Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные методы организационно-технологического проектирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 13
1.1. Методы формирования программы ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 13
1.2. Критериальная оценка необходимости выполнения ремонтно-строительных работ на промышленных объектах 25
1.3. Основные принципы проектирования организации ремонтно-строительных работ с учетом данных диагностики инженерных коммуникаций промышленных объектов 29
1.4. Выводы по главе 1 46
Глава 2. Исследование основных методологических принципов экспертной оценки технико-экономических показателей выполнения ремонтно-строительных работ на промышленных объектах 49
2.1. Методы производства ремонтно-строительных работ с учетом классификации дефектов на инженерных коммуникациях промышленных объектов 49
2.2. Ранжирование инженерных коммуникаций промышленных объектов для выполнения ремонтно-строительных работ с учетом технико-экономических показателей 61
2.3. Разработка методики расчета эффективной организации ремонтно-строительных работ для системы инженерных коммуникаций промышленных объектов 66
2,4. Выводы по главе 2 73
Глава 3. Разработка элементов информационно-вычислительного комплекса для решения задач организационно-технологического проектирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 78
3.1. Основные принципы анализа иерархических структур для оценки приоритетов объектов при формировании программы ремонтно-строительных работ 78
3.2. Структура проблемы планирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 85
3.3. Анализ элементов математической модели и результатов расчетов ранжированной системы инженерных коммуникаций промышленных объектов 101
3.4. Выводы по главе 3 108
Глава 4. Основные принципы реализации информационно-вычислительных технологий для организации ремонтно-строительных работ на промышленных объектах с учетом результатов наблюдений за эксплуатационными показателями 112
4.1. Взаимосвязь объемов, продолжительности и стоимости ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций промышленных объектов 112
4.2. Разработка методики количественного анализа проектных решений и результатов наблюдений за эксплуатационными показателями системы инженерных коммуникаций промышленных объектов 121
4.3. Реализация диалоговой системы для оценки приоритетов объектов по техническому состоянию при планировании ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 124
4.4. Выводы по главе 4 146
Общие выводы 150
Литература 153
Приложение. Акты внедрения выполненных исследований 166
- Критериальная оценка необходимости выполнения ремонтно-строительных работ на промышленных объектах
- Ранжирование инженерных коммуникаций промышленных объектов для выполнения ремонтно-строительных работ с учетом технико-экономических показателей
- Структура проблемы планирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций
- Разработка методики количественного анализа проектных решений и результатов наблюдений за эксплуатационными показателями системы инженерных коммуникаций промышленных объектов
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. 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 планирования ремонтно-строительных работ (РСР) при котором обосновываются технические, технологические и организационные решения, затраты и эффективность реализации инвестиционно-строительных проектов. В отечественной и зарубежной практике известен ряд формализованных методов расчета и принятия решений в области инвестиционно-строительной политики. Цели, которые ставятся при оценке проектов, могут быть различными, но в последнее время очень остро ставится вопрос об охране окружающей среды.
Цель предлагаемого подхода к системе планирования РСР при реконструкции инженерных коммуникаций (ИК) - совершенствование концептуальной и методической базы выработки и принятия таких решений по управлению РСР на промышленных объектах, которые учитывали бы факторы, определяющие надежное функционирование системы ИК в целом. Безопасность промышленных объектов требует разработки систем отслеживания динамики организационно-технологических параметров на всех
этапах строительства. Для проектирования производства и приемки работ по
монтажу ИК должны применяться способы и методы, регламентируемые:
постановлением Госстандарта России от 26.12.94 № 363 (ГОСТ Р 22,2.05-94) -
нормируемые метрологические и точные характеристики средств контроля и
испытания в строительстве сложных технических систем, формы и процедуры
их метрологического обслуживания; приказом Госгортехнадзора России от
26.04.00 № 49 (РД 04-355-00 от 26.04.00) - методические рекомендации по
организации производственного контроля за соблюдением требований
промышленной безопасности на опасных производственных объектах;
документом Госстандарта России ГОСТ Р 22.1.02-95 - безопасность в
чрезвычайных ситуациях: мониторинг и прогнозирование. Выбор
организационно-технологических решений производства строительно-
монтажных работ, методы строительства новых, а также реконструкции,
расширения и технического перевооружения действующих промышленных
объектов производится проектной организацией, исходя из конкретных
условий строительства, материалов инженерных изысканий и расчетных
нагрузок, действующих на составляющие технологические элементы объекта
на основе результатов технико-экономического сравнения возможных
вариантов реализации строительных норм, обеспечивающих
эксплуатационную надежность ИК промышленных объектов.
Существующая система сбора, обработки и использования статистической информации о техническом состоянии ИК промышленных объектов, накапливающейся при их диагностировании нуждается в дальнейшем совершенствовании. Одним из главных направлений должно стать создание прогностических систем с элементами искусственного интеллекта, которые объединяют возможности экспертных и традиционных систем статистической обработки. Это позволило бы унифицировать методы неформального анализа качественных данных о надежности объектов ИК промышленных объектов,
разработать развитые базы знаний, суммирующих опыт специалистов, и использовать в прогнозах показателей функционирования системы ИК промышленных объектов значительно больший объем сведений, чем это было до сих пор.
Повышение эффективности использования информации,
накапливающейся при диагностических обследованиях технического состояния ИК промышленных объектов высокопроизводительными методами внутритрубной дефектоскопии, основано на одновременной разработке информационных технологий и методов комплексного учета числовой, модельной, неформальной и качественной информации для организационно-технологического проектирования вариантов решений по производству РСР при реконструкции инженерных коммуникаций на промышленных объектах в кратчайшие сроки с минимальными затратами материально-технических ресурсов.
Выполненные исследования связаны с реализацией задач по совершенствованию методов планирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 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 расчет объемов ремонтно-строительных работ является важнейшим показателем для обоснования производственной программы природоохранной деятельности в процессе реконструкции промышленных объектов. Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования, которая соответствует п.п. 3, 4, 8 и 10 паспорта специальности 05.23.08 - технология и организация строительства, представляет собой актуальную проблему, обладающую научной новизной и практической ценностью.
Цель диссертационной работы - разработка методов и средств анализа организационно-технологических решений по производству ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций на промышленных объектах в условиях неопределенности объемов производства строительно-монтажных работ.
Задачи исследования:
анализ методов мониторинга эксплуатационных показателей инженерных коммуникаций промышленных объектов и разработка основных принципов совершенствования систем сбора и обработки статистических данных о состоянии сложных технических систем, к которым относятся инженерные коммуникации;
- разработка методов количественного анализа технико-экономических
показателей выполнения РСР при реконструкции инженерных коммуникаций
промышленных объектов с учетом условий и способов принятия решений по
методам организации и управления РСР на промышленных объектах;
- разработка методов и средств оценки возможных стратегий
строительных инноваций для обеспечения экологической безопасности
инженерных коммуникаций промышленных объектов;
разработка информационных технологий расчетного обеспечения в системе организационно-технологического проектирования РСР при реконструкции инженерных коммуникаций промышленных объектов;
подготовка практических рекомендаций по применению результатов исследований при планировании ремонтно-строительных работ в условиях реконструкции инженерных коммуникаций.
Объект исследования: проектирование организации и технологии производства ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций промышленных объектов.
Предмет исследования: методы повышения эффективности планирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций.
Методологические и теоретические основы исследования. Научные основы организационно-технологического проектирования строительной реконструкции промышленных объектов были заложены трудами отечественных (А.А. Афанасьев, Б.Ф. Белецкий, Н.Н. Данилов, Л.Г. Дикман, Л.В. Киевский, В.Д. Копылов, П.П. Олейник, О.М. Терентьев, С.Я. Луцкий, Т.Н. Цай, А.К. Шрейбер и др.), а также зарубежных (С.Л. Куперуайт, Р.Г. Маршалл и др.) ученых. Развитию теоретических основ повышения организационно-технологической надежности строительного производства способствовали работы А.А. Гусакова, А.В. Гинзбурга, М.М. Филатова, С.С. Морозова, В.М. Безрука, Е.М. Сергеева, С.А. Синенко, В.Е. Соколовича 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 технико-экономических показателей использования материально-технических ресурсов при проведении РСР при реконструкции инженерных коммуникаций на основе использования современных информационных технологий, а также системного анализа показателей организационно-технологического проектирования РСР с учетом особенностей изменения конструктивных и эксплуатационных характеристик ИК промышленных объектов.
Научная новизна результатов исследования:
- разработан метод организационно-технологического проектирования
объемов производства РСР при реконструкции инженерных коммуникаций
промышленных объектов, обеспечивающий системотехническую увязку
функциональных подсистем и информационно-аналитических задач;
разработаны методы принятия организационно-технологических решений для производства РСР, позволяющие осуществлять многовариантное моделирование технико-экономических показателей инвестиционно-строительной деятельности организаций при реализации проектов РСР в условиях реконструкции инженерных коммуникаций промышленных объектов;
предложена структура комплексной системы организационно-технологического проектирования производства РСР с использованием информационных технологий, которая позволила повысить эффективность использования материально-технических ресурсов для производства РСР при реконструкции инженерных коммуникаций. На защиту выносятся:
- методы организационно-технологического проектирования организации
РСР при реконструкции инженерных коммуникаций промышленных объектов
на основе современных информационных технологий, которые позволили
разработать методы планирования РСР с учетом эффективного использования
материально-технических ресурсов;
- методы и критерии анализа технико-экономических показателей
инвестиционно-строительных проектов производства РСР при реконструкции
инженерных коммуникаций промышленных объектов;
методика оценки технико-экономической эффективности инвестиционно-строительного проекта реконструкции инженерных коммуникаций, а также организационная структура комплексной системы
организационно-технологического проектирования и анализа технико-экономических показателей производства РСР в информационной среде.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования.
Совокупность полученных результатов дает методику организационно-технологического проектирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций 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 опытно-промышленное внедрение результатов исследования проектно-конструкторским инженерным предприятием ООО "Альянс-Академ" (обеспечение возможности строительного производства в условиях ограниченного доступа к строительным ресурсам предприятия при формировании оптимальных технологических структур выполнения работ при реконструкции инженерных коммуникаций производственного корпуса по адресу: Московская обл., г. Люберцы, Проектируемый проезд, 6) и производственным предприятием ООО "Стройиндустрия" (обеспечение количественного анализа технико-экономических показателей ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций - напорных сетей ливневой и фекальной канализации Стройкомбината №1 по адресу: г. Москва, Очаковский проезд). Результаты исследований и научно-технические разработки включены в многоцелевой программный комплекс CDS (Computer Design System -информационная технология в виде пакета прикладных программ): CDS = Manual for Estimating the State Operation of Pipeline for Plan Construction -ранжирование инженерных коммуникаций промышленных объектов по техническому состоянию при планировании ремонтно-строительных работ;
CDS = Select Objects for Construction Working - отбор объектов для выполнения ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций, 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, 2002, 2003); Московском городском семинаре "Системология и системотехника комплексной обработки данных и документации" (г. Москва, 2004); 6-ой международной научно-практической конференции "Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений" (г. Новочеркасск, 2006); 4-ой международной научно-практической конференции "Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем" (г. Новочеркасск, 2006); научных семинарах секции "Организация строительства и автоматизированного проектирования" ЗАО ЦНИИОМТП и других учебных и практических проектных организаций отрасли строительства РФ.
Критериальная оценка необходимости выполнения ремонтно-строительных работ на промышленных объектах
Выбор методов проведения РСР при реконструкции ИК на промышленных объектах осуществляется на основе анализа технического состояния участков ИК по результатам внутритрубной диагностики в соответствии с действующими нормативными документами [26]. Решение о проведении РСР с заменой протяженного участка принимается с учетом результатов расчета технико-экономических показателей затрат для конкретного участка ИК [50, 120, 123, 129]. При этом представляется необходимым использование информационных технологий организационно-технологического проектирования процессов РСР, порядок реализации которых определен в [32-35]. Данные для выбора метода проведения РСР, получаемые в результате пропуска внутритрубного инспекционного снаряда (ВИС) на участке Т, формируются в виде таблицы с отражением следующих показателей: номера особенности (номер особенности сохраняется неизменным в течение всего последующего срока эксплуатации объекта); номера файла, в котором содержится диагностическая информация; расстояния (дистанции) от места запуска ВИС до начала особенности; типа и характеристики особенности (например, примыкание к сварному шву трубы); толщины стенки в месте нахождения особенности; глубины дефекта или местоположение особенности (например, расслоения) по толщине стенки трубы; длины особенности; углового положения особенности; номера группы датчиков ВИС; расположения особенности в стенке трубы (внутренняя, внешняя, внутристенная); наличия сертификата на данную особенность; внутреннего давление в Т в момент прохождения ВИС.
Следует обратить внимание на различные функциональные возможности внутритрубных инспекционных снарядов - устройств, перемещаемых по Т потоком перекачиваемого продукта, снабженных средствами контроля и регистрации данных о дефектах и об их местоположении в Т с последующей регистрацией этой информации. Так, снаряд-профилемер - это ВИС для обнаружения сужений проходного сечения Т, определяющий величину сужения, его местоположение, а снаряд-дефектоскоп — это ВИС для обнаружения дефектов стенки трубы и сварных швов Т, определяющий наличие, местоположение и размеры дефектов.
По указанным входным данным автоматизированная система формирует список опасных дефектов (путем расчетов на прочность) в виде перечисления следующих показателей: номера дефекта; расстояния (дистанции) от места запуска ВИС до дефекта; типа дефекта; материала трубы; коэффициента условий работы по СНиП 2.05.06-85 ; расчетного допустимого давления.
Для учета природно-климатических и геолого-географических особенностей трассы Т при расчете затрат на проведение РСР с целью определения наиболее экономичного метода проведения работ представляется необходимым использование коэффициентов, учитывающих соотношение затрат на производство различных видов РСР при одинаковых природно-климатических и геолого-географических условиях. К ним можно отнести следующие коэффициенты повышения затрат по этапам проведения РСР: коэффициент повышения затрат на подготовительные операции, учитывающий условия доступа к Т, условия вскрытия, создания амбаров для сброса транспортируемых продуктов и т.п.; коэффициент повышения затрат, связанных непосредственно с проведением РСР; коэффициент повышения затрат на завершающие операции РСР, в том числе на рекультивацию земель; коэффициент повышения потерь от недопоставки транспортируемых по Т продуктов потребителю.
Для применения информационных технологий организационно-технологического проектирования РСР при реконструкции ИК эксплуатационные службы должны создавать и вести базы данных о техническом состоянии каждого участка ИК, включая в нее данные диагностики состояния участков с помощью ВИС и текущую информацию по дефектам, требующим проведения РСР.
База данных используется для: организационно-технологического проектирования РСР при реконструкции ИК; расчета сравнительных рисков по критериям сохранения несущей способности трубы при колебаниях внутреннего давления, связанных с существованием дефектов. Она должна постоянно корректироваться по мере получения новой информации, в частности по мере выполнения работ по диагностике и проведения РСР на каждом участке ИК. После каждой корректировки базы данных расчет по выбору методов проведения РСР проводится заново.
По результатам каждого пропуска ВИС по участку и для каждого типа ВИС создается база данных о дефектах, требующих ремонта, информация из которой передается в базу данных о техническом состоянии участка ИК.
В ходе предварительной обработки данных диагностики из всех обнаруженных дефектов автоматизированная система выделяет те, которые требуют проведения РСР для сохранения несущей способности труб. При этом учитывается, что дефекты делятся по типу повреждения трубы на [94]: дефекты геометрии трубы; дефекты потери металла; дефекты швов; трещины, расслоения, изменения толщины стенки.
Дефекты геометрии трубы (вмятина, гофр) - это дефекты, связанные с уменьшением площади внутреннего (проходного) сечения трубы вследствие изменения его формы.
