Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные методы анализа организационно- технологических процессов ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции промышленных объектов 12
1.1. Методы организации потоков строительных ресурсов в условиях производства строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов 12
1.2. Анализ организационно-технологической надежности функционирования ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов в условиях неопределенности 21
1.3. Методологические основы организационно- технологического проектирования организации обеспечения строительными ресурсами строительно-монтажных работ в информационной среде 32
1.4. Выводы по главе 1 41
Глава 2. Разработка методов и форм организационно-технологического проектирования запасов строительных ресурсов при реконструкции промышленных объектов 43
2.1. Исследование организационно-технологических принципов создания запасов строительных ресурсов для обеспечения безопасности производства строительно-монтажных работ 43
2.2. Разработка методов анализа инвестиционно-строительного проекта ресурсного обеспечения в условиях неопределенности производства строительно-монтажных работ 50
2.3. Методика анализа эффективности использования строительных ресурсов в процессе реализации инвестиционно-строительных проектов реконструкции промышленных объектов 65
2.4. Выводы по главе 2 80
Глава 3. Исследование методов разработки инвестиционно-строительных проектов в условиях мониторинга организационно-технологической надежности ресурсного обеспечения 83
3.1. Разработка методов анализа показателей инвестиционно-строительных процессов при обеспечении экологической безопасности строительно-монтажных работ 83
3.2. Методология экспертного анализа системы экологической безопасности строительно-монтажных работ при рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства 108
3.3. Исследование комплексного подхода к принятию управленческих решений по обеспечению строительными ресурсами производства строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов
3.4. Выводы по главе 3 128
Глава 4. Разработка структуры комплексной системы организационно-технологической надежности использования строительных ресурсов при реконструкции промышленных объектов в информационной среде
4.1. Общие подходы к разработке и реализации инвестиционно-строительных проектов эффективного использования строительных ресурсов при реконструкции промышленных объектов 131
4.2. Структура комплексной системы анализа организационно-технологических показателей функционирования промышленных объектов для рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции 141
4.3. Реализация комплексной системы мониторинга организационно-технологической надежности ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов 147
4.4. Выводы по главе 4 152
Общие выводы 155
Литература 158
Приложение. Акты внедрения выполненных исследований 167
В современных условиях существенно выросло разнообразие возможных структур и форм функционирования строительного производства [41, 92, 119]: приступили к реализации рыночных отношений, строительные предприятия получили полную административную свободу и относительную экономическую самостоятельность.
Надежность функционирования строительного производства во многом определяется организационной структурой и сложившейся структурой управления. В соответствии со сложившимися понятиями система управления может быть структурирована на три составляющие: методы управления, органы управления и средства управления. Только органическое их соединение между собой, их максимальное соответствие, а также синхронное развитие и совершенствование обеспечивает целостность системы управления во всех стадиях преобразования строительных предприятий.
Формирование строительных систем стало настолько сложным делом, что потребовало в настоящее время охватить комплексно и во взаимосвязи стыковые вопросы проектирования, создания, функционирования и развития строительных систем, т.е. систем, сформированных для достижения определенного результата в строительстве. Такой подход называется системотехническим [40-45,113-115,120].
Задача системотехники при анализе систем и структур строительного производства - выявить наиболее общие подходы к оценке качества и надежности функционирования. Надежность функционирования строительного производства не удается оценить обычными методами теории надежности. Система строительного комплекса является сложной и многокомпонентной. Весьма важно определить источники, причины нестабильности работы системы. Основа функционирования строительного производства - решение организационно-технологических задач строительства. Именно поэтому актуален анализ решаемых строительной организацией задач с позиций организационно-технологической надежности, как аппарата исследования, определяющего основные причины поведения строительной системы в условиях нестабильности, в условиях рынка и экономических рисков.
Таким образом, анализ решения организационно-технологических задач для строительного производства с позиций организационно-технологической надежности должен позволить выявить основные аспекты надежности функционирования строительства в современных условиях.
Основная задача реконструкции промышленных объектов - это ускоренное обновление основных производственных фондов народного хозяйства, предназначенных для развития общественного производства и решения социальных задач. Строительное производство представляет собой сложную систему, состоящую из множества подсистем. Основу строительного производства составляют производственные и организационные системы, а также системы управляющие и информационные [13,28, 54,122].
Производственные системы - это первичные строительные предприятия, выпускающие строительную продукцию в виде зданий, сооружений и их комплексов с использованием сырьевых материалов, комплектующих изделий, строительной техники, вспомогательных зданий и электроэнергии. Они включают в себя совокупность действий строительно-монтажных организаций различной степени специализации, в состав которых входят предприятия, вспомогательные и обслуживающие хозяйства. Результатом их совместной производственной деятельности является конечная строительная продукция -здания и сооружения.
