МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗКАХ

Ликсутов М.С., Сухоруков В.Г.

Общий экономический рост в стране не повлиял на структурные перекосы в транспортной отрасли. Разные виды транспорта развивались автономно и бессистемно, в результате транспортные услуги далеко не всегда оптимальны и дешевы.

В Транспортной стратегии России указывается, в частности, на отсутствие развитой подъездной инфраструктура на подходах к морским торговым портам (ни один из 16 крупнейших российских портов не имеет прямого соединения с сетью федеральных автодорог, а железнодорожные подъездные пути уже не справляются с резко возросшим потоком грузов), восемь из десяти узловых аэропортов не имеют пассажирского железнодорожного сообщения. Кроме того, сейчас около 8000 км автомобильных дорог работает в режиме перегрузки, особенно на подходах к крупным городам.

Необходимо также отметить отсутствие современной складской инфраструктуры. Все еще не решена проблема безопасности перевозок.

Требует своего решения вопрос о скорости таможенного оформления грузов.

Понятно, что создать на огромной территории России транспортную сеть, плотность которой полностью удовлетворяла бы требования рынка транспортных услуг, чрезвычайно сложно и связано с необходимостью огромных капиталовложений.

Бесспорно, существует огромный комплекс проблем, которые необхо­димо решить для того, чтобы сделать отечественные транспортные коммуникации привлекательными для грузовладельцев. Это льготные таможенные режимы, формирование нормативно-правовой базы в соот­ветствии с международной практикой, создание единого информационного пространства, развитие железнодорожных припортовых станций и пограничных пунктов пропуска, строительство терминалов, создание современного уровня логистического сервиса.

Из мировой практики следует, что эффективность использования транспортных ресурсов тесно связана с состоянием и развитием транзитных перевозок. Однако наши успехи в транзитных перевозках более чем скромные. Сегодня в структуре грузопотока 80% составляет экспорт, 15% - импорт, а на долю транзитных грузов остается всего 5%.

Развитие транзита - это интегрирование российских транспортных предприятий в международную транспортную инфраструктуру и, как следствие, - в международный рынок.

Промедление в преодолении отставания внутренней отечественной грузоторговой и транспортной инфраструктуры ведет к тому, что важнейшие международные торговые коммуникации уже сейчас прокла­дываются в обход России. Так, за пределами России формируется сухопутный транспортный коридор "Европа - Кавказ - Азия"(TRACECA).

Пространственное положение России таково, что страна находится на пути прямых транзитных грузопотоков в направлениях Север-Юг, Запад- Восток. Эти направления имеют существенные преимущества по сравнению с окружными транспортными путями, существующими в настоящее время. Как потенциальный интегратор европейской и азиатской транспортных систем в условиях формирования общего для всех транспортных коридоров грузообразующего потенциала, Россия должна принимать адекватные меры в борьбе за лидирующее место Транссиба как в будущей транспортной системе Северо-восточной Азии, так и среди

альтернативных маршрутов, обслуживающих направление "Азия - Европа".

Между тем, по разным оценкам потенциальные доходы от транзита через нашу страну составляют около 1-4 млрд. долл, в год. Поэтому понятна позиция Правительства РФ о выделении отрасли более 300 миллиардов рублей на пять лет под Федеральную целевую программу (ФЦП) "Развитие экспорта транспортных услуг России".

Одна из актуальных проблем, поставленная в ФЦП, - активизация процесса создания отечественных операторов мультимодальных перевозок.

Мультимодальные (лат. multum - много и modus - мера, образ, способ) перевозки представляют собой способ производства транспортной продукции, в котором используется сразу несколько разных видов транспорта: железнодорожные поезда, автомобили, суда водного и воздушного транспорта, трубопроводы.

Однако только лишь одно участие нескольких видов транспорта еще не позволяет говорить о мульти- и интермодальных перевозках.

Мультимодальный транзитный оператор заинтересован не только в том, чтобы принять и отправить груз, но и в том, чтобы он качественно и в указанные сроки дошел до получателя, так как в противном случае это грозит большими штрафами. Он ответственен за перевозку грузобагажа, сбор его с помощью автотранспорта в местах отправки, экспедирование, консолидацию, хранение, сопровождение, перегрузку грузобагажа и доставку его до дверей клиента. Таким образом, мультимодальная перевозка груза в комплексе с решением соответствующих логистических задач - это доставка груза клиенту в режиме "дверь-дверь".

Мультимодальные транспортные системы позволяют добиться оптимизации использования транспортных средств и транспортной инфраструктуры, расширяют возможности по комплексному использо­ванию различных видов транспорта, создают благоприятные условия для развития конкуренции между отечественными и иностранными перевозчиками.

