CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ HỆ THỐNG VẬN TẢI VÀ TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG VẬN TẢI GẠO XUẤT KHẨU CỦA VIỆT NAM
1.4. Tối ưu hóa hệ thống vận tải hàng gạo xuất khẩu của Việt Nam
1.4.3. Bài toán tối ưu hóa hệ thống vận tải gạo xuất khẩu
Trong vận tải biển thường xuất hiện bài toán loại tối ưu, khi mà trong số các phương án sử dụng phương tiện kỹ thuật hay nguồn lực dự trữ khác phải tìm được phương án tối ưu nhất, những bài toán này thường có hàm mục tiêu cực trị là nhỏ nhất hay lớn nhất.
Hàm mục tiêu trong vận tải biển được biểu hiện bằng các chỉ tiêu kinh tế, phản ánh kết quả của hoạt động như: Chi phí vận tải nhỏ nhất, khả năng vận tải của đội tàu hiện có lớn nhất, thiết bị xếp dỡ lớn nhất,...
Quy hoạch toán học là cơ sở lý luận để giải bài toán tìm cực trị của hàm mục tiêu. Cơ sở lý luận chung bài toán vận tải để tối ưu hóa hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam như sau:
1.4.3.1. Cơ sở chung của bài toán vận tải
Giả sử có m điểm sản xuất với khối lượng hàng hóa là a và n điểm tiêu thụ khối lượng hàng hóa là b, khi đó trong một đơn vị thời gian khối lượng cung và cầu bằng nhau [1, 3, 5, 8]:
∑m ai i =1
n
=
∑j =1bj
(1.5)
Gọi X ≥
0i j là lượng hàng hóa và Ci j là cước phí trên một đơn vị hàng
vận chuyển từ điểm i đến điểm j.
Yêu cầu của bài toán: Tìm phương án vận tải lượng hàng hóa sao cho chi phí vận tải là nhỏ nhất, nghĩa là thỏa mãn:
m n
z = ∑∑Ci j X i j →
Min (1.6)
i =1 j =1
n
Với các ràng buộc: ∑ i j j =1X = ai , i = 1 → m ;
∑ i j i =1m X = bj , j = 1 →n ;
X i j ≥ 0, i = 1
→ m; j = 1 → n
Đây là cơ sở chung của bài toán vận tải cân bằng cung cầu hay còn gọi là bài toán vận tải cân bằng thu phát.
1.4.3.2. Ứng dụng bài toán vận tải để tối ưu hóa hệ thống vận tải gạo xuất
khẩu của Việt Nam a) Bài toán vận tải một chặng [1, 2, 3, 4, 5].
Giả sử cần lập kế hoạch vận chuyển hàng gạo từ m nơi gửi hàng là: A1, A2,… Am đến n nơi nhận hàng là: B1, B2,… Bn.
Lượng hàng gạo cần gửi đi tương ứng từ A1, A2,… Am là a1, a2,… am; Lượng hàng gạo nhận tương ứng ở B1, B2,… Bn là b1, b2,… bn.
Gọi Cij là cước phí vận chuyển một đơn vị hàng từ điểm tập kết hàng
gạo i (i = 1 → m), đến cảng xuất j ( j = 1 → n). Lập kế hoạch vận chuyển hàng từ điểm tập kết hàng đến cảng xuất cho tổng chi phí vận tải là nhỏ nhất.
Gọi Xij là lượng hàng vận chuyển từ điểm tập kết hàng i (i = 1 → m), đến
cảng xuất j ( j = 1 → n).
Mô hình toán học tổng quát của bài toán vận tải 1 chặng có dạng:
m n
z = ∑∑Ci j X i j →
Min (1.7)
i =1 j =1
n
Với các điều kiện như sau: ∑ X
i j j =1
= Qi , i = 1 → m
∑ i j i =1m X = Qj , j = 1 →n X i j ≥ 0, i = 1 → m;
j = 1 → n
Đối với bài toán vận tải tìm được một điều kiện để nhận biết xem có phương án tối ưu hay không, đó là điều kiện tổng các lượng hàng xuất bằng tổng các lượng nhập, hay thỏa mãn (1.5), tức là: m
∑Qi
i =1
n
= j =1∑Q j .
Sử dụng thuật toán tìm nghiệm tối ưu của bài toán vận tải hàng gạo xuất khẩu của Việt Nam.
b) Bài toán vận tải nhiều chặng
Mô hình bài toán vận tải nhiều chặng có dạng sau [1, 2, 3, 4, 5]:
m n n k k p
z = ∑∑Ci j X i j + ∑∑C jl X jl + ∑∑Clk
X lk → Min (1.8)
i =1 j
=1 j =1 l =1 l =1 k =1
Với điều kiện là: n
∑ X ij
j =1
= Qi , i = 1 → m ;
∑ X k jl l =1
= Qj , j = 1 →n ;
∑ p X k =1lk
= Qk , l = 1 → k ;
X i j ≥ 0,
∀i, j, k .
Tóm lại: Trên cơ sở mô hình toán học (1.8) của bài toán vận tải nhiều
chặng, phạm vi áp dụng trong đề tài luận án là hệ thống vận tải gạo xuất khẩu
của Việt Nam, thực hiện tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long, với hai chặng vận tải bằng đường thủy và đường biển, cụ thể:
- Chặng vận tải thứ 1, hàng gạo xuất khẩu được vận tải từ các cảng nội thủy đến cảng tập kết hàng Sài Gòn và/hoặc Cần Thơ;
- Chặng vận tải thứ 2, hàng gạo xuất khẩu được vận tải từ cảng tập kết hàng Sài Gòn và/hoặc Cần Thơ đến các nước nhập khẩu gạo của Việt Nam.
Chú ý rằng: Để thuận tiện trong cách chọn tên cảng phục vụ xây dựng mô hình hệ thống vận tải gạo xuất khẩu, nghiên cứu sinh chọn tên cảng Sài Gòn là tên gọi chung cho cụm cảng khu vực TP. Hồ Chí Minh. Nghĩa là, cảng trung chuyển gạo xuất khẩu có thể là: Hiệp Phước, Tân Cảng, Bến Nghé, Khánh Hội, Nhà Rồng, Nhà Bè,... tùy theo hợp đồng vận tải, tương tự với cụm cảng Cần Thơ là một trong các cảng Cái Cui hay Hoàng Diệu.
Mặt khác, trong nội dung luận án không đề cập đến quy trình sản xuất gạo, chủng loại gạo xuất khẩu, mùa vụ, chế biến gạo, giá thành xuất khẩu, vùng nguyên liệu, quy trình thu gom gạo,… của doanh nghiệp hay cá nhân,....
Đề tài sử dụng phần mềm chuyên dụng LINGO 13.0 FOR WINDOWS, để giải bài toán tối ưu hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam.