Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов и информационных тсхнологий проектирования инвестиционно-строительных процессов
1.1. Анализ отечественной теории и практики проектирования инвестиционно-строительных процессов
1.2. Анализ зарубежных методов и информационных технологий управления проектами
1.3. Организационно-технологические особенности лииепио-иротяженных объектов и общая постановка задачи исследования
1.4. Выводы
Глава 2. Методологические основы исследования иивестициоппо-строительных процессов
2.1. Системотехнические принципы
2.2. Обоснование объекта представителя линейпо-протяженных объектов
2.3. Методические основы проектирования инвестиционно-строительных процессов и методологическая схема исследования
2.4. Выводы
Глава 3. Разработка метода проектирования инвестиционно-строительных процессов на основе имитационного моделирования
3.1. Синтез имитационной системы проектирования инвестиционно-строительных процессов линейно-протяженных объектов
3.2. Разработка имитационной модели технико-экономического проектирования инвестиционно-строительных процессов линейно-протяженных объектов
3.3. Разработка математической модели экономического ироектирования инвестиционно-строительных процессов линейно-протяженных объектов
3.4. Блок-схема алгоритма проектирования инвестиционно- строительных процессов линейно-протяженных объектов
3.5. Выводы
Глава 4. Разработка структуры САПР ИСП ЛПО и внедрение результатов исследования
4.1. Содержание САПР ИСП ЛПО
4.2. Апробация технологии проектирования инвестиционно-строительных процессов на линейно-протяженных объектах
4.3. Выводы Заключение
Литература
- Анализ зарубежных методов и информационных технологий управления проектами
- Обоснование объекта представителя линейпо-протяженных объектов
- Разработка имитационной модели технико-экономического проектирования инвестиционно-строительных процессов линейно-протяженных объектов
- Апробация технологии проектирования инвестиционно-строительных процессов на линейно-протяженных объектах
Анализ зарубежных методов и информационных технологий управления проектами
Организация и управление инвестиционно-строительными процессами 15 РоссийСкои Федерации регламентируются значительным количеством законов, указов, постаноллений, нормативных актов, межотраслевых и отраслевых документов. При разработке данных документов учитывался мировой оиыг, СостояНие и тенденции развития рыночных отношений в России. Основой для проектирования инвестиционно-строительных процессов являлись схемы развития и размещения отраслей народного хозяйства и отраслей промышленности (отраслевые схемы) и схемы развития и размещения производительных сил по экономическим регионам (территориальные схемы). В этих схемах обосновывалась целесообразность создания объектов, определялась расчетная стоимость и другие основные технико-экономические показатели строительства. Для традиционной практики разработки проектов в том числе для ТЭК, па первом этапе составлялось технико-экономическое обоснование лялаеь разработка основных проектных решении с послсдующнм состаилснием генерального плана стройки и определением сметной стоимости строительства с разбивкой по очередям. При этом сметная стоимость строительства рассчитывалась по укрупненным сметным нормам или но счонмостным показателям объектов-аналогов и не должна была превышать расчетную стоимость, определенную в ТЭО. Для стадии "Проект" характе1но дублирлваиие документов, разработанных в ТЭО, значительные затраты времени па их разработку, экспертизу, согласование и утверждение. При этом рабочая документация разрабатывалась только после утверждения пpоекта, и лини, п исключительных случаях допускалось проектироваине рабочей докумснгации на объем первого года строительства до утверждения проскта.