Основой пространственной модели развития опорной транспортной сети мультимодального транзитного оператора являются транспортные коридоры.

Транспортные коридоры, в полосе которых размещаются комму­никации опорной транспортной сети мультимодального транзитного оператора, стыкуются с международными транспортными коридорами европейской и азиатской транспортных сетей.

Информационное взаимодействие между железной дорогой, автотранспортными предприятиями, судоходными линиями, портовыми терминалами и таможенными органами, объединенными в структуру мультимодального транзитного оператора, предопределяет необходимость разработки и развертывания общих информационных систем. Требуется разработка оперативно-тактических и экономических требований к унифицированной международно-совместимой логико-информационной системе и системе контроля грузодвижения и товарораспределения (аппаратная и программная адаптация).

Понятно, что эффективные транспортные связи не могут возникнуть до тех пор, пока не оказались организованными и структурированными политические, финансово-кредитные, торгово-экономические и другие отношения между государствами, регионами, транспортными компаниями и пользователями транспортных услуг.

Задачи нового уровня сложности, свойственные мультимодальной форме транспортных связей, требуют более совершенной организации производства. Системная ее основа может быть обеспечена только адекватными современными средствами - коммуникативными сетями, высококлассным программным обеспечением, мощным компьютерным парком, надежным математическим моделированием.

Математическое моделирование, широко используемое в конструк­торских разработках, отнюдь не столь быстро и легко проникает в произ­водство, но его роль, судя по зарубежному опыту 90-х годов, признается все более полезной для оптимизации материальных потоков [3].

В условиях мультимодальных коридоров без такого средства уже не обойтись - и функции расчета, и функции контроля при огромном множестве организуемых позиций были бы малоэффективны, если бы опирались на устаревшие управленческие методы и технологии.

При всем том, что на различных видах транспорта сложились свои формы хозяйствования и собственности, в пределах мультимодального коридора должна быть обеспечена оптимизация управления транспортным

производством. Подобный исходный мотив определяет как критериальные подходы, так и оценку всех без исключения факторов, которые учитывает моделирование производственной деятельности.

Целью математического моделирования организации производства является приближенное логистическое описание мультимодальных процессов на основе технико-экономического представления о транспортной деятельности.

В общей постановке реализация этой цели равнозначна определению значения критериальной функции на множестве параметров следующего вида:

где— случайная функция /-го параметра состояния j-й транспортной системы.

Поскольку функция сводит множество параметров к одной скалярной величине, то, прежде всего, возникает вопрос, какой параметр транспортной деятельности можно рассматривать в этом качестве. При этом принципиально, чтобы такой параметр выступал и как критерий оптимизации системы управления транспортным производством.

При централизованной системе управления, которая действует в монопольной государственной компании (Министерство путей сообщения), вопрос об определении функции транспортной деятельности не возникает, поскольку процедура управления не требует оптимизации какой-либо функции многих переменных, а сводится к удовлетворению предписанного объема перевозок. Тем не менее, в ближайшие годы международные перевозки будут осуществляться как предприятиями- монополиями, управляемыми на основе планово-директивной экономики, так и негосударственными предприятиями с различной долей государст­венной собственности (автомобильного, водного, воздушного транспорта), а это уже нестабильные факторы и сложные критерии.

C учетом рыночных факторов транспортную деятельность следует рассматривать как совокупность, в которую входят технико­технологические процессы производства транспортной продукции, а также коммерческие процессы реализации транспортной продукции на рынке.

В результате именно этих взаимосвязанных процессов изменяется состояние транспортной системы, а обобщенным его экономическим показателем становится прибыль. Потому-то, собственно, зависимость прибыли транспортной системы от случайных параметров ее состояния и должна выступать как основной критерий эффективности транспортной деятельности:

где ∏(t)-величина прибыли;

- случайные параметры состояния транспортной системы.

Формулировка указанной зависимости основывается на понятии о прибыли как разности случайных функций дохода, получаемого по итогам реализации транспортной продукции, и затрат на функционирование у-й транспортной системы:

где- прибыль у-й транспортной системы за определенный период

времени (сутки, месяц, квартал, год);— случайная функция дохода транспортной компании за соответствующий период времени;-

случайная функция затрат на функционирование у-й транспортной компании за тот же период.

Принципиально важно, что как доход, так и затраты являются случайными величинами. Соответственно величина прибыли определяется суперпозицией случайных функций дохода и затрат (рисунок 1).

