Совершенствование методов организации управления строительством промышленных комплексов на основе диалоговой системы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.05, кандидат технических наук Ерохин, Александр Львович

• Ерохин, Александр Львович
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ерохин, Александр Львович

Введение.

Глава I. Промышленные комплексы и математические методы, применяемые для организации управления их строительством. II

§ I. Особенности организации строительства промышленных комплексов.

§ 2. Моделирование рациональной последовательности возведения объектов комплекса.

§ 3. Математические методы решения универсальных задач перебора.

§ 4. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Методология исследования.

§ I. Системный подход.

§ 2. Моделирование и математические методы в строительном производстве.

§ 3. Современные комплексы вычислительной и организационной техники.

§ 4. Общая схема проведения исследований.

Глава 3. Исследование и разработка моделей организации строительства промышленных комплексов и диалоговой системы оптимизации.

§ I. Моделирование организации строительства промышленных комплексов.

- 3

§ 2. Декомпозиция общей модели и выделение подзадач.

§ 3. Разработка алгоритма сокращенного перебора на основе метода ветвей и границ.

§ 4. Разработка интерактивной схемы решения задачи и программная реализация диалоговой системы.

§ 5. Формализация критериев оценки организации строительства промышленных комплексов.

Глава 4. Методика применения диалоговой системы и анализ полученных результатов.

§ I. Методические рекомендации по организации управления строительством промышленных комплексов на основе диалоговой системы оптимизации.

§ 2. Результаты численного эксперимента.

§ 3. Практическое применение диалоговой системы и расчет экономической эффективности.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование методов организации управления строительством промышленных комплексов на основе диалоговой системы»

В основных направлениях экономического и социального раз, » вития СССР на I98I-I985 годы и на период до ХУУО года записано: "Добиться коренного улучшения строительства, повышения эффективности капитальных вложений. Главное внимание уделять обеспечению своевременного ввода основных фондов и производственных мощностей" [ 2] .

Одним из средств достижения поставленной цели является совершенствование методов планирования и управления строительным производством на основе применения экономико-математических методов и электронно-вычислительной техники.

Современное развитие экономики страны характеризуется неуклонным ростом объемов строительства,усложнением возводимых объектов, в качестве которых все чаще выступают не отдельные здания и сооружения, а крупные промышленные комплексыi Специфические особенности создания промышленных комплексов, в частности, необходимость координации деятельности многочисленных участников производственного процесса, необходимость совмещения во време ни проектных и строительных работ, строительства и выпуска продукции, необходимость балансирования объемов производства с мощностями и ресурсами строительных организаций, выдвигают новые требования к организации управления строительным производством.

Анализ существующих разработок в этой области показал, что большинство из них носит ограниченный характер и не учитывает многих факторов. Кроме того, возникающие здесь оптимизационные задачи решаются,в основном, на стадии разработки проекта производства, работ (ППР) и оперативном управлении деятельностью строительно-монтажных организаций, когда принципиальные изменения в технический проект внесены уже быть не могут. На более же ранних стадиях (технико-экономическое обоснование, разработка проекта организации строительства), где фигурируют укрупненные показатели и наиболее ярко выражены народнохозяйственные интересь и возможно улучшение проектов, они практически не рассматриваются. Все это, в значительной степени, приводит к необоснованному завышению продолжительности строительства, завышению потребности в материально-технических ресурсах, недостаточной увязке по мощности, очередности строительства и вводу в действие промышленных объектов, обслуживающих хозяйств и т.д.

Оптимизационные расчеты затрудняются из-за комбинаторного характера и большой размерности реальных задач. Их формализация приводит к достаточно сложным моделям, плохо разрешимым известными методами математического программирования. Наиболее конструктивным подходом здесь является разработка интерактивных методов оптимизации, которые предполагают наряду с математическими методами использование практических знаний, опыта и интуиции специалистов непосредственно в процессе решения задачи. Такое сочетание позволяет, во -первых, обойти сложности алгоритмического характера, а , во-вторых, повысить надежность формируемых планов за счет многовариантной проработки организационно-управленческих решений и учета факторов, неподдающихся формализации.

