Содержание к диссертации
Введение
1. Основные тенденции развития транспортной системы России 16
1.1. Транспортные коридоры России и направления их развития 16
1.2. Состояние и основные направления реформирования системы управления строительством транспортных комплексов 23
1.3. Строительный комплекс создания транспортных систем как объект системных исследований 38
1.4. Логистические системы в строительном комплексе создания транспортных объектов... 55
Выводы 63
2. Разработка методологических положений по формированию систем управления строительством железных дорог 67
2.1. Управление инвестиционно-строительными проектами 67
2.2. Порядок и основные принципы разработки систем управления строительством железных дорог 76
2.3. Планирование строительного производства как основа формирования и функционирования строительного комплекса 105
2.4. Прогнозирование строительного производства 116
2.5. Методологические предпосылки анализа критериев эффективности системы управления 120
Выводы 125
3. Технологические модели строительства железных дорог, производственной и социальной инфраструктуры в районах нового освоения 127
3.1. Технологические модели строительных процессов 127
3.2. Постановка задачи календарного планирования, прогнозирования строительного производства и ресурсного обеспечения 139
3.3. Постановка задачи прогнозирования строительного производства... 154
3.4. Оптимальное управление запасами и поставками 157
Выводы 179
4. Технологические имитационные модели и алгоритмы строительного производства 181
4.1. Классификация имитационных моделей 181
4.2. Метод расчета вероятностных параметров работ для имитационного моделирования строительного производства с дискретными состояниями 193
4.3. Технологическая имитационная-модель строительного производства 199
4.4. Технологическая имитационная модель строительства линейно-рассредоточенных объектов 222
Выводы 231
5. Информационные потоки в системе управления и имитационные модели формирования организационных структур 233
5.1. Технология разработки информационных потоков 233
5.2..Имитационные модели формирования организационных структур управления 240
5.3. Оценка точности имитационного моделирования 253
Выводы 258
6 Методические рекомендации'по применению- имитационного мо делгрования производств енных процессов при формировании и функционирований- систем управления строительным комплексом ; 260
6.1. Общие положения 260
6.2. Назначение имитационного моделирования 261
6.3. Программное обеспечение 270
6.4. Совершенствование производственной структуры. 27Г
6.5. Планирование и прогнозирование строительного производства 275
Выводы 278
7. Организация-управления инвеєтиционно-строительными проектами на примере строительства байкало-амурской-и амуро-якутской' железнодорожных магистралей 281
7.1. Значение-Байкало-Амурской и Амуро-Якутской железнодорожных магистралей в освоении слаборазвитых районов Восточной Сибири и Дальнего Востока 281
7.2. Организация строительства 284
7.3. Организация управления строительством 292
7.4. Анализ систем управления организаций строительного комплекса... 297
7.5. Проектные решения по -структуре трестов 315
7.6. Информационные технологии автоматизации решения задач управления. 322
7.7. Организация управления строительством Амуро-Якутской магистрали как объектом инновационной деятельности 330
Выводы. 342
Общие выводы 343
Литература
- Состояние и основные направления реформирования системы управления строительством транспортных комплексов
- Порядок и основные принципы разработки систем управления строительством железных дорог
- Постановка задачи календарного планирования, прогнозирования строительного производства и ресурсного обеспечения
- Метод расчета вероятностных параметров работ для имитационного моделирования строительного производства с дискретными состояниями
Введение к работе
2>5~3-9
Актуальность работы. В докладе Президиума Государственного Совета РФ «О транспортной стратегии Российской Федерации» определено, что транспорт обеспечивает условия жизнедеятельности общества и потому является важнейшим инструментом достижения социальных, экономических, внешнеполитических и др. целей. В соответствии с этим общество формирует «заказ» на развитие транспортной системы. В составе «заказа» важное место занимает проблема развития транспортной системы с учетом интеграции страны в мирохозяйственные связи, что требует формирования международных транспортных коридоров.
Проблема формирования и развития транспортной сети особенно актуальна и важна для хозяйственного освоения обширных территорий Севера и Востока страны. Именно здесь сосредоточены мировые запасы дефицитных природных ресурсов, которые составляют стратегический потенциал России.
