Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Хвастунов Дмитрий Анатольевич. Модели оптимального распределения объемов работ в управлении строительными проектами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.10 / Хвастунов Дмитрий Анатольевич; [Место защиты: Воронеж. гос. архитектур.-строит. ун-т]. - Воронеж, 2008. - 156 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/1095

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 3

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ 11

1.1. Понятие проекта 11

1.2. Понятие управления проектом 26

1.3. Задачи ресурсного планирования комплексов работ 36

1.4. Выводы и постановка задач исследования 48

2. МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ ВЫПОЛНЕ НИЯ РАБОТ В СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОЕКТЕ 50

2.1. Методы решения задач дискретной оптимизации 50

2.2. Метод сетевого программирования 61

2.3. Модель определения оптимальных объемов операций 74

2.4. Модель определения вариантов сокращения продолжительности возведения объектов 83

2.5. Модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ при последовательном выполнении 94

2.6. Модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ при произвольной связи между работами 104

3. МОДЕЛИ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ В УПРАВЛЕНИИ СТРОИТЕЛЬНЫМИ ПРОЕКТАМИ 115

3.1. Оптимальное размещение объемов работ во времени 115

3.2. Задача о максимальном потоке 117

3.3. Оптимальное размещение работ между исполнителями 123

3.4. Формирование оптимальной производственной программы проект-но-строительного предприятия ООО УК «Жилпроект» 135

Заключение

Литература 141

Приложение 1 154

Приложение 2 155

Приложение 3 156 

Введение к работе:

Актуальность темы. Управление проектами представляет собой совокупность методологии, методов, технических и программных средств, применяемых при разработке и реализации проектов, то есть уникальных процессов, ограниченных во времени и требующих затрат ресурсов.

Деятельность современного предприятия можно представить, как последовательность выполняемых проектов.

Строительство относится к той области производственной деятельности человека, в которой элементы технологии управления проектами применялись уже давно, что являлось следствием специфических особенностей этой отрасли.

Основными задачами теории управления проектами, является построение календарного плана реализации проекта и его увязка с возможностями материально - технического обеспечения. То есть в процессе формирования календарного плана возникает необходимость в распределении объемов работ, подлежащих выполнению, между исполнителями и ресурсов, находящихся в распоряжении управляющего проектом.

Строительное производство многовариантно по своей сути, то есть каждая работа может быть выполнена несколькими способами, как с точки зрения ее технологии, так и с точки зрения организации ее выполнения. Но выбор вариантов производства работ во многом зависит от их объемов и договорных сроков, в течение которого должны быть выполнении обусловленные договором объемы работ. Существующая система нормативных документов нацеливает на многовариантное проектирование выполнения работ. Это означает, что предварительному анализу должны подвергаться наиболее перспективные варианты ее выполнения, из которых должен отбираться самый рациональный в рассматриваемых условиях. Используемые в настоящее время модели выбора организационно - технологических решений по выполнению строительно-монтажных работ направлены в основном на то, чтобы обеспечить соответствие привлекаемых ресурсов строительной организации и требованиям, диктуемым выполняемыми работами. Кроме того, они помогают выбрать рациональную схему движения бригад по объектам строительства, обеспечивающую сокращение сроков строительства за счет устранения простоев бригад при движении с объекта на объект.

В тоже время соблюдение договорных сроков требует на этапе подготовки производства организации управления продолжительностью выполнения работ, которое в настоящее время осуществляется в основном за счет насыщения фронта работ ресурсами и организации совмещенного выполнения работ. Но при этом игнорируются вопросы, связанные с оптимальным распределением объемов работ между исполнителями, когда вопросы оптимальности подменяются критерием удобства и простоты.

Таким образом, существенную часть моделей и механизмов управления проектами составляют задачи календарного планирования, являющиеся, как правило, сложными и многоэкстремальными. Поэтому актуальной является задача разработки эффективных механизмов решения различных классов задач календарного планирования.

Основные исследования, получившие отражение в диссертации, выполнялись по планам научно-исследовательских работ:

- федеральная комплексная программа «Исследование и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения»;

- госбюджетная научно - исследовательская работа «Разработка и совершенствование моделей и механизмов внутрифирменного управления».

Цель и постановка задач исследования. Целью диссертационного исследования состоит в развитии нового подхода к решению задач календарного планирования, названного методом сетевого программирования, и решении на основе этого метода ряда задач календарного планирования.

Для реализации указанной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Проанализировать возможные способы управления продолжительностью реализации строительного проекта.

2. Построить модель определения объемов работ, с целью использования эффекта масштаба производства, когда себестоимость продукции уменьшается с ростом объема производства.

3. Разработать модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ с целью обеспечения выполнения договорных обязательств при произвольных технологических связях между работами и дискретности функции затрат.

4. Получить модель построения календарного плана по критерию максимума объема выполненных работ.

5. Предложить модель построения календарного плана по критерию равномерной загрузки исполнителей.

Методы исследования. В диссертации используются методы исследования операций, теории графов, дискретной оптимизации.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Построена модель определения объемов работ, отличающаяся применением алгоритмов, основанных на правиле максимального выравнивания остаточных уровней ресурсов и правиле распределения ресурсов по степени критичности работ, что дает возможность, при условии своевременного выполнения комплекса работ, минимизировать функцию потерь, монотонно возрастающую с уменьшением объемов работ.

2. Разработана модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ, отличающаяся дискретным заданием зависимости затрат от продолжительности выполнения работ, при произвольной связи между работами, задаваемыми в виде технологического графа и позволяющая определять организационно - технологические варианты выполнения работ, обеспечивающие выполнение договорных сроков при минимальных затратах, направляемых на эти цели.

3. Получена модель построения календарного плана по критерию максимума объема выполненных работ, отличающаяся преобразованием исходного технологического графа в так называемую агрегируемую сеть и доказательством теоремы двойственности о равенстве величин максимальных потоков в исходной и преобразованной сети, что позволяет свести решение исходной задачи к последовательности задач о максимальном потоке и применить метод сетевого программирования.

4. Предложена модель построения календарного плана по критерию равномерной загрузки исполнителей, отличающейся учетом производственной мощности каждого исполнителя и применением метода сетевого программирования, что позволяет получить нижние оценки исходной задачи для последующего ее решения методом ветвей и границ.

Достоверность научных результатов. Научные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, включенные в диссертационное исследование, обоснованы математическими доказательствами. Они подтверждены расчетами на примерах, производственными экспериментами и многократной проверкой при внедрении в практику управления.

Практическая значимость и результаты внедрения. На основании выполненных автором исследований получены результаты, позволяющие повысить эффективность применения методов календарного планирования в управлении проектами, что подтверждается их практическим применением при разработке планов проектных работ.

Использование разработанных в диссертации моделей и механизмов позволяет многократно применять разработки, тиражировать их и осуществлять их массовое внедрение с существенным сокращением продолжительности трудозатрат и средств.

Созданные модели управления реализацией производственной программы строительной организации используются в практике работы корпорации ЗАО «Воронеж - Дом» и ООО УК «Жилпроект».

Модели и алгоритмы, разработанные в диссертационной работе, включены в состав учебного курса «Организация строительного производства (спецкурс)», читаемого в Воронежском государственном архитектурно - строитель ном университете.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Модель определения объемов работ обеспечивающая при своевременном выполнении комплекса работ минимизацию функции потерь, учитывающей эффект масштаба производства.

2. Модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ, при произвольной связи между работами и дискретном задании функции затрат.

3. Модель построения календарного плана по критерию максимума объема выполненных работ.

4. Модель построения календарного плана по критерию равномерной загрузки исполнителей с учетом их производственной мощности.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались: на международной научно-практической конференции «Сложные системы управления и менеджмент качества» (22-23 ноября 2007г., г. Старый Оскол); на 5 международной конференции «Системы управления эволюцией организации» (10-16 сентября 2007г., г. Салоу, Испания); на международных конференциях «Современные сложные системы управления» (Тверь — 2006 г., Воронеж - 2005 г.); на 60 - 62 научно-технических конференциях по проблемам архитектуры и строительных наук (Воронеж, ВГАСУ, 2006-2008 гг.).

Публикации. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 работы опубликована в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит в следующем: в работе [3] автору принадлежит модель определения объемов работ; в работах [5] автору принадлежит модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ; в работах [1], [4] автору принадлежит модель построения календарного плана по критерию максимума объема выполненных работ; в работе [2] автору принадлежит модель построения календарного плана по критерию равномерной загрузки исполнителей.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Она содержит 156 страниц основного текста, 43 рисунка, 32 таблицы и три приложения. Библиография включает 159 наименований.

Во введении обосновывается актуальность, описывается цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе работы рассматриваются основные понятия управления проектами, дается постановка задачи календарного планирования и краткий обзор результатов в этой области.

Во второй главе приведен обзор методов решения задач дискретной оптимизации и дается описание метода сетевого программирования.

