Удосконалення методів оцінки управлінської реалізованості календарних планів зведення об’єктів будівництва

Abstract

UK: Робота присвячена вирішенню науково-прикладної задачі підвищення рівня реалізованості календарних планів зведення об’єктів будівництва на базі удосконалення методів їх розробки та коригування, які забезпечують зменшення рівня невизначеності станів виконання робіт з урахуванням їх організаційно-технологічного взаємозв’язку. Протягом останніх декількох десятків років дослідники звертали увагу на системне порушення термінів будівництва, перевершення вартості, виникнення непередбачених планами кризових ситуацій, вирішення яких потребує додаткових витрат часу та коштів, що призводить до погіршення техніко- економічних показників будівництва об`єктів. Для виправлення цієї ситуації запропоновані та впроваджені нові методи аналізу і коригування календарних планів з урахуванням системного підходу до вирішення проблеми. Сучасні дослідження у цій області базуються на оцінках реалізованості планів (ресурсній, фінансовій), що дозволяє збалансувати потреби проекту та можливості виконавців, досягти запланованих результатів. Але при цьому залишається поза увагою такий важливий процес, як оцінка особливостей управління на етапах реалізації плану. Реалізація планових завдань супроводжується наростанням невизначеності стану виробничої системи, яка в значній мірі залежить від організаційно-технологічних рішень, закладених у календарний план на стадії його розробки. Виявлення критичних зон – це наростання рівня невизначеності системи робіт за етапами виконання календарного плану, що дозволить виділити ймовірні кризові періоди і завчасно до них підготуватись для нейтралізації можливих негативних подій. Необхідність врахування організаційно-технологічних особливостей та невизначеності й ризику при оцінці реалізованості, роз’єднаність планування і контролю, обумовлюють актуальність даної роботи, присвяченої оцінці рівня управлінської реалізованості плану, ще на етапі його розробки, яка у системному поєднанні з фінансовими та ресурсними факторами забезпечує високу ймовірність досягнення запланованих результатів. Наукова гіпотеза роботи полягає у припущенні, що управлінська реалізованість календарних планів у будівництві визначається рівнем різноманітності станів (рівнем розрегулювання) системи робіт, на який впливає організаційно-технологічний взаємозв’язок між роботами і досягнуті інтенсивності виконання цих робіт конкретними виконавцями, при цьому рівень різноманітності не повинен перевищувати певного допустимого рівня. Метою дисертаційної роботи є розробка нових та удосконалення існуючих методів оцінки управлінської реалізованості календарних планів у будівництві із забезпеченням заданого рівня організаційно-технологічної надійності досягнення кінцевого результату. Мета досягається шляхом розрахунку динаміки нарощування невизначеності стану будівельної системи за етапами реалізації завдань календарного плану і встановлення допустимого її рівня, а також застосування заходів коригування календарного плану з метою забезпечення умов управлінської реалізованості. На базі основних теоретичних положень було розроблено методику дослідження, де метою будь-якого управлінського впливу на контрольований процес є компенсація можливих негативних відхилень значень контрольованих параметрів від запланованих. В якості такої одиниці виміру і об’єктом оцінки управлінської реалізованості може слугувати міра різноманітності поточного стану як окремої роботи, так і системи робіт, які виконуються одночасно. Чим більша кількість можливих станів системи, тим складніше процес управління нею, тому необхідно визначити також і максимально допустиму межу різноманітності станів, при якій система управління здатна ефективно реагувати на можливі відхилення режимів функціонування системи. Досліджується процес календарного планування будівництва об'єктів з урахуванням методів оцінки управлінської реалізованості проекту по забезпеченню організаційно-технологічної надійності досягнення кінцевого результату реалізації календарних планів будівництва. У випадку, коли розглядається тільки кількість можливих станів системи, то коректніше вживати термін «різноманітність системи». Один із засновників кібернетики розглядав множину можливих станів системи, як міру «різноманітності», яка складається з числа можливих станів системи, а також як логарифм цього числа при основі “2”. Відповідно до цього, одиницею виміру різноманітності є «біт». Кількість можливих станів системи визначається заданим рівнем точності розрахунку значення контрольованого параметру. При цьому не враховується ймовірність знаходження системи у кожному з можливих станів. В роботі наведена графічна інтерпретація динаміки рівня різноманітності часу виконання окремої роботи об’ємом Vпл . Діапазон можливих (випадкових) траєкторій реалізації даної роботи обмежений оптимістичною I o і песимістичною I п інтенсивностями, які визначають відповідно оптимістичний to та песимістичний tп строки закінчення роботи. У межах цього часового діапазону можна визначити для кожного моменту часу відповідний оптимістичний та песимістичний обсяг виконаних робіт. Діапазон можливих станів системи виконання робіт у довільний час ti визначається різницею можливих станів системи. Кількість таких станів можна буде розрахувати тільки після встановлення точності визначення контрольованого параметру. При розрахунку значення підсумкової різноманітності станів системи паралельних робіт застосовано правило додатку з теорії комбінаторики. На підставі таких розрахунків по кожному перетину часу впродовж календарного плану ми маємо можливість побудувати гістограму різноманітності станів за етапами виконання робіт календарного плану. Аналіз такої гістограми дозволяє визначити періоди часу, коли поточне значення різноманітності є максимальним, що є свідченням підвищеної ймовірності виникнення відмови технологічного процесу. Також за даними цієї гістограми можемо визначити, чи задовольняється умова управлінської реалізованості і відповідним чином провести коригування плану. У подальшому розглядався фрагмент календарного плану, який вміщує роботи надземної частини будівлі. При аналізі календарного плану будівництва об'єкту було встановлено, що в якості організаційно-технологічної моделі вибраний лінійний графік (графік Ганта). Графік у такому вигляді не встановлює пріоритетів робіт щодо їх критичності і ступеня напруженості, що важливо для застосування розроблених методів коригування, тому дані графіка були відображені із застосуванням можливостей програмного комплексу Microsoft Project, де червоним коліром виділені роботи, які розташовані на критичному шляху. Аналіз графіку показує, що роботи виконуються потоковим методом із взаємоув’язкою по поверхах будівлі. З наведених даних випливає, що критичний шлях проходить по всім поверхах виконання робіт, по монтажу перекриття і також вміщує роботи по монтажу сходових маршей, пілонів, діафрагм. Роботи по кладці стін і перегородок відкривають фронт робіт критичним роботам, вони також виконуються потоковим методом, але на відміну від критичних мають певний резерв часу. Ці особливості враховувались при виконанні процедур із коригування календарного плану, а саме: пріоритет мали роботи критичного шляху, роботи підкритичних шляхів не коригувались, бо можливі зриви графіку їх виконання компенсуються резервами часу. Аналіз даних показує, що вихідний варіант календарного плану не відповідає критерію управлінської реалізоаності. При коригуванні був застосований метод включення управлінського резерву. Слід зауважити, що використання так званного управлінського резерву не обов’язково супроводжується затримкою виконання робіт чи зменшенням інтенсивності її виконання. В управлінському резерві більш важливим за його термін є визначений період його застосування, впродовж якого здійснюється нейтралізація накопиченої за попередні періоди невизначеності у стані виконання як окремої роботи, так і системи робіт у складі календарного плану. Застосуванню управлінського резерву передує етап реалізації плану, який супроводжується значним зростанням станів невизначеності. Реалізація цього резерву вносить суттєві зміни у динаміку станів різноманітності у наступні періоди, у перші з них різноманітність станів дорівнює нулю, це є наслідком того, що стан системи у цей період стає деремінованим (чітко визначені параметри функціонування системи), а у наступні періоди стан неузгодження ще не досягає значення точності визначення відхилень. Після коригування дещо збільшився мінімальний можливий термін завершення даного комплексу робіт, але значно скоротився діапазон можливих термінів завершення робіт – на 40%. Аналіз даних для двох варіантів календарного плану показує суттєву між ними різницю, яка підтверджує доцільність застосування розробленої методики для цілей підвищення управлінської реалізованості календарних планів будівництва об’єктів. Отримані залежності дозволяють кількісно оцінити динаміку наростання невизначеності в термінах виконання робіт календарного плану будівельного об’єкту, що дозволяє контролювати зміну надійності та зрив робіт в процесі виконання плану. В результаті використання розробленої методики забезпечується реальна надійність досягнення кінцевого результату діяльності будівельної організації, яка є вищою, ніж первісна, передбачена планом

