Семантично-сітьові моделі раціоналізації процесів організації будівництва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Київський національний університет будівництва і архітектури

УДК 339.03:658.015

Спеціальність 05.23.08. - "Технологія та організація промислового та цивільного будівництва"

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Семантично-сітьові моделі раціоналізації процесів організації будівництва

Воронецький Сергій Станіславович

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі організації і управління будівництвом Київського національного університету будівництва і архітектури.

Науковий керівник - доктор технічних наук, доцент Лагутін Геннадій Володимирович, Київський національний університет будівництва і архітектури, проректор з комплексного розвитку та загальних питань, завідувач кафедри менеджменту в будівництві.

Офіційні опоненти:

- доктор технічних наук, професор Цюцюра Світлана Володимирівна, Київський національний університет будівництва і архітектури, професор кафедри інформаційних технологій;

- кандидат технічних наук Павлюк Павло Олегович, Орендне підприємство "Науково-дослідний інститут будівельного виробництва", (м. Київ), науковий співробітник.

Захист відбудеться "2" грудня 2009 р. о 13-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.03 у Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: м. Київ-03680, Повітрофлотський пр., 31, Київський національний університет будівництва і архітектури.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці КНУБА за адресою: м. Київ-03680, Повітрофлотський пр.,31, Київський національний університет будівництва і архітектури.

Автореферат розісланий "14" жовтня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Погорельцев В.М.

Анотація

Воронецький С.С. Семантично-сітьові моделі раціоналізації процесів організації будівництва. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.08 - "Технологія та організація промислового та цивільного будівництва". - Київський національний університет будівництва і архітектури. Київ, 2009.

Дисертація присвячена оновленню теорії та методики моделювання організації будівництва шляхом сполучення розрахункового інструментарію традиційних сітьових ресурсно-календарних моделей будівництва типу "роботи-дуги" з перевагами методів нечіткої логіки та експертно-еврістичного оцінювання. Принципова інновація полягає в застосуванні шкали семантичних описів для оцінки небезпеки впливу зовнішніх та внутрішніх умов обставин впровадження будівельного проекту на хід виконання БМР, а також в запровадженні універсальної епюри розподілу БМР як базового елементу сітьової моделі "роботи-дуги". Запровадження відносних часових і вартісних координат, формалізація зв`язку між щільністю розподілу інтенсивності виконання БМР та визначеною за семантичними описами мірою ризику будівельного проекту, адаптована для потреб дослідження оцінки надійності організацій-виконавців, запроваджують новий поетапний підхід у формуванні та виборі альтернатив ресурсно-календарних моделей будівництва. Створені моделі забезпечують замовника достовірною інформацією про межі запланованих відхилень організаційно-технологічних, часових та вартісних параметрів БМР.

Вони дають наукові підстави, щоб відобразити ці відхилення в остаточному варіанті моделі організації будівництва.

Ключові слова:сітьове моделювання, організація будівництва, нечітка логіка, семантичні описи, елементарна базова епюра БМР у відносних координатах.

Аннотация

Воронецкий С.С. Семантически-сетевые модели рационализации процессов организации строительства. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.08 - "Технология и организация промышленного и гражданского строительства". - Киевский национальный университет строительства и архитектуры, Киев, 2009.

Диссертация посвящена проблемам обновления теории и методики моделирования организации строительства путем соединения расчетного инструментария традиционных сетевых ресурсно-календарных моделей строительства типа "работы-дуги" с преимуществами методов нечеткой логики и экспертно-эвристической оценки.

Принципиальная инновация заключается в применении шкалы семантических описаний для оценки опасности влияния внешних и внутренних условий реализации строительного проекта на ход выполнения СМР, а также во внедрении универсальной эпюры распределения СМР как базового элемента сетевой модели "работы-дуги" .

Преимущества нечеткой логики в модели "Семантические описания процессов организации строительства" использованы для оценки безопасности влияния внешних и внутренних условий внедрения строительного проекта на ход выполнения СМР. Создан специальный аппарат перехода от семантических оценок факторов - к балльным оценкам, с привлечением алгоритмов экспертных оценок. Балльная оценка в этой модели для непосредственного перехода от семантической оценки для экспертно-эвристической оценки является основой простой и лаконичной формализации количественного измерения влияния факторов внешней среды строительного проекта, с учетом его изменчивости, нестабильности и сложности учета совместного влияния факторов, на ход подготовки и сооружения строительных объектов

Модель "Элементарная базовая эпюра СМР в относительных координатах" предлагает набор "элементарных базовых ресурсно-календарных эпюр СМР", предназначенных для многоразового применения по каждому из элементов-работ сетевой модели "работы-дуги". Методическими преимуществами такой модели определены: гибкость и адаптивность параметрической конструкции модели в виде единичной ресурсно-календарной эпюры CМР, ее способность приспосабливаться к возможным изменениям хода выполнения строительно-монтажных и специальных работ по объекту , а также удобство соединения с семантическими составляющими создаваемого инновационного аналитического аппарата моделирования строительства.

