Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ современных методов организационно-технологического проектирования систем ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 12
1.1. Концепция системы организации ресурсного обеспечения строительных предприятий в условиях неопределенности 12
1.2. Принятие управленческих решений в системе ресурсного обеспечения производства строительно-монтажных работ 17
1.3. Реализация вероятностно-статистических подходов количественного анализа ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 21
1.4. Методы оценки инвестиционно-строительных проектов для реализации в строительном производстве природоохранных мероприятий 34
1.5. Выводы по главе 1 47
Глава 2. Разработка методов управления системой ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений в условиях неопределенности 51
2.1. Принципы организации системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений в условиях реализации природоохранных мероприятий 51
2.2. Разработка методов анализа инвестиционно-строительных проектов ресурсного обеспечения реконструкции с учетом вероятности загрязнения окружающей среды 60
2.3. Оптимизация показателей технико-экономической эффективности системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 67
2.4. Разработка методики расчета инвестиционно-строительных показателей системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 72
2.5. Выводы по главе 2 19
Глава 3. Разработка методов принятия организационно- технологических решений при управлении системой ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений при изменении свойств материала 84
3.1. Стратегия организации системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений с учетом потери качества материала 84
3.2. Постановка задачи оптимизации показателей эффективности системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 89
3.3. Исследование условий приемлемости инвестиционно- строительного проекта организации системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 95
3.4. Разработка методики расчета оптимального размещения ресурсов при реконструкции пространственно-распределенных инженерных сооружений 103
3.5. Выводы по главе 3 112
Глава 4. Разработка методов анализа инвестиционно-строительных затрат для повышения эффективности реализации ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 115
4.1. Основные характеристики инвестиционно-строительных затрат на ресурсное обеспечение реконструкции инженерных сооружений 115
4.2. Разработка методики расчета запасов ресурсного обеспечения при случайных объемах реализации строительно-монтажных работ 127
4.3. Имитационное моделирование технико-экономической эффективности использования ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений 137
4.4. Выводы по главе 4 147
Общие выводы 152
Литература 155
Приложение. Акты внедрения выполненных исследований 168
- Принятие управленческих решений в системе ресурсного обеспечения производства строительно-монтажных работ
- Разработка методов анализа инвестиционно-строительных проектов ресурсного обеспечения реконструкции с учетом вероятности загрязнения окружающей среды
- Постановка задачи оптимизации показателей эффективности системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений
- Разработка методики расчета запасов ресурсного обеспечения при случайных объемах реализации строительно-монтажных работ
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В условиях рыночной экономики одним из ключевых элементов организации строительного производства является система управления финансами предприятия. В последние годы это направление получает все большее признание в России. При этом инвестирование представляет собой один из наиболее важных аспектов деятельности любого динамично развивающегося строительного предприятия, руководство которой отдает приоритет рентабельности с позиции долгосрочной, а не краткосрочной перспективы.
Принятие решений инвестиционно-строительного характера, как и любой другой вид управленческой деятельности, основывается на использовании различных методов и критериев. Степень их сочетания определяется разными обстоятельствами, в том числе и тем из них, насколько менеджер знаком с имеющимся аппаратом, применимым в том или ином конкретном случае. В отечественной и зарубежной практике известен ряд формализованных методов, расчеты с помощью которых могут служить основой для принятия решений в области инвестиционно-строительной политики. Какого-то универсального метода, пригодного для всех случаев жизни, не существует. Тем не менее, имея некоторые оценки, полученные формализованными методами, пусть даже в известной степени условные, легче принимать окончательные решения.
Цели, которые ставятся при оценке инвестиционно-строительных проектов (ИСП), могут быть различными, а результаты, получаемые в ходе их реализации, - не обязательно носят характер очевидной прибыли. Могут быть проекты, сами по себе убыточные в экономическом смысле, но приносящие косвенный доход, например, за счет достижения некоторого социального эффекта. Так, во многих экономически развитых странах очень остро ставится вопрос об охране окружающей среды. В этом случае традиционные критерии оценки целесообразности принятия ИСП, основанные на формализованных алгоритмах, могут уступать место неким неформализованным критериям.
Безопасность жизнедеятельности в строительном производстве является комплексной проблемой - социальной, экономической, правовой и научно-технической. Ее решение должно включать и разработку методов анализа инвестиционно-строительных мероприятий в условиях реализации загрязнений окружающей среды (ЗОС) при реконструкции инженерных сооружений с последующим использованием определенного количества строительных ресурсов предприятий, направленных на уменьшение экологического ущерба в процессе природоохранной деятельности строительных предприятий.
