DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2021.4(35).232-247

Theoretical System-oriented Approach to Determining the Integrated Indicator of the Efficiency of Operations in Transport Systems

Vktor Aulin, Dmytro Holub, Artem Zamurenko, Andriy Grinkiv, Sergiy Lisenko, Viktoria Dyachenko

About the Authors

Viktor Aulin, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: AulinVV@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-2737-120X

Dmytro Holub, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: dimchik529@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-4984-1161

Artem Zamurenko, post-graduate, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0003-3188-1640

Andrey Grinkiv, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Senior Researcher, Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: avgrinkiv@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-1888-6685

Serhii Lysenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: sv07091976@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-0845-7817

Viktoria Dyachenko, post-graduate, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0001-8125-6611

Abstract

An approach to determining the efficiency of the operation in transport systems, which is a measure of compliance with the actual result of operations desired, and therefore is a measure of guarantee or probability that the service life of the transport service will be no less than necessary. The algorithm of its definition is given and the functions of distribution of result of operation are graphically represented, schemes of estimation of probabilistic guarantee are shown. The list of requirements which the indicator of efficiency and forms of its measurement should satisfy is considered. It was found that in the study of the effectiveness of operations is a common indicator of the average result, which is used in cases where the purpose of the operation is expressed by a numerical variable. It was found that an important property of the indicator of the average result is its additivity, and the increase in the quantitative indicator of periodicity leads to a decrease in the quality of the transport system and failure to fulfill the property of additivity. It is proposed as a result of the operation to increase the reliability of the transport system to assume that the period of its trouble-free operation was not less than the period of time of active operation of this system. The principles of using the scattering characteristic of a real result relative to the required value or mathematical expectation as an indicator of efficiency under the conditions of describing the result by a random variable are given. A graphical illustration of the matching functions with respect to the scattering indices of the result is given. It is found that the period of trouble-free operation of the transport system and the period of time of active work can be random, ie the desired result in these conditions is described by a random variable, which is usually the minimum required result. Forms of efficiency indicators and compliance functions are given. It was found that the performance indicator for these situations includes partial indicators. With any strategy of the opponent and the fixed strategy of the decision-maker, the efficiency of the operation will be less than the mathematical expectation of the correspondence function. Thus, the mathematical expectation of the correspondence function is the lower limit of the average value of the correspondence function of the actual result of the operation required for the decision maker.

Keywords

transport system, subsystem, indicator, efficiency, operation, probability, guarantee measure

Full Text:

PDF

References

1. Aulin, V.V., Golub, D.V., Grinkiv, A.V. & Lisenko, S.V. (2017). Metodologichni i teoretichni osnovi zabezpechennya ta pidvishennya nadijnosti funkcionuvannya avtomobilnih transportnih sistem [Methodological and theoretical bases of maintenance and increase of reliability of functioning of automobile transport systems] . V.V. Aulin (Ed.). Kropivnickij: Vidavnictvo TOV "KOD" [in Ukrainian].

2. Aulin, V.V., Holub, D.V. & Zamurenko, A.S. (2020). Pidvyschennia efektyvnosti transportnoho protsesu formuvanniam informatsijnykh potokiv v systemi perevezen' vantazhiv [Improving the efficiency of the transport process of forming information flows in the system of cargo transportation] . Zbirnyk tez II Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi internet-konferentsii «Innovatsijni tekhnolohii rozvytku mashynobuduvannia ta efektyvnoho funktsionuvannia transportnykh system», 25-27 bereznia 2020 roku. Rivne : NUVHP. P. 41-43. [in Ukrainian].

3. Burimenko, Ju.I., Galan, L.V., Lebedeva, I.Ju. & Shhurovskaja, A.Ju. (2015). Osnovy teorii sistem i sistemnogo analiza [Fundamentals of systems theory and systems analysis] . Odessa: ONAS im. A.S. Popova [in Russian].

4. Aulin, V.V., Holub, D.V. & Zamurenko, A.S. (2021). Vplyv umov zastosuvannia i sposobiv vykorystannia aktyvnykh zasobiv upravlinnia na efektyvnist' funktsionuvannia transportnykh system / Zbirnyk tez IV Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii «Avtomobil'nyj transport ta infrastruktura», 21-23 kvitnia 2021 roku. - Kyiv : NUBiP,– S. 37-40. [in Ukrainian].

5. Aulin, V.V. & Holub, D.V. (2018). Realizatsiia fizyko-informatsijnoho pidkhodu doslidzhennia problemy pidvyschennia nadijnosti ta efektyvnosti funktsionuvannia transportnykh system [Implementation of a physical-information approach to the study of the problem of improving the reliability and efficiency of transport systems] . Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho avtomobil'no-dorozhn'oho universytetu – Bulletin of Kharkiv National Automobile and Road University. Vol. 81. 3-10. [in Ukrainian].

6. Aulin, V.V., Holub, D.V., Bilichenko, V.V. & Zamurenko, A.S. (2020). Formuvannia pokaznykiv otsinky efektyvnosti transportnoho protsesu perevezen [Formation of indicators for assessing the efficiency of the transport process]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Bulletin of Mechanical Engineering and Transport. 1(11). 5-10. [in Ukrainian].

7. Kononiuk, A. E. (2014). Systemolohyia. Obschaia teoryia system [Systemology. General systems theory]. (Vols 1-4; Vol. 1). Kyiv: Osvita Ukrainy. [in Russian].

8. Flejshman, B.S. (2008). Jelementy teorii potencial'noj jeffektivnosti slozhnyh sistem. Izdanie vtoroe pererabotannoe [Elements of the theory of potential efficiency of complex systems]. Smolensk: Izd-vo «Ojkumena» [in Russian].

