CC BY
170
Журавлев С.В., Кострова В.Н., Авсеева О.В., Соломахин А.Н.
ПРОБЛЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В МЕНЕДЖМЕНТЕ ФИНАНСОВО-СТРОИТЕЛЬНОЙ КОМПАНИИ
ЗАО ФК «Аксиома», г.Воронеж Воронежский институт высоких технологий Воронежский экономико-правовой институт
Введение
Характерной особенностью современного этапа развития менеджмента в строительстве в России является широкое внедрение новых методик и технологий, обеспечивающих существенное повышение эффективности строительства за счет одновременного проведения работ на комплексе строящихся объектов. Это дает возможность значительно сократить суммарные экономические потери и финансовые затраты на проведение такого комплексного строительства, а также наиболее эффективно использовать потенциал высококвалифицированных кадров, производительные машины и инструменты. Для реализации высокоэффективного строительства появляются финансовостроительные компании, способные решать в комплексе все задачи от проектирования до реализации жилья.
В условиях комплексного строительства в рамках менеджмента финансово-строительной компании важное значение приобретает задача оптимального планирования процесса распределения работ и ресурсов между объектами комплексного строительства в соответствии с проектируемым расписанием, реализация которой во многом определяет экономическую эффективность функционирования компании в целом. Основой решения данной задачи является разработка стратегии и логистической концепции построения оптимизационных моделей планирования распределения работ и ресурсов, позволяющих формировать рациональные графики комплексного строительства, что в том числе обеспечивает повышение производительности персонала, используемых машин и инструментов при одновременном снижении объема необходимого ресурса, а также сокращение простоя.
В настоящее время вопросам оптимизации менеджмента финансовостроительных компаний, в том числе с использованием математических и инструментальных методов, уделяется значительное внимание. Об этом свидетельствует большое число публикаций, посвященных различным аспектам управления множеством распараллеленных строительных работ с точки зрения решения «традиционных» проблем: классические проблемы оптимизации, в том числе в строительстве (Кремер Н.Ш., Соболев В.И.); типология и анализ экономико-математических моделей рынка воспроизводства жилья (Абушева Л. А., Егорова Н.Е., Стороженко В.П.); разработка стратегии организационного развития строительного предприятия (Бухалков М.И., Шерстя-ков А. А.); календарное и сетевое планирование и управление строительством (Баркалов С.А., Выскубов В.П., Науменко И.Х.); распределение ограниченных ресурсов по множеству независимых операций в сетевых дискретно-
управляемых системах (Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Прилуцкий М.Х.).
Вместе с тем практически отсутствуют работы, в полной мере затрагивающие специфику менеджмента финансово-строительных компаний, и, прежде всего, с точки зрения оптимального планирования и управления комплексным строительством, учитывающим конъюнктурные изменения на динамически меняющемся рынке недвижимости.
В этой связи актуальность темы исследования продиктована необходимостью дальнейшего развития математических и инструментальных средств, реализуемых в менеджменте финансово-строительных компаний, с целью повышения эффективности управления на основе оптимального планирования процессов комплексного строительства.
Целью работы является разработка математических и инструментальных методов повышения эффективности менеджмента финансовостроительной корпорации за счет оптимизации планирования комплексного строительства на основе реализации методов комбинаторики, теории расписаний и математического программирования.
В соответствии с данной целью поставлены и решены следующие задачи:
• системный анализ специфики реализации комплексного строительства, а также проблематики менеджмента финансово-строительной компании;
• анализ математических и инструментальных методов оптимального планирования комплексного строительства;
• разработка формализованного описания процессов планирования комплексного строительства для минимизации его сроков, учитывающего экономические составляющие менеджмента финансово-строительной компании;
• построение модели оптимального формирования графика комплексного строительства, опосредованно учитывающей динамику конкурентной среды через внешние ценовые показатели;
• разработка алгоритмов оптимального планирования комплексного строительства, учитывающих особенности менеджмента финансовостроительной компании при проведении комплексного строительства;
• разработка инструментальных средств принятия рациональных управленческих решений по планированию и реализации графика строительства.
1. Анализ организации менеджмента в условиях финансовостроительной компании
Смена экономической формации в России и изменение концептуальных основ управления экономикой привели к противоречиям между требованиями нового рыночного порядка инвестиционно-строительной деятельности и старыми формами, правилами и методиками административного планирования и управления строительным производством.
Становится невозможным в рамках старых административных правил полноценно использовать основные принципы рыночного хозяйствования: -мониторинг рыночных цен; учет конъюнктуры рынка труда, машин и материалов; прогнозирование издержек жизненного цикла объекта инвестиций; оптимальное планирование ресурсов и затрат.
Особое значение в этой связи приобретает необходимость учёта рыночных изменений во внутренней структуре крупных строительных компаний. Это, прежде всего, связано с необходимостью планирования управления ресурсами и проведения строительных работ (процессов) на нескольких объектах одновременно.
В строительном производстве, как и в любом другом, различают два типа ресурсов: складируемые и нескладируемые. Примерами ресурсов первого типа являются: стройматериалы, топливо, сырьё и т.п. Складируемые ресурсы непосредственно расходуются в процессе выполнения того или иного дёйствия. Примерами нескладируемых ресурсов являются: трудовые ресурсы, строительная техника, машины и пр. В отличие от складируемых, нескла-дируемые ресурсы в процессе выполнения соответствующих действий сами не расходуются, а производят некоторый расходуемый продукт (работу), не допускающий складирования.
