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