CC BY
88
Комплексная оценка конкурентоспособности строительных технологий
А.Л. Жолобов, Е.А. Жолобова
Проблема, возникающая всякий раз при решении задачи многокритериального выбора из множества известных строительных технологий наиболее конкурентоспособной заключается в разрозненности, плохой сопоставимости, а порой и в противоречивости имеющейся информации о технологиях, а также в необходимости одновременного учета нескольких факторов, влияющих на такой выбор. К тому же эта задача бывает осложнена наличием факторов, характер проявления которых малоизучен и трудно предсказуем, особенно в условиях реконструкции и ремонта зданий и сооружений [1, 2, 3].
В ходе выполненного в Ростовском государственном строительном университете исследования были выявлены шесть внутренних и внешних факторов, способных оказывать влияние на результат комплексной оценки* конкурентоспособности любой строительной технологии, то есть способности не уступать по совокупности характеристик какой-либо альтернативной технологии при наличии перед ней некоторых преимуществ.
При этом к внутренним, то есть целевым факторам были отнесены доступность технологии, качество применяемого оборудования и качество получаемой строительной продукции, а к внешним, то есть ограничивающим факторам - обоснованность проектных решений, производственный и эксплуатационный факторы. Так было установлено, что каждый из указанных факторов можно описать совокупностью параметров, то есть показателей, характеризующих какое-либо свойство фактора, которые могут быть использованы в качестве локальных критериев при комплексной оценке конкурентоспособности строительных технологий [5, 6].
* В системотехнике строительства [4] под термином «оценка» принято понимать процедуру анализа альтернатив сопоставлением различных критериев оптимальности каких-либо объектов.
При выборе критериев оценки конкурентоспособности необходимо учитывать их неоднородность, которую можно устранить приведением значений этих критериев к безразмерному виду путем нормализации для возможности последующего их сравнения.
Из применяемых способов нормализации значений критериев лучше всего себя проявил векторный метод [7, 8], по которому нормализованные значения локальных критериев независимо от возрастающей или убывающей тенденции могут быть определены соответственно с помощью формул:
- X]
х = ■
і
т
]=1
2
X]
- л х]
X = 1 --
0 < X] < 1; (1)
0 < X.. < 1, (2)
т У
&]■2 ]=1
где х .. - нормализованное значение]-го локального критерия, относящегося к /ой технологии.
Нормализованные значения локальных критериев с учетом весомости их для субъекта оптимизации, то есть лица, принимающего решение, рекомендуется корректировать по формуле:
~ V =1 - (1 - х])р ’
где р - весомость локального критерия, определяемая от 0 до 1.
Для возможности учета всех указанных факторов необходимо применение векторной оптимизации - метода математического программирования, в котором глобальный критерий оптимальности является вектором, а его элементы представляют собой несводимые друг к другу скалярные (локальные) критерии оптимальности.
Существует два подхода [9] к решению задач многокритериальной оптимизации, связанных с поиском некоторого компромисса среди целей подсистем, а значит и между локальными критериями. При первом подходе критерии сортируют по весомости, выбирают в качестве главного один из
них, а остальные рассматриваются как дополнительные ограничения. При втором - при сортировке критериям приписывают определенные веса (в соответствии с их важностью) и на этой основе формируют единый скалярный критерий, определяющий цель всей системы.
Выполнять выбор наиболее конкурентоспособной технологии для получения определенной строительной продукции авторы рекомендуют по второму способу, то есть в следующей последовательности:
- сформировать перечень допустимых технологий с учетом особенностей строительства и последующей эксплуатации объекта, а также выбрать субъект оптимизации;
- определить совокупность параметров факторов, которые определяют возможность достижения цели, в качестве локальных критериев;
- составить матрицы значений локальных критериев внутренних (4 а) и внешних (4б) факторов:
' Х11 Х12 Х13 ••• Х1т ^
Х21 Х22 Х23 ••• Х2т
X = Х31 Х32 Х33 3т , / = 1, п, ] = 1, т; (4а)
V Хп1 Хп2 Хп3 ••• Хпт
Г Х11 Х12 Х13 •• Х > Л1к
Х21 Х22 Х23 •• 2 Х2
X2 = Х31 Х32 3 Х33 • Х3к / = 1, п, ] = 1, к; (4б)
V Х»1 Хп2 Хп3 •• • Хпк
где Ху -значениеу-го локального критерия для /-ой технологии;
- нормализовать значения локальных критериев как внутренних, так и внешних факторов с помощью формул (1 и 2) и откорректировать полученные нормализованные значения этих критериев с учетом их весомости для субъекта оптимизации по формуле (3).