Таким образом, простои нескладируемого ресурса в определённом смысле связаны с потерями. Проблемы управления строительством связанные с потерями по складируемым ресурсам выходят за рамки нашего исследования, и, в последующем рассматриваться не будут, поэтому в дальнейшем в общем смысле под «ресурсами» будем понимать только нескладируемые ресурсы.
Все строительные процессы крупных компаний поточные, т.е. выполняются поточными методами производства работ в соответствии с производственными нормами планирования, учета и контроля над использованием строительных ресурсов на объектах строительства. Такие строительные процессы носят название строительных потоков. Строительный поток представляет собой развивающийся во времени и пространстве производственный процесс и имеет свои закономерности описываемые аналитически. Строительные потоки можно рассматривать как сочетание ряда последовательно включаемых и параллельно выполняемых частных потоков.
Таким образом, деятельность крупных строительных компаний связана с комплексным поточным строительством. Управление ресурсами в комплексном поточном строительстве определяется действующими методами и правилами, описанными в существующей системе нормирования в строительстве.
Актуальность решения этой задачи подтверждается наличием сложной проблемы определения текущих индексов изменения стоимости, как нормативных показателей ценообразования, способствующих решению задач приведения к сопоставимому виду сметных затрат, разнесенных по времени и территории. Решение этой проблемы подразумевает:
- прогнозирование изменения стоимости за время строительства;
- сравнение текущей стоимости строительства с аналогичными показателями прошлых периодов;
- определение динамики изменения цен во времени по видам ресурсов, комплексам работ, типовым объектам и отраслевым группам объектов строительства;
- формирование территориальных коэффициентов изменения стоимости основных видов строительных ресурсов;
- определение стоимости будущего строительства в концептуальных и ориентировочных сметах;
- расчеты обоснования инвестиций и эффективности капитальных вложений на жизненный цикл инвестиционного проекта.
Существующие различия в характере временного развития комплексных строительных потоков разнесенных по времени и территории (ритмичные, неритмичные, разноритмичные и кратноритмичные) диктуют необходимость оптимизации по времени и ресурсам деятельности строительной компании.
При одновременном ведении строительства на нескольких объектах, каждый из которых имеет свой календарный план, перед строительной компанией встаёт дополнительная задача оптимального распределения имеющихся у неё в запасе ресурсов при соблюдении сроков строительства всех объектов с целью минимизации общих затрат на строительство, а следовательно увеличения прибыли. Решение этой задачи лежит в плоскости календарного планирования, а игнорирование её решения ведёт к значительным финансовым издержкам.
Таким образом, конкурентный рынок требует от организации строительства в компании постоянного контроля за изменениями во внешней и внутренней среде, в связи с чем приобретает важное значение создание механизма строительства, который позволил бы объединить стандартные и неординарные решения по минимизации затрат капитального строительства.
Анализ экономических отношений и организационной структуры лидирующих строительных компаний и их принципы организации комплексного строительства позволяют предложить механизм организации строительства, с помощью которого можно минимизировать затраты на строительство и увеличить тем самым доходную часть бюджета крупной строительной компании (рис. 1).
Оценивания последовательность (алгоритм) работы механизма строительной компании нетрудно заметить две основные особенности:
1. Строгую иерархию в структуре строительной компании (системы).
2. Управляющие воздействия представляют собой разновременные потоки информации, циркулирующие в строительной системе.
Эти особенности хорошо известны и представляют собой базовые предпосылки для оптимизации управления производством промышленного предприятия (корпорации) на основе на основе внедрения MRP - моделей
(Material Requirements Planning — планирование материальных ресурсов).
Маркетинговый анализ и исследование строительного рынка и рынка недвижимости
Отдел реализации квартир Планово -экономический
(риэлтерский) отдел
Подготовка документов по кредитованию, прогнозирование и реализация готового жилья
Определение наиболее выго днын районов застройки и пр огнозирование деятельности компании
Финансово-экономический отдел
Формирование и исполнение бюджета строит ельной компании на производственный период
ту
Прибыль, налоги, V* //Трудовые затраты,
накладные расходы и пр. материалы, механизмы и пр.
V
Разработка проектной документации, ПО С, ППР, строительство.
Рис. 1. Особенности менеджмента крупной строительной компании
Вместе с тем, алгоритмизация потоков управления предприятием является чрезвычайно сложной задачей, и ее решение наталкивается на следующие проблемы:
- какие параметры, характеризующие состояние предприятия, надо измерять (учитывать);
- какой набор иерархических моделей наилучшим образом подходит для решения задач планирования и управления;
- для каких целей, и, каким образом, наиболее эффективно можно применить экономико-математические методы планирования ресурсов;
- как использовать методы управления проектами.
Основой для автоматизации процессов управления строительной компанией может являться задача оптимального распределения нескладируемых ресурсов (трудовых, машин и механизмов). Для решения этой задачи необходимо определить такие параметры, модели, целевые экономикоматематические методы и методы управления проектами, которые позволяют получать максимальную прибыль при минимальных временных и ресурсных затратах на строительство двух или более объектов.
Далее проведен анализ существующих математических и инструментальных методов оптимального планирования комплексного строительства в системе менеджмента строительной компании.
Задача организации строительного производства с целью определения оптимальных временных и ресурсных параметров, при которых затраты на строительство минимальны, относится к классу задач сетевого планирования и управления (СПУ).
