Модель інтелектуальної підтримки прийняття рішень з пошуку оптимальних напрямів модернізації та відновлення житлового фонду

Виклад основного матеріалу дослідження з повним обґрунтуванням отриманих наукових результатів

економічний технічний відновлення термомодернізація житловий

Кожен житловий будинок в процесі експлуатації потребує періодичного ремонту і модернізації. Але локальні косметичні ремонти не можуть замінити ґрунтовної модернізації чи відновлення. Фізичне зношення, пошкодження внаслідок військових дій, моральне старіння житлового фонду вимагають від власників житла обґрунтованих дій щодо вибору шляхів вирішення проблем їхнього житла. Будь-який будинок повинен спочатку бути оглянутим і продіагностованим фахівцями. Якщо питання постає лише в термомодернізації і заміні інженерних мереж, то такими фахівцями є енергоаудитори. Фахівці з будівельних конструкцій повинні досліджувати пошкоджені будинки. В загальному випадку процес обстеження відбувається наступним чином (рис. 1). Фахівці обстежуючи будинок визначають, чи відноситься дана будівля в цілому, чи її окремі частини до аварійних, або умовно справних. Якщо об'єкт визнано аварійним, він потребує ремонту або заміни. Умовно справний будинок може мати наступні характеристики свого стану: «відмінний стан», «хороший стан», «задовільний стан», «критичний стан». Критичний стан - це такий стан передаварійний стан будівлі в цілому чи її частини, який потребує постійного моніторингу, а будівля, стан якої визнаний критичним, потребує ремонту, або заміни окремих частин. На відміну від аварійного стану, критичний стан не вимагає негайного вирішення виявлених проблем.

Для вибору оптимальної сукупності заходів з модернізації і відновлення житлового фонду постає задача з розробки математичної моделі інтелектуальної підтримки прийняття рішень. На нашу думку, оптимальним математичним апаратом для вирішення такої задачі є теорія нечіткої логіки та лінгвістичної змінної [3-7]. Дана теорія дозволяє поєднати в одній математичній моделі кількісні і якісні фактори впливу. В загальному випадку процес обробки інформації в нечіткій математичній моделі має наступний вигляд (рис. 2): у вхідному блоці вхідна інформація фазифікується, тобто перетворюється з чіткої в нечітку.

У блоці обробки інформації на основі баз знань формуються функції належності, нечіткі логічні рівняння, здійснюється основна обробка вхідної інформації.

У вихідному блоці відбувається дифазифікація - процес перетворення нечіткої інформації в чітку. Найбільш поширеними математичними пакетами для роботи з нечіткими математичними моделями є Matlab, Scilab, FisPro та інші. Показник інвестиційної привабливості заходу з оптимізації чи відновлення жилого фонду можна представити наступним чином:

Рис. 1. Алгоритм діагностики стану об'єкту житлового фонду

Рис. 2. Структурна схема нечіткої математичної моделі

(1)

де Х - блок економічних факторів впливу,

Y - блок технічних факторів впливу,

Z - блок експлуатаційних факторів впливу.

Дерево логічного висновку ієрархічних зав'язків факторів впливу зображено на рисунку 3. Кореню дерева відповідає шуканий показник інвестиційної привабливості заходу з відновлення та модернізації житлового фонду, а висячим вершинам - фактори впливу.

У таблиці 1 наведено згруповані за характеристиками впливу фактори. Розглянемо їх більш детально. Економічний блок представляють фактори хі...х5. Фактор хі «Чиста приведена вартість заходу NPV за 10 років, млн грн» характеризує чисту приведену вартість заходу за 10 років експлуатації. Враховуючи, що переважну більшість заходів з модернізації і відновлення житлового фонду становлять заходи з термомодернізації будівлі, а також заходи з ремонту, заміни інженерних мереж, а термін ефективної експлуатації теплової ізоляції, інженерного обладнання та мереж становить не менше 10 років, то визначення чистої приведеної вартості заходу за такий період є обґрунтованим.

Рис. 3. Дерево логічного висновку ієрархічних зав'язків факторів впливу на показник інвестиційної привабливості заходу з відновлення та модернізації житлового фонду

Простий термін окупності дозволяє просто охарактеризувати для інвестора термін, за який кошти вкладені у даний захід окупляться без врахування зміни вартості грошей у часі. Тому другий економічний фактор х2 доповнює економічну характеристику заходу чи сукупності заходів. Дуже важливим є визначити вартість інвестиційного капіталу. Цей капітал може складатися з власних і залучених коштів. Залучені кошти, в свою чергу, найчастіше поділяються на кредитні і грантові. Тому фактори економічного блоку «частка залучених кредитних коштів від суми проекту», «частка грантових коштів від суми проекту», «відсоткова ставка кредиту» характеризують в певній мірі вартість інвестиційного капіталу.

Технічний блок факторів представлено наступними факторами: уі - «Зниження питомого енергоспоживання будинку на кВт*год/м² в рік» Це основна характеристика енергозберігаючих заходів. Значення зниження питомого енергоспоживання комплексно характеризує енергоефективність будівлі, показник, який вноситься в енергетичний сертифікат будівлі. Важливим якісним показником заходу з модернізації та відновлення жилого фонду є характеристика «якість обладнання і матеріалів», на відміну від першого показника уі, який має чіткі методики розрахунку, даний показник у2 характеризує «якість» - експертну оцінку обладнання і матеріалів. Велике значення має термін, за який буде виконано те чи інше відновлення або модернізація будинку, бо його окремих частин. Термін реалізації проекту визначається розрахунками, в залежності від трудомісткості робіт і норм часу на їх виконання, або експертно. Проекти потрібно порівнювати по технічній складності реалізації. Технічно складний проект потребує висококваліфікованих фахівців для розробки проекту, монтажу та експлуатації, що не завжди можливо реалізувати. Але це не значить, що потрібно відмовлятися від складних проектів у технічному плані. Головна мета при врахуванні цього фактору - надати комплексну оцінку заходу, і дана характеристика там грає не останню роль.

Фактор впливу у 5 «Технічна готовність будинку до реалізації заходу» характеризує «готовність» будинку до впровадження того чи іншого заходу. Підготовчі роботи, або роботи з модернізації будинку для реалізації даного конкретного заходу можуть займати значний час і вимагати багато коштів.

Сукупність експлуатаційних факторів представлена наступними: zi - «період життя проекту»; Z2 - «експлуатаційні витрати»; Z3 - «складність експлуатаційного процесу», Z4 - «вмотивованість мешканців до реалізації даного заходу» - характеризують експлуатаційні характеристики заходу.

Таблиця 1