EN: The work is devoted to the solution of the scientific and applied task of increasing the level of feasibility of the calendar plans for the construction of construction projects on the basis of improving the methods of their development and adjustment, which ensure a reduction in the level of uncertainty in the status of work performance, taking into account their organizational and technological relationship. Over the past few decades, researchers have drawn attention to the systemic violation of construction dates, exceeding costs, emergence of unforeseen crisis situations, the solution of which requires additional time and money, which leads to a deterioration in the technical and economic indicators of construction of facilities. To remedy this situation, new methods for analyzing and adjusting calendar plans have been proposed and introduced, taking into account the system approach to solving the problem. Modern research in this area is based on assessments of the feasibility of plans (resource, financial), which allows balancing the needs of the project and the ability of performers to achieve the planned results. But at the same time, such an important process as the evaluation of management features at the stages of plan implementation is left without attention. The implementation of the planned tasks is accompanied by an increase in the uncertainty of the state of the production system, which largely depends on the organizational and technological decisions that are incorporated in the calendar plan at the stage of its development. Modern research in this area is based on assessments of the feasibility of plans (resource, financial), which allows balancing the needs of the project and the ability of performers to achieve the planned results. But at the same time, such an important process as the evaluation of management features at the stages of plan implementation is left without attention. The implementation of planned tasks is accompanied by an increase in the uncertainty of the state of the production system, which depends to a large extent on the organizational and technological decisions put in the calendar plan at the stage of its development. The scientific hypothesis of the work consists in the assumption that the managerial feasibility of calendar plans in construction is determined by the level of diversity of states (level of deregulation) of the work system, which is affected by the organizational and technological relationship between the work and the achieved intensity of performance of these works by specific performers, while the level of diversity should not exceed of a certain acceptable level. The purpose of the study is to develop new and improve existing methods for assessing the managerial feasibility of calendar plans in construction with the provision of a given level of organizational and technological reliability to achieve the final result. The goal is achieved by calculating the dynamics of increasing the uncertainty of the state of the construction system by the stages of implementing the tasks of the calendar plan and establishing its permissible level, as well as applying measures to adjust the calendar plan to ensure the conditions for managerial feasibility. On the basis of the main theoretical provisions, a research methodology was developed where the objective of any managerial impact on the controlled process is to compensate for possible negative deviations of the values of the controlled parameters from the planned ones. As such a unit of measurement and the object of evaluation of managerial feasibility can serve as a measure of the diversity of the current state of both the individual work and the system of work performed simultaneously. The greater the number of possible states of the system, the more difficult the process of controlling it, so it is also necessary to determine the maximum permissible limit of the variety of states, therefore, it is also necessary to determine the maximum permissible limit of the diversity of states under which the control system is able to respond effectively to possible deviations in the modes of operation of the system. The process of scheduling the construction of facilities is considered, taking into account methods for assessing the managerial feasibility of the project to ensure the organizational and technological reliability of achieving the final result of the implementation of construction schedules. In the case when only the number of possible states of the system is considered, it is more correct to use the term "system diversity". One of the founders of cybernetics considered the set of possible states of the system as the degree of "diversity", which consists of the number of possible states of the system, and also as the logarithm of this number at the base of "2". In accordance with this, the unit of measurement of diversity is the "bit". The number of possible states of the system is determined by the specified level of accuracy in calculating the value of the monitored parameter. It does not take into account the probability of finding a system in each of the possible states. The work presents a graphical interpretation of the dynamics of the level of the diversity of the time for executing a particular work by volume Vpl, . The range of possible (random) trajectories of the implementation of this work is limited by optimistic I o optimistic to and pessimistic I p and pessimistic t p intensities, which