- •Конспект лекций по программе курса
- •Введение
- •Сущность управления
- •Элементы общей теории систем
- •Системы управления
- •Управление
- •Система управления работой морского транспорта
- •Транспортная система
- •Уровни управления
- •Организационная структура судоходной компании
- •Морские транспортные суда
- •Типовые характеристики специализированных морских транспортных судов
- •Наливные суда, или танкеры
- •Суда для перевозки навалочных грузов
- •Лесовозы
- •Рефрижераторные суда
- •Грузопассажирские и пассажирские суда
- •Грузовые лайнеры
- •Специализированные суда для перевозки генеральных грузов укрупненными местами
- •Ролкеры
- •Лихтеровозы
- •Формы организации перевозок и работы флота
- •Грузовая база и грузопотоки
- •Формы организации работы флота
- •Работа флота последовательными рейсами
- •Линейные перевозки
- •Типы линий и рейсов Классификация линий
- •Классификация рейсов
- •Показатели работы судна
- •Управление работой флота
- •Планирование перевозок и работы судов
- •Оперативное управление работой флота
- •Планирование работы судна
- •Планирование рейса судна
- •Порядок планирования простого рейса и загрузки судна
- •Контейнерные линии
- •Методы и модели количественного обоснования управленческих решений
- •Составление рационального календарного2расписания работы судов на линии с жестким временным регламентом
- •Рациональное управление парком порожних контейнеров в условиях линии с жестким временным регламентом
- •Обеспечение регулярности перевозок флотом в условиях нестабильного временного регламента.
- •6.3.1. Оптимизация ресурсов тоннажа по группе направлений (линий), базирующихся на один порт
- •6.3.2. Применение математического моделирования для организации перевозки заданных грузопотоков в условиях отсутствия единого базового порта
- •Интегрированные системы управления судоходством
- •Системная интеграция функций управления
- •Оптимальное управление и транспортная логистика
- •Автоматизированная система ведения бизнеса
- •Типовые асвб судоходства Marlink
- •ShipNet
- •Литература
Введение
Судоходство имеет многовековую историю и неразрывно связано с международным разделением труда, ростом мирового производства и развитием морской торговли. Наряду с удовлетворением собственных потребностей страны торговый флот участвует в перевозках грузов иностранных фрахтователей, предлагая свои услуги на основе коммерческой конкуренции судоходных предприятий.
В своей практической деятельности работникам судоходной компании ежедневно приходится решать множество сложных экономических и организационных проблем, вытекающих из международного характера морского судоходства и специфических условий эксплуатации судов, находящихся иногда за многие тысячи миль от портов приписки в различных районах Мирового океана. Управление ими на основе интуиции или здравого смысла невозможно, т.к. малейшая ошибка может привести к колоссальным потерям, поэтому современная практика судоходства истребовала научно обоснованные принципы и методы управления.
Научные основы управления представляют собой междисциплинарный комплекс знаний, в связи с чем возникает потребность опоры их на системный подход. Для морского транспорта, представляющего собой производственную систему, характеризующуюся сложным поведением и структурой, такой подход наиболее актуален. Поэтому изучение вопросов управления процессами судоходства начинается с освоения главных понятий общей теории систем.
Содержанием данного курса является анализ многочисленных факторов, влияющих на работу морского флота, рассмотрение форм организации судоходства, методов решения эксплуатационных задач и управления коммерческим судоходным предприятием. Особое внимание уделено рассмотрению технических и эксплуатационных характеристик судов, как основного объекта управления.
Излагаются современные формы организации судоходных компаний и синтетические методы управления ими с широким использованием компьютерных технологий
Сущность управления
Элементы общей теории систем
Системный подход как метод научного познания.Основным стержнем научных теорий, в том числе и теории управления, является идея так называемых «системных исследований». Понятия «система» и «системность» используются в самом широком смысле: теоретически любой объект научного исследования может быть рассмотрен как некая система. Мы говорим о системе линейных уравнений и системе йогов, системе высшего образования и Солнечной системе, системах материально-технического снабжения, кровообращения, общественного питания, пищеварения, счисления, транспортных коммуникаций и многих других, интуитивно понимая, что общей для всех этих различных понятий является некая упорядоченность.
Суть упорядоченности состоит в следующем.
Во-первых, любая система представляет собой совокупность элементов, из которых она состоит. При этом предполагается не простой набор элементов, хотя бы и имеющих общий признак, а определеннаяцелостность,когда сумма характеристик элементов не дает еще характеристики системы.
Во-вторых, наблюдается взаимодействиеэлементов системы. Это означает, что система имеет интегральный характер, т. е. элементы, не связанные с другими, не принадлежат к рассматриваемой системе, а те, которые принадлежат, обладают интегральными свойствами взаимного проникновения.
