Спице -концентрационная парадигма распределения (также известная как система «ступица и спицы») — это форма оптимизации топологии транспорта , в которой планировщики трафика организуют маршруты как ряд « спиц », которые соединяют отдаленные точки с центральным «узлом». Простые формы этой модели распределения/соединения контрастируют с транзитными системами точка-точка , в которых каждая точка имеет прямой маршрут к любой другой точке, и которые моделировали основной метод перевозки пассажиров и грузов до 1970-х годов. Delta Air Lines впервые применила спице-концентрационную модель распределения в 1955 году [1] , и эта концепция произвела революцию в транспортной логистике после того, как Federal Express продемонстрировала ее ценность в начале 1970-х годов. [ требуется ссылка ] В конце 1970-х годов сектор телекоммуникаций и информационных технологий впоследствии принял эту топологию распределения, назвав ее топологией сети «звезда» .
«Хабирование» подразумевает «организацию транспортной сети по модели «ступица и спицы»» [2] .
Модель «хаб и спицы», по сравнению с моделью «точка-точка» , требует меньше маршрутов. Для сети из n узлов для соединения всех узлов необходимо всего n − 1 маршрутов, поэтому верхняя граница равна n − 1 , а сложность равна O( n ). Это выгодно отличается от маршрутов или O( n 2 ), которые потребовались бы для соединения каждого узла с каждым другим узлом в сети «точка-точка». Например, в системе с 6 пунктами назначения системе «спица-хаб» требуется всего 5 маршрутов для соединения всех пунктов назначения, а настоящей системе «точка-точка» потребуется 15 маршрутов. Однако расстояние, пройденное по маршруту, обязательно будет больше, чем в системе «точка-точка» (за исключением случаев, когда маршрут не имеет развязки). Поэтому эффективность может снизиться. И наоборот, при том же количестве самолетов наличие меньшего количества маршрутов для полетов означает, что каждый маршрут может выполняться чаще и с большей пропускной способностью, поскольку спрос на пассажиров может быть удовлетворен из нескольких городов (при условии, что пассажиры захотят изменить маршрут, что само по себе повлечет за собой определенные расходы).
Сложные операции, такие как сортировка и учет пакетов, могут выполняться в хабе, а не в каждом узле, что приводит к экономии масштаба . В результате спицы проще в эксплуатации, и поэтому можно легко создавать новые маршруты.
Кроме того, хаб представляет собой узкое место или единую точку отказа в сети. Общая грузоподъемность сети ограничена грузоподъемностью хаба. Задержки в хабе (например, из-за плохих погодных условий) могут привести к задержкам во всей сети. Груз должен пройти через хаб, прежде чем достичь пункта назначения, и поэтому требует более длительных поездок, чем прямые поездки из пункта в пункт. Это может быть желательно для грузовых перевозок, которые могут выиграть от сортировки и консолидации операций в хабе, но это проблематично для грузов, критичных по времени, а также для пассажиров. Необходимость передачи багажа в хабе также увеличивает риск потери багажа по сравнению с моделью из пункта в пункт.
_departs_London_Heathrow_7June_2015_arp.jpg/1280px-Emirates_A380-800_(A6-EEC)_departs_London_Heathrow_7June_2015_arp.jpg)
В 1955 году Delta Air Lines впервые применила систему «hub-and-spoke» в своем хабе в Атланте , штат Джорджия , [3] в попытке конкурировать с Eastern Air Lines . В середине 1970-х годов FedEx приняла модель «hub-and-spoke» для доставки посылок за ночь. После того, как в 1978 году отрасль авиаперевозок была дерегулирована , несколько других авиакомпаний переняли парадигму «hub-and-spoke» компании Delta.
Авиакомпании расширили модель «хаб и спицы» различными способами. Один из методов — создание дополнительных хабов на региональной основе и создание основных маршрутов между ними. Это снижает необходимость преодолевать большие расстояния между узлами, расположенными близко друг к другу. Другой метод — использование фокусных городов для внедрения услуг «точка-точка» для маршрутов с высоким трафиком и полный обход хаба.
Модель «спицы-ступицы» применима и к другим видам транспорта:
Для пассажирского автомобильного транспорта модель спицы-узла не применяется, поскольку водители обычно выбирают кратчайший или самый быстрый маршрут между двумя точками. Однако дорожная сеть в целом также содержит дороги более высокого порядка, такие как автомагистрали с ограниченным доступом и больше местных дорог, причем большинство поездок начинаются и заканчиваются на последних, но большую часть расстояния проходят на первых.
Модель «ступица и спицы» также использовалась в теории экономической географии для классификации определенного типа промышленного района. Экономический географ Энн Маркусен выдвинула теорию о промышленных районах, в которых ряд ключевых промышленных фирм и предприятий действуют как центр, а связанные с ними предприятия и поставщики получают выгоду от их присутствия и располагаются вокруг них, как спицы колеса. Главной характеристикой таких промышленных районов «ступица и спицы» является важность одной или нескольких крупных компаний, обычно в одном промышленном секторе, окруженных более мелкими связанными предприятиями. Примерами городов с такими районами являются Сиэтл (где был основан Boeing ), Кремниевая долина (высокотехнологичный центр) и Тойота-Сити с Toyota .
В контексте восточноазиатской геополитики Виктор Ча говорит, что парадигма «ступица и спицы» относится к сети альянсов, которые Соединенные Штаты создали индивидуально с другими странами Восточной Азии. Договор о безопасности между Соединенными Штатами и Японией 1951 года , Соглашение о статусе сил между США и Южной Кореей 1953 года и Договор о взаимной обороне между Соединенными Штатами и Китайской Республикой 1954 года (позже замененный Законом об отношениях с Тайванем ) являются некоторыми примерами таких двусторонних отношений безопасности. [4] Система создает двустороннюю архитектуру безопасности в Восточной Азии, которая отличается от многосторонней архитектуры безопасности в Европе. США действуют как «ступица», а азиатские страны, такие как Южная Корея и Япония, являются ее «спицами». Существует сильная связь между ступицей и спицей, но слабая или отсутствует связь между самими спицами. [5]
В апреле 2014 года все десять руководителей обороны стран АСЕАН и министр обороны США Чак Хейгел посетили Форум обороны США–АСЕАН на Гавайях. Встреча стала первым разом, когда США принимали форум, и была частью попытки США заставить страны укрепить военные связи между собой. [6]
