автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Совершенствование методов формирования и оптимизации строительных потоков с учетом условий Крайнего Севера

На правах рукописи

. 1 ;г У.;

Климов Сергей Эдуардович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ НОРМИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ -СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОТОКОВ С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Специальность 05.23.08 - технология и организация промышленного и гражданского строительства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1997.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-Ьтроительном университете.

Научный руководитель: д-р техн. наук, проф. В.А. Афанасьев Научный консультант: канд. техн. наук, доц. A.A. Сыроватский

Официальные оппоненты: д-р техн. наук,проф. Н.В.Варламов, канд.техн. наук,доцент П.А.Козин

Ведущая организация: Санкт-Петербургский зональный научно-

исследовательский институт проектирования

Защита состоится " 17 " . июня_1997 года в ч. на заседании диссертационного совета К 063.31.02 в Санкт-Петербургском архитектурно-строительном университете по адресу:-. 198005, -Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д.4, ауд. ГОЭ-с

С'да-сертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан " ииЛ 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: канд. техн. наук . . Е.А. Козлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Социально-экономическое развитие районов Крайнего Севера неразрывно связано с обновлением основных фондов и прежде всего объектов жилищно-коммунального хозяйства. Это требует повышения качества организации, планирования и управления строительного производства, которое во многом определяется уровнем разработки организационно-технологической документации! в частности, календарных планов организации работ (строительных потоков), призванных регламентировать строительный процесс во времени и пространстве.

Обобщение и анализ существующих подходов и методов формирования и оптимизации строительных потоков показывают, что они недостаточно учитаГ-вают природно-климатические условия. (ПКУ) строительства. Это приводит к срывам запланированных сроков производства работ, нарушению согласованности работы смежных специализированных потоков, нарастанию излишней концентрации объемов работ и ресурсов к окончанию строительства, что отрицательно сказывается на важнейших технико-экономических показателях строительства.

Как известно стоимость строительно-монтажных работ (СМР) существенно зависит от календарных сроков их производства, но эта зависимость недостаточно изучена, поэтому задача оптимизации строительных потоков с учетом фактора времени представляет существенный интерес.

Таким образом, тема работы, направленная на совершенствование методов формирования и оптимизации строительных потоков на основе учета комплексного влияния природно-климатических факторов (ПКФ) Крайнего Севера, является актуальной и носит инициативный характер.

Цель работы состоит в совершенствовании методов формирования и оптимизации объектных и комплексных потоков с учетом условий Крайнего Севера в интересах улучшения технико-экономических показателей строительного производства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи: ..-,'.•

• проведено обобщение и анализ опыта организации и планирования строительного производства в условиях Крайнего Севера;

• разработана методика оценки комплексного влияния ПКФ на интенсивность производства СМР на основе корреляционного анализа;

• усовершенствованы методы учета ПКУ при формировании и расчете объ-ектнь-.х и комплексных потоков различных разновидностей;

• разработаны методы оптимизации объектных и комплексных потоков по критерию минимума себестоимости производства СМР с учетом специфики северных ПКУ;

• усовершенствована методика сравнения вариантов организации работ с

' целью выбора варианта наиболее соответствующего конкретным условиям

строительства;

• разработано программное обеспечение предлагаемых методов формирования, расчета и оптимизации объектных и комплексных потоков и осуществлено внедрение результатов исследования в практику проектирования организации строительства комплекса объектов.

При решении перечисленных задач использованы достижения отечественных и зарубежных ученых в области теории поточной организации работ, формирования И анализа экономико-математических моделей, системного подхода к решению рассматриваемых вопросов, в частности, труды В,П. Асташенкова, A.B. Афанасьева, ВЛ. Афанасьева, Е.И. Вареника, Н.В. Варламова, В.З. Велич-кина, Е.Р. Ворониной, В.И. Втюрина, A.A. Гусакова, В.Г. Драпеко, Р.Ф. Дурицы-ной, П.А. Козина, В.В. Костючен'ко, О.Н. Красавиной, О.В, Крифукса, О.Н. Лаврентьева, И.Е. Румянцевой, Й.С. Сабирова, Р.Б. Тяна, ВЛ. Хибухика, Т.Н. Цая, А.И. Щербакова.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• выявлены закономерности влияния основных ПКФ (пониженной температуры воздуха, ветра, снега, тумана и осадков в виде дождя) на интенсивность производства СМР;

• установлены и исследованы закономерности учета ПКУ при формировании и оптимизации, объектных и комплексных потоков различных разновидностей;

• предложены критерии оценки качества организации работ с учетом специфики северных ПКУ и усовершенствована методика сравнения вариантов организации работ; - »

• разработаны алгоритмы и программы формирования, расчета и оптимизации объектных и комплексных потоков.

Практическая ценность И внедрение результатов исследования. Результаты йсследования включены в отчеты по ^республиканской научно-технической программе "Проблемы строительного комплекса Якутии", заказанной Государственным, комитетом Республики Саха (Якутия) по высшей школе и технической политике. . •

' Разработанные алгоритмы и программы формирования и оптимизации строительных потоков внедрены в практику *гроительства б АО "Якутпромстрой" при разработке календарных планов на годовую строительную

программу. Так, в результате внедрения комплексного потока, составленного из объектов программы 1996 Т., получен экономический эффект в размере 875262 т.р.(в ценах 1996г), что составляет 1,8 % от сметной стоимости объектов строительства.

Апробация. Основные результаты диссертационной работы были доложены и одобрены на международном симпозиуме "Современное управление про--ектами" в г. Санкт-Петербурге (сентябрь, 1995г.), на 1-ой международной конференции "Знание - на службу Нуждам Севера" Академии северного форума в г. Якутске (нюнь, 1996г.), на 51-54 научных конференциях профессоров, преподавателей, научных работников и аспирантов Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета (февраль, 1994-97 гг.), на IX-XI научно-практических конференциях молодых ученых и аспирантов в г. Якутске (1994-96 гг.), на XXXVI научно-технической конференции Дальневосточного государственного технического университета в г. Владивостоке (ноябрь, .1995г.), на 33-36 научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Якутского государственного университета (1994-97 гг.). .

Публикации. По теме диссертации опубликовано десять научных работ (две в соавторстве).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, иллюстрирована 49 рисунками и 28 таблицами. Список литературы состоит из 161 наименования, 10 из них на иностранном языке. В приложениях приводятся исходные тексты программ на диалекте языка Visual Basic for Application для формирования и оптимизации объектных и комплексных потоков с учетом условий Крайнего Севера, а также результаты внедрения предлагаемых методик в практику строительства.

На защиту выносятся!

• методика оценки комплексного влияния ПКФ на интенсивность производства СМР;

• алгоритмы методов формирования, расчета и оптимизации объектных и комплексных потоков различных разновидностей с учетом ПКУ Крайнего Севера;

• состав критериев (минимизации дополнительных ресурсов рабочего времени, экономичности и рационального использования благоприятных периодов года) и методика их учета при сравнении вариантов организации работ;

• результаты внедрения разработанных методик, алгоритмов и программ в

практику проектирования организации строительства комплекса объектов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, указаны научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации работы.

В первой главе обобщен и проанализирован опыт организации и планирования строительного производства в условиях Крайнего Севера.

Выявлены ПКУ, такие как длительный период с низкими температурами воздуха, наличие вечномерзлых грунтов, рельеф с низменностями, большие перепады атмосферного давления, полярная ночь, значительные колебания дневных и ночных температур в весенне-осеннее время, которые оказывают существенное влияние на строительное производство, определяют принципы и эффективность организации и производства СМР.

В результате обобщения опыта строительства в условиях Крайнего Севера установлено, что учет ПКУ при организации и производстве СМР осуществляется путем разработки специализированных нормативов и путем корректировки имеющихся нормативов. Работа по нормированию затрат времени на выполнение СМР в северных условиях в последние годы не ведется ввиду значительной трудоемкости и стоимости организации и проведения натурных наблюдений. Поэтому усилия исследователей направлены на разработку методов короекти-ровки имеющихся нормативов (СНиП, £НиР), учитывающих влияние ПКФ.

Выполненный анализ показал, что действующие лроительные нормы и правила СНиП, ЕНиР и другие документы технического нормирования недостаточно учитывают специфические особенности производства работ на Севере. Учету некоторых из них посвящены разработки Л.П. Аблязора, Б.И. Березовского, В.З. Додина, И.А. JIi эермана, В.Т. С'киганова, Е.И. Перыш^ина, Т.Н. Цая, И.Г. Цалюка, В.В. Шахпаронова и др. В их исследованиях предлагается осуществить количественную оценку влияния ПКФ путем корректировки норматив-' ных величин продолжительности выполнения работ на величину поправочного коэффициент... Однако рекомендуемые усреднеш.ые поправочные коэффициенты ЕНиР, классифицированные по группам СМР, месяцам и температурным зонам, не позволяют учитывать конкретные ПКУ строительства. Поэтому при расчете продолжительности выполнения работ не учитываются переходные значения месячных поправочт,ых коэффициентов.

Рассмотрение и анализ ПОС и 111 IP показывают, ч*о в условиях Крайнего Севера наибольшее применение нашли следующие разновидности строительных

потоков: с непрерывным круглогодичным ведением работ; с выполнением работ в наиболее благоприятные периоды года; с выполнением работ по оптимальным датам их начала. Однако при этом, как правило, используется один метод поточной организации работ - с критическими и некритическими работами, что не позволяет принимать решения на многовариантной основе.

В соответствии с проведенным анализом ПКУ и методов их учета, а также разновидностей организации работ в условиях Крайнего Севера были сформулированы приведенные выше задачи.

Во второй главе исследуется влияние ПКФ на интенсивность производства СМР.

Предложена классификация методов оценки влияния ПКФ на производство СМР по следующим признакам: оцениваемый параметр, вид исходных данных, характер влияния, степень точности, учетный фактор, способ определения оценочных параметров, степень определенности оценочных параметров (см. рис

I)-

Снижение интенсивности производства СМР при неблагоприятном влиянии ПКФ происходит вследствие уменьшения производительности труда, а также потерь ресурсов рабочего времени из-за метеорологических условий. Задача количественной оценки влияния ПКФ сводится к выявлению отклонений величины, характеризующей производительность, от нормируемого или директивного значения за определенный период времени. Специфичность ПКФ состоит в комплексности и стохастичности их влияния. Поэтому применение "чистых" функциональных зависимостей для исследования влияния ПКФ неправильно, а целесообразно применения методов корреляционного анализа, которые позволяют обнаружить связь между ПКФ и производительностью при сопоставлении средних значений, характеризующих степень влияния факторов, со средними значениями признака (производительности), полученными на основе многочисленных статистических данных.

Сбор необходимых исходных данных был осуществлен автором в результате проведенных натурных наблюдений. В качестве объекта наблюдения был выбран один из основных видов СМР - каменная кладка. Наблюдения проводились в 1995, 1996 гг. по циклам: в ноябре, декабре-январе - по влиянию температуры, снега и тумана; в феврале-марте - по влиянию ветра; в летний период (июль-август) - по влиянию дождей на производительность труда. Необходимое количество исходны^ данных принято исходя из условия:

п

/V + 1 ' '

где п - число наблюдений; N - количество факторов влияния.

О)

По виду оцениваемых параметров

С

По виду исходных данных

эмпирические теоретические эмпирико-теоретические

По характеру влияния

3

прямого влияния

косвенного влияния

По степени точности

\

среднегодовой оценки

среднесезоннои оценки

среднемесячной оценки

среднесуточной оценки

По учетному фактору

в зависимости от ПКФ

в зависимости от групп работ

в зависимости от периода времени

в зависимости от места

6 По способу определения оценочных параметров |

(7, Постепениопр^Н0ННйСТЙОцёно.:/НЬ1хГ„1рамётро6^

Рис. I. Классификация методов оценки влияния ГТКФ на производство СМ!

Анализ результатов наблюдений позволил выявить основные (наиболее типичные) причины и характер снижения производительности труда при влиянии низкой температуры воздуха, ветра, снега, тумана и дождя.

Установленные закономерности влияния отдельных ПКФ на производительность труда свидетельствуют, что наиболее неблагоприятное влияние оказывают низкая температура воздуха в сочетании с ветром (жесткость погоды).

В результате исследования совокупного влияние ПКФ на производительность труда при помощи метода наименьших квадратов выведено уравнение множественной регрессии, в котором каждый фактор имеет относительную весомость.