В-третьих, взаимоотношения между элементами регламентируются некими общими для них правилами, а для системы в целом характерна целенаправленность,стремление достичь определенного, наперед заданного состояния.
Все эти перечисленные обстоятельства, вместе взятые, предопределяют особое свойство системы — организованную сложность;взаимосвязи между элементами таковы, что изменение одной какой-либо связи влечет за собой изменение многих других. Изменение числа элементов в системе не только изменяет число связей, но меняет и прежние взаимосвязи.
Проблемы организованной сложности не рассматриваются классической наукой, в частности, классическая математика не имеет средств выявления взаимоотношений между несколькими объектами. В ней прикладные задачи при их решении сводятся к расчету сил взаимодействия только двух объектов: двух тел в механике, двух элементарных частиц в физике и т. д.
Классическая математика, кроме линейных и нелинейных задач для двух переменных, рассматривает также взаимодействие бесконечно большого числа переменных, связанных между собой. Эти проблемы решаются методами теории вероятностей и математической статистики. Однако, говоря о проблемах организованной сложности, имеют в виду взаимодействие большого, но не бесконечного числа переменных, обладающих сильными взаимными связями. Только во второй половине XX-го века возник ряд научных направлений, призванных описать такой вид взаимодействия, в частности, этообщая теория систем.
Системный подходотказывается от односторонне-аналитических, линейно-причинных методов исследования, делая основное ударение на анализ целостных интегральных свойств объекта, выявление его связей и структуры.
Качественные характеристики и инварианты термина «система»
Понятие системы выделяет некоторое количество элементов, входящих в нее. При этом подразумевается, что существует множество элементов, взаимодействующих с системой за ее пределами, и это множество составляет внешнюю среду для данной системы. Взаимодействие элементов системы, как между собой, так и с элементами внешней среды вносит некоторую неопределенность при локализации системы. Действительно, как определить границы системы? Какие элементы считать взаимодействующими в ее рамках, а какие — взаимодействующими как часть внешней среды?
Из существа системного подхода вытекает, что одна и та же совокупность элементов в одном случае может рассматриваться как система, а в другом — как часть некоторой другой, большей системы. Поэтому в состав системы и ее внешней среды включается при каждом исследовании то, что исследователь считает существенным. И это вовсе не означает, что локализация системы, определение ее границ осуществляется субъективно: по мере расширения и уточнения своих знаний о системе, по мере составления все более точной ее модели исследователь вынужден вновь и вновь возвращаться к вопросу о границах системы, взаимосвязях ее с внешней средой, корректируя первоначальное представление.
Множество элементов, составляющих систему, всегда можно разбить по некоторым признакам на подмножества, выделяя из системы ее составные части — подсистемы. Их в свою очередь можно делить на еще более мелкие подсистемы вплоть до молекул, атомов и далее.
С другой стороны, руководствуясь некоторыми общими признаками, можно объединить несколько систем в одну общую систему, в которые исходные входят в качестве подсистем. В этом случае выявляется иерархия систем— деление их по уровням или рангам.
В соответствии с иерархией каждая система может быть разделена на подсистемы более низкого уровня, а сама являться подсистемой системы более высокого уровня (так называемой метасистемы). И при выделении границ системы, и при делении ее на подсистемы исследователь руководствуется определенными общими правилами. Так, например, при определении множества элементов, образующих систему, нельзя объединять несовместимое и пытаться разделить неделимое.
Если задана цель функционирования системы и алгоритмы ее функционирования, то состав элементов, образующих систему, определяется однозначно. Например, при оптимизации работы флота требуется составить план распределения судов по линиям (направлениям) таким образом, чтобы достичь максимальной эффективности перевозок с точки зрения некоторого наперед заданного критерия. При этом моделируется система морских транспортных коммуникаций, и элементом этой системы целесообразно рассматривать не линию, не судно, и не порт, а судно на линии (направлении).
В процессе деления системы на подсистемы стараются руководствоваться таким принципом: подсистемы, подчиненные одной системе, действуя совместно, должны выполнять все функции, задаваемые системой, в состав которой они входят.
Деление подразумевает, что каждая система состоит не менее чем из двух подсистем.
К сожалению, в практике административного управления этот очевидный принцип часто нарушают, подчиняя подсистеме п-го уровня одну подсистему (п —1)-го уровня.
Так, например, система управления маленьким портом, где нет отдельных районов, часто полностью копирует структуру управления больших портов, разделенных на несколько районов. Такая совокупность представляет собой патологическую подсистему n-го уровня.