Как показал опыт работы проектных оргаинзации многие годЛ решения, принятые на стадии "Проект", не обеспечивали достижение высоких технико-экономических показателей строительства в виду жестких ограничений "сверху" по объемам капитальных вложений. Калсндарныс планы строительства не являлись основным документом для иланированим и фпHaп еирования строек и их материально-технического обеспсчеиня. Прпиимавшиеея решения по подготовке строительства практически не реализовались на практике. Это было связан с тем, что календ1рный план счроптельства в виде, как правило, комплексного укрупненного сетевого графикa, определяющий во времени расиределения капитальных вложсний и объ Mы строительно-монтажных работ, не согласовывался с фактически выделяемыми капитальными вложениями. В свою очередь это положение дик1овалось большим разрывом во времени между сдачей заказчику проектмо-смсіпоіі документации и включением объекта в титульный список, в течение которого пересматривались сроки строительства, состав пусковых KOмплCKCOB и і .a. Однако корректировка проекта организации строительства с учетом ука;аиных изменений обычно не производилась. Таким образом, основные организационные решения не только слабо обосновывались на этане разрабоаки, по и в целом принимались в отрыве от конкретных условий строигельс1в;!. I !е обеспечивалась преемственность организационных решенHй в НОС и ПНР. Календарные планы строительства и стройгенпланы в составе ГНИ1 разрабатывались в основном в отрыве от соответствующих документов НОС. BMCCIC с тем подрядными предприятиями накоплен большой опыг разработки и Рнедрения систем подготовки строительного производства, включая и под1отовку объектов к строительству. В настоящее время он во Mногом уграчей и необходимо его развитие для современных условий. В ряде органнзации былп создана комплексная система инженерной подготовки строитсльного игкмг;-водства (КИПП). В составе КИПП формировалась документация но строп тельству объектов производственной программы с детализацией по исполнителям в разрезе технологических комплексов работ, обеспечивалась yв:-г!ка объемов строительно-монтажных работ с трудoвым1 и материальнu-техническими ресурсами разрабатывались планы обеспечения строек рсс\рсами Качественно новым элементом в системе КИПП стала детальная проработка объекта по конструктивным элементам и технологическим КОМ 1u11С к-ссім рсібот. При этом в ПГЇР стала разрабатываться унифицнрованная пoртативно-технологическая документация (УТІТД). В состав "УПТ/І входили вс-домости физических объемов работ и документация по комплектaции объектов всеми видами ресурсов Итоговыми документами КИПП являлись унифицированные типовые формы - программа работ на планрруемы1 нсрпо1i объектов и мощностей график производства работ
Теоретические основы создания отечественной мстодологии и инфоpмационной технологии организации и управления иивестиционно-сгроптельными процессами изложены в работах отечественных и зарубежных уме ных. Результаты проведенных ими исследований реалиоованы при создаипп различных инновационных методов и систем в интересах регионов и Нредприятий. Анализ исследований и разработок [ 15,21,30,33,33,37,41,47,4S,-54,55,91,92] выявил необходимость дальнейшего развития 1пновацпониых методов и ииформационных технологий организации и управлен1я инвсстпционным процессом с учетом современного состояния и развития рыночных отношений в России. Особая роль при этом, по миению многих отечесггспных и зарубежных ученых должна принадлежать проектированию CHCтем автоматизации проектных решений организации строительства объсктов. Приведенный анализ показал, что из всего многообразия причин значительпо1 продолжительности возведения отечественных объектов, nревышaющей зарубежные аналоги в 2-3 раза, можно выделить в качестве основтлх следующие:
1. Существующий порядок создания инвестиционных пpoектов пе ! . полной мере способствует функциональной увязки деятельности его учеников и не в достаточной стенени предусматривает оценку их рабо1ы по конечным результатам;
2. Недостаточная эффективность и комплексность нодготавливасмыч организационно-технологических решений и их слабоe влияние па сокращение продолжительности строительства.
Необходимо отметить, что с постепенным развитием рьнючпых отнощений в России совершенствовалась теория и практика органмзации ;; управления инвестиционно-строительными процессами. Для повышения нI-фективиости и иадежиости реализации проектов применяются новые поводы и методы. Для инвестиционных проектов ТЭК России удалось значнтельио сократить продолжительность их жизненного Ци ла за счет отказа oi традиционной централизованной системы, действующей долгие год,ы в СССР, а затем в Российской Федерации. Сокращение жизненного цикла достигнуто на основе более тщательной подготовки строительства и обоснования инncстиций, которые служат основой для заключения на конкурсной основе кон-трактов на проектирование и строительство объектов, а также иосгавку маicриально-технических ресурсов. Разработка, в соответствии с мировым опытом и международными стандартами, таких документов как "Декларация о намерениях" и "Обоснование инвестиций" создает нредпосыпки для jффективной организации и проведения торгов (тендеров).