Активизация развития регионов, в свою очередь, будет способствовать становлению межрегиональных и международных экономических связей, формированию международных транспортных коридоров. В настоящее время не завершено формирование опорной сети дорог, связывающих субъекты РФ между собой и с центральной частью страны. В транспортной стратегии РФ обоснована целесообразность начала формирования Северо-Российского транспортного коридора и, особенно, его восточного звена - евроазиатской Северо-Сибирской железной дороги. В обозримом будущем будут построены Приполярная железнодорожная магистраль и ряд меридиональных линий. Строительство опорной сети транспортных магистралей вписывается в концепцию глобализации и потребует привлечения крупных, в т.ч. частных отечественных и иностранных инвестиций Необходимость эффективного использования масштабных инвестиций ставит перед наукой ряд проблем, среди которых наиболее значимой является проблема организации эффективного управления строительством транспортных комплексов, объектов транспортной и социальной инфраструктуры.
Строительство новых железных дороГ"(^^^^^нг (Щойигированием
о»
3 I
igasy
транспортного строительного комплекса в целевой программе, который п рак-тически отсутствует в районах нового освоения. Методология формирования транспортного строительного комплекса и эффективного функционирования в рыночной среде представляет важную научную и практическую проблему, решение которой всегда будет актуально на каждой новостройке.
При динамичном изменении структуры работ, четко обозначенных строительных циклов, необходимости достижения их полного завершения в заданные сроки и при лимитированной стоимости актуальной и значимой является системотехническая проблема организации управления проектами в программе строительства железных дорог, которая бы обеспечивала достижение определенной цели и получение эффективных конечных результатов. Анализ международного опыта показывает, что при грамотном системном управлении проектами сроки их осуществления снижаются на 20-30%, а затраты на реализацию уменьшаются на 10-15%.
Системотехническая парадигма крупномасштабного транспортного строительства базируется на моделях и методах, отображающих отдельные стороны строительного процесса, и не охватывает в целом всю специфику районов нового освоения и динамику на протяжении жизненных циклов строительной программы (СП) и организаций транспортного строительного комплекса
Учитывая не только региональную, но и государственную значимость развития транспортной системы в районах нового освоения, проблема создания научных положений формирования организационных форм управления строительством, а также разработки экономико-математических методов и моделей, отражающих динамичный и стохастический характер технологий строительства транспортных объектов, приобретает особую актуальность.
Эти положения позволили сформулировать цель исследования: разработать теоретические и методические положения формирования и развития систем управления строительного комплекса, обеспечивающие в новых условиях хозяйствования эффективную реализацию целевых программ транспортного строительства в районах нового освоения.
Для достижения цели поставлены следующие задачи исследования:
оценить состояние и определить перспективы развития транспортной
*>
сети и транспортного строительного комплекса в районах нового освоения;
методами системного анализа выявить особенности механизма формирования строительного комплекса создания транспортных объектов;
сформировать положения системотехнического подхода к организации управления строительством железных дорог и формированию организационных структур участников строительства;
обосновать основные принципы формирования логистических систем строительного комплекса;
разработать основы методологии формирования систем управления строительством железных дорог в районах нового освоения;
разработать методы расчета и моделирования технологических процессов строительства транспортных объектов, производственной и социальной инфраструктуры;
разработать имитационные модели процессов строительства и его ресурсного обеспечения;
разработать методический подход к конструированию информационных потоков, логико-информационных моделей функций и комплексов задач управления;
разработать имитационную модель формирования организационных структур управления;
разработать информационные технологии обработки данных и управления для организаций транспортного строительства;
оценить эффективность научно сформированного управления строительным комплексом.
Предмет исследований - методология формирования организации управления строительством железных дорог, возводимых в районах нового освоения.
Объект исследований - производственные комплексы отрасли транспортного строительства, осуществляющие строительство железных и автомобильных дорог в специфических условиях нового освоения районов страны.
