Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов Мещанинов, Иван Юрьевич

Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов
<
Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мещанинов, Иван Юрьевич. Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.08 / Мещанинов Иван Юрьевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Санкт-Петербург, 2011.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2931

Содержание к диссертации

Введение

1 Глава Актуальные задачи календарного планирования на современном этапе развития строительства .

1.1 Календарное планирование в строительстве и реконструкции современных комплексов зданий и сооружений.

1.2 Анализ основных элементов методологии календарного планирования

1.3. Программное обеспечение формирования, расчета и оптимизации строительных работ

Постановка обобщенной задачи исследования 52

Глава Теоретические основы календарного планирования оптимальной последовательности по строительству и реконструкции комплекса объектов

2.1. Основы формализованной постановки задачи строительства комплекса последовательно возводимых объектов.

2.2. Оценка эффективности оптимизации очередности работ на строительных объектах .

2.3. Методика оценки чувствительности комбинаторной оптимизации очередности освоения объектов

Выводы по 2 главе 82

Глава Экспериментальный анализ функциональных особенностей последовательной оптимизации комплекса объектов 83

3.1. Обоснование выбора критерия последовательной оптимизации комплекса объектов. 83

3.2. Введение локальных ограничений на сроки инвестиций в объекты на основе требования их эффективности . 94

3.3. Исследование оптимизационных рисков, возникающих в зависимости от неопределенности исходной информации по объектам 101

Выводы по 3 главе 1Ю

Практические вопросы оптимизации календарного плана. 111

Описание формы электронной таблицы оптимизируемого календарного плана. 111

Блок-схема, алгоритмы и программа оптимизации календарного плана 119

Оптимизация календарной последовательности строительства 125

на примере плана реконструкции объектов медицинского

комплекса.

Выводы по 4 главе 132

Заключение 133

Литература

Введение к работе


Актуальность темы.
В настоящее время в Российской Федерации, вообще, и в С.-Петербурге, в частности, идет поиск различных по характеру мероприятий, направленных на интенсификацию объемов строительства в жилищной, социальной и промышленной сфере, падение которых особенно негативно проявили себя во время начавшегося в 2008 году экономического кризиса.

В частности, в рамках данной тенденции уже набрала обороты кампания по реанимации закона о долевом строительстве многоквартирных домов. В этом законе застройщиков, на наш взгляд, не устраивала четкая и недвусмысленная регламентация их обязательств перед дольщиками, в частности, связанных с обеспечением своевременного ввода строительных объектов в эксплуатацию. При ревизии первоначальной версии закона «победили» строители, так как они добились двукратного снижения пени (неустойки), связанной с несвоевременным вводом объектов в эксплуатацию.

О чем это свидетельствует? Это свидетельствует, прежде всего, об отсутствии в строительстве среднесрочного календарного планирования, которое адекватно соответствовало бы реальным рыночным условиям. Следствием данного обстоятельства стало практически полное отсутствие долгосрочного календарного планирования как такового. Подтверждением этому выводу служит то, что в условиях рыночной экономики определение продолжительности строительства осуществляется не нормативно, как было в эпоху тотального плана, тогда как самими строители не в состоянии обеспечить выполнение своего же прогноза.

Вместе с этим отсутствие долгосрочного планирования строительства идет вразрез со стремлениями федерального правительства к формированию долгосрочных бюджетов, которые во многом связаны с достижением стратегических социальных целей, в частности демографических. Действительно, как можно планировать ликвидацию ветхого и аварийного жилья, строительство детсадов, школ и др., если сроки нового строительства постоянно срываются?

Европейский опыт показывает, что при достаточно большой концентрации городского населения в селитебных зонах, на первый план выходит особый вид строительства – это реконструкция объектов. Основное современное требование к реконструируемым зданиям заключается в предъявлении к ним жестких нормативов по энергоресурсосбережению. Для представленной диссертационной задачи это требование можно формализовать следующим образом.