Пусть заданы функция плотности распределения случайного значения дохода fι(D)и функция плотности распределения случайной величины затрат f₂(3).Путем суперпозиции этих случайных функций найдем вероятность прибыльной деятельности, что соответствует условию:

При заданных функциях плотностей распределения дохода и затрат выполнение условия (4), т.е. вероятности прибыльной транспортной деятельности, будет определяться интегральной функцией следующего вида:

Рисунок 1 — Вероятностная модель прибыли транспортной системы

где- плотность распределения прибыли транспорт­

ной системы за интервал (0, ґ); ∕d(x) - плотность распределения дохода транспортной системы за интервал (0, ґ); f₃(x) - плотность распределения затрат транспортной системы за интервал (0, /).

Интегрирование уравнения (5) выполняется при априорно заданных функциях плотностей распределения случайных значений дохода и затрат.

Разность математических ожиданий дохода и затрат есть математическое ожидание прибыли транспортной системы:

Установим связь математического ожидания прибыли с эффективностью транспортной деятельности.

Эффективностью, как известно, считается свойство системы обеспечивать наибольший полезный эффект деятельности при определенных затратах на ее осуществление. Полезным эффектом транспортной деятельности является доход транспортной системы, полученный в результате реализации транспортной продукции.

Владельцы транспортных систем осуществляют выплаты налогов и других сборов (различные внебюджетные фонды, оплата лицензирования,

технического обслуживания и т.д.). Отношение суммы консолидирован­ных выплат в государственные органы к доходу будем называть единой налоговой ставкой:

Затраты на осуществление транспортной деятельности, за вычетом выплат на государственные нужды, выражаются формулой:

Поскольку ни доход транспортной системы, ни затраты в производственных транспортных процессах принципиально не могут быть равны нулю, то количественной мерой эффективности транспортной деятельности можно определить параметр эффективности, равный отношению дохода к затратам на осуществление транспортной деятельности:

C учетом соотношений (6) - (9) формула для математического ожидания прибыли транспортной системы примет следующий вид:

Отношения прибыли к доходу посчитаем прибыльностью транспортной деятельности:

В соответствии с формулой (10) уравнение для прибыльности будет выглядеть так:

Полученное уравнение интересно в том отношении, что фиксирует предельное значение параметра эффективности, ниже которого транспортная деятельность будет убыточной. Как видно из формулы (12), это предельное значение:

Рисунок 2 — Зависимость эффективности транспортной деятельности Э_пр от налоговой ставки n∏

На рисунке 2 приведена зависимость предельного значения параметра эффективности от величины налоговой ставки.

В настоящее время в экономике понятие о прибыльности не используется, а применяется понятие о рентабельности, под которым

понимается отношение прибыли к затратам:

j

Умножая и деля на D_jа также определяясь относительно параметра прибыльности, получим:

По опыту работы транспортных компаний, их деятельность считается весьма хорошей при уровне рентабельности р -1,35 ÷ 1,45, что при прибыльности г? = 1,1 соответствует параметру эффективности Э =1,22 ÷ 1,32.

Отсюда вывод: предельный уровень единой налоговой ставки не должен превышать 30 %.

Установим зависимость вероятности прибыльной транспортной деятельности от параметра эффективности. Так, в случае суперпозиции при нормальных законах распределения случайных значений дохода и затрат вероятность прибыльной деятельности будет выражаться формулой:

139

где u_p- квантиль нормального закона распределения, имеющая вид

В терминах коэффициента вариации дохода v_dи затрат v₃данная величина может быть записана в виде

Таким образом, квантиль нормального закона распределения и, соответственно, вероятность прибыльной транспортной деятельности при суперпозиции нормальных законов распределения дохода и затрат, а также при фиксированном значении налоговой ставки определяется тремя параметрами:

- параметром эффективности транспортной деятельности;

- коэффициентом вариации дохода;

- коэффициентом вариации затрат.

На рисунке 3 показана зависимость вероятности прибыльной транспортной деятельности от параметра эффективности при фиксированной налоговой ставке п_н= 0,25.

Как видно, обеспечение высокого уровня вероятности прибыльной работы связано не только с большим значением параметра эффективности, но и с малыми значениями коэффициентов вариации дохода и затрат (например, при параметре эффективности Э = 1,5 вероятность прибыльной транспортной деятельности, равная В(П > 0) = 0,9, достигается только при коэффициентах вариации дохода и затрат не более V_d= V₃< 0,05).

Рисунок 3 — Зависимость вероятности прибыльности от параметра эффективности

Рассматривая транспортную деятельность как совокупность двух категорий процессов - технико-технологических (связанных с непосредст­венным производством транспортной продукции) и коммерческих (реализация продукции на рынке), необходимо соблюдать полноту моделируемых параметров. C этой точки зрения важен критерий, ориентированный на обобщающие показатели полезности, рыночной надежности, стоимостной выгоды производства и зависимой от него совокупной транспортной деятельности.