Методология исследований. Теоретической и методической основой исследования явились методология анализа и синтеза больших и сложных систем, системотехники строительства, теория управления организационно-
техническими системами, а также концепция создания логистических систем.
Информационной базой исследования послужили теоретические и методологические разработки по рассматриваемой проблеме, материалы по строительству Байкало-Амурской и Амуро-Якутской магистралей, НИР по формированию опорной транспортной сети в районах нового освоения, информационные материалы Госкомстата РФ и др.
Для решения поставленных в диссертации задач применялись методы системного анализа, принципы построения экономико-математических моделей, методы имитационного моделирования технологии строительного производства, материальных и информационных потоков, в том числе разработанные соискателем. Часть из них защищена авторскими свидетельствами. Программное обеспечение зарегистрировано в Фонде алгоритмов и программ.
Научная новизна заключается в углублении теоретических основ и развитии методических положений организационного проектирования и управления, базирующихся на системном сочетании организационных структур строительного комплекса, системы рыночных взаимоотношений участников строительства транспортной сети между собой и с технологическими процессами на основании комплексного моделирования строительства железной дороги на протяжении жизненного цикла реализации программы.
В ходе исследований автором получен ряд новых научных результатов. 1. В системе организации оптимального управления поставками и запасами материальных потоков в различных фазовых состояниях транспортно-складской системы внутренней зоны вдоль строящейся железной дороги установлены интенсивности поставок из региональной зоны, динамика потребления ресурсов пунктами и звеньями трассы, емкостей складов, транспортно- складских издержек.
2 В системе календарного планирования, обеспечивающего рациональную увязку во времени сроков ввода в эксплуатацию производственных мощностей и объектов транспортного строительства с мощностями и ресурсами строительных организаций, установлены закономерности между строительно-монтажными работами (СМР) для обобщенных сетевых моделей с переменны-
ми временными оценками производительности труда и численности исполнителей с опережениями по времени, объему и расстоянию.
-
В условиях многовариантности схем поставок материальных ресурсов на строительные объекты получены закономерности, устанавливающие связи между стохастическими параметрами условий выполнения СМР, поставок и потребления ресурсов при их вероятностном прогнозировании.
-
Установлено, что при фактической производительности труда не ниже заданной фактическая продолжительность СМР всегда будет не выше максимально заданной при условии равенства вероятностей наступления этих событий. Это позволяет рассчитывать вероятностные графы технологических моделей строительного производства без знания законов распределения указанных параметров.
-
В основу формирования организационных структур, в отличие от известных подходов, положено системное представление функций управления в виде матриц по признакам управляемого объекта, вида деятельности, однородности, содержания труда, характера задачи. Признаковый подход обеспечил полный набор комплексов задач и их декомпозицию до групп задач, единичных задач и экономических показателей.
-
В системном управлении своевременность обработки информации на операционном уровне в структурных подразделениях организаций и принятия управленческих решений оценивается вероятностями их реализации в функционально заданные сроки. Установлены закономерности отношений указанных вероятностей с упорядоченными в порядке убывания интенсивностями потоков информации по функциям управления и динамикой изменения средств их преобразования.
-
Организационно-технологические риски СП оцениваются совокупностью вероятностей реализации этапов жизненного цикла проекта, прибыли организаций строительного комплекса и доходов при эксплуатации транспортных сооружений.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту. 1. Разработанные применительно к специфическим условиям перспективных районов нового хозяйственного освоения научные положения формирования
систем управления транспортным строительством, отличающиеся тем, что: -реализуют системно-целевой подход организационного проектирования; -исходят из системных свойств СП как стохастической системы, интегрированной с основными и инфраструктурными отраслями;
-основываются на анализе и синтезе совокупности научных знаний, практического опыта и прогнозирования перспектив развития транспортной сети, организации управления строительством железных дорог, методов математического моделирования технологических и организационных процессов, информационных технологий.
-
Новая системотехническая концепция организационного управления строительством железных и автомобильных дорог. Она основана на согласованном взаимодействии всех звеньев транспортно-строительной цепи реализации СП, обеспечении взаимоувязанного и взаимосогласованного планирования строительного производства, системном представлении функций управления, усовершенствованных или новых формах организационных структур.