Дефекты геометрии трубы подразделяются на следующие виды: вмятина -локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит уменьшения стенки трубы и излома оси Т; гофр - чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, не уменьшающие толщины стенки, но приводящие к излому оси и уменьшению площади внутреннего сечения трубы.
Дефекты потери металла - это дефекты, не приводящие к изменению проходного сечения трубы. К дефектам потери металла следует отнести: коррозию сплошную (равномерную и неравномерную); коррозию местную (точечную, пятнистую, язвенную и ручейковую); эрозию; вмятины в прокате; забоины; задиры; рванины; риски и царапины.
Указанные выше дефекты объединяются в следующие группы: потеря металла - изменение номинальной толщины стенки трубы, характеризующееся локальным утонением в результате механического или коррозионного повреждения или обусловленное технологией изготовления (изменение толщины стенки - плавное утонение стенки трубы, образовавшееся в процессе изготовления трубы или листового проката); риска - потеря металла стенки трубы, происшедшая в результате взаимодействия стенки с перемещающимся по ней твердым телом.
Ранжирование инженерных коммуникаций промышленных объектов для выполнения ремонтно-строительных работ с учетом технико-экономических показателей
Содержание и последовательность действий по проведению РСР при реконструкции РЖ регламентируются в работах [54, 55, 94]. Рекомендации [54, 55, 94] можно уточнить применительно к задачам определения методов проведения РСР при устранении обнаруженных во время эксплуатации РЖ дефектов. Как правило, такие задачи решаются с использованием программно-вычислительных комплексов с учетом базы статистических данных, полученных в результате внутритрубной диагностики состояния системы объектов РЖ (обследование выполняется с помощью пропускаемого по участку РЖ снаряда-дефектоскопа). На основе перечня обнаруженных особенностей и протокола прочностных расчетов по определению опасности дефектов формируется рабочая база данных о дефектах, требующих проведения РСР.
По протоколу прочностных расчетов выделяются опасные дефекты. Их отличительным признаком является снижение допустимого давления по сравнению с уровнем рабочего давления. Виды выполнения РСР при устранении опасных дефектов определяются по соответствующему алгоритму, одновременно осуществляется их классификация по степени снижения допустимого давления по сравнению с нормативным и формируется план производства РСР системы объектов ИК. Для решения задачи формирования программы производства РСР для системы объектов ИК представляется необходимым воспользоваться методами многокритериального оценивания приоритетов объектов с учетом всей информации, имеющейся к началу планирования, а также суждений экспертов по факторам, которые не поддаются количественному анализу. Алгоритм пакета прикладных программ многоцелевого комплекса CDS (Computer Design System - информационная технология в виде пакета прикладных программ): CDS = Select Objects for Construction Working - отбор объектов для выполнения ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций - осуществляет многокритериальное оценивание и расчет приоритетов объектов ИК, входящих в систему объектов ИК с учетом уже вычисленных технико-экономических показателей выполнения РСР для каждого объекта. В состав исходных данных для реализации программы многоцелевого комплекса входят: показатели объема работ (по видам проведения РСР) для каждого объекта и соответствующих затрат, вычисленные в ходе оптимизации способов производства РСР; оценки показателей технического состояния объектов из системы технического мониторинга; экспертные оценки специалистов. Укрупненная схема анализа приоритетов представлена на рис. 2.4. Пользователь вводит в программу по выдаваемым ею запросам имеющиеся данные и экспертные суждения, а программа по указанной схеме вычисляет приоритеты для включения объектов в план проведения РСР по данной строительной организации. Критерии и факторы, учитываемые в оценках приоритетов объектов ИК при включении в программу производства РСР, объединены в четыре группы: А - техническое состояние линейной части ИК; Б - положительные последствия реализации плана РСР на каждом объекте ИК; В - экономические показатели затрат, связанных с осуществлением РСР; Г - системные факторы и требования. Техническое состояние линейной части