CC BY
118
СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №3 (119) 2013
УДК 33.69
О. В. ДЕМИДЕНКО В. Н. АНФЕРОВ С. М. КУЗНЕЦОВ М. Ю. СЕРОВ С. И. ВАСИЛЬЕВ
Омская гуманитарная академия
Сибирский государственный университет путей сообщения, г. Новосибирск
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск
ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ
Разработана экономико-математическая модель, позволяющая планировать ресурсосберегающие комплексы стреловых кранов, сократить себестоимость строительно-монтажных работ и сроки осуществления инвестиционного строительного проекта.
Ключевые слова: ресурсосбережение, инвестиционный строительный проект, планирование, производительность, себестоимость, риск, эффективность использования строительных машин.
Строительное производство подвержено воздействию случайных факторов, оказывающих влияние на качество и сроки выполнения технологических операций, производительность строительных машин, занятых в производственном процессе. Как следствие, возникают простои средств механизации, отклонения технологических, технических и экономических параметров от плановых значений [1]. Это влечет непроизводительные затраты материальных, трудовых, энергетических и денежных ресурсов и приводит к существенному удорожанию инвестиционных строительных проектов. Таким образом, строительное производство, как сложная вероятностная система, находится в состоянии повышенного риска по обеспечению срока осуществления инвестиционного строительного проекта, стоимости и энергоёмкости строительно-монтажных работ. Инвестиционный строительный проект при этом рассматривается как система, направленная на достижение конечной цели — возведения объектов в установленные сроки с заданными экономическими показателями.
Актуальным вопросом в строительстве является ресурсосбережение за счет снижения затрат на строительные машины и уменьшения цены. Снижение материалоемкости, оптимизация и автоматизация технологических процессов дает реальный эффект от комплексного подхода при внедрении ресурсосберегающих технологий и технических систем за счет сокращения инвестиций и периода окупаемости затрат.
Составным элементом ресурсосбережения в строительстве является разработка проектов зданий, сооружений, коммуникаций, планировки и комплексной застройки, обеспечивающих минимум затрат на строительство, эксплуатацию, реконструкцию или ликвидацию.
Одним из важнейших направлений создания экономичных проектов, обеспечивающих ресур-
сосбережение, является совершенствование норм строительного проектирования. Потребность в материально-техническом обеспечении должна определяться, анализироваться и уточняться в ходе проектирования в количественном и качественном отношении [2]. При выполнении этой работы необходимо рассматривать различные социально-экономические, финансовые и технические факторы, которые могут оказать значительное влияние на виды, количество и качество ресурсов. К техническим факторам относится тип строительных машин, их производительность и стоимость использования. Выбор средств механизации на этапе проектирования предполагает определение оптимальной группы строительных машин, требуемых для осуществления строительства. С точки зрения инвестиций, затраты на строительные машины могут сводиться к минимуму в соответствии с потребностями выполнения различных функций и процессов.
В процессе проектирования строительства управленческие решения принимаются в условиях многовариантности. Различные строительные машины могут выполнять аналогичные функции с различной производительностью и себестоимостью [3]. Комплекс стреловых кранов может принимать альтернативные формы. В связи с этим необходимо из множества вариантов выбрать путем сравнения технико-экономических показателей наиболее рациональный, который при условии одинаковой надежности требует меньших затрат.
Основным критерием сравнения вариантов управленческих решений является себестоимость строительно-монтажных работ [4]. В строительстве применяются следующие показатели себестоимости строительно-монтажных работ:
— сметная, определяемая проектной организацией в процессе составления комплекта проектных документов по сметным нормам и текущим ценам на момент ее расчета, позволяет строительной орга-
низации прогнозировать предварительный уровень своих будущих затрат, а заказчику — оценить размер цены работ подрядной организации;
— плановая, рассчитываемая строительной организацией на основе сметной себестоимости с учетом конкретных условий работы, результатов анализа уровня затрат в предыдущем году, возможности повышения экономической эффективности; используется строительной организацией для определения прибыли и возможностей своего производственного и социального развития, является составной частью бизнес-плана;
— фактическая — реально сложившаяся на объекте строительства, характеризует фактические затраты, произведенные строительной организацией в ходе выполнения заданного объема работ в сложившихся условиях производства, выявляет отклонения от плановых значений, по данным фактической себестоимости осуществляется контроль за использованием материальных, трудовых и финансовых ресурсов, выявляются внутрипроизводственные резервы, определяются фактические финансовые результаты деятельности строительных организаций.