-
Модель управления запасами и поставками материальных ресурсов вдоль трассы строительства железной дороги.
-
Математические модели строительного производства, в т.ч. линейно-рассредоточенных объектов при многолучевой схеме организации строительства железных дорог.
-
Метод расчета вероятностных параметров работ строительного производства.
-
Логико-информационная модель системы управления строительным комплексом на основе системного представления функций управления в виде матриц комплексов задач и последующей их декомпозиции.
-
Модель формирования производственных и организационных структур управления строительным комплексом;
-
Информационные технологии управления строительным процессом, его материально-техническим и финансовым обеспечением;
-
Взаимоувязанная оценка эффективности деятельности строительного комплекса и дохода от эксплуатации железной дороги.
Позиции 1,2,3,4,9 соответствуют специальности 05.23.11 и позиции 5,6.7,8
- специальности 05.23.08.
Практическая значимость и внедрение результатов. Методологические положения создания систем управления строительных комплексов транспортных объектов, реализованные в организационно-технологических моделях строительного производства и методиках формирования организационных форм строительного комплекса позволяют обеспечить эффективную реализацию целевой программы развития транспортной сети в районах нового освоения.
Использование теоретических принципов создания систем управления строительных комплексов (СУСК) позволит в условиях рыночных отношений применить эффективные методы управления и планирования, которые обеспечат оптимальные с точки зрения эффективности режимы производственно-хозяйственной и финансовой деятельности как на период краткосрочного, так и долгосрочного (на период жизненного цикла) планирования.
Предложенная методология разработки информационных технологий управления процессом строительства транспортных объектов, материальными, информационными и финансовыми потоками обеспечивает эффективную адаптацию производственных систем к требованиям меняющейся инфраструктуры.
Результаты исследований внедрены на строительстве Байкало-Амурской и Амуро-Якутской магистралей. Решением научно - практической конференции «Проектирование и строительство транспортных объектов в условиях Республики Саха (Якутия)», проведенной Правительством Республики Саха (Якутия) 3-4 апреля 2003г. результаты исследований рекомендованы к внедрению в организациях, занятых на строительстве линии Томмот-Якутск, а также «...создать в г.Якутске транспортно-строительный логистический центр с последующей после завершения строительства магистрали его реорганизацией в транспортно-эксплуатационный».
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на конференциях, семинарах и совещаниях различного уровня. Это - «Беринговский межконтинентальный коридор в развитии Чукотки: вчера, сегодня, завтра». Международный конгресс (Новоси-бирск,2002 г); Всероссийские научно-технические конференции «Транспортная
стратегия России» (Иркутск 2000 г.); «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока» (Хабаровск-Владивосток, 2001); «Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе» (Новосибирск 2001 г); «Проектирование и строительство транспортных объектов в условиях Республики Саха ( Якутия)» (Якутск 2003 г.); региональные научно-практические конференции «Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу»; (Новосибирск,2002 г); «Проблемы и перспективы развития транспортной инфраструктуры региона» (Новосибирск 2004г.), «Особенности строительства и эксплуатации объектов и повышение их надежности в условиях Сибири» (Новосибирск 2004 г. и др.
Результаты работы нашли отражение в учебном процессе Тындинского факультета повышения квалификации МТС, СГУПСа. По материалам диссертационной работы автором подготовлены программы и читаются курсы лекций в СГУПСе по дисциплинам "Математическое моделирование экономических и производственных процессов в строительстве", "Теория управления строительным производством", "Информационные системы в строительстве и путевом хозяйстве".
Результаты исследований изложены в 5-ти монографиях, а также в методических пособиях, статьях в научных сборниках и журналах. Получено 5 авторских свидетельств.
По теме диссертации опубликовано 50 основных работ, в составе которых 42 п.л. написано лично соискателем.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов, приложений и списка литературы из 341 наименования. Содержание работы изложено в двух томах. Том 1 содержит 380 страниц текста, 32 таблицы и 53 рисунка, том 2 (приложения) 71 страница текста, 15 таблиц и 7 рисунков.
