Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ надёжности проектного планирования строительных организаций 8
1.1 Особенности развития строительных организаций в условиях рыночных отношений 8
1.2 Анализ факторов проектного планирования объектов строительных организаций 19
1.3 Повышение эффективности программирования объектов строительных организаций 25
Выводы 34
2 Исследование и разработка системы программирования комплекса объектов строительных организаций 36
2.1 Обоснование метода исследований системы программирования объектов строительных организаций 36
2.2 Исследование зависимостей организационной надежности системы программирования объектов 44
2.3 Разработка информационных решений объектного программирования планов строительных организаций 94
Выводы 97
3 Методические принципы оценки организационной надёжности программирования объектов строительной организации 99
3.1 Разработка методических принципов планирования реализации объектов 99
3.2 Методика обоснования оптимальных параметров проектного плана объекта 103
3.3 Разработка методических принципов управления параметрами реализации плана 108
4 Области организационной безопасности проектного планирования строительных объектов 113
4.1 Разработка областей организационной безопасности проектного планирования строительных объектов 113
Выводы 123
Заключение 124
Литература
- Анализ факторов проектного планирования объектов строительных организаций
- Исследование зависимостей организационной надежности системы программирования объектов
- Методика обоснования оптимальных параметров проектного плана объекта
- Разработка областей организационной безопасности проектного планирования строительных объектов
Введение к работе
Актуальность работы. Основная идея исследования состоит в необходимости совершенствования разработанной в 1970–1980 гг. организационно-технологической надежности строительства на новой основе, обусловленной необходимостью использования рыночного подхода в обосновании организационно-технических решений в проектировании и строительстве объектов. Актуальность темы определяется ситуацией недостаточной разработанности научно - методической базы организационного проектирования строительных объектов при активизации процессов проектного программирования планов организаций с учетом риска их реализации. Это в большей степени относится к организационно - технологическим решениям, которые принимаются при разработке финансово - экономических параметров бизнес-планов строительных объектов.
Цель диссертационной работы заключается в разработке методических принципов повышения надежности организационных решений при реализации проектного планирования.
В соответствии с целью были сформированы следующие задачи:
провести обоснование и выбор методов реализации решения проектного планирования;
разработать модельный комплекс системы проектного планирования в деятельности организации;
рассмотреть базовые зависимости влияния изменений процессов формирования планов на надежность их реализации;
разработать аналитический инструмент базовых моделей системы проектного планирования в деятельности организации;
разработать методику обоснования областей организационной безопасности при реализации проектного планирования.
Объектом исследования являются строительные организации.
Предметом исследования являются процессы реализации проектного планирования строительных организаций.
Метод исследования. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы основана на использовании методов системного, процессного и проектного анализа, индикативных методов и имитационного моделирования.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций. Степень достоверности результатов исследований обусловлена применением большого объема статистического материала по практике организационного проектирования, обобщением зарубежного и отечественного опытов в области исследования проектных и плановых процессов; использованием закономерностей и научных принципов и подходов по теории развития строительных систем, а так же использованием методов системного, процессного и проектного анализа, индикативных методов и имитационного моделирования.
Научная новизна работы. В диссертации исследованы и решены следующие научные задачи по совершенствованию методических основ обоснования организационно-технологической надежности планирования строительства объектов:
на основе исследования стохастических факторов разработаны модели влияния изменений структур и процессов строительства на надежность планов строительных организаций, предложена система оценки организационных решений комплекса жилых объектов;
предложена методика формирования комплексной технологии управления реализацией планов строительства. При формировании плана объектов используются стандартные информационные технологии линейного программирования, а для регулирования параметров по отклонениям – методика автора, основанная на методе анализа иерархий;
предложена система управления отклонениями строительного проекта, предусматривающая качественную и количественную оценки, области организационной безопасности и разработку мероприятий по повышению эффективности управления планированием строительства.