Задача технологической сферы - рациональный выбор технических средств и технологических приемов выполнения СМР. В этой сфере происходит выявление рациональных технических средств и способов их использования с целью создания из материалов, изделий, конструкций частей зданий и сооружений. Основная задача технологии состоит в получении строительной продукции возможно более высокого качества при более полном использовании технических параметров машин и механизмов. Совершенствование технологии неразрывно связано с качеством строительных материалов [93, 107], степенью агрегирования конструкций на производственных предприятиях и совершенствованием строительных машин и механизмов [32, 38]. Связи между участниками строительства в этой сфере обуславливаются необходимой последовательностью в выполнении СМР.
Задача организационной сферы - создать прогрессивные условия для работы специализированных организаций и подразделений в ходе строительства объектов [76, 77, 88, 104]. При одной и той же технологии СМР процесс строительства может быть организован по-разному. По-разному могут быть сконцентрированы ресурсы, разной может быть кооперация исполнителей и т.д. Поэтому к задачам организации относятся: согласование взаимодействия исполнителей во времени, выбор рационального размещения элементов производства в районе строительства и непосредственно на строительной площадке и т.п.
В области организации производства рассматриваются: вопросы кооперирования организаций в процессе производства, организационные формы эксплуатации строительных машин и транспортных средств, формы обеспечения процесса строительства материалами, конструкциями и оборудованием.
Задача экономической сферы - осуществить единство экономических процессов в производстве и экономических связей участников строительства [35, 51, 82, 97]. В области экономики строительного производства важное значение имеют такие категории как доходность работы, материальное стимулирование и т.п. В этой сфере выявляются экономические закономерности взаимодействия всех элементов в ходе строительства с целью повышения эффективности строительного производства в целом.
Между рассмотренными сферами существует определенная связь и зависимость. Каждая из них отражает одну из сторон в управлении строительством объектов и оказывает влияние на построение структуры связей между исполнителями. Связующим звеном в работе строительных организаций в различных сферах деятельности является управление.
Мероприятия, выполняемые в ходе производственного процесса по обеспечению заданного качества строительной продукции, охране природы (экологические мероприятия [5, 6, 58]), обеспечению безопасной работы людей и т.д. являются объектами управления для подразделений их выполняющих.
Управление производственным процессом предполагает прогнозирование его хода с целью определения оптимальных объемов СМР, уточнения потребности в сырье, разработки детализированных планов реализации текущих процедур и операций во всех узлах технологических и обеспечивающих контуров.
В целом для каждой строительной организации процесс управления имеет свои объемные и временные границы в виде производственных программ на определенный период времени, календарных планов. Каждая строительная организация имеет свою предельную производственную мощность, включающую максимальное количество объемов работ и услуг, которые могут быть выполнены в ходе производственных процессов. Чем рациональнее налажен ход функционирования производственных процессов и полнее используется производственная мощность, тем ниже себестоимость единицы продукции и выше прибыль строительной организации.
- Анализ организационно-технологической надежности функционирования ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов в условиях неопределенности
- Разработка методов анализа инвестиционно-строительного проекта ресурсного обеспечения в условиях неопределенности производства строительно-монтажных работ
- Методология экспертного анализа системы экологической безопасности строительно-монтажных работ при рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства
- Структура комплексной системы анализа организационно-технологических показателей функционирования промышленных объектов для рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу определяют важнейшие направления государственной политики в области развития науки и технологий (газета научного сообщества "Поиск", № 16//674 от 19.04.2002 г. - "Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу"). Прогресс в области современных технологий строительного производства, а также объективная необходимость, обусловленная целым рядом техногенных и социальных причин, определяют актуальность решения комплекса научно-методологических и инженерно-технических задач, ориентированных на обеспечение эксплуатационной надежности предприятий основных отраслей промышленности Российской Федерации. В условиях научно-технического прогресса и рыночной экономики значительно возросла актуальность повышения эффективности использования ресурсного обеспечения строительного производства в условиях реконструкции промышленных объектов, что позволяет обосновывать технические, технологические и организационные решения, оптимизировать затраты и эффективность реализации инвестиционно-строительных проектов.
Исследования проводились в соответствии со следующими приоритетными направлениями развития науки и техники: федеральные законы "О промышленной безопасности" от 25,12.96 и "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" от 11.11.94, Письмо Главгосэкспертизы при Минстрое России от 21,11.94 № 24-10-4/344 "Рекомендации по организации экспертного сопровождения процесса разработки градостроительной и проектной документации для строительства" предшествовало подготовке и рассылке официального документа (приказ Минприроды России № 539 от 29.12,95) "Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности", в котором в качестве одного из основных этапов предусматривается проведение анализа эксплуатационных показателей промышленных объектов для последующей реконструкции.
Анализ работ отечественных и зарубежных ученых, а также опыт реконструкции промышленных объектов свидетельствует, что одной из наиболее важных задач в условиях возрастающей сложности и специализации строительного производства, непрерывного совершенствования технологии, средств механизации, методов организации и управления, особое значение приобретает своевременная и качественная реализация процессов обеспечения производства строительными ресурсами. Научно-технический прогресс и рыночная экономика значительно повысили требования к эффективности разработки научных и методологических принципов организационно технологического проектирования обеспечения строительного производства в условиях ограниченного доступа к ресурсному обеспечению, экспериментальному и технико-экономическому обоснованию организационно-технологических процессов, методам и формам организации строительства. Ресурсное обеспечение реконструкции промышленных объектов, охватывая широкий круг вопросов, зависит от многих факторов: номенклатуры, сложности и объема строительства, мощности строительных организаций и производственных предприятий, уровня специализации и кооперации строительных организаций и других показателей.