Проведенный анализ показал, что рассматриваемая проблема имеет особенности, которые ранее не были рассмотрены. В исследованных ранее моделях оптимизация проводилась либо по критерию времени при фиксированных уровнях ресурсов, либо по ресурсам при фиксированном времени завершения проекта.
Отличительной особенностью рассматриваемой задачи является зависимость затрат не только от рационального использования ресурсов, но и от сроков завершения строительства каждого объекта. Эта зависимость определяется тем, что, с одной стороны, за несвоевременно сданный объект строительная организация подвергается штрафным санкциям, размер которых зависит от времени просрочки. С другой стороны, поскольку строящиеся объекты поступают в свободную продажу или выступают в качестве объектов долевого строительства, а цены на недвижимость находятся в процессе постоянного роста, то в некоторых случаях (когда достаточное количество площадей объекта еще не продано) целесообразной может быть некоторая задержка строительства данного объекта и переброска ресурсов с него на объекты, более критичные по срокам сдачи.
Таким образом, целевая функция, отражающая затраты на строительство, должна включать в себя помимо затрат на использование нескладируе-мых ресурсов еще и штрафные функции за нарушение директивных сроков окончания строительства. Кроме того, в целевой функции необходимо учесть факт роста цен и возможное покрытие затрат за счет сверхприбыли от продажи строящихся площадей по более высокой цене - т.е. необходимо произвести комплексную оптимизацию и по ресурсам и по времени.
Данная задача относится к классу дискретных сетевых задач оптимального распределения ресурсов. Существующий опыт решения таких задач говорит о том, что практические алгоритмы оптимизации, например алгоритмы вет-
вей и границ, имеют экспоненциальную трудоемкость. В связи с высокой трудоемкостью оптимизации в строгом смысле определенный интерес представляют методы приближенной оптимизации и, в частности, методы эвристического типа.
2. Разработка оптимизационных моделей комплексного строительства в системе менеджмента финансово-строительной компании
Одним из путей сокращения затрат на строительство является оптимальное использование ресурсов и соблюдение установленных сроков сдачи объекта, за нарушение которых налагаются штрафные санкции. Однако в рыночных условиях, при достаточно высоком спросе на новое жилье, к моменту сдачи объекта часть квартир часто бывает не продана. А в условиях стремительного роста цен на недвижимость эта ситуация играет на руку компании в случае, если прирост стоимости перекроет убытки, обусловленные штрафом за несвоевременное завершение строительства. Поэтому желательно сдачу объекта произвести в момент времени, когда прибыль от продажи максимально перекроет штраф за просрочку.
В совокупности с задачами календарно-сетевого планирования строительства каждого объекта и распределения ограниченных нескладируемых ресурсов между объектами получаем следующую задачу минимизации общей стоимости объектов комплексного строительства.
Определить минимум функции
__ _ ^гпах __
ЕЕЕси + Е (^,(у,) - Л(у,))2 (1)
3є і~0 3<^Jd
при ограничениях
xґ г пах)Уі , / є ^, * = 1,-,| Ф |. (2)
/ £ У/ - хґ £ І , ґ є ^, * = 1’-’1 Ф |. (3)
Єгґтгґ £ и0Ч £ Є при Ґ Є [Х Ґ , У. ]’ І є 1 , Ґ є ^ , (4)
V V V 1 V V ] ]
и = 0 при і ї [х , у ], і є І, / є Js. (5)
/і
у,.
Е >-, ґ єг, * = і.........................|ф |. (6)
і=хх ієКк /
У,. £ Оґ, ґ є J■. (7)
ЕЕ£ уі >іє 1, ‘г 0- (8)
ґі ґ ґ
У, г 0, (9)
, X,, у, - целые, (10)
где Ф - множество объектов строительства; І - множество ресурсов; Js -множество работ по . -му объекту; J = у Js - множество работ по всем объектам строительства; т,, М, - минимально и максимально допустимое коли-
чество ресурса i, потребляемое работой j; t-, t+ - минимальное и максимальное время выполнения работы j, j е J; xj, yj - моменты начала и окончания выполнения работы j; xj, yj - целые; W]t - объем работы j, выполненный к моменту времени t; Wj - весь объем работы j; ri}. - производительность ресурса i по работе j; Jsd - множество работ по s -му объекту, имеющих директивные сроки окончания; Jd = U Jsd - множество всех работ
s
комплекса, имеющих директивные сроки; Dj - директивный срок окончания выполнения работы j; V - количество ресурса i, доступное системе в любой момент времени; ctJ - затраты на использование ресурса i в работе j; uijt -интенсивность потребления ресурса; tmax = max yi.
jeJ j
Первое слагаемое в целевой функции (1) описывает затраты на использование ресурсов. Функции g} (y j) представляют собой штрафы за нарушение
директивных сроков по каждой работе из Jd. А fj (yj) есть функции, выражающие стоимость непроданного жилья на момент сдачи объекта yj, j е Jd.
Таким образом, в соответствии с вышеизложенным, в совокупности с задачей минимизации затрат на использование ресурсов необходимо определить такое значение y}, при котором разность g} (y}) - (y}) будет минимальна.
Далее рассмотрена модификация задачи (1) - (10) в случае учета изменений стоимости недвижимости во времени. В случае учета дополнительной прибыли, полученной за счет повышения стоимости жилья, в функции стоимости строительства добавится слагаемое, зависящее от времени. Таким образом, из статической задача переходит в класс динамических задач оптимизации.