Таким образом, целью исследования является повышение эффектш ности капитальных вложений и сокращение сроков ввода производственных мощностей за счет совершенствования методов организации управления строительным производством. Основой этого служит повышение достоверности и оьоенованности формируемых планов строительства промышленных комплексов на базе использования интерактивных методов оптимизации.

Поставленная цель предполагает решение следующих задач;

- постановка задачи организации управления строительством промышленного комплекса;

- разработка экономико-математической модели, взаимоувязывающей, с помощью формальных соотношений, в единую систему всевозможные факторы, характеризующие организацию строительства промышленных комплексов;

- определение критериев оптимизации, наиболее полно учитывающих народнохозяйственные интересы и интересы строительно-монтажных организаций;

- разработка и теоретическое обоснование методов и алгоритмов решения поставленной задачи, предполагающихактивное участие специалистов в процессе формирования плановых решений;

- разработка комплекса программ в виде диалоговой системы и методических материалов по ее применению;

- экспериментальная пр©ерка результатов исследования в реальных условиях строительного производства.

Научной базой диссертации служит марксистско-ленинское учение об организации и управлении в условиях социалистического планового хозяйства. В качестве методологических основ использовались системный подход и математическое моделирование. При формализации и решении задачи организации строительства промышленных комплексов применялся математический аппарат дискретной оптимизации.

Научную новизну составляют:

- экономико-математическая модель ,учитывающая : ограничения на ресурсы строительно-монтажных организаций и поставщиков, возможность многовариантного возведения объектов , исходную технологию строительства объектов комплекса, возможность применения поточного метода строительства и другие параметры;

- алгоритм сокращенного перебар а для подзадачи выбора последовательности возведения объектов комплекса при ограничен -ных ресурсах, который позволяет находить оптимальное или близкое к нему решение в реальном масштабе времени;

- диалоговая система оптимизации, позволяющая: широко использовать опыт и интуицию специалистов для получения рациональных решений; производить многовариантные просчеты, что способствует повышению надежности сформулированных планов.

Достоверность научных результатов подтверждается проверкой их в различных проектных и строительных организациях при решении ряда задач по организации строительства крупных промышленных комплексов.

Практический выход работы заключается в разработке алгоритмов, программного и инструктивно-методического обеспечения диалоговой системы, предназначенной для формирования планов строительства промышленных комплексов. Система может быть использована специалистами, занимающимися вопросами организации строительства, подготовки строительного производства, разработки технико-экономических обоснований в части вопросов организации строительства.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений.

Заключение диссертации по теме «Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда», Ерохин, Александр Львович

8. Результаты исследования положены в основу инструктивно-методических материалов и комплекса программ, разработанных для ЭВМ ЕС-1022.

9. Внедрение результатов исследования, проведенное при проектировании и строительстве крупных промышленных и энергетических комплексов (завод сверхмощных трансформаторов,Запорожская атомная электростанция) показало практическую реализуемость предложенных методов и их эффективность.

- 121

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертационной работе исследования позволяют наметить направления дальнейших работ.

Одним из таких направления является рассмотрение задачи организации управления строительством промышленных комплексов в игровой постановке, позволяющей наиболее полно учитывать как народнохозяйственные интересы , так и собственно интересы строительно-монтажных организаций. Тем более, что задел здесь уже сделан. Так, разработанная в диссертации, детерминированная экономико-математическая модель, ввиду своей универсальности, может лечь в основу двухуровневой игровой модели. В качестве критерия оптимизации для верхнего уровня применимы совокупность затрат или народнохозяйственный эффект от сокращения сроков строительства с учетом распределения капитальных вложений во времени, а нижнего - фонды экономического стимулирования строительно-монтажных организаций. Метод интерактивной оптимизации может быть использован при выборе последовательности ходов игроков, а алгоритм сокращенного перебора - после устранения неопределенности, так как в этом случае игровая модель сводится к обычной оптимизационной задаче.