Исследование организационно-технологических задач ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции промышленных объектов как части общего комплекса проблем организации строительного производства, совершенствование ее технологии, выявление факторов, приводящих к потерям времени при производстве строительно-монтажных работ, показали возможность использования организационно-технологических задач ресурсного обеспечения строительного производства в современных условиях, как одного из основных направлений технического прогресса в строительной отрасли, что соответствует положениям, регламентируемым постановлением Госстроя России № 18-23 от 27.3.98 "О порядке подтверждения пригодности новых материалов, изделий конструкций и технологий для применения в строительстве". Информационные технологии и системный подход к решениям этих проблем при реконструкции промышленных объектов позволят обеспечить эффективное управление строительным производством и резко повысить темпы строительного производства и экологическую безопасность зданий и сооружений.
Новые задачи экологической безопасности промышленных объектов предопределяют необходимость создания методов и форм организационно-технологического проектирования и анализа всех этапов инвестиционно-строительного проекта, включающих в себя разработку комплексных систем проектирования процессов ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов в условиях повсеместной реализации информационных технологий. Это актуализирует необходимость разработки соответствующих математических моделей и методов подготовки организационно-технологических решений при проектировании инвестиционно-строительных процессов как неотъемлемой части социально-экономического потенциала страны с учетом практической реализации мероприятий по повышению эффективности его использования в интересах освоения внутреннего и мирового рынка высокотехнологичной конкурентоспособной продукции.
Выполненные исследования связаны с реализацией задач по рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции промышленных объектов в условиях реализации рыночных отношений. Разработанные методики и алгоритмы, реализованные в виде пакетов прикладных программ, позволят повысить эффективность управления производственно-хозяйственной деятельностью строительных предприятий, так как организация ресурсного обеспечения строительного производства является одна из важнейших составляющих для обоснования производственной программы реконструкции промышленных объектов. Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования, которая соответствует п.п. 1, 3, 5 и 8 паспорта специальности 05.23.08 - технология и организация строительства, представляет собой актуальную проблему, обладающую научной новизной и практической ценностью.
Цель исследования: разработка методов и средств рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции промышленных объектов в условиях реализации принципов организационно-технологической надежности функционирования строительного комплекса. Задачи исследования:
- анализ методических подходов к принятию управленческих решений в процессе реализации ресурсного обеспечения строительно-монтажных работ с учетом специфических условий безопасности строительного производства при реконструкции промышленных объектов;
- разработка организационно-технологических принципов ресурсного обеспечения производства строительно-монтажных работ в условиях реконструкции пространственно-распределенных промышленных объектов; - разработка методов анализа показателей инвестиционно-строительных проектов использования различных видов строительных материалов в процессе ресурсного обеспечения производства строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов;
- разработка технико-экономических моделей оценки инвестиционных затрат строительных предприятий на ресурсное обеспечение реконструкции промышленных объектов с учетом безопасности и качества строительного производства;
- подготовка практических рекомендаций по применению результатов исследования для интенсификации ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов.
Объект исследования: организационно-технологические решения ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции промышленных объектов.
Предмет исследования: методы повышения эффективности производства строительно-монтажных работ при реконструкции объектов в условиях современного строительства.
Методологические и теоретические основы исследования. Научные основы организационно-технологического проектирования ресурсного обеспечения строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов были заложены трудами отечественных (Афанасьев А.А., Белецкий Б.Ф., Данилов КН., Дикман Л.Г., Колчунов В.Д., Копылов В.И., Олейник П.П., Потапов А.Д., Свиридов В.Н., Сергеев С.К., Слесарев М.Ю., Теличенко В.И., Терентьев О.М., Луцкий С.Я. и др.), а также зарубежных (Куперуайт С.Л., Маршалл Р.Г, и др.) ученых. Развитию теоретических основ повышения организационно-технологической надежности строительного производства способствовали работы Русакова А.А., Гинзбурга А.В., Филатова М.М., Морозова С.С, Безрука В.М., Сергеева Е.М., Синенко С.А., Соколовича В.Е., Чулкова В.О. и др. При проведении диссертационного исследования автором применялись методы, базирующиеся на работах отечественных и зарубежных ученых в области системотехники строительства, теории функциональных систем, вероятностно-статистических методов, информационно-вычислительных технологий, экспертных оценок, а также результаты исследований в области технологии и организации строительного производства. Научно-техническая гипотеза предполагает существенное повышение
организационно-технологической надежности и эффективности
инвестиционной деятельности строительных предприятий при реконструкции промышленных объектов на основе использования современных информационных технологий и системного анализа ресурсного обеспечения строительного производства в условиях повышения эксплуатационной надежности сооружений.
Научная новизна результатов исследования:
- разработан метод организационно-технологического проектирования объемов ресурсного обеспечения производства строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов, обеспечивающий системотехническую увязку функциональных подсистем и информационно аналитических задач;
- разработаны методы принятия организационно-технологических решений ресурсного обеспечения строительного производства, позволяющие осуществлять многовариантное моделирование технико-экономических показателей инвестиционно-строительной деятельности организаций при реализации проектов реконструкции промышленных объектов с использованием различных видов строительных материалов;
- предложена структура комплексной системы организационно-технологического проектирования ресурсного обеспечения процессов реконструкции промышленных объектов с использованием информационных технологий, которая позволила повысить эффективность использования материально-технических ресурсов для производства строительно-монтажных работ в условиях реализации рыночных принципов хозяйствования.
На защиту выносятся:
- методы организационно-технологического проектирования ресурсного обеспечения производства при реконструкции промышленных объектов на основе современных информационных технологий, которые позволили разработать методы планирования рационального использования различных видов строительных материалов;
- методы и критерии анализа технико-экономических показателей инвестиционно-строительных проектов производства строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов в условиях реализации принципов организационно-технологической надежности строительного производства; методика оценки технико-экономической эффективности инвестиционно-строительного проекта ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов, а также организационная структура комплексной системы организационно-технологического проектирования и анализа технико-экономических показателей ресурсного обеспечения в информационной среде.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования.
Совокупность полученных результатов дает методику организационно технологического проектирования рациональной организации ресурсного обеспечения строительно-монтажных работ при реконструкции промышленных объектов, а разработанные информационные технологии позволяют анализировать наличие материально-технических ресурсов для производства строительно-монтажных работ с учетом полученных в работе подходов оценки технико-экономических показателей инвестиционно строительных проектов. В процессе работы было выполнено промышленное внедрение результатов исследования: производственным предприятием ЗАО "К. С. Корпорация" (комплексная система расчетного обеспечения организационно-технологического проектирования строительно-монтажных работ в информационно-вычислительной среде обеспечила системотехническую увязку функциональных подсистем и информационно-аналитических задач ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции технического центра по адресу г. Москва, ул. Часовая, вл. 2 и переустройстве наружных и внутренних коммуникаций насосной станции, ливневой канализации и монолитного фундамента под резервуар с технологическими каналами базы ХКМ по адресу г. Москва, Канатчиковский пр., 9); производственным предприятием ООО "Салют Текнолоджис Вест" (обеспечение организационно-технологической надежности ресурсного снабжения строительного производства в процессе переустройства водопровода, ливневой канализации и теплотрассы по адресу г. Москва, ул. Б. Якиманка, д. 22 и при выполнении строительно-монтажных работ в условиях сооружения монолитных железобетонных конструкций по адресу Московская обл., поселок ЖСА Альфа", Южное Бутово, мкр. 1.7, п. Потапово). Результаты исследований и научно-технические разработки включены в многоцелевой программный комплекс CAS (Computer Aided System - информационная технология в виде пакета прикладных программ): Resources = CAS = Manual for Estimating the Building Resources of Process Variable for Construction Working оценка строительных ресурсов организационно-технологических процессов производства строительно-монтажных работ; Statistic = CAS = Statistic Calculus of Technological Reliability in Construction Working - статистический анализ организационно-технологической надежности производства строительно-монтажных работ, что подтверждается актами внедрения.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: научно-практических конференциях, семинарах и заседаниях секции "Строительство" Российской инженерной академии (г. Москва, 2004); Московском городском семинаре "Системология и системотехника комплексной обработки данных и документации" (г. Москва, 2005); 6-ой международной научно-практической конференции "Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений" (г. Новочеркасск, 2006); научных семинарах секции "Организация строительства и автоматизированного проектирования" ЗАО ЦНИИОМТП и других учебных и практических проектных организаций отрасли строительства РФ.
Анализ организационно-технологической надежности функционирования ресурсного обеспечения реконструкции промышленных объектов в условиях неопределенности
Рассмотрим методологию анализа инвестиционно-строительного проекта в условиях пространственной неопределенности. Параметр х, характеризующий место производства строительно-монтажных работ, считаем случайной величиной, имеющей область изменения х є [0,L] и плотность распределения fi(x). Координата потребителя расположена на множестве точек с координатой от нуля до L.
Логика использования этого неравенства такова: если это неравенство не выполняется, то инвестиционно-строительный проект не выгоден при любом расположении промежуточного склада; если же это неравенство выполняется, то это означает, что оно выполняется при оптимальном расположении промежуточного склада; при неоптимальном расположении склада инвестиционно-строительный проект тем не менее может оказаться оптимальным.
Таким образом, обеспечивается возможность расчета оптимального количества складов в системе экологической безопасности строительного производства и получить соответствующую зависимость индекса эффективности инвестиционно-строительного проекта от ставки дисконтирования PI = PI(morm г).
Результаты расчетов (исходные данные в случае квадратичной функции экологического ущерба: А = 7000 руб./ч2; m = 100 км; R = 400 км; С = 200 руб./км; w = 50 км/час; т = 8 лет; Т = 3 года; г = 0,1; \ = 0,2) показывают (рис. 2.2, аот„ = a/anm; атаї = 200 км), что максимальная величина индекса эффективности инвестиционно-строительного проекта PI = 4,59 достигается при расположении склада в месте а = аопт = 43 км, а не a = m =100 км. При таком расположении склада инвестиционно-строительный проект можно считать приемлемым даже при больших значениях ставки дисконтирования (рис. 2.3), так как индекс эффективности инвестиционно-строительного проекта будет всегда больше при a = amm а не при а = т. Величина индекса эффективности инвестиционно-строительного проекта от места расположения склада ресурсного обеспечения
Рассмотрим методологию анализа инвестиционно-строительного проекта в условиях неопределенности спроса. Решенные выше задачи не предусматривали оперирование количественными характеристиками СР, подразумевая, что в системе экологической безопасности строительного производства спрос и предложения относительно материалопотока постоянны и равны друг другу. Поэтому все величины (3, Зь Зг) считались на единицу потребности СР. Более реальная модель заключается в следующем: спрос или потребность в СР является случайной величиной, а объем завоза М является параметром управления.
Зависимость индекса эффективности инвестиционно-строительного проекта от ставки дисконтирования при различном размещении ресурсного обеспечения: 1 - а = аопт = 43 км; 2 - a = in = 100 км Потребность в СР Q случайная. Управляемая величина М удовлетворяет спрос, если Q М. В противном случае (Q М) спрос не удовлетворяется. При этом неудовлетворенный спрос (Q - М) пополняется с базы.
Предположим, что хит детерминированные величины, а число складов равно единице (т = 1). Если и 1, то поставка СР меньше математического ожидания спроса; если же и 1, то наоборот. Теперь не представляет особых трудностей построить следующие зависимости: индекса эффективности инвестиционно-строительного проекта при фиксированной ставке дисконтирования PI = PI(u); индекса эффективности PI = Р1(г) при оптимальной величине и.
Рассмотрим теперь случай организации в системе экологической безопасности строительного производства двух складов в условиях случайного спроса. Предположим, один склад имеет фиксированную координату х = 0. Второй имеет координату х = а, причем величину а мы можем выбрать оптимальным способом. Величину х считаем детерминированной, а величина Т фиксирована. Случайными величинами являются х и Q. При этом, количество завозимого материала М на оба склада - управляющий параметр. Смысл выписанных здесь слагаемых заключается в следующем. Если спрос Q М, то этот спрос удовлетворяется с ближайшего склада; если М Q 2-М, то недостающее количество СР подвозится с другого склада. И, наконец, если содержимое двух складов, равное 2-М, меньше спроса Q, то остаток (Q - 2-М) подвозится с базы. Величина индекса эффективности такого инвестиционно-строительного проекта оптимизируется по двум переменным, а именно, по а и М.
Рассмотрим методологию анализа инвестиционно-строительного проекта в условиях неопределенности момента реализации ситуации загрязнения окружающей среды. Кроме пространственной неопределенности, учитываем теперь случайность момента т. Этот факт отражает то, что загрязнение окружающей среды происходит в момент отказа строительного производства как технической системы.
Случайность момента времени т. радикально меняет содержание задачи. Если при детерминированном т момент организации системы экологической безопасности строительного производства Т должен быть как можно ближе к г (в идеальном случае Т = х), то при неопределенном х запланировать Т непросто, так как теперь существует вероятность того, что окажется т Т и это событие повлечет значительные затраты. Неправильно также ориентироваться на математическое ожидание Т = тс. Рассмотрим задачу со случайным моментом загрязнения окружающей среды.
В данном случае ответ на этот вопрос отрицательный, так как максимальное значение достигается при Т = 0. Однако, этот вывод верен исключительно для экспоненциального закона распределения времени т. При другом законе распределения оптимальное значение Т Ф О существует.
Приходим к следующим рассуждениям. Пусть закон распределения времени х имеет экспоненциальный характер. Выделим следующие экономические показатели: 30 - средние затраты (в рассматриваемом инвестиционно-строительном процессе - доход) в случае отсутствия системы экологической безопасности строительного производства; Зі - средние затраты на все предварительные действия от момента загрязнения окружающей среды до начала непосредственного устранения последствий загрязнения; Ъ% средние затраты на проведение природоохранных мероприятий.
Разработка методов анализа инвестиционно-строительного проекта ресурсного обеспечения в условиях неопределенности производства строительно-монтажных работ
Таким образом, экономический смысл критерия IRR заключается в следующем; строительная организация может принимать любые решения инвестиционного характера, уровень рентабельности которых не ниже текущего значения показателя С С (Cost of Capital - цена капитала). Именно с показателем СС сравнивается критерий IRR, рассчитанный для конкретного инвестиционно-строительного проекта, при этом связь между ними такова.
Если: IRR СС, то проект следует принять; IRR СС, то проект следует отвергнуть; IRR = СС, то проект не является ни прибыльным, ни убыточным.