До проведения реконструкционных мероприятий, функционирование объекта связано с, так называемым, пред инвестиционным денежным потоком, в результате проведения реконструкционных мероприятий на данном объекте его функционирование будет связано с после инвестиционным денежным потоком, капитализация которого в общем случае должна возрасти. Однако при реальном планировании всех реконструкционных мероприятий возникают два глобальных ограничителя. Первый ограничитель связан с невозможностью реконструкции всех объектов по социальным причинам, например, из-за невозможности одновременной остановки работы всего комплексного объекта, или из-за невозможности одновременного переселения большой группы граждан. Второй связан с невозможностью одновременного финансирования всех объектов. В результате учета этих двух императивов, из комплекса объектов необходимо выделить отдельные фронты работ, и между ними необходимо установить очередность их освоения. Таким образом, в условиях современных рыночных отношений вновь актуальной становится задача поиска оптимальной очередности в долговременном строительном потоке.

Следует отметить, что реконструируемые объекты – это только часть приложения поставленной в диссертации задачи; на самом деле ее схема может быть экстраполирована и на новое строительство. В этом случае общая постановка несколько упрощается, так как будет отсутствовать пред инвестиционный денежный поток, а вот после инвестиционный поток будет связан, либо с энергосберегающей экономией эксплуатационных расходов, либо с доходом от сдачи помещений в аренду, либо с обоими факторами. Таким образом, помимо актуальности, поставленная в диссертации задача является и достаточно универсальной.

Далее можно с уверенностью констатировать, что в долгосрочном календарном планировании, должна реанимироваться и задача оптимизации очередности освоения объектов, входящих в строительный поток. Ее отличие в современной постановке должно включать как новые ограничения, так и новую целевую функцию, основанную современных критериях оценки эффективности инвестиционных строительных проектов. А для того, чтобы данная задача была бы актуальна не только при планировании, но и при реализации проекта, как раз и необходимо выполнение обязательств по своевременному вводу строительных объектов в эксплуатацию, что можно обеспечить мероприятиями по оптимальному управлению рисками несвоевременного выполнения работ.

Следует также отметить, что алгоритмизация подобных задач традиционно относится к категории сложных, а при учете сразу трех денежных потоков: пред инвестиционного, инвестиционного и после инвестиционного, является, на наш взгляд, сложной вдвойне. Таким образом, в качестве одного из направлений повышения эффективности планирования, организации и управления строительством должно стать обеспечение субъектов управления строительством современным оптимизационным инструментарием по долгосрочному календарному планированию, а в качестве критерия эффективности использовать чистый дисконтированный доход от реализации комплексного инвестиционного строительного проекта, долговременная актуальность которого учитывает его чувствительность к имеющим место рискам. Другим актуальным моментом диссертации является ее направленность на комплексный учет энергоресурсосберегающих проектов, которой вносит определенную специфику в предлагаемую оптимизационную методику.

Если конкретизировать приведенные тезисы, то в итоге можно сформулировать следующее резюме. Для эффективного планирования, организации и управления строительством в диссертации представлены постановки и решения следующих задач.

Усовершенствован современный организационно-технологический и экономический инструментарий в области организации долгосрочного строительства комплекса последовательно возводимых объектов, ориентированных на энергоресурсосберегающие проекты.

Далее этот инструментарий наделен свойством многовариантного выбора управленческого решения и ориентирован на оценку долгосрочных проектов по чистому дисконтированному доходу с учетом волатильности параметров, составляющих основу возникновения рисков несвоевременного выполнения работ.

Положительным фоном для решения поставленных задач является начавшее с 2010 г. экономическое выздоровление строительной отрасли. В частности, в практику строительства, хотя и медленно, возвращается метод комплексной застройки территории С.-Петербурга (территориальный девелопмент). Положительным примером комплексной застройки является намывка у берега Васильевского острова новых земель и их освоения, что к тому же является и долгосрочным проектом. Поэтому, на наш взгляд, в перспективе застройка жилых массивов градостроительными комплексами, а также долгосрочное планирование реконструкции различных по назначению комплексов последовательно возводимых объектов будет только расширяться.

Цель исследования заключается в совершенствовании методологии планирования, организации и управления строительством комплекса, последовательно возводимых (реконструируемых) объектов, учитывающей не только инвестиционные затраты, но и доходы (расходы) в до и после инвестиционный периоды, т.е. с ориентацией на совместный учет поточной организации работ плюс энергоресурсосберегающую эксплуатацию объектов.

Научная новизна представленного исследования заключается в разработке, совершенствовании, создании и исследовании следующих предметов научного поиска.

  1. В создании и исследовании универсального оптимизационного алгоритма комплексного потока последовательно возводимых или реконструируемых объектов, определяемых доходными периодами до инвестиционной и после инвестиционной энергоресурсосберегающей эксплуатации.

