CC BY
45
ЭКОНОМИКА, УПРАВЛЕНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
УДК 69.051:330.43
А.А. Лапидус, Л.П. Демидов
ФГБОУ ВПО «МГСУ»
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПОКАЗАТЕЛЬ ПОТЕНЦИАЛА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ
Представлен метод экспертных оценок как инструмент отбора факторов, оказывающих влияние на показатель потенциала строительной площадки. Выбран аппарат анализа полученных результатов. Рассчитана матрица интеркорреляций факторов, оказывающих влияние на конечный показатель. Произведена группировка данных факторов с целью уменьшения общего числа опытов в эксперименте. Рассчитаны весовые характеристики сформированных групп. Проанализирован размер потери информации в результате смены количества факторов в модели.
Ключевые слова: потенциал строительной площадки, экспертные оценки, организационно-технологическое решение, пятифакторная и трехфакторная модель эксперимента, матрица интеркорреляций, факторная матрица, весовые характеристики.
Качество строительного объекта на сегодняшний день представляет собой сумму целого ряда показателей, зависящих от всего комплекса строительного производства на протяжении этапов реализации строительного проекта. Остро чувствуется нехватка инструмента, позволяющего с должной точностью оценивать влияние на конечный показатель качества, как от результатов, получаемых на отдельных этапах строительного производства, так и от суммы этих результатов. Общая методика, описанная в системе менеджмента качества, не дает универсального инструмента, а лишь структурирует и систематизирует действия, направленные на обеспечение данного показателя на каждом этапе работ. В трудах советских, а впоследствии российских, так же, как и зарубежных ученых, занимавшихся исследованиями в области обеспечения качества строительного производства, наибольшее внимание уделяется процессу производства работ [1]. Именно в процессе производства работ, как основного этапа реализации проекта, совершаются те операции, которые и обеспечивают конечное качество строительного объекта. Однако без внимания остаются другие этапы работ, в которых зачастую закладывается то влияние на качество, которое будет «активировано» во время строительно-монтажных работ (СМР). В настоящей статье мы говорим в первую очередь об организации строительной площадки.
При проведении исследования учитывалось, что при переходе от этапа к этапу строительного проекта факторы, оказывающие влияние на конечное качество, на завершенном этапе не обнуляются, а переходят в овеществленном виде на следующий этап. Так, например, в свое время на этапе подготовки площадки, оставленной без внимания, течь в кровле склада строительных матери-
алов привела к увлажнению утеплителя. На следующем этапе, на этапе СМР, применение данного материала обязательно скажется на качестве фасадных работ. Иными словами, на последующих этапах к упущениям и ошибкам на этапе организации строительной площадки будут добавляться ошибки этапа СМР.
Результаты, получаемые на этапах реализации проекта, которые также можно считать некой «качественностью» выполненных работ на данном этапе, было принято называть потенциалом этапа и обозначить P (от англ. — potential) с добавлением символа, обозначающего этап. В общем виде потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта можно представить [2] таким образом:
P = ±Ц = P + P2 +... + P (1)
i = 1
В данной работе мы обратим внимание на потенциал строительной площадки, обозначив его Pcs (constructionsite) [3]. Особую значимость этой величине придает факт того, что подготовка строительной площадки является первым этапом строительного производства. Влияние ее потенциала будет сказываться в течение всего периода строительства, а значит, он будет иметь наиболее продолжительное влияние на конечный показатель качества. Исследование и последующее построение математической модели, отражающей в конечном итоге суть рассматриваемого явления, позволяет достичь оптимального решения для успешного прогнозирования и оценки факторов влияния на потенциал строительной площадки. Изменение потенциала происходит под действием многих, зачастую не связанных между собой, процессов, происходящих при организации строительной площадки. С учетом вероятностного характера возникновения влияния некоторых факторов построение аналитической модели для расчета всех возможных вариантов изменения качества представляется сложной математически неоднозначной задачей. Исходя из этого, ограничимся изучением изменения потенциала спрогнозированного с определенной степенью достоверности.
Формирование математической модели данного процесса осуществлялось с учетом вероятного характера зависимости [4]. Методологически было принято решение, что инструментом для этого будут являться многофакторные регрессии, построенные на основе применения вероятностно-статистических методов. При применении данного подхода исследование можно разделить на два блока: первый — анализ факторов, влияющих на потенциал строительной площадки Pcs, второй — оценка влияния каждого фактора, а также их структуризация и обобщение для оценки влияния на потенциал строительной площадки Pcs от группы факторов. Для начала работы по первому этапу был составлен перечень факторов, которые могут теоретически оказать влияние на потенциал строительной площадки Pcs. Экспертам было предложено указать те факторы, которые, по их мнению, могут оказать существенное влияние на потенциал строительной площадки [5]. По результатам опроса выделяются пять факторов, оказывающих наибольшее влияние на потенциал строительной площадки:
Xj — производственные помещения — 72 балла;
х2 — вертикальный транспорт — 64 балла;
ВЕСТНИК
МГСУ-
4/2014
х3 — складские помещения — 53 балла; х4 — горизонтальный транспорт — 44 балла; х5 — освещение строительной площадки — 38 баллов. В рамках исследования не представляется возможным в полном объеме осуществить оценку влияния данных факторов на потенциал действительно существующих строительных площадок. Для анализа с учетом доверительной вероятности Р = 95 %, значения коэффициента вариации по численному показателю потенциала Су = 5 %, погрешности испытаний е = 5 % и коэффициента Стьюдента ^ = 1,97 нам потребуется исследовать 2 . г2
• 3 = 4 • 243 = 972 строительных площадок, что практически
«3 * = ^ + 5 ^
не возможно.
Для решения данной проблемы был выбран путь сокращения количества факторов при помощи методологии факторного анализа [6], а также использование близких ^-оптимальных планов при построении матрицы планирования. Возможностью для объединения факторов служат корреляционные связи между факторами, включенными в исследование. При кодировании каждого фактора в виде х х ..., хп коэффициент парной корреляции будет вычисляться по формуле
Х(Х1и Х1 )(Х2и Х2)
и =1
х1, х 2
V
(2)
X (( Х1) (Х2и хг)
и =1
-\ 2
где N — число опытов, в которых участвуют факторы х и х2; и — номер опыта. При этом выражения х1 и х2 будут иметь вид
_ 1\ -у*
х, = У ^; 1 , N
и =1 ^
(3)
_ 'у1 2 и
(4)
Результатом вычислений зависимости между пятью выбранными факторам стала матрица интеркорреляций, приведенная в табл. 1.
Табл. 1. Матрица интеркорреляций для факторов строительной площадки
Факторы Х1 Х2 хз Х4 Х5
х1 1,000 —0,3111 0,187 0,878 0,386
Х2 -0,3111 1,000 0,814 —0,102 —0,192
хз 0,187 0,814 1,000 0,308 —0,288
Х4 0,878 —0,102 0,308 1,000 0,200
Х5 0,386 —0,192 —0,288 0,200 1,000
На основании полученной матрицы можно сделать вывод о силе корреляционных связей между выбранными факторами. Фактор х1 (производственные
х
2
помещения) имеет очень хорошую корреляцию с фактором х4 (складские помещения), а фактор х2 (вертикальный транспорт), соответственно, с фактором х3 (горизонтальный транспорт). Фактор х5 (вертикальный транспорт) не имеет сильной корреляционной связи ни с одним другим фактором, что свидетельствует о его независимости. Сила корреляционных связей факторов является критерием возможности объединения факторов в группы. По результатам исследования можно выделить 3 группы факторов:
временные здания и сооружения на строительной площадке (объединяет факторы х1 и х4 с корреляционной связью 0,878) — г ;
вертикальный и горизонтальный транспорт на строительной площадке (объединяет факторы х2 и х3 с корреляционной связью 0,814) — г2;
освещение строительной площадки (включает только фактор х5) — г Дальнейшим этапом исследования является формирование факторной матрицы, необходимой для нахождения значимости каждой группы факторов. Метод нахождения данной матрицы схож с методом нахождения интеркорреляционной матрицы с учетом того, что каждой группе в строке соответствует среднее значение коэффициента корреляции факторов, входящих в нее. Результаты приведены в табл. 2.
