Экспертные системы в логистике

Введение  
 

Экспертная  система - компьютерная система, использующая знания одного или нескольких экспертов, представленные в некотором формальном виде, а также логику принятия решения  человеком-экспертом в трудно- или  неформализуемых задачах.

Экспертные  системы способны в сложной ситуации (при недостатке времени, информации или опыта) дать квалифицированную консультацию (совет, подсказку), помогающую специалисту или менеджеру принять обоснованное решение. Основная идея этих систем состоит в использовании знаний и опыта специалистов высокой квалификации в данной предметной области специалистами менее высокой квалификации в той же предметной области при решении возникающих перед ними проблем. Преимущества экспертных систем перед человеком-экспертом: - у них нет предубеждений и они устойчивы к различным помехам; - они не делают поспешных выводов; - эти системы выдают не первое нашедшееся, а оптимальное (по определенным критериям) решение; - база знаний может быть очень и очень большой. Введенные в машину один раз, знания сохраняются навсегда. Человек же имеет ограниченную базу знаний, и если данные долгое время не используются, то они забываются и навсегда теряются. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1. Понятие экспертных  систем в логистике 

     Под экспертными системами в логистике  понимают специальные компьютерные программы, помогающие специалистам принимать решения, связанные с управлением материальными потоками. Экспертная система может аккумулировать знания и опыт нескольких специалистов-экспертов, работающих в разных областях. Труд высококвалифицированных экспертов стоит дорого, однако, как правило, требуется не повседневно. Возможность получить совет экспертов по разным вопросам посредством обращения к компьютеру позволяет квалифицированно решать сложные задачи, повышает производительность труда персонала, и, в то же время, не требует затрат на содержание штата высокооплачиваемых специалистов.

     Применение  экспертных систем позволяет:

     ♦  принимать быстрые и качественные решения в области управления материальными потоками;

     ♦  готовить опытных специалистов за относительно более короткий промежуток времени1;

     ♦  сохранять "ноу-хау" компании, так  как персонал, пользующийся системой, не может вынести за пределы компании опыт и знания, содержащиеся в экспертной системе;

     ♦ использовать опыт и знания высококвалифицированных специалистов на непрестижных, опасных, скучных и т. п. рабочих местах.

     К недостаткам экспертных систем следует  отнести ограниченную возможность  использования "здравого смысла". Логистические процессы включают множество  операций с разнообразными грузами. Учесть все особенности в экспертной программе невозможно. Поэтому для того, чтобы не поставить коробку весом 100 кг на коробку весом 5 кг, "здравым смыслом", дополняющим знания экспертной системы, должен обладать пользователь.

     Экспертные системы применяются на различных стадиях логистического процесса, облегчая решение проблем, требующих значительного опыта и затрат времени. Например, на складе при принятии решения о пополнении запасов, когда менеджеру необходимо оценить большой объем разнообразной информации: ожидаемые цены с учетом закупаемых товаров, тарифы на доставку, необходимость одновременного пополнения запасов по разным позициям ассортимента и т.д. Использование здесь экспертных систем позволяет принимать не только правильные, но и быстрые решения, что зачастую не менее важно.

     В качестве примера использования  экспертных систем в складском хозяйстве  приведем систему Inventory Management Assistant, IMA ("помощник в складском менеджменте"), разработанную для логистического отдела Военно-воздушных сил США. Отдел обслуживает свыше 19 000 самолетов по всему миру. Складская система отдела содержит 916 000 наименований запасных частей для самолетов. Цель создания IMA — помощь персоналу складов при решении задач, связанных с управлением запасами. Использование названной экспертной системы позволило на 8—10% повысить эффективность решения обычных проблем. Эффективность решения вопросов в сложных ситуациях возросла на 15—18%.

     Природа материального потока такова, что  на своем пути к потреблению он проходит производственные, складские, транспортные звенья. Организуют и направляют материальный поток разнообразные участники логистического процесса.

     Методологической  основой сквозного управления материальным потоком является системный подход, принцип реализации которого в концепции логистики поставлен на первое место.

     Системный подход — это направление методологии  научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объектов как  систем, что позволяет исследовать  трудно наблюдаемые свойства и отношения в объектах.

     Системный подход означает, что каждая система  является интегрированным целым  даже тогда, когда она состоит  из отдельных разобщенных подсистем. Системный подход позволяет увидеть  изучаемый объект как комплекс взаимосвязанных  подсистем, объединенных общей целью: раскрыть его интегративные свойства, внутренние и внешние связи.

     Функционирование  реальных логистических систем характеризуется  наличием сложных стохастических связей как внутри этих систем, так и  в их отношениях с окружающей средой. В этих условиях принятие частных решений без учета общих целей функционирования системы и предъявляемых к ней требований может оказаться недостаточным, а возможно, и ошибочным.

     В качестве примера вновь обратимся  к схеме движения сахарного песка  от завода-изготовителя до магазинов.