  2. В исследовании оптимизационных результатов на предмет оценки их вариабельности и чувствительности к организационно-технологическим параметрам, обладающих свойством волатильности.

  3. В разработке и исследовании программного обеспечения оптимизационного алгоритма, ориентированного на современные компьютеризированные системы управления проектами с учетом наглядного методического сопровождения по решению оптимизационных задач и анализу их чувствительности.

Объектом исследования диссертации является организация, планирование и управление поточным строительством комплекса последовательно возводимых (реконструируемых) объектов.

Предметом исследования диссертации являются оптимальные (по современным критериям) методы организации, планирования и управления строительством комплекса последовательно возводимых или реконструируемых объектов, ориентированные на их практическое использование в современных рыночных условиях и реализованных в компьютерных программах управления проектами.

Достоверность полученных результатов исследований подтверждается практическим проверками и применением методик, выводов и рекомендаций, реализованных в конкретных проектах, а также использованием современных научных исследований российских ученых в области теории и практики организации, планирования и управления строительным производством и экономикой и строительства: Андреева Л.С., Афанасьева В.А., Баркалова С.А., БирюковаА.Н., Болотина С.А., Васильева В.М., Величкина В.З., Воропаева В.И., Грабового П.Г., Гусева Е.В., Гусакова А.А., Зеленцова Л.Б., Мищенко В.Я., Олейника П.П., Рыбальского В.И., Цая Т.Н. и др. и зарубежных ученых в области управления проектами и календарного планирования Джонсона С.М., Келли Дж. О., Уокера М.Е., и др., труды научно-исследовательских и проектных институтов, а также высших учебных заведений, занимающихся вопросами организации, экономики и управления строительством, а также подрядных строительных организаций.

Практическая значимость. Для практического осуществления эффективного планирования, организации и управления строительным производством разработаны и реализованы в форме программного обеспечения следующие методики. Разработки долгосрочного плана реконструкции медицинского комплекса (см. Приложение) и методики инструментального обеспечения комбинаторной оптимизации последовательно возводимых или реконструируемых объектов, реализованной в программе Microsoft Project.

Апробация. Основные положения диссертационной работы уже доложены на 63 и 64-ой-международной научно-технической конференции молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов СПбГАСУ 2009; 66 и 67-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ 2009-2010 гг.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 146 страницах основного текста (гарнитура Times New Roman, 14пт), состоит из введения, четырех глав, заключения (основные выводы), списка литературы, включающего 153 наименования и приложений на 24 с. В работе представлено 20 рисунков и 18 таблиц.

Исходя из выше изложенного, на защиту выносятся следующие научно-практические разработки:

  1. Теоретические основы календарного планирования оптимальной последовательности объектов строительства и реконструкции, составляющих долгосрочный строительный поток, в котором учитывается пред инвестиционный, инвестиционный и после инвестиционный денежный поток.

  2. Обоснование выбора чистого дисконтированного дохода в качестве критерия при оптимизации очередности освоения объектов в комплексном инвестиционном строительном проекте.

  3. Оценка эффективности оптимизации очередности работ на строительных объектах и методика оценки чувствительности комбинаторной оптимизации очередности освоения объектов, обеспечивающая управление рисками при реализации долгосрочных строительных потоков в практической деятельности.

  4. Разработка алгоритма и компьютерной программы частной модели поиска оптимальной очередности освоения объектов в долгосрочных строительных потоках, реализующие учет временных, абсолютных и относительных ограничений в стандартной программе управления проектами типа Microsoft Project.

Анализ основных элементов методологии календарного планирования

Общий анализ развития и постановки задач календарного планирования. Календарное планирование относится к фундаментальным основам управления [111] и оно нашло широкое применение в различных сферах строительства и производства, а также во многих других областях непроизводственной сферы. В свое время строительные проекты лежали у истоков создания системы сетевого планирования и управления [4], а собственно метод критического пути (МКП) был разработан Келли Дж.О. и Уоркером М.Е. [130] для координации работ по строительству заводов химического концерна «Дюпон». В настоящее время всё большее количество строительных и эксплуатационных компаний в России применяют системы календарного планирования и управления проектами для повышения эффективности своей работы [110, 35].