После преобразования уравнение коэффициента снижения производительности труда приобрело вид:

К„/™>= -0,006681 - 0,0267 V 0,031 - 0,0108s + 1. (2)

На основании исследований установлено, что при наличии тумана на рабочем месте происходит снижение производительности труда в среднем на 3,2 %. С учетом этого коэффициент снижения производительности труда при комплексном влиянии температуры воздуха, ветра, снега и тумана равен:

КфУ',,т>¡kp- (-0,006681 - 0,0267 v 0,03 t-0,0108 s + 1) 0,968. (3) Особенность данной зависимости состоит в том, что в расчете используются значениям переменных величин - / и v в натуральном измерении. Температура воздуха измеряется в -"О, ветер - в м/с\ снег - условной интенсивностью: 1-наличие снега на рабочем месте, 2- периодические осадки в виде снега малой интенсивности, 3- интенсивные осадки в виде снега, 4- весьма интенсивные осадки в виде снега; туман - наличием (1), либо отсутствием (0).

В результате сравнения расчетных значений коэффициента снижения производительности труда с нормативными видно, что без учета влияния ветра значительной силы они почти совпадают. Это доказывает обоснованность полученной зависимости (3). При влиянии ветра значительной силы (4балла) сравниваемые значения имеют расхождения. Объясняется это тем, что нормативная мето-лика не учитывает усиление неблагоприятного, влияния ветра с понижением температуры (см. рис. 2).

Зависимости влияния ПКФ на СМР первой и третьей группы получены методом нпгерполяции значений нормативных коэффициентов и имеют следующий вид:

V-= (-0,00491 - 0,0205 v 0,03 t - 0,0081 s + 1) 0,968, (4)

К,,!'""" »,= (-0,0086t-0,04101' 0,03t-0,0190s + I) 0,968. (5) Па основании данных натурных наблюдений получена зависимость npoin-ио/шгелмкк in труди or шшанпя осадков в виде дождя характеризуемая ко)ф-фпцмешом:

к-о.озм i + / , (6)

где /'- интенсивность осадков, мм/сут.

II группа работ

1.00-

0,90 -

0,80 -

0,70 1

0,60 -1

а.

е а 0,50 1

0,40

0,30 -

0,20 -

0,10 i

0,00

у = -0,0281х + 0,9987

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 [—X— Кпр.ЕНиР —*— Кпр. -^r-Кпр.ЕНиРсветром —•—Кпр.с вегрЗлупература,-град.С

Рис. 2 Графики зависимости производительности CMP II группы от вли ния ПКФ

■ Влияние ПКФ на производительность строительной техники исследова* на основании собранных автором данных по разработке песчаного карьера УМ-г. Якутска (за 1994, 95,96 гг.).

В результате аппроксимации по средним значенк.м данных получена Л1 нейная завк ;имость (в реальных координатах): . '

КР = -0,0561 + 1. О

Таким же образом могут быть получены значения коэффициента снижена производи!ельностистроительнойтехнк идлялюбого конкретногослучая.

Коэффициент, характеризующий степень снижения интенсивности прои: водства СМР, равен:

Ки ~ К„р Яф, (8

где Ку, - коэффициент потерь ресурсов рабочего времени, который oiv< деляется по формуле:

К- -1 Р.+Р2+Р;+-+Р, , &

-1--т -1- т-.

(9)

где рI. "7, р).....р„ - потери ресурсов рабочего вр^.'.ни по индам потерь; Т

расчетный период времени.

В качестве примера использования предлагаемых зависимостей произведи расчет значений среднемесячных коэффициентов снижения интенсивности ароизводства СМР восьми групп для условий г. Якутска (см. рис. 3).

С целью облегчения практической реализации предложенной методики количественной оценки влияния ПКФ на строительное производство разработана компьютерная программа "Intensiv".

В третьей главе приводится методика формирования, расчета и оптимизации объектных потоков с учетом ПКУ Крайнего Севера.

Рассмотрены основные принципы формирования объектных потоков. При этом в качестве специфичных принципов, учитывающих северные условия, предлагаются принципы целесообразного использования благоприятного периода года и минимизации ресурсов рабочего времени.

Исследованы факторы, влияющие на процесс декомпозиции общего фронта работ на частные, а именно объемно-планировочные, организационно-технологические и природно-климатические.

Предложена классификация методов декомпозиции общего фронта работ на частные по следующим характеристическим признакам: направлению движения ресурсов; степени учета ресурсов; характеристике общего фронта работ, степени равномерности декомпозиции; способу учета северных условий.

Основная особенность формирования и расчета строительных потоков с учетом ПКУ Крайнего Севера заключается в учете зависимости величины ресурсов рабочего времени от календарных сроков выполнения работ.

В результате проведенного исследования установлено, что реальный поток, сформированный с учетом ПКУ, сохраняет структуру нормализованного, сформированного без учета ПКУ. Объясняется это тем, что увеличение временных ресурсов разнотипных работ происходит пропорционально на каждый определенный момент времени. Данная закономерность позволяет на основе изучения нормализованных структур формировать и рассчитывать реальные для конкретных условий потоки.

Увеличение требуемых ресурсов рабочего времени происходит пропорционально снижению интенсивности производства СМР. С учетом этого предлагается следующий метод расчета ресурсов рабочего времени. Если принять за единицу нормативный сменный ресурс времени, то его величина в реальном масштабе будет выражаться в долях единицы и определяться значением коэффициента снижения интенсивности. Таким образом, сменные ресурсы времени (fc„) есть функция коэффициента интенсивности от календарного времени. Данная функциональная зависимость характеризуется изменчивостью и пракшчсски не описьшгютсл каким-либо одним уравнением. Поэтому наиболее целесообразно аппроксимировать изменчивость между известными значениями линейными зависимостями. Искомые значения fc„ на любой рабочий день определяемся но

январь февраль март «прель май

июль август сентябрь иктопрь ноябоь декабрь январь

Месш(ы

Рис. 3 Гоайнпси'изменения интенсивности производства СМР штя vcimmiii г;Яктт-кя

уравнениям прямых. Ресурсы рабочего времени определяются путем суммирования уменьшенных сменных {tpCM) до исчерпания нормативной величины. При этом число суммированных дней и будет составлять ресурс рабочего времени в днях.

На основе данного метода разработаны' алгоритм и компьютерная программа "Long-time", написанная на диалекте языка Visual Basic for Application.

При расчете потоков с непрерывным использованием ресурсов и непрерывным освоением фронтов работ периоды развертывания специализированных потоков или фронтальных комплексов работ в реальном масштабе определяются путем привязки нормализованных величин к календарному времени:

П» = П, ы\,,:п), Т,т = 7% (тГ<Ш)) ■ (10)

Общая продолжительность действия потока с непрерывным освоением фронтов работ состоит из нормализованных периодов развсргывапия фронтальных комплексов (начиная со второго) и ресурса времени последнего, пересчитанных в реальный масштаб:

т = 1 7% (rfaj-n) + (гГ0.ь,у) = X + ■ (П) .

J.2 1-2

Общая продолжительность действия Потока с непрерывным использованием ресурсов равна:

х = £ Г,., (хГа-ич) + Сьп.п = Z + (12)

/з2 1=2

Расчет параметров объектных потоков с критическими и некритическими работами в реальном масштабе можно осуществлять без предварительног о расчета параметров нормализованного потока.

Если известна завислмость себестоимости работ от календарного периода их выполнения, то оптимизацию объектных потоков можно производить по критерию минимума себестоимости производства СМР путем изменения сроков выполнения работ.

Для решения данной оптимизационной задачи разработан алгоритм, блок-схема которого представлена на рис. 4.

С целью автоматизации расчетных операций автором разработана компьютерная программа "LT-Optim-1".

В четвертой главе приводится методика формирования, расчета и оптимизации комплексных потоков (КП) с учетом ПКУ {крайнего Севера..

С учетом неблагоприятных ПКУ потребность в однотипных трудовых ресурсах и определение целесообразности их включения в КП предлагается выявлять на основании следующих принципов: первоочередного включения однотипных ресурсов в работы, выполняемые в неблагоприятные периоды года, с целью минимизации отклонений временных параметров потока по отношению к нормализованным; первоочередного включения олношпных ресурсов в

Рис. 4 Блок-схема алгоритма оптимизации ОГ1 по срокам производства СМР

"граничные" работы (выполняемые, перед условной границей - "благоприятный - неблагоприятный период"), в количестве, достаточном для их завершения до начала неблагоприятного"периода года.

Для оценки целесообразности назначения дополнительных ресурсов, на тот или иной вид работ используются методики ориентированного назначения. Доказано, что при формировании потоков с учетом ПКУ произвести точную оценку эффективности назначения к сожалению невозможно, в силу изменения сроков выполнения последующих работ при пересчете в реальный масштаб.