     Допустим, что руководство завода без согласования с оптовым и розничным звеном приняло решение о внедрении  мощного оборудования для фасовки  сахарного песка в бумажные пакеты. Возникает вопрос: как воспримет  это нововведение вся товаропроводящая система, приспособленная к транспортированию, хранению и выполнению остальных технологических операций с сахарным песком, упакованным именно в мешки? Не исключено, что в ее работе произойдет сбой.

     В соответствии с требованиями системного подхода решение о фасовке сахарного песка на заводе-изготовителе должно приниматься во взаимной связи с остальными решениями, общей целью которых является оптимизация совокупного материального потока.

     Системный подход не существует в виде строгой  методологической концепции. Это своего рода совокупность познавательных принципов, соблюдение которых позволяет определенным образом сориентировать конкретные исследования.

     При формировании логистических систем должны учитываться следующие принципы   системного подхода:

     ♦  принцип последовательного продвижения  по этапам создания системы. Соблюдение этого принципа означает, что система  сначала должна исследоваться на макроуровне, т. е. во взаимоотношении  с окружающей средой, а затем на микроуровне, т. е. внутри своей структуры;

     ♦  принцип согласования информационных, надежностных, ресурсных и других характеристик проектируемых систем;

     ♦  принцип отсутствия конфликтов между  целями отдельных подсистем и  целями всей системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Сравнительная характеристика классического и системного подходов к формированию систем 

     Существо  системного подхода отчетливо проявляется  при его сравнении с классическим индуктивным подходом к формированию систем.

     Классический  подход означает переход от частного к общему (индукция). Формирование системы при классическом подходе к этому процессу происходит путем слияния ее компонентов, разрабатываемых отдельно (рис. 26).

     На  первом этапе определяются цели функционирования отдельных подсистем. Затем, на втором этапе, анализируется информация, необходимая для формирования отдельных подсистем. И, наконец, на третьем этапе формируются подсистемы, которые в совокупности образуют работоспособную систему.

     В отличие от классического системный  подход предполагает последовательный переход от общего к частному, когда в основе рассмотрения лежит конечная цель, ради которой создается система (рис.1).

     Последовательность  формирования системы при системном  подходе также включает в себя несколько этапов.

     Первый  этап. Определяются и формулируются  цели функционирования системы.

     

     Условные  обозначения:

     Ц — совокупность целей функционирования системы;

     Т. — одно из требований, которым должна удовлетворять система;

     П. — различные варианты подсистем. 

     Рис. 1. Последовательность формирования системы  при системном подходе

     Второй  этап. На основании анализа цели функционирования системы и ограничений  внешней среды определяются требования, которым должна удовлетворять система.

     Третий этап. На базе этих требований формируются, ориентировочно, некоторые подсистемы.

     Четвертый этап. Наиболее сложный этап синтеза  системы: анализ различных вариантов  и выбор подсистем, организация  их в единую систему. При этом используются критерии выбора. В логистике один из основных методов синтеза систем — моделирование. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3. Пример классического  и системного подходов  к организации

     материального потока 

     Различные подходы к организации материального  потока проиллюстрируем на примере  снабжения магазинов бакалейными товарами со складов предприятия оптовой торговли. Участники этого процесса: предприятие оптовой торговли, транспортное предприятие и сеть обслуживаемых продовольственных магазинов изображены на рис. 2.

     

     Рис. 2. Участники процесса товароснабжения  розничной торговой сети бакалейными  товарами 

     Рассмотрим  два варианта организации материального  потока, имеющих принципиальное отличие  друг от друга. Первый вариант носит  традиционное название "самовывоз", второй — "централизованная доставка".

     Вариант 1 (самовывоз) характеризуется следующими признаками:

     ♦  отсутствует единый орган, обеспечивающий оптимальное использование транспорта. Магазины самостоятельно договариваются с транспортными организациями  и, получив машину, приезжают по мере необходимости на базу за товаром;

     ♦  на складах предприятия оптовой торговли, на транспорте и в магазинах применяются исторически сложившиеся технологические процессы грузопереработки, не согласованные между собой. Некоторое согласование имеет место лишь в местах передачи груза;

     ♦  ни предприятие оптовой торговли, ни магазины не предъявляют жестких требований к типам используемого транспорта, главное — вывезти товар;

     ♦  отсутствует необходимость использования  строго определенных видов тары;

     ♦ возможно, что в ряде магазинов  не созданы условия для беспрепятственного подъезда транспорта, быстрой разгрузки и приемки товара.

     Анализ  характерных признаков "самовывоза" показывает, что у участников логистического процесса отсутствует единая цель —  рациональная организация совокупного  материального потока. Каждый из участников организует материальный поток лишь в пределах участка своей непосредственной деятельности.

     Очевидно, что здесь имеет место классический способ формирования системы, обеспечивающей прохождение совокупного материального  потока. Действительно, мы видим здесь  три самостоятельно сформированные подсистемы: