Организация эффективного регулирования ресурсами при комбинаторной оптимизации календарных планов строительства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.08, кандидат технических наук Нефедова, Василя Касимовна

• Нефедова, Василя Касимовна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Нефедова, Василя Касимовна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ современных методов решения задач комбинаторной оптимизации календарных планов и их реализации в строительстве.

1.1. Анализ оптимизационных методов расчета строительных потоков в календарном планировании.

1.2. Анализ риска несвоевременного выполнения строительных работ.

Постановка задач исследования.

Глава 2. Разработка научно-практическцх основ универсального алгоритма комбинаторной оптимизации поточного строительства 2.1. Технико-экономические критерии комбинаторной оптимизации строительных потоков в жилищногражданском строительстве.

2.2. Определение оптимизационного эффекта по выбору очередности освоения объектов на основе нормативной статистики.

2.3. Разработка алгоритма оптимизации очередности освоения объектов с учетом ограничений на порядок их освоения.

Выводы по 2-й главе.

Глава 3. Управленческая экспертиза и организация оптимального регулирования своевременного выполнения работ

3.1. Цель, предмет и задачи управленческой экспертизы.

3.2. Критерий оценки качества управляемых процессов.

3.3. Разработка экспоненциального генератора случайных продолжительностей.

3.4. Планирование резерва оплаты на своевременное выполнение СМР.

3.5. Оптимальное регулирование своевременного выполнения СМР.

3.6. Статистическое моделирование своевременного выполнения работ. 109 Выводы по 3-й главе.

Глава 4. Разработка практической методики комбинаторной оптимизации строительных потоков

4.1. Методика инструментального обеспечения комбинаторной оптимизации строительных потоков в программе

Microsoft Project.

4.2. Методика инструментального обеспечения мониторинга и регулирования хода выполнения работ.

Выводы по 4-й главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация эффективного регулирования ресурсами при комбинаторной оптимизации календарных планов строительства»

Общие замечания. Представленная диссертация является научно-исследовательской работой в области организации строительства. Однако, с позиции системного рассмотрения затронутых в работе вопросов, следует учесть то, что системообразующей «окружающей» средой для организации и технологии строительства является технико-экономическим показателем. Поэтому, с практической точки зрения, для удовлетворения новых экономических реалий необходимо ориентировать и приспосабливать принимаемые организационно-технологические решения к актуальным экономическим критериям.

Нами определено, что объектом приложения данной диссертации является организация, планирование и управление поточным строительством, а в качестве предмета исследования нами выбраны оптимальные (по современным критериям) методы организации, планирования и управления строительством, ориентированные на их практическое использование через описательные методики и компьютерные программы.

Актуальность темы. В настоящее время в Санкт-Петербурге стало интенсивно развиваться научное направление под следующим обобщающим названием: «Методы повышения эффективности управления строительной отраслью». В работе [43] отмечено, что в качестве одного из критериев эффективности управления строительством должно стать оптимальное соотношение между субъектами управления и инструментарием управления, а в работе [44] указаны следующие дифференциальные критерии: ожидаемая норма чистой дисконтированной прибыли и финансовый риск проекта. В практической работе [24] отмечено, что «Действующая система подготовки ИСП часто ограничивается исходным планированием и носит одновариантный характер». В фундаментальной статье [52] авторами анализируется методология управления производственным потенциалом строительной системы, а именно: проблема, концепция, модели, методы, инструменты и системы.

Из всего отмеченного следует вывод о том, что для совершенствования эффективности управления строительством существенно необходимыми являются следующие направления научных разработок и исследований:

- разработка современного организационно-технологического и экономического инструментария в области организации строительства;

- ориентирование этого инструментария на оценку проектов по дисконтированной прибыли от их реализации и на учет, возникающих при этом, финансовых рисков;

- наделение нового, современного инструментария свойством многовариантного выбора управленческого решения.

Параллельно с этим в практику строительства возвращается метод застройки территории градостроительными комплексами [100]. Так, например, в работе [67] отмечена организация ЗАО «Источник-Строй», для которой почти каждый заявленный проект носит название «жилой комплекс». Имеются аналогичные примеры комплексной застройки и другими компаниями: «Северный город», ЛенСпецСМУ и т. п. Думается, что и в перспективе застройка жилых массивов градостроительными комплексами будет расширяться.

При комплексной застройке варьируемым параметром является выбор очередности строительства объектов, который должен быть обоснован в проекте организации строительства (ПОС). При оптимизационном решении поставленной задачи возникают следующие обстоятельства. Во-первых, на основании статистики перебора вариантов должен быть обоснован оптимизационный эффект. Во-вторых, этот эффект должен быть больше, чем возможный ущерб, связанный с риском неблагоприятного отклонения фактического от оптимизационного эффекта. Следовательно, необходима разработка задач управления, которые обеспечили бы как принятие оптимального решения, так и его эффективную реализацию с учетом устойчивости инвестиционно-строительного комплекса к возмущающим факторам, как это декларируется современными исследованиями [102].

Актуальность такой постановки следует, прежде всего, из того, что в настоящее время не выдерживаются сроки строительства. Подтверждением этому является предложение ГАТИ (государственной административно-технической инспекции) об 10-ти кратном увеличении штрафов за срывы установленных сроков производства работ, по выданным разрешениям на производство строительно-монтажных работ [51]. Отмечается также, что в будущем предприниматели в строительстве будут вынуждены принимать на себя все большие риски, а в области страхового дела риск будет все менее прогнозируемым [2]. К сожалению, поставленные вопросы пока решаются лишь на уровне методических основ, которые корректны по своей постановке, но, как правило, имеют довольно-общий характер [128]. Поэтому, принимая все то правильное, которое, так или иначе, представлено в научно-практической литературе, мы, в данном исследовании, ориентируемся на решение таких задач, которые, прежде всего, могут быть квалифицированы как научные.

Научная новизна. Основной задачей диссертации является разработка новой методологии планирования, определяющей формирование оптимальных очередностей освоения объектов в заданном строительном комплексе с учетом поточной организации работ. При этом, как нам видится, новизна представленного исследования заключается в разработке, совершенствовании, создании и исследовании следующих предметов научного поиска:

1. универсального алгоритма комбинаторной оптимизации, основанного на современных финансовых критериях, на практическом учете существующей нормативной статистики и на учете относительных и абсолютных ограничений, определяющих порядок освоения объектов;

2. критерия качества управляемых процессов в организации строительства и строительного производства;

3. экспоненциального генератора случайных продолжительностей и его реализации при статистическом моделировании несвоевременного выполнения строительно-монтажных работ;

4. методики выбора варианта оптимального управления, ориентированной на своевременное выполнение строительно-монтажных работ.

Практическая значимость. Для практического осуществления эффективного планирования, организации и управления строительным производством разработаны и реализованы в форме программного обеспечения следующие методики:

1. методика инструментального обеспечения комбинаторной оптимизации строительных потоков в программе Microsoft Project;

2. методика инструментального обеспечения мониторинга и регулирования хода выполнения работ в программе Microsoft Project.

Исходя из вышесказанного, на защиту выносятся следующие научно-практические разработки:

1. метод, алгоритм и компьютерная программа комбинаторной оптимизации строительных потоков, настроенные на функционирование в соответствие с актуальными критериями, практическом учете относительных и абсолютных ограничений на порядок освоения объектов и с учетом проверки эффективности алгоритма по нормативной статистике продолжительностей строительства объектов;

2. универсального критерия качества управляемых процессов в организации строительного производства, основанного на принятии гипотезы, связанной с приравниванием потребительской стоимости к стоимости затрат;

3. экспоненциального генератора случайных продолжительностей, основанного на принятии факта большего противодействия большему отклонению от своевременности, и его реализации при статистическом моделировании несвоевременного выполнения строительно-монтажных работ;

4. методики выбора варианта оптимального управления, ориентированной на своевременное выполнение строительно-монтажных работ, и основанной на совершенствовании метода хеджирования риска несвоевременного выполнения работ.

Заключение диссертации по теме «Технология и организация строительства», Нефедова, Василя Касимовна

Выводы по 4-й главе

1. Разработаны методические рекомендации и компьютерная программа в среде программы управления проектами Microsoft Project 2002 rus., реализующая оптимизационную стратегию для двух методов расчета организации строительства при определении очередности освоения объектов в жилищно-гражданских комплексах на стадии разработки проектов организации строительства.

2. Разработана методика мониторинга хода строительства, ориентированная на оптимальное управление своевременным выполнением работ и реализованная в компьютерной программе управления проектами Microsoft Project 2002 rus.

Заключение

1. Установлена функциональная связь между методами расчета организации работ, включающими комбинаторную оптимизацию объектов внутри строительного комплекса, и современными показателями экономической эффективности, а именно чистым дисконтированным доходом и минимальной стоимостью виртуальной продажи комплекса объектов.

2. Определено, что средний оптимизационный эффект при поиске экстремальных перестановок объектов, определенный современными технико-экономическими показателями, и полученный на основе нормативной статистики, составил порядка 5% при оценке по критерию общей продолжительности комплекса работ и менее 1% по критерию чистого дисконтированного дохода и минимальной стоимости виртуальной продажи комплекса объектов.

3. Разработан универсальный алгоритм комбинаторной оптимизации поточного строительства комплекса объектов жилищно-гражданского назначения, позволяющий учитывать абсолютные и относительные ограничения на очередность освоения объектов и планировать оптимальную последовательность их выполнения на период времени порядка 6-ти лет.

4. На основе анализа понятия управленческой экспертизы предложена новая интегральная оценка качества управления, базирующаяся на принципе дисконтирования потребительской стоимости выполнения работы во времени.

5. Содержательно и формально обосновано использование экспоненциального генератора случайных продолжительностей для целей статистического моделирования несвоевременного выполнения СМР.

6. Усовершенствована методика расчета по планированию арендованной производительности для целей создания ресурсного резерва, необходимого для обеспечения своевременного выполнения СМР.

7. Исследованы четыре стратегии регулирования по достижению своевременного выполнения работ и определена оптимальная стратегия, на основании которой сформирована система уравнений оптимального регулирования и проведен соответствующий статистический эксперимент, на основании которого установлена формула, показывающая зависимость стандартного отклонения своевременности выполнения работ от числа этапов регулирования и начальной несвоевременности выполнения работ.

8. Разработаны методические рекомендации и компьютерная программа в среде программы управления проектами Microsoft Project 2002 rus., реализующая оптимизационную стратегию для двух методов расчета организации строительства при определении очередности освоения объектов в жилищно-гражданских комплексах на стадии разработки проектов организации строительства.

9. Разработана методика мониторинга хода строительства, ориентированная на оптимальное управление своевременным выполнением работ и реализованная в компьютерной программе управления проектами Microsoft Project 2002 rus.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Нефедова, Василя Касимовна, 2004 год

1. Авдеев Ю.А. Выработка и анализ плановых решений в сложных проектах. -М.: Экономика, 1971. - 112 с.

2. Адам Ф.М., Шевченко Н.И. Строительная экспертиза и сертификация. // СтройПРОФИль, №7, 2003. -с.47.

3. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. -М.: Высшая школа, 1986.-319 с.

4. Александрова В.Ф. Совершенствование календарного планирования застройки градостроительных комплексов в составе проекта организации строительства.//Авт.реф.к.т.н.Л.:ЛИСИ, 1989.-24 с.

5. Андреев Л.С., Резниченко B.C. Технико-экономическое планирование деятельности строительно-монтажных организаций. СПб.: ПВВИСУ, 1994, 140 с.

6. Андреев Л.С. Методы оптимизации организационно-технических решений при разработке стройбизнес-плана военно-строительных подрядных организаций. Дисс. Д.техн.н. СПб.: ВИТУ, 2003.

7. Артамонов A.A. Некоторые аспекты количественной оценки рисков проекта методом «вероятность-потери» на основе общей классификации. Реконструкция Санкт-Петербург 2003. Сб. докл. межд. науч.-практ. конф., СПб.: СПбГАСУ, 2003. сс. 109 - 113.

8. Артемьев Юрий. Прогноз социально-экономического развития. Пессимистический и оптимистический.// Петербургский строительный рынок, №7-8, 2003. -с. 12-13.

9. Афанасьев В.А., Хибухин В.П. Методика оптимизации сетевых графиков при потоке.// На стройках России, № 12, 1967, -с. 8-10.

10. Афанасьев В.А., Величкин В.З. Определение рациональных очередностей освоения частных фронтов работ применительно к различным методам организации работ.//Математические методы решения экономических задач: Сб. 9. -М.: Наука, 1980. -с. 16-23.

11. Афанасьев В.А. Алгоритмы формирования, расчета и оптимизации методов организации работ. -Л.: ЛИСИ, 1980.-96 с.

12. Афанасьев В.А. Связи между работами и методы организации работ.// Организация, планирование и управление строительством. Л.: ЛИСИ, 1981.-с. 9-15.

13. Афанасьев В.А., Шишкин А.И. Методы организации работ в строительстве. Петрозаводск: ПГУ, 1983. -112 с.

14. Афанасьев В.А., Афанасьев A.B., Валеева В.К., Власов В.Н. Новые разновидности поточной организации строительства. -Л.: ЛИСИ, 1991.153 с.

15. Ахьюджа X. Сетевые методы управления в проектировании производства. М.: Мир. — 1979. 640 с.

16. Ашманов С.А., Тимохов A.B. Теория оптимизации в задачах и упражнениях. -М.: Наука, 1991.-448 с.

17. Бадалова А.Г. Основные аспекты теории управления рисками. В кн. Современное состояние инвестиционного комплекса России. —М.: Минобр. МГСУ, 2003. - сс. 194-203.

18. Байбурин А.Х. Анализ опасности дефектов строительно-монтажных работ.// Известия вузов. Строительство. Новосибирск, №1, 2003. с. 4952.

19. Балабанов И.Т. Риск-менеджмент. -М.: Финансы и статистика. 1996. 192 с.

20. Баркалов С.А., Глагольев A.B., Лихотин Ю.П. и др. Модель распределения ресурсов при управлении строительными проектами в случае независимых работ.//Известия вузов. Строительство. Новосибирск, №1, 2003. с. 45-53.

21. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. -М.: Наука, 1965. 460 с.

22. Березкин В.Ф. Ключ к эффективному управлению инвестиционными строительными проектами.// Петербургский строительный рынок, №7-8, 2003. -с. 45.

23. Бизнес-план. Методические материалы. -М.: Финансы и статистика, 1997.-160 с.

24. Болотин С.А. Оптимизация календарного плана по методу с непрерывным освоением частных фронтов./Юрганизация, планирование и управление строительством. -JL: ЛИСИ, 1981. -с. 144-150.

25. Болотин С.А., Александрова В.Ф. Суммарная оценка растяжений ресурсных и фронтальных связей при планировании расписания работ.//Совершенствование организации, планирования и управления поточным строительством. Петрозаводск: ПГУ, 1985.-С.72-77.

26. Болотин С.А., Александрова В.Ф. Анализ порядка освоения объектов при проектировании календарных планов застройки градостроительными комплексами.//Современные способы организации и управления строительством. -Л.: ЛИСИ, 1986. -с. 27-30. -71

27. Болотин С.А. Календарное планирование СМР методом неопределенных ресурсных коэффициентов.// Строительство и архитектура, № 9, 1989. -с. 75-80.

28. Болотин С.А. Оптимизация очередности в потоках с непрерывным освоением частных фронтов работ.//Деп. ВНИИС Госстроя СССР, №10587, 1989.-41 с.

29. Болотин С.А., Рунковский О.Н. Линейное программирование в оптимизации распределения трудовых ресурсов при проектировании расписаний СМР.//Деп. ВНИИС Госстроя СССР, №10575, 1990.-69 с.

30. Болотин С.А. Влияние погрешности квалиметрии на комбинаторную оптимизацию строительных потоков// Известия вузов. Строительство и архитектура, 1990, №1. с. 74-78.

31. Болотин С.А.Комбинаторная оптимизация расписаний СМР на основе статистического выявления доминантных фрагментов.//Деп. ВНИИС Госстроя СССР №10588, 1990. -55 с.