ИК оценивается в баллах с учетом данных диагностики, данных периодических измерений потенциала "труба 64 земля", ретроспективных данных об имевших место авариях и повреждениях, а также оперативных решений о срочном устранении опасных дефектов. Детальный анализ технического состояния осуществляется специальным пакетом прикладных программ многоцелевого комплекса CDS (Computer Design System - информационная технология в виде пакета прикладных программ): CDS = Manual for Estimating the State Operation of Pipeline for Plan Construction - ранжирование инженерных коммуникаций промышленных объектов по техническому состоянию при планировании ремонтно-строительных работ. В схему рис. 2,4 эти данные поступают в виде оценок в баллах состояния металла труб, сварных швов, переходов через водные преграды, изоляции и арматуры. Программа присваивает наивысшие баллы объектам ИК, которые по критериям надежности и безопасности функционирования находятся в критическом состоянии. Группа критериев Б определяет положительные эффекты реализации плана выполнения РСР, которые могут состоять: - в снижении издержек эксплуатации (например, в снижении энергетических затрат из-за повышения рабочего давления в связи с ростом несущей способности трубопровода); - в повышении надежности и безопасности работы трубопровода и снижения в связи с этим ожидаемых санкций и компенсаций ущербов, нанесенных возможными авариями; - в увеличении срока службы объекта (применяется экспертная оценка); - в сокращении будущих затрат в связи с необходимостью проведения регламентных или неотложных ремонтов при достижении объектом критического состояния (экспертная оценка).
Структура проблемы планирования ремонтно-строительных работ при реконструкции инженерных коммуникаций
В методе анализа иерархий для сопоставления суждений и другой информации преимущественно используются не традиционные шкалы разностей, а шкалы отношений показателей. При этом рекомендовано оценивать пары суждений в девятибалльной шкале (степень значимости -смысл оценки - пояснения): 1 - одинаковая значимость - два фактора вносят одинаковый вклад в результат; 3 - слабое преобладание - легкое предпочтение отдается первому действию; 5 - существенное преобладание - сильное предпочтение отдается первому действию; 7 - очевидное или очень сильное преобладание - превосходство первого действия с высокой вероятностью; 9 -абсолютное доминирование - несомненное превосходство; 2,4,6,8 промежуточные значения преобладания - ситуация требует компромисса в оценках.
Основания для преимущественного выбора шкалы суждений 1-9 [96]: - качественные различия значимы и обладают точностью, когда показатели сравниваемых объектов имеют приблизительно одинаковый порядок; - способность выполнять качественные разграничения обеспечивается, если различия в качественном признаке могут быть представлены пятью определениями: равное, слабое, сильное, очень сильное, абсолютное; - ввод промежуточных точек шкалы удваивает точность оценок равнительной силы признаков; - для оценки гипотез человек часто использует трихотомию: непринятие, безразличие, принятие (для более тонкой классификации вводят трихотомию в каждый интервал); - психологический предел уверенно выполняемых разграничений при одновременном сопоставлении составляет 7+2 (т.е. максимум девять) объектов (шкала 1-г5 является приемлемой во многих случаях). Математические эксперименты с разными шкалами отношений показывают, что шкала 1-9 приводит к приемлемым результатам в смысле минимума среднеквадратического отношения или медианного абсолютного отношения. Это, по-видимому, указывает на склонность человека приводить свои суждения в соответствие с этой шкалой.
Если одна часть информации об элементах данного уровня представлена точными измерениями, а другая часть - качественными признаками, простейший способ их соизмерения в суждениях состоит в том, что минимальному значению измеренного признака ставят в соответствие единицу, а максимальному - девять баллов, после чего находят линейное преобразование разностной шкалы измерений в девятибалльную шкалу отношений.
Отметим еще, что если сравнения производят несколько человек, то лучше брать геометрическое, а не арифметическое среднее их оценок. Если один человек берет оценку А, а другой противоположную - 1/А, то первое среднее будет 1, а второе (А+1/А)/2, что хуже, ибо дает систематическое смещение результатов.