В организациях строительного комплекса существует высокая потребность в нахождении оптимальных по времени способов реализации проектов при максимально эффективном использовании ресурсов [22]. В строительном бизнесе все более активно используются современные информационные технологии и специализированное программное обеспечение [117]. Это АСУ, САПР и ГИС [10, 17, 71, 84, 85, 94, 118], системы управления проектной документацией [48], сметное программное обеспечение [47] и др. Следует отметить, что сметные системы [100] дают в основном общую оценку проекта по объему работ, стоимости и общей потребности в ресурсах. При этом они не предоставляют таких важных для успешного выполнения проекта сведений по его динамике (ресурсная потребность во времени), которые несут календарные планы работ, графики потребности в ресурсах и профили затрат. Среди требований строительных компаний к программным комплексам, связанным с календарным планированием [7, 68, 69], практически всегда фигурируют следующие возможности.

1. Разработка календарных графиков производства работ осуществляется с поддержкой; различных уровней иерархий.

2. Построение графика потребностей.в. ресурсах; графика.расходования денежных средств; нш проект В целом и І денежных ресурсові на : отдельный? вид; работ должна комплексно обеспечивать, планирование ресурсного обеспечения.

3. Возможность планирования широкого спектра: ресурсов: как исполнителей и механизмов (возобновляемых ресурсов), так и материалов (расходуемых ресурсов).

4. Проигрывание различных вариантов планирования - при жестких временных ограничениях и при ограниченных ресурсах. Варьирование этих способов поможет найти наиболее удачный компромисс: «быстрее - дешевле».

5. Нахождение наиболее «экономного» варианта реализации проекта за счет оптимизации стоимостных характеристик проекта при, проведении проектав различные сроки, привлечении других ресурсов.,

6. Анализ распределения затрат на элементы объекта, на. строительные работы различных типов в соответствии со структурой статей затрат.

7. Интеграция в корпоративные информационные системы (КИС), возможность импорта-экспорта данных в программы составления строительных смет, складские, бухгалтерские программы.

Системы календарного строительства используются в. строительной отрасли на разных этапах инвестиционного процесса и, следовательно; имеют свои особенности и риски [32, 33]. Предынвестиционная стадия, как правило, отличается отсутствием точной и подробной информации о проекте. Это может быть общая концепция проекта, ориентировочные сроки его реализации, технико-экономическое обоснование, первоначальная стоимостная оценка и другие укрупненные показатели. Поэтому и задачи, для решения которых возможно использование системы управления проектами, включающие календарное планирование [57, 58, 64] так же носят общий характер, включающий следующее: укрупненную оценку временных и. стоимостных параметров проекта; оценку реализуемости проекта и эффективности; разработку системной концепции строительства объекта инвестирования [44].

На этой стадии систему управления проектами могут использовать следующие субъекты управления: инвестор-застройщик, управляющая компания, технический заказчик и т.п. [43].

В настоящее время для обеспечения потребности в жилье и офисах строительный рынок России должен расти ускоренными темпами [23]. Но, как отмечают строители-профессионалы, время легких денег осталось в прошлом. Налицо типичные признаки настоящей конкуренции [54], а поэтому задача повышения эффективности инвестиций стала актуальной для всех без исключения участников инвестиционного процесса.

Стадия подрядных торгов [120] позволяет генподрядным организациям с помощью календарного планирования решать такие задачи как разработка укрупненного плотного графика производства работ; разработка графиков финансирования; разработка ведомостей потребности людских и материальных ресурсов для включения в пакет тендерной документации.

Таким образом, сочетание гибкости систем календарного планирования [53, 59] и подробной информации о проекте дает возможность представить оптимальное тендерное предложение. Причем подрядная организация уже на этой стадии [102] может учитывать возможности своей материально-технической базы на всех этапах реализации проектов, в которых участвует компания. То есть, в этом контексте, система управления проектами [29, 39, 51, 122] становится одним из инструментов формирования портфеля заказов, так называемого портфолио.

Оценка эффективности оптимизации очередности работ на строительных объектах

Внедрение единой системы, управления проектами в организации, как правило; требует: стандартизации . и взаимной увязки управленческих процессов т информационных потоков, как по стадиям реализации проектов, так.и по-уровням-принятия решений; интеграции системы управления проектами с другими корпоративными! информационными системами.

Только Open Plan обеспечивает сегодня как полную интеграцию между профессиональной- и «настольной» версиями системы, так и открытость для обмена данными с внешними приложениями.

Система Microsoft Business Solutions Axapta [93]. Эта система ориентирована на планирование потребности в материалах (material requirements planning - MRP) предлагает наличие совокупности техник, использующих данные о спецификациях, данные о запасах на основе разработки так называемого главного календарного плана производства для расчета потребности в материалах. Она создаст рекомендации по запуску заказов на пополнение материалов. Более того, поскольку она учитывает фактор времени, она- выдает рекомендации по перепланированию открытых заказов, когда запланированная, дата открытых заказов и дата потребности по номенклатурной позиции заказа не соответствуют друг другу. MRP, работающая с учетом фактора времени, начинает работу с номенклатзфных позиций, приведенных в главном календарном плане производства, и определяет:

1) количество всех компонентов и материалов, необходимых для производства этих номенклатурных позиций и 2) дату, когда эти компоненты и материалы необходимы. Работающая с учетом фактора времени, программа MRP выполняется путем разворачивания спецификации, и корректировки полученного результата на величину потребности по времени с учетом соответствующей длительности цикла» [123].

Приведем некоторые новые подходы в данной системе [95, 129, 135].

Главное календарное планирование (Master scheduling) - это процесс, благодаря которому анализируются все известные потребности (например,, из Заказов, Производства и Проектов). Для того- чтобы удовлетворить эти потребности, генерируются заказы на закупки, производство или перемещения.

Сводный план (The master plan) рассчитывает, какие номенклатурные единицы, должны быть закуплены, произведены или перемещены и в каких количествах, для того чтобы удовлетворить потребности. В то же время он обеспечивает, что заказанное количество будет доставлено-к желаемой дате. Что касается заказов на производство, то он также берёт в расчёт имеющиеся в компании производственные мощности.

План-прогноз (The forecast plan) — это долгосрочный план, который используется для подсчёта и обработки ожидаемых заказов конечных номенклатурных единиц или закупок в последующих прогнозируемых периодах.

Множественные планировщики. В Axapta можно работать с несколькими различными планами в одно время. Это даёт вам возможность строить различные календарные планы в зависимости от различных планов-прогнозов и использования различных типов скидки и т.д. Если нужно использовать различные планы-прогнозы, необходимо их предварительно определить, после чего будет возможно работать с тем актуальным планом-прогнозом, который необходим в данный момент.

Статический, сводный план. Когда запускается главное календарное планирование статического сводного плана, профиль чистой потребности по всем позициям удаляется, а новый создаётся с чистого листа. Профили чистых потребностей не изменятся, пока не будет запущен новый расчёт, независимо от того, будут ли введены в систему заказы, неподтверждённые заказы, либо обновления запасов.

Динамический сводный план использует результаты статического сводного плана как отправную точку (если включено» автоматическое копирование). Профили чистых потребностей будут последовательно обновляться с каждым введенным заказом, обновлением ордером шп другим действием с запасами. Динамический план может запускаться в трёх различных режимах: регенерации (Regeneration), чистого изменения (Net- change) и минимум чистого изменения (Net change minimized).

Регенерация создает необходимые расчеты с нуля. Это значит, что все потребности и спланированные заказы, кроме тех, что со статусом «исполнено», будут удалены. После этого профиль чистой потребности создаётся со всеми- открытыми поступлениями И\ отпусками, и полное календарное планирование запускается ещё раз. Спланированные закупки, производство и перемещения создаются, а также обновляются фьючерсы.

Чистые изменения. Когда выбран принцип чистых изменений, профиль чистых потребностей обновляется только теми складскими изменениями, которые были выполнены со, времени последнего запуска главного календарного планирования.

Фьючерсы содержат информацию о превышении крайних сроков. Среди ключевых можно выделить следующие возможности. Минимизация времени выполнения заказов, контроль операционных затрат и обеспечение максимального числа поставок «точно в срок». Детальный обзор и анализ склада позволяют принимать обоснованные решения о покупке или производстве нужных товаров в требуемые сроки. Непрерывное наблюдение, оценка и перепланирование на основе изменяющихся потребностей в материалах и мощностях. Поддержка неограниченного количества сводных и прогнозных планов.