32. Болотин С.А. Методология оптимального ресурсораспределения в календарном планировании строительства объектов и их комплексов. Диссертация на степень доктора техн. наук. -СПб.: СПбГАСУ. 1998.

33. Болотин С.А. Управление проектом. -СПб.: СПбГАСУ, 2000. -96 с.

34. Болотин С.А. Оценка строительства социальных объектов по минимальной стоимости виртуальной продажи. В кн.: Оценочные технологии в экономических процессах. -СПб.: Инжекон, 2002. С. 148 — 151.

35. Болотин С.А., Гугина Ю.Б., Крылов Н.Г. Системная декомпозиция формулы расчета чистого дисконтированного дохода. Изв. вузов. Строительство, 2002, №8. -с. 57-61.

36. Быков B.JI. Модель управления рисками при обосновании организационно-технологических решений применения быстровозводимых зданий в конкурентной среде. Реконструкция Санкт4043,44,45,46,47,48,49,50,51,

37. Петербург 2003. Сб. докл. межд. науч.-практ. конф., СПб.: СПбГАСУ, 2003. сс. 21-24.

38. Васильев В.М. Управление строительным производством. Л.: Стройиздат, 1990. -209 с.

39. Васильев В.М. и др. Управление строительными инвестиционными проектами: Учеб. пособие/-СПб., 1997, 312 с.

40. Васильев В.М., Панибратов Ю.П., Резник С.Д., Хитров В.А. Управление в строительстве. М. С-Пб.: АСВ. - 2001. 352 с.

41. Вахмистров А.И. Методы повышения эффективности управления строительной отраслью Санкт-Петербурга.// Петербургский строительный рынок, №4, 2003. -с. 6-7.

42. Вахмистров А.И. Управление инвестиционными проектами объектов строительства в Санкт-Петербурге.// Петербургский строительный рынок, №6, 2003. -с. 2-3.

43. Величкин В.З. Определение рациональной очередности освоения частных фронтов при оптимизации качества организации работ. Л.: ЛИСИ, 1986. -с. 14-18.

44. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука. 1988. 480 с.

45. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. -М.: Наука, 1988.-208 с.

46. Воропаев В.И. Управление проектами в России. -М.: Атлас, 1995. -225 с. ГАТИ за увеличение штрафов в десятки раз.// Петербургский строительный рынок, №12, 2002. -с. 14.

47. Герасимов В.В., Круглова Э.В. Методология управления производственным потенциалом строительных систем.//Известия вузов. Строительство. Новосибирск, №5, 2003. с. 53-58.

48. Грабовый П.Г. и др. Риски в современном бизнесе. -М.: Изд-во «Алане», 1994.-200 с.

49. Гражданский кодекс Российской Федерации (ч.1,ч.2). -Санкт-Петербург, 1996. -547 с.

50. Грачева М.В. Анализ проектных рисков. М.: Финстатинформ. 1999. 216с.

51. Гумбель Э. Стастистика экстремальных значений. -М.: Мир, 1965.-160с.

52. Гусаков A.A. Организационно-технологическая надежность строительного производства в условиях автоматизированных систем проектирования. -М.: Стройиздат, 1973. -312 с.

53. Гусаков A.A., Ильин Н.И., Куликов Ю.А., Журавлев О.Г. Руководство по разработке и применению вероятностных сетевых моделей в строительстве. М.: Госстрой СССР, 1977. — 56 с.

54. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. -М.: Мир, 1982. 380 с.

55. Джонсон С.М. Оптимальные двух- и трехоперационные календарные планы производства с учетом подготовительно-заключительного времени.//Календарное планирование. -М.: Прогресс, 1966. -с. 33-41.

56. Драчев Е.А., Крылов Г.В. О формировании параллельных потоков в строительстве./Юрганизация, планирование и управление строительством. JL: ЛИСИ, 1983. -с. 9-15.

57. Драчев Е.А., Калюжнюк М.М. Эвристический алгоритм распределения работ между бригадами при параллельно-поточной организации.// Современные способы организации и управления строительством. -Л.: ЛИСИ, 1986.-с. 30-35.

58. Дикман Л.Г. Организация, планирование и управление строительным производством. М.: АСВ, 2003. - 424 с.64