий (он же - координационный центр). Решается вопрос о моделируемом принципе управления - (жесткое централизованное управление или согласованное управление) и о модели игры (нелинейная или линейная).
Ведущий подготавливает данные для игры и определяет значение величин: R - количество груза, который надо перевезти; rj - коэффициент эффективности j-ой транспортной подсистемы; сj - пропускная (провозная) способность j-ой транспортной подсистемы; λ - тариф на перевозку; j- дополнительный тариф для j-ой транспортной подсистемы, для всех транспортных подсистем, которые заносят в таблицу.
Ведущий объясняет участникам смысл и правила игры, порядок сообщения данных (оценок), вид целевых функций, сообщает (закрыто) количественные характеристики коэффициента эффективности - rj, дополнительного тарифа - j, провозной способности – сj каждому j-му участнику. Если случай жесткой централизации, то сообщается и значение тарифа - λ.
Участники изучают характеристики своих транспортных подсистем, заносят данные в таблицу и намечают стратегию игры.
Проведение игры:
1. Все участники сообщают (закрыто) свои оценки sj (оценку коэффициента эффективности - rj ) ведущему, где sj находится в пределах dj ≤ sj ≤ Dj, dj и Dj - соответственно нижние и верхние границы значения sj, j =1,m.
2. Ведущий решает задачу оптимальной перевозки, т. е. вычисление величин хj количество перевозимого груза j-ой транспортной подсистемы по выражению
А также λ (значение тарифа за перевозку) по выражению λ = R / ∑ sj
или λ = sq, если рассматривается принцип согласованного управления.
3. Ведущий заполняет таблицу и сообщает каждому
участнику значения хj
- количество перевозимого груза и λ - величину тарифа.
После окончания тура игры:
1. Участники строят графики зависимостей и сообщаемых оценок от периодов тура игры.
2. Проводится коллективный анализ результатов всех участников игры, обсуждаются стратегии отдельных участников.
3. Ведущий подводит итоги прошедшего тура игры и объявляет результаты, выявляющие преимущества одной структуры игры над другой.
Нами в студенческой группе была проведена игра " Распределение грузопотоков по видам транспорта" продолжительностью в 11 партий. В нашем случае количество участников m = 5. Было решено в провести игру на базе нелинейной модели.
Ведущий определил значение величин:
R = 125 - количество груза, который надо перевезти;
rj = 5 - коэффициент эффективности одинаковый для всех j-х подсистем;
λ = 3 - тариф на перевозку; 1 ≤ sj ≤ 10
В таблицах 1 и 2 данные по 11 партиям сыгранным при жесткой централизации с λ = 3 = const. При проведенном коллективном анализе результатов всех участников игры выяснилось, что при λ = 3 < r = 5 игрокам выгоднее сообщать sj < rj чтобы не получать слишком большие невыгодные планы хj.
Таким образом, в зависимости от величин λ и sj одни транспортные подсистемы сильно занижают собираемые оценки, а другие - наоборот, сообщают оценку, намного большую, чем истинное значение своего sj. Величина целевой функции координационного центра в этих условиях была далекой от оптимального значения.
Таблица 1
|
№ |
Оценка sj коэффициентов эффективности |
тариф |
х - кол-во груза |
Целевая функция центра Ф |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
|
1 |
7 |
8 |
6 |
5 |
3 |
3 |
30,2 |
34 |
26 |
22 |
13 |
340,00 |
|
|
2 |
3 |
7 |
4 |
4 |
1 |
3 |
19,7 |
46 |
26 |
26 |
6,6 |
393,87 |
|
|
3 |
2 |
6 |
1 |
3 |
1 |
3 |
19,2 |
58 |
9,6 |
29 |
9,6 |
471,52 |
|
|
4 |
3 |
9 |
2 |
5 |
1 |
3 |
18,8 |
56 |
13 |
31 |
6,3 |
468,75 |
|
|
5 |
3 |
5 |
5 |
4 |
1 |
3 |
20,8 |
35 |
35 |
28 |
6,9 |
366,51 |
|
|
6 |
3 |
4 |
1 |
4 |
1 |
3 |
28,8 |
38 |
9,6 |
38 |
9,6 |
397,56 |
|
|
7 |
3 |
3 |
1 |
2 |
1 |
3 |
37,5 |
38 |
13 |
25 |
13 |
375,00 |
|
|
8 |
4 |
2 |
1 |
2 |
1 |
3 |
50 |
25 |
13 |
25 |
13 |
406,25 |
|
|
9 |
3 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
41,7 |
28 |
14 |
14 |
28 |
366,51 |
|
|
10 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
312,50 |
|
|
11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
312,50 |
|
Таблица 2
|
№ |
fj = λ xj - (1/2rj) xj2 |
|||||
|
f1 |
f2 |
f3 |
f4 |
f5 |
||
|
1 |
-0,52 |
-15,46 |
10,70 |
18,21 |
22,07 |
|
|
2 |
20,26 |
-73,93 |
9,70 |
9,70 |
15,41 |
|
|
3 |
20,71 |
-159,76 |
19,60 |
3,33 |
19,60 |
|
|
4 |
21,09 |
-147,66 |
21,88 |
-3,91 |
14,84 |
|
|
5 |
19,10 |
-16,40 |
-16,40 |
6,17 |
16,01 |
|
|
6 |
3,33 |
-32,54 |
19,60 |
-32,54 |
19,60 |
|
|
7 |
-28,13 |
-28,13 |
21,88 |
12,50 |
21,88 |
|
|
8 |
-100,00 |
12,50 |
21,88 |
12,50 |
21,88 |
|
|
9 |
-48,61 |
6,17 |
22,38 |
22,38 |
6,17 |
|
|
10 |
12,50 |
12,50 |
12,50 |
12,50 |
12,50 |
|
|
11 |
12,50 |
12,50 |
12,50 |
12,50 |
12,50 |
|
В целом, как и предполагалось из предварительного анализа, игроки при жесткой централизации сообщали недостоверную информацию, т.е. sj ≠ rj.
Библиографический список
1. Бурков В.Н. Основы математической теории активных систем. - М.: Наука, 1977.
2. Кулжабай Н.М., Исмаилова Р.Т. Моделирование организационных механизмов социально-экономических систем. Учеб.пособие. - Алматы: КазНТУ, 2007. – 254 с.
3. Кулжабай Н.М., Ботаева С.Б., Исмаилова Р.Т. Теория организационного управления логистическими системами. Учеб.пособие - Алматы: КазНТУ, 2013. – 153 с.
4.
Комаров
В.М. Управленческие имитационные игры и
АСУ. - Новосибирск: Наука, 1979.
ИСТОЧНИК: Логистика - евразийский мост: материалы 10-й Междунар. научн.-практ. конф. (14-16 мая 2015 г., г.Красноярск); Краснояр. гос. аграрн. ун-т, - Красноярск, 2015. - 582 с. - с. 387-392