Табл. 2. Факторная матрица
Факторы Z1 Z2 z3
xi 0,939 -0,062 0,386
X2 -0,207 0,907 -0,192
X3 0,248 0,907 -0,288
X4 0,939 0,103 0,200
X5 0,293 -0,240 1,000
Для вычисления значимости каждой группы факторов необходимо найти величину дисперсии каждой группы факторов с учетом факторной нагрузки:
Бл = 0,9392 + (-0,207)2 + 0,2482 + 0,9392 + 0,2932 = 1,954,
отсюда ) = = 0,391; п
= (-0,062)2 + 0,9072 + 0,9072 + 0,1032 + (-0,240)2 = 1,717,
отсюда у(2г ) = = 0,343; п
= 0,3862 + (-0,192)2 + (-0,288)2 + 0,2002 +1,0002 = 1,309, отсюда у ) = = 0,262.
(5)
(6)
(7)
Весовая характеристика группы факторов служит для определения доли дисперсии в исходной матрице интеркорреляций, занимаемой определенной группой г
Однако даже с учетом весовых характеристик при группировке факторов происходит потеря информации, которая была бы нами принята в расчет, если бы была принята пятифакторная модель проведения эксперимента. В нашем
случае потеря будет незначительной — всего 0,4 % информации. Это видно из подсчета суммы значений y(Z;) = 0,391 + 0,343 + 0,262 = 0,996 или 99,6 %. Данное значение позволяет считать, что будучи объединенными в три группы заполняются 99,6 % дисперсии показателей исходной матрицы. Данная потеря допустима в расчете из-за значительного сокращения числа опытов в трехфак-торной модели. В конечном итоге нам понадобится в 9 раз меньше опытов.
По итогам проведенных исследований установлено, что наиболее значимой группой является группа z объединяющая в себе факторы, отвечающие за временные здания: производственные и складские сооружения на строительной площадке.
Таким образом, можно сделать вывод, что значение потенциала строительной площадки в большей степени зависит от временных зданий и сооружений, входящих в Zj. Значение групп z2 и z3 так же существенно, но оно менее весомо, как показывает проводимое нами исследование.
Результатом данной работы является доказательство того, что потенциал строительной площадки Pcs в большей степени зависит от временных зданий и сооружений, вертикального и горизонтального транспорта, освещения строительной площадки, нежели от каких-либо иных факторов. Причем от первых факторов больше, чем от других. Это заключение позволит нам акцентировать внимание исследования на анализе состава временных зданий и сооружений при организации строительной площадки.
Впоследствии перед нами стоит задача получить математический аппарат для нахождения потенциала как строительной площадки в данном конкретном случае, так и потенциала любого этапа строительства. Данный гибкий подход позволит подстраиваться под изменения, происходящие на объекте, и учитывать их в дальнейшем. Помимо этого, данный аппарат позволит проводить анализ нескольких возможных вариантов решений с целью минимизации влияния на показатель потенциала строительной площадки, а следовательно, и на конечный показатель качества всего строительного объекта.
Библиографический список
1. Нанасов А.М. Разработка метода оценки организационно-технологического потенциала реализации инвестиционно-строительных проектов : дисс. ... канд. техн. наук. М. : МГСУ, 2005.
2. Лапидус А.А. Потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта // Вестник МГСУ 2014. № 1. С. 175—180.
3. Лапидус А.А., Демидов Л.П. Исследование интегрального показателя качества, учитывающего влияние организационно-технологических решений при формировании строительной площадки. Статья // Технология и организация строительного производства. 2013. № 2(3). С. 44—46.
4. Shewhart W., Deming W.E. Statistical Method from the Viewpoint of Quality Control. N.Y. : Dover publ., Inc., 1986. 163 p.