Введение локальных ограничений на сроки инвестиций в объекты на основе требования их эффективности

1-й объект характеризуется следующими данными. Годовые доходы; соответственно равные 43 и 84 млн.руб., получаются равномерно в течение года. Инвестиционные затраты на проект (4 млн.руб.), на подготовку стройплощадки (2 млн.руб.), на работы нулевого цикла (60 млн.руб.);! на каркас здания (120 млн.руб.) и отделку (64 млн.руб.) осуществляются после окончания соответствующих работ (на 8, 12, 24, 50 и 60-ю недели). На графике видно, что дисконтирование до инвестиционного дохода является монотонно возрастающей положительной функцией, а дисконтирование после инвестиционного дохода является монотонно убывающей положительной функцией. Также на графике видно, что дисконтирование инвестиционных затрат является монотонно возрастающей отрицательной функцией., Для представленного объекта итоговая величина NPV является положительной монотонно возрастающей функцией, относительно которой можно сделать вывод о целесообразности увеличения смещения.

2-й объект характеризуется следующими данными. Годовые доходы, соответственно равны 5 и 140 млн.руб. и получаются равномерно в течение года. Инвестиционные затраты на проект (12 млн.руб.), подготовку стройплощадки (4 млн.руб.), на работы нулевого цикла (80 млн.руб.), на каркас здания (60 млн.руб.) и отделку (92 млн.руб.) осуществляются после окончания соответствующих работ (на 9, 13, 25, 53 и 62-ю недели).

На графике (см. рис.3.8) видно, что дисконтирование до инвестиционного дохода является монотонно возрастающей положительной функцией, а дисконтирование после инвестиционного дохода является монотонно убывающей положительной функцией. Также на графике видно, что дисконтирование инвестиционных затрат является монотонно возрастающей отрицательной функцией. В общем, по своему характеру эти функции аналогичны, предыдущему объекту,, однако вариабельность их численных значений приводит к другой итоговой характеристике. Для 2-го объекта итоговая величина NFV является; монотонно убывающей функцией, изменяющейся от положительных значений (132. млн.руб;) до отрицательных величин (минус 17 млнфуб;): Поэтому; если намі желательно;, чтобы данный объект был бы обязательно эффективещ на его»окончание следует наложить ограничение типа окончить не позднее 6-го года- № тогда становится очевидным; что подобного! рода локальное ограничение повлияет на поиск глобального оптимума:

3-й; объект характеризуется следующими данными. Годовые доходы, соответственно равные, 52 и 75 млн.руб., получаются равномерно в течение года. Инвестиционные затраты на проект (12 млн.руб.), подготовку стройплощадки (4 млн.руб.), на работы нулевого цикла (80 млн.руб.), на каркас здания (120 млн.руб.) и отделку (165 млн.руб;) осуществляются после окончания соответствующих работ (на 9,13; 25; 53 и 62-ю недели).

График NPV от смещения для 3-го объекта. На графике (см. рис.3.9) видно, что дисконтирование до инвестиционного» дохода является монотонно возрастающей положительной функцией а дисконтирование после инвестиционного дохода является монотонно убывающей положительной функцией Также на графике видно что дисконтирование инвестиционных затрат является! монотонно? возрастающей! отрицательной функцией; Также делаем вывод; что Іпо і своему характеру эти: функции аналогичны предыдущем объектам, однако вариабельность; их численных значений приводит: к отличнойот. нихитоговой характеристике: Для 3-го объекта итоговая величина NPV является монотонно возрастающей функцией, изменяющейся от отрицательных значений (минус Г13 млн.руб.) до положительных величин (120 млн.руб.). Поэтому, если нам желательно, чтобы данный объект был бы обязательно эффективен, на его начало следует наложить ограничение типа начать не ранее 2-го года. И в этом случае подобного рода локальное ограничение повлияет на поиск глобального оптимума.

Блок-схема, алгоритмы и программа оптимизации календарного плана

Разработанная нами программа-макрос дополняет и расширяет возможности базовой платформы Microsoft Project, а также расчетные возможности используемых пользовательских столбцов. Приведем последовательное описание листинга анализируемой программы-макроса.

Для- описания переменных используются соответствующие им типы данных, как по форме, так и по длине, поскольку особенно последнее существенно влияет на скорость их обработки процессором. Так например, годовые доходы, затраты на строительство и продолжительности работ описаны целыми числами (тип Integer). Принятые названия основных переменных в основном отражают их содержание.