Значение полученных результатов для теории и практики. Научный вклад автора определяется разработкой системы управления надежностью планирования объектов, проектов и программ в деятельности организаций на основе использования полученных автором аналитических зависимостей потоковых строительных процессов на примере жилых объектов.
Апробация работы. Основные выводы и положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава НГАСУ (Сибстрин) в 2006-2010 гг. Разработанные автором методические положения апробированы в сфере проектных разработок в ООО «Энергомонтаж», ОАО «ВНИПИЭТ» г. Новосибирска. Получены справки о внедрении.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в т.ч. 3 в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, списка использованных источников и трех приложений. Общий объём работы 149 листов, в том числе 24 рисунка, 44 таблицы, список литературы из 164 наименований.
Анализ факторов проектного планирования объектов строительных организаций
Качественные изменения организации характеризуются тремя видами состояний; первый предполагает наличие изменений качеств системы за счет количественного прибавления материи и энергии в результате взаимодействия с внешней средой; второй - за счет перераспределения энергии и материи внутри системы; третий - за счет взаимодействия изменений качества подсистем.
Основными законами развития являются законы строения, функционирования и развития. Первые - предопределяют внутреннюю связь элементов системы и условия сохранения целостности структуры объекта и ее устойчивость в процессе непрерывных изменений, а вторые - характеризуют последовательность, ритм и темп перестройки структур, а также связь между различными соотношениями системных объектов. Структура предполагает непрерывное изменение содержания. При этом изменение представляется диаграммой содержания организации объекта, а его закон отображает способы преобразования объекта, как по содержанию, так и по структуре.
Процессы развития системы характеризуются самоорганизацией, обеспечивающей синергетический эффект, отражающий упорядоченность, целенаправленность поведения сложной системы при относительной хаотичности поведения отдельных элементов системы [64].
Процесс развития предполагает осуществление стандартизации и унификации структуры и функций системы, что позволяет использовать моделирование для изучения последовательности циклов изменения внутренних состояний и переход состояния в конце цикла на новый качественный уровень с началом нового цикла развития.
В модели развития системы отражается соотношение между состояниями устойчивости системы, обеспечивающее необратимые изменения - процесс развития.
Развитие экономических систем использования специальных организационных коррекций процессов. Объекты, требующие коррекции процессов, определяются как объекты управления, корректирующие воздействия извне - управляющими воздействиями, а процессы выработки и осуществления управляющих воздействий - управлениями. При выборе вида и принципа управления учитывается необходимость учета вида функционирующего объекта и свойств объекта управления.
В соответствии с особенностями развития экономических систем задачи управления сводятся к следующим классам: задачи обеспечения заданного характера изменений координат или функций от них объекта управления; задачи коррекции динамических свойств объектов управления; задачи компенсации возмущений, воздействующих на процессы в объектах управления; задачи координации взаимодействия элементов объектов управления.
Решение этих классов задач реализуется соответствующими видами управления: координатным - предусматривающим представление управляющих воздействий в виде изменения входных координат процессов в объекте, ограничения в области допустимых значений координат или показателей качества процессов в объекте; параметрическим — при котором управляющие воздействия отображаются изменениями значений экономических параметров элементов объектов; структурным - при котором управляющие воздействия отображают изменения состава элементов или связей между ними и режимов функционирования. В соответствии с целью работы ниже рассмотрены вопросы, связанные с технологией координатного и структурного управления. Параметрическое управление в работе не рассматривалось, поскольку вопросы формирования проектных параметров не предусмотрены задачами работы. Применительно к объекту исследований в структурном управлении приняты задачи исследования структур объектов в проектах и программах, а координатном - задачи исследования потоков объектов в проектах и программах.
