Содержание к диссертации
Введение
1 Модели выбора организационно - технологических решений 13
1.1 Состав организационно - технологической документации 13
1.2 Принципы выбора решений по возведению зданий 19
1.3 Составление графика движения бригад по объектам 24
1.4 Задача оптимального включения объектов в поток 32
1.5 Построение интегральной оценки организационно - технологического решения 36
1.6 Выводы и постановка задач исследования 56
2 Модели выбора вариантов производства работ 58
2.1 Разработка календарного плана оптимального по стоимости 58
2.2 Агрегируемые сетевые графики 67
2.3 Общий случай разработки календарного плана оптимального по стоимости 72
2.4 Решения задачи определения оптимального варианта производства работ при выпуклой функции затрат 78
2.5 Модель определения вариантов выполнения работ на объектах 83
3 Модели определения рационального совмещения строительно-монтажных работ 94
3.1 Задача совмещения выполняемых работ 94
3.2 Определение рационального совмещения работ при минимизации стоимости выполнении работ 105
3.3 Построение зависимости между коэффициентом совмещения работ и изменением продолжительности 108
3.4 Дискретизация задачи определения коэффициентов совмещения 117
3.5 Построения функции принадлежности для коэффициентов совмещения 122
3.6 Модель определения рационального совмещения работ при нечетких сведениях о степени совмещения 127
4 Формирование оптимальной производственной программы строительного предприятия 140
4.1 Определение оптимальной стратегии выбора вариантов производства работ 140
4.2 Определение коэффициента совмещения выполнения строительно - монтажных работ 145
Заключение 153
Литература 155
Приложение: акты внедрения и реализации результатов диссертационного исследования
- Принципы выбора решений по возведению зданий
- Агрегируемые сетевые графики
- Определение рационального совмещения работ при минимизации стоимости выполнении работ
- Определение коэффициента совмещения выполнения строительно - монтажных работ
Введение к работе
Актуальность темы. Выбор вариантов производства работ в строительстве представляет собой с одной стороны - деятельность, направленную на подготовку к реализации некоторого строительного проекта, достаточно сложного с технической стороны, причем работы ведутся специализированными организациями, действия которых необходимо координировать, а с другой - деятельность по подготовке специализированных фирм к выполнению работ по реализации данного проекта. Основу организационно - технологической документации составляет календарный план.
Построение календарных планов осуществляется на основе организационно-технологической модели (ОТМ) процессов реализации строительного проекта. Основной задачей при этом является составление расписания работ. Различные организационно-технологические документы, предусмотренные СНиП, отличаются только степенью деталировки составляемого расписания. При этом следует учесть, что календарный график строительства должен быть увязан с имеющимися в распоряжении строительного предприятия ресурсами, удовлетворять принятым решениям по технологии и организации работ на объекте, укладываться в директивные сроки, обусловленные договором. Следовательно, календарное планирование можно рассматривать как распределение ресурсов строительной организации во времени и пространстве. В связи с этим задачи распределения ресурсов всегда относились к главнейшим задачам управления строительным производством. Но если раньше необходимо было только определить потребность в конкретном виде ресурса, то в настоящее время, когда нет проблемы фондируемых поставок, а есть проблема нехватки оборотных средств, возникает задача распределения финансовых ресурсов по нескольким направлениям с целью обеспечения высокой эффективности использования средств, выполнения договорных обязательств и равномерной загрузки структурных производственных подразделений.
Таким образом, актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью разработки новых подходов к разработке стратегии выбора вариантов производства строительно-монтажных работ с целью обеспечения договорных сроков их выполнения при минимизации средств, затрачиваемых на их выполнение.
Основные исследования, получившие отражение в диссертации, выполнялись по планам научно-исследовательских работ:
федеральная комплексная программа «Исследование и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения»;
фант РФФИ «Гуманитарные науки» «Разработка оптимизационных моделей управления распределением инвестиций на предприятии по видам деятельности» № Г00-3.3-306;
- госбюджетная научно-исследовательская работа «Разработка и совершенствование моделей и механизмов внутрифирменного управления».
