Zarządzanie transportem

Plan zajęć:

• Organizacja zajęć

• ramowy program zajęć

• wymagania

• źródła wiedzy

• Wprowadzenie do zarządzania transportem

• definicje pojęć

• problemy decyzyjne w transporcie

• proces rozwiązywania problemu decyzyjnego

• Zastosowanie MS Excel w zarządzaniu transportem

• funkcjonalność programu

• dostępne funkcje

• organizacja arkusza roboczego

• okna dialogowe Solvera MS Excel

• Ramowy program zajęć

• wskaźniki techniczno-ekonomiczne

• programowanie liniowe

• programowanie całkowitoliczbowe

• metoda transportowa

• problemy sieciowe

• najkrótsza ścieżka przez sieć

• minimalnie rozgałęzione drzewo

• maksymalny przepływ

• gospodarka zapasami

• gra menedżerska

• Specyfika zagadnień

• mają charakter ogólny - występują zarówno w transporcie drogowym, jak i szynowym (transport powierzchniowy)

• rozwiązanie wymaga znajomości podstawowego aparatu matematycznego

• usprawnienie działalności przedsiębiorstwa transportowego

• Wskazówki praktyczne i wymagania

• zajęcia odbywają się 1 raz w tygodniu

• 2 godz. wykładu

• 2 godz. ćwiczeń projektowych (2 grupy)

• materiał wykładowy stanowi podstawę realizacji ćwiczeń

• wykłady przygotowane są postaci prezentacji

• udział w zajęciach

• nieobowiązkowy na wykładach

• obowiązkowy na ćwiczeniach

• forma oceny

• zaliczenie ćwiczeń

• egzamin z przedmiotu test wyboru

• szczegółowe wytyczne dostępne na stronie internetowej

http://www.put.poznan.pl/~piotrs …………(zarządzanie transportem)

Wprowadzenie do zarządzania transportem
Definicja podstawowych pojęć

• System transportowy

• zespół elementów biorących udział w procesie przemieszczania osób i/lub towaru z punktu początkowego (nadania) do punktów przeznaczenia (odbioru)

• infrastruktura

• tabor (środki transportu)

• zasoby ludzkie

• przepływy informacyjne (komunikacja)

• zasady organizacji

• Zarządzanie

• działania zmierzające do efektywnego wykorzystywania zasobów materialnych, czasu i zespołów ludzkich, w celu osiągnięcia przyjętych założeń

• planowanie i podejmowanie decyzji

• organizowanie

• wydawanie poleceń

• koordynowanie

• kontrolowanie

• Sytuacja decyzyjna

• okoliczności rozwiązywania problemu podejmowania decyzji

• ograniczona dostępność środków inwestycyjnych

• wzmożony poziom konkurencji

• wzrost cen paliw

• Decydent

• osoba podejmująca decyzję (odpowiedzialność)

• ustalenie priorytetów działania (hierarchia)

• zdefiniowanie dostępności posiadanych zasobów (ograniczenia)

• finansowe

• personalne

• Problem decyzyjny

• brak jednoznacznej / racjonalnej decyzji

• trudność w wyborze optymalnej decyzji (jednej z wielu)

• Przykłady problemów decyzyjnych w transporcie szynowym

• ustalenie racjonalnej liczby wagonów
  (problem ustalenia wielkości taboru)

• określenie zdolności obsługowych zaplecza technicznego (problem alokacji posiadanych zasobów)

• wyznaczenie planu przewozów (problem transportowy)

• wyznaczenie optymalnej trasy przejazdu
  (problem wyznaczenia najkrótszej ścieżki)

• lokalizacja centrów logistycznych
  (problem budowy sieci logistycznej)

• wyznaczenie wielkości przewozów w sieci transportowej (problem sterowania przepływem w sieci)

• wyznaczenie optymalnej wielkości zamówienia
  (problem zarządzania zapasami)

• inne

• Decyzja

• skutek podjęcia działania (określone rozwiązanie)

• która decyzja jest najlepsza ?

Decyzje do podjęcia	D1	D2	D3
1. Nakłady na inwestycje w [mln €]	60	80	45
2. Spodziewane zyski w [mln €]	6	4	2,25

• rodzaje decyzji

• dopuszczalna decyzja spełniająca założenia realności i wykonalności w danych warunkach

• optymalna decyzja najlepsza spośród decyzji dopuszczalnych

• Kryterium oceny różnych decyzji

• miernik „doskonałości/jakości” rozwiązania dopuszczalnego funkcja celu (poszukiwań)

• Identyfikacja problemu decyzyjnego

• dokładne zidentyfikowanie aktualnego stanu

• rozpoznanie realizowanych działań

• wskazanie obszaru występowania trudności

• werbalny opis sytuacji (zaistniałego problemu)

• Model matematyczny problemu

• zapis problemu decyzyjnego w postaci matematycznej

• parametry

• wielkości znane

• zdefiniowane a'priori

• niezmienne podczas procesu podejmowania decyzji (rozwiązywania problemu)

• zmienne decyzyjne

• wielkości nieznane

• wielkości do ustalenia w trakcie procesu podejmowania decyzji (rozwiązywania problemu)

• wyrażony w postaci równań i nierówności

• funkcja celu

• wyrażona za pomocą zmiennych decyzyjnych

• określa kryterium wyboru rozwiązania dopuszczalnego

• ograniczenia

• wyrażone za pomocą zmiennych decyzyjnych

• określają dostępność posiadanych zasobów

• Algorytm konstrukcji modelu matematycznego problemu

• zidentyfikuj zmienne decyzyjne

• czego poszukujemy?

• jakie wielkości maja być wyznaczone?