Независимо от того, с чем сравнивается IRR, очевидно одно: проект принимается, если его IRR больше некоторой пороговой величины; поэтому при прочих равных условиях, как правило, большее значение IRR считается предпочтительным.
Результаты расчетов показывают, что даже в отношении единичного инвестиционно-строительного проекта решение о его принятии не всегда очевидно, поскольку выбор нужного критерия может при определенных условиях помочь обосновать то или иное решение. Очевидно, что ситуация резко усложняется, если приходится оценивать несколько проектов, причем находящихся в различных отношениях взаимозависимости.
Взаимосвязи между критериями, основанными на дисконтированных оценках, несколько более сложны. В частности, существенную роль играет то обстоятельство, идет ли речь о единичном проекте или инвестиционном портфеле, в котором могут быть как независимые, так и взаимоисключающие проекты. Единичный проект является частным случаем портфеля независимых проектов. В этом случае критерии NPV, PI и IRR дают одинаковые рекомендации по поводу принятия или игнорирования проекта. Иными словами, проект, приемлемый по одному из этих критериев, будет приемлем и по другим. Причина состоит в том, что между показателями NPV, PI, IRR и СС имеются очевидные взаимосвязи: если NPV 0, то одновременно PI 1 и IRR СС; если NPV 0, то одновременно РК 1 и IRR СС; если NPV - О, то одновременно PI = 1 и IRR = СС.
Однако независимыми инвестиционно-строительными проектами не исчерпывается все многообразие доступных вариантов инвестирования средств. Весьма обыденной является ситуация, когда необходимо сделать выбор из нескольких возможных для реализации инвестиционно-строительных проектов. Причины могут быть разными, в том числе и ограниченность доступных финансовых ресурсов, означающая, что некоторые из приемлемых в принципе проектов придется отвергнуть или, по крайней мере, отложить на будущее. Возможна и такая ситуация, когда величина источников средств и их доступность заранее точно не определены или меняются с течением времени. В этом случае требуется по крайней мере ранжировать инвестиционно-строительные проекты по степени приоритетности независимо от того, являются они независимыми или взаимоисключающими.
Таким образом, с качественной точки зрения все критерии равноправны, однако с количественной точки зрения показатель PI - как относительная величина является более привлекательным. Достаточно большое его значение (например, PI 3) в неявном виде является гарантией надежности инвестиционно-строительного проекта в условиях неопределенности. Итак, инвестиционно-строительный проект в условиях неопределенности можно считать надежным (PI 3) при вполне определенных ставках дисконтирования: в случае линейной функции экологического ущерба ставка дисконтирования не должна превышать 20% (г 0,2) ; в случае квадратичной функции экологического ущерба ставка дисконтирования не должна превышать 10% (г ОД).
Рассмотрим методологию анализа инвестиционно-строительного проекта в условиях пространственной неопределенности. Параметр х, характеризующий место производства строительно-монтажных работ, считаем случайной величиной, имеющей область изменения х є [0,L] и плотность распределения fi(x). Координата потребителя расположена на множестве точек с координатой от нуля до L.
Считаем, что расстояние от поставщика строительных ресурсов до точки прямой с координатой х = 0 равно R. Промежуточный склад организуется на прямой в точке с координатой х = а.
Методология экспертного анализа системы экологической безопасности строительно-монтажных работ при рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства
Ответственные решения, принимаемые органами управления, почти всегда являются результатом компромисса, учитывающего множественность критериев, требований, ограничений, неформализуемых факторов, экспертных оценок и суждений. Это объясняет, почему оптимизационные модели не имели того успеха, на который исследователи возлагали большие надежды в период быстрого внедрения компьютеров в сферу управления.
Трудности формирования практически приемлемых решений не удалось преодолеть и с помощью вероятностных моделей управления, больше всего потому, что по чисто психологическим причинам опыт специалистов, их интуицию и предпочтения весьма трудно превратить в стандартные вероятностные построения. Поэтому практическое управление сложными объектами во многом остается (и останется еще надолго) скорее искусством, чем наукой.
Центральной проблемой формирования ответственных решений является отсутствие объективных измерителей, например, рискованности выбора стратегии развития предприятия, маркетинга данной продукции, последствий установления определенных экономических и технических нормативов и т.п.
В подобных случаях эксперты выносят суждения на основе имеющихся у них разнородных и несогласованных сведений, сложившихся стереотипов, а также личных и групповых предпочтений, свойств характера и т.п. Лица, принимающие решения (ЛПР), отлично понимают, что игнорировать эту информацию нельзя, но относиться к ней следует с известной осторожностью.
Свойства суждений при принятии решений изучают несколько научных дисциплин - логика, психология, прикладная математика, в частности исследование операций и теория принятия решений [99,100]. Нужно отметить, что результаты, полученные в этих различных дисциплинах еще слабо состыкованы.
Математические модели принятия решений в сфере экономических и организационных систем, куда относится и система управления запасами строительных ресурсов [98], обычно опираются на гипотезу существования функции полезности, экстремум которой соответствует наилучшему выбору с точки зрения данного действующего лица. Однако, важные решения подготавливаются чаще всего группами лиц или даже коллективов и возникают как компромисс их интересов. Представление совокупности этих интересов в виде одной функции полезности может далеко увести от существа дела.
