автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Анализ и оптимизация стоимостных характеристик и сроков строительства при автоматизированном проектировании объектов инвестирования

На правах рх'кониси

РГв од

- 3 рич ТПГр

АНДРИЯНОВ Игорь Николаевич

АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СТОИМОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И СРОКОВ СТРОИТЕЛЬСТВА ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБЪЕКТОВ ИНВЕСТИРОВАНИЯ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2000

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете.

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Баранников Н. И.

кандидат экономических наук Антипов В. П.

доктор технических наук Ландсберг С. Е.

кандидат технических наук Серебряков В. И.

Ведущая организация: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия

Защита состоится «20 » октября 2000 г. в 14°° часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д.063.81.02 при Воронежском государственном техническом университете по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан «?-€>»ссиТДЪ^А 2000

г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Львович Я. Е.

'33,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Организация вычислительных процессов, связанных с обработкой данных при определении сметной стоимости и сроков строительства объектов, требует использования специальных способов расчета стоимости и сроков строительства, эксплуатационных расходов с выбором объемно-планировочных и конструктивных решений на основе инженерных характеристик и параметров проектируемых объектов и создания программных средств с использованием персональных ЭВМ.

Это обусловлено:

высокой информационной сложностью обрабатываемых данных, приводящей к необходимости декомпозиции структур на составные части с обработкой каждой части в отдельности и последующему их объединению;

высокой трудоемкостью, обусловленной большим объемом промежуточных расчетов;

низким уровнем формализации исходных данных;

необходимостью сокращения избыточной информации о проекте.

Цель данных средств - обеспечение участников инвестиционного процесса и подрядных торгов нормативной базой и программными средствами с четко регламентируемыми исходными и выходными данными по сметно-экономическим расчетам, доступных для контроля со стороны соответствующих государственных органов, предприятий и кредиторов, что позволит создать заслон на пути неэффективного расходования средств.

При этом в условиях развития рыночных отношений в нашей стране одной из важнейших задач инвестиционной политики в настоящее время является обеспечение условий для свободной конкуренции среди потенциальных подрядчиков с целью повышения эффективности средств при реализации инвестиционных программ.

Для решения этой задачи необходимо обеспечить инвесторов и подрядные организации правилами, процедурами и ограничениями по размещению заказов на выполнение работ. Такие правила установлены законодательством России. На основании Закона Российской Федерации «О поставках продукции и товаров для государственных нужд» и закона РСФСР «Об инвестиционной деятельности в РСФСР» распоряжением Госкомимущества РФ и Госстроя России «Об утверждении Положения о подрядных торгах в Российской Федерации» от 13 апреля 1993 г. №660-Р/18-7 установлено, что проведение подрядных торгов по вновь начинаемым объектам для федеральных государственных нужд является обязательным.

Заметим, что на начальных этапах проектирования с учетом природно-климатических, территориальных и местных условий площадки для строительства, инфляционных процессов необходимо обеспечить сокращение избыточной информации в проектах, снижение трудоемкости и сокращение

сроков разработки тендерной документации на основе внедрения новой нормативной базы и вычислительной техники.

Основными нормативными документами для составления инвесторских смет являются укрупненные показатели базовой стоимости на виды работ (УПБС ВР), введенные в действие письмом Госстроя России от 05.11.93 г. № 12-275, вместе с «Методическими рекомендациями по формированию укрупненных показателей базовой стоимости на виды работ и порядку их применения для составления инвесторских смет и предложений подрядчика».

Все показатели УПБС ВР сформированы в одном сборнике. Помимо полного состава укрупненных показателей, здесь предусмотрены поправки к ним и указания о порядке подсчета объемов работ и составления сметной документации. При применении сборника УПБС ВР, помимо подсчета объемов работ по схемам объемно-планировочных решений проекта, предусматривается подсчет объемов работ по формулам, учитывающим конкретные условия строительства по конструктивным решениям в зависимости от параметров и инженерных характеристик объектов и вида применяемых конструкций.

Определение сроков строительства является другой немаловажной задачей при составлении тендерной документации. Исходными данными для проведения этой работы являются определенные на этапе составления сметной стоимости объемы работ, а также нормативные данные о трудоемкостях и последовательностях выполнения работ при строительстве.

Цель работы заключается в разработке подсистем определения стоимостных характеристик и сроков строительства зданий и сооружений, необходимых при реализации инвестиционных проектов.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи:

анализ и выбор методов определения квазиоптимальных стоимости и сроков строительства объектов;

разработка процедур анализа и оптимизации стоимости и сроков строительства объектов инвестирования;

разработка математических, моделей, методов и алгоритмов, необходимых при определении стоимости и сроков строительства;

разработка математических моделей и алгоритмов, необходимых для оптимизации сроков строительства объектов инвестирования;

разработка модели, учитывающей совместное влияние стоимости и времени строительства объектов на показатели эффективности инвестиционных проектов;

разработка информационного и программного обеспечения подсистем определения стоимостных характеристик и сроков строительства объектов инвестирования.