Относительные временные и стоимостные координаты, семантическая формализации измерения меры риска строительного проекта и последующей связи этой меры с характером распределения интенсивности выполнения СМР, а также адаптированная для нужд исследования оценка надежности организаций-исполнителей - вместе реализуют новый поэтапный подход в формировании и выборе альтернатив ресурсно-календарных моделей строительства.

Созданные модели обеспечивают заказчика достоверной информацией о пределах запланированных отклонений организационно-технологических, временных и стоимостных параметров СМР. Они создают надежную научную основу, чтобы отобразить эти отклонения в окончательном варианте модели организации строительства.

Ключевые слова: сетевое моделирование, организация строительства, нечеткая логика, семантические описания, элементарная базовая эпюра СМР в относительных координатах.

Annotation

Voronetskyi S.S. Semantic-network models of rationalization of processes of organization of construction. - Manuscript.

Dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.23.08 - Technology and organization of industrial and civil construction .- The Kiev national university of construction and architecture, Kiev, 2009.

The dissertation is devoted to updating of the theory and technique of modeling of organization of construction by connection of settlement toolkit traditional network resource-calendar models of construction such as "job - arch" with advantages of methods of indistinct logic and expert of an estimation.

The basic novelty consists in application of a scale of the semantic descriptions for an estimation of safety of influence of external and internal conditions of introduction of the building project on a course of performance of civil work, and also in introduction universal of distribution of building work as base element of network model of "job - arch". Introduction of relative temporary and cost coordinates formalized coordination of intensity of performance works with a semantic measure of risk of the project, an estimation of reliability of the organizations-executors - realize new, in some stages, approach in a choice of alternatives of resource -calendar models of construction.

Кey words :Network modeling, organization of construction, indistinct logic, semantic descriptions, elementary unit of building and installation in relative coordinate

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Інструментом поліпшення організації будівельного виробництва є сформовані на достовірній науковій основі моделі підготовки та організації будівництва. Суперечливі вимоги щодо якості будівельної продукції, ритмічності виконання будівельно-монтажних робіт (БМР), додержання кошторисної вартості та інші, які висуваються інвестором та іншими провідними учасниками інвестиційного процесу, в умовах подолання кризових явищ, важко забезпечити традиційними інструментами моделювання будівництва. Потреба оновлення традиційних ресурсно-календарних організаційно-технологічних моделей будівництва, шляхом формування нового переліку, змісту та порядку розрахунку їх параметрів, визначає науково-теоретичну та практичну актуальність даної роботи.

Об'єктом дослідження прийнято процес підготовки та організації будівництва, який є об'єктом альтернативного моделювання й відображається в організаційно-технологічній документації. Предметом дослідження є механізми та напрями оновлення процесів організації будівництва через оновлення об'єкту дослідження разом із запровадженням адаптованої до потреб такого оновлення системи організаційно-технологічних моделей нового змісту.

Метою роботи є розробка теоретико-методичної бази організаційно-технологічного моделювання будівництва шляхом сполучення розрахункового інструментарію традиційних сітьових ресурсно-календарних моделей будівництва типу "роботи-дуги" з перевагами методів нечіткої логіки та експертно-еврістичного оцінювання.

Досягнення мети роботи забезпечено успішним вирішенням наступних задач дослідження:

1) пошук раціонального шляху застосування нечіткої логіки для відображення рівня ризику сукупного впливу зовнішнього оточення будівельного проекту на хід виконання робіт підготовчого та основного періоду;

2) розробка раціонального математичного апарату інтеграції нечітких якісних оцінок будівельного проекту по окремим факторам в сукупну оцінку та її формалізована трансформація в детерміновану кількісну оцінку;

3) створення системи відносних організаційних координат, у вигляді одиничних базових епюр, що моделюють характер проходження окремих робіт в залежності від результатів оцінки будівельного проекту по пункту 2;

4) визначення впливу стану ділової активності організацій-виконавців на ринку БМР (в різних її аспектах - виробничому, технологічному, фінансово-економічному) та їх конкурентоспроможності на можливі зміни ходу виконання БМР;

5) реалізація задач 1-4 в окремі організаційно-технологічні моделі, їх сполучення в єдину методику вибору альтернатив організації будівництва на семантично-сітьовій основі. Створення на цій базі комплексу прикладних програм.

6) розробка пропозицій по реорганізації елементів і підсистем з ресурсного моделювання та підготовки будівництва.

Підсумком успішного вирішення задач дослідження є наукові результати, які винесені на захист:

1) Модель "Семантичні описи процесів організації будівництва",яка застосовує шкалу семантичних описів для оцінки небезпеки впливу зовнішніх та внутрішніх умов впровадження будівельного проекту на хід виконання БМР;

2) Модель "Елементарна базова епюра БМР у відносних координатах", яка пропонує набір "елементарних базових ресурсно-календарних епюр БМР", що призначені для багаторазового застосування по кожному з елементів-робіт сітьової моделі "роботи-дуги";

3) Модель "Аналітичний індекс складу та надійності виконавців", яка розроблена для оцінки впливу стану конкурентоспроможності окремих будівельних організацій та всього складу виконавців будівельного проекту на зміну характеристик виконання БМР. Ця модель розроблена як організаційно-управлінська складова запропонованого семантично-сітьового апарату моделювання альтернатив організації будівництва;

4) комплекс прикладних програм "Розробка та вибір альтернатив організації будівництва на семантично-сітьовій основі".