К моменту окончания строительства возможны следующие ситуации:
А) все площади проданы;
Б) часть площадей осталась непроданной.
В условиях роста цен на недвижимость необходимо проанализировать различные варианты развития ситуации.
Предположим, что к моменту времени t0 осталось непроданными X (t0) квадратных метров жилья, X(t0) > 0 .
Пусть p(t0) > 0 - цена 1 кв. метра жилья в момент времени t0.
Тогда общая стоимость непроданной площади в момент времени t0 составит
S (О = р(0 • X(t0). (11)
Исследуем поведение функции S (t).
Ее производная будет равна:
S (t) = p (t) • X(t) + p(t) • X (t), (12)
где p(t) > 0 в силу постоянного роста цен на недвижимость,
X (t) < 0 поскольку объем непроданной площади не уменьшается.
Если к моменту времени t не было продано ни одного кв. метра площади, то X (t) = 0 и S (t) = p (t)• X(t) > 0, т.е. общая стоимость непроданной площади не уменьшилась.
Равенство возможно в том случае, когда цена 1 кв. метра к моменту времени t не изменилась.
В случае, когда X (t) ^ const, возрастание или убывание функции S (t) зависит от вида функций p(t) и X (t).
Возможны следующие случаи:
1) S'(t) < 0 - общая стоимость непроданной площади уменьшилась. Это происходит в том случае, когда темпы продаж X(t) существенно превосходят рост цен на недвижимость.
2) S'(t) > 0 - общая стоимость непроданной площади увеличилась: объемы продаж не успевают за ростом цен.
3) S'(t)» 0 - общая стоимость непроданной площади и цены приблизительно компенсируют друг друга.
Расходы, не связанные непосредственно со строительным процессом, обозначим через g (t).
Функция g(t) включает в себя:
• расходы на оплату труда административно-управленческого персонала;
• коммунальные расходы;
• расходы на амортизацию основных средств;
• пеню за несвоевременную сдачу объекта.
Функция g (t) является возрастающей, т.е. g(t) > 0. Назовем ее функцией штрафа.
Пусть к моменту времени t0 стоимость непроданной площади равна S (t0). Тогда к стоимости строительства (1), связанной непосредственно со строительно-монтажными работами, необходимо добавить разность
f (t) = g(t) - S (t). (13)
Исследуем возможное поведение функции f (t). Для этого рассмотрим варианты взаимного расположения функций g (t) и S (t).
В соответствии с поставленной целью минимизации общей стоимости строительства, необходимо определить момент времени t (момент сдачи объекта), при котором функция f(t) достигает минимума.
Рассмотрим поведение функции f(t) за промежуток времени от t0 до t1. Производная функции f(t) равна:
f(t) = g (t) - S (t). (14)
Если функция S(t) убывает, то S'(t) < 0. А поскольку g(t) является возрастающей функцией, т.е. g (t) > 0, то
f (t) = g (t) - S (t) > 0 на промежутке [t0, t1] (15)
Функция f (t) возрастает на промежутке [t0, tj, следовательно, наимень-
шее значение она принимает на левой границе интервала, т.е. в точке t0 .
Таким образом, при любой скорости роста функции g(t) в случае, когда функция S(t) убывает, минимальные затраты имеют место в момент времени t0. Следовательно, предприятию выгодно закончить строительство объекта в момент времени t0 .
Если функция S(t) возрастает от момента времени t0 до момента времени tj, то разность f (t) = g(t) - S(t) будет зависеть от скорости роста функций g(t) и S(t), поскольку обе производные S'(t) > 0 и g (t) > 0. Знак производной f (t) зависит от соотношения величин S'(t) и g (t).
Если g (t)> S'(t) на всем промежутке [t0,tj, т.е. увеличение штрафов растет быстрее, чем прибыль от продаж, то f(t) > 0 и, следовательно, функция f(t) возрастает и достигает наименьшего значения в левой границе интервала, т.е. в момент времени t0 .
Если g (t)<S (t) на всем промежутке [t0,tj, т.е. увеличение штрафов растет медленнее, чем прибыль от продаж, то f(t) < 0, следовательно, функция f (t) убывает (прибыль от продаж покрывает штрафные расходы). Тогда наименьшее значение достигается в правой границе интервала, т.е. в момент времени t1 .
И, наконец, если скорость изменения функций g(t) и S(t) одинакова, то функция f(t)°const на всем промежутке [t0,tx]. Следовательно, момент окончания строительства можно выбрать произвольно на этом интервале.
Таким образом, задача минимизации затрат на строительство может быть сведена к нахождению таких временных и ресурсных параметров, при которых функция
__ _ ^max __
ZZZcu + Z fs(y3) (16)
jeJ i&I t=0 seF,
JeJd
достигает минимального значения. Здесь yj - время завершения строительства j -го объекта, Ф - множество объектов.
Поставленная задача представляет собой задачу с линейными ограничениями и критерием (16), вид которого зависит от функций fs (yj). Она относится к классу NP-полных задач и для ее решения следует использовать приближенные, эвристические алгоритмы. Задача осложняется еще и тем, что вид функций fs (yj) неизвестен вследствие неконтролируемого изменения
цен на недвижимость. Поэтому в процессе решения оптимизационной задачи возникает дополнительно задача аппроксимации этих функций.
Далее в работе осуществлена алгоритмизация решения задачи оптимизации комплексного строительства.