В зависимости от способа включения в себестоимость строительно-монтажных работ затраты подразделяются на прямые и накладные. Прямые затраты определяются на основании объема работ, сметных норм и расценок и составляют значительную часть издержек. К ним относятся расходы на оплату труда производственного персонала, стоимость строительных материалов, изделий, конструкций, топлива, пара, воды, электроэнергии и других материальных затрат, расходы на содержание и эксплуатацию строительных машин и механизмов, плату за пользование арендованной техникой в размерах, установленных договором.
Резервом снижения себестоимости строительномонтажных работ является повышение строительными организациями эффективности использования строительных машин.
Производительность строительной машины является одним из важнейших технико-экономических показателей. Вследствие влияния погодных, производственных условий, технического состояния, организации и вида работ, квалификации машиниста и других факторов конкретная производительность строительной машины в каждом случае будет различной, то есть реальная производительность случайная величина и заранее точно предсказать её невозможно. В связи с этим ещё на стадии проектирования необходимо использовать вероятностные представления о производительности строительных машин, позволяющие учесть возможность отклонений фактических параметров рабочих операций от намеченных, увеличения сроков выполнения работ и продолжительности инвестиционного строительного проекта. Производительность является главным параметром, по которому подбирают комплект машин для комплексной механизации технологически связанных трудоемких процессов в строительстве.
Основная часть строительно-монтажных работ осуществляется с помощью стреловых кранов. Поэтому разработка модели формирования ресурсосберегающего комплекса из стреловых кранов для возведения объектов промышленного и гражданского назначения является актуальной задачей строительного производства.
Рассмотрим вероятностную экономико-математическую модель работы стреловых кранов, приме-
няемых при строительстве зданий и сооружений.
Пусть п. — количество комплектов кранов /-го вида в комплексе из т видов кранов, тогда они в сум-
1=ИХ
ме составляют = N , где N — общее количество
кранов в комплексе. Рассматривая в качестве независимых переменных п., запишем выражение себестоимости использования комплекса кранов
1=т
(1)
1=1
и производительности комплекса кранов Ыт
, (2)
1=1
где П., С. — производительность и себестоимость работы -го комплекта крана.
Далее определяется средняя производительность
г=ш
_ 1Д-
(3)
т
и средняя себестоимость работы комплекса г=т
_ 1сг.
. (4)
т
По рассчитанному значению средней себестоимости работы кранов формируем комплект кранов с минимальным риском его работы по себестоимости.
Риск работы комплекса кранов по себестоимости определяется по формуле
$=№, (5)
где — вариация отклонения от среднего значения себестоимости работы комплекса кранов.
Вариация отклонения от среднего значения себестоимости работы при использовании комплекса машин определяется по формуле
„ 1 I=т]=т _
, и
N 1=1 7=1
где п. — количество комплектов кранов .-го вида в комплексе;
Vе.. — ковариация себестоимости работ при использовании г-го и .-го вида комплекта кранов.
Ковариация себестоимости работ при использовании .-го и .-го вида комплектов кранов определяется по формуле
^=|(сг.-с:)(с;.-с7). (7)
Риск комплекса кранов по производительности определяется по формуле
тк=^Ё, (8)
где — вариация отклонения от среднего значения производительности комплекта кранов.
Производительность комплекса кранов (ПК) должна быть больше суммы требуемой производительности (ПТ) и риска комплекса кранов по производительности (гПК)
Пк>Пт+Гк. (9)
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №3 (119) 2013 СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ
75
Технико-экономические показатели стреловых кранов
Марка крана Длина стрелы, м Себестоимость работы, тыс. руб. Среднее квадратическое отклонение себестоимости, тыс. руб. Производительность крана, т/смен Среднее квадратическое отклонение производительности, т/смен
СКГ-25-36 36 10,25 2,152 69,79 14,65
СКГ-100-40 40 18,88 3,654 58,69 11,36
МКГ-100-41 41 29,57 5,511 67,62 12,60
СКГ-1000ЭМ 49 63,47 10,329 67,21 10,94
СКГ-160-40 40 80,02 14,806 53,31 9,86
Сменная производительность, т/смен
Рис. 1. Зависимости стоимости, продолжительности производства работ и плотности распределения вероятности от сменной производительности гусеничного стрелового крана СКГ-25-36
Если условие (9) не выполняется, то производится формирование комплекса кранов с заданной производительностью. Далее рассчитываем основные показатели работы комплекса кранов и снова проверяем условие (9). Если условие (9) не выполняется, то требуемую производительность работы комплекса кранов определяем по формуле
Пт — + г#. (10)
В заключение формируем комплекс с заданной производительностью и для него рассчитываем основные технико-экономические показатели.
Разработанная экономико-математическая модель, реализуемая с помощью специально создан-
Рис. 2. Алгоритм формирования ресурсосберегающего комплекса стреловых кранов
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №3 (119) 2013 СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ
СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №3 (119) 2013
78
Показатель Величина
Количество видов комплектов в комплексе машин, шт. 5
Желаемая стоимость работы комплекта, тыс. руб./ед. 20000
Требуемая производительность комплекса, ед./час 16,0
Требуемая ОТН работы комплектов машин, % 50,0
Количество проектировок, шт. 100000
Характеристика комплектов машин
Комплект Количество комплектов, шт. Средняя производительность комплекта, ед./час СКО производительности комплекта, ед./час Стоимость работы машин, тыс. руб./ед. СКО стоимости работы комплекта, тыс. руб./ед.
1 1 8,72 1,83 10250 21520
2 1 7,34 1,42 18880 36540
3 1 8,45 1,57 29570 55110
4 1 8,40 1,37 63470 103290
5 1 6,66 1,23 80020 148060
1. Структура комплекса машин (Лучший комплекс по себестоимости производства работ из базы)
Комплект Количество комплектов, шт. Производительность комплекта, ед./час. Себестоимость работы комплекта, тыс. руб./ед.
1 2 8,72 10250
Производительность комплекса машин: 17,45 ед./час. Минимальный риск производительности: 1,30 ед./час Себестоимость работы комплекса: 20500 тыс. руб./ед. Минимальный риск себестоимости: 53639 тыс.руб./ед.
2. Структура комплекса машин (Лучший комплекс по себестоимости производства работ из парка)
Комплект Количество комплектов, шт. Производительность комплекта, ед./час. Себестоимость работы комплекта, тыс. руб./ед.
1 1 8,72 10250
2 1 7,34 18880
Производительность комплекса машин: 16,06 ед./час. Минимальный риск производительности:0,81 ед./час Себестоимость работы комплекса: 29130 тыс. руб./ед. Минимальный риск себестоимости: 25303 тыс. руб./ед.
3. Структура комплекса машин (Лучший комплекс по производительности из базы)
Комплект Количество комплектов, шт. Производительность комплекта, ед./час. Себестоимость работы комплекта, тыс. руб./ед.
2 3 7,34 18880
Производительность комплекса машин: 22,01 ед./час. Минимальный риск производительности: 1,62 ед./час Себестоимость работы комплекса: 56640 тыс. руб./ед. Минимальный риск себестоимости: 0,9904 тыс. руб./ед.
4. Структура комплекса машин (Лучший комплекс по производительности из парка)
Комплект Количество комплектов, шт. Производительность комплекта, ед./час. Себестоимость работы комплекта, тыс. руб./ед.