Методы исследования. При выполнении работы использованы основные положения общей теории систем, методология и идеология управления проектами и проектными циклами, принципы и методы теории САПР, элементы теории графов, методы модульного и структурного программирования.

Научная новизна основных результатов, полученных при решении поставленных задач, состоит в следующем:

1. Математическая модель, алгоритмическое обеспечение, позволяющие определять стоимость зданий и сооружений по их инженерным характеристикам на начальных этапах инвестиционного процесса.

2. Математическая модель и эвристический алгоритм оптимизации сроков строительства зданий и сооружений, отличающийся от известных учетом нелинейного возрастания составляющих стоимостей работ.

3. Математическая модель, учитывающая совместное влияние стоимости и сроков строительства объектов на показатели эффективности инвестиционных проектов и позволяющая определить синергический эффект от этих факторов.

4. Программный комплекс, реализующий предложенные модели и алгоритмы, отличающийся минимальным объемом вводимой информации, скоростью получения результатов, наличием минимальных требований к аппаратному обеспечению, системой анализа и коррекции исходных данных.

Практическая ценность. Разработанные подсистемы составляют базовый инструментарий для инвесторов и подрядных организаций (в частности, в подготовке тендерной документации), позволяя:

определять на ранних стадиях инвестиционного процесса стоимость и сроки строительства объектов по их инженерным характеристикам с достаточно высокой точностью (10 % от стоимости, определяемой по рабочим чертежам) и находить варианты снижения сроков строительства до 30 - 40%;

сократить объем исходных данных и время их обработки;

управлять стоимостью строительства о&ьекта, изменяя его инженерные характеристики и объемно-планировочные решения;

реализовать концепцию сквозного информационного обеспечения, основываясь на использовании инвариантных данных автоматизированными подсистемами и унифицированной схемы передачи данных в подсистемах.

Основные положения диссертации в виде компонентов программного и информационного обеспечения внедрены и используются в ОАО «Воронежстройинформ» и ДОАО «Газпроекгинжипиринг» (г. Воронеж).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на ежегодных Всероссийских научно-практических конференциях «Новые информационные технологии в

образовании» (Воронеж, 1996 - 1999), межвузовских сборниках научных трудов «Высокие технологии в технике, медицине и образовании» (Воронеж, 1998 - 1999) и на Всероссийском совещании-семинаре «Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине» (Воронеж, 1996).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, приложений и списка литературы, включающего 72 наименования, изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков и 26 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, отражена научная новизна и приведены основные практические результаты работы.

В первой главе приведен аналитический обзор существующих методов расчета стоимости и сроков строительства, рассмотрены особенности этих методов, проведено их сравнение и сделан обоснованный выбор.

В рыночной экономике фактор стоимости становится определяющим в осуществлении проекта и оценке его результатов, поэтому стоимость является одним из основных объектов при управлении проектами.

Главной задачей при формировании стоимости является соблюдение бюджетных рамок проекта и получение предусмотренной прибыли от его осуществления. В основу управления стоимостью должны быть положены методы определения эффективности инвестиций. Этапы инвестиционного процесса и место в них разрабатываемых подсистем изображены на рис. 1.

Время является одним из определяющих факторов в оценке успеха проекта. Будучи одним из ресурсов проекта, оно требует особого внимания, поскольку потерянное время не может быть восполнено.

Функция управления временем реализуется посредством процессов временного анализа проекта и его частей, календарного планирования работ, контроля графиков выполнения работ, их актуализации и корректировки.

Был проведен анализ существующих методов расчета стоимости и сроков строительства, рассмотрены особенности этих методов и сделан обоснованный выбор: для расчета стоимости - параметрический метод, для минимизации сроков - эвристический алгоритм при ограниченных ресурсах и нелинейно возрастающих стоимостях работ.

Рис. 1. Этапы инвестиционного процесса и место в нем разрабатываемых подсистем

Необходимость разработки подсистем определения стоимостных характеристик и сроков строительства объектов инвестирования обусловлена следующими факторами: высокой информационной сложностью объекта исследования и процесса расчета; неполным объемом исходных данных на начальных стадиях разработки инвестиционных проектов; широким спектром точных и эвристических методов оптимизации сроков строительства.

Автоматизированная система оценки эффективности инвестиций

Автоматизированная система оценки эффективности инвестиций

Подсистема ввода исходных данных (1} Подсистема разработки техпроцессов и выбора технологического оборудования (2,3,4)

Подсистема определения эксплуатационных затрат и производственных издержек (4,5,6) Подсистема определения структуры предприятия (6,7,8)

Подсистема определения эксплуатационных затрат зданий и сооружений (8.9) Подсистема расчета стоимости строительства зданий и сооружений (8,10,11,12,13)

Подсистема расчета продолжите ль ноете и и сроков строительства (12,14,15,16,17) Подсистема оценки эффективности инвестиционных вложений (1,4,5,9,13,17,18)

Состав базы данных:

1. Номенклатура и объем выпуска продукции.

2. Нормы технологического проектирования.

3. Характеристики технологических процессов и оборудования.

4. Структура (типы и количество) технологического оборудования.