• zidentyfikuj parametry zadania

• jakie wielkości są znane (stałe)?

• jasno zdefiniuj cel swoich poszukiwań (funkcję celu)

• jaki cel chce osiągnąć decydent?

• określ wszystkie ograniczenia podjęcia decyzji (warunki ograniczające)

• co stanowi ograniczenie dla podejmowanych decyzji?

• co charakteryzuje się ograniczoną dostępnością?

• Dobór metody rozwiązania

• specyfika problemu

• postać zmiennych decyzyjnych

• Dostępne metody

• programowanie liniowe

• metoda graficzna

• metoda SIMPLEX

• programowanie całkowitoliczbowe

• zmodyfikowana metoda SIMPLEX

• problem transportowa

• metoda Vogel'a

• metoda MODI

• problemy sieciowe

• algorytm najkrótszej ścieżki

• algorytm minimalnie rozgałęzionego drzewa

• algorytm maksymalnego przepływu

• gospodarka zapasami

• metody sterowania zapasami

• Rozwiązanie problemu (wybór decyzji optymalnej)

• ustalenie takiej decyzji dopuszczalnej, przy której funkcja celu osiąga wartość najkorzystniejszą (optymalną)

• minimalną

• np.: koszty eksploatacji taboru

• np.: czas przejazdu

• np.: zużycie energii elektrycznej

• maksymalną

• np.: zysk

• np.: udział w rynku,

• np.: efektywność wykorzystania taboru

• Interpretacja rozwiązania

• podjęcie ostatecznej decyzji

• określenie praktycznego znaczenia uzyskanego wyniku obliczeń

• wnioski dla funkcjonowania przedsiębiorstwa

• pozostałe/brakujące zasoby

• ocena poprawy stanu aktualnego

• Analiza wrażliwości

• określenie „zachowania się” rozwiązania w przypadku

• zwiększenia dostępności zasobów

• zmniejszenia dostępności zasobów

Zastosowanie MS Excel

• Funkcjonalność narzędzia

• Podstawowe funkcje matematyczne

• Solver MS Excel

• Zastosowanie Solvera MS Excel

• wykorzystywany jest do rozwiązywania jednokryterialnych zadań optymalizacyjnych

• zakres zastosowania do problemów w których liczba zmiennych decyzyjnych nie przekracza 200

• dostępne Solvery w tzw. wersji czasowej, ang. trial

• http://www.solver.com (do 2000 zmiennych decyzyjnych)

• szczegóły na stronie domowej

• zastosowanie Solvera MS Excel wymaga zapisania modelu matematycznego w obszarze roboczym arkusza kalkulacyjnego

• z wykorzystaniem parametrów modelu (stałych)

• za pomocą dostępnych formuł matematycznych (zgodnych z modelem)

• funkcja celu

• ograniczenia

• zmienne decyzyjne są wartościami poszukiwanymi

• Załóżmy, że model matematyczny został sformułowany w postaci:

zmienne decyzyjne:

x₁, x₂

funkcja celu:

Max Z(x₁,x₂) = 250 x₁ + 750 x₂

ograniczenia:

1) 19 x₁ + 33 x₂ ≤ 2 400

2) 6 x₁ + 4 x₂ ≤ 520

3) x₁ ≤ 100

• Przedstawienie modelu matematycznego w obszarze roboczym MS Excel, za pomocą parametrów i formuł matematycznych

≤ 100

• Przedstawienie modelu matematycznego w obszarze roboczym MS Excel, za pomocą parametrów i formuł matematycznych

• Określenie relacji pomiędzy obszarem roboczym MS Excel a Solverem

• Definiowanie warunków ograniczających

• Wybór opcji rozwiązywania problemu

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Wykorzystanie taboru

Problemy decyzyjne

Etapy zarządzania

Kontrolowanie

Koordynowanie

Wydawanie poleceń

Organizowanie

Planowanie

Zarządzanie zapasami

Sterowanie przepływem w sieci

Budowa sieci logistycznej

Wyznaczenie najkrótszej ścieżki

Problem transportowy

Alokacja posiadanych zasobów

Ustalanie wielkości taboru

Komórka OR, adres: B7

Obszar roboczy OR

Interpretacja rozw.

Analiza wrażliwości

Dobór metody rozw.
Rozwiązanie problemu

Model matematyczny
problemu

Identyfikacja problemu
decyzyjnego

Proces rozwiązywania
problemu decyzyjnego

Arkusze

Uruchomienie Solwera

Odwołanie do stałego adresu w wierszu (C$3)

Odwołanie do stałego adresu w kolumnie ($E4)

Suma iloczynów

Iloczyn

Suma

Preferowany kierunek zmiany wartości FC: Max

Uwaga: zastosowano opcję podglądu formuł

Zakres adresów komórek zmiennych decyzyjnych C5:D5

Zbiór warunków ograniczających modelu matematycznego
E14 ≤ G14
E15 ≤ G15
E16 ≤ G16

Adres komórki funkcji
celu (FC): E10

Symbol relacja LHS i RHS, postać zbioru wartości

Adres komórki określającej wartość lewej strony warunku ograniczającego (LHS)

Adres komórki prawej strony warunku ograniczającego (RHS)

Automatyczne skalowanie

Prezentacja pośrednich rozwiązań

Dokładność z jaką sprawdzane jest spełnienie warunków ograniczających

Maksymalny czas lub liczba rozwiązań wykonywanych przez Solver

Przechowywanie ostatecznego rozwiązanie w arkuszu roboczym

Solver znalazł rozwiązanie. Wszystkie

ograniczenia i warunki optymalizacji są spełnione

Opcje raportów: wyniki, analiza wrażliwości, analiza granic