Цель и постановка задач исследования. Целью диссертации является разработка моделей выбора вариантов производства строительно-монтажных работ.
Достижение цели работы потребовало решения следующих основных задач:
Проанализировать существующие модели выбора вариантов производства работ.
Построить модель выбора вариантов производства работ при минимуме средств направляемых на сокращение сроков выполнения.
Разработать модель выбора вариантов производства строительно-монтажных работ при выпуклой функции затрат.
Определить Парето-оптимальное множество возможных стратегий выбора вариантов выполнения работ при условии минимума продолжительности й затрачиваемых средств.
Разработать модель сокращения общей продолжительности выполнения работ для дискретного случая при нечетком задании величины коэффициентов совмещения.
Методы исследования. В работы использованы методы моделирования организационных систем управления, теории графов, системного анализа, математического программирования.
Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
Построена модель выбора вариантов производства строительно-монтажных работ при минимуме средств направляемых на сокращение сроков выполнения, отличающаяся учетом технологической последовательности выполнения работ и позволяющая получать производственный план, реализуемый с минимальными затратами.
Разработана модель выбора вариантов производства работ при выпуклой функции затрат, что дает возможность существенно упростить процедуру получения решения.
Определено Парето-оптимальное множество возможных стратегий выбора вариантов выполнения строительно-монтажных работ при условии минимума продолжительности и затрачиваемых средств, что позволяет принимать решения о выборе вариантов производства работ руководствуясь складывающейся ситуацией.
Разработана модель сокращения общей продолжительности выполнения работ при нечетких исходных данных о величине коэффициентов совмещения, отличающаяся тем, что учитывает основные особенности формирования
величины коэффициента совмещения и позволяет свести задачу их выбора к многошаговому процессу динамического программирования.
5. Получено эвристическое правило нахождения степени совмещения выполняемых работ, отличающееся учетом эффективности выбираемого коэффициента совмещения и позволяющее получать значения близкие к оптимальным не прибегая к итерационным процедурам нахождения точного решения.
Достоверность научных результатов. Научные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, включенные в диссертацию, обоснованы математическими доказательствами. Они подтверждены расчетами на примерах, производственными экспериментами и многократной проверкой при внедрении в практику управления.
Практическая значимость и результаты внедрения. На основании выполненных автором исследований созданы модели, позволяющие при соблюдении договорных сроков осуществить выбор вариантов производства работ, обеспечивающих минимизацию дополнительных средств, направляемых на сокращение сроков выполнения работ.
Использование разработанных в диссертации моделей и механизмов позволяет многократно применять разработки, тиражировать их и осуществлять их массовое внедрение с существенным сокращением продолжительности трудозатрат и средств.
Разработанные модели используются в практике разработки вариантов производства работ в ООО «Агрокс-2000» и ООО УК «Жилпроект».
Модели, алгоритмы и механизмы включены в состав учебного курса «Исследование операций при моделировании социально-экономических систем», читаемого в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете.
На защиту выносятся:
Модель выбора вариантов производства работ при минимуме средств направляемых на сокращение сроков выполнения.
Модель выбора вариантов производства работ при выпуклой функции затрат.
Нахождение Парето-оптимального множества возможных стратегий выбора вариантов выполнения работ при двух критериях оптимальности: общей продолжительности и затрат.
Модель сокращения общей продолжительности выполнения работ при нечетких исходных данных о величине коэффициентов совмещения.
Эвристическое правило нахождения степени совмещения выполняемых работ на основе учета эффективности выбираемого коэффициента совмещения.
Апробация работы.
Основные результаты исследований и научных разработок докладыва-
лись и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах, совещаниях и научных сессиях: 8-я международная конференция «Современные сложные системы управления» (Краснодар-Воронеж-Сочи: 2005); 60 — 62 научно-технические конференции по проблемам архитектуры и строительных наук (Воронеж, ВГАСУ, 2004-2006 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит в следующем: в работе [3] автору принадлежит модель выбора вариантов производства строительно-монтажных работ при минимуме средств направляемых на сокращение сроков выполнения; в работе [2] автору принадлежит модель выбора вариантов производства строительно-монтажных работ при выпуклой функции затрат; в работе[4] автору принадлежит нахождение Парето-оптимального множества возможных стратегий выбора вариантов выполнения работ; в работах [1], [5], автору принадлежит модель сокращения общей продолжительности выполнения работ при нечетких исходных данных о величине коэффициентов совмещения; в работе [6] автору принадлежит эвристическое правило нахождения степени совмещения выполняемых работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Она содержит 155 страниц основного текста, 48 рисунков, 68 таблиц и приложения. Библиография включает 177 наименований.
Принципы выбора решений по возведению зданий
Исходные предпосылки для выбора организационно - технологических решений сформулированы в работах В.И. Воропаева, А.А. Гусакова, Р.И. Фокова и др. Наиболее полное освещение принципы выбора решений получили в монографии [139], поэтому при изложении основных принципов будем придерживаться этой работы.
Согласно [139] проектирование и осуществление строительства зданий разделяется на несколько основных этапов. Исходными здесь являются сведения об объеме продукции, которая должна быть изготовлена к определенному сроку. Устанавливается вид, объем и срок создания промышленной продукции или ввода в эксплуатацию зданий и сооружений. На основании этих данных выбирается место и определяется срок строительства. Далее устанавливаются потребительские характеристики отдельных зданий и сооружений (ПХ) с учетом особенностей располагаемого в них технологического оборудования (ТО). Затем на основании архитектурно-эстетических (Аэ) и эксплуатационных требований (Эт) разрабатывается объемно-конструктивная компоновка (ОКК) объекта.
Одновременно на основании данных об условиях возведения объектов (У) проектируется организация всего строительства в целом (ОС). Затем с учетом имеющегося уровня строительной техники (У1) и особенностей изготовления изделий (Ти) разрабатывается организация и технология возведения здания (ТВЗ). И наконец, для контроля за выполнением проектирования и строительства создается система управления.
Если приведенные этапы (рис. 1.2.1) разделить на две группы, то с одной стороны окажутся этапы, связанные с проектированием самих зданий и сооружений — разработкой объемно-планировочных решений, строительных конструкций, санитарно-технических, энергетических устройств и т. д., а с другой — этапы технологии возведения здания, отражающие особенности строительного производства при возведении этих объектов. На этапах, связанных с производством и особенно созданием технологии возведения объектов, широко не применяются системы инженерных расчетов, хотя для выбора организации и технологии строительства могут быть использованы достижения целой группы наук (экономика строительной промышленности; организация и планирование строительства и стройиндустрии;
Этапы проектирования технология строительного производства; строительные машины; автоматизация производства; управление строительством). Могут быть также использованы методы многоцелевого экономического анализа, установления оптимальных сроков ведения строительства, система потока, экономико-математические модели производственных процессов и другие. Эти методы используются только частично и в основном раздельно на каждом из этапов. При этом технология возведения зданий создается без комплексной оценки проектных разработок на разных этапах, а главное без достаточного учета взаимозависимости между нею и проектными решениями зданий.
При проектировании объемно-конструктивной компоновки здания составляются объемно-планировочное (ОПР) и конструктивное решение (КР). В технологии возведения разрабатываются решения по организации (ОП) и технологии выполнения процессов (ТП) на строительстве.
Эти связи соответственно определяются непосредственной и сложной взаимозависимостью между разработками, в которую входят многие разнородные, внешне не связанные между собой факторы. Для того, чтобы их объединить в единую систему, разработки определены совокупностью отличительных свойств — характеристик.
Например, конструктивное решение определяется несколькими группами характеристик: эксплуатационными требованиями (несущая способность, капитальность); зависимостью от объемно-планировочного решения (модульность, объем, занимаемый в здании); технологией возведения (однотипность, сборность) и др. Каждая такая группа характеризует определенную особенность конструкций — качества, в данном случае, эксплуатационные, строительные и т. д. Различие качеств отражается одним или несколькими параметрами: параметры несущей способности — прочность (а), устойчивость (ф); размеры конструкций— модульность, объем; планировочные параметры— пролеты, шаг; число неравных пролетов и шагов, сочетание их, фронт видов конструкций и др., параметры процессов — интенсивность, продолжительность и т. д.
Непосредственно зависимыми считаются разработки, в оценку качеств которых входит хотя бы один общий параметр — прямые связи. Отсутствие такого параметра указывает на независимость разработок, хотя косвенная связь между ними возможна.
Этим будет определена непосредственная зависимость между объемно-планировочным и конструктивным решением здания. Если в качествах конструктивного решения не окажется ни одного из параметров, вошедших, предположим, в оценку организации процессов, то последняя будет оказывать влияние на решение конструкций только опосредствованно и т. д.
После анализа всех качеств в разных разработках можно выделить те из них, которые непосредственно зависят друг от друга и должны рассматриваться не отдельно, а в единой системе (см. рис. 1.2.2): объемно-планировочное и конструктивное решение, организация и технология процессов. Указанные разработки представляют собой основные строительные решения.
Агрегируемые сетевые графики
Полученные в предыдущем пункте результаты для независимых и последовательных работ можно применить для решения задачи в случае так называемых агрегируемых сетей. Предварительно введем определения последовательного и параллельного множества работ [10,12]. Определение 2.2.1. Последовательным множеством работ называется подмножество работ сетевого графика, образующих путь такой, что любая вершина, за исключением начальной, имеет степень захода 1, и любая вершина, за исключением конечной имеет степень исхода 1 (рис. 2.2.1). Рисунок 2.2.1 - Последовательное множество работ
Заметим, что последовательное множество работ можно агрегировать в одну работу с зависимостью затрат от продолжительности, получаемой в результате решения задач минимизации затрат при различных продолжитель-ностях для этого множества. Определение 2.2.2. Параллельным множеством работ называется подмножества работ сетевого графика, у которых множество непосредственно предшествующих работ одно и то же, и множество непосредственно следующих работ одно и то же. Параллельное множество работ можно агрегировать в одну работу с зависимостью затрат от продолжительности, получаемой в результате реше 68 ния задачи минимизации затрат, при различных продолжительностях для этого подмножества. Определение 2.2.3. Сетевой график называется агрегируемым, если путем агрегирования последовательных и (или) параллельных множеств работ его можно свести к одной работе. Утверждение 2.2.1. Всякий сетевой график, описывающий строительство объекта, является агрегированным. Структуру агрегируемого сетевого графика удобно представлять в виде дерева агрегирования. На рис. 2.2.2 приведен пример агрегируемого сетевого графика, а на рис.2.2.3 соответствующее дерево агрегирования Рисунок 2.2.2 - Пример агрегируемого сетевого графика Знак (шах) в вершинах дерева соответствует параллельному множеству работ, а знак (+) - последовательному. Алгоритм решения задачи. Двигаясь с низу в верх по дереву агрегирования, решаем задачи минимизации затрат либо для последовательных объектов (знак (+)), либо для независимых (знак (max)).
В результате для корневой вершины дерева агрегирования получаем агрегированную зависимость минимальных затрат от продолжительности проекта. Двигаясь в обратном направлении от корневой вершины к висячим определяем вариант выполнения для каждой работы.
Пример 2.2.1. Рассмотрим сетевой график рис.2.2.2 с данными из таблицы 2.2.1. Рисунок 2.2.3 - Дерево агрегирования Таблица 2.2.1 - Данные о работах / шаг. Работы 7 и 8 образуют параллельное множество (рис. 2.2.3). Поэтому применяем алгоритм минимизации затрат для случая независимых работ. В результате получаем табл. 2.2.2 (агрегированную работу обозначим номером 10). Таблица 2.2.2 - Данные об агрегированной работе Rio 8 6 5 Sio 2 5 9 2 шаг. Работы 3 и 4 образуют параллельное множество работ. Применяем алгоритм для случая независимых работ. Получаем таблицу 2,2.3 для агрегированной работы 11. Таблица 2.2.3 - Данные об агрегированной работе Rn 7 6 5 S,i 6 7 10 З шаг. Работы 1, 6 и 10 образуют параллельное множество работ. Применяем алгоритм для случая последовательных работ. Получаем таблицу 2.2.4 для агрегированной работы 12. Таблица 2.2.4 - Данные об агрегированной работе R.12 18 16 14 12 16 Si2 6 8 11 15 19 Из таблицы исключены два варианта. Вариант R]2 =15, S12 =13 доми нируется вариантом Rl2 =14, Sl2 =11, а вариант R12 =13, S12 =15 доминиру ется вариантом Rl2 = 12, SI2 = 15. 4 шаг. Работы 2,5 и 11 образуют последовательное множество работ. Поэтому применяем алгоритм для случая последовательного множества работ, получаем таблицу 2.2.5 для работы 13. Таблица 2.2.5 - Данные об агрегированной работе R.3 17 15 14 13 12 S.3 11 12 13 14 17 Вариант R13 =16, SI3 =12 исключаем, поскольку он доминируется вариантом RI3 =15, S13 =12. 5 шаг. Работы 12 и 13 образуют параллельное множество работ. Применяя алгоритм для случая параллельного множества работ, получаем таблицу 2.2.6 для работы 14. Таблица 2.2.6 - Данные об агрегированной работе R.14 18 17 16 15 14 13 12 Sj4 17 19 20 23 24 29 32 6 шаг. Работы 9 и 14 образуют последовательное множество работ. Поэтому, применяем алгоритм для случая последовательного множества работ, получаем окончательную таблицу зависимости минимальных затрат от продолжительности комплекса работ, представленную в табл. 2.2.7. Таблица 2.2.7 - Зависимость затрат от продолжительности комплекса работ Rj 22 21 20 19 18 17 16 15 14 min 19 21 22 24 26 27 ЗО 31 36 39 На основе полученных таблиц можно определить оптимальный календарный план для любого RT. Возьмем, например, /5 19, S=24. Этому значению RT соответствует выполнение работы 9 с минимальной продолжительностью т92 = 1 и затратами 7 и выполнение агрегированной работы 14 за время RU=1S и затратами 5-,4=17. Соответственно агрегированные работы 12 и 13 выполняются за время Ri2=18 и Ro=17, и с затратами Si2=6 и Si3=ll, соответственно. Агрегированная работа 12 состоит из последовательного множества работ 1, 6 и 10. Эти работы выполняются за время тп=14, т61=6 и Rio=8 и затратами Su=l, S6i=3 и Sio=2, соответственно. Агрегированная работа 13 также состоит из последовательного множества работ 2,5 и 11, которые выполняются за время т2і = 5, т5, =5 и Ru=7 соответственно, и с затратами S2i=3, S51—2 и Sn=6, соответственно.
Агрегированная работа 10 состоит из параллельного множества работ 7 и 8, которые выполняются за время т71 = 8, т81 = 6 и с затратами S7i=l, S8i=l, соответственно. Наконец, агрегированная работа 11 состоит из параллельного множества работ 3 и 4, которые выполняются за время т31 = 6, т4 = 7 с затратами S3i=2, S4i=4, соответственно.
Окончательно получаем, что в оптимальной программе все работы выполняются с нормативной продолжительностью за исключением работы 9, которое выполняется с минимальной продолжительностью.
Определение рационального совмещения работ при минимизации стоимости выполнении работ
Переходим к рассмотрению задачи, когда совмещение работ (i,j) приводит к росту стоимости работы j (например, увеличение времени компенсируется увеличением затрат). Обозначим через ФДК..) в данном случае увеличение стоимости работы j, зависимости от коэффициента совмещения Щ. Задача заключается в определении коэффициентов совмещения работ сетевого графика так чтобы комплекс работ был выполнен за время не более Т, а суммарный рост стоимости был минимален.
Окончательно получаем, что моменты начала работ один t" = 0 работы 2 t2 = 3 и работы 3 t3 = 1. Моменты окончания работ соответственно, t, = 5, t2 = 13 = 10, а увеличение стоимости проекта составит AS = 5 + 2 = 7.
В основе алгоритма лежит предположение, что в последующем работа не заканчивается раньше, чем предыдущая, то есть tt t.+1, i = l,m. В противном случае описанный алгоритм может не дать оптимального решения. Однако, данное предположение представляется вполне обоснованным, так как все работы, следующие за работой (і+1) в определенной степени зависят от работ, предшествующих работе і. Фактически мы имеем дело с зависимостями типа «финиш-финиш» (работа не может быть закончена, пока не закончена другая работа).
С учетом сделанного замечания дадим обобщение алгоритма на случай произвольного сетевого графика. По сути дела задача минимизации стоимости выполняемого комплекса работ при сокращении его продолжительности за счет совмещения работ эквивалентна задаче минимизации стоимости ком 107 плекса работ при уменьшении его продолжительности за счет уменьшения продолжительности работ [17].
Понятно, что наименее ресурсоемким является последовательное выполнение работ, приведенное на рис. 3.3.1 для случая четырех работ. Но та 109 кой вариант, как правило, не позволяет выдержать договорные сроки. В связи с этим приходится прибегать к совмещенному выполнению работ, так как сокращение сроков строительства за счет насыщения фронта работ трудовыми ресурсами и техникой имеет свои пределы, диктуемые безопасностью проведения работ. (На рис. 3.3.1 сетевой график представлен по событиям, то есть последовательно выполняются работы 1 - 2, 2 - 3, 3 - 4,4 - 5)
Как уже отмечалось, параллельное выполнение работ связано зачастую с возможными дополнительными изменениями в уже проделанных работах, что приводит к увеличению продолжительности и, как следствие, к увеличению стоимости выполняемых работ. Рассмотрим определение рационального совмещения работ таким образом, чтобы общая продолжительность была минимальной.
В этом случае возникает задача, общая постановка которой приведена в пп. 3.1 и 3.2. Но в работах, посвященных проблеме выбора оптимального совмещения работ вид функции (3.1.2), описывающей зависимость увеличения продолжительности от коэффициента совмещения, не конкретизируется и в некоторых случаях задается произвольно. Так, например, в работе [45] зависимость вида (3.1.2) принимается в виде линейной или квадратичной функции. Приведенные в работе [45] алгоритмы решения задачи зависят от того, выпуклая или вогнутая функциональная зависимость (3.1.2).
Попытаемся определить характер зависимости увеличения продолжительности работ от величины коэффициента совмещения. При этом будем использовать две следующие предположения.
Предположение 1. В том случае если коэффициент совмещение равен нулю (то есть работы выполняются последовательно), то вероятность возможных переделок также равна нулю. Предположение 2. В том случае если коэффициент совмещение равен единицы (то есть работы выполняются параллельно), то вероятность внесения изменений в выполненные работы также равна единице.
При этом объем изменений будет сильно зависеть от характера выполняемых работ, но время выполнения будет прямо пропорционально вносимым изменениям.
Утверждение 1. Зависимость между коэффициентом совмещения работ и увеличением продолжительности выполнения работ имеет характер определяемый из решения следующего дифференциального уравнения L = aJ.(siJ-yl).(r1-SlJ), (3.3.1) где 59[ку) - значение увеличения продолжительности работы у, KtJ - коэффициент совмещения выполняемых работ, а} - положительная постоянная, ух, уг - положительные константы, ограничивающие сверху и снизу максимальное значение увеличения продолжительности работ при параллельном и последовательном выполнении.
Рассмотрим изменение коэффициента совмещения К9 на одну и туже небольшую величину АКу при граничных значениях этого коэффициента, то есть при К у = О и К у = 1, и определим, ориентировочное, изменение продолжительности 8у в каждом из этих случаев. Понятно, что если работы ведутся последовательно, то согласно предположению 1 увеличения продолжительности в этом случае не будет. Теперь совместим выполнение работ на небольшую величину АКу. Если она очень маленькая (порядка нескольких процентов), то, скорее всего, увеличения продолжительности по-прежнему не произойдет. Связано это с тем, что практически все важные и определяющие решения были приняты уже в начале предыдущей работы, а в конце происходит, в основном документальное оформление уже проделанных работ в которых и фиксируются эти приятые решения.
Точно также, если работы выполняются параллельно, то согласно предположению 2 увеличение продолжительности будет максимальным. Теперь уменьшим коэффициент совмещения на величину АКу, то есть значение коэффициента совмещения будет Кц = \- АКу. Опять-таки и в этом случае если величина АКу незначительная, порядка нескольких процентов, изменения величины продолжительности ожидать трудно, так как на ранних стадиях выполнения предыдущей работы не еще приняты ключевые решения, влияющие на выполнение последующих работ. Таким образом, при небольших колебаниях коэффициента совмещения около граничных значений 0 и 1 не будет происходить изменения величины Sy. Такое изменение будет происходить в среднем диапазоне изменений коэффициента совмещения К9. Причем при малых значениях К9 первоначально будет происходить и небольшое возрастание продолжительности, затем скорость роста будет возрастать, а по достижении некоторого критического значения коэффициента совмещения эта скорость будет замедляться.
Определение коэффициента совмещения выполнения строительно - монтажных работ
Управление продолжительностью выполнения комплексов работ можно осуществлять двумя путями: увеличивать число ресурсов, либо работы выполнять с максимальной степенью совмещенности. Оба пути имеют ограниченные возможности.
На практике в процессе выполнения строительного проекта назначение коэффициентов совмещения достаточно редко осуществляется с высокой степенью точности: обычно речь идет о задании возможных значений коэффициентов совмещения с точностью до 10 % и, только в редких случаях до 5 %. Это означает, что задание величины коэффициента совмещения в размере 72 % скорее всего маловероятно.
Если же проследить обычную практику назначения степени совмещения работ, то следует признать, что в практике современного менеджмента степени совмещения работ чаще всего определяются не по коэффициенту совмещения, а по объему выполненной предыдущей работы, то есть предыдущая работа может быть представлена как совокупность элементарных процессов. Следующая работа начинается после того, как выполнено некоторое количество этих процессов. То есть коэффициент совмещения имеет дискретную структуру и, как правило, задается неким конечным множеством допустимых значений.
Целью совмещенного выполнения работ является сокращение сроков выполнения всего проекта в целом. Но такое сокращение связано с дополнительными затратами средств, связанных с тем, что процесс нарушения технологической последовательности выполнения работ приводит к необходимости внесения изменений в уже выполненные работы. Следовательно, возникает задача выбора таких значений коэффициентов совмещений работ, которые обеспечивали бы сокращение продолжительности выполнения работ в целом по проекту при минимальном размере дополнительных затрат.
Исходя из утверждения, доказанного в третьей главе, для любого варианта производства работ на объекте возможно получить сетевой график, состоящий из последовательно выполняемых работ.
Допустим, проект состоит из т работ, которые должны выполняться последовательно. Но возможно и частичное совмещение работ, задаваемое коэффициентами совмещения между работами. Причем возможные значения коэффициентов совмещения представляют собой конечное множество значений п. Каждому возможному значению коэффициентов совмещения будет соответствовать определенная величина уменьшения продолжительности реализации проекта и, соответственно, определенные затраты, задаваемые величиной Sy , і = 1,2..., т; j = 1,2...,«.
Рассмотрим возможные варианты выполнения работ по проекту, данные о котором представлены в табл. 4.2.1. Если предположить, что работы по проекты, характеристика которых приведена в табл. 4.2.1, выполняются последовательно, как показано на рис. 4.2.1, то время разработки проекта составит 135 дней, что не устраивает заказчика. Таблица 4.2.1 - Исходные данные по проекту
При этом значение коэффициента К3 не может превышать 0,7, так как продолжительность выполнения предыдущей работы меньше чем рассматриваемой и этому значению будет примерно соответствовать одновременное начало работ (5 - 8) и (7 - 8).
Решение начинаем с последнего шага, то есть определим коэффициент совмещения между последней и предпоследней работы (по рис. 4.2.2 это работы (7 - 8) и (9 - 10)).
При совмещении работ (5 - 6) и (7 - 8) уменьшение продолжительности выполнения работ возможно на 2, 3, 4, 5, 6 и 7 дней. Таким образом, общее сокращение продолжительности возможно на 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13. Рассмотрим возможные варианты сокращения продолжительности проекта при выполнении двух последних работ. На каждом шаге будем решать элементарную задачу оптимизации: из нескольких возможных вариантов выбираются вариант с наименьшими затратами. Данные представлены в табл. 4.2.4.
Задаваясь необходимым уровнем сокращения сроков выполнения проекта, по табл. 6 находим необходимые значения коэффициентов совмещения. Например, общую продолжительность выполнения работ по проекту необходимо сократить на 22 дня. По табл. 6 находим, что для этого необходимы дополнительные затраты в объеме 8 тыс. р. При этом степень совмещения работ (1 - 2) и (3 - 4) должна определяться коэффициентом Кх =0,4, а степень совмещения остальных работ должна обеспечить сокращение сроков выполнения проекта на 13 дней. Для определения коэффициентов совмещения других работ используются данные табл. 5 в которой находим строку соответствующую 13 дням. Этому соответствуют коэффициенты совмещения Кг =0,2, при этом сокращение продолжительности за счет оставшихся работ должно при этом составлять 9 дней. Используя данные табл. 4 находим комбинацию коэффициентов совмещения обеспечивающую сокращение сроков выполнения проекта на 9 дней для этого необходимо чтобы коэффициенты совмещения были равны Къ = 0,3, К4 = 0,3. Анализируя данные табл. 4.2.6 приходим к заключению, что максимально возможное сокращение сроков выполнения проекта в данном случае возможно только на 28 дней, затраты при этом составят 18 тыс. р. Если же уменьшить продолжительность только на 18 ед., то этому будут соответствовать затраты в размере 4 тыс. р. Уменьшению продолжительности на 13, 14, 15 и 16 дней соответствуют одинаковые затраты в размере 3 ед., то есть эко 152 номически выгодно выполнить сокращение сроков на 16 дней, так как это будет соответствовать такому же объему дополнительных затрат, что и при сокращении сроков на 13 дней.
Возникает вопрос, о том, что же делать, если необходимо сократить продолжительность выполнения работ по проекту необходимо более чем на 28 дней. В этом случае необходимо увеличить число исполнителей по проекту, так как согласно приведенного расчета возможности сокращения общей продолжительности реализации проекта за счет организации совмещенного выполнения работ полностью исчерпаны.
В результате анализа существующих моделей принятия организационно - технологических решений было установлено, что в процессе формирования вариантов производства работ исходят только из условий возведения конкретного объекта. Но деятельность строительного предприятия представляет собой работу по возведению последовательности объектов, которая постоянно меняется и результаты деятельности предприятия зависят от успешности выполнения работ на каждом из этих объектов. Следовательно, выбор вариантов производства работ на каждом из объектов должен, в какой - то степени, зависеть от того, какие работы и по какому варианту выполнялись на других объектах. Это позволит лучше координировать деятельность предприятия по выполнению своих договорных обязательств.
В тоже время соблюдение договорных сроков требует на этапе подготовки производства организации управления продолжительностью выполнения работ. В условиях, когда нет возможности достичь сокращения сроков выполнения работ интенсивным путем, то есть, повышая производительность труда рабочих, лучше использовать строительные машины и механизмы, улучшение организации труда, производства и управления строительством и т.д., которое возможно на основе проведения коренной модернизации предприятия, приходится ограничиваться только экстенсивным путем снижения сроков выполнения комплексов работ, которое осуществляется за счет ведения строительно-монтажных работ максимальным числом строительной техники и рабочих бригад и совмещения выполняемых работ. Оба способа экстенсивного сокращения сроков имеют свои пределы и, как правило, ведут к дополнительным затратам.
