Опубликовано №6 (47) декабрь 2011г.

АВТОР: Смирнова Е.А. - к.э.н., доцент кафедры Коммерции и логистики Санкт-Петербургского государственного университета экономики и финансов

РУБРИКА Управление цепями поставок Обзоры и аналитика

Аннотация

Цель статьи - показать особенности применения поведенческих моделей глобальных цепей поставок. Метод исследования основывается на применении принципов системного подхода и логического моделирования взаимодействия участников глобальных цепей поставок.

Ключевые слова глобальная цепь поставок национальная цепь поставок поведенческая модель потоковая модель объектная модельпроцессная модель

Цепи поставок представляют собой последовательно взаимодействующие между собой сети поставщиков и потребителей: каждый потребитель затем становится поставщиком для следующих, и так продолжается до тех пор, пока готовый продукт не поступит к конечному пользователю. В общем случае цепь поставок включает в себя фокусную компанию, поставщиков, потребителей, а также различных посредников.

По национальной принадлежности, т.е. в зависимости от того, ограничена ли цепь поставок территорией одного государства или нет, различают национальные и глобальные цепи поставок.

Национальные цепи поставок ограничены территорией одного государства, все звенья такой цепи поставок находятся в пределах одной страны, включая поставщиков и потребителей. Это означает, что товары или услуги, произведенные контрагентами национальной цепи поставок, изготовлены из сырья и материалов, добытых или полученных на территории данной страны. Все потребители, в том числе и конечные, также находятся в данной стране.

Глобальные цепи поставок не ограничены рамками одного государства, различные звенья такой цепи могут находиться на территории одной и более стран. При этом товар может производиться в местах, приближенных к источникам сырья и, как правило, в регионах с низкой оплатой труда. Далее товар транспортируется в распределительные центры, а оттуда поступает в страны, где через дистрибьюторские сети попадает к конечному покупателю. Таким образом, товаропоток может неоднократно пересекать границы государств, звенья глобальной цепи поставок располагаться на территории многих стран и даже континентов. На формирование и развитие таких цепей поставок особое влияние оказал процесс глобализации, который представляет собой создание единого мирового экономического пространства. Признаками глобализации являются: - введение системы мировых валют; - установление системы ценообразования, отличной от национальных систем; - создание оффшорных зон, свободных от национального регулирования; - образование межгосударственных экономических союзов и ассоциаций и др. [5. с. 7].

Схематично глобальная цепь поставок может выглядеть следующим образом (рис. 1).

Рис. 1. Схема глобальной цепи поставок

Для описания цепей поставок могут быть применены так называемые поведенческие модели организационных систем, являющихся разновидностью абстрактных моделей. Суть этих моделей заключается в формировании знаний о цепи поставок, выявлении опасных и нежелательных сценариев ее развития и выборе оптимальных значений характеристик этой цепи. Особенностью этих моделей является то, что они позволяют описать цепь поставок с учетом двух основных параметров: технических характеристик и человеческого фактора. Таким образом, цепь поставок может быть представлена как система, состоящая из двух подсистем: технической (производящей продукцию или услуги) и социальной (включающей деятельность сотрудников, которые приводят в действие техническую систему). При этом равновесие технической системы зависит от степени удовлетворения социальных потребностей обслуживающего персонала.

При разработке и внедрении поведенческих моделей особое внимание уделяется децентрализации и открытости информационного потока. Взаимодействие контрагентов в цепи поставок строится на этих двух принципах. С одной стороны, компании-участники цепи поставок являются самостоятельными и независимыми членами общей цепи, с другой стороны, они объединены общей технологической цепочкой, для эффективного участия в которой необходимо обладать максимально открытым доступом к информационному потоку. Благодаря этому каждый участник может оказывать влияние на бизнес-процессы, протекающие в цепи поставок.

В общем случае разработка поведенческой модели для цепи поставок, имеющей сложную структуру, представляет собой многоуровневую модель, сочетающую в себе способность к формализации (единообразному пониманию различными пользователями) и прозрачности для удобства восприятия. Прозрачность цепи поставок обеспечивается ограничением числа уровней поставщиков и потребителей, а также их количеством в каждом уровне.

Выделяют следующие разновидности поведенческих моделей [1, с. 330]:

- потоковые модели (модели движения объектов в системе);

- объектные алгоритмические модели (модели переходов состояний);

- процессные модели (модели взаимодействия процессов).

Потоковые модели.

Для описания потоковых моделей используются «цветные» или «раскрашенные» сети Петри. Сеть Петри представляет собой математическую модель, имеющую наглядное графическое изображение. Эта модель состоит из элементов двух типов: пассивных элементов (позиции перемещаемых объектов), и активных элементов (переходов, которые вызывают перемещение объектов из позиции в позицию). При этом взаимодействовать между собой могут только активные и пассивные элементы. Два и более активных или пассивных элементов между собой взаимодействовать не могут, т.е. граф сети Петри является двудольным – он состоит из вершин двух типов, соединенных дугами. Причем эти дуги, или стрелки, могут быть проведены только между вершинами разного типа. Все потоковые процессы, перемещаемые в цепи поставок, должны быть структурированы и обладать набором свойств, описываемых атрибутами, которые принимают значения из некоторой области. Каждый набор атрибутов для потоковых процессов условно соответствует определенному цвету. А так как потоковые процессы отличаются друг от друга значениями атрибутов, т.е. цветом, то говорят, что они по-разному раскрашены, отсюда и название «цветные сети Петри».

Общая схема взаимодействия участников глобальной цепи поставок на основе потоковой модели представлена на рис. 2. 

Рис. 2. Схема взаимодействия участников глобальной цепи поставок на основе потоковой модели

Эволюционно-потоковые модели.

Эволюционно-потоковые модели также как и потоковые имеют наглядное графическое изображение на основе «цветных» сетей Петри. Но в отличие от последних являются более сложными конструкциями, так как позиции в них интерпретируются как подпространства того пространства, в котором находятся и перемещаются объекты цепи поставок.

С точки зрения объектно-ориентированного подхода, позиция соответствует понятию класса, поэтому далее целесообразно называть позицию классом. Класс имеет входные накопители, в которых помещаются объекты. В каждый момент времени в классе находится множество объектов. Из входных накопителей по определенным правилам объекты определенного класса перемещаются по стадиям жизненного цикла, связанных внутренними переходами. При этом на одной стадии жизненного цикла могут находиться несколько объектов, которые порождают новые объекты, каждый из которых может иметь как одного, так и нескольких родителей. Таким образом, в эволюционно-потоковой модели отражен процесс размножения, характерный для живой природы.

Графическое изображение класса представлено из нескольких полей. В левом поле находятся объекты и ресурсы, поступающие в класс. Среднее поле содержит таблицу объектов с атрибутами, «живущих» в этом классе. В правом поле накапливаются обработанные объекты (или ресурсы), которые впоследствии удаляются из данного класса при выполнении условия перехода и по дуге переносятся в вершину, в которую эта дуга заходит. Стрелками внутри класса показано двустороннее взаимодействие таблицы объектов и диаграммы жизненного цикла. Диаграмма жизненного цикла содержит одну начальную вершину, в которую передаются объекты из входных накопителей, и несколько конечных вершин, из которых объекты переносятся в выходные накопители. Далее по переходам между выходными накопителями «родительского» класса и класса «потомков» под воздействием необходимых манипуляций происходит уничтожение старых и создание новых объектов.

Эволюционно-потоковые модели позволяют отслеживать эволюцию отдельных объектов, а также контролировать изменения, происходящие в системе в целом. В частности, их можно использовать для определения средних величин, таких как средняя производительность, средние затраты времени на выполнение операции и т.д. На основе накопленной таким образом статистики можно строить прогнозы развития цепей поставок.