Обоснование объекта представителя линейпо-протяженных объектов
Данные взаимоотношения могут формир1ваться либо на основе плановых заданий сверху вниз, либо на договорной основс. В этой связи сформулированную общую задачу предлагается решать на основе следующих частных задач:
1. Оптимизация календарных планов строительства объектов в cоставе ПОС, ППР и ПОР на уровне предприятий-заказчиков капитальиого сгроительства с целью разработки наиболее эффективной стратегии реализации ИСП. На основе разработанной стратегии заключаются договора с нодрям ными организациями и поставщиками ресурсов, формируются проекты илановых заданий структурным подразделениям предприятий-заказчиков капитального строительства на местах;
2. Оптимизация календарных планов выполиения работ cтpyктурными подразделениями предприятия (заказчиками капитального строительства па местах) с разработкой предложений но повышенио эффективности строительства ЛПО;
3. Определение потребности, источников финансирования и порядка обеспечения материально-техническими ресурсами поставки заказчика дл] своевременного ввода объектов в эксплуатацию. Заключение договоров і: контрактов на поставку материалов и оборудования;
4. Формирование и утверждение окончательных вариантов каленаар-ных планов ПОС, ППР и ПОР с учетом ограничений на финансовыс pcсурcы, а также заключенных договоров на поставку материалов и оборудоа1ния.
Все перечисленные задачи по оптимизации календарных планов cтрoительства ЛПО тесно взаимосвязаны друг с другом, поэтому необходима разработка механизмов их последовательного решения на основе имитапионного моделирования.
Основным назначением первой задачи является формиров1И1е баланса между объемами капитальных вложений и строительно-монтажпых работ в денежном выражении, подлежащими выполнению в плановом периоде, с финансовыми средствами и ресурсами, которыми располагает Hли привлекает предприятие-заказчик капитального строительства, в том числе подрядных организаций, участвующих в создании строительной продукции. Па практике данная задача решается без нрименения формализованной методики, в связи с чем может возникать несогласованность технико-экономических показателей планов капитального строительства с потребностью н эффк1тивностью использования ресурсов. Кроме того, формируемый на практике баланс не в полной мере обеспечивает ритмичность строительства Л ПО. В связи с этим возникает необходимость в решении задач календарного планирования, позволяющих осуществить оптимизацию инвеетицио1ной программы предприятия во времени на основе формирования поточной opганизации рiбот. Существующие постановки этих задач как показывает анализ не памічп достаточного практического нрименения вследствие недостаточного учета в них ограничений на ритмичность выполнения работ и использования peeурсов
Решение задач календарного планирования строительства ЛПО зависи! от территориального фактора. В связи с этим планирование ИСП может осуществляться но следующим вариантам. Для первого варианта объекты, включенные в инвестиционную программу предприятия, распределяются Mежду дочерними предприятиями (филиалами) по территориальному нринцину и задача по оптимизации ИСП ЛПО решается в следующей последовательпости: 1. Определение неречня вводных и задельных объектов для кажло;о дочернего предприятия (филиала); 2. Определение очередности возведещ я объектов; 3. Разработка исходных организационно-технологических модел(й строительства ЛПО; 4. Оптимизация календарных планов строительства ЛПО, входящтх г, инвестиционную программу дочерних предприятий (филиалов); 5. Оптимизация сводного календарного плана строительства ЛПО инвестициониой программы предприятия в целом на год или более длительную перспективу; 6. Формирование и утверждение календарных планов выполнсиия ра-бот по объектам структурным подразделением предприятия.
В случае, если задача распределения объектов между структурными подразделениями предприятия вторична ввиду сосредоточенного строительства объектов (к примеру, по обустройству месторождения для добычи га а), решение задачи календарного планирования осуществляется и масштаб-предприятия по аналогии с первым вариантом, за исключением nyнкта 4.
Оптимизация календарных планов строительства ЛПО может осуш.ссгиляться по следующим вариантам:
1. В случае, если номенклатура и очередность возведения объект!: подлежащих строительству в плановом периоде, определены илаиами каин тальпых вложений, требуется определить минимально необходимые за тран, и сроки строительства ЛПО, которые соответствуют максимальной эффеcтивноети реализации инвестиционной программы предприятия при ІПВЄСІ пых объемах и источниках финансирования.