Наукова новизна роботи визначається: новизною застосування семантичних описів зовнішнього середовища будівельного проекту, як обов'язкової процедури побудови ресурсно-календарних моделей будівництва та першочергової основи наближення параметрів сітьової моделі до реальних умов підготовки та спорудження будівельних об'єктів.

Вперше запроваджено універсальний базовий елемент сітьової моделі "роботи-дуги" у вигляді універсальної епюри розподілу БМР, універсальність якої забезпечується:

- запровадженням відносних часових і вартісних координат;

- визначенням за допомогою нечіткої логіки міри ризику зовнішнього оточення та внутрішнього середовища проекту ;

- формалізацією зв`язку між вищезазначеною мірою ризику та щільністю розподілу інтенсивності виконання БМР;

- шляхом використання аналітичних прийомів оцінки надійності організацій-виконавців, спеціально адаптованих для потреб дослідження.

Створені моделі забезпечують ОПР (особу, що приймає рішення) достовірною інформацією про межі запланованих відхилень організаційно-технологічних, часових та вартісних параметрів БМР. Вони дають науково обґрунтовані підстави для відображення цих відхилень в остаточному варіанті моделі організації будівництва. Розроблене на основі моделі програмне забезпечення дозволяє врахувати мультиплікативний вплив факторів невизначеності, знизити ризики інвестора й забезпечити учасникам будівельного проекту високу достовірність прийнятих рішень.

Обґрунтованість результатів роботи забезпечується:

§ завдяки раціональній та виваженій науковій гіпотезі;

§ вмілим поєднанням методів та моделей прийняття рішень, що підтвердили свою достовірність практикою використання в організації будівництва та суміжних галузях, таких як: системний аналіз, структурне моделювання та процесний підхід; методи побудови та розрахунку детермінованих часових сітьових моделей типу "роботи-дуги"; експертно-еврістичні методи; методи оптимізації, залучені для вибору альтернатив сітьових моделей;

§ збіжністю результатів за даною методикою (з використанням можливостей методики враховувати можливі відхилення реальних параметрів спорудження об'єктів будівництва від запланованих) з тими, що одержані на практиці. Така спроможність започатковується в розробленій моделі "Елементарна базова епюра БМР" та завершується підсумковими документами комплексу прикладних програм.

Практична цінність роботи полягає в тому, що запропонований новий поетапний підхід у формуванні та виборі альтернатив ресурсно-календарних моделей будівництва, завдяки оновленій розрахунковій базі, поліпшує можливості врахування невизначеності впливу факторів зовнішнього та внутрішнього середовища будівельного проекту і, як наслідок, сприяє зростанню достовірності при прийнятті організаційно-технологічних рішень будівельного виробництва.

Теоретична цінність роботи визначається внеском одержаних наукових результатів у розвиток такої важливої складової науки "Організація будівництва", як організаційно-технологічне моделювання підготовки та спорудження будівельних об'єктів, шляхом оновлення змісту і призначення сітьових моделей "роботи-дуги", а також інноваційним і обґрунтованим застосуванням для цих потреб методів та прийомів нечіткої логіки.

Апробація роботи визначається схваленням обраного підходу, результатів та висновків роботи на кількох науково-практичних конференціях, зокрема на 4-ій та 5-ій науково-практичних конференціях "Геометричне та комп'ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн" в 2007-2008 рр. та на 68-ій, 69-ій, 70-ій науково-практичних конференціях в КНУБА в 2007-2009 рр.

Публікації. Основні етапи та змісту наукового дослідження був з належною повнотою відображені в 7 друкованих працях. Всі праці надруковані у фахових виданнях, що входять до переліку ВАК України. Із зазначеного переліку одна робота надрукована у співавторстві, решта -одноосібно.

Обсяг і структура роботи. Структура роботи підпорядкована змісту вирішуваних в ній задач, етапів та результатів дослідження. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку джерел літератури з 200 найменувань та додатків. В тексті дисертації розміщено 15 таблиць та 18 рисунків. Повний обсяг дисертації складає 176 сторінок. Титульний аркуш, зміст та вступ займають 8 сторінок, основна частина в складі 4 розділів із висновками - 140 сторінок, список літератури - 18 сторінок, додатків -10 сторінок.

Перший розділ присвячено критичному огляду джерел літератури, на основі якого визначається актуальність дослідження, обирається тема, об'єкт та предмет дослідження.

В другому розділі обґрунтовано вибір методів проведення дослідження, відображено структурно-логічну схему організації дослідження, здійснено постановку задачі. Визначено потребу та механізм принципового оновлення сітьової моделі організації будівництва через запровадження нових технологічних і вартісних параметрів та шляхом залучення переваг нечіткої логіки до розрахунково-аналітичного апарату традиційних сітьових моделей типу "роботи-дуги".