Рассматриваемый метод анализа иерархий ориентирован на случай структуры иерархии принятия решений, когда отсутствуют связи между элементами одного уровня и обратные влияния (верхних уровней на нижние), а оценки приоритетов получаются из суждений экспертов только о парных относительных, а не абсолютных сравнениях. Предполагается, что все альтернативы решений установлены заранее, попарные сравнения достигаются опросом независимых экспертов, а выраженные предпочтения являются детерминированными (а не вероятностными или нечеткими).
Иерархия решений представляет собой многоуровневую схему (граф), уровни которой отвечают критериям, целям, действующим силам (акторам), функциям, факторам, сценариям, вариантам решений и т.п. Элементы одного уровня должны быть сопоставимыми (элементами одной и той же природы). Вся схема структурирует процесс выработки решений, разбивая его на отдельные этапы, на каждом из которых эксперт осуществляет попарное сравнение значимости элементов нижнего уровня с точки зрения элемента предыдущего уровня (например, вариантов решения с точки зрения сначала одного критерия, потом другого и т.д.). Приоритеты вычисляются последовательно начиная с верхнего (нулевого) уровня, который называется фокусом и отражает общую цель исследования.
Метод анализа иерархий позволяет учитывать как измеряемые факторы, так и качественные. Следует внимательно проверять возможную взаимозависимость критериев, чтобы избежать возможных перекрытий. По полученным суждениям экспертов ПЭВМ сформирует оценки приоритетов, при этом приоритеты указывают сравнительную ценность вариантов выбора с точки зрения всех использованных критериев и с учетом всех предпочтений эксперта.
В случае необходимости ПЭВМ даст возможность эксперту провести эксперименты с варьированием своих суждений (если он не уверен в переданных им оценках) после получения конечных результатов. Она вскроет несогласованность его суждений и укажет, какие именно из выданных им оценок приводят к несогласованности.
Метод анализа иерархий позволяет решать многокритериальные многофакторные проблемы, в которых ряд критериев и факторов не может быть формализован и оценивается по суждениям экспертов. Метод состоит в представлении процесса принятия решений в виде иерархически организованной схемы и в обработке экспертных суждений по парным сопоставлениям значимости элементов иерархии [12, 27, 119]. В результате получают оценки значимости элементов иерархии, которые учитывают всю совокупность суждений экспертов и объективных данных. Метод анализа иерархии включает процедуры синтеза множества суждений, расчета приоритетов критериев, факторов и сопоставления альтернативных решений.
Решение проблемы есть процесс поэтапного установления приоритетов. На первом этапе выявляются наиболее важные элементы проблемы, на втором - наилучший способ оценки элементов; следующим этапом может быть оценка качества решений и выработка способа их реализации.
Анализу может быть подвергнута последовательность иерархий. В этом случае результаты, полученные в одной из них, используются в качестве входных данных при изучении следующей иерархии. Предлагаемый метод систематизирует процесс решения таких сложных многоэтапных задач.
Разработка методики количественного анализа проектных решений и результатов наблюдений за эксплуатационными показателями системы инженерных коммуникаций промышленных объектов
Работа определяется как совокупность взаимосвязанных действий, направленных на достижение желаемого результата за намеченный или заданный интервал времени. Работа наследует основные черты проекта - сроки, объем, бюджет, ресурсы, риск и т.д. - и является его составной частью. В этом смысле проект реконструкции ИК промышленного объекта может быть представлен как совокупность взаимосвязанных работ.
Работа непосредственно предшествует свершению какого-либо события. В сетевом графике типа "вершина - событие" работа изображается стрелкой, соединяющей два события. Никакая работа не может быть начата до тех пор, пока не свершилось предшествующее ей в соответствии с сетевым графиком и логикой зависимостей работ событие [5, 76].
Работа может охватывать в сетевом графике не только те или иные процессы, носящие материальный характер, или обеспечения различными ресурсами, но и ожидание, связанное с соблюдением технологических перерывов, и просто зависимость между двумя событиями (фиктивная работа). На сетевом графике в представлении "вершина - событие" фиктивная работа обозначается пунктирной линией.