На первом этапе работы алгоритма определяются объекты строительства и производится расчет основных параметров сетевых графиков для каждого объекта. В основу работы эвристического алгоритма положена теорема
Форда-Фалкерсона. Находится критический путь для каждого объекта и минимальное время завершения строительства, а также производится распределение ресурсов по работам и объектам строительства.
Работы рассматриваются в той последовательности, в которой они представлены на сетевых графиках. Первыми в рассмотрение попадают работы, у которых нет предшествующих работ, т.е. К (/) = 0. После определения времен начала и завершения данных работ, а также назначения ресурсов для их выполнения, выбираются работы, для которых назначения всех предшествующих работ уже произведены.
Для каждой работы у определяем множества возможных длительностей работы при назначении используемых ресурсов и допустимых интенсивностей их потребления в соответствии с технологией строительства.
Введем обозначения
г г
- і. + . т.. = —— , Т-. =
' мч ' шц
где ту - количество ресурса 1, необходимое для выполнения работы у,
М у - максимально допустимая интенсивность использования ресурса 1 на работе у,
ту - минимально допустимая интенсивность использования ресурса 1 на работе у.
Тогда тц определяет минимальное время, за которое будет выполнена работа у с ресурсом I, т+ - максимальное время, за которое будет выполнена работа у с ресурсом I.
Тогда Т} = и [ту ;т+ ] - максимальный интервал времени по всем ресур-
1 еЯ, (у)
сам из множества взаимозаменяемых для выполнения работы у .
Для текущей выбранной работы у определяем момент времени tj, в
который выполнение работы может быть начато. Определяем ресурсы с минимальной и максимальной интенсивностью с учетом ограничений.
В соответствии с критерием минимума стоимости выбираем интенсивности потребления ресурсов, обеспечивающие наименьшие затраты на производство работы у при условии, что время работы лежит в интервале Ту .
Назначаем все работы последовательно на выполнение с учетом критерия и ограничений на интенсивности.
После расчета основных параметров модели определяются моменты окончания строительства всех объектов, и вычисляется значение целевой функции (16).
Затем необходимо провести анализ каждого объекта по объемам нереализованных в продажу площадей. Анализируя текущую ситуацию на рынке недвижимости и ценовую динамику, ЛПР определяет наиболее критичный по срокам объект. Назовем его условно «объект 1». Таким объектом является тот, который имеет менее всего непроданных квадратных метров жилья.
Вследствие этого затягивание сроков сдачи данного объекта является невыгодным для организации, поскольку к затратам на строительство добавится зависящая от времени функция штрафа ^ q] (уу).
Помимо этого определяется объект, наименее критичный по срокам сдачи вследствие того, что достаточно большая часть его площадей не продана и продажа ее по более высоким ценам может дать дополнительную прибыль, перекрывающую убытки, связанные с несвоевременной сдачей объекта в эксплуатацию. Назовем этот объект «объект 2».
Кроме того, снижение затрат на строительство объекта 2 может быть достигнуто за счет уменьшения интенсивности некоторых работ по этому объекту.
После определения объектов 1 и 2 начинается процесс перераспределения ресурсов. Для этого просматриваются последовательно все работы по объекту 1, находящиеся на критическом пути. Для каждой работы определяется т- - минимальное время выполнения работы у при использовании ресурса 1 - для каждого ресурса из группы взаимозаменяемых для этой работы,
<е к = и к:.
Рассматриваем возможность перераспределения ресурсов на работу у по 1-му объекту с объекта 2. Рассчитываем новое значение целевой функции (16) и изменение значения целевой функции Л^ = ^ - Г0.
Если Л1^ < 0, то ожидаемое изменение времени работы у и одновременное увеличение сроков сдачи объекта 2 за счет переброски ресурсов обосновано.
Рассматриваем для работы у вариант увеличения интенсивности таким образом, чтобы время ее выполнения было минимальным т-.
Рассчитываем значение целевой функции для случая увеличения интенсивности использования ресурсов на объекте 1 без привлечения ресурсов с других объектов ^2 и приращение целевой функции Л2^ = ^2 - ^0.
Если Л 2 ^ < 0, ожидаемое изменение времени работы у и одновременное увеличение сроков сдачи объекта 2 покрывает расходы, связанные с увеличением интенсивности ресурса по работе у .
В случае если оба приращения отрицательны, выбираем предпочтительный вариант, соответствующий наименьшему приращению.
Если в обоих случаях приращения неотрицательны, то переходим к следующей работе. Процесс продолжается до тех пор, пока не будут просмотрены все работы объекта 1, лежащие на критическом пути.
Далее выбирается следующий объект, для которого сроки сдачи желательно сократить и процесс перераспределения ресурсов начинается заново.
Следует заметить, что определение наименее и наиболее критичных объектов осуществляется исключительно экспертным путем. Это связано с постоянно меняющейся ситуацией на рынке недвижимости и с изменением
спроса потребителей на жилую и коммерческую недвижимость.
В результате реализации данного алгоритма формируется сетевой график комплексного строительства, обеспечивающий минимизацию целевой функции (16). Проблема поиска компромисса между задержкой сдачи строительных объектов и прибылью от роста цен на объекты недвижимости решается через соответствующую оптимизационную модель, опосредованно учитывая при этом динамику изменений внешней конкурентной и социальноэкономической среды.
3. Инструментальная система моделирования и формирования оптимальных вариантов графика комплексного строительства
На основе созданных ранее алгоритмов была разработана адаптированная для целей диссертационного исследования инструментальная система формирования графика комплексного строительства (ИСГКС). Состав основных модулей ИСГКС показан на рис. 2.
В отличие от существующих строительных экспертных систем, в ИСГКС формирование и ввод исходных данных выполняется сразу по всем объектам строительства. Контроль подготовки, кодирования и ввода исходных данных обеспечивается с помощью подсистемы ввода исходных данных по объектам строительства - Subsystem Data Input (SDI) рис. 2.
Результатом работы SDI является файл данных MS Excel Comma Separated Values File (CSVF) содержащий данные для расчёта сетевого графика. Содержание файла для задачи строительства одного объекта показано на рис.
3.
Программная оболочка ИСГКС
Рис. 2. Состав основных модулей ИСГКС
Расчёт и оптимизация укрупненного сетевого графика обеспечивается с помощью подсистемы расчёта сетевого графика - Subsystem Net Datagram (SND) рис. 2. SDN обеспечивает расчёт критического пути и его оптимизацию для сетевой модели представленной в виде параллельных цепочек (объектов комплексного строительства) последовательных работ (рис. 4).
Двухэтажный дом
F re d, Р о s і, DI! l . F і k t iv ,X, Y ,T e xl:
5,6,4,4,34,13,2-3,1 -2/Котл сван.
6.7,2,0,62,65,3-4,2-3/Фу кд а мент,
7.0.1.0.92.21.4-5,3-4/Потготовка коммуникаций,
7.9.4.0.143.71.7-8,6-7/Первый этаж, ^ '
8.9.1.0.145.22.5-6,4-5/Перекрытие первого этажа,
9.10.4.0.214.51.8-9,7-8/Второй этаж,
9.11.6.0.208.100.9-10,8-9/Ртделка первый этаж,
10.12.3.0.285.751.9-1 О/Перекрытие второй этаж,
11.12.6.0.262.124.11-12,10-11 /Отделка второй этаж,
12,13.4.5,336,135,13-14,12-13/Сборка крыши,
Рис. 3.— Результат формирования исходных данных подсистемой БЭ!
Формирование модели, показанной на рис. 4, обеспечивается подсистемой SND на основе данных, содержащихся в CSVF - файле.
Результатом работы подсистемы являются:
- оптимальное значение потребления ресурсов на каждом объекте;
- продолжительность строительства на каждом объекте.
На основе полученных данных, подсистемой расчёта сметной стоимости строительства - Subsystem DefSmeta (SDS) рассчитываются:
• сметы по объектам строительства (на основе ГЭСН и федеральных (территориальных) единых расценок) с автоматическим делением по разделам в соответствии с накладными расходами по видам работ;
• собственные расценки в виде калькуляций, на основе технологий, которые отсутствуют в ГЭСН;
• список ресурсов, необходимых для выполнения всех работ по смете и по каждому разделу отдельно, с возможностью деления на материалы, приобретаемые заказчиком и подрядчиком;
• сроки строительства и остатки объёмов работ;
• график производства работ;
• поэтапный график поставки ресурсов;
• график затрат и поэтапный график финансирования объекта а также
другие специализированные задачи.
Оригинальными модулями ИСГКС являются: SDI, SDN и программная оболочка системы.
Модуль SDS разработан фирмой “Def Studio” и интегрирован в программную оболочку с помощью протоколов и механизмов обмена данными. Структура базы данных и код программы не изменялись.
Координация работы программных модулей SDI, SND и SDS осуществляется программной оболочкой ИСГКС с помощью протоколов и механизмов обмена данными, - API, Active (OCX), COM.
Проведена верификация и тестирование ИСГКС на реальных данных ЗАО ФК «Аксиома». Рассмотрено три объекта.
Объект №1 - десятиэтажный двухсекционного жилого дома со встроенными нежилыми помещениями расположенного по адресу: г. Воронеж, ул. Шишкова, 60, код объекта строительства Ш60.
Начало строительства: 3 квартал 2004 года.
Окончание строительства 3 квартал 2006 года.
Объект №2 - 10-16 этажный четырёхсекционный жилой дом со встроенными нежилыми помещениями расположенный по адресу: г. Воронеж, ул. Хользунова, 72, код объекта строительства Х72.
Ввод в эксплуатацию осуществляется двумя этапами: первый этап: ввод в эксплуатацию 3,4-й секции - 4 квартал 2007 года; второй этап: ввод в эксплуатацию 1,2-й секции - 2 квартал 2008 года;
Начало строительства: 3 квартал 2004 года.
Объект №3 - 5-9-16 этажный шестисекционный жилой дом со встроенными нежилыми помещениями расположенный по адресу: г. Воронеж, ул. Хользунова, 12, код объекта строительства Х12.
Первый этап ввод в эксплуатацию 1,2,3-й пятиэтажной секции - 2 квартал 2006 года; второй этап: ввод в эксплуатацию 4,5,6-й 9-16 этажной секции - 4 квартал 2008 года.
Начало строительства: 3 квартал 2004 года.
На рис. 5 с помощью диаграммы Ганта показаны сроки начала и планируемые сроки окончания строительства этих и иных объектов.