Строительное производство относится к сфере хозяйственной деятельности, обладающей высокой степенью экологической опасности как в региональном, так и в государственном масштабе. Принцип полной экологической безопасности реконструкции инженерных коммуникаций состоит в обязательной реализации комплексной системы всех взаимосвязанных элементов природоохранной деятельности строительных предприятий.
Повышение надежности какого-либо сооружения требует обычно дополнительных затрат как единовременных, так и текущих эксплуатационных расходов, связанных с усложнением их обслуживания. Поэтому не всякое повышение надежности является оправданным, а лишь то, которое обеспечивает снижение затрат. В условиях рыночных отношений, результат производственно-хозяйственной деятельности строительных предприятий определяется, прежде всего, величиной полученной прибыли и достигнутым уровнем рентабельности. При этом, технико-экономическое обоснование мероприятий по повышению надежности сопряжено с определенными трудностями. Связано это прежде всего с тем, что конкретное содержание самого понятия надежности меняется в широких пределах. В качестве эффективного метода можно рекомендовать обоснование экономически оправданного уровня надежности, т.е. соизмерение затрат на обеспечение надежности с затратами на средства компенсации ущербов.
В связи с этим возникла необходимость в проведении специальных исследований, направленных на изучение новых видов риска строительных инвестиций, которые связаны с возможными загрязнениями окружающей среды при реконструкции инженерных сооружений. Особенностью ЗОС при реконструкции инженерных сооружений является тот факт, что они содержат целый ряд неопределенностей: пространственную - место строительно-монтажных работ (СМР), временную - время ЗОС, а также неопределенность интенсивности ЗОС, которая в свою очередь связана с объемом СМР. Все это обуславливает разработку модифицированных, а зачастую и принципиально новых, методик расчетов измерителей эффективности ИСП природоохранной деятельности строительных предприятий.
Выполненные исследования связаны с реализацией задач по ресурсному обеспечению строительных предприятий при реконструкции инженерных сооружений 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 расчет ресурсного обеспечения является важнейшим показателем для обоснования производственной программы природоохранной деятельности в процессе реконструкции инженерных сооружений. Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования, которая соответствует п.п. 1, 3, 4 и 10 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 анализа организационно-технологических решений по интенсификации ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений в условиях неопределенности производства строительно-монтажных работ на пространственно-распределенных инженерных сооружениях.
Задачи исследования: анализ существующих методических подходов к принятию управленческих решений в процессе реализации строительно-монтажных работ с учетом специфических условий ликвидации последствий ЗОС при реконструкции инженерных сооружений; - разработка основных принципов организации ресурсного обеспечения строительных предприятий для реализации природоохранных мероприятий в условиях пространственной и временной неопределенности; разработка методов анализа инвестиционно-строительных проектов ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений с учетом потери качества строительных материалов; разработка технико-экономических моделей анализа инвестиционных затрат строительных предприятий на ресурсное обеспечение реконструкции инженерных сооружений при ликвидации загрязнений окружающей среды; подготовка практических рекомендаций по применению результатов исследования для интенсификации ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений.
Объект исследования: организационно-технологические решения (ОТР) реконструкции инженерных сооружений.
Предмет исследования: методы повышения эффективности и конкурентоспособности ОТР реконструкции инженерных сооружений в условиях современного строительства.
Методологические и теоретические основы исследования.
Существенный вклад в решение рассматриваемой проблемы внесли научные труды и разработки таких авторов, как Антанавичюс К.А., Архипова В.Ф., Боровков Н.А., Гумба Х.М., Гинзбург А.В., Гусаков А.А., Задорожая В.К., Исаев В.В., Карасев А.В., Киевский Л.В., Кулибанов B.C., Олейник П.П., Передериенко И.Д., Петров Л.П., Полторыгин В.И., Прыкин Б.В., Сафонова Г.Н., Сальникова Е.М., Серов В.М., Синенко С.А., Степанов И.С., Чистов Л.М., Цай Т.Н., Шрейбер А.К. и других ученых.
При проведении диссертационного исследования автором применялись методы системотехники строительного производства, экономико-математического моделирования, корреляционно-регрессионного анализа, экспертных оценок, результаты исследований в области технологии и организации строительного производства.