5. Марголин Е. Методика обработки данных экспертного опроса // Полиграфия. 2006. № 5. С. 14—16.
6. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Экспертные оценки. М. : Наука, 1973. 163 с.
Поступила в редакцию в феврале 2014 г.
Об авторах: Лапидус Азарий Абрамович — доктор технических наук, профессор, Заслуженный строитель РФ, Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, заведующий кафедрой технологии и организации строительного производства, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, lapidus58@mail.ru;
Демидов Леонид Павлович — аспирант кафедры технологии и организации строительного производства, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, demleon@yandex.ru.
Для цитирования: Лапидус А.А., Демидов Л.П. Исследование факторов, влияющих на показатель потенциала строительной площадки // Вестник МГСУ. 2014. № 4. С. 160—166.
A.A. Lapidus, L.P. Demidov
INVESTIGATION OF THE FACTORS INFLUENCING THE POTENTIAL INDICATOR
OF A CONSTRUCTION SITE
Today the quality of a construction object represents a sum of a number of indicators, which depends on the construction complex as a whole during the implementation steps of a construction project. The lack of an instrument for evaluating the influence on the final quality indicator is vivid.
In the article the method of expert estimation is presented as an instrument for choosing the factors influencing the potential indicator of a construction site. The means to analyze the results is chosen. The authors calculated the matrix of the factors inter-correlation, which influence the final figure. These factors are grouped with the purpose to reduce the general number of experiments. The weight characteristics of the formed groups are calculated. The authors also analyzed the information loss extend as a result of factors quantity change in a model.
Key words: construction site potential, expert opinion, organizational and technological solution, five-factor and three-factor experiment model, intercorrelation matrix, factor matrix, weight characteristics.
References
1. Nanasov A.M. Razrabotka metoda otsenki organizatsionno-tekhnologicheskogo po-tentsiala realizatsiiinvestitsionno-stroitel'nykh proektov: diss. kand. tekhn. nauk [Development of the Method of Estimating Organizational and Technological Potential of the Construction Investment Projects Implementation. Dissertation of a Candidate of Technological Sciences]. Moscow, MGSU Publ., 2005.
2. Lapidus A.A. Potentsial effektivnosti organizatsionno-tekhnologicheskikh resheniy stroitel'nogo ob"ekta [Efficiency Potential of Management and Technical Solutions for a Construction Object]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 1, pp. 175—180.
3. Lapidus A.A., Demidov L.P. Issledovanie integral'nogo pokazatelya kachestva, uchityvayushchego vliyanie organizatsionno-tekhnologicheskikh resheniy pri formirovanii stroitel'noy ploshchadki. Stat'ya [Investigation of an Integral Quality Indicator with Account for Organizational and Technological Solutions in the Process of Construction Site Development]. Tekhnologiya i organizatsiya stroitel'nogo proizvodstva [Technology and Organization of a Construction Production]. 2013, no. 2(3), pp. 44—46.
4. Shewhart W., Deming W.E. Statistical Method from the Viewpoint of Quality Control. N.Y., Dover publ. Inc., 1986, 163 p.
5. Margolin E. Metodika obrabotki dannykh ekspertnogo oprosa [Methods of Expert Pall Data Processing]. Poligrafiya Publ., 2006, no. 5, pp. 14—16.
6. Beshelev S.D., Gurvich F.G. Ekspertnye otsenki [Expert Opinions]. Moscow, Nauka Publ., 1973, 163 p.
About the authors: Lapidus Azariy Abramovich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Honored Builder of the Russian Federation, Recipient of the Prize of the Russian Federation Government in the field of Science and Technology, head, Department of Technology and Management of the Construction, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; lapidus58@mail.ru;
Demidov Leonid Pavlovich — postgraduate student, Department of Technology and Management of the Construction, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; demleon@yandex.ru.
For citation: Lapidus A.A., Demidov L.P. Issledovanie faktorov, vliyayushchikh na poka-zatel' potentsiala stroitel'noy ploshchadki [Investigation of the Factors Influencing the Potential Indicator of a Construction Site]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 4, pp. 160—166.