Алгоритм формирования КП приведен на рисунке 5.

Исследованы закономерности учета влияния ПКФ при формировании и расчете основных разновидностей КП.

Установлено, что при формировании комплексного потока комбинированного (КПК) величина смещения последующего объектного потока относительно предшествующего выражается зависимостью нормализованной величины от срока начала работы первого вида в составе предшествующего объектного потока:

(tfo,H))- ■■ (W

Общий период действия КПК определяется путем суммирования нормализованных величин смещения последующих, начиная со второго, объектных потоков и периода действия последнего объектного потока с пересчетом в реальный масштаб:

t ^см 0;т) (V(IJ-I)) + '"foi,m (tf(1;Ь)) = 2 ^см (j;m)+ ?Ь,;т ■ (Щ

. . /-'

Выявлено, Что особенность -формирования комплексного потока агрегированного (КПА) в реальном масштабе состоит в том, что величина периода развертывания i-го специализированного потока определяется на основании его нормализован"Ой величины в зависимости от календарного срока начала (i-I)-zo специализированного потока:

' TP,:n = rt:„(tf(,:1:1)) ■ . " ■ (15)

Общая продолжительность действия КПА определяется' аналогично потокам с непрерывным использованием-ресурсов.

Установлено, что при формировали компг ксного потока уплотненного (КПУ) с учетом неблагоприятных ПКУ перерасчету поллеж ресурсы рабочего времени как при ранних, так и при поздних сроках выполнения некритических работ.

На рисунке б в качестве примера приведен календаргчй график КПК, из которого видно, что нормализованная структура потока при пересчете в реальный масштаб времени не пменилась.

Оптимизационную основу КП создает тот факт, что каждый объектный поток характеризуется конкретными стоимостными параметрами. При этом

Начало

-

Сбор и обработка исходных дпнных • состав объектов; • состав видов СМР; • временные параметры объектных потоков ; • стоимостные параметры С,}; Ввод ограничений • срок начала строительства Г/; • период строительства объектов и комплекса X; • органи иинонно-тсхнологичсск&я увязка СМР; • состав наличных ресурсов;

Да Есть ли данные о сроках —

—СМР на объекта» ,—

Ист

Формирование н расчет временных параметров ОП ■1

Формироиаиис и расчет КПК, КИЛ, КИУ в реальном масштабе

| 1,141111

1'ш 1 !.к)1. 1 '.гчи ил ирщ ми формировании комплексных ног окон (К11)

Рябчик дяи

Рис. 6 Календарный график параллельного КПК в нормализованном и реальном (с учетом ПКУ) масштабе.

функция цели может быть определена двояко: минимум себестоимости отдельных объектов и минимум общей себестоимости комплекса.

В первой постановке оптимизационную задачу предлагается решать с использованием принципа приоритетности. При этом порядок оптимизации следующий: ранжирование объектов, подлежащих оптимизации по критерию стоимости (приоритетными следует считать объекты первых рангов, т.е. с наибольшей стоимостью); определение наиболее оптимальных календарных сроков производства работ объекта первого ранга и пересчет его стоимостных параметров: определение календарных сроков производства работ объектов второго и последующих рангов с пересчетом их стоимостных параметров.

Оптимизацию по критерию минимума общей себестоимости строительстве комплекса предлагается осуществлять путем изменения очередности введенш объектных потоков в комплекс и путем изменения оптимальной даты начал« строительства комплекса. Оптимизацию первым способом целесообразно производить' методом "ветвей и границ" (с построением порфириана), который обеспечивает математически строгое решение вопроса.

Алгоритм оптимизации КП путем изменения даты начала строительства i принципе аналогичен случаю с отдельным объектом, но имеет особенности. От состоят в том, что/ расчет себестоимости производится по объектам, при dton нормализованная стоимость определенных видов СМР может (в случае неоднотипных объектов) различаться у разных объектов. Общая себестоимость строительства комплекса определяется в результате суммирования себестоимосп объектов.

С целыо автоматизации расчетных операций автором разработана компь; ютерная программа "LT-Optim-i , позволяющая производить оптимизацию комплексных потоков.

В питон главе рассм ' -'оено сравнение вариантов поточной оргапизацш работ и приведены результаты внедрения ripe пложенных методов формированш и оптимизации строительных потоков в практику строительства.