5. Производственные издержки и эксплуатационные затраты на основное оборудование.

6. Требуемые площади для основного, вспомогательного производств и социальной инфраструктуры.

7. Строительные нормы и правила.

8. Состав зданий и сооружений (структура) предприятия и их характеристики.

9. Эксплуатационные затраты на здания и сооружения.

10. Укрупненные показатели стоимости строительства (УПСС).

11. Укрупненные показатели базовой стоимости по видам работ (УПБС ВР).

12. Физические объемы работ.

13. Базовая и текущая стоимость строительства.

14. Нормативы трудозатрат по видам работ.

15. Типовые и индивидуальные графики производства работ.

16. Нормы продолжительности строительства.

17. Продолжительность и сроки строительств!.

18. Показатели эффективности инвестиционных вложений.

Рис. 2. Место разрабатываемых подсистем в автоматизированной системе оценки эффективности инвестиционных проектов (числа в подсистемах указывают пункты в составе базы данных)

Обратные свази изменения входных параметров

Изменение характеристик

Подсистема определений структуры и характеристик зданий и сооружений

Подсистема оценки

экономической эффективности

Нормативные, входные/выходные данные подсистем

Рис. 3. Анализ и синтез объемно-планировочных хараетернстик здания по стоимостным характеристикам и срокам строительства

На современном этапе при разработке тендерной документации на подрядные торги необходимо представить полностью разработанный проект строительства. При этом основное внимание уделяется стоимости строительства, продолжительности работ и экономической эффективности проекта. Необходимо отметить, что работа по созданию проекта проходит в условиях, когда известны только желаемые параметры объекта и необходимо получить как можно меньшие стоимость строительства объекта и сроки выполнения работ. Это означает, что необходимо осуществить в полном объеме разработку проекта и по рабочей документации определить его стоимость, что требует значительных затрат времени и средств.

На рис. 3 изображен анализ и синтез объемно-планировочных решений здания по стоимостным характеристикам и срокам строительства.

В результате работы подсистемы «Определения структуры и характеристик зданий и сооружений» в подсистему «Определения стоимостных характеристик объектов инвестирования» передаются требования и ограничения к технологии, основному оборудованию, конструктивным и инженерным решениям и особым условиям строительства. На основании этих ограничений и требований происходит синтез типа здания и объемно-планировочных решений. Далее идет расчет обшей нормативной стоимости строительства здания.

Если результаты не удовлетворяют каким-либо требованиям, то есть возможность изменить объемио-планировочные характеристики или даже тип здания (с учетом ограничений, полученных от подсистемы «Определения структуры и характеристик зданий и сооружений»).

После анализа и выбора лучших результатов по различным вариантам

проекта они передаются в подсистему «Определения сроков строительства объектов инвестирования». В результате ее работы получаем квазиоптимальные сроки и стоимость строительства здания. Если получены неудовлетворительные результаты, то есть возможность изменить параметр оптимизации или вернуться в подсистему «Определения стоимостных характеристик объектов строительства» для изменения объемно-планировочных решений или типа здания. Результаты работы данной подсистемы могут быть переданы для определения экономической эффективности инвестиций.

Сравнение различных проектов, выбор лучшего из них и обоснование размеров и форм поддержки проекта производится по показателю интегрального экономического эффекта. Сюда можно отнести Чистый Дисконтный Доход (ЧДД). Также важными показателями являются Индекс Доходности (ИД), Внутренняя Норма Доходности (ВНД) и Срок Окупаемости (СО).

Проведение такой работы без привлечения средств вычислительной техники является очень сложной и дорогостоящей задачей. Поэтому возникла необходимость в создании автоматизированной системы, которая бы сократила сроки и стоимость работ по подготовке проектов.

• Во второй главе рассмотрены математическая модель и параметрический метод определения объемов работ и стоимости строительства зданий и сооружений.

Принципиальное отличие предлагаемого подхода к расчету стоимости и основных технико-экономических показателей проектируемых объектов заключается в комплексной оценке вариантов проектных решений с учетом конкретных условий строительства.

Математическая модель расчета стоимости работ выглядит следующим образом. Стоимость к-й работы определяется по формуле

Нормативные приведенные затраты и нормализующие коэффициенты для каждой работы заранее известны и находятся з сборнике УПБС ВР .

у 5 5

(1)

где к

^-ММк^Мк'^гк

,.5

код работы;

стоимость и объем к-й работы;

нормативные приведенные затраты на машины и механизмы, материалы и заработную плату соответственно; нормализующий коэффициент.

Объемы работ рассчитываются по формуле

Л =

V

р) еП;^],

(2)

где 'к

Л

перечень параметров для расчета объема работ Ук ; общее количество параметров, необходимых для расчета У;

функция расчета объема работ Уц.

- полный перечень параметров, необходимых и достаточных для расчета объемов всех работ (/V- общее число параметров).

Общая стоимость строительства здания определяется по формуле

. I Г<$

' [Сдал + САД- + С я ]•

(3)

Функция /к известна и задается в методике определения объемов работ таблично, формулой или таблично-аналитическим методом.

Параметрический метод расчета стоимости строительства зданий заключается в определении для типового здания нормативных объемов земляных работ, монолитных фундаментов, железобетонных конструкций, покрытий и перекрытий, внутренних и внешних отделочных работ, особостроительных работ и некоторых других только по объемно-планировочным характеристикам и типу здания.

При расчете объемов для произвольного здания производится корректировка типового объема при помощи коэффициентов в зависимости от отклонения от нормативных значений или наличия некоторых особенностей.

По результатам расчета объемов при помощи УПБС ВР определяется стоимость строительства по видам работ с учетом поправочных коэффициентов.

Для расчета объемов произвольного здания необходимо произвести корректировку нормативных объемов при помощи коэффициентов в зависимости от отклонения значений или наличия некоторых конструктивных особенностей.

По результатам расчета при помощи укрупненных показателей базовой стоимости по видам работ определяется стоимость строительства с учетом поправочных коэффициентов.

Стоимости всех конструкций суммируются. В приложениях сборника УГ1БС ВР указаны поправочные коэффициенты для стоимостей работ.

Вся методика расчета стоимости в сборнике УПБС ВР указана в базовых ценах на 1.01.91 г.

Для того, чтобы перевести рассчитанные базовые стоимости работ в текущие цены, необходимо пользоваться справочниками центров ценообразования в строительстве (ЦЦС), выходящими несколько раз в год, в которых приводятся индексы цен относительно 1.01.91 г. на текущее время.

В третьей главе описываются методы расчета сроков строительства зданий и сооружений и алгоритмы их оптимизации.

Рассмотрены параметры сетевого графика, а также частная и комплексная оптимизации.

Видами частной оптимизации сетевого графика являются: минимизация времени выполнения разработки при заданной ее стоимости; минимизация стоимости всего комплекса работ при заданном времени выполнения проекта.

Комплексная оптимизация сетевого графика - это нахождение оптимума в соотношениях величин затрат и сроков выполнения проекта в зависимости от конкретных целей, ставящихся при реализации.

Решение задачи полной оптимизации всецело зависит от значимости и степени срочности выполняемого комплекса работ. В одних случаях целесообразно значительное превышение затрат по сравнению с нормативными затратами в целях сокращения сроков, в других превалирующей будет экономия затрат, а с некоторым увеличением сроков разработки можно мириться.

Во многих ситуациях календарного планирования проектов общая потребность в ресурсах, планируемая к определенному сроку на основе графика расхода ресурсов, может не представлять большого интереса вследствие наличия требуемых ресурсов в достаточном количестве. Однако может оказаться, что график (расписание) потребности в ресурсах обладает нежелательными свойствами, например при строгом количественном ограничении. Данные методы анализа сетей называются методами планирования при ограниченных ресурсах.

За последнее время большое распространение получили формально-эвристические методы решения задач планирования, однако в каждом отдельном случае, как, например, и в нашем, они имеют специфические особенности: единицей измерения людских ресурсов является бригада, используемая на конкретной работе; нормативные продолжительности работ рассчитаны для соответствующих бригад; для каждой работы есть ограничения по использованию бригад; стоимость работы складывается из стоимостей трех показателей: материалов, машин и механизмов, заработной платы; стоимость

материалов не зависит от числа работающих бригад; стоимости машин и механизмов и заработной платы пропорционально возрастают при увеличении числа бригад.

Приведем постановку задачи оптимизации сетевого графика. Данная задача относится к классу векторных (многокритериальных), дискретных, с ограничениями.

Необходимо найти значения вектора количества бригад Л где

- множество работ между событиями I и такие чтобы:

| и Vи 'I - (4)

[О.ЛсК J [(',./)£/) ]

гпах

-пи-пи , Щ -целые числа, где: - число бригад; А- множество всех работ; К - множество работ на

критическом пути; сц и ^ц соответственно стоимость и сроки выполнения работ.

Подставив в формулу (4) развернутые выражения стоимости и сроков, целевые функции можно переписать в виде

(5)

Н х йЦ ^ ]+<&)}

«у ] [(ЛУ>сЛ П1} Пц \ >

при 1 < Пц < П™ях, (/, 7") е А, Пу - целые числа.

Оптимальное решение " задачи векторной оптимизации в

данном случае, не являясь оптимальным ни для одного из частных критериев, должно быть в определенном смысле компромиссным.

Из рис. 4 наглядно видно, что выгодней всего оптимизировать те работы на критическом пути, которые имеют минимальные составляющие стоимостей заработной платы и машин и механизмов.

Если необходимо оптимизировать сетевой график не до минимально возможной продолжительности, а на какое-то конкретное значение Тзд (обычно оно задается в процентах от исходной общей продолжительности работ), например на 20 - 40 %, эвристический алгоритм оптимизации можно записать в виде:

1. Определяется критический путь сетевого графика.

2. Проверяется, не сократился ли критический путь на величину Тзд.

3. Если да, то оптимизация сетевого графика завершена.

4. Если нет, то проверяется возможность интенсификации хотя бы одной работы на критическом пути.