Начало исполняемого модуля программы связано с передачей основных реквизитов проекта, отображаемых в нулевой строке. К этим реквизитам отнесены следующие характеристики: длительность Проекта, дата его начала и дата его окончания, а также имя Проекта. Началу имени проекта предшествует дробное десятичное число, целая часть которого определяет число переставляемых объектов, а дробное число в названии Проекта определяет норму дисконта, в соответствие с которой рассчитывается целевой функционал. Поскольку в Проекте ограничено число переставляемых объектов, то потребовалась и соответствующая проверка на их не превышение.

Следующим функциональным блоком программы является алгоритм формирование массива всех перестановок, основанный на рекуррентном соотношении. Каждой конкретной перестановке в общем списке соответствует массив мест нахождения всех объектов. Если известна предыдущая перестановка, то включение в нее следующего объекта может быть осуществлено с помощью раздвижки, имеющихся объектов и вставки следующего. В качестве примера рассмотрим предыдущую перестановку 3 1 2. Эта перестановка переходит в 4 последующие перестановки: 4 3 1 2, 3 4 1 2, 3 1 4 2, 3 1 2 4. Как видно, их отличие заключается в месте вставки нового объекта. После размещения всех заданных объектов I осуществляется переход к вводу и анализу ограничений, накладываемых на список полных перестановок.

Ввод абсолютных и относительных ограничений связан с их логическими і проверками. В частности, минимальное место 1-го объекта должно быть I j обязательно первым, а минимальное место любого другого объекта не должно { t быть больше его порядкового номера. Максимальное место последнего объекта ) обязательно равно номеру этого объекта. Максимальное место любого другого объекта должно быть не меньше его порядкового номера. Начальное место обязательно должно удовлетворять диапазону, исчисляемому от максимального до минимального места. Несоблюдение этих условий приводит к автоматической (программной) корректировке. і1 Ввод относительных ограничений осуществляется посредством анализа \ столбцов, имеющих общее имя «Флаг». Специальной корректировки этих ь ограничений в программу не введено. Если же возникают противоречия между I абсолютными и относительными ограничениями, то они приводят к отбраковке I всех возможных вариантов. Программой предусмотрен отдельный счет J вариантов с учетом только абсолютных ограничений, совместный счет I абсолютных и относительных ограничений и, забегая вперед, совместный счет абсолютных, относительных и временных ограничений. Те перестановки, которые не соответствуют введенным ограничениям, программно помечаются.

Для того чтобы объединить проверку расчета базовой платформы MP и і разработанной программы анализируются все временные ограничения на предмет соответствия их типов и их дат. Проверка осуществляется по трем типам временных ограничений «Как можно раньше», «Начало не ранее» и «Окончание не позднее». Последние два ограничения заносятся в і соответствующие массивы, которые при дополнительном расчете служат основанием для дальнейшей отбраковки негодных вариантов перестановок объектов. Следует отменить, что в программе не делается непосредственный перевод ограничений из дат в продолжительность. Для этого, как было отмечено в предыдущем параграфе, используются данные пользовательского столбца, в котором осуществляется данное преобразование.

Параллельно с временными ограничениями в данном блоке программы осуществляется ввод в нее данных о годовых доходах объектов (ДО и ПОСЛЕ), об их инвестиционных затратах и продолжительностях работ.

После выявления всех годных вариантов осуществляется расчет целевого функционала, а именно NPV (чистого дисконтированного дохода). Еще раз отметим, что программа может осуществлять и поиск оптимальных вариантов по традиционному чистому доходу (PV). Для этого нужно- в ячейку [Имя Проекта] поместить в дробную часть нулевое значение нормы дисконта.

Естественно, что в отдельных случаях переход от дат к длительностям и наоборот будет зависеть от локального календаря, рабочего времени, от дополнительных праздничных дней и от других нестандартных ситуаций. Поэтому допускается определенная погрешность в расчетах. Так, например, в базовой платформе невозможно с помощью пользовательских столбцов рассчитать NPV в условиях аннуитетной оплаты инвестиционных затрат. Подобного- рода обстоятельства приводят к отклонению результатов не более чем на 5%. Далее программа формирует информацию о минимальных и максимальных вариантах с помощью вариационного ряда.

Похожие диссертации на Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов