Содержание к диссертации
Введение
1. Экономико-математические методы и модели в управлении производством 8
І.1.Планиробание деятельности проектных организаций... 12
1.2.Характеристики моделей управления предприятием 19
1.3. Современное состояние и тенденции развития геодезических приборов 23
1.4.Выводы 30
2. Оперативное планирование проектно-изыскательских работ ... 33
2.1.Описание системы 35
2.2.Структура эмм 38
2.3 .Классификация заявок на проведение проектно-изыскательских работ 41
2.4.Характеристика специальностей, участвующих в проектно-изыскательских работах 42
2.5.Схемы принятия решений о параметр ах заявок, включаемых вплан 44
2.5. 1 Схема принятия решений по заявкам первой группы 45
2.5.2Схема принятия решений по заявкам второй группы 47
2.5. ЗСхема принятия решений по заявкам третьей группы 49
2.6.Распределение ресурсов по заявкам 53
2.7.Привлечение дополнительных ресурсов и увеличение мощности организации 56
2.7. Юпределение капитальных вложений при оценке эффективности инноваций 60
2.7.2Расчет текущих затрат при реализации инвестиционных проектов 61
2.7.3Расчет экономической эффективности использования технологии производства ПИР
с применением современных технических средств 63
2.7.4Расчет экономической эффективности использования технологии производства ПИР
с применением электронных тахеометров 65
2.7.5 Расчет экономической эффективности использования системы планирования ПИР 67
2.7. 6 Бувеличение загрузки исполнителей 69
2.7 7 Привлечение сторонних специалистов 74
2.7. Привлечение субподрядных организаций 76
2.8.Анализ распределения финансовых и трудовых ресурсов 77
2.9.Выводы 80
3. Методика определения времени выполнения полевых топогеодезических работ. 81
Разработка математических моделей технологических процессов топогеодезической съемки существующих железных дорог 81
3.2. Оценка адекватности и точности моделей производственных процессов при полевых изысканиях на действующих железнодорожных путях 95
3.3.Технологические процессы съемки перегонов действующих железных дорог с использованием современных технических средств 109
З.З.Юбщие положения 109
3.3.2Состав оборудования и инструментов 114
З.З.ЗТехнологияработы комплекса на перегоне 120
3.4.База данных нормативов времени выполнения топогеодезических работ изыскательской партией на перегонах действующих железных дорог 124
3.5. Выбор технологии производств а работ поз ад анньш критериям 129
3.6.Выводы 133
4. Разработка и сравнение вариантов выполнения договора 135
4.1.Исходные данные 135
4.2.3аполнение базы данных нормативов времени производства топогеодезическои съемки на перегонах существующих железных дорог 136
4.2. Расчет норматива времени производства работ на перегоне 136
4.3 .Определение места базирования партии и способа доставки исполнителей на объект 140
4.4.Разработка и сравнение вариантов выполнения топогеодезических работ 147
4.4. ІРасчет изменения заработной платы при переходе на электронные геодезические инструменты 148
4.4.2 Варианты выполнения договора собственными силами 149
4.4. 3 Варианты выполнения договора с привлечением субподрядных организаций 151
4.5.Сравнение вариантов 155
4.6.Сравнение параметров договора, полученных аналитическим путем с реальными
показателями выполненного договор а 158
4.7.Выводы 159
Заключение 160
Список литературы
- Современное состояние и тенденции развития геодезических приборов
- Схема принятия решений по заявкам первой группы
- Привлечение субподрядных организаций
- Выбор технологии производств а работ поз ад анньш критериям
Современное состояние и тенденции развития геодезических приборов
Предприятия всех организационно-правовых форм являются предметом изучения науки управления экономическими системами. Предприятия, являясь объектом товарно-денежных отношений, обладающие экономической самостоятельностью и полностью отвечающие за результаты своей хозяйственной деятельности должны формировать у себя систему управления, которая обеспечивает им высокую эффективность работы, конкурентоспособность и устойчивость положения на рынке.
Первые работы, в которых была сделана попытка научного обобщения накопленного опыта и формирования основ научного управления, появились за рубежом к концу 19 - началу 20 века [1, 2, 3]. Это было ответом на потребности промышленного развития, которое все больше приобретало такие специфические черты, как массовое производство и массовой сбыт, ориентацию на рынки большой емкости и крупно масштабные организации в форме мощных корпораций и акционерных обществ.
В настоящее время большее использование получают системы управления на основе предвидения изменений и на основе гибких, экстренных решений. Организации все чаще обращаются к методам стратегического планирования и управления, рассматривая внезапные и резкие изменения во внешней среде, в технологиях, как реальность современной экономической жизни, которые требуют новых приемов менеджмента.- Соответственно меняются и структуры управления, в которых предпочтение отдается децентрализации; организационные механизмы больше приспосабливаются к выявлению новых проблем и выработке новых решений, чем к контролю уже принятых. Маневр в распределении ресурсов ценится выше, чем пунктуальность в их распределении [4, 5]. Стратегическое управление стало вводиться в практику американскими компаниями с конца 60-х годов. С 70-х гг. направление стратегического управления изменилось, и в 80-х гг. стало основой стратегического планирования, ориентированного на оценку целесообразности развития отдельных областей хозяйственной деятельности, которые зависят не столько от их текущей эффективности, сколько от их результативности в перспективе [6].
В Советском Союзе для развития науки управления социалистическим народным хозяйством был создан ряд научных организаций под руководством таких выдающихся ученых, как А.К. Гастев, П.М.Керженцев, П.А.Попов и др. Вопросами развития науки управления, в том числе ПИР для транспортного строительства, занимались и занимаются ряд научных и учебных учреждений: ЦНИИС Минтрансстроя, ЦНИИпроект Госстроя СССР, НИИАСС Госстроя УССР, ЦНИИОМТП Госстроя СССР, НИИОУС при Московском инженерно-строительном институте им. В.В. Куйбышева, МИИТ (МГУПС), ХабИИЖТ (ДВГАПС), ЛИИЖТ (ПГУПС), (НИИЖТ), (ІЖТБ АСУЖТ) и др. [7].
Эти научные организации в 20-е годы разрабатывали вопросы научной организации труда в сферах производства и управления, в 30-е годы -проблемы развития отраслевых экономик, в 40-50-е - проблемы планирования и политической экономики социализма, в 60-е - вопросы долгосрочного прогнозирования и внедрения в управление ЭВМ и экономико-математических методов.
Математические модели использовались с иллюстративными и исследовательскими целями еще Ф. Кенэ (1758 г., «Экономическая таблица»), А.Смитом (классическая макроэкономическая модель), Д.Рикардо (модель международной торговли). В XIX веке большой вклад в моделирование рыночной экономики внесла математическая школа (Л. Вальрас, О. Курно, В.Парето, Ф. Эджворт и др.). В XX веке математические методы моделирования применялись очень широко, с их использованием связаны практически все работы, удостоенные Нобелевской премии по экономике (Д. Хикс, Р. Солоу, В. Леонтьев, П. Самуэльсон и др.). Развитие микроэкономики, макроэкономики, прикладных дисциплин связано со все более высоким уровнем их формализации. Основу для этого заложил прогресс в области прикладной математики - теории игр, математического программирования, математической статистики [8].
В начале 70-х гг. экономико-математическое моделирование стало признанным средством анализа экономических проблем. Появляется концепция автоматизированных систем управления, предназначенная для оптимизации управления как сложной техникой и технологическими процессами, так и экономическими системами, такими как предприятие, отрасль, экономический район, народное хозяйство в целом [9].
В 1960-е - 80-е годы строились многоуровневые системы моделей народно-хозяйственного планирования, оптимизационные модели отраслей и предприятий [8, 10].
Внедрение в сферу управленческой деятельности электронной вычислительной техники требует развития формализованного подхода к решению управленческих задач. Новая ветвь прикладной математики, получившая название «Методы исследования операций», позволила резко повысить степень количественного обоснования принятия решения в различных областях целенаправленной деятельности, в том числе и управление производством. Применительно к экономическим задачам менеджмента методы исследования операций вскоре получили название экономико-математических [11, 12].
Основной вклад за рубежом в области использования экономико-математических методов в управлении внесли С. Бир, Т. Саати, Р. Беллман, Ф. Морз, Д. Кимбел, А. Кофман, Р. Льюс, X. Райфа, М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара и др. Использование прикладных математических методов и и вычислительной техники позволило расширить круг задач, решаемых в рамках менеджмента, а также повысить степень их оптимизации [13,14]. На основе использования методов исследования операций и математических моделей стали решаться сложнейшие задачи управления запасами, распределение ресурсов, массового обслуживания и многое другое.
На необходимость создания динамических моделей для прогнозирования развития экономических ситуаций, планирования, обращалось внимание в работах Гранберга А.Г., Кугаенко А.А., Авдулова П.В., Спирина А.А., Иозайтиса B.C., Терехова Л.Л., Уринсона Я.М. и др. [15].
В настоящее время область возможного применения экономико-математических методов в планировании чрезвычайно велика и с каждым годом она расширяется. Однако область фактического их применения в практике плановых расчетов намного скромнее. Это объясняется трудностями широкого внедрения экономико-математических методов. Но главная трудность заключается в сложности моделируемых экономических процессов и явлений [16].
Схема принятия решений по заявкам первой группы
По результатам работы алгоритма формируются суммарные результаты работы, которые представлены в наглядной форме в виде календарных графиков: - имеющихся и потребных финансовых средств, сформированных за каждый месяц нарастающим итогом с начала года (поток реальных денег); - имеющихся и потребных трудовых ресурсов по расчетной специальности с учетом привлекаемых субподрядных организаций и штата, набираемого по договорам гражданско-правового характера; - имеющихся и потребных материальных ресурсов в разрезе каждого отдельного материального ресурса.
На основе суммарных результатов производится анализ распределения ресурсов. В нем принимается решение о внесении изменений в план с целью сосредоточения образовавшихся резервов и выравнивания нагрузки исполнителей. В случае внесения изменений, расчет с проверками повторяется. При этом возможен просмотр изменений показателей работы отдела. Показатели рассчитываются за год и за месяц. К показателям работы отдела относятся: суммарные затраты; прибыль; объем продукции; рентабельность; затраты на единицу объема и т.д.
Схема принятия решений по заявкам второй группы Заявки второй группы характеризуются необходимостью их полного или частичного выполнения независимо от наличия финансирования. Основным условием выполнения этих заявок является сохранение финансовой устойчивости предприятия. Под финансовой устойчивостью понимается определенное состояние счетов предприятия, гарантирующее его постоянную платежеспособность [64]. Финансовое состояние предприятия не должно опускаться ниже границы нормального финансового состояния. Соответственно, объем заявок второй группы жестко ограничен и главная задача - распределить имеющиеся собственные финансовые средства между заявками второй группы. Частично финансируемые заявки в части, обеспеченной финансированием, должны быть включены в первую или третью группу. При этом, должна быть рассмотрена возможность привлечения субподрядных организаций с финансированием после расчета с основным заказчиком. Оставшиеся договора предлагается ранжировать по уровню важности для предприятия. Уровень важности, минимальный объем и предполагаемый срок окончательного расчета по договору определяются методом экспертной оценки. К опросу привлекаются как ведущие специалисты предприятия, так и специалисты со стороны. При этом специалисты со стороны могут опрашиваться по отдельным параметрам заявок (только по степени важности или только по срокам оплаты). На основании полученных показателей выстраивается окончательный список заявок по порядку рассмотрения. Алгоритм принятия решений по заявкам второй группы представлен на рис. 2.4 . В соответствии с составленным списком происходит рассмотрение заявок и включение их в план в следующей последовательности: 1. На основании анализа плана первой группы договоров, принимается решение об установлении предварительных сроков выполнения работ с учетом максимального приближения к срокам, указанных заказчиком. 2. Проводится проверка на обеспечение финансированием и ресурсами полного объема договора; при отрицательной проверке принимается решение о дополнительном финансировании и привлечении ресурсов. 3. В случае возможности выполнения всех заявок второй группы проводится анализ полученного плана и, при необходимости, вносятся соответствующие коррективы; проверки повторяются. 4. При невозможности выполнения всех заявок второй группы производится уменьшение объема принятых к исполнению договоров до минимального уровня, начиная с конца. 5. При невозможности выполнения всех заявок в минимальном объеме, принимается решение об исключении заявок, начиная с конца списка. Для определения необходимости уменьшения объемов работ, принимаемых к исполнению, следует определить наличие зависимости между заявками (рис. 2.5 ). Основная задача данной схемы - определить как изменение объемов работ по заявкам, принятым к исполнению, влияет на возможный объем выполнения работ по рассматриваемой заявке (если не влияет - заявки независимые, если влияет - зависимые).
При составлении плана договоров второй группы могут вноситься коррективы в договора первой группы, существенно не меняющие условия выполнения этих.5.3 Схема принятия решений по заявкам третьей группы
Заявки третьей группы характеризуются своим достаточно внезапным появлением. При напряженном плане, когда все ресурсы уже задействованы, планы годовые и квартальные согласованы и утверждены, принятие решения о включении заявок в план вызывает некоторые трудности. Схема принятия решений по заявкам третьей группы представлена на рис. 2.6 . Основной задачей при принятии решений о заявках третьей группы является изыскание внутренних резервов и увеличение мощности организации. После принятия решения о способах и средствах выполнения заявок третьей группы, окончательно формируются условия выполнения договора и согласовываются с заказчиком. При положительном решении заявка включается в план. При невозможности выполнения заявки дается отказ или предлагается включить заявку в план следующего года.
Привлечение субподрядных организаций
Какой бы сложной и полной ни была модель, она, тем не менее, является приближенным отображением реального объекта и отражает его при определенных допущениях. Оценка адекватности и точности математической модели любого типа, в том числе и имитационной, является важнейшей задачей моделирования, так как любые исследования на неадекватной модели теряют смысл. На практике построение модели представляет собой итеративный процесс усовершенствования системы моделей, а следовательно и исследование объекта до тех пор, пока это считается разумным. Правильность построения модели может быть проверена только на практике за счет повторения цикла «построение модели - проверка модели» [92].
Методика оценки адекватности и точности математических моделей подробно рассмотрены в работах [93, 94 ,95, 96]. В рамках выполняемой работы проведена проверка модели технологического процесса съемки поперечников при помощи нивелира и рулетки бригадой, состоящей из трех человек. Сбор статистического материала осуществлялся путем натурных наблюдений за работой бригады. Работы проводились на участке Заневский пост - Горы в рамках работы, выполняемой кафедрой «Изыскания и проектирование железных дорог» ПГУПС по заказу АО «Ленгипротранс». Участок протяженностью 16,7 км или 167 поперечников. По топографическому характеру местность однотипная. Длина поперечников колебалась от 40 до 50 метров в обе стороны. При натурных наблюдениях фиксировались: длина поперечника, количество снимаемых точек, время съемки от момента начала установки прибора до момента снятия прибора, время возврата реечника с последней точки поперечника на путь. Обработка статистической информации проводилась с помощью программы Microsoft Excel. Принимая во внимание небольшое отличие в длине поперечников, было принято решение проводить оценку точности модели по зависимости «время съемки от количества снимаемых точек» при фиксированной длине поперечников. Для этого была произведена выборка поперечников, имеющих длину, попадающую в заданный интервал. Количество попаданий распределилось следующим образом: длина поперечников от 40 до 43 метров - 49 измерений, от 44 до 47 метров - 45 измерений, от 48 до 51 метра - 52 измерения. Остальные - 21 измерение не попали в выбранные интервалы.
Большинство статистических методов и программ в статистических пакетах (в частности Mathcad) [97] для обработки данных на компьютере основываются на гипотезе о нормальном (гауссовском) законе распределения данных. Поэтому, как правило, первым этапом анализа данных должна быть их проверка на соответствие закону нормального распределения [98].
Для оценки использованы критерии: D (критерий Колмогорова); со2; Если уровни значимости гипотезы Р 0,05, то распределение не отличается от нормального распределения с вероятностью не менее 95% [99].
Распределение значений времени съемки поперечников в выбранных диапазонах можно считать соответствующим закону нормального распределения, так как уровень значимости гипотезы об отсутствии отличий превышает пороговое значение 0,05 по всем рассмотренным критериям. Дальнейшим шагом исследования является построение моделей тренда путем линейной или нелинейной регрессии. Исходные данные представляют собой две переменные, одна из которых время съемки поперечника, а другая - количество точек съемки на поперечнике.
Продолжительность съемки при N равном нулю определялась продолжительностью прохода реечника по поперечнику и времени, необходимого для установки прибора и привязок к точке с известной
В процессе анализа была подобрана модель тренда, которая наиболее точно описывает динамику изменения показателей и построен прогноз поведения показателей за пределами рассматриваемых интервалов на основе выбранной модели тренда с определенной доверительной вероятностью.
В качестве моделей трендов используются линейная, логарифмическая, полиномиальная, степенная и экспоненциальная функции.
График зависимости времени съемки поперечника от количества точек при заданной длине поперечника в экспоненциальном выражении для натурных наблюдений и в линейном выражении для исследуемой математической модели представлен на рис. 3.1 .
Зависимость времени съемки Следующим этапом исследования является внесение в математическую модель изменений, позволяющих получать результаты, совпадающие с реальными с достоверностью не менее 0,95. Для этого необходимо определить величину коэффициентов для всех значимых параметров модели. В качестве значимых параметров выступают. длина поперечников, количество точек съемки, время взятия отсчета, скорость перехода реечника. Остальные параметры математической модели не являются значимыми, так как их влияние на продолжительность съемки менее 5%.
Выбор технологии производств а работ поз ад анньш критериям
По своему характеру данную модель можно использовать для календарного планирования работы изыскательской партии, ведения технического учета и контроля, а также оперативного регулирования хода выполнения работ.
Алгоритм расчета продолжительности выполнения работ на фронте партии с применением конкретного технологического процесса представлен на рис 3.11 где Нвр - норма времени; L - длина перегона; 1П - длина снятого участка перегона; п - количество дней съемки на фронте партии; tu -продолжительность нахождения бригады на перегоне; f - время, оставшееся после завершения работ на определенном перегоне.
Основная идея, заложенная в данный алгоритм, заключается в том, что при выполнении работ на перегоне бригаде необходимо затратить некоторое количество времени на проход к месту начала работ и на выход после окончания работ к некоторой точке (границе участка или перегона, в зависимости от способа доставки). Данное время зависит от производительности выполнения работ и длины участка и уменьшает чистое время работы и суточную выработку. Данные потери могут составлять до 30% от времени нахождения на участке. При наличии разрывов между участками, на которых необходимо производить съемку, возможны потери времени из-за досрочного выполнения работ. Данная модель позволяет производить расчеты с построением календарного графика производства работ как отдельных участков, так и участков без разрывов. Кроме того, рассчитывается ряд показателей: производительность по дням, средняя производительность, дневная и средняя величина потерь рабочего времени, трудоемкость с учетом потерь рабочего времени, выработка на одного специалиста и т.д. начало
Для выполнения всего комплекса топогеодезических работ необходимо подобрать определенные сочетания технологических процессов. Возможные сочетания технологических процессов представлены в табл. 3.4. Данные сочетания представлены в виде матрицы, где единицами обозначены работы, которые могут объединяться между собой для выполнения всего комплекса работ на перегоне. Матрица составлена таким образом, что работы, однотипные с рассматриваемой работой, выполняемые разным составом исполнителей и разными геодезическими инструментами, в расчете не учитываются. В качестве примера можно рассмотреть сочетание третьей работы (разбивка пикеталса лентой и рулеткой, бригада 3 человека). Для выполнения полного комплекса топогеодезических работ необходимо выполнить нивелировку (выбрать одну из технологий 5 или 6), съемку кривых (выбрать 7,8, 17 или 22), съемку поперечников (выбрать 9,10,11,12,16 или 21). Таким образом полный комплекс работ будет состоять, например, из работ 1-5-8-16. Для выбора этих работ необходимо задаться критериями, характеризующими как отдельную работу, так и комплекс в целом. Организация работ на базе партии может быть осуществлена по трем схемам. Первая схема - весь комплекс работ выполняются последовательно одной бригадой. Преимуществом данной схемы является более высокое качество выполнения и контроля работ в комплексе, недостатком - простой геодезических инструментов, не предусматривает специализацию исполнителей на конкретных работах.
Вторая схема - за бригадой закрепляется только один вид работ. Достоинство - высокое качество выполнения и контроля отдельных работ. Схема удобна при небольших расстояниях до объекта съемки. Недостаток -раннее окончание или позднее начало работ, если работа не лимитирующая (непостоянный состав партии).
Третья схема - за бригадой закрепляется конкретная работа, а при завершении дается другая на этом же объекте. В этом случае начало и окончание работ у всех бригад одинаковое. Преимущество - схема удобна, когда объект находится на значительном расстоянии от института; позволяет избежать ошибок и неувязок. Недостаток - усложнение контроля качества.
Основными критериями, определяющими выбор конкретной технологии, является время и себестоимость выполнения всего комплекса работ. Время выполнения может быть либо заданным, либо стремиться к минимуму. Кроме того, в силу ограниченности ресурсов могут использоваться дополнительные критерии: трудоемкость производства работ, количество исполнителей, величина простоя бригад. Порядок расчета срока выполнения работ, трудоемкости и состава исполнителей для разных схем организации работы партии приведен в табл. 3.5.