Научная новизна результатов исследования: разработаны методы анализа инвестиционно-строительных проектов организации ресурсного обеспечения строительных предприятий для осуществления строительно-монтажных работ при реконструкции инженерных сооружений, обеспечивающие системотехническую увязку функциональных подсистем и информационно-аналитических задач; разработаны методы проектирования организационно-технологических решений инвестиционных проектов, позволяющие осуществлять многовариантное моделирование технико-экономических показателей с тремя видами неопределенности (пространственной, временной и спроса) в условиях изменения критериев эффективности инвестиционно-строительного проекта; разработана информационно-вычислительная технология оценки эффективности использования ресурсного обеспечения для реализации строительного производства при реконструкции инженерных сооружений. На защиту выносятся: - методы расчета технико-экономических показателей инвестиционно- строительных проектов организации выполнения строительно-монтажных работ при реконструкции инженерных сооружений с использованием современных информационно-вычислительных технологий, которые позволяют повысить эффективность использования запасов материально- технических ресурсов; - экономико-математические модели и критерии анализа технико- экономических показателей инвестиционно-строительных проектов строительного производства при реконструкции инженерных сооружений в условиях пространственной и временной неопределенности; методика оценки технико-экономической эффективности инвестиционно-строительного проекта реконструкции инженерных сооружений с оптимальными сроками и объемами поставок материала, физико-химические свойства которого меняются во времени на основе предложенной модели инвестиционно-строительного проекта с учетом статистических данных неопределенных факторов и использованием численных методов имитационного моделирования и оптимизации.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования. Совокупность полученных результатов дает методику анализа организации запасов ресурсного обеспечения строительных предприятий для реализации природоохранной деятельности при реконструкции инженерных сооружений с учетом полученных в работе подходов оценки технико-экономических показателей инвестиционно-строительных проектов. В процессе работы было выполнено опытно-промышленное внедрение результатов исследования проектно-конструкторском инженерным предприятием ООО "Альянс-Академ" (реконструкция и строительное переустройство инженерных коммуникаций внутриплощадочных сетей теплоснабжения и водоснабжения гостиничного комплекса "Арбат" по адресу: г. Москва, Плотников пер., д. 22) и производственным предприятием ООО "Стройиндустрия" (разработка проектно-сметной документации переустройства спортивно-оздоровительного комплекса площадью 300000 м на стадии "Проект" и "Рабочий проект" по адресу: г. Москва, ул. Живописная, д. 21/2; производство строительно-монтажных и пусконаладочных работ при строительстве теплосети медицинского центра - административного и диагностического лечебного корпуса - городской больницы № 67 по адресу: г. Москва, ул. Саляма Адиля, д. 2). Результаты исследований и научно-технические разработки включены в многоцелевой программный комплекс CADSystem (Computer-aided Design System): расчет технико-экономических показателей ресурсного обеспечения строительных предприятий для реализации природоохранных мероприятий при реконструкции инженерных сооружений - программный продукт CADSystem / SEC (The System for Economic Calculation of Biodestruktor Stocks), что подтверждается справками о внедрении.
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования докладывались на научно-практических конференциях, семинарах и заседаниях секции "Строительство" Российской инженерной академии (г. Москва, 2001, 2002); Московском городском семинаре "Системология и системотехника комплексной обработки данных и документации" (г. Москва, 2003); международной научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах (г. Новочеркасск, 2005); научных семинарах секции "Организация строительства и автоматизированного проектирования" ЗАО ЦЫИИОМТП и других учебных и практических проектных организаций отрасли строительства РФ.
Принятие управленческих решений в системе ресурсного обеспечения производства строительно-монтажных работ
Приоритетным направлением совершенствования норм проектирования и производства строительно-монтажных работ является обоснование требований к социальной и экологической безопасности системы POP в целом [90, 114, 115]. Исследование экологической безопасности строительного производства является многоаспектной задачей, требующей как качественного (экспертного), так и количественного анализа, и предполагает: изучение всевозможных источников опасности, исследование опасных воздействий на окружающую среду, а также разработку экономических методов анализа организации систем безопасности [113,117]. Ущерб от аварии обычно подразделяют на технико-экономический, когда последствия аварии явно выражаются в экономических категориях [45] и социально-экономический, когда отказ грозит жизни людей [37, 88, 90].
В большинстве работ по безопасности [27, 28] в качестве критерия выбирается математическое ожидание величины ущерба, который считается случайной величиной. Этот критерий, по-видимому, требует уточнения. Дело в том, что степень неопределенности риска для такой сложной системы как строительное производство является весьма высокой. Это означает, что разброс случайной величины ущерба относительно среднего значения может быть весьма велик.