N ' ‘ •
ПР9а -
20Л66 - - '*■
Х72 - - ♦
Х12 - - ♦
Ш60- _ f- 1—і—і-
_________ф 2 очередь
+ 1 очередь
________________2 очередь
Ч----Ь
Т (год. квартал) Ч----1--1----1---1--1-----1—►
2004 2005 2006 2007 2008 2009
Рис. 5. Базовый график строительства объектов компании «Аксиома»
По результатам расчёта ИСГКС по объектам строительства установлены следующие сроки сдачи объектов (рис. 6):
- Объект №1, Шишкова. 60 (код Ш60) - 2 квартал 2006 года.
- Объект №2, Хользунова 12 (код Х12) - первый этап 2 квартал 2007 года, второй этап 2 квартал 2008 года.
- Объект №3, Хользунова 72 (код Х72) - первый этап 4 квартал 2007 года, второй этап 2 квартал 2008 года.
1 очередь
N ' 1 •
ПР9а -
20Л66 - - *■
Х72 - - ^
Х12 - - V-
Ш60- - ♦- 1—і—І-
1 очередь
2 очередь
2 очередь
1 очередь
Т (год квартал) Н----1-----1—►
—I 1--1--1--1--1--1-1--1--1--1-1—
2004 2005 2006 2007 2008 2009
Рис. 6. Оптимизированный график строительства объектов компании «Аксиома»
Сравнительная оценка по комплексному строительному потоку, состоящему из трёх объектов, - Ш60, Х12 и Х72 существующего графика строительства и полученного с помощью ИСГКС представлена в табл. 1.
Совместная оптимизация объектов №4 (20-летия Октября 66, код 20Л66) и №5 (Проспект революции 9а, код ПР9а) с объектами комплексного строительного потока не проводилась, т.к. они по формальным признакам не являются объектами комплексного строительства.
В целом общее время комплексного строительного потока состоящего из трёх объектов, - Ш60, Х12 и Х72 будет снижено на 9,6%.
Дальнейшее увеличение количества объектов комплексного строительного потока при фиксированном количестве используемых не расходуемых ресурсов ведёт к увеличению времени строительства.
Таблица 1
Результаты расчёта по объектам строительства
№ п/п Наименование (код) объекта Время строительства объекта до оптимизации (кварталы) Время строительства объекта после оптимизации (кварталы) Выигрыш (%)
1. Объект №1 (Ш60) 8 7 12,5
2. Объект №2 (Х12) 20 18 8,3
3. Объект №3 (Х72) 24 22 10
Так, например, при увеличении объектов строительства до четырех (дополнительный объект аналогичен объекту №1), общее время комплексного строительства снизится лишь на 0,1%, при этом дальнейшее наращивание количества объектов комплексного строительства нецелесообразно т.к. по-
требует дополнительного привлечения ресурсов (табл. 2).
Таблица 2
Результаты расчёта при увеличении объектов строительства до четырех
№ п/п Наименование (код) объекта Время строительства объекта до оптимизации (кварталы) Время строительства объекта после оптимизации (кварталы) Выигрыш (%)
1. Объект №1 (Ш60) 8 8 -
2. Объект №2 (Х12) 20 20 -
3. Объект №3 (Х72) 24 23,5 2,1
4. Объект №4 8 7,5 6,3
Реализация инструментальных средств выбора оптимального графика комплексного строительства в системе менеджмента финансовостроительной компании обеспечила сокращение плановых сроков комплексного строительства для ряда объектов и позволила оценить высокую эффективность созданных на основе разработанной теории средств.
4. Основные результаты
1. На основе системного анализа специфики функционирования финансово-строительной компании, а также проблематики организации процесса комплексного строительства определены основные задачи, решение которых в значительной мере оказывает влияние на повышение эффективности менеджмента объекта управления.
2. Проведен анализ математических и инструментальных методов оптимального планирования комплексного строительства как базового элемента функционирования финансово-строительных компаний.
3. Осуществлена разработка общей математической модели оптимизации расходов на комплексное строительство, обеспечивающей перераспределение имеющихся ресурсов между объектами строительства и учитывающей технико-экономические показатели ресурсов системы при комбинаторном анализе альтернатив.
4. Разработана модель оптимального календарного планирования комплексного строительства, обеспечивающая выбор ресурсов разных классов, минимизирующих общую стоимость строительства, и учитывающая реальную ситуацию наличия штрафных санкций за нарушение нормативных сроков строительства и сдачи объектов.
5. Сформулирована проблема поиска компромисса между задержкой сдачи строительных объектов и прибылью от роста цен на объекты недвижимости, которая решается через соответствующую оптимизационную модель, опосредованно учитывая при этом динамику изменений внешней конкурентной и социально-экономической среды.
6. Проведена алгоритмизация задачи оптимизации расписания комплексного строительства на основе применения алгоритма Форда-Фалкерсона ко множеству параллельных сетевых графиков с завершающим слиянием последних с учетом нереализованных площадей.
7. Разработана модель оптимального планирования процесса доставки преподавателей до удаленных образовательных объектов.
8. Осуществлена разработка инструментальных средств выбора оптимального графика комплексного строительства и проведена практическая апробация в условиях менеджмента финансово-строительной компании, обеспечившая сокращение плановых сроков комплексного строительства для ряда объектов.
Список использованных источников
1. Журавлев С.В., Кравец О.Я. Основы оптимального мониторинга строительных объектов// Системы управления и информационные технологии, 2006, №1.2(23). - С. 242244.
2. Авсеева О.В., Журавлев С.В. Особенности оптимального мониторинга состояния строительных объектов// Прикладные задачи моделирования и управления: Межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2006. - С. 70-77.