2. В случае, если утверждены объемы прироста производственны мощностей, к примеру, по приросту добычи газа, необходимо определистав, очередность и сроки строительства объектов в плановом нернодс. . также объемы и источники финансирования. При этом раечетныс срок,. строительства объектов не должны превосходить нормативные (нли заданные). Критерием оптимальности при решении этой задачи является массимизация экономического эффекта по строительству и эксплуатации ЛПО.
Сформулированные задачи направлены на повышение эффективна m ИСП, способствуют сокращению затрат и концентрации всех видов рeсурс я; на приоритетных объектах с целью сокращения сроков их етроитсльст5а. Как уже отмечалось важнейшим условием, влияющим на повышениc эффективности проектирования ИСП, является не только оптимиаац1я талендарных планов в составе ПОС и ППР, но и "сшивка" их в сводный качoн дарный план строительства объектов инвестиционной программы пncдприятия на определенный период (гоДОвой, ДВухлетний, пЯТПлеТНПЙ и Т.Д.). Г.М ете с тем при "сшивки" календарных планов отдельных объектов, возничаю; дополнительные возможности по оптимизации планов капитальных вложе 52 НИИ и сроков ввода объектов в эксплуатацию в зависимости от ряди факторов, в частности, объемов и источников финансирования, конъюнктуры рыночных цен на выпускаемую продукцию (к примеру, цен на прпродтый газ на внутреннем и внешних рынках, возможностям своевременной иосчавки необходимого оборудования и т.д.). Вместе с тем при оптимизации сводмого календарного плана строительства объектов инвестшциониой программы предприятия ограничениями могут являться приоритеты по развитию определенной номенклатуры объектов. По объектам газовой иромышлснности в настоящее время наиболее приоритетными являются объекты по oбустройству промысловых сооружений и строительству линейной части магистрильных трубопроводов.
Разработка имитационной модели технико-экономического проектирования инвестиционно-строительных процессов линейно-протяженных объектов
Развитие рыночных отношений в Российской Федера1ии определили необходимость разработки системной информационной технологии управле ния инвестиционно-строительными процессами (ИСП), включая управлсппе инвестиционными проектами и деятельностью их участников. Разработка со временных САПР осуществляется с учетом передового отечественного и за рубежного опыта, в том числе, возможного использования в системе сущест вующих эффективных прикладных компьютерных программ с разрабопкой необходимых интерфейсов их информационной и программной совместимо сти. При этом создание САПР должно основываться на проектировании пп тегрированного банка данных для комплексного и взаимоувязанного по входной и выходной информации решения всех прикладных задач системы. Прикладные компьютерные программы, взаимоувязанные но входной и выход ной информации, могут обеспечить более эффективную, по сравнению с суще ствующей практикой, разработку предпроектной, проектной и пропзводствеп ной документации. К примеру, повышение эффективности разработки сметной документации необходимо обеспечить за счет в первую очередь повышсппя точности сметных расчетов на всех стадиях инвестиционного процесса начиная с эскизной проработки проекта и заканчивая взаиморасчетами за выполнеи ные работы 1 їри этом необходимы прикладные компьютерные програм\Мі: которые позволят более объективно определять и регулировать стопмосгь строительства объектов с использованием современных элементных 1) } ; ттупненных сметных НОрм баз знаний по объектам-аналогам pi, ным "Примавера", не дает ожидаемых результатов без се привязки к сметной документации, элементным укрупненным сметным и производсгвенным пор-мам затрат всех видов ресурсов. В этой связи при низкой точиосли вхлднГ1 информации из сметной и другой документации значительно сиижается ОСУЬ-ективность расчетов, выполняемых с помощью прикладных компьютерных программ по планированию и мониторингу строительного производства, в том числе на основе поточных графиков производства работ. Аналогнчпыс примеры, подтверждающие необходимость повышения эффсктниности разработки прикладных информационных технологий можно привести для разработки предпроектной, проектной и производственной документации. Очной из наиболее приоритетных задач, как уже отмечалось, является создание САПР ИСП ЛПО, учитывающая более эффективную увязку деятельиосги заказчиков и подрядчиков на адекватных графиков строительства, которые служат основой для принятия многих управленческих решений. САПР ИСП ЛПО должна помогать осуществлять более эффективную подготовку и принятие управленческих решений, проектирование и поточное строитсльство объектов с рациональными сроками затратами и результатами иметь всестороннюю информацию об объектах и его участниках.