Содержание термина «система».В настоящее время не существует такого определения понятия «система», которое бы отражало все стороны этого явления. Многочисленные попытки дать определение понятию «система» в рамках специализированных теорий систем и естественнонаучной интерпретации общей теории систем не привели к удовлетворительному результату.
Качественные характеристики типа: «система» есть комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Л. Берталанфи); «система» — это множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами» (Р. Фейджин и А. Холл); «система» — это совокупность взаимодействующих элементов, объединенных единством цели или общими целенаправленными правилами взаимоотношений» (А. Г. Мамиконов), а также и формальные определения на языке теории множеств, например, «абстрактной системой называется собственное подмножество XsмножестваX,т. е.XsXили некоторое отношение, определенное на произведенииX,т. е.Х=Х1, Х2,..,Хп, R= {R1, R2,...,Rj}» (М. Месарович), отражают лишь отдельные стороны этого понятия. Но они привели к такому положению, когда каждый исследователь опирается на свое понимание термина «система».
Резюмируя сказанное, и не пытаясь дать определение понятию «система», можно все же выделить некоторый инвариант этого термина:
система представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов;
она образует особое единство со средой;
как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка;
элементы любой исследуемой системы, в свою очередь, обычно выступают как системы более низкого порядка.
Условившись о том, какое содержание мы вкладываем в понятие «система» и поняв, что в основу системного мировоззрения заложены идеи целостности, сложной организованностиисследуемых объектов, ихвнутренней активностиидинамизма, мы можем классифицировать системы по некоторым наиболее существенным признакам.
Классификация систем. Среди множества систем, с точки зрения их связи с внешней средой, выделяютабсолютно обособленные системы(«закрытые»), т. е. такие системы, которые не находятся под влиянием внешней среды и сами не оказывают никакого влияния на внешнюю среду, иотносительно обособленные системы(«открытые»), на которые внешняя среда воздействует по определенным ограниченным каналам, называемымвходами, а сами системы воздействуют на внешнюю среду по каналам, называемымвыходами.Допускается, что некоторые выходы системы являются одновременно и ее входами (самосопряжение систем).
Каждому входу и каждому выходу данной относительно обособленной системы мы ставим в соответствие:
определенное множество моментов или интервалов времени (календарь);
определенное множество различаемых состояний (репертуар).
Каждый вход и каждый выход в данной системе принимает только одно различаемое состояние в определенный момент (или на интервале) времени. Функция, ставящая в соответствие отдельным элементам календаря данного входа (выхода) отдельные различаемые состояния, есть траекторияданного входа (выхода).
Таким образом, репертуар данного входа (выхода) есть пространство различаемых состояний. Состояние системы характеризуется состояниями ее входов и (или) выходов.
Систему же в целом можно описать множеством ее состояний.
По степени сложности системы делят на простые и сложные. Сложность экономической системы зависит от того, сколько разных сторон (аспектов) объекта или явления мы исследуем одновременно.
Например, система планирования работы морского флота предполагает одновременный учет комплекса результативных показателей: объем перевозок (в тоннах, тонно-милях, по номенклатуре грузов и по направлениям), время выполнения заданного объема перевозок, затраты тоннажа, эксплуатационные расходы, валютный доход и т. д. С этой точки зрения сложной называют такую систему, которая позволяет исследовать изучаемое явление не менее чем в двух аспектах.
Английский кибернетик Стаффорд Вир, говоря о системах [б], предлагает классифицировать их по степеням сложности, а именно: простые системы, сложные системы, поддающиеся описанию, и очень сложные системы. Кроме того, он разделяет все системы по характеру причинно-следственных связей, объективно существующих в системе, на детерминированные и вероятностные.
В детерминированнойсистеме все элементы взаимодействуют точно предвидимым образом, например, обработка детали по определенной технологии, погрузка или выгрузка судна по заданной технологии и т. д.
В вероятностнойсистеме нельзя сделать точного предсказания ее поведения, но с определенной вероятностью можно ожидать появления того или иного прогнозируемого события.
Хорошими примерами вероятностной системы являются: система прогнозирования погоды, система морских перевозок (особенно в сложных навигационных условиях, например в Арктике) и т. д.
Выделяют также большие системы.К ним относят системы, которые невозможно исследовать иначе, как по подсистемам.
По признаку содержания элементов системы делят на материальные и информационные.
Примеры материальныхсистем: система водоснабжения или электроснабжения, судно как инженерное сооружение, перегрузочная машина, портовый склад и т. д.
Примеры информационныхсистем: диспетчер и вверенная ему группа судов, судоходная компания, агентская фирма и т. д.