3. Авсеева О.В., Журавлев С.В. Поиск оптимального компромисса между задержкой сдачи строительных объектов и прибылью от роста цен на объекты недвижимости// Территория науки. - 2007, №1(2). - С. 46-51.
4. Авсеева О.В., Журавлев С.В. Проблемы минимизации стоимости строительства для корпорации с территориально распределенной сетью объектов// Территория науки. -2006, №1(1). - С. 12-16.
5. Авсеева О.В., Журавлев С.В. Экономико-математический анализ задачи макси-
мизации прибыли от продажи объектов недвижимости// Социально-экономические проблемы России и перспективы их решения: материалы Международной научно-
практической конференции/ под ред. Д. А. Мещерякова: в 2-х ч. - Воронеж: «Научная книга», 2007. Ч. 1 - 2007. - С. 59-61.
6. Авсеева О.В., Журавлев С.В., Кравец О.Я. Динамическая оптимизация экономической эффективности строительства// Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: Материалы VIII Всероссийской научно-
технической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2007. - С. 36-40.
7. Авсеева О.В., Журавлев С.В., Кравец О.Я. Оптимизация строительного производства за счет перераспределения ресурсов при одновременном сокращении сроков строительства// Современные проблемы информатизации в моделировании и анализе сложных систем: Сб. трудов. Вып. 12/ Под ред. д.т.н., проф. О.Я.Кравца. - Воронеж: "Научная книга", 2007. - С. 132-134.
8. Авсеева О.В., Журавлев С.В., Кравец О.Я. Проблема минимизации стоимости комплексного строительства и пути ее решения// Сб. тр. Международной научнопрактической конференции «Современные проблемы и пути развития экономики и управления», Липецк, 2007. - С. 8-11.
9. Журавлев С.В. Исследование проектных рисков в условиях финансовой неопределенности// Управление в социальных и экономических системах: Межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2006. - С. 138-150.
10. Журавлев С.В., Кравец О.Я. Методы управления классификацией строительных объектов при планово-периодических инспекциях// Информационные технологии моделирования и управления. - 2006, №9(34), с. 1093-1101.
11. Журавлев С.В., Соломахин А.Н. Инструментальные компоненты системы менеджмента крупной финансово-строительной корпорации (контур календарного планирования)// Социально-экономические проблемы России и перспективы их решения: материалы Международной научно-практической конференции/ под ред. Д.А. Мещерякова: в 2-х ч. - Воронеж: «Научная книга», 2007. Ч. 1 - 2007. - С. 255-258.
12. Журавлев С.В., Соломахин А.Н. Оптимизация календарных сроков параллельных строительных работ в рамках системы менеджмента крупной финансовостроительной корпорации средствами инструментальных компонент// Территория науки. - 2007, №1(2). - С. 65-71.
13. Журавлев С.В., Соломахин А.Н. Постановка задачи поиска критического и наикратчайшего пути сетевого графика// Современные проблемы информатизации в моделировании и анализе сложных систем: Сб. трудов. Вып. 12/ Под ред. д.т.н., проф. О.Я.Кравца. - Воронеж: "Научная книга", 2007. - С. 225-227.
14. Журавлев С.В., Соломахин А.Н. Способ расчёта сетевого графика на ПЭВМ// Современные проблемы информатизации в проектировании и телекоммуникациях: Сб. трудов. Вып. 12/ Под ред. д.т.н., проф. О.Я.Кравца. - Воронеж: "Научная книга", 2007. - С. 370-373.
15. Журавлев С.В., Соломахин А.Н., Кравец О.Я. Оптимизация структуры строительной компании для максимизации прибыли при строительстве двух и более объектов// Информационные технологии моделирования и управления. - 2007, №1(35), с. 29-34.
16. Соломахин А.Н., Журавлев С.В., Кравец О.Я. Задача формализации сетевого графика в машинной форме// Сб. тр. Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути развития экономики и управления», Липецк, 2007. - С. 179-182.
17. Соломахин А.Н., Журавлев С.В., Кравец О.Я. Инструментальные компоненты подсистемы принятия решений в рамках системы менеджмента крупной финансовостроительной корпорации// Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: Материалы VIII Всероссийской научно-технической конференции. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2007. - С. 222-226.
Мартышенко Н.С., Власенко А.А.
АНАЛИЗ СТРАТЕГИЙ РАЗВИТИЯ ТУРИСТСКОГО КОМПЛЕКСА
РЕГИОНА
Владивостокский государственный университет экономики и сервиса
Кроме экономических выгод развитие туристской отрасли имеет огромное значение, как фактор отдыха и оздоровления населения страны. Для России со столь низким уровнем средней продолжительности жизни и ощутимыми для экономики страны демографическими проблемами социальнорекреационные возможности туризма может быть еще важнее, чем экономические.
Для региона в первую очередь выгоден въездной туризм. А он зависит не столько от уровня развития туристских фирм, а сколько от уровня развития инфраструктуры, нацеленной на обслуживание туристов. Мы будем вести речь о таких регионах, в которых имеются высокие потенциальные возможности для развития туризма, но они пока не реализованы. Характерным примером такого региона является Приморский край. Когда уровень развития инфраструктуры не высок, предприятия, обслуживающие туристский комплекс, должны ориентироваться на внутреннего потребителя, то есть жителей региона, постепенно создавая фундамент для въездного туризма. Совершенствования инфраструктуры можно достигнуть вводом новых предприятий и объектов туристского комплекса, а также повышением качества