5. Если такой возможности нет, то оптимизация сетевого графика завершена.

6. Если такая возможность есть, то на критическом пути интенсифицируется (увеличивается количество бригад на работе) на одну бригаду та работа, у которой стоимости машин и механизмов и заработной платы минимальны.

7. Переходим к первому пункту.

стоимость

—♦—Линия при равных составляющих стоимости - Линия, где составляющая материалов 66%

—¿¡—Линия, где

составляющая материалов 92%

продолжительность

Рис. 4. График зависимостей возрастания стоимости работы от уменьшения ее сроков

В результате работы алгоритма получаем квазиоптимальное время строительства и можно определить распределение инвестиций на строительство во времени.

Если предположить, что после завершения капиталовложений начинается процесс получения прибыли, то ЧДД можно записать в виде

Т 1 г 1 1

ЧДД= + I• - IК- -¿-¿у , (6)

где: К,

Тк

- капиталовложения на к-м шаге;

- последний шаг капиталовложений;

- результаты, достигаемые на к-м шаге без учета продаж;

- сумма продаж на к-м шаге.

А', и известны после оптимизации сетевого графика строительства. Индекс доходности запишем в виде

Г 1 Г 1

ип & ' '41+Я)' 4 ' (1 + Я)'

ВД=-^-1-. (7)

У к.—— и О + ЕУ

В1гутренняя норма доходности является решением уравнения: 1 _ 1 1

i к< тгЛ^т—+ 2 Л; • ■■

(8)

и (1+ ЛУ ££ (1 + *)' (1 + АГ)"

где: Х-ВНД.

Срок окупаемости определяется из уравнения (9), подобно (8):

Г, -I X 1 Л' |

УЖ—Ц-=У(лг-зГ)—5—+УК—-—

и ' (1+ Е)' ^ (1 + £)' & ' (1 + £)" (9)

где: X - срок окупаемости при заданной норме дисконта Е и при X > Тк.

Четвертая глава посвящена описанию структуры и состава информационного, программного и технического обеспечения подсистем определения стоимостных характеристик и сроков строительства объектов инвестирования, а также анализу полученных результатов.

Логически данные подсистем можно разделить на несколько частей: нормативно-справочные данные - к ним относятся полный перечень работ, которые выполняются при строительстве объектов с описанием их стоимости при нормативном объеме, и нормативные сроки выполнения работ;

входные данные - данные системы, получаемые от пользователя или загружаемые из внешней памяти;

промежуточные данные - внутренние данные подсистемы (текущая рабочая информация);

выходные данные - результаты работы подсистемы в удобной для

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОИМОСТИ И СРОКОВ СТРОИТЕЛЬСТВА ОБЪЕКТОВ НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ.

1.1. Факторы стоимости и сроков строительства объектов.

1.2. Методы определения объемов работ и их стоимостей.

1.3. Зависимость показателей эффективности проекта от стоимости и сроков строительства.

1.4. Определение сроков строительства.

1.5. Цели и задачи исследования.

Актуальность темы. Организация вычислительных процессов, связанных с обработкой данных при определении сметной стоимости и сроков строительства объектов, требует использования специальных способов расчета стоимости и сроков строительства, эксплуатационных расходов с выбором объемно-планировочных и конструктивных решений на основе инженерных характеристик и параметров проектируемых объектов и создания программных средств с использованием персональных ЭВМ.

Это обусловлено: высокой информационной сложностью обрабатываемых данных, приводящей к необходимости декомпозиции структур на составные части с обработкой каждой части в отдельности и последующему их объединению; высокой трудоемкостью, вызванной большим объемом промежуточных расчетов; низким уровнем формализации исходных данных; необходимостью сокращения избыточной информации о проекте.

Цель данных средств - обеспечение участников инвестиционного процесса и подрядных торгов нормативной базой и программными средствами с четко регламентируемыми исходными данными для выполнения расчетов, учитывающих потребительские свойства продукции строительства, и выходными данными по сметно-экономическим расчетам, доступных для контроля со стороны соответствующих государственных органов, предприятий, кредиторов и общественности, что позволит создать заслон на пути неэффективного расходования средств [4].

При этом в условиях развития рыночных отношений в нашей стране одной из важнейших задач инвестиционной политики в настоящее время является обеспечение условий для свободной конкуренции среди потенциальных подрядчиков с целью повышения эффективности средств при реализации инвестиционных программ.

Для решения этой задачи необходимо обеспечить инвесторов и подрядные организации правилами, процедурами и ограничениями по размещению заказов на выполнение работ, установленных законодательством России. На основании Закона Российской Федерации «О поставках продукции и товаров для государственных нужд» и закона РСФСР «Об инвестиционной деятельности в РСФСР» распоряжением Госкомимущества РФ и Госстроя России «Об утверждении Положения о подрядных торгах в Российской Федерации» от 13 апреля 1993 г. №660-Р/18-7 установлено, что проведение подрядных торгов по вновь начинаемым объектам для федеральных государственных нужд является обязательным [13].