2 1 7,34 18880
2 1 7,34 18880
3 1 8,45 29570
Производительность комплекса машин: 23,13 ед./час. Минимальный риск производительности: 0,65 ед./час Себестоимость работы комплекса: 67330 тыс. руб./ед. Минимальный риск себестоимости: 2,5712 тыс. руб./ед.
Рис. 3. Листинг работы программы «Komplex»
ной компьютерной программы «ОШ» и технологии программирования, позволила получить результаты, представленные на рис. 1 [5]. Алгоритм формирования комплекса стреловых кранов приведен на рис. 2.
Процесс формирования комплекса стреловых кранов начинается с выбора из возможных вариантов в соответствии с объёмами предстоящих работ. При этом предусмотрено три пути формирования вариантов будущего комплекса. Путь первый — рассматриваются все возможные для использования варианты стреловых кранов. Путь второй — когда возможные для использования стреловые краны выбираются только из машинного парка конкретной организации. Путь третий — когда основная часть необходимых стреловых кранов выбирается из конкретного парка и лишь отдельные из них по мере необходимости предусматривается брать в аренду или лизинг.
Все три пути позволяют по единому алгоритму сформировать возможные варианты используемого в строительстве комплекса стреловых кранов и оценить его эффективность.
В табл. 1 приведен пример выборки кранов для формирования комплекса с требуемой производительностью 16 т/ч для строительства одноэтажного производственного здания в г. Новосибирске. По данным выборки с помощью программы «Котр1ех» [6] был сформирован комплекс кранов для монтажа здания. Листинг работы программы приведен на рис. 3.
Предложенный алгоритм формирования комплекса стреловых кранов с учетом их применения в реальных комплектах является универсальным и может быть использован для производства земляных работ, монтажа зданий и других процессов. При этом можно оценить эффективность приобретения новых стреловых кранов с учётом уже имеющейся в парке их номенклатуры.
Разработанная авторами экономико-математическая модель работы стреловых кранов способствует снижению себестоимости строительно-монтажных работ за счет увеличения производительности строительных машин. Размер снижения себестоимости рассчитывается по формуле
С„=-
Д-а-Вч
(100 + Вч)-100
(11)
Мюо-У^нюо-Уц)-
100100
(12)
где Ума — относительное уменьшение количества машино-смен, %; Уц — снижение цены за одну ма-шино-смену, %.
Размер снижения себестоимости возможно использовать для оценки затрат в целом по производ-
ственной программе работ и при расчете изменения себестоимости в случае замены отдельной строительной машины.
Кроме того, разработанная авторами экономикоматематическая модель позволит планировать ритмичную работу комплексов стреловых кранов и, как следствие, оптимизировать сроки строительства. Сокращение продолжительности инвестиционного строительного проекта способствует уменьшению накладных расходов на величину:
= К„Н„
(13)
где Д — уровень расходов на эксплуатацию строительных машин в сметной себестоимости строительно-монтажных работ, %; а — доля условно-постоянной части в расходах на эксплуатацию строительных машин, %; Вч — планируемое увеличение производительности строительных машин, %.
Снижение расходов на эксплуатацию комплекса стреловых кранов определяется исходя из относительного уменьшения количества машино-смен в результате планируемого увеличения производительности и снижения цены за одну машино-смену по формуле
где Кп — доля условно-переменной, зависящей от продолжительности строительства составляющей накладных расходов; Ннр — величина накладных расходов в процентах к себестоимости строительномонтажных работ; Т , Т — соответственно плановая
1 ' пл' н
и нормативная продолжительность строительства.
Таким образом, разработанная модель формирования ресурсосберегающего комплекса из стреловых кранов для строительства объектов позволит с большей степенью вероятности планировать рациональное их использование, сократить себестоимость строительно-монтажных работ и сроки осуществления инвестиционного строительного проекта.
Библиографический список
1. Демиденко, О. Оптимизация размера резерва материалов при возведении объектов строительства / О. Демиденко // Омский научный вестник. — 2012. № 4 (111). — С. 100 — 104.