9. Kapica, S.P., Kurdjumov, S.P. & Malineckij, G.G. (2003). Sinergetika i prognozy budushhego [Synergetics and future forecasts]. (3-d ed.). Moskow : Editorial URSS [in Russian].

10. Wanghong Lia, Wade D. Cooka, Zhepeng Liaand Joe Zhu. (2019). Efficiency measurement for hierarchical situations. Journal of the operational research society, Vol. 72 (3). P. 654 - 662.

11. Aulin, V.V., Holub, D.V., Bilichenko, V.V. & Velykodnyj, D.O. (2017). Metodolohiia pidkhodiv do doslidzhennia shliakhiv i sukupnosti faktoriv zabezpechennia nalezhnoho rivnia efektyvnosti i nadijnosti transportnykh system [Methodology of coming to the end of the road and success factors in securing the proper level of efficiency and reliability of transport systems]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Bulletin of Mechanical Engineering and Transport. №2. 4-14. [in Ukrainian].

12. Kazemi Matin R. & Najafi S. (2014). Aggregation of farrell efficiency indices: input oriented with cost function. Journal of operational research and its applications (journal of applied mathematics). 11(1 (40)). P. 105-117.

13. Simar, L. & Zelenyuk, V. (2003). Statistical inference for aggregates of Farrell-type efficiencies: Discussion. Institut de Statistique, Universite Catholique de Louvain (Belgium). Louvain

14. Aulin, V.V., Holub, D.V. & Hryn'kiv, A.V. (2018). Kryterii realizatsii protsesiv zabezpechennia ta pidvyschennia nadijnosti i efektyvnosti funktsionuvannia transportnykh system [Criteria for the implementation of processes to ensure and improve the reliability and efficiency of transport systems]. Mizhvuzivs'kyj zbirnyk "Naukovi notatky" – Scientific notes: interuniversity. zb. №62. 12-16. [in Ukrainian].

GOST Style Citations

  • Аулін В.В., Голуб Д.В., Гриньків А.В., Лисенко С.В. Методологічні і теоретичні основи забезпечення та підвищення надійності функціонування автомобільних транспортних систем: монографія під заг. ред. д.т.н., проф. Ауліна В.В. Кропивницький: Видавництво ТОВ "КОД", 2017. 370 с.
  • Аулін В.В., Голуб Д.В., Замуренко А.С. Підвищення ефективності транспортного процесу формуванням інформаційних потоків в системі перевезень вантажів. Інноваційні технології розвитку машинобудування та ефективного функціонування транспортних систем: зб. тез ІІ Міжнар. наук.-техн. інтернет-конф., 25-27 березня 2020 року. Рівне : НУВГП, 2020. С. 41-43.
  • Основы теории систем и системного анализа: учеб. пособ. / Бурименко Ю.И., Галан Л.В., Лебедева И.Ю., Щуровская А.Ю. Основы. Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2015. 136 с.
  • Аулін В.В., Голуб Д.В., Замуренко А.С. Вплив умов застосування і способів використання активних засобів управління на ефективність функціонування транспортних систем. Автомобільний транспорт та інфраструктура: зб. тез IV Міжнар. наук.-практ. інтернет-конф., 21-23 квітня 2021 року. Київ : НУБіП, 2021. С. 37-40.
  • Аулін В.В., Голуб Д.В. Реалізація фізико-інформаційного підходу дослідження проблеми підвищення надійності та ефективності функціонування транспортних систем. Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. Харків: ХНАДУ. 2018. Вып. 81. С. 3-10.
  • Аулін В.В., Голуб Д.В., Біліченко В.В., Замуренко А.С. Формування показників оцінки ефективності транспортного процесу перевезень. Вісник машинобудування та транспорту. 2020. №1(11). С.5-10.
  • Кононюк А. Е. Системология. Общая теория систем. В 4-х кн. Кн 1. К.: Освіта України, 2014. 564 с.
  • Флейшман Б.С. Элементы теории потенциальной эффективности сложных систем. Изд. 2-е перераб. Смоленск: Изд-во «Ойкумена», 2008. 228 с.
  • Капица С. П., Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. Синергетика и прогнозы будущего. 3-е изд. М. : Едиториал УРСС, 2003. 288 с.
  • Wanghong Lia, Wade D. Cooka, Zhepeng Liaand Joe Zhu Efficiency measurement for hierarchical situations. Journal of the operational research society. 2019. Vol. 72 (3). P. 654 - 662.
  • Аулін В.В., Голуб Д.В., Біліченко В.В., Великодний Д.О. Методологія підходів до дослідження шляхів і сукупності факторів забезпечення належного рівня ефективності і надійності транспортних систем. Вісник машинобудування та транспорту. 2017. №2. С. 4-14.
  • Kazemi Matin R., Najafi S. Aggregation of farrell efficiency indices: input oriented with cost function. Journal of operational research and its applications (journal of applied mathematics). 2014. 11(1 (40)). P. 105-117.
  • Simar L., Zelenyuk V. Statistical inference for aggregates of Farrell-type efficiencies: Discussion. Institut de Statistique, Universite Catholique de Louvain (Belgium). Louvain, 2003. 27 p.
  • Аулін В.В., Голуб Д.В., Гриньків А.В. Критерії реалізації процесів забезпечення та підвищення надійності і ефективності функціонування транспортних систем. Наукові нотатки: міжвуз. зб. Луцьк: Луцький НТУ. 2018. №62. С.12-16.
  • Copyright (c) 2021 Vktor Aulin, Dmytro Holub, Artem Zamurenko, Andriy Grinkiv, Sergiy Lisenko, Viktoria Dyachenko