Приняв равными вероятности влияния внутренних факторов, используя правило Бернулли, можно достаточно обоснованно выбрать наиболее конкурентоспособную строительную технологию:
V =\У/ |тах
1т
11 ~
V т3=1 О
/ = 1, п, V = 1, т,
где х. - нормализованное значение J-го локального критерия внутренних
факторов для /-го вариант
Если выбор наиболее конкурентоспособной технологии производить одновременно с учетом внутренних и внешних факторов, то не обойтись без свертки их локальных критериев.
В этом случае потребуется определить среднее арифметическое значение локальных критериев внутренних факторов для каждой допустимой технологии:
1 т ____ ____
= — 2 Х, . =1, n, 3 =1, т •
mJ=1
Далее целесообразно составить объединенную матрицу из нормализованных значений локальных критериев внутренних и внешних факторов с учетом весомости при их самых неблагоприятных проявлениях:
Ху = тт(~ ,Ху )•
Тогда наиболее конкурентоспособную технологию можно определить с помощью правила Вальда:
тах тт Х3 >, / = 1, п, 3 = 1, к •
V / 31
Указанные правила Бернули и Вальда, относящиеся к методам теории статистических решений, были положены авторами в основу алгоритма оценки конкурентоспособности строительных технологий. Этот алгоритм, например, был применен при разработке экспертной автоматизированной системы, предназначенной для оптимизации технологии ремонта рулонных и мастичных кровель с учетом их технического состояния. [10].
Литература
1. Османов С.Г., Жолобов А.Л. К вопросу о выборе методов и средств подачи к месту укладки готовой к употреблению бетонной смеси на плотных
заполнителях [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, 2011. № 1. -Режим доступа: http://www.ivdon.ru/uploaddir/articles.361.big_image.doc (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.
2. Жолобов А.Л. Современные технологические решения по ремонту многослойных кровель [Текст] // Вестник гражданских инженеров». СПб, 2008. № 4. С. 55-62.
3. Жолобова Е.А., Жолобов А.Л. Информационное обеспечение подготовки предпроектных решений по капитальному ремонту зданий [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, 2011. № 4, часть 2. -Режим доступа: http://www.ivdon.ru/uploaddir/articles.361.big_image.doc (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.
4. Системотехника строительства. Энциклопедический словарь [Текст] / Под ред. А.А. Гусакова. М.: Фонд "Новое тысячелетие", 1999. 432 с.
5. Жолобов А.Л. Локальные критерии для комплексной оценки эффективности строительных технологий [Текст] // Вестник гражданских инженеров. 2010. № 4. С. 95-99.
6. Жолобов А.Л. Совершенствование строительных технологий с помощью синтеза альтернативных решений [Текст] // Научно-технический журнал Вестник МГСУ. 2009. № 3. С. 30-33.
7. Hwang, C. L. and Yoon, K. (1981) Multiple attribute decision making. Methods and applications. Lecture notes in economics and mathematical systems. Berlin: Springer-Verlag. 259 p.
8. Ehrgott, M. (2005) Multicriteria optimization, 2nd edition. Berlin: Springer. 320 p.
9. Лопатников Л. И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки [Текст]: 5-е изд., перераб. и доп. М.: Дело, 2003. 520 с.
10. Многослойные кровли: оптимизация технологии ремонта с учетом технического состояния [Текст]: Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2004612108 / Е.А. Жолобова, А.Л. Жолобов (РФ). - 1 с.