В результате выполненного исследования рассмотрены известные критерии оценки качества организации работ и отобраны наиболее существенные < учеюм условий строительства.

Для оценки качества организации работ с учетом 1ИСУ Крайнего Север; приняты следующие критерии:

1. Критерий минимизации ресурсов рабочего времени, который характеризует степень наличия ресурсов рабочего времени и направлен на их минимизацию.

Для снсинализирог.ащн.г: потоков и фронтальных комплексом данный крнтерш

определяется по формуле:

= ■ 06)

• (л!,.*)

где t"i.„(j.m>, finij.m) - ресурс рабочего времени, требуемый для выполнения работы i-го вида на п фронтах работ и для выполнения т видов работ на j-м фронте в нормализованном и реальном масштабе.

Для оценки качества формирования объектных и комплексных потоков данный критерий предлагается определять как средневзвешенную по себестоимости (сметной стоимости) СМР величину по формуле:

I

где K1 i:„fj:m) - критерий минимизации дополнительных ресурсов рабочего времени для специализированных (частных) потоков или фронтальных комплексов; Ci:„(j:m) - нормализованная стоимость производства i-ro вида СМР на п фронтах работ или стоимость освоения j-ro фронта составом ш ресурсов; Стп -общая реальная стоимость производства m видов работ или общая стоимость освоения п фронтов работ.

2. Критерий экономичности строительного производства, который опемиил-ет степень суммарных издержек, связанных с зимнем удорожанием paooi, и определяется отношением суммарной нормализованной стоимости (ссбсскшмост, сметной стоимости) к суммарной реальной стоимости:

= 09)

3. Критерий рациональности ирпользовант благоприятных периодов года, который характеризует организационно-технологическое качество производимых СМР, а также эффективность строительного производства и определяется отношением объема СМР (в любых единицах измерения), производимых в благоприятные прпиоды года к общему объему СМР:

' • (,9>

Рассмотренные критерии являются дифференциальными и могут быть объединены в интегральный совместно с другими при учете их значимости.

Результаты выполненного исследс шшя показывают, что наиболее предпочтительно производить оценку и сравнение вариантов организации работ на многокритериальной oci.JBe. При этом частные (дифференциальные) кр1|терии объединяются в один интегральный с учетом (без учета) их абсолютно!" (относительной) значимости методом среднего арифметического или минимального из значений частных критериев. Значимость дифференциальных критериев во многом предопределяе выбор варианта.

Произведено формирование и оптимизация КП, составленного из объектов программы 19% г. АО "Якутпромстрон" но предлагаемым методикам, алгориг-

мам и программам. Экономический эффект от внедрения разработанного варианта КП составил у подрядчика or экономии условно-постоянных расходов - 1 %; у заказчика от дополнительной прибыли - 1,31 %; частично у подрядчика и заказчика от снижения себестоимости производства СМР - 2,56 %.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Изучение опыта организации и планирования строительства, реконструкции и ремонта зданий и сооружений в условиях Крайнего Севера показало, что проведена большая работа по созданию теории и методик формирования и оптимизации календарных планов и их внедрению в практику строительства. При этом наибольшее применение нашли следующие разновидности строительных потоков: с непрерывным круглогодичным ведением работ; с выполнением работ в сжатые сроки; с выполнением работ в наиболее благоприятные периоды года; С выполнением работ по оптимальным датам их начала. Однако по ряду вопросов теория формирования, расчета и оптимизации строительных потоков нуждается в совершенствовании, в частности, по вопросам оценки и учета влияния ПКФ Крайнего Севера.

2. В результате выполненного исследования разработана методика количественной оценки комплексного влияния ПКФ на интенсивность производства СМР, спецификой которой является установленная зависимость основных показателей строительного производства от величины параметров ПКФ: температуры воздуха, ветра при низкой температуре, снега, тумана и осадков в виде дождя. Универсальность методики обуславливает ее практическую применимость jc различным стадиям планирования для оценки влияния любого сочетания перечисленных ПКФ.

3. Разработана методика учета ПКУ Крайнего Севера при формировании, расчете и оптимизации.объектных потоковгз разновидностях: с непрерывным освоением фронтов работ, с непрерывным использованием ресурсов и с непрерывным выполнением критических работ. Спецификой данной методики является установленная зависимость расчетных параметров потока от календарных сроков производства работ. Разработан алгоритм оптимизации объектных потоков по критерию минимума себестоимости производств комплекса CfclP путем изменения сроков производства СМР.