По всей видимости, объективным критерием безопасности можно считать следующее условие: с заданной доверительной вероятностью случайная величина риска должна заключаться в заданном интервале. Принятие этого критерия в качестве основополагающего логически требует адекватного математического подхода. Дело в том, что из-за неполноты информации об организационно-технологической надежности строительного производства и ущерба от аварии мы не знаем достаточно точно распределения вероятностей случайной величины риска. Тем не менее, даже в этих условиях создаются нормы проектирования промышленных и гражданских объектов, призванные обеспечить достаточную экологическую безопасность строительного производства [1,10,19,22,98, 99].
На современном уровне научно-технического прогресса реконструкцию инженерных сооружений следует рассматривать как производство, которое по своей технологической специфике потенциально способно (при определенном сочетании факторов внешнего и внутреннего характера) оказать негативное воздействие на окружающую среду [9,18, 21, 66,91, 96].
Как известно [51, 74, 94, 126], существует целый ряд аспектов безопасности (информационная, технологическая и т.д.). Под безопасностью в промышленности понимается состояние защищенности прав и жизненно важных интересов человека, природных объектов и окружающей среды, материальных ценностей общества и государства при размещении промышленных объектов, их проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, реконструкции, выводе из эксплуатации. В настоящей работе рассматриваются технологические аспекты промышленной безопасности (технологическая безопасность).
Ущерб от загрязнения природной среды складывается из дополнительных затрат общества в связи с изменениями в окружающей среде и затрат на возвращение окружающей среды в прежнее состояние. Ущерб обычно оценивается по объектам, оказывающихся под воздействием загрязнителей: население, промышленные предприятия и жилищно-коммунальное хозяйство, сельскохозяйственные угодья, водные ресурсы, лесные ресурсы [122]. Экологический ущерб может быть оценен детально по объектам воздействия или укрупненно по средам воздействия (атмосфера, вода, земля) [89]. Итак, существенным моментом является выделение двух групп мероприятий [63, 64, 78]: охранных (создание объектов хранения POP, что существенно сокращает экологический ущерб в случае ЗОС) и компенсационных. Охранные мероприятия направлены на сокращение вредного воздействия; компенсационные на восстановление и профилактику строительных объектов, подвергшихся воздействию. Таким образом, величина затрат на реализацию инвестиционно-строительно го проекта (ИСП) по обеспечению экологической безопасности строительного производства складывается из величины затрат на размещение объектов хранения POP и величины ликвидируемого ущерба за счет реализации компенсационных мероприятий [3].
В условиях рыночной экономики степень неопределенности экономического поведения хозяйствующих субъектов выше по сравнению с централизованно планируемой экономикой. Поэтому для отечественных аналитиков новый смысл и практическое значение приобретают методы перспективного анализа, когда нужно принимать управленческие решения, конструируя возможные ситуации, в том числе и с использованием вероятностных оценок, и делая выбор из нескольких альтернативных вариантов. Особо важное значение подобные методы имеют при составлении бюджетов капиталовложений и анализе отдельных ИСП.
Теоретически существует четыре типа ситуаций, в которых необходимо проводить анализ и принимать управленческие решения, в том числе и на уровне строительного предприятия: в условиях определенности, риска, неопределенности и конфликта [130].
Рассмотрим содержание, постановку задачи анализа и принятия управленческих решений в условиях определенности.
Итак, известно количество возможных вариантов и их исходы. Вероятность каждого события равна единице. Нужно выбрать один из возможных вариантов. Степень сложности процедуры выбора в данном случае определяется лишь количеством альтернативных вариантов. Рассмотрим две возможные ситуации: имеется два альтернативных варианта (п = 2); число альтернативных вариантов больше двух (п 2).
В случае п = 2 аналитик должен выбрать (или рекомендовать к выбору) один из двух возможных вариантов. Последовательность действий здесь очевидна: определяется критерий, по которому будет осуществляться отбор; методом прямого счета исчисляются значения критерия для сравниваемых вариантов; вариант с лучшим значением критерия рекомендуется к отбору.
Возможны различные методы решения этой задачи. Как правило, они подразделяются на две группы, основанные на дисконтированных или учетных оценках.
В случае п 2 процедурная сторона анализа существенно усложняется ввиду множественности вариантов, техника прямого счета в этом случае практически неприемлема. Наиболее удобный вычислительный вариант -методы оптимального программирования. Эти методы (линейное, нелинейное, динамическое, выпуклое программирование и др.) достаточно хорошо разработаны в теории, однако на практике в технико-экономических исследованиях относительную известность получило линейной программирование.