Использование эволюционно-потоковой модели возможно для описания деятельности таможенного представителя по декларированию ввозимых/вывозимых товаров. Таможенное декларированиепредставляет собой «заявление уполномоченным лицом по установленной форме точных сведений о товарах в соответствии с требованиями избранной… таможенной процедуры» [2, с. 23].

С помощью этой модели можно определять значения таких показателей как средняя сумма вознаграждения таможенного представителя, среднее число оформленных сделок за определенный период, среднее время выполнения операции по таможенному декларированию и т.д.

Объектные алгоритмические модели.

Следующая группа поведенческих моделей – объектные алгоритмические модели (модели переходов состояний) – подразделяются на последовательные модели, параллельные модели и диаграммы деятельности. И последовательные и параллельные модели строятся на основе «правильных» сетей Петри, основное отличие которых от «цветных» состоит в том, что в них позиции сопоставляются с состояниями, а переходы с событиями, которые вызывают изменение состояния. Каждой позиции соответствует определенное действие, которое реализуется, когда объект находится в этой позиции. При этом описание действия возможно либо с помощью граф-алгоритма, либо с помощью выражения «Если…то».

В параллельных моделях может одновременно реализовываться сразу несколько взаимосогласованных синхронизированных цепочек. Последовательная модель характеризуется тем, что в каждый момент времени система может находиться только в определенном состоянии. Такая модель представляется диаграммой состояний – наиболее известное языковое средство для описания последовательных алгоритмов, – в которой позиции соответствуют состояниям, т.е. состояния формируются как наборы позиций, в каждой из которых находятся метки. Каждому набору позиций определяются условия и действия для диаграммы состояний.

Рассмотрим последовательно-параллельную алгоритмическую модель для описания процесса перемещения товаров через таможенную границу. Предположим, существует некая зарубежная компания-поставщик продукции в Финляндии (рис.3.). 

Рис. 3. Объектная алгоритмическая последовательно-параллельная модель перемещения товаров через таможенную границу с Финляндией в глобальной цепи поставок

Пересечение товарами таможенной границы между РФ и Финляндии возможно через один из трех пунктов пропуска: Святогорский таможенный пост, таможенный пост Торфяновка или таможенный пост Брусничное. Так как эта часть модели параллельная, то в любой момент времени возможно срабатывание любого перехода. Но так как эти переходы являются альтернативными, то при срабатывании одного из переходов, два других сработать уже не могут.

Далее (на последовательном участке модели) товар доставляется в Санкт-Петербург. Там осуществляется процесс таможенного декларирования на одном из таможенных постов Санкт-Петербургской таможни, на который было получено назначение при оформлении документов на границе. На период таможенного декларирования товар находится на складе временного хранения. После завершения таможенного декларирования товар отгружается со склада временного хранения на склад дистрибьютора. Далее (на параллельном участке модели) товар доставляется в розничную сеть.

Диаграмма деятельности также представляет собой объектную алгоритмическую поведенческую модель в форме правильной сети Петри, нагруженную дополнительными условиями и действиями. На рис. 4 представлена диаграмма деятельности по выполнению заказа. 

Рис. 4. Диаграмма деятельности «выполнение заказа»

В ней дополнительно указаны структурные подразделения, где указываются действия, которым соответствуют компоненты состояния, т.е. в каждый овал вписано определенное действие (возможен вариант, при котором одно и то же действие может выполняться в разных компонентах). Черточками изображены переходы, если имеется несколько входов или выходов, а стрелками – если имеется только один вход и выход.

Процессные модели.

Еще одна группа поведенческих моделей – процессные модели (модели взаимодействия процессов). Модели этого класса делятся на модели непосредственного взаимодействия, где в качестве языка используются диаграммы последовательности и диаграммы кооперации, и модели взаимодействия через так называемые «экраны» – информационные поля, выраженные в табличной форме. Последние в качестве языка используют процессно-ресурсно-объектные графы – прографы, а также «взвешенные» знаковые графы.