Заметим, что на начальных этапах проектирования с учетом природно-климатических, территориальных и местных условий площадки для строительства, инфляционных процессов необходимо обеспечить сокращение избыточной информации в проектах, снижение трудоемкости и сокращение сроков разработки тендерной документации на основе внедрения новой нормативной базы и вычислительной техники.

Основным нормативным документом для составления инвесторских смет являются укрупненные показатели базовой стоимости на виды работ [48] (УПБС ВР), веденные в действие письмом Госстроя России от 05.11.93 г. № 12275 вместе с "Методическими рекомендациями по формированию укрупненных показателей базовой стоимости на виды работ и порядку их применения для составления инвесторских смет и предложений подрядчика".

Все показатели УПБС ВР сформированы в одном сборнике. Помимо полного состава укрупненных показателей, здесь предусмотрены поправки к ним и указания о порядке подсчета объемов работ и составления сметной документации. При применении сборника УПБС ВР, помимо подсчета объемов работ по схемам объемно-планировочных решений проекта, предусматривается подсчет объемов работ по формулам, учитывающих конкретные условия строительства по конструктивным решениям в зависимости от параметров и инженерных характеристик объектов и вида применяемых конструкций[47,48].

Определение сроков строительства является другой немаловажной задачей при составлении тендерной документации. Исходными данными для проведения этой работы являются определенные на этапе составления сметной стоимости объемы работ, а также нормативные данные о трудоемкости и последовательности выполнения работ при строительстве.

Цель работы заключается в разработке подсистем определения стоимости и сроков строительства зданий и сооружений, необходимых при определении эффективности инвестиционных проектов.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи: анализ и выбор методов определения квазиоптимальных стоимости и сроков строительства объектов; разработка процедур анализа и оптимизации стоимости и сроков строительства объектов инвестирования; разработка математических моделей, методов и алгоритмов, необходимых при определении стоимости и сроков строительства; разработка математических моделей и алгоритмов, необходимых для оптимизации сроков строительства объектов инвестирования; разработка модели, учитывающей совместное влияние стоимости и времени строительства объектов на показатели эффективности инвестиционных проектов; определение состава и структуры информационного обеспечения, оптимальных объемов и распределение потоков информации; разработка программного обеспечения подсистем определения стоимостных характеристик и сроков строительства объектов инвестирования.

Методы исследования. При выполнении работы использованы основные положения общей теории систем, методология и идеология управления проектами и проектными циклами, принципы и методы теории САПР, элементы теории графов, методы модульного и структурного программирования[27-29,25, 24, 31, 43].

Научная новизна основных результатов, полученных при решении поставленных задач, состоит в следующем:

1. Математическая модель, алгоритмическое обеспечение, позволяющие определять стоимость зданий и сооружений по их инженерным характеристикам на начальных этапах инвестиционного процесса.

2. Математическая модель и эвристический алгоритм оптимизации сроков строительства зданий и сооружений, отличающийся от известных учетом нелинейного возрастания составляющих стоимостей работ.

3. Математическая модель, учитывающая совместное влияние стоимости и сроков строительства объектов на показатели эффективности инвестиционных проектов и позволяющая определить синергический эффект от этих факторов.

4. Программный комплекс, реализующий предложенные модели и алгоритмы, отличающийся минимальным объемом вводимой информации, быстротой получения результатов, наличием минимальных требований к аппаратному обеспечению, системой анализа и коррекции исходных данных.

Практическая ценность. Разработанные подсистемы составляют базовый инструментарий для инвесторов и подрядных организаций (в частности, в подготовке тендерной документации) позволяя: определять на ранних стадиях инвестиционного процесса стоимость и сроки строительства объектов по их инженерным характеристикам с достаточно высокой точностью (10 % от стоимости, определяемой по рабочим чертежам) и находить варианты снижения сроков строительства до 30 - 40 %.; сократить объем исходных данных и время их обработки; управлять стоимостью строительства объекта, изменяя его инженерные характеристики и объемно-планировочные решения; реализовать концепцию сквозного информационного обеспечения, основываясь на использовании инвариантных данных автоматизированными подсистемами и использовании унифицированной схемы передачи данных в подсистемах.

Основные положения диссертации в виде компонентов программного и информационного обеспечения внедрены и используются в ОАО «Воронежстройинформ» и ДОАО «Газпроектинжиниринг» (г. Воронеж).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на ежегодных всероссийских научно-практических конференциях «Новые информационные технологии в образовании» (Воронеж, 1996 - 1999) и на всероссийском совещании-семинаре «Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине» (Воронеж, 1996), опубликованы в межвузовских сборниках научных трудов «Высокие технологии в технике, медицине и образовании» (Воронеж, 1998 - 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, включенных в список литературы.

Структура, объем и краткое содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения и списка литературы, включающего 72 наименования. Она изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка и 26 таблиц.

Основные выводы четвертой главы

1. Разработано информационное обеспечение автоматизированных подсистем определения стоимостных характеристик и сроков строительства объектов инвестирования отличающиеся от известных минимальными затратами на создание, внедрение и эксплуатационные расходы при минимальном объеме памяти для обработки и хранения информации.