Работа, находящаяся на критическом пути, называется критической. Критический путь определяется либо самым длинным путем выполнения работ в проекте, либо, что тоже самое, последовательностью работ с нулевым полным резервом времени. Общая продолжительность работ критического пути определяет продолжительность проекта реконструкции ИК промышленного объекта в целом.
Объем работы относится к важнейшим ее характеристикам и может выражаться в разных величинах: трудоемкости, продолжительности, стоимости и т.д. Выделяются также сроки начала работы: раннее начало (определяет самый ранний момент начала работы) и позднее начало (определяет самый поздний момент начала работы). Аналогично выделяются сроки окончания работы: раннее окончание (характеризует самый ранний момент завершения работы) и позднее окончание (характеризует самый поздний момент завершения работы). Точные значения сроков начала и окончания работ определяются при расчете расписания. Кроме того, работа обычно имеет планируемые продолжительность, стоимость и потребность в ресурсах.
Продолжительность работы определяется исходя из того количества рабочего времени, которое потребуется для ее завершения. На продолжительность работы оказывают влияние потребность в ресурсах, необходимых для ее выполнения, квалификация рабочих, климатические условия, сроки поставок материалов и оборудования, предыдущий опыт и т.д. Инструментарием для оценки продолжительности работ могут служить: расчет на основе нормативов; экспертные оценки; оценка по аналогам; имитационное моделирование [86].
Планируемая потребность в ресурсах определяется на основании того, какие ресурсы и в каких количествах должны быть использованы для выполнения работ проекта реконструкции ИК промышленного объекта. Источником информации для этого могут служить нормативные показатели, структура разбиения работ, содержание работ, цели проекта.
Планируемая стоимость работ в общем случае определяется на основании планируемой потребности в ресурсах, необходимых для ее выполнения, и стоимости единицы ресурса. Возможны ситуации, когда нецелесообразно или трудно оценивать потребность в конкретных ресурсах на работу (административные работы, услуги и т. д.). В этом случае планируемая стоимость определяется либо по нормативам на данные виды работ, либо на основании заключенных договоров, либо в результате экспертных оценок и предыдущего опыта.
Продолжительность работы, планируемые потребность в ресурсах и стоимость являются взаимосвязанными показателями: изменение одного из них приведет к изменению остальных показателей.
Определение работ включает идентификацию и документальное оформление действий, которые должны быть осуществлены для достижения целей проекта реконструкции ИК промышленного объекта.
Целенаправленность является важнейшей и неотъемлемой характеристикой проекта реконструкции ИК промышленного объекта. Определению целей проекта предшествует разработка его стратегии, под которой подразумевается формулировка желаемого состояния, которое должно быть достигнуто в результате реализации проекта, а также выработка направления движения для его достижения. Уже на основе сформулированной миссии определяются цели и устанавливаются конкретные задачи проекта реконструкции ИК промышленного объекта.
Под задачей понимается желаемый результат деятельности, достижимый к намеченному сроку и характеризующийся набором количественных данных или параметров этого результата. В отличие от целей, количество задач может быть настолько велико, насколько этого требует проект. В свою очередь задачи могут декомпозироваться на составляющие элементы до уровня детальных работ.
Под содержанием проекта реконструкции ИК промышленного объекта подразумевается деятельность, необходимая для получения результата проекта со специфическими характеристиками и функциями [101]. В свою очередь, соблюдение содержания проекта соотносится с планом проекта. Оба эти процесса необходимо тесно интегрировать для подтверждения того, что деятельность по проекту обеспечит создание требуемого продукта. Соответственно, содержание проекта должно быть представлено только теми работами, которые необходимы для успешной реализации проекта. Основными процессами управления содержанием проекта являются [2, 15, 19, 20]: инициирование проекта; планирование содержания; определение содержания; подтверждение содержания; контроль над изменением содержания,
Инициирование является процессом выявления необходимости реализации нового проекта или того факта, что проект должен перейти в новую фазу. Некоторые типы проектов, в особенности проекты по оказанию услуг внутри компании или проекты создания новых продуктов, обычно инициируются неформально, при этом проводятся работы для получения одобрений, необходимых для формального инициирования.