Первоочередная задача исследователей, занимающихся внедрением методов информатики в сферу управления, теперь состоит в создании средств, позволяющих перевести на язык математики ту интуитивную информацию, которой располагают эксперты - специалисты в данной предметной области [90,91].
Для этого создают разнообразные экспертные системы, системы поддержки решений, которые в процессе диалога компьютера с пользователем - обрабатывая его ответы на поставленные программой в продуманной и четкой форме вопросы, извлекают эту информацию косвенным путем и превращают ее в формализованную информацию в так называемых базах знаний, выявляя при этом свойственную человеку несогласованность суждений о сложных предметах.
Блоки логического вывода в таких системах порождают новые суждения, которые компьютер предъявляет эксперту, объясняя логическую последовательность их получения. Оценка экспертом этих новых суждений дает дополнительную информацию, которую программа может использовать для коррекции построенных ею наборов формальных предпочтений.
Разработка системы математического сопровождения процесса оценки, анализа и выбора решений в сфере проектирования также должна быть подчинена этим целям. Для этого она должна иметь иерархическую структуру, включающую по крайней мере два уровня. 1. На верхнем уровне собирается вся числовая и качественная информация, имеющаяся на данный момент, осуществляется экспертный логический многокритериальный анализ и выбор решений на основе анализа, отбора, исследования и согласования суждений экспертов или оценок, полученных с помощью оптимизационных и других вычислительных процедур (в частности, путем обработки статистических данных). 2. На втором уровне проводятся разнообразные исследования частных математически формализуемых задач оптимизации, исследования устойчивости решений для системы в целом, ее отдельных подсистем и объектов для конкретных этапов функционирования проектируемой системы (в частности исследования ее надежности, способов резервирования, динамики функционирования и т.п.).
Так построенная система математического сопровождения способна гибко приспосабливаться к требованиям конкретных исследований. Одна и та же система программ, баз данных и знаний может быть использована и на начальной стадии разработки проекта, когда еще отсутствуют многие элементы данных, и на более поздних этапах, когда исследователь должен согласовать различные части решений, пересчитывая лишь отдельные задачи при уточненных данных.
Такого рода рутинные расчеты могут быть заметно облегчены, если предусмотреть тщательное ведение информационной базы разработки системы математического сопровождения процесса оценки, анализа и выбора вариантов проекта, к которой должны иметь оперативный доступ все лица, реально занятые подготовкой решений.
Аппарат описания структур предпочтений основан на задании некоторого фиксированного множества объектов X = {xj, х2, . . . , хп}, которые сравниваются попарно с точки зрения их предпочтительности, желательности, важности и т.п., а результаты сравнения записываются в виде матрицы парных сравнений А = ay I mxn, отражающей возникающее бинарное отношение предпочтения на множестве X. На элементы матрицы А обычно накладываются дополнительные калибровочные ограничения, однозначно связывающие попарно симметричные элементы а и %.
Имеется несколько основных типов таких калибровок [99,100]. Степенная калибровка определяется правилом V i,j , щ 0: ay-ajj = 1. Интерпретация указанного правила заключается в следующем: объект Х[ превосходит в парном сравнении объект Xj в а у раз. Матрицы, обладающие этими свойствами называются обратно-симметрическими [100J.
Проблема упорядочивания при реализации степенной модели сводится к нахождению собственного вектора W, отвечающего максимальному по модулю собственному числу А,шаї матрицы А из векторного уравнения {А - X,-E)-W = О, где Е - единичная матрица mxn.
Метод анализа иерархий (МАИ), разработанный для оценки приоритетов при выборе альтернатив формирует одно из наиболее перспективных направлений в теории принятия решений [100]. Это направление основывается, в частности, на результатах многочисленных психометрических исследований способностей человека наблюдать, осознавать и выносить суждения о различиях в предъявляемых ему объектах (например, в весе, длине, объеме, концентрации веществ и т.п.).
МАИ является систематической процедурой анализа проблемы принятия решений, которая состоит в итеративной декомпозиции и обработке суждений эксперта, группы экспертов, ЛПР по парным сравнениям, выраженным в специальных шкалах, В результате численно оценивается взаимодействие элементов иерархии: акторов, целей, критериев, наблюдений и т.п. МАИ включает процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетов критериев, оценки альтернатив в шкалах отношений и выявления согласованности суждений. Анализу может быть подвергнута последовательность иерархий. В этом случае результаты, полученные в одной из них, используются в качестве входных данных при изучении следующей иерархии.
Решение проблемы есть процесс поэтапного установления приоритетов -числовых оценок весов, последовательно приписываемых элементам иерархии. Приоритеты отражают процентные оценки значимости элемента с точки зрения всей совокупности суждений.