Отмечается, что вопросы сокращения общей продолжительности реализации проекта при произвольных зависимостях между работами без учета отраслевой специфики и для непрерывного случая зависимости продолжительности выполнения работы от затрат на нее, рассматривались в работах В.Н. Буркова. Но строительство по своей природе дискретно и возможные варианты выполнения работы имеют дискретный набор значений. Это объясняется тем, что изменение продолжительности работы может осуществляться за счет насыщения фронта работ рабочими и строительной техникой, что само по себе уже предполагает дискретную постановку задачи.

При этом возникает проблема описание технологической связи между работами. Как правило, такая связь хорошо описывается с помощью направленных графов, построенных по событиям. В качестве событий в этом случае принимаются моменты времени в которые начинается и завершается конкретная работа. В этом случае такие графы получили название сетевых. Но данное представление не всегда может быть использовано при моделировании строительных процессов, так как основным методом производства работ в строительстве в настоящее время является поточный. Сущность этого метода заклю чается в том, что весь объект строительства разбивается на участки, называемые захватками. Работы выполняются по захваткам специализированными бригадами. Причем в каждый момент времени на захватке может работать только одна бригада. Поточный характер строительного производства не поддается моделированию с помощью сетевых графиков. Объясняется этот факт тем обстоятельством, что в процессе перемещения бригад по захваткам возникают организационные перерывы, то есть простои либо фронтов работ, либо бригад с целью ожидания освобождения бригады или же захватки. Эти перерывы не поддаются учету с помощью традиционных сетевых графиков. Поэтому необходимо использовать матричную модель описания поточного производства.

На этой основе построена модель определения объемов работ, отличающаяся применением алгоритмов, основанных на правиле максимального выравнивания остаточных уровней ресурсов и правиле распределения ресурсов по степени критичности работ, что дает возможность, при условии своевременного выполнения комплекса работ, минимизировать функцию потерь, монотонно возрастающую с уменьшением объемов работ.

Разработана модель определения вариантов сокращения продолжительности выполнения работ, отличающаяся дискретным заданием зависимости затрат от продолжительности выполнения работ, при произвольной связи между работами, задаваемыми в виде технологического графа и позволяющая определять организационно - технологические варианты выполнения работ, обеспечивающие выполнение договорных сроков при минимальных затратах, направляемых на эти цели.

Третья глава посвящена решению двух задач календарного планирования. Первая задача связана с формированием календарного плана, при котором стоимость субподрядных работ минимальна. Эта задача сведена к задаче о максимальном потоке. Описан новый подход к решению задачи о максимальном потоке на основе метода сетевого программирования.

Во второй задаче необходимо обеспечить равномерную загрузку подразделений организации, выполняющих однотипные работы. Эта задача сведена к известной «задаче о камнях», для решения которой предложен метод сетевого программирования.

В результате была получена модель построения календарного плана по критерию максимума объема выполненных работ, отличающаяся преобразованием исходного технологического графа в так называемую агрегируемую сеть и доказательством теоремы двойственности о равенстве величин максимальных потоков в исходной и преобразованной сети, что позволяет свести решение исходной задачи к последовательности задач о максимальном потоке и применить метод сетевого программирования.

Предложена модель построения календарного плана по критерию равномерной загрузки исполнителей, отличающейся учетом производственной мощности каждого исполнителя и применением метода сетевого программирования, что позволяет получить нижние оценки исходной задачи для последующего ее решения методом ветвей и границ.

Подобные работы
Ломиногин Алексей Сергеевич
Модели выбора вариантов производства работ в управлении строительными проектами
Баркалов Павел Сергеевич
Модели и методы распределения ресурсов при управлении проектами с учетом времени их перемещения
Колпачев Виктор Николаевич
Оптимизационные модели в управлении строительными проектами
Алимбекова Софья Робертовна
Автоматизированное управление проектами на основе процессной модели : На примере приборостроительного предприятия
Лысаков Алексей Викторович
Модели договорных отношений в управлении проектами
Баранчиков Вячеслав Викторович
Модели согласованного планирования в управлении проектами
Бурых Игорь Владимирович
Модели адаптации и обучения команд при управлении проектами
Садовников Сергей Владимирович
Модели и методы использования типовых решений в управлении проектами
Сапико Михаил Игоревич
Модели и механизмы многокритериального стимулирования в управлении строительными проектами
Старцев Владимир Николаевич
Управление строительными проектами на основе обобщенных методов агрегирования сетевых моделей

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net