2. Разработано программное обеспечение подсистем с использованием принципа модульного построения и технологии объектного программирования. В качестве инструментальной среды использован язык Object Pascal.

3. Надежность и достоверность работы подсистем проверена при определении стоимости реальных проектов, при этом точность составила не хуже 10%, что полностью удовлетворяет поставленной цели.

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Выполнен анализ методов определения стоимости строительства объектов, в результате которого выбран параметрический метод.

2. Получен унифицированный перечень исходных данных, необходимых и достаточных для проведения расчетов стоимости строительства объектов.

3. Разработаны математическая модель, алгоритмическое и программное обеспечение, позволяющие получить оценку стоимости зданий по их инженерным характеристикам с точностью не менее 10 % на ранних стадиях инвестиционных проектов.

4. На основании нормативных продолжительностей работ и выходных данных подсистемы определения стоимостных характеристик объектов инвестирования разработаны математическая модель и эвристический алгоритм оптимизации сроков строительства, позволяющие сократить сроки строительства объектов до 30 - 40 % с возрастанием стоимости не более 15 - 20 % при улучшении общих показателей эффективности инвестиционных проектов.

5. Предложена математическая модель определения показателей эффективности инвестиционных проектов по критериям ЧДД, ИД, ВНД и срока окупаемости, отличающаяся учетом синергического эффекта от стоимости и сроков строительства объектов.

6. Разработаны процедуры анализа стоимости и сроков строительства объектов, позволяющие сравнивать различные варианты объектов строительства по показателям их экономической эффективности.

7. Разработан программный комплекс, позволяющий определять стоимость и сроки строительства с точностью не менее 10 %, что является достаточным для участия в тендерных торгах, при определении экономической эффективности на начальных стадиях инвестиционных проектов, и внедренный в эксплуатацию в ОАО «Воронежстройинформ» и ДОАО «Газпроект-инжиниринг» (г. Воронеж).

1. Абрамов С. А., Мариничев М. И., Поляков П. Д. Сетевые методы планирования и управления.- М.: Советское радио, 1965. 278 с.

2. Авдеев Ю. А., Николаева А. П. Основы применения сетевых моделей при выполнении сложных проектов.-В сб.: Моделирование процессов управления, вып. 1, Новосибирск, 1967.-135 с.

3. Андриянов И.Н. Разработка эффективных методов хранения и обработки матриц большой размерности / И. Н. Андриянов, Н. И. Баранников // Микроэлектроника и информатика 97: Тез. докл. межвуз. науч.-техн. конф.: М.: МГИЭТ (ТУ), 1997. Ч. 2. С. 29.

4. Антипов В.П. Слагаемые стоимости объекта. М.: Панорама, Строитльная газета, 1994, №2.

5. Антипов В.П., Россия, «Воронежэлектронпроект». Система формирования контроля и регулирования сметной стоимости в процессе проектирования и строительства. Сборник трудов Международного симпозиума

6. Проекты и управление проектами в России и Восточной Европе». Москва, сентябрь 1993 г.

7. Антонявичус К.А. Моделирование и оптимизация в управлении строительством. М.: Стройиздат, 1979. - 197 с.

8. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир, 1979. - 198 с.

9. Басакер Р., Саати Т. JI. Конечные графы и сети. М.: Наука,. 1974.283 с.

10. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1984. - 248 с.

11. Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельников Г. М. Численные методы,- М., 1987.-357 с.

12. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1968. - 408 с.

13. Брайсон А., Ю-Ши X. Прикладная теория оптимального управления. М.: Мир, 1972. - 544 с.

14. Будников М.С., Рыбальский В. И. Основы поточного строительства.-Киев: Госстройиздат, 1961.-414 с.

15. Бурков В.Н. и др. Сетевые модели и задачи управления.- М.: Советское радио, 1967.- 213 с.

16. Вендров А.М. Case-технологии. Современные методы и средствапроектирования информационных систем. Финансы и статистика, 1998, 176 с.

17. Вирт Н, Алгоритмы и структуры данных: Пер. С англ.- М.: Мир, 1989.-360 с.

18. Воропаев В. И. Модели и методы календарного планирования в автоматизированных системах управления строительством. М.: Стройиздат, 1975, - 232 с.

19. Воропаев В. И. Управление проектами в России.- М.: "Алане", 1995,- 225 с.

20. Воропаев В. И., Шейнберг М. В. Управление проектами в СССР, Труды Международного симпозиума ИНТЕРНЕТ'91, СОВНЕТ, Москва, май 1991.

21. Воропаев В.И. Методические рекомендации по использованию композиционных методов представления информации в системах управления строительством. М.: ЦНИИЭУС, 1990, - 100 с.

22. Воропаев В.И., Лебедь Б.Я., Орел Т.Я. Методические указания по декомпозиции объектов строительства на проектно-технологические модули. -М.: ВНИИГиМ, 1988. 92 с.

23. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения: Пер. С англ.-М.: Мир, 1981.-392 с.