«Взвешенные» знаковые графы показывают взаимовлияние числовых характеристик системы. Эти графы применяются для составления прогнозов развития системы на тех этапах ее разработки, когда процессы еще не выделены.

Програф представляет собой двудольный граф с вершинами-таблицами и вершинами-переходами. Переходы считывают информацию из таблиц и переносят ее в другие таблицы, в результате чего изменяется содержимое таблиц. Таким образом, одна таблица является выходной для одного процесса и входной для другого. При выполнении определенных условий переходы могут срабатывать многократно, также одновременно может работать множество переходов. На рис. 5 показан фрагмент прографа для процесса «Анализ состояния глобальной цепи поставок», моделирующего взаимодействие процессов через «экраны» – информационные поля.

Рис. 5. Фрагмент прографа для процесса «Анализ состояния глобальной цепи поставок»

Процесс «Анализ состояния глобальной цепи поставок» участвует во взаимодействии с другими процессами (не указанными на рис. 5) через три входные таблицы, содержащие описание ресурсов r1, r2, r3, и одну выходную таблицу для ресурса r4.

Первая входная таблица содержит характеристику структуры рынка (r1), вторая – отражает потенциал глобальной цепи поставок (r2), в третьей таблице показаны затраты на анализ состояния глобальной цепи поставок (r3).

Выходная таблица содержит данные, прогнозирующие развитие глобальной цепи поставок (r4).

На рис. 6. показан фрагмент прографа с использованием «взвешенного» знакового графа. Он описывает прогнозирование динамики затрат на перестройку глобальной цепи поставок: перестройку производства (Z1), перестройку управления (Z2), разработку новой продукции (Z3) и на сбыт (Z4). Начальные значения затрат в таблице затратных параметров взяты из рис. 5.

Взаимосвязи между затратами показаны в таблице, которая является экспертной матрицей «взвешенного» знакового графа. Она формируется в результате анализа состояния глобальной цепи поставок при выполнении фрагмента на рис. 5 затраты Z1,… Z4 соответствуют строкам и столбцам экспертной матрицы. При этом если затраты строки усиливают затраты столбца, то ставится знак «+», если ослабевают – то ставится знак «-». За знаком следует экспертная оценка, которая отражает реалистичное значение этой корреляции. При оценивании степени корреляции эксперт определяет базовые точки либо точки между базовыми. Для этого предварительно определяются величины типа «малая», «средняя», «большая» и т.п.

Входная таблица временных параметров показывает начальный момент и интервал прогнозирования развития глобальной цепи поставок. Выполнение этого процесса производится на основе когнитивной технологии. 

Рис. 6. Фрагмент прографа с использованием «взвешенного» знакового графа для процесса «Анализ состояния глобальной цепи поставок»

Выходная таблица динамики затрат при стратегии радикальной перестройки структуры цепи поставок является итоговым результатом. Она показывает характеристики значения затрат для всех последовательных моментов времени выбранного интервала прогнозирования.

Литература

1. Веригин А.Н., Лисицын Н.В. Организационные системы: методы исследования. Учеб. Пособие. – Спб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. – 701 с.
2. Парфёнов А.В. Таможенное посредничество: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2007. – 103 с.
3. Плоткин Б.К., Делюкин Л.А. Экономико-математические методы и модели в логистике: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2010. – 96 с.
4. Смирнова Е.А. Управление глобальными цепями поставок: актуальные таможенные аспекты // Dynamics and Sustainability in International Logistics and Supply Chain Management: proceedings of the 6-th German-Russian Logistics and SCM Workshop DR-Log 2011 in Bremen.: Cuvillier Verlag, Goettingen, 2011. – 373-382 p.
5. Щербаков В.В. Логистика в свете современных тенденций развития бизнеса // Коммерция и логистика: Сборник научных трудов. Вып. 7 - СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2008. –  С. 232.