4. Разработана методика учета ПКУ Крайнего Севера при формировании, рнсчеге и оптимизации основных разновидностей комплексных потоков - КГ1К, к'ПД. 1(1 [V, составленных. из объектных в индивидуальном и параллельном виде. Разработаны алгоритмы оптимизации комплексных потоков по критерию минимума себестоимости производства комплекса СМР путем изменения очеред-

ности включения объектных потоков в комплексный и путем изменения даты начала строительства.

, 5. Предлагаются дифференциальные критерии оценки качества организации рабо~т применительно к условиям Крайнего Севера, а именно критерии минимизации ресурсов рабочего времени, экономичности и рациональности использования благоприятных периодов года. Данные критерии наряду с известными сводятся с учетом их значимости в интегральный, позволяющий выявить среди конкурентоспособных вариантов наиболее соответствующий конкретным условиям производства работ; Рассмотрены методы многокритериального сравнения вариантов организации работ, в частности, исследован метод, учитывающий относительную значимость частных критериев.

6. Разработаны алгоритмы и пакет компьютерных программ формирования, расчета и оптимизации объектных и комплексных потоков.

7. Реализация разработанных методик, алгоритмов и программ в практике строительства, а также использование в учебном процессе показали их работоспособность и полезность. Так, в результате внедрения комплексного потока, сформированного по предложенным методикам, составленного из объектов программы 1996г. АО "Якутпромстрой" г. Якутска, получен экономический эффект в размере 875262 т.р.(в ценах 1996г), что составляет 1,8 % от сметной стоимости объектов строительства.

Основное содержание работы изложено в работах

1. Климов С.Э., Афанасьев A.B., Емельянов A.A. Разработка календарных планов С учетом условий Крайнего Севера: Учеб. Пособие - Якутск: Изд-во Якут, унта, 1996. - 50с.

2. Климов С.Э. Формирование и оптимизация календарных планов в составе проекта Комплексной застройки. // Сб. тр. 1 международ. Конф. Акад. Сев. Форума. «Знание - на службу нуждам Севера» - Якутск, 1996. - С. 238.

3. Климов С.Э. Формирование, и оптимизация календарных планов, составленных из объектов годовой программы Строительной организации. //Сб. тр. на-уч.-практ. конф. - Якутск, 199*'. - С 58.

4. Климов С.Э. Формирование и оптимизация комплексных потоков в условиях Крайнего Севера. // Сб. тр. 9 Науч.-практ. конф. - Якутск, 1994. - С. 80.

5.Климов С.Э. Формирование строительных потоков в условиях организацион- . но-технологической нестабильности. // Сб. тр. 36 науч.-техн. конф. - Владивосток, 1995. - С. 104.'

6. Методика формирования и оптимизации комплексных потоков (применительно к условиям Крайнего Севера) / С.-Петерб. центр науч.-техн. информ.; Сост. Афанасьев В.А., Климов С.Э. - С.-Пб., 1995, - 2с. - (Информ. листок; № 432-95).

Т.Климов С.Э. Методика количественной оценки влияния природно-климатических факторов на строительное производство / Якутский гос. ун-т. -Якутск, 1997. - 20о. - Деп. в Всерос. науч.-исслед. прогресса и информ. в стр-ве 12.03.97, № 11640"а".

8. Климов С.Э. Оптимизация комплексных потоков с учетом специфики северных регионов / Якутский гос. ун-т. - Якутск, 1997. - 12с. - Деп. в Всерос. науч.-исслед. прогресса и информ. в стр-ве 12.03.97, № 11640"в".

9. Климов С.Э. Формирование, расчет и оптимизация объектных потоков с учетом условий Крайнего Севера /Якутский гос. ун-т. - Якутск, 1997. - 18с. - Деп,

в Вберос. науч.-исслед. прогресса и информ. в стр-ве 12.03.97 № 11640"б".

* ♦ *

10 JClimov S.E. How the complex currents are being formed in the conditions of the fai north. // Proc. 1 intern, conf. Northern Forum acad. «Northern knowledge serves northern needs» - Yakutsk, 1996. - P. 203.

'Ф