24. ГОСТ 22487-77 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ. Термины и определения М.: Изд-во стандартов, 1978.-11 с.

25. Грешилов A.A. Как принять наилучшее решение в реальныхусловиях.-М.: Радио и связью 1991.-320с.

26. Дегтярев Ю.И. Исследование операций: Учеб. для вузов по спец. АСУ. М.: Высш. шк., 1986. - 320 с.

27. Дж.Мартин. Организация баз данных в вычислительных системах: Пер. с англ.-М :Мир, 1980.-660с.

28. Дорожкин В.Р. Торги как оптимизация стоимости строительства. -Воронеж: Строитель, 1998, №9

29. Ендовицкий Д.А. Анализ и оценка эффективности инвестиционной политики коммерческих организаций: Методология и методика. Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета, 1998. - 288 с.

30. Зиглер К. Методы проектирования программных систем: Пер. с англ.-М.:Мир, 1985. 328с.

31. Зуховицкий С.И., Радчик И. А. Математические методы сетевого планирования. М.: Наука, 1965. - 296 с.

32. Коллинз Г., Блей Дж. Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования. Пер. С англ.-М.: Финансы и статистика, 1986.-264 с.

33. Ладыженский Г.М. Системы управления базами данных коротко оглавном. Jet Info, 1995, № 3-5.

34. Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В. Динамическое управление потоками информации в сетях связи. М.: Радио и связь. 1983 - 216 с.

35. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. М.: Мир, 1981.-323 с.

36. Мамиков А.Г. и др. Модели и методы проектирования информационного обеспечения АСУ.- М.: «Статистика», 1978. 223 с.

37. Методические рекомендации по подготовке тендерной документации,- М.: ГУПЦПП, 1997. 24 с.

38. Методические рекомендации по разработке коммерческой части тендерной документации заказчика и оферты претендента. М. : ГУЛ ЦПП, 1997.- 116 с.

39. Методические указания по применению типовых проектных решений по автоматизации подготовки производства и календарного планирования в строительных организациях. М.: ВНИИГиМ, 1982. - 132 с.

40. Методические рекомендации по формированию укрупненных показателей стоимости на виды работ и порядку их применения для составления инвесторских смет и предложений подрядчика (УПБС BP). M.: ГУПЦПП, 1993.- 170 с.

41. Мир управления проектами. Под ред. X. Решке, X. Шелле, пер. с англ.- M.: СОВНЕТ / АЛАНС, 1994. 304 с.

42. Mo дер Дж., Филлипс С. Метод сетевого планирования и организации работ. М-Л.: Энергия, 1966. - 312 с.

43. Подиновский В.В., Гаврилов В.М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. М.: Сов. радио, 1975. 192 с.

44. Позняков В.В. Многоуровневые системы управления городским строительством. Учебное пособие: М.: МИСИД991. 431 с.

45. Сетевые графики в планировании. Учебное пособие. Изв. 2-е, перераб. И доп.-М.:Высш. Школа, 1975.-215 с.

46. Скрыдлов Н.В. Разработка автоматизированных систем для оперативного управления строительством,- М.: Стройиздат, 1974.-120 с.

47. Финансовое планирование и контроль: Пер. с англ./Под ред. М.А.Поукока и А.Х.Тейлора. М.: ИНФРА-М, 1996. - 480 с.

48. Фуксман А.Л, Технологические аспекты создания программных систем.-М.: Статистика, 1979.-184 с.

49. Атре. Структурный подход к организации баз данных. М.: Финансы и статистика. 1983. 319 с.

50. Энкарначчо Ж., Шлехтендпль Э. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем: Пер. С англ.-М.: Радио и связь, 1986.-288 с.

51. Организация и проведение подрядных торгов: Учеб. Пособие / В.Р. Дорожкин, С.А. Баркалов, В.В. Гасилов; Под общей ред. В.Р. Дорожкина. -Воронеж: Воронеж, гос. арх. строит, акад., 1998. -168 с.

52. Поспелов Г.С., Тейман А.И. Автоматизация процессов управления разработками больших систем и сложных комплексов. М.: Известия АН СССР, Техническая кибернетика, N4, 1963, - с. 60-79.

53. Разработка и применение типовых сетевых моделей в строительстве. Методические рекомендации. М.: ЦНИИПИАСС, 1972. - 32 с.

54. Разработка САПР: В 10 кн. Кн.6. Выбор состава программнотехнического комплекса САПР: Практ. пособие / Ю.Г.Нестеров, И.С.Папшев; Под ред. А.В.Петрова.-М.: Высш.шк., 1990. 159 с.

55. Садовский В. И. Алгоритм последовательной оптимизации многоцелевого графика работ строительной организации, располагающей ограниченными ресурсами. М.: Гипротис, 1965, с. 1-20.136

56. Свод правил по определению стоимости строительства в составе предпроектной и проектно-сметной документации. М.: ГУЛ ЦПП, 1995.-148 с.

57. Фрэнк Г., Вриш И. Сети, связь и потоки. М.: Связь, 1978. - 265 с.

58. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, расчет и