Розробка системи управління ризиками доставки вантажів на основі методу HAZOP та моделі XGBOOST
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Метою дослідження є розробка системи управління ризиками на основі методу HAZOP та моделі XGBoost при доставці вантажів у міжнародному сполученні. Завдання дослідження складались з аналіз стану системи доставки вантажів та впливу ризиків на організацію здійснення транспортно-експедиторської діяльності, обґрунтування важливості застосування системи управління ризиками при організації доставки вантажів, запропонування методологічних основ, що забезпечать розробку ефективної системи доставки вантажів із застосуванням ризикоорієнтованого підходу, формування моделі функціонування системи управління ризиками в рамках методу HAZOP та моделі градієнтного бустингу XGBoost при організації доставки вантажів. Предметом дослідження є моделі і методи управління ризиками у системі доставки вантажів. Актуальність дослідження полягає у важливості розробки методології, яка буде враховувати специфіку сучасних систем доставки вантажів та дозволить оптимізувати процеси управління ризиками. Отримано наступні результати: було проаналізовано стан системи доставки вантажів і встановлена доцільність розробки системи управління ризиками при організації доставки. Визначено можливість застосування методу HAZOP при управлінні ризиками у системі доставки вантажів. Виявлено, що цей метод є структурованим та систематичним підходом до виявлення потенційних небезпек та операційних проблем. Встановлено, що він фокусується на аналізі відхилень від нормального режиму роботи, що дозволяє виявити приховані ризики, які можуть бути пропущені при використанні інших методів. Доведено, що модель градієнтного бустингу, як складова методу машинного навчання, може бути використаний для прогнозування та оцінки ризиків у системі доставки вантажів. На відміну від HAZOP, який є якісним методом, градієнтний бустинг дозволяє кількісно оцінити ризики на основі бази даних. Висновки: Встановлено, що в контексті доставки вантажів, метод HAZOP може допомогти виявити ризики, пов'язані з безпекою (аварії, пошкодження вантажу), ефективністю (затримки, перевитрати пального, простої транспорту), дотриманням нормативних вимог (порушення правил перевезення, штрафи, конфіскація вантажу), репутаційними втратами. При цьому при вико- ристанні моделі градієнтного бустингу XGBoost можна спрогнозувати ймовірності виникнення ризикових подій таких, як затримка доставки, пошкодження вантажу, аварії, оцінити вплив ризикових подій щодо фінансових втрат, втрат часу, репутаційних збитків, а також виявити фактори, що впливають на ризик у системі доставки вантажів. Поєднання методу HAZOP та моделі градієнтного бустингу XGBoost дозволяє створити більш ефективну систему управління ризиками, яка поєднує переваги обох методів. HAZOP може бути використаний для ідентифікації потенційних ризиків, а градієнтний бустинг – для їх кількісної оцінки та прогнозування у системі доставки вантажів.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. Shakhov A., Kyryllova O., Sagaydak O. , Piterska V. , Sherstiuk O. «Con- ceptual risk-oriented model of goal setting in the implementation of con- cession projects in seaports», Proceedings of the 3rd International Workshop IT Project Management (ITPM 2022), Kyiv, Ukraine, August 26, 2022, CEUR Workshop Proceedings, 2022, 3295, Р. 149-158.
3. Shakhov A., Piterska V., Botsaniuk V. and Sherstiuk O. «Competitiveness Assessment of Services in Seaport Concession Projects», 2022 IEEE 17th International Conference on Computer Sciences and Information Techno- logies (CSIT), 2022, pp. 406-409, doi: 10.1109/CSIT56902.2022.10000554.
4. Shakhov, A., Piterska, V., Sherstiuk, O., Botsaniuk, V. (2020), «Mechanisms for risk-oriented management of concession projects in seaports», Transport Development, No. 1(6), P. 30-39. https://doi.org/10.33082/td.2020.1-6.03.
5. Samoilovska V., Kyryllova O., Piterska V. «Model for Evaluating the Efficiency of Seaports Development Projects Based on the Quality 4.0 Information and Analytical System», Proceedings of the 4th International Workshop IT Project Management (ITPM 2023), Warsaw, Poland, May 19, 2023, CEUR Workshop Proceedings, 2023, vol. 3453, Р. 1-12.
6. Piterska V., Samoilovska V., Adakhovskyi V. «Assessment of Port Conces- sion Projects Quality Based on the Information and Analytical Risk Manage- ment System», Proceedings of the 4th International Workshop IT Project Ma- nagement (ITPM 2023), Warsaw, Poland, May 19, 2023, CEUR Workshop Proceedingshttps://www.scopus.com/sourceid/21100218356?origin=resultslist2023, vol. 3453, Р. 71-81.
7. Chernov S., Titov S., Chernova Ld., Kunanets N., Piterska V., Chernova Lb., Shcherbyna Y. and Petryshyn L. «Efficient Algorithms of Linear Optimiza- tion Problems Solution», Proceedings of the 2nd International Workshop IT Project Management (ITPM 2021), Slavsko, Lviv region, Ukraine, February 16-18, 2021, CEUR Workshop Proceedings, vol. 2851, 2021, Р. 116-131.
8. Piterska V., Lohinov O., Lohinova L. Mechanism for forming an effective portfolio of research projects of institution of higher education / Innovative technologies and scientific solutions for industries, 2019, 3 (9), Р. 99-108. DOI: 10.30837/2522-9818.2019.9.099.
9. Piterska V., Shakhov A. The development of the risk management mecha- nism for innovation project. EUREKA: Physics and Engineering, Number 3, 2018, Р. 12-20. DOI:10.21303/2461-4262.2018.00640.