При проведении анализа в условиях определенности весьма успешно могут применяться методы машинной имитации, предполагающие множественные расчеты на ПЭВМ. В этом случае строится имитационная модель объекта или процесса, содержащая n-е число факторов и переменных, значения которых в разных комбинациях подвергаются варьированию. Машинная имитация - это эксперимент, но не в реальных, а искусственных условиях [50, 58, 62,119, 125 ]. По результатам этого эксперимента отбирается один или несколько вариантов, являющихся базовыми для принятия окончательного решения на основе дополнительных формальных и неформальных критериев. В подобных расчетах могут активно использоваться жестко детерминированные факторные модели.
Разработка методов анализа инвестиционно-строительных проектов ресурсного обеспечения реконструкции с учетом вероятности загрязнения окружающей среды
Выбор схемы финансирования играет центральную роль в проектировании уже потому, что от него целиком зависит судьба ИСП. Надежная схема финансирования сработает и при неблагоприятных отклонениях реальных затрат и результатов от проектных оценок. Наоборот, при ненадежном финансировании реализация ИСП может быть остановлена на любой стадии.
Большая часть факторов, учитываемых в проблемах финансирования, не поддается ни измерению, ни даже формальному описанию. Реальные решения часто принимаются инициаторами ИСП на основе интуитивных соображений. Средства информационно-вычислительной поддержки логического экспертного анализа [8, 56, 57, 77, 79,- 97, 111] помогут выработать унифицированный подход к оценке разнородных решений, моделировать предпочтения участников, выявить искомые компромиссы интересов, найти и учесть субъективные оценки рискованности предлагаемых схем [П, 14, 47, 121].
В этой сфере важнейшими направлениями приложений являются: 1) разработка процедур логического экспертного анализа ИСП с учетом конфликта целей потенциальных участников (акторов) и разнообразных неформализуемых критериев, факторов и эффектов, сопутствующих или ограничивающих возможности реализации ИСП; 2) разработка процедур экспертного анализа возможных схем финансирования ИСП, оценки их потенциальной доходности для различных участников; 3) разработка диалоговых программных средств экспертного анализа различного рода рисков, сопряженных с реализацией ИСП.
Экспертные системы для анализа ИСП. Лица, принимающие решения, прекрасно понимают относительную ценность результатов стандартного технико-экономического анализа ИСП. Практически важные инвестиционные решения разрабатываются и принимаются с учетом многих других сопутствующих факторов, которые не поддаются формализации и информацией о которых зачастую располагает лишь узкий круг лиц.
Использование программных средств поддержки экспертного логического анализа ИСП ввиду их крайней простоты и дружественности для пользователя возможно без участия разработчиков этих систем программ. Это обеспечивает руководителям полную конфиденциальность содержания и результатов исследования решений.
К этому направлению могут быть отнесены следующие задачи: экспертный логический анализ, оценка и отбор потенциальных инвесторов по имеющимся данным об их финансовом состоянии и надежности как партнеров по осуществлению ИСП; анализ схем распределения долей инвесторов в капитале формируемого акционерного предприятия; анализ проблем кадрового менеджмента при создании предприятий, реализующих ИСП или назначаемых в качестве операторов; принятие решений по распределению функций и полномочий в схеме управления предприятием; создание специализированных или универсальных программных оболочек, позволяющих менеджеру самостоятельно формировать и использовать собственные логические схемы оценки альтернатив при принятии решений.
Таким образом, одним из важных направлений создания и применения экспертных систем является развитие процедур стандартного экономического анализа ИСП с целью учета различий в неопределенности исходных данных, нормативов и прогнозных характеристик конъюнктуры рынка [16, 41, 54, 80, 86,100,105,1161. Проблемы анализа эффективности ИСП в динамике - это прогнозирование затрат и результатов реализации ИСП на более или менее отдаленную перспективу с учетом субъективных оценок экспертов возможных отклонений конъюнктуры на рынках продукции, оборудования, кредитов, а также налогов, акцизов, тарифов от показателей, принятых в тех сценариях, на которых основываются проектные исследования.
Именно моделирование стохастической динамики проектных показателей на протяжении цикла жизни позволяет предусмотреть в проекте мероприятия, обеспечивающие гибкость и адаптивные способности будущего предприятия или разделять рациональным образом риски между инвесторами [61, 68, 75, 85, 87,931.