Состояние и основные направления реформирования системы управления строительством транспортных комплексов
Система управления строительством транспортных комплексов определялась Министерством трапспортіюго строительства СССР. Структура управления Министерства приведена па рисунке 1.2. Генеральным подрядчиком являлись Главные производственно-территориальные управления. Бывшие организационные структуры главков являлись типовыми. В качестве примера приведем структуру Главбамстроя. В его непосредственном подчинении находилось первоначально пять общестроитсльных и два специализированных треста (рисунок 1.3). На субподрядных началах работали два мостостроительных, один тоннелестроительныи и ряд других специализированных трестов, подчиненных другим специализированным главкам. К завершению строительства БАМ была проведена структурная перестройка. Главбамстрой был преобразован в Бамтрансстрой. Количество трестов расширено до четырнадцати.
Основной производственно-хозяйственной единицей на линии являлся строительно-монтажный трест (управление строительством). Для генподрядных трестов (управлений) была типична структура, показанная на рисунке 1.4. Тресты отличались друг от друга только количеством подчиненных подразделений.
Аппарат управления трестов формировался также по типовой схеме. В нем имелись отделы: производственный, плановый, труда и заработной платы, сметно-договорной, технический, финансовый, главного механика и кадров. Техническое.оснащение.управленческого аппарата;было крайне слабое.. Особенно трудное положение складывалось.со средствами.передачи данных.. Действующая; система управления: в Министерстве (рисунок 1.2) сложилась: применительно к меньшим масштабам строительства и к более.простым природным и окономико-географическим.условиям.. Научно-обоснованной стратегии. и -методологии ее.-формирования не имелось.. Свидетельство тому - нарушение нормативных и директивных.сроков ввода в эксплуатацию многих. сибирских новостроек,, низкие: показатели использования рабочей; силы, и строительных, машин,, наличие сверхнормативных запасов материалови конструкций при частых сбоях:в производстве работ из-за их недостачи-и--др; недостатки. Реформирование транспортного строительного комплекса в так называемый период приватизации -привел о к.развалу централизованной системы управления;.
Проблема: реформирования; транспортного; строительства стала одной; из. главных в реформировании строительного: комплекса;:России: Эта.проблема; решалась- широким кругом, специалистов-практиков и ученых. Среди- них: В.А..Брежнев;. Е.В; Басин, В;И: Минькин; НА. Полищук,; В:И; Шмидт; FJI: Борода, Б С. Малышев, Л.П.Маслова .А.П: Сычев, А.А. Цернант, руководители подразделений строительного, комплекса и многие другие.
В; условиях: централизованной: плановой.: системы сам; факт учреждения предприятия исходил из; плановых заданий.. Государство, являясь: единственным: собственником: средств- производства, несло бремя по обеспечению средств его функционирования. В этой системе естественным представлялось: централизованное: планирование производства и распределение продукции по потребителям, установление цены на нее, централизация в рамках органов государственного управления фонда накопления: и большейчасти амортиза 28 ционного фонда. В результате у предприятия не было стимула и средств для обновления основных фондов, удешевления продукции, обеспечения его высокого качества (главного условия конкурентоспособности в условиях рынка). Для того, чтобы подобная система действовала, необходим был мощнейший контрольный аппарат как на самом предприятии, так и вне его. Поэтому многочисленные министерства, объединения, громадный аппарат управления государственного предприятия были естественными:агентами.плановой системы.
Отдельное предприятие в этом механизме выполняло роль цеха в огромной, корпорации, какой являлась вся. плановая экономика СССР. С января 1992 года государство перестало выполнять функции заказчика продукции; ее распределения по потребителям, установления цен, инвестора и т. д.. Предприятия продолжали работать на цеховых принци пах,, главные из которых — загрузка оборудования, трудовых-ресурсов, соблюдение технологии. В результате этого произошло массовое затоваривание готовой продукцией. Из-за разрыва хозяйстве иных связей произошло затоваривание: полуфабрикатами. Произошел скачок от повального: дефицита к перепроизводству.