В третьому розділі відображено зміст винесених на захист моделей, які розроблені на семантично-сітьовій основі і наближують моделі організації будівництва до реалій будівельного виробництва, а саме наступні моделі:

1) "Семантичні описи процесів організації будівництва",

2) Елементарна базова епюра БМР у відносних координатах";

3) "Аналітичний індекс складу та надійності виконавців".

В четвертому розділі відображено підсумки впровадження наукових результатів роботи.

Завершують роботу загальні висновки, перелік використаних джерел літератури та додатки.

2. Основний зміст роботи

За підсумками виконаного в першому розділі аналізу джерел літератури визначено науково-теоретичні передумови проведення дослідження, доведена актуальність обраної теми та предмету дослідження, визначені потреби оновлення змісту та меж застосування сітьових ресурсно-календарних моделей будівництва.

Аналіз праць Г.В. Лагутіна, І.Д. Павлова, В.О. Поколенка, В.І. Торкатюка, Л.М. Шутенка, С.В. Цюцюри спрямував на формування синтетичних конструкцій сітьових ресурсно-календарних моделей, в яких би було залучено переваги стохастичних моделей прийняття рішень.

Аналіз праць І.Д. та Ф.Д. Павлових, О.А. Тугая, Самахи Басама, Г.В. Лагутіна, А.В. Шпакова, Н.С. Бушуєвої, О.Б. Лисицина дозволив обґрунтувати перевагами та недоліки сітьових моделей типу "роботи-вершини" та "роботи-дуги". Ці роботи дозволили визначитись з інноваціями щодо сітьових моделей та з можливими напрямами оновлення їх параметрично-розрахункового підґрунтя.

Проведений аналіз виявив значні перспективи вдосконалення існуючої розрахунково-параметричної бази сітьового моделювання організації будівництва, які слід пов'язати:

· з використанням моделі "роботи-дуги" в якості базової організаційно-технологічної та ресурсно-календарної моделі;

· із значним розширенням аргументів моделі;

· із застосуванням багатокритеріальної основи для потреби достовірної оцінки та вибору альтернатив організації будівельного виробництва.

В результаті такого аналізу було доведено доцільність використання лінгвістичних (семантичних) змінних для опису найбільш складних характеристик стану зовнішнього та внутрішнього середовища будівельних проектів.

Зміст другого розділу дисертаційної роботи відображає системно-теоретичні та концептуально-методологічні основи дослідження, а саме:

- структурно-методологічну схему дослідження, яка забезпечує методологічну та системно-логічну єдність між задачами дослідження, очікуваними теоретичними, методологічними та прикладними результатами;

- здійснений вибір універсальних та спеціальних методів дослідження, добре зарекомендованих практикою організації будівництва, а також залучених із суміжних галузей знань. Оцінено порівняльні переваги відібраних методів та моделей прийняття організаційно-технологічних та управлінських рішень. Визначено напрями їх адаптації до потреб дослідження та шляхи інтеграції в конструкцію запропонованих семантично-сітьових моделей організації будівництва.

В цьому ж розділі подано наукову гіпотезу, яка визначила весь подальший зміст дослідження та процесну конструкцію запровадження семантично-сітьових моделей для оновлення організації будівництва.

Гіпотеза сформульована наступним чином:

§ по-перше, слід раціонально узгодити суперечливі вимоги замовника, виконавців та інших організацій-учасників будівельно-інвестиційного процесу щодо якості, ритмічності виконання БМР та додержання планових вимог щодо кошторисної вартості. Таке узгодження важко забезпечити традиційними інструментами моделювання будівництва. Тому існує необхідність оновлення традиційних ресурсно-календарних, організаційно-технологічних моделей будівництва, які мають наблизити планові (розрахункові) організаційно-технологічні характеристики виконання БМР до реалій спорудження об'єктів, з врахуванням надійності виконавців та ймовірнісного характеру будівельного виробництва;

§ по-друге, принципове оновлення сітьової моделі організації будівництва доцільно реалізувати шляхом залучення переваг нечіткої логіки до розрахунково-аналітичного апарату традиційних сітьових моделей типу "роботи-дуги". Ці переваги визначаються, насамперед, швидкістю та простотою формалізації оцінки багатьох факторів зовнішнього оточення та внутрішнього середовища будівельних проектів, а також зручністю наступної трансформації оцінок до кількісного виміру;

§ по-третє, обґрунтовано необхідність інтегрувати спеціальну складову з оцінки порівняльних переваг кожної з організацій-виконавців до складу розрахунково-аналітичних операцій створюваної методики. Така оцінка має бути спрямованою на виявлення зв'язку між виробничою, технологічною, фінансовою надійністю виконавців та рівнем відхилень ходу виконання БМР від запланованих характеристик при підготовці та виконані БМР.

Ці положення наукової гіпотези були покладено в основу дослідження, спрямованого наблизити процес організаційно-технологічного моделювання підготовки та організації будівництва до реалій будівництва, підвищити маневреність та надійність використання ресурсів замовником будівельного проекту.

В третьому розділі відображено зміст розроблених інноваційних організаційно-технологічних моделей, які забезпечують в обраній альтернативі організації будівництва спроможність своєчасно передбачати зміни запланованих організаційно-технологічних характеристик будівельних проектів в процесі виконання підготовчих, будівельно-монтажних та спеціалізованих робіт.

Перша з цих моделей - модель "Семантичні описи процесів організації будівництва". На базі використання нечіткої логіки створено нову організаційно-технологічну модель відображення зовнішніх умов спорудження будівельного об'єкту у вигляді стислого переліку факторів. Зміст факторів подано в табл. 1.

Для цих факторів розроблено формалізований математичний апарат оцінювання, що передбачає:

· якісну оцінку стану об'єкту через лінгвістичні описи чіткого тлумачення (через те ці описи ще називають семантичними);

· створення спеціального апарату формалізації лінгвістичних оцінок факторів в кількісні оцінки, із залученням алгоритмів експертних оцінок;

· подальшу трансформація лінгвістичних описів стану об'єкту по факторам в кількісні оцінки.

Математичну формалізацію моделі відображено системою рівнянь (1)-(3):



де

Шsg(d) - семантична оцінка по g-му фактору s-ої групи, надана експертом (ОПР) з порядковим номером d;

s - порядковий номер групи в ієрархії факторів;

g - порядковий номер фактору в межах групи факторів;

ш(d) - пріоритет експертної думки - раціональне число, яке визначає більшу чи меншу вагу думки експерта з порядковим номером d в даному складі експертного журі. В даній роботі пріоритет запропоновано визначати в діапазоні [1;2,5].

Шsg(exp) - інтегрована в межах даного складу експертного журі (складу ОПР) семантична оцінка по g-му фактору s-ої групи.

us - кількість факторів в s-ій групі;

цgs - ваговий коефіцієнт, який визначає внесок оцінки по g-му фактору Шsg у груповій оцінці Шs.

Таблиця 1.

Перелік та зміст факторів, за якими оцінюється міра впливу зовнішнього середовища будівельного проекту на характеристики процесів організації будівництва (фрагмент).

ІШифр фактору sg	Зміст фактору	Найменування групи
11	Оцінка ставлення безпосереднього територіального оточення до самого факту спорудження об'єкту щодо рівня загрози на хід виконання проекту.	Група 1 "Оцінка потенційних інститу-ційних перешкод та можливих небезпек збоку без посереднього оточення".
12	Оцінка потенційних перешкод збоку виконавчої влади, конкурентів щодо можливих зривів збоку підготовки та виконання проекту чи його призупинення.
...	...	...
32	Оцінка рівня ординарності/унікальності рішень будівельного проекту щодо технології та організації будівництва.	Група 3 - "Командна складова проекту, рівень інформаційно-аналітичної та органі-заційно-технологічної підготовки будівни-цтва".
...	...
37	Міра керованості команди проекту та адекватності її професійної компетенції в цілому щодо готовності команди проекту до його підготовки, впровадження та протидії ризикам підготовчої та будівельної та інвестиційної фаз проекту.
...	...	...
42	Узгоджена міра довіри замовника та провідного виконавця (керуючого будівництвом) до рівня дотримання організаціями-виконавцями та постачальниками виконавчої дисципліни, ритмічності та якості БМР.	Група 4 - "Іміджева складова проекту".

Якщо оцінки по кожному з факторів Шsg(exp) мають значення з діапазону від 1 до 9 , то й групові оцінки, з врахуванням вагових коефіцієнтів, і, нарешті, підсумкова оцінка являтимуть собою раціональні числа в цьому ж діапазоні.

В табл.2. відображено запропоновану процедуру безпосереднього переходу від семантичної оцінки до для експертно-евристичної оцінки впливу факторів зовнішнього середовища будівельного проекту оцінки.

Таблиця 2.

Семантичні та кількісні оцінки факторів моделі "Семантичні описи процесів організації будівництва"

№ з/п	Назва семантичної оцінки	Зміст оцінки ризиковості/нейтральності впливу фактору зовнішнього середовища будівельного проекту на процеси підготовки будівництва та виконання БМР	Діапазон пропонованих експерту бальних оцінок, що відповідають семантичній оцінці.
1	Цілком безпечний стан	Фактор оцінюється експертами як зовсім нейтральний щодо впливу на хід виконання проекту.	1 до 1,2 включно
2	Задовільний рівень безпечності впливу фактору.	Відхилення від ходу виконання проекту не не перевищують середньо галузевих та регіональних меж	> 1,2 до 2,5 включно
3	Хитка рівновага.	Така оцінка відповідає стану хиткої безпеки. Практично рівно ймовірно очікуваними подіями є : і додержання планових характеристик виконання будівельного	> 2,5 до 4 включно
4	Загрозливий стан.	Можна очікувати значних і тривалих коливань організаційно-технологічних та фінансово-економічних факторів.	> 4 до 7 включно
5	Критичний стан.	Можна очікувати настання форс-мажорних обставини аж до тривалого призупинення проекту.	> 7 до 9 включно

На рис. 2. подано матрицю оцінювання за окремим фактором, яка включає як семантичну, так і експертну оцінку рівня впливу фактору на хід виконання БМР за даним будівельним проектом. Отже, модель запроваджує інноваційну лаконічну формалізацію прямого кількісного виміру впливу факторів зовнішнього середовища будівельного проекту, з врахуванням його мінливості, нестабільності та складного характеру його факторів на хід підготовки та спорудження будівельних об'єктів.

будівельний семантичний сітьовий

Наступна складова даного розділу - модель "Елементарна базова епюра БМР у відносних координатах" пропонує набір "елементарних базових ресурсно-календарних епюр БМР", призначених для багаторазового застосування по кожному з елементів-робіт сітьової моделі "роботи-дуги".

В складі моделі у вигляді системи рівнянь (3)-(5) запропоновано наступний математичний апарат побудови елементарної епюри на відносній часовій абсцисі з відносною вартісною ординатою:

де

Z(Js) - плановий обсяг БМР по даній Js роботі, тис. грн.

Zрз(Js) - розрахунковий обсяг по цій же роботі, встановлений як функція двох аргументів, тис. грн.;

Ќ(Js) - планова тривалість виконання БМР , робочі дні;

Ќрз(Js) - розрахункова тривалість по цій же роботі, функція тих же аргументів, тис. грн.

t1,t2 - відносні поточні абсциси часу в межах елементарного діапазону [0;1], частка одиниць;

f(t*)= fвід(t)- функція розподілу інтенсивності виконання БМР, од.-1;

fz(Ш; АG(q;a)) - номограма, що визначає приріст вартості в залежності від оцінок зовнішнього та внутрішнього середовища впровадження будівельного проекту;

fЌ(Ш; АG(q;a)) - номограма для приросту тривалості, побудована аналогічно попередній;

Ш - індекс виробничо-технологічної ідентичності будівельного проекту, результуючий показник попередньої моделі;

Кstd - коефіцієнт стандартизації, що при інтегруванні забезпечує додержання умови (4), залежить від абрису епюри;

В якості змістовно-конструктивної основи ресурсно-календарної, організаційно-технологічної моделі підготовки будівництва та спорудження об'єктів обрано сітьову модель "роботи-дуги", яка добре зарекомендована практикою організаційно-технологічного моделювання в будівництві.

Стандартний абрис епюри темпів виконання БМР видозмінюються в залежності від оцінок Ш. Фрагменти програмних модулів, створених на базі моделі в середовищі електронних таблиць MS Excel, подано на рис. 3.

Методичними перевагами такої моделі є гнучкість та адаптивність параметричної конструкції моделі у вигляді "одиничної ресурсно-календарної епюри БМР", її спроможність без принципових змін пристосуватись до можливих відхилень ходу виконання будівельно-монтажних та спеціальних робіт по будівельному проекту, а також зручність сполучення з семантичними складовими створюваного інноваційного аналітичного апарату моделювання будівництва.

Впровадження базових одиничних епюр, нових технологічних та вартісних параметрів сітьової моделі разом з апаратом чіткої формалізації вибору типу епюри в залежності від підсумків семантично-експертної діагностики рівня ризику зовнішніх та внутрішніх умов впровадження будівельного проекту наближують процес організаційно-технологічного моделювання підготовки та організації будівництва до реалій будівництва, створюють достовірні наукові основи для вибору раціональних варіантів організації будівництва, сприяє зростанню маневреності та рівня упорядкованості використання ресурсів замовника.

Модель "Аналітичний індекс складу та надійності виконавців" як важливий аналітичний засіб врахування стану керованості підрядних та субпідрядних організацій та їх готовності до виконання загально-будівельних та спеціальних комплексів БМР. Подібно до процедур попередньої моделі було запропоновано новий, адаптований для потреб даного дослідження, перелік факторів такої оцінки.



Рис. 3. Програмні модулі по 5 типам одиничних епюр, створених на базі моделі

Потім було забезпечено раціональну ієрархію цих факторів, розроблено систему їх оцінювання та входження в ієрархію (підпорядкування).

Результуючий показник моделі АG - аналітичний індекс складу та надійності виконавців - пропонується як синтетичний показник, що відображає стан організацій за різними проявами виробничо-господарської діяльності. Кожен з цих проявів оцінюється індексом віддаленості/наближення до зразкового (еталонного) значення:

де

АG - підсумковий показник моделі, який оцінює надійність всіх виконавців пропорційно частці виконуваних ними БМР в загальному обсязі;

Д - кількість генпідрядних та субпідрядних організацій в загальному переліку виконавців будівельного проекту;

Q - порядковий номер організації з переліку Д;

Zq - обсяг БМР, передбачений для виконання q-ою організацією, тис.грн.;

ZБМР- загальний обсяг БМР по проекту, тис. грн.;

дq - частка організації в загальному обсязі БМР ,частка одиниці;

ЛНЗС(q;a)- локальний показник наближення до зразкового стану;

ЗРq - зразковий (еталонний) показник тієї ж природи та виміру, що його ЛНЗС(q;a).

АG(q;a) - індекс наближення результатів діяльності досліджуваної організації до еталонного значення, раціональне число;

оa - внесок оцінки організації АG(q;a) по окремому a-ому фактору в оцінку АG(q)

Поданий в натуральному вимірі показник ЛНЗС(q;a) відображає стан q-ї організації по окремому a-ому аспекту господарської діяльності та позиції на ринку БМР (виробничо-технологічний потенціал, трудовий потенціал, імідж, фінансова надійність, швидкість обертання ресурсів - див. табл. 3).