Анализ существующих методов оценки проектных решений [33, 71, 82, 145] позволил установить следующее (табл. 1.1): - в практике используются две методологии оценки - относительной и абсолютной эффективности решений, при которых области целесообразности вариантов решений определяется потребностями информации об объекте; - инвестиционные решения поддерживаются методологий абсолютных оценок, которая может быть использована в организационных решениях в части обоснования дисконтирования потока параметров объекта; - объемно-конструктивные решения поддерживаются методологией относительных оценок, которая может быть использована в организационных решениях в части обоснования линейной свертки потока параметров объекта; - организационные решения использует приведенные выше методологии и методы имитационного моделирования параметров с учетом вероятностей их возникновения.
Исследование зависимостей организационной надежности системы программирования объектов
Решение задач проводится в соответствии с блоком задач, критериев альтернатив: 1.цель: оцеспечение организационной надежности параметров меализации жилищного объекта; альтернатив; 2.критерий: максимизацим организационной эффективности потокопот структуры реализации жилищных объектов; 3.отклонения в иерархии системы потоков. Организационная надежностъ определена как организационная -пространственно-временная оценка экономического уровня выполнения строителъных работ (см. стр. 52). В соответствии с приведенными моделями с помощью метода МАИ представляется возможным выполнение следующих операций: - формировать пространство альтернатив отклонений в структуре и процессе продвижения потоков в системе объекта; - проводить измерение важности и приоритета потока отклонений с оценкой надежности потока как свойства ожидаемого изменения проектных параметров; - осуществлять направленную процедуру реорганизации параметров потоковой структуры объекта для повышения организационной надежности системы.
Таким образом, метод МАИ позволяет решать задачу исследований по формированию цели - повышения эффективности реализации объектов, критериев - надежности состояния проектных параметров объектов и альтернатив - отклонений и вероятностей их появления в процессе реализации проектных решений объектов.
Исследование организационной надёжности проектных решений проведено в соответствии с методикой, предусматривающей два этапа разработок: формирование нормативов параметров организационных решений с учетом отклонений выполнения работ и формирование факторных зависимостей влияния отклонений на организационную безопасность проектных решений [28, 29, 38, 65, 89, 90, 97, 134, 145]. В качестве инструмента первого этапа принята модель надежности производительности потока вида 17 =zyYlxBxH (2.9) где П - производительность потока; 1 - индекс составляющих потоков объекта, проекта, программы; В - вероятность отклонений потока; Н - надежность потока. Анализ модели показывает, что в формировании и изменении производительности строительных потоков участвуют следующие составляющие: - изменение затрат в зависимости от внешних и внутренних факторов производства работ; - изменение продолжительности в зависимости от внешних и внутренних факторов производства работ; - оценки вероятностей появления отклонений фактических от нормативных значений параметров затрат и продолжительности работ; - оценки надежности величины отклонений фактических от нормативных значений параметров затрат и продолжительности работ в соответствии с максимальной вероятностью их появления. В соответствии с этим ниже в качестве основных параметров исследований приняты затраты и продолжительность, а оценок отклонений -вероятность и надежность их в объекте. В качестве инструмента второго этапа принята модель области организационной безопасности, характеризуемая уровнем надежности потоковой системы вида го АЗ(АТ) ]j (2.Ю) Б(+): АЗ Я" (2.Ц) Б(0): АЗ = ПН (2.12) Б(-): АЗ ПН (2.13) где Б - критерий организационной безопасности; АЗ(АТ) - множественная вариация отклонений по параметрам 3 и Т; Б(+), Б(0), Б(-) - оценка организационной безопасности в области положительной, нулевой и отрицательной нормативной /проектной/ прибыли.
Эти оценки определяют соответственно количественные как величины отклонений и качественные характеристики как уровни состояния потенциала организации.
Для проведения исследований системы потоков программы сформированы структурные и процессные модели объектов строительного проекта. Системная модель приведена в табл. 2.2.
Методика обоснования оптимальных параметров проектного плана объекта
Оптимизация параметров проектного плана осуществляется на основе методологии многопроектного управления и включает решения задач: распределения проектных ресурсов, определения продолжительности проекта, агрегирования комплекса операций [29, 55, 87, 92, 104, 109].