В плановой экономике при господстве собственности государства понятие предприятия как юридического лица было достаточно условным:, от крупного объединения разнородных производств до производств, не-выпус-кающих готовой продукции.
В условиях рынка: сформировались более жесткие критерии оценки предприятия-производителя [167]. 1. Издержки, связанные с функционированием предприятия как самостоятельного хозяйственного субъекта на рынке. Это -— маркетинг, правовое обеспечение сделок, работа с поставщиками ресурсов, банками, страховыми компаниями, профсоюзами, обеспечение иных внешних связей, контроль на самом предприятии. Причем, чем крупнее предприятие, тем меньший удель 29 иый вес издержек в себестоимости продукции, связанных с внешними взаимоотношениями, и больше затрат по контролю внутри предприятия;. 2. Капиталоемкость производства и;срок осуществления производственного цикла. Капиталоемкие, производства с длительным: производственным: циклом,, каким.: является- транспортное строительство, может, осуществить крупное предприятие или объединение, предприятий; организованное: на принципе взаимной заинтересованности. 3; Связи: с. поставщиками материально-технических ресурсов: Сложные производства, связанные по кооперации со многими другими предприятиями, как правило,.организованы в крупные: предприятия. 4;Позиция на рынке: сбыта и емкость-этого рынка: Учитывая: техническую: сложность.строек транспортного строительства, крупная:строительная фирма имеет большую вероятность получения подрядов за:счет значительного производственного и интеллектуального потенциала;. Крупные фирмы-имеют лучшие, возможности по установлению и поддержанию постоянных хозяйственных связей с поставщиками: материально-технических ресурсов,. возможности влияния:на формирование инвестиционной:политики государства (получение: крупных государственных заказов, налоговых льгот)/
Порядок и основные принципы разработки систем управления строительством железных дорог
Система управления должна отвечать основным целям и условиям внешней среды. Эффективность ее функционирования зависит от правильного планирования, прогнозирования перспектив развития строительного рынка, наличия, генерального плана совершенствования организационной структуры, моделей и методов ее. проектирования и изменения, контроля за: их. последующей реализацией [4, 150, 228].
Разнообразие конкретньгх ситуаций, в которых функционирует предприятие, означает,, что не существует-стандартных: организационных решений. Поэтому проектирование системы управления, в том числе ее организационной структуры, всегда будет индивидуальным для каждого предприятия [114,. 115,130,192,211].
Отличительной особенностью большинства крупных железнодорожных новостроек является то, что для них системы управления создаются-практически заново. Так было при строительстве линий Абакан - Тайшет, Бейнеу — Кунград, Тюмень - Сургут и ряда других железных дорог. Новая система управления создавалась на БАМе, создается на строительстве железнодорожных линий Улак - Эльга, Амуро-Якутская Магистраль. Основным методом определения организационных форм управления был и остается метод аналогий, как в дореформенный, так и послере форменный период. В настоящее время встречается ряд препятствий, порожденных недостаточной научной обоснованностью новых организационных форм управления. Проблема органического «вживления» новых средств и методов управления может быть решена при более глубоких перестройках действующей системы управления, обусловленных научным обоснованием стратегии и методологии ее формирования. На-, наш взгляд, методологические положения по формированию эффективной системы управления строительством новых железных дорог должны разрабатываться: исходя из следующего: 1) объект управления имеет четко обозначенную цель; 2) организации-исполнители создаются заново или передислоцируются из других районов.. При передислокашш происходят существенные: изменения" в составе организаций, нарушаются многие неформальные связи; 3) строительство осуществляется в условиях повышенной неопределенности и имеет существенно нестационарный характер.
Указанные положения обусловливают применение гибких, ориентированных на четко обозначенную цель методов управления. Причем первые два: положения диктуют использование при конструировании системы управления нормативного подхода, третий — предъявляет повышенные требования к. приспособительной функции системы. Этом\г в наибольшей мере отвечает программно-целевое управл ение.
Идеологической основой программно-целевого принципа управления является системный подход. Большой вклад в развитие системной идеологии внес А.А. Гусаков. Им создано новое научное направление «Системотехника строительства» [73т 74, 75, 76, 77].