Показник ЛНЗС(q;a) зіставляється з показником ЗРq. Значення останнього вважається зразковим (еталонним) для галузі або ж є прийнятними (задовільними) для інвестора (або іншої ОПР) в даних умовах впровадження будівельного проекту.

Показник ЛНЗС(q;a) обирається в такий спосіб, щоб наближення до 1 вказувало на наближення генпідрядної чи субпідрядної організація як виконавця даного проекту до зразкового стану в оцінці по даному фактору. Якщо поліпшення стану пов'язане із зростанням ЛНЗС(q;a), то для АG(q;a) використовують вираз (8), якщо ні - то (9).

Фрагмент матриці факторів моделі, що визначають окремі аспекти надійності організацій-виконавців, наведено в табл. 4.

Таблиця 4

Фрагмент матриці факторів оцінки надійності генпідрядних та субпідрядних організацій

q	Найменування ЛНЗС	Позначення, зміст і порядок розрахунку	Зразкове значення, ЗРq	Ваговий коефіцієнт - внесок оa
1	Міра технологічного оновлення	Характеристика виробничо-технологічної конкурентоспроможності генпідрядної або субпідрядної організації. Розраховується як середнє за останні 4 роки від часток Ш оновлених активних основних фондів в загальному обсязі необоротних активів.	0,0475	0,11305
...	...	...	...	...
4	Міра дієвої конкурентоспроможності	Відсоток тендерів та підрядних торгів, що виграні організацією за попередні 5 років.	72%	0,12663
...	...	...	...	...
7	Міра маневреності ресурсообертання	Оборотність власних оборотних коштів будівельної організації, обертів/рік.	5,7	0,16314
8	Міра кваліфікації	Забезпеченість кваліфікованим робітничим складом, % до потреби.	93%	0,11686

В четвертому розділі подано зміст та структуру комплексу прикладних програм "Розробка та вибір альтернатив організації будівництва на семантично-сітьовій основі". Цей комплекс реалізує завершальну складову роботи, яка забезпечує розробку варіантів моделей організації будівництва, їх оцінку та вибір, із застосуванням нового переліку та змісту показників. Формалізацію задачі на цьому етапі можна подано у вигляді системи (10)-(12):



де AL - остаточно обраний за кількома критеріями варіант моделі організації будівництва ;

AL(h) - один з варіантів сукупної моделі організації будівництва;

K1 - кількість варіантів сукупної моделі організації будівництва ;

||J1,J2,…Js,...,JK2|| - вектор комплексів робіт - локальних елементів моделі "роботи-дуги",

Js - локальний елементів моделі "роботи-дуги" ;

K2 - кількість локальних елементів ;

||Techр||- масив, що упорядковує локальні елементи у p-тий варіант сукупної моделі організації будівництва

||O1, O1,…, Ok3|| - вектор обмежень, яким має відповідати кожен з варіантів сукупної моделі організації будівництва.

К3 - кількість обмежень (рівнянь та нерівностей) в їх загальному масиві.

На завершальному етапі дослідження обирається такий варіант моделі організації будівництва всього об`єкту, що забезпечує в цілому найменший рівень відхилень від планових (очікуваних ) значень проектних параметрів та дозволить очікувати найвищий для даних умов реалізації проекту рівень рівномірності виконання БМР.

Створений програмний комплекс забезпечує :

- раціональне узгодження рішень підготовчої (передінвестиційної) та будівельної (інвестиційної) фаз проектного циклу;

- ефективний моніторинг руху та зміни активів проекту, спроможність здійснювати ефективне управління ресурсами замовника та додержання технологічних, організаційних та часових параметрів будівельного проекту ;

- корекцію локальних та підсумкових параметрів інвестиційного проекту в залежності від результуючих показників моделей 1 та 3, достовірний та обґрунтований вибір альтернатив організації будівництва.

Висновки

1. Інструментом поліпшення організації будівельного виробництва є сформовані на достовірній науковій основі моделі підготовки та організації будівництва. Суперечливі вимоги щодо якості будівельної продукції, ритмічності виконання будівельно-монтажних робіт (БМР), додержання кошторисної вартості та інші, які висуваються інвестором та іншими провідними учасниками інвестиційного процесу, важко забезпечити традиційними інструментами моделювання будівництва. Потреба оновлення традиційних ресурсно-календарних, організаційно-технологічних моделей будівництва, шляхом формування нового переліку, змісту та порядку розрахунку їх параметрів, визначає науково-теоретичну та практичну актуальність даної роботи.