В подобных задачах приходится моделировать поведение всех или главных участников ИСП, в частности, потому, что: любой серьезный инвестор или кредитор взвешивает риски инвестирования и в зависимости от этого настаивает на получении тех или иных преимуществ при возврате вложенных средств (например, определяет ставку процента за кредит); окончательная схема инвестирования складывается в результате переговорного процесса между участниками ИСП, каждый из которых формирует свою систему доводов в пользу отстаиваемых позиций; проектная организация должна предоставить участникам ИСП сбалансированную информацию по возможным рискам инвестирования и предложить разумную компромиссную схему распределения рисков и долевого участия инвесторов в основном капитале и в прибылях.
Инструменты подобного анализа являются значительно более сложными, чем схемы анализа иерархий [110, 111]. Они предполагают создание систем имитационного моделирования движения денежных потоков в условиях случайного изменения ситуации. Наиболее простым и потому реализуемым в первую очередь является подход, который предполагает использование моделей так называемого марковского программирования - управляемых марковских процессов с доходами [1021.
В таких моделях рассматриваются сетевые структуры стохастических денежных потоков (от инвесторов в ИСП и из ИСП к инвесторам), изменяющиеся по годам реализации ИСП в соответствии с заданными экспертом вероятностными характеристиками.
Более развитый подход предполагает создание системы более детального изучения рынков (например, регионального рынка реконструкции инженерных сооружений) и возможностей их эволюции от некоторого заданного начального состояния под действием таких экспертно оцениваемых факторов, как изменение экономической ситуации в регионе, развития конкуренции и т.п.
В этом разделе можно предложить создание двух систем программ: 1) вероятностного моделирования процесса реализации ИСП, в частности потоков реальных денег от инвестиционной деятельности в динамике с использованием экспертных оценок возможности возникновения благоприятных и неблагоприятных ситуаций; 2) специализированной системы изучения рынка, прогнозирования спроса, выбора политики маркетинга при планировании расширения или удержания конкретных секторов рынка в заданных регионах.
Постановка задачи оптимизации показателей эффективности системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений
Разработаны методы управления системой ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений в условиях неопределенности. При этом, исследованы основные принципы организации системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений в условиях реализации природоохранных мероприятий и разработаны: методы анализа инвестиционно-строительных проектов ресурсного обеспечения реконструкции с учетом вероятности загрязнения окружающей среды, методы оптимизация показателей технико-экономической эффективности системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений, а также методики расчета инвестиционно-строительных показателей системы ресурсного обеспечения реконструкции инженерных сооружений
Организацию системы POP и затраты на природоохранные мероприятия представим в виде ИСП следующим образом. С затратами на устройство склада и транспортировку, а также затраты на устранение ЗОС при условии функционирования данной системы POP в виде чистых оттоков денежных средств. Затраты на устранение ЗОС при отсутствии системы POP, хотя и представляют собой объективные затраты, имеют вид чистого притока денежных средств.
Суммарный денежный поток представляет собой чистый отток денежных средств Z[ в момент времени t (затраты на обустройство системы POP условно приписываем моменту времени, когда система полностью готова и завезен материал на склады), а также величину (Z - Z2), представляющую в рассматриваемой задаче положительную величину (величина потерь без системы POP Z очевидно должна быть больше, чем с системой). Момент поступления притока денежных средств равен т. Доходом в задаче повышения экологической безопасности строительного производства будем считать экономию денежных средств в сравнении с теми затратами, которые могли бы быть в отсутствии системы POP. Таким образом, мы можем с одинаковым основанием говорить о системе POP или вообще употреблять терминологию инвестиционных процессов, оперируя денежными поступлениями.
В системе POP имеется временная и пространственная неопределенность, а также неопределенность, характеризующая спрос на POP. Кроме того, ИСП по устранению ЗОС, связанный с системой POP инженерных сооружений, приходится осуществлять в условиях высокой инфляции. В работе предложено чистый приведенный эффект от внедрения системы POP инженерных сооружений вычислять в соответствии с зависимостью: NPV = Z-exp[-x-ln(l + г)] Zj-exp[-Mn(l + г)] — Zrexp[-ln(l + г)], где г - ставка дисконтирования. При этом, коэффициент эффективности ИСП (Кэфф) определяется отношением: Кэфф - {Z-exp[-x-ln(l + r)]}/{Zrexp[-ln(l + r)l + Z2-cxp[-ln(l + г)}. ИСП POP инженерных сооружений следует принять, если КЭфф 1; ИСП следует отвергнуть, если Кэфф 1. Функция КЭфф = F{r} - нелинейная и это свойство может иметь очень серьезные последствия при расчете коэффициента эффективности ИСП.