Введено понятие «мультипроекта» как формата, в котором организованы элементы структуры в проектной форме; модули - в объекте, объекты - в проекте, проекты - в программе. Ниже автором принята технология информационного программирования, при которой показано место разработанного автором аналитического комплекса в пространстве существующих методов решения принятых выше задач раздела. Технология распределения проектных ресурсов, основана на определении набора портфеля /структуры/ проектов, обеспечивающих наибольший эффект от сокращения затрат и продолжительности их использования. Модель решения задачи имеет вид: ,.% (3.1) Т = — min 103 \f[V,(f)\dt = Wi (3.2) W: УФ,Й (3.3) v ,n T f(Wl) = Wiy (3.4) где Т - продолжительность мультипроекта; а - коэффициент удельного веса объема ресурсов i-ro проекта в мультипроекте; N - уровень интенсивности проекта; W -объем ресурсов мультипроекта; V - количество ресурсов 1-ro проекта; I - момент времени поступления ресурсов по проекту.
Уравнением (3.1) отображается оптимальное решение задачи распределения ресурсов, уравнениями (3.2-3.4) - ограничения задачи.
В приведенной модели распределения проектных ресурсов используется разработанный модельный комплекс организационной надежности отклонений параметров плана, который позволяет осуществлять оценки ожидаемой организационной безопасности реализации плана по затратам - 3 и продолжительности - Т проектов и программ с вариантами проектных модулей (раздел 2.2).
Решение задачи осуществляется численными методами и включает следующий алгоритм решения задачи: - принятие значения объема проекта в расчетном интервале времени, который в работе предполагается как задача определения затрат проекта по параметрам продолжительности с учетом организационной надежности; - решение системы уравнений, отображающих зависимости скорости реализации от объемов ресурсов, приведенных выше; - идентификация схемы оптимального распределения ресурсов по проектам, которая в работе предполагается как задача учета критериев организационной надежности реализации планов проекта.
Технология минимизации продолжительности мультипроекта основана на определении оптимальной схемы начала выполнения проектов, обеспечивающих реализацию мультипроекта за минимальное время.
Логической схемой предусматривается использование технологий распределения сроков начала проектов, обеспечивающей интегрированную эффективность мультипроекта /плана/ организации. Модель решения задачи имеет вид: T„=maxfemaxг,} (3.5) [N W3 Z ші (3.6) (3.7) ґ,н=Т„,-г,, і=1,и (3.8) где Тт - продолжительность мультипроекта; Wэ - эквивалентный объем мультипроекта; N - уровень интенсивности ресурса; 65, - средний объем мультипроекта; ij - продолжительность выполнения проекта; &\ - интенсивность использования ресурсов проекта.
Уравнением (3.5) отображается функция оптимального рещения задачи минимизации продолжительности мультипроекта, (3.6 - 3.8) - оптимальный план реализации мультипроекта.
В приведенной модели распределения проектных ресурсов используется разработанный модельный комплекс организационной надежности отклонений параметров плана, который позволяет осуществлять оценки ожидаемой организационной безопасности реализации плана по затратам - 3 и продолжительности - Т проектов и программ с вариантами проектных модулей (раздел 2.2).
Решение задачи осуществляется численными методами и включает следующий алгоритм решения задачи: - определение продолжительности выполнения проектов при расчетном уровне использования ресурсов с учетом организационной надежности; - определение продолжительности мультипроекта по системе уравнений, приведенных выше; - формирование оптимального плана мультипроекта путем расстановки проектов в очередности убывания продолжительности проектов. Технология агрегирования комплекса операций основана на определении объема агрегированного проекта и зависимости скорости его реализации от количества ресурсов, обеспечивающего реализацию мультипроекта за минимальное время. Логической схемой предусматривается использование технологии определения продолжительности агрегированных операций за нормативное время с минимальными затратами.