2. Переваги нечіткої логіки в моделі "Семантичні описи процесів організації будівництва" використані для оцінки небезпеки впливу зовнішніх та внутрішніх умов впровадження будівельного проекту на хід виконання БМР. Створено спеціальний апарат переходу від семантичних оцінок факторів - до кількісних оцінок, із залученням алгоритмів експертного оцінювання. Бальна оцінка в цій моделі є основою простої та лаконічної формалізації прямого кількісного виміру впливу факторів зовнішнього середовища будівельного проекту, з врахуванням його мінливості, нестабільності та складного характеру його прямих та опосередкованих факторів, на хід підготовки та спорудження будівельних об'єктів

2. Модель "Елементарна базова епюра БМР у відносних координатах" пропонує набір "елементарних базових ресурсно-календарних епюр БМР", призначених для багаторазового застосування по кожному з елементів-робіт сітьової моделі "роботи-дуги". Методичними перевагами такої моделі є гнучкість та адаптивність параметричної конструкції моделі у вигляді "Одиничної ресурсно-календарної епюри БМР", її спроможність без принципових змін пристосуватись до можливих відхилень ходу виконання будівельно-монтажних та спеціальних робіт по будівельному проекту, а також зручність сполучення з семантичними складовими створюваного інноваційного аналітичного апарату моделювання будівництва.

3. Впровадження базових одиничних епюр, нових технологічних та вартісних параметрів сітьової моделі, разом з апаратом формалізації залежності типу епюри в залежності від підсумків семантично-експертної діагностики міри ризику проекту наближують процес організаційно-технологічного моделювання підготовки та організації будівництва до реалій будівництва, створюють достовірні наукові основи для вибору раціональних варіантів організації будівництва, сприяють зростанню маневреності та рівня упорядкованості використання ресурсів замовника.

4. Доведено потребу коригувати параметри сітьової моделі за підсумками стану конкурентоспроможності окремих будівельних організацій та всього складу виконавців будівельного проекту. Реалізацією цієї потреби є модель "Аналітичний індекс складу та надійності виконавців". За 8 факторами моделі оцінюється виробнича та технологічна конкурентоспроможність, фінансова надійність, рівень інновацій та можливість організацій для економічного маневру. Підсумковий показник моделі є одним з факторів зміни тривалості, рівномірності освоєння БМР та інших параметрів сітьової моделі.

5. Винесені на захист інноваційні організаційно-технологічні моделі, розроблені на семантично-сітьовій основі, наближують моделі організації будівництва до реалій будівельного майданчика, забезпечуючи спроможність своєчасно передбачити зміни запланованих організаційно-технологічних характеристик будівельних проектів в процесі виконання будівельних робіт. На завершальному етапі обирається така альтернатива організації будівництва всього об'єкту, що забезпечує в цілому найменший рівень відхилень від планових (очікуваних) значень проектних параметрів та дозволяє очікувати найвищий, для даних умов впровадження проекту, рівень рівномірності виконання БМР.

6. На базі теоретичних наукових результатів створено комплекс прикладних програм "Розробка та вибір альтернатив організації будівництва на семантично-сітьовій основі". Впровадження результатів роботи в практику організації будівництва довело, що запропонований поетапний підхід у моделюванні будівництва, завдяки оновленій розрахунковій базі, поліпшує можливості врахування впливу факторів зовнішнього та внутрішнього середовища будівельного проекту і, як наслідок, сприяє зростанню достовірності прийняття організаційно-технологічних рішень.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Статті в наукових фахових виданнях

1. Воронецький С.С. Семантично-сітьові моделі організації будівництва: призначення, формалізація, побудова, розрахунок та застосування. / С.А. Ушацький, Н.О. Борисова, С.С. Воронецький. // Збірник наукових праць "Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин.". - Вип. 17. - К.: КНУБА, 2007. - С.149-162. (В роботі здобувачу особисто належить постановка та математична формалізація сітьових моделей "роботи-дуги" з інтегрованими семантичними елементами).

2. Воронецький С.С. Ресурсно-календарні моделі організації будівництва з інтегрованими елементами семантичних описів. // Науково-технічний журнал "Техніка будівництва", №20, 2007. - К.: С. 114-118.

3. Воронецький С.С. Методика формалізації процесів організації будівництва шляхом інтеграції семантичних елементів до складу ресурсно-календарних моделей. Програмна реалізація методики. //Збірник наукових праць "Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин". - Вип. 18. - К.: КНУБА, 2008. - С. 89-101.

4. Воронецький С.С. Семантично-сітьові моделі як засіб раціоналізації оцінки та вибору альтернатив організації будівництва.// Міжвідомчий наук-техн. журнал "Прикладна геометрія та інженерна графіка". - Вип. 79. - К.: КНУБА, 2008. - С. 225-234.

5. Воронецький С.С. Семантично-сітьові моделі: формалізація для потреб організації будівництва. // Міжвідомчий наук-техн. журнал "Прикладна геометрія та інженерна графіка." - Вип. 80 - К.: КНУБА, 2008. - С. 452-460.

6. Воронецький С.С. Семантичні сітьові моделі як науково-методичне підґрунтя раціоналізації процесів організації будівництва. // Науково-технічний збірник "Містобудування і територіальне планування". - Вип. 29. - К.: Техніка, 2008. - С. 37-48.

7. Воронецький С.С. Семантично-сітьові моделі та інноваційні структури управління як інструменти раціоналізації процесів організації будівництва. // Науково-технічний збірник "Містобудування і територіальне планування". - Вип. 30. - К.: Техніка, 2008. - С. 43-52.

Размещено на Allbest.ru

...