Разработка методов анализа ИСП ресурсного обеспечения реконструкции с учетом вероятности загрязнения окружающей среды связана с определением параметра х, характеризующего место производства строительно-монтажных работ, который считаем случайной величиной, имеющей область изменения х є [О, L] и плотность распределения Fi(x). Установлено, что координату расположения промежуточного склада POP (Lo) можно найти оптимальным образом. Оптимальное значение для коэффициент эффективности ИСП: КЭфф = 4-[(т + Хо)2 + D]-[Y - 2-(т + Х0)] 2, где Y = ехр[у(т - t)]-CV.KM"\ Км -масштабная константа, численное значение которой выражает собой величину ущерба до начала СМР по ликвидации последствий ЗОС, С - стоимость доставки POP, m и D - соответственно, математическое ожидание и дисперсия случайной величины х.
Рассмотрена задача организации нескольких складов POP инженерных сооружений. Число складов (S) можно выбрать оптимальным образом путем оптимизации коэффициент эффективности ИСП КЭфф — max: SonT = {0,125-KM-L2 CT1-(Xo + Ь/2)-І-ехр[-у-(т - t)]}1 4. Таким образом, обеспечивается возможность расчета оптимального количества складов в системе POP инженерных сооружений и получения соответствующей зависимости коэффициента эффективности ИСП от ставки дисконтирования, т.е. КЭфф =
Кроме пространственной неопределенности, в работе рассматривается случайность момента т. Этот факт отражает то, что ЗОС происходит в неопределенный момент строительного производства, т.е. в результате отказа его как технической системы. Случайность момента времени т радикально меняет содержание задачи. Если при детерминированном т момент организации системы POP инженерных сооружений t должен быть как можно ближе к т (в идеальном случае t = т), то при неопределенном т запланировать t непросто, так как теперь существует вероятность того, что окажется т t и это событие повлечет значительные затраты. Неправильно также ориентироваться на математическое ожидание t = те. Рассмотрим задачу со случайным моментом ЗОС.
Считаем известной плотность распределения времени до ЗОС - F3(x), где х е [О, со]. Так как момент времени организации системы POP инженерных сооружений Т планируется заранее, то возможны два случая: l-x t;2-x t Если выполняется условие т. t, то фиксированные затраты в момент времени организации системы POP инженерных сооружений t равны С-Х0-ехр(-у-(:), в момент т фиксированные затраты равны произведению KM-F(x)-exp( y-x). Если выполняется условие т t, то промежуточный склад организации системы POP инженерных сооружений отсутствует, а фиксированные затраты в момент х равны KM-F(x + Хо)-ехр(-у-т).
Анализ технико-экономической эффективности управления запасами системы POP инженерных сооружений в условиях неопределенности (координата места производства СМР - случайная величина) осуществляется с помощью управляющих параметров: V - количество завозимого на склад ресурсного обеспечения, t - время завоза, ППлв - потребность в POP, СПАв -стоимость POP, V30C - объем ЗОС. Последовательное использование разработанной методологии анализа ИСП в условиях конкретной реализации неопределенности позволяет получить с одной стороны функциональные зависимости коэффициента эффективности ИСП (Кэфф) и средней стоимости организации системы POP инженерных сооружений (СРОР): Кэфф = Км-[(х + Xo)/w]2-exp(-y)/{(CnAB + С-Хо)-ПпАв-ехр(-у-1) + Км-[(х - Lo)/w]2-exp(-y)} и Cpoi = [СПАВ + С-(Х0 + Ь0)]-ППАВ УЗОО С Другой стороны, различные варианты организации системы POP инженерных сооружений для эффективного осуществления природоохранных мероприятий.
Разработка методики расчета запасов ресурсного обеспечения при случайных объемах реализации строительно-монтажных работ
Решение задачи Коши (3.50) было реализовано численно с помощью описанного метода Рунге - Кутта. Результаты расчетов представлены на рис. 3.3 (Км.отн = Км./ Ки.тах) - это зависимости оптимального коэффициента эффективности ИСП POP инженерных сооружений КЭфф.0ПТ от: интенсивности роста экологического ущерба во времени (параметр Км); скорости потери физико-химических свойств материала во времени (параметр А); расстояния, характеризующего удаленность базы от места производства СМР при реконструкции инженерных сооружений (параметр Х0).