Системный подход —понятие, подчеркивающее значение комплексности, широты охвата и четкой организации в исследовании, проектировании: и планировании. В плане исследования и проектирования организационных систем системный подход обращает внимание на недостаточность, в частности, и вредность чисто локальных решений, полученных на основе охвата небольшого числа факторов [304].
Системный подход опирается на известный диалектический закон взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в мире и обществе. Он исходит из того, что целое обладает такими качествами, которых нет у его частей (свойство эмерджентности). При системном подходе организационная структура определяется поставленной целью. Мероприятия по проектированию- структуры управления, и развитию новых организационных форм в соответствии; с; выдвинутыми целями рассматриваются как неооходимая часть перспективного планирования [136]; Принципы проектирования систем управления, опирающиеся на: системный " подход, ориентируют на:: - получение максимума эффективности в проектируемой системе;. - согласование частных критериев элементов, (ячеек, подсистем) системы- между собой и с-общим критерием; - централизацию инф ормации в системе;. - внешнее дополнение системы; - моделирование системкш отдельных ее частей; - реализацию обратной связи:. При системном подходе к решению проблем сложилась определенная последовательность работы:, 1. Анализхитуации и определение целей.. 2. Выявление и формулировка проблем и подпроблем, связанных с достижением целей. 3. Сбор фактического материала и формулировка ограничений, накладываемых средой и вышестоящей системой. 4. Выработка альтернативных решений выявленных.проблем., 5 .. Выявление преимуществ . и s недостатков намеченных альтернативи ых решений. 6. Оценка эффективности решений и выбор лучшего. 7. Анализ механизма управления и разработка плана по осуществлению: выбранного решения и совершенствованию системы .управления. 8/ Сравнение фактических результатов;с ожидавшимся1 эффектом, накопление опыта решения проблем [128; 241, 307, 338]. Основными методами, используемыми при системном подходе, являются теория исследования операций, математическое программирование и системный анализ.
Строгие математические.методы:используются при решении хорошо структурированных .проблем.. Системный анализ используется при поиске решений: слаб структурированных задач: .К последним относится конструирование новой: системы, управления. Поэтому основным методом здесь является: системный? анализ.
По определению А.. Энтовена. системный анализ —это просвещенный здравый.смысл, на службу которому поставлены современные.аналитические методы..Системный анализ:— это система основных правил,.процедур и методов, обеспечивающих реализацию системного: подхода.. Он: обеспечивает. участников полезным руководством для выяснениям решения разногласий;. В отличие от примененияметодов исследования-операций:при использовании системного анализа совсем не обязательна, четкая первоначальная1 и: исчерпывающая.постановка проблемы.
Постановка задачи календарного планирования, прогнозирования строительного производства и ресурсного обеспечения
Цель календарного планирования заключается в;составлении расписания-(графика) планируемых работ для исполнителей (организаций, строительных участков, бригад, машин, механизмов и т.д.), определяющего календарные сроки начала и окончания работ с указанием количества требуемых ресурсов.
Возможны различные варианты постановки задач календарного планирования, отличающиеся определяемыми параметрами, ограничениями, целевой функцией. По своей сути календарный план строительного производства определяет директивные и плановые задания на фиксированные отрезки времени и прогноз производственной деятельности участников строительства.
Расход материалов и потребление конструкций в процессе производства работ может быть равномерным, порционным и «на начало работы». Последнее условие означает, что работа должна быть обеспечена материалами либо конструкциями на весь ее объем на момент начала выполнения;
Как правило, поставки материалов и конструкций задаются в виде их перечня и объема на весь период поставки (квартал). Объем поставок внутри этого периода заранее может быть не определен (рисунок 3.4). Заштрихованные участки определяют допустимую область объемов поставок. Для каждого конкретного случая (вида материала, поставщика и т.д.) можно задать зависимость объема поставок во времени.
На основе.вышеперечисленных исходных данных, ограничений и критериев качества может быть сформулирован ряд задач календарного планирования, отличающихся составом исходных данных, перечнем учитываемых ограничений, используемым критерием, уровнем и периодом планирования.
