Методические основы разработки алгоритма автоматизированного проектирования строительных процессов на вероятностной основе

Главной отличительной особенностью строительных систем является их организационных характер. В процессе возведения зданий и сооружений взаимодействуют различные технические и социальные системы: строительные машины и механизмы, рабочие, производственная, вспомогательные и управляющие подсистемы и т.д. Все подсистемы и их элементы связаны в единый процесс взаимодействия, направленный на наиболее эффективное достижение главной цели – получение строительной продукции соответствующего качества в установленные договором сроки и с заданной стоимостью. На каждую из подсистем, каждый из элементов подсистем, а также на систему их взаимодействия оказывают дестабилизирующее воздействие множество случайных факторов. Априорно осуществить количественную оценку возможного воздействия каждого из этих факторов не представляется возможным, т.е. не существует однозначного детерминированного описания возможных последствий влияния данных факторов. В связи с этим возможно рассмотрение лишь конечного результата такого влияния – вероятности отклонения строительной системы от заданных в проекте результативных показателей (продолжительности и стоимости).

Вероятность достижения строительной системой заданного результата совершенно не учитывается нормативными документами, действующими в строительстве (СниПы, ГЭСНы, ФЕРы, ЕНиРы и т.п.). Несмотря на это, при проектировании строительного производства является актуальным возможность оценки вероятности достижения строительной системой проектных и, соответственно, договорных результативных показателей (продолжительности и стоимости) или проектирование строительных процессов с заданной вероятностью достижения запланированных (полученных в результате организационно-технологического проектирования) показателей.

Многочисленные исследования показали, что для обеспечения достаточного уровня надежности календарного плана строительства, являющегося одной из основных элементов организационно-технологического проектирования, наиболее рациональным являются значения вероятности (Р) осуществления процесса с заданной продолжительностью и стоимостью в диапазоне от 0,7 до 0,8. Превышение этих значений, т.е. приближение к единице, свидетельствует о так называемой избыточной надежности, перерасходе вкладываемых в обеспечение надежности строительных ресурсов и, наоборот, более низкие значения вероятности соответствуют неоправданно высокому риску срыва договорной продолжительности и стоимости строительства, что, соответственно, может привести к значительным штрафам (если это отражено в условиях подрядных договоров) и дополнительным издержкам производства, а следовательно сокращению прибыли (возможно и к убыткам) строительной организации.

Для проектирования строительного производства на вероятностной основе необходимо сформировать исходные данные, характеризующие условия осуществления производственной деятельности конкретной подрядной организации, т.е. получить выборки значений исходных для проектирования показателей, отражающих влияние на процесс строительства всех наиболее существенных дестабилизирующих факторов.

Для вероятностного проектирования строительного производства достаточно иметь вероятностные характеристики по исходным показателям, необходимым для расчета продолжительности строительных процессов: производительность труда рабочих (либо затраты труда на единицу объема работ) и производительность машин (либо затраты машинного времени на единицу объема работ). Связано это с тем, что стоимостные показатели находятся в прямой зависимости от продолжительности процесса:

С_М = f(T) = Т * С_{маш.-часа}

С_Р = f(T) = N * Т * С_{чел.-часа}

При этом, на основании законов теории вероятности, вероятность осуществления процесса в заданный срок и с запланированной стоимостью будет соответствовать вероятности исходных для проектирования процесса показателей (производительности, норм затрат времени), при том что иные исходные показатели – объем работ, стоимость затрат труда и эксплуатации машин на единицу времени и др. являются неизменными параметрами.

Т.к

Т=V/I, I = f(Р или Н_вр),

С = Т * (С_{маш.-часа} + С_{чел.-часа}),

то

Р(Т_ФАКТ≤Т_ПЛ) = Р(Нвр_факт≤Нвр_пл, Р_факт≤Р_пл)

Р(С_ФАКТ ≤С_ПЛ) = Р(Т_ФАКТ≤Т_ПЛ)

Р или Н_вр – исходные для проектирования вероятностные показатели производительности и нормы затрат времени;