Таким критерием является мера полезного эффекта или качества транспортной деятельности. Определяет ее параметр, величина которого равна отношению объема транспортного производства к его затратам:

Соответственно, параметр эффективности будет выражен формулой где Ц_п - цена /-го вида транспортной продукции, руб./т км; K_i- параметр качества транспортной деятельности, т. км/руб.

C учетом обозначенного параметра качества транспортной деятельности функция для прибыли транспортной продукции сводится к виду

В итоге прибыль транспортной системы зависит от следующих параметров:

- объема транспортного производства за определенный период времени;

- цены транспортной продукции;

- параметра качества транспортной деятельности.

Определение этих параметров составляет суть экономико­математического моделирования транспортного производства.

По разработанным формализованным информационным документам были получены исходные данные, и на ЭВМ выполнены расчеты экономико-математической модели эффективности транспортных средств за несколько лет эксплуатации. В таблице 1 представлены показатели анализируемых транспортных средств - трех пассажирских поездов.

Таблица 1 — Показатели экспериментальных пассажирских поездов

Рисунок 4 — Зависимость прибыльности от налоговой ставки

Указанные поезда производят одинаковый вид транспортной продукции: перевозку пассажиров по одному и тому же маршруту. Их технические параметры весьма близки. Казалось бы, и эффективность всех трех поездов должна быть одинаковой, однако этого нет, ибо Министерство путей сообщения централизованно устанавливает на транспортную продукцию поезда № 3 цену, примерно в три раза выше, чем у "конкурентов". Тем самым одна транспортная система при худших производственных показателях становится более эффективной и прибыльной, а другая — убыточной, о чем свидетельствует данные таблицы 1.

При установленном показателе эффективности прибыльность зависит от размера налоговой ставки (см. рисунок 4).

В среднем величина налоговой ставки в настоящее время составляет 55 %, в связи с чем только транспортная деятельность поезда № 3 является прибыльной. Для других поездов она может быть прибыльной только при налоговой ставке не более 30 %. Причем и тогда повышение

эффективности и прибыльности связано с повышением качества транспортной деятельности, что в основном зависит от снижения эксплуатационных затрат.

Каковы возможности их снижения? Прагматический ответ может быть получен на основании исследования динамики эксплуатационных затрат J, которая приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 —Динамика изменения структуры эксплуатационных затрат

Наибольший удельный вес составляют затраты на энергопотребле­ние, что объясняется постоянно растущими ценами. Так, с 1993 по 1996 г. цена на электроэнергию выросла более чем в 22 раза. Вместе с тем, в 1996 году доля затрат на энергопотребление, по сравнению с 1995 годом, снизи­лась, что связано с существенным ростом затрат на технику. Из рисунка 5 следует, что доля техники за три года выросла более чем в 2,5 раза. Сработали факторы, обусловившие положительную динамику показателя надежности H_m: в 1993 г. он составлял 5,3, а в 1996 г. увеличился до 7,2.

Таким образом, возможности повысить качество транспортной деятельности за счет снижения эксплуатационных затрат весьма ограничены, поскольку они в существенной степени зависят от конъюнктуры цен, складывающихся на рынке энергоресурсов и транспортной техники.

Таблица 2 — Показатели качества и эффективности экспериментальных поездов

По результатам обработки экспериментальных данных были рассчитаны параметры качества и эффективности пассажирского поезда "Аврора" и грузового поезда "2095"(см. таблицу 2).

Меньшее значение параметра эффективности грузового поезда может быть скомпенсировано ростом рейсовой скорости, у которой имеется почти трехкратный запас по сравнению с технической скоростью. За счет увеличения рейсовой скорости до уровня скорости пассажирского поезда (V_p -108 км/ч) реально обеспечить показатель эффективности грузового поезда в значении Э - 3,30 и соответственно достигнуть прибыльности в 15 % при уровне налоговой ставки п_н - 0,55.

Дальнейшее повышение эффективности грузовых поездов может быть обеспечено путем снижения эксплуатационных затрат за счет создания энергосберегающих локомотивов, в частности энергопоездов на переменном токе.

Список литературы

1. Варнавский В.Г. Партнерство государства и частного сектора: формы, проекты, риски. - M.: Наука, 2005.

2. Татарский Э.А. Роль транспортных узлов и операторов в системе международных транспортных коридоров / В сб.: «Транспортная стратегия России: материалы научно-практической конференции 12 - 13 мая 2003 г., г. Новосибирск» - Новосибирск, 2003.

3. Гончаров В. В. Руководство для высшего управленческого персонала. - М.:МНИИПУ, 1997.

4. Исингарин Н.К. Транспорт - магистраль экономической интеграции в СНГ. - Алматы: "Атамура", 1998.