2. Демиденко, О. Планирование комплектации строительных потоков / О. Демиденко // Омский научный вестник. — 2011. - № 1(95). - С. 43-45.
3. Демиденко, О. Основы управления строительным потоком / О. Демиденко // Омский научный вестник. — 2013. — № 1(115). - С. 68-71.
4. Одинцов, Д. Совершенствование транспортно-технологического процесса - путь снижения себестоимости строительства / Д. Одинцов, О. Демиденко // Механизация строительства - 2003. - № 7. - С. 32-37.
5. Кузнецов, С., Кузнецова, К. Свидетельство об отрасле-
вой регистрации разработки № 9087 «ОТН работы строительных машин» от 26.09.2007 г. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ofemio.ru/program/ofapis_bd/index.html
(дата обращения: 18.12.2012).
6. Исаков, А. Оптимизация работы комплекса машин при строительстве объектов / А. Исаков, К. Кузнецова, С. Кузнецов // Изв. вузов. Строительство. - 2012. - № 1. - С. 52-57.
ДЕМИДЕНКО Ольга Владимировна, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры коммерции, маркетинга и рекламы Омской гуманитарной академиия, доцент кафедры «Недвижимость и строительный бизнес» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.
АНФЕРОВ Валерий Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Подъемно-транспортные, путевые, строительные и дорожные машины» Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС) г. Новосибирск. КУЗНЕЦОВ Сергей Михайлович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология, организация и экономика строительства» СГУПС.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №3 (119) 2013 СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ
СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №3 (119) 2013
СЕРОВ Михаил Юрьевич, инженер, соискатель по кафедре «Технология, организация и экономика строительства» СГУПС.
ВАСИЛЬЕВ Сергей Иванович, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин» Сибирского фе-
дерального университета, г. Красноярск. Адрес для переписки: dovanddms@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 19.12.2012 г.
© О. В. Демиденко, В. Н. Анферов, С. М. Кузнецов, М. Ю. Серов, С. Н. Васильев
Информация
Конкурс дебютных работ по экономической социологии-2013
Электронный журнал «Экономическая социология» объявляет о конкурсе дебютных работ по экономической социологии.
В рубрике «Дебютные работы» публикуются тексты, подготовленные студентами, слушателями магистратуры, аспирантами, молодыми исследователями. Речь идет о первой публикации автора или о первой публикации по социологии (если автор занимался другим направлением исследований).
Жюри конкурса определит не более двух победителей.
Вознаграждение:
— за 1-е место: публикация в журнале «Экономическая социология» в соответствующей рубрике в ближайшем номере журнала и выступление на семинаре серии «Социология рынков» Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ (иногородним будет оказана поддержка по покрытию расходов на проезд и проживание).
— за 2-е место: публикация в журнале «Экономическая социология» в соответствующей рубрике в течение 2014 г.
Требования к работам:
1. Работа должна иметь академический характер, представляя результаты теоретических или эмпирических исследований в области экономической социологии.
2. Работа не должна быть опубликована в иных изданиях до 22 сентября 2013 г.
3. Объем работы не должен превышать 2 а.л. (не более 12 тыс. слов).
Подробнее о требованиях к работам см. в соответствующем разделе на сайте журнала «Экономическая социология» (http://ecsoc.hse.ru/author_requirements.html ).
Тексты на конкурс принимаются до 22 сентября 2013 г. по электронному адресу: ecsoc@hse.ru Участникам необходимо представить следующие документы:
— краткое CV автора (или авторов, если их несколько; обязательно включить список публикаций);
— файл со статьей (оформленной в соответствии с требованиями журнала «Экономическая социология»);
— аннотацию к статье, ключевые слова.
Каждый участник должен получить подтверждение по электронной почте, что текст принят к участию в конкурсе.
Решение жюри будет объявлено не позднее 1 октября 2013 г. и опубликовано на сайте журнала «Экономическая социология».
Источник: http://www.rsci.ru/grants/grant_news/303/234496.php (дата обращения: 06.06.2013).