determine in accordance with the deadlines for the completion of work. Within this time range, you can determine for each time point the corresponding optimistic and pessimistic amount of work performed. The range of possible states of the system for performing work at an arbitrary time is determined by the difference in possible states of the system. The number of such states can be calculated only after establishing the accuracy of determining the monitored parameter. When calculating the value of the resulting variety of states of the system of parallel works, the application rule for combinatorial theory is applied. On the basis of such calculations, for each pleasant time during the calendar plan, we have the opportunity to construct a histogram of the variety of states in the stages of the work of the calendar plan. Analysis of such a histogram allows you to determine the time periods when the current value of the diversity is maximum, indicates an increased probability of failure of the process. Also, according to this histogram, we can determine whether the managerial feasibility condition is met and adjust the plan accordingly. In the future, a fragment of the calendar plan that accommodates the work of the above-ground part of the building was considered. When analyzing the calendar plan for the construction of the facility, it was established that a linear schedule (Gantt chart) was chosen as the organizational and technological model. The schedule in this form does not set priorities for works on their criticality and the degree of tension, which is important for the application of the developed correction methods, so the graphics were reflected using the capabilities of the Microsoft Project software complex, where red works are identified that are located on the critical path. The analysis of the graph shows that the work is done by the flow method with the interconnection of the floors of the building. From the data given, it follows that the critical path passes through all floors of the work, the installation of the floor and also contains works for the installation of stair flights, pylons, diaphragms. Works on the laying of walls and partitions open the front of works to critical works, they are also performed by a flow method, but unlike critical ones, they have a definite time reserve. These features were taken into account in the implementation of procedures for adjusting the calendar plan, namely: the priority had work critical path, the work of subcritical ways was not corrected, therefore possible disruptions in their execution schedule are compensated by time reserves. Analysis of the data shows that the original version of the calendar plan does not meet the criterion of managerial implementation. When adjusting, the method of including the management reserve was applied. It should be noted that the use of the so called managerial reserve is not necessarily accompanied by a delay in the performance of work or a decrease in the intensity of its implementation. In the management reserve more important than its term is a certain period of its application, during which neutralization of the uncertainty accumulated during previous periods in the state of fulfillment of both the individual work and the system of work as part of the calendar plan is carried out. The implementation of the management plan is preceded by the implementation phase of the plan, which is accompanied by a significant increase in the state of uncertainty. The implementation of this reserve introduces significant changes in the dynamics of states of diversity in subsequent periods, in the first of them the variety of states is zero, this is a consequence of the fact that the state of the system in this period becomes dereeminized (the parameters of the system functioning are clearly defined) and in subsequent periods the state of discrepancy does not yet reach the value of the accuracy of determining deviations. After the adjustment, the minimum possible deadline for completing this set of work has slightly increased, but the range of possible completion dates has been significantly reduced by 40%. Data analysis for two variants of the calendar plan shows a significant difference between them, which confirms the expediency of applying the developed methodology for the purpose of improving the managerial feasibility of the calendar plans for the construction of facilities. The obtained dependences make it possible to quantify the dynamics of the growth of uncertainty in the terms of the works of the calendar plan of the building object allowing you to monitor the change in reliability and disruption of work in the process of implementing the plan. As a result of using the developed methodology, the real reliability of achieving the final result of the activity of the construction organization is provided, which is higher than the initial one provided for by the plan.