В САПР ИСП ЛПО предусматривается модульный принцип разделения прикладных программных продуктов, обеспечивающий возможность, учн ІІ.і вая организационно-штатную структуру предприятий и оргаиизацпй, специализацию их структурных подразделений, служб и каждого конкретного работника, запроектировать автоматизированные рабочие места (AРМы). но перегружая их ненужной информацией. При этом требуется обеспемпть автоматизированный интерфейс передачи необходимой информацит между О I -дельными АРМами. К примеру, работники сметных структурных подразле-лений предприятия, с одной стороны, должны обмениваться ипформанней "по вертикали", скажем инженеры-сметчики предприятия и дочер1их предприятии или филиалов. А с другой стороны инженеры-сметпики нсредаюг (а при необходимости принимают от них) информацию инжеперам-эконо 96
мистам для осуществления взаиморасчетов за выполпенпые рабогы можд, участниками ИСП. С целью повышения эффективности автомагпзироиапиого обмена информацией между работниками, а также санкционированного доступа информации, создается интегрированный банк данных СЛИП5 МСП ЛПО с четким распределением данных между строительным прсдприятием и их структурным подразделениям, участвующими в строительстве, i Ірii этом создается система администрирования баз данных и знаний с наиболсс эффективным доступом, обработкой, хранением и актуализацией информации.
Исследования показали, что в современных условиях основными требованиями к САПР ИСП ЛПО являются:
1. Системная технология увязки деятельности участников ИСП, в осо бенности заказчиков и подрядчиков капитального строительства с це лью улучшения их взаимодействия и координации для повышения эф фективности строительства ЛПО;
2. Комплексное рассмотрение функций унравления (планироваипя, контроля, учета, анализа и регулирования) от предпроектной проработки до ввода объектов в эксплуатацию;
3. Возможность гибкого учета в каждом прикладном программном комплексе и соответствующей нормативной базе специфики дcятельности конкретного участника ИСП;
4. Компьютерная поддержка принятия решений с активным пользш;;; тельским интерфейсом на основе прикладных программ, обсспсм;; вающих прозрачность расчетов с постоянным участием эксперюь (пользователей), а не на основе закрытых для пользователей алгорп: мов;
5. Наличие единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, позволяющей осуществлять аитоматі гп -рованный обмен данными между участниками ИСП; 6. Обеспечение минимально необходимого и одноразового ввода исходной информации за счет наличия в базе данных cиcтемы всссгоронней нормативно-справочной информации с возможностью сё саикцпонированной корректировки, а также результатов решения nрикладных задач САПР ИСПЛПО;
7. Обеспечение возможностей пользователям САПР ИСП ЛПО проиодить необходимые расчеты при различных вариантах полноты прсд-проектной и проектной информации;
8. Возможность формирования как плановых, так и фактических nокaзателей по строительству объектов в унифицированных отчетах noльзователей на различных уровнях управления с целью проведения анализа и регулирования хода работ по объекту по единым правилам и стандартам с взаимоувязанными сроками и ресурсами;
9. Возможность вышестоящего уровня управления обладать при исобходимости, полной плановой и финансовой информацией нижестоящих уровней.
Апробация технологии проектирования инвестиционно-строительных процессов на линейно-протяженных объектах
1. Разработаны состав и методы системотехнической увязки ипформационно-аналитических задач ИСП ЛЕЮ, которые необходимы и достатомиы для создания САПР ИСП ЛПО. Разработанная структура САПР обсслемт ет формирование подсистем проектирования ИСП, оценку ОТН строіпгл!,-ного производства и подготовку производственной документаци1 с задаваемым уровнем ОТН технико-экономических показателей строитслbcTi-.a. САПР ОС ЛПО запроектирована как открытая система и включает о і счес І i венные и адаптированные зарубежные программные продукты, которые объединяются единым интегрированным банком данных.