Структура комплексной системы анализа организационно-технологических показателей функционирования промышленных объектов для рациональной организации ресурсного обеспечения строительного производства при реконструкции
Выбор объектов наблюдений является наиболее спорным моментом при разработке программ мониторинга. Условно весь экологический мониторинг можно разделить на мониторинг собственно природной среды и мониторинг источников воздействия на нее. Наиболее распространенным считается мнение, что собственно экологический мониторинг - это контроль состояния природной среды, и в лучшем случае - оценка изменения ее состояния под влиянием антропогенеза. Но для правильной оценки техногенной динамики экосистем необходимо также контролировать и источники негативного влияния. Эта необходимость вызвана тем, что не зная количественно уровни техногенного воздействия (количество выбросов и сбросов, тепловые потоки в грунт и др.), весьма затруднительно дать количественную оценку реакции природной среды на эти воздействия. Также следует учитывать, что не только инженерные объекты воздействуют на природную среду, но также и наоборот. Это приводит к нарушению нормального функционирования сооружений и отказам технических систем.
Другая крайность в определении объектов наблюдения при проведении ведомственного экологического мониторинга промышленного мониторинга -включение в сферу его функционирования только источников воздействия. В этом случае мониторинг сводится к производственному экологическому контролю, при котором отслеживаются только выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сбросы в водные объекты и другие воздействия. Такой подход оправдан для индустриально развитых территорий, где при изобилии источников загрязнения весьма затруднительно или вообще невозможно оценить степень влияния конкретного предприятия на окружающую среду.
Исходя из основной цели системы мониторинга природно-климатических комплексов ее нужно рассматривать как инструмент управления экологической ситуацией осваиваемого региона. Конечная цель мониторинга - обеспечение стабильности экологической ситуации территории и надежности функционирования геотехнических систем. Достигается эта цель в процессе выявления потенциальных участков эксплуатационного риска и разработке мероприятий по устранению причин возникновения критических ситуаций. Исходя из этого предлагается и структура комплексной системы оценки инвестиционных затрат строительных предприятий на ресурсное обеспечение реконструкции промышленных объектов с учетом безопасности и качества строительного производства системы строительного мониторинга техногенных объектов .
В процессе интерпретации проектных решений или текущей информации о значении качественных и количественных показателей функционирования промышленных объектов и обработки экспертных оценок различных параметров технического состояния промышленных объектов используется значительное количество трудоемких процедур: поиск различной справочной информации; пересчет справочных данных к условиям, адекватным объекту наблюдения и контроля; выполнение оценочных расчетов, необходимых для восполнения недостающих данных; использование различных форм представления информации (графики, матрицы, графы и т.д.); решение систем алгебраических и дифференциальных уравнений, операции с матрицами и векторами и т.п.; запоминание и сохранение полученных результатов для последующего использования.
Исходя из этого, могут быть намечены некоторые пути проектирования системы строительного мониторинга промышленных объектов в информационной среде для последующей реконструкции: создание проблемно-ориентированных баз данных и баз знаний; создание проблемно-ориентированных пакетов прикладных программ; создание пакетов программ машинной графики; создание диалоговых систем для обеспечения эффективного взаимодействия с пользователем.
Однако перечисленные средства остаются разнорежимными компонентами, эффективность которых не будет достаточно высока, пока они не будут объединены в систему. Другими словами, должна быть создана некоторая ведущая процедура (не обязательно полностью автоматизированная), обеспечивающая формирование модели наблюдаемого объекта путем использования различных машинных процедур и знаний эксперта-специалиста в соответствующей предметной области.
Для того, чтобы использовать в процессе построения модели ту интуитивную информацию, которой располагают эксперты, необходимо включение в систему блока поддержки решений, который в процессе диалога ЭВМ с пользователем (обрабатывая его ответы на поставленные ПЭВМ в продуманной и четкой форме вопросы) извлекает эту информацию косвенным путем и превращает ее в формализованную информацию (в так называемых базах знаний), учитывая свойственную человеку несогласованность суждений о сложных предметах.
Легко видеть, что объединение программных компонентов в систему требует хорошо организованной и удобно управляемой автоматизированной базы данных, содержащей архив наблюдаемых данных в виде базы данных наблюдений и базы знаний суждений о предметной области. Кроме того, необходимо уметь формировать модель наблюдаемых данных на основе текущей модели объекта исследований, т.е. рассчитывать ожидаемые (исходя из существующих знаний) значения физических величин, получаемых в результате наблюдения за объектом исследований, и затем сравнивать их с непосредственно наблюдаемыми величинами.
Автоматизированная система интерпретации результатов наблюдения за объектом исследований должна уметь формировать альтернативные варианты согласования модельных и непосредственно измеряемых значений физических величин и осуществлять согласование посредством внесения корректирующих изменений в исходную модель объекта исследований или в базу данных предметной области.
Предполагается, что система должна работать в режиме диалога с экспертом, выполняющим анализ и интерпретацию результатов. При этом эксперт получает возможность вмешательства в работу системы на любой стадии (изменения в исходных данных, в любых промежуточных и конечных результатах, в процесс вычислений). Все действия системы по желанию пользователя должны комментироваться необходимыми сообщениями.