10. Pіterska, V., Rudenko, S., Shakhov, A. (2018) «Development of the Method of Forming of the Architecture of the Innovation Program in the System «University-State-Business»», International Journal of Engineering & Tech- nology (UAE), vol. 7 (4.3), P. 232–239. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.3.19793.
11. Piterska V., Lohinov D. and Lohinova L. «Risk Management Mechanisms in Higher Education Institutions Based on the Information Support of Innovative Projects», 2022 IEEE 17th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 2022, Р. 410-413, DOI: 10.1109/CSIT56902.2022.10000551.
12. Piterska V. Using of the project-oriented approach in the innovative activity management. Bulletin of the National Technical University «KhPI». Series: Strategic management, portfolio, program and project management, 1(1173), 2016, Р. 35-42. DOI: 10.20998/2413-3000.2016.1173.7.
13. Shakhov A., Piterska V., Botsaniuk V. and Sherstiuk O. «Mechanisms for Goal Setting and Risk Management of Concession Projects in Sea-ports», 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 2020, Р. 185-189, doi: 10.1109/CSIT49958.2020.9321963.
14. Kirillova, E., Makushev, P., Perepichko, M., Piterska, V., & Raskevych, I. (2019). Security assurance of port services as a factor of their competiti- veness. Technology Audit and Production Reserves, 1(2(51), Р. 17-23. DOI:10.15587/2312-8372.2020.197733.
15. Pіterska, V., Shakhov, A. (2018), «Development of the Methodological Proposals for the Use of Innovative Risk-Based Mechanism in Transport System», International Journal of Engineering & Technology (UAE), vol. 7 (4.3), P. 257-261. DOI: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.20129.
16. Shakhov A., Piterska V., Sherstyuk O., Botsaniuk V.and Babayev I., «Me- chanisms for the effective sharing of risks of seaport concession projects», Proceedings of the 2nd International Workshop IT Project Management (ITPM 2021), Slavsko, Lviv region, Ukraine, February 16-18, 2021, CEUR Workshop Proceedings, vol. 2851, 2021, Р. 34-44.
17. Domanskyi, V., Wolff, C., Sachenko, A., Badasian, A. (2021). «A Hybrid Method for Managing Agile Team in a Distributed Environment», 2021 11th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). Cracow, Poland, P. 247-251, DOI: https://doi.org/10.1109/IDAACS53288.2021.9660882.
18. Mikhridinova, N., Wolff, C., Hussein, B. (2019). «Data Acquisition Frame- work For Competence Profiles Selection and Project Staffing», 2019 10th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), Metz, France, P. 835-838, DOI: https://doi.org/10.1109/IDAACS.2019.8924379.
19. Tanaka H., Ide M., Yajima J., Onodera S., Munakata K. and Yoshioka N. «Taxonomy of Generative AI Applications for Risk Assessment», 2024 IEEE/ACM 3rd International Conference on AI Engineering – Software Engineering for AI (CAIN), Lisbon, Portugal, 2024, Р. 288-289.
20. Tanaka H.,. Ide M, Munakata K., Washizaki H. and Yoshioka N. «Activity- based modeling strategy for reliable machine learning system analysis targeting GUI-based applications», 2023 10th International Conference on Dependable Systems and Their Applications (DSA), Tokyo, Japan, 2023, Р. 135-143, doi: 10.1109/DSA59317.2023.00026.
21. Husen J.H. et al. «Extensible Modeling Framework for Reliable Machine Learning System Analysis», 2023 IEEE/ACM 2nd International Conference on AI Engineering – Software Engineering for AI (CAIN), Melbourne, Australia, 2023, Р. 94-95, doi: 10.1109/CAIN58948.2023.00022.
22. Pratama N.D. and Musyafa A. «Risk Assessment on Sales Gas Distribution of Oil and Gas Company using HAZOP and Risk Matrix», 2023 International Conference on Advanced Mechatronics, Intelligent Manufacture and Indust- rial Automation (ICAMIMIA), Surabaya, Indonesia, 2023, Р. 558-563, doi: 10.1109/ICAMIMIA60881.2023.10427914.
23. Zhan Y., Xu F. and Zhang Y. «The Application of HAZOP Analysis on Risk Assessment of the 10000TEU Container Ships», 2009 International Asia Symposium on Intelligent Interaction and Affective Computing, Wuhan, China, 2009, Р. 59-62, doi: 10.1109/ASIA.2009.9.
24. Tao R., Liu Z., Zhang Y., Wang X., Wang J. and Li L. «Decision Analysis Based on SVR and XGBoost Prediction Models», 2023 IEEE International Conference on Electrical, Automation and Computer Engineering (ICEACE), Changchun, China, 2023, Р. 956-961, doi: 10.1109/ICEACE 60673.2023.10442759.
25. Jain E. and Singh A., «Optimizing Gradient Boosting Algorithms for Obesity Risk Prediction: A Comparative Analysis of XGBoost, LightGBM, and CatBoost Models», 2024 International Conference on Cybernation and Computation (CYBERCOM), Dehradun, India, 2024, Р. 320-324, doi: 10.1109/CYBERCOM63683.2024.10803186.
26. Yao L. and Lan H. «The risk assessment model of international multimodal transport system based on complex network», 2016 International Conference on Logistics, Informatics and Service Sciences (LISS), Sydney, NSW, Australia, 2016, Р. 1-5, doi: 10.1109/LISS.2016.7854382.
27. Xiang F., Zhao X. and Ma X. «The Research of Container Multimodal Transport Risk Assessment Based on BP Neural Network», 2009 International Conference on Information Management, Innovation Manage- ment and Industrial Engineering, Xi'an, China, 2009, Р. 293-298, doi: 10.1109/ICIII.2009.531.