Напомним, что параметр А характеризует скорость потери физико-химических свойств материала во времени (в частности, старение), причем, чем больше А, тем быстрее ухудшаются характеристики работоспособности материала. Видно, что при выраженной динамике старения материала система POP инженерных сооружений с одним промежуточным складом может быть экономически эффективной только при весьма больших значениях интенсивности экологического ущерба в случае реализации ситуации ЗОС. При малых величинах Км ИСП POP инженерных сооружений оказывается неприемлемым (данные 1). Если скорость старения не столь велика (данные 2 и 3), то ИСП POP инженерных сооружений будет эффективен при меньших значениях интенсивности экологического ущерба в случае реализации ЗОС.
Проанализируем стратегию организации потока ресурсов в системе POP инженерных сооружений с учетом потери качества материала. Использование разработанной методологии анализа ИСП приводит к следующему алгоритму оценки возможных вариантов организации системы POP инженерных сооружений для реализации природоохранных мероприятий на пространственно-распределенных объектах. В условиях конкретной реализации неопределенности получаем следующие функциональные зависимости
Воспользуемся следующими исходными данными: F(x/w) = KM -функция ущерба в случае реализации ЗОС; Ки = 103 руб/(м3-ч2) - интенсивность ущерба, в общем случае зависящая от природно-климатических и инженерно-геологических условий; у = 0,2 1/год; г = 0,2 - ставка дисконтирования; х = 100 км, 200 км, 400 км и 700 км - координата места производства СМР; Х0 = 800 км - расстояние до базы; С = 0,4 руб/(кг-км) - стоимость транспортировки ресурсного обеспечения; w = 50 км/ч - скорость доставки ресурсного обеспечения до места производства СМР; т = 8,5 лет - время безотказной работы реконструируемого объекта; Ь, = i-At = (і = 1,2,3,4 ; At = 2 года) ti = 2 года; t2 = 4 года; tj = 6 лет; t4 = 8 лет - время организации и поддержания системы POP инженерных сооружений в работоспособном состоянии; L0 = 286,3 км - место расположения склада POP инженерных сооружений (отсчитывается от х = 0); V0 - 30x103 кг и а = 0,5 - параметры управления (соответственно, Vo - планируемое количество завозимого вещества; а -интенсивность снабжения); А = 0,1 и А = 0,5 - параметр, характеризующий скорость изменения физико-химических свойств вещества (соответственно, А = 0,1 - медленное и А = 0,5 - быстрое); тс = 7 лет - среднее время реализации ситуации ЗОС; V3oc — 3600 м3 - объем ЗОС.
В табл. 3.1 представлены технико-экономические показатели организации системы POP инженерных сооружений при проектировании производства СМР в охранной зоне промышленного объекта в условиях изменения физико-химических свойств вещества.
Влияние времени ЗОС (тс) и объема ЗОС (V3oc) с учетом старения материала регулируется выбором параметров управления V0 и At. Выбор малого интервала невыгоден с той точки зрения, что получаются большие затраты на снабжение, хотя в этом случае интервал времени от момента последнего завоза до момента производства СМР небольшой и ресурсное обеспечение не успевает сильно изменить свои физико-химические свойства.
Большой интервал управления At также невыгоден, так как несмотря на то, что затраты на снабжение снижаются, эффект старения в этом случае сказывается очень сильно. Режим снабжения (параметры управления V0 и а) также сказываются в этом случае весьма сильно.
Старение материала с одной стороны можно компенсировать увеличением поставок ресурсного обеспечения за счет параметра Vo. С другой стороны сильно увеличивать Vo невыгодно - растут расходы на снабжение.
Параметр а регулирует снабжение таким образом, что снабжение уменьшается на интервалах времени, когда ЗОС маловероятно. Таким образом, если загрязнение окружающей среды в результате строительного производства произойдет быстро, то ИСП окажется невыгодным, но в среднем по массе случаев ИСП окажется все равно выгодным.
Следует отметить, что результаты расчетов для ИСП POP инженерных сооружений с поставками ПАВдизойл свидетельствуют о том, что содержимого склада достаточно для ликвидации последствий ЗОС при любых параметрах изменения физико-химических свойств вещества (как при Д = 0,1 , так и при А = 0,5). В этом случае коэффициент эффективности ИСП POP инженерных сооружений (КЭфф) не зависит от А. В двух других вариантах (при использовании веществ ПАВБАЦИСПЕЦИН И ПАВФАЙРЕЗЛЙМ) это условие нарушается и коэффициент эффективности ИСП POP инженерных сооружений (КЭфф) существенно зависит от параметра старения материала, что говорит о низкой экономической эффективности рассматриваемого ИСП.