Разработка областей организационной безопасности проектного планирования строительных объектов
Анализ областей организационной безопасности позволил установить следующее: - в условиях локальной безопасности с учетом контурного включения отклонений внешнего надежность повышается в направлении роста масштаба объекта от значения 0,74 до 0,79; - темп снижения надежности локальной безопасности зависит от роста отклонений и равен значению 1,24; - с учетом интегрированной безопасности с учетом полного включения всех отклонений структуры объекта надежностъ снижается в направлении роста отклонений от значения 0,74 до 0,44; - темп снижения надежности в условиях интегрированной безопасности зависит от роста отклонений и равен 1,56;
Использование экспертных оценок для определения областей безопасности позволило установить следующее (табл. 4.3): - области отражают чувствительность изменения технико-экономических показателей в зависимости от отклонений параметров структурности -уровней и звенности иерархий и технологичности технологической совместимости процессов потоков строительного объекта; - области являются инструментами прогнозирования процессов реализации проектов; - области могут быть использованы в качестве инструментов управления процессом поддержания структуры и процессов потоков в нормализованном состоянии, соответствующим требованиям проектным форматам. Примечание - Уос уровень организованность структуры; Ути- уровень технологичности процессов; m,n - соответственно число однородных процессов в комплексном процессе и число звеньев в структуре объекта. Для оперативных оценок Но в зависимости от Уос и Уит имеет вид: Но = У = 0,82186 + 0,3641X1 + 0,04907X2 (4.7) Надежность проектной системы определяется системой надежности элементов, качеством выполнения функций, структуры, процессов, обеспечивающих максимально возможное достижение поставленной цели с минимальными затратами и продолжительностью работ. При этом под эффективностью понимается свойство системы вызывать полезный результат при использовании ее по назначению. Надежность и эффективность являются различными и взаимосвязанными понятиями. Повышение надежности способствует росту эффективности до некоторого предела, который определяется соотношением затрат и результатов [65, 67, 68].
Алгоритм управления отклонениями реализации строительного проекта представляет собой цель с обратной связью. Алгоритм управления включает этапы: - I Качественная оценка отклонений строительного проекта. На этом этапе осуществляется анализ и формирование множества отклонений в пространстве параметров объекта. Классификация объектов в соответствии с приведенной модельной системой проектов. Прогнозирование отклонений в структуре и процессах потоков для различных модулей проектной системы. - II Количественная оценка вариантов области организационной безопасности. На этом этапе осуществляется построение профилей отклонений параметров структуры и процессов проектных модулей по данным прогноза отклонений с расчетом организации структурности и технологичности процессов проектных модулей объекта, проекта, программы. Осуществляется расчет затрат на управление отклонения параметров объекта. - III Разработка области организационной безопасности. На этапе разрабатывается динамическая модели отклонений с расчетом показателей надежности проекта и границ областей организационной безопасности. Устанавливается уровень опасности проекта по принятым ситуациям отклонений параметров. - IV Разработка мероприятий повышения эффективности управления процессами планирования реализации строительных объектов. На этапе разрабатывается комплекс мероприятии управления отклонениями с выбором вариантов, обеспечивающих наиболее эффективное управление с получением положительного эффекта от использования ресурсов управления.
К основным факторам, обусловливающим отклонения параметров структуры и процессов потоков проектов, можно отнести: - недостаточность информации о месте и времени появления отклонений параметров на этапе бизнес - плана как стратегического плана деятельности организации. Причиной этого является отсутствие параметрических методов прогнозирования неопределенности, а следствием - недостаточность ресурсов страхования результатов проекта; - недостаточность информации о изменениях параметров на этапе реализации проекта. Причиной этого является отсутствие методов инструментального слежения за модулями потоков, а следствием -невозможности приоритетного формирования потока изменени; - недостаточность информации о технологии проектирования процессов управления отклонениями проекта. Причиной этого является отсутствие методики организации управления изменениями, а следствием - нецелевое использование ресурсов управления отклонениями.