В общем случае в детерминированной постановке задачи; требуется на основе набора исходных: данных с учетом принятых ограничений найти календарные сроки начала и окончания работ и объектов в целом, минимизирующие или максимизирующие принятый критерий;
В вероятностной постановке задачи, учитывающей воздействие случайных факторов на строительный процесс и поставки материальных ресурсов, на основе; набора исходных данных, включающих параметры законов распределения выработки исполнителей: с учетом принятых ограничений и вероятностного характера поставок материальных ресурсов, требуется найти математические ожидания, дисперсии и оценки календарных сроков начала и окончания работ и объектов в целом с заданным уровнем вероятности, минимизирующих или максимизирующих принятый критерий.
Метод расчета вероятностных параметров работ для имитационного моделирования строительного производства с дискретными состояниями
В строительной практике встречается широкий спектр работ (например, при строительстве зданий: нулевой.цикл, монтаж, отделочные работы, столярные и др.)) которые выполняются:разными исполнителями (специализированные и комплексные бригады генподрядных и субподрядных организаций). Поэтому нет оснований считать, как это принято в вероятностных сетевых моделях, что длительности выполнения этих работ, описываемых одним графом технологических связей, будут иметь один закон распределения с одинаковыми параметрами.
В данном параграфе излагается метод расчета вероятностных графов технологических связей, не требующий задания;: законов распределения длительностей1 работ [36, 42]. В-предлагаемом автором; методе в качестве основного параметра: используется.. производительность труда исполнителей или темп: производства: работ [34]. Каждая работа может выполняться разными исполнителями. (с разным темпом)..При этом производительность труда.(темп-производства работ) является случайной.величиной закон.распределения кото . рой может быть разным по исполнителям и по работам. Суть предлагаемого.метода заключается в следующем.
Доказанное утверждение позволяет легко рассчитывать сроки выполнения работ и вероятности того, что они не превышают заданных для любых технологических связей: набора работ, линейных сетевых графиков, матриц. Расчет поздних сроков проводится аналогично расчетам в детерминированных сетевых графиках от последнего события к первому. Расчет вероятностей проводится аналогично вышеизложенному также от последней вершины к первой.
Имитационная -мод ель- содержит ел едующие блоки (рисунок 4.5): определения очередности строительства объектов; формирования фронта работ; назначения строительных подразделений для выполнения строительно-монтажных работ; имитации поставок материалов и конструкций; назначения строительной техники; использования автотранспорта; моделирования процесса строительства; технико-экономических показателей [35,49].
В модели характер связей между объектами или работами может быть представлен набором работ, линейным графиком, сетевым графиком и обобщенным сетевым графиком. При этом следует иметь в виду, что сетевой график в модели обозначает лишь технологические связи, при которых следующая работа не может быть начата раньше предыдущей. Методы же расчета сетевых графиков в данном случае не используются. Обобщенный сетевой график означает лишь возможность начала после 201 дующей работы: после предыдущей через заданный параметр опережения и соблюдение этого параметра на всем протяжении совместного выполнения данных работ.
Необходимо показать, что при начале v-й работы в момент /" = r„ + At задел между работами по расстоянию возрастет или, по крайней мере, не уменьшится. Легко видеть, что для доказательства данного утверждения необходимо рассмотреть разность между первыми членами выражений / и Ґ. Но это мы уже выполнили при рассмотрении опережения между парой работ по объему.
Таким образом, и при опережении по расстоянию при П = TI{t) и W = const и W= W(t) иП= const также можно сдвигать время начала последующей работы, не контролируя параметра опережения. Для. объектов, связанных сетевым; графиком, — это время; окончания строительства; предшествующих объектов;: для объектов с:установленным:приоритетом—это: время окончания строительства: объектов (по крайней мере, хотя бы одного) с приоритетом;на: единицу выше. При стохастической имитации: рассчитываются, математическое ожидание и дисперсия этого параметра. При дискретной имитации:этот параметр имеетоднозначение.