2.Разработанная имитационная система ИСП использована для решения информационно-аналитических задач по проектированию ИСП ЛПО с использованием интегрированного банка данных.
3.Разработан состав и структура интегрированного банка данных, обеспечивающего унификацию и стандартизацию информации, увязку решаеммх задач календарного проектирования для различных уровней и псриуиом управления по входной и выходной информации.
4.Разработана методика проектирования календарных планов строительства ЛПО, учитывающие особенности сооружения линейнь-протяженных объектов и направленная на системное решение оргапизационно-технологических задач, возможность создания современной огечсс!венной интегрированной информационной технологии проектиронали;! ИСП ЛПО.
5.Обоснован порядок оптимизации календарных графиков поточного строительства ЛПО сверху вниз на основе заключенных строительным пре!приятием договоров подряда и регулирования хода работ па основе фактической информации, поступающей снизу вверх.
6. Результаты проведенных исследований и разработок наш;т пра vnческое применение и показали свою эффективность в процессе подгототки и реализации крупномасштабных проектов, в частности, газопроводе , "Ямал-Европа" и "СРТО-Торжок", использованы при разработке ведомственных нормативных документов, проектной и производственной документации в интересах ОАО "Газпром".
1. Анализ отечественной и зарубежной теории и практиси прocктиро вания инвестиционно-строительных процессов (ИСП) показал, что в совре менных рыночных условиях применяемые методы их проектирования тoе буют совершенствования на основе системотехнического рассмотрения всех элементов ИСП, применения новых информационных технологий.
Решение этой научно-практической проблемы крайне актуальна для строительства крупномасштабных линейно-протяженных объектов (ЛПО), которым принадлежит особая роль в экономике Российской Федерации, известной своими протяженными энергетическими и транспортными коммуникациями.
Анализ особенностей ИСП ЛПО позволил выделить в качестве приоритетных проектные задачи оптимизации продолжительности, надежное;и и эффективности реализации ИСП. Выбор в качестве объекта-прсдсташпе.и ЛПО газотранспортной системы позволил сформулировать научную гипотезу о возможности повышения эффективности ИСП ЛПО на основе САПР и имитационного моделирования.
2. Разработаны методические основы проектирования ИСП ЛПО на основе средств САПР и имитационного моделирования, учитывающие особенности строительства линейно-протяженных объектов и системное решение задач проектирования инвестиционно-строительных процессов, позволяющие создать отечественную интегрированную САПР ИСП ЛПО в условкял рыночной экономики.
3. Разработана имитационная модель оптимизации ИСП ЛПО, которач. в отличие от известных методов, позволяет учитывать специфику ЛПО. а также возможность более эффективной увязки интересов заказчиков и подрядчиков капитального строительства в ИСП за счет более полного учета их интересов направленных на досрочный ввод объектов в эксплуатацию и максимально возможную экономическую эффективность деятельности различных участников инвестиционного процесса.
4. Разработаны состав и системотехническая увязка информацпоппо-аналитических задач проектирования ИСП, которые необходимы и досга]очны для создания САПР ИСП ЛПО. Разработанная для этого структура подсистем САПР обеспечивает взаимосвязь организационно-технологического планирования ИСП по заказчикам и подрядчикам на основе интегриропаииого банка данных.
Структура САПР ИСП ЛПО сформирована открытой и может допо1няться новыми информационными и программными продуктами по MCрC надобности и развития САПР.
6. Результаты проведенных исследований и разработок нашли практическое применение и показали свою эффективность в процессе проектирования и строительства крупномасштабных газотранспортных проектов, в частности, газотранспортных систем "Ямал-Европа" и "СРТО-Торжок", использованы при разработке ведомственных нормативных и проектных документов ОАО "Газпром".
7. Определены следующие направления дальнейших исследований: расширение состава факторов, влияющих на качество проектирования ИСП ЛПО; определение организационно-технологической и экономической надежности ИСП ЛПО с учетом количественной оценки влияния различных факторов; разработка в составе САПР ИСП ЛПО интегрированного банка данных для расширения и эффективного применения прикладных программны:; продуктов