В рамках вышеизложенного намечается и второе направление исследований. Это совершенствование методов интерактивной оптимизации, включающих кроме человеко-машинных операций точные алгоритмы. Такое сочетание позволило бы,в одних случаях,оценивать действия оператора с помощью оптимизирующего блока, в роли которого выступает точный алгоритм, а в других - производить оценку полученных решений оператором с целью выбора наиболее рационального. 122

Но здесь же возникает и еще одна проблема. Это ценка алгоритмов. Применительно к задачам оптимального распределения ресурсов на сетях, к каковым и относится задача организации строительства промышленных комплексов, к сожалению до настоящего времени, не удалось определить универсального показателя, характеризующего степень сложности исходных данных. И,как следствие этого - не определена нижняя оценка сходимости алгоритмов. Решение этой проблемы позволило бы, во-первых, определить погрешность приближенных решений, а во-вторых,^производить сравнение алгоритмов.

В целом, реализация поставленных задач, способствовала бы улучшению планирования и управления строительным производством.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ерохин, Александр Львович, 1984 год

1. Ленин В.И. О едином хозяйственном плане. Полн. собр. соч., т. 42.

2. Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года,- М.:Политиздат, 1981.

3. Аганбегян А.Г., Багриновский К.Л., Гранберг А.Г. Система моделей народно-хозяйственного планирования.-М.: Мысль,1972.

4. Алексеев О.Г., Мережков В.Ю. Об одной задаче оптимального распределения ресурсов Кибернетика, № б, 1979 .

5. Андросова А.И. и др. Сетевое планирование и управление оптимальным производством, М., 1979.

6. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем.- М.: АН СССР, 1971,

7. Анохин П.К. Философские аспекты теории функциональных систем. -М., 1970.

8. Антоненко А.Д., Кошляр С.Б. и др. СМО "Ресурсы". М.: МНИЛИ СПУ, 1975.

9. Антанавичус К.А. Многоуровневое стохастическое моделирование отраслевых плановых решений.- Вильнюс: Мокслас, 1977.

10. Ахьюяжа X. Сетевые методы управления в проектировании и производстве.-М.: Мир, 1979 .

11. Балахонов В.Н., Виленчик А.Б. Вычисление временных параметров сетевой модели. Сб. Алгоритмы, вып. 33, Ташкент,1978.

12. Баришполец В.А. Сетевая модель с фрагментной стохастической структурой .Сб. Программный метод управления, вып.2, ВЦ АН СССР,1973.

13. Беллман Р.Динамическое программирование.-ШИностранная литература, 1969.- 124

14. Брановицкий В.И. Вопросы исследования диалоговых систем, ориентированных на массового пользователя, Киев:РИ0 ИК АН УССР,1975.

15. Бурков В.Н. Основы математической теории активных систем. -М.:Наука,1977 .

16. Бурковский B.JI. Об одном классе задач оптимального распределения ресурсов в системах СНУ. Сб. Труды Томского института автоматизированных систем управления'и радиоэлектроники, т. 19, Томск,1976.

17. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. -М.: Наука,1978.

18. Вагнер Г. Основы исследования операций, М.: Мир,1973 .

19. Волчков Б.А. Автоматизированная система плановых расчетов. -М.: Экономика, 1979.

20. Воробьев Н.Н. Современное состояние теории игр. УМН, т.25, вып. 2(152), 1970.

21. Гермейер Ю.Б. Игры с непротивоположными интересами. М.: Наука, 1976.

22. Гене Г.В., Левнер Е.В. Приближенные алгоритмы для некоторых универсальных задач теории расписаний. Техническая кибернетика, № 6, 1978.

23. Глуиков В.К. и др. Вопросы построения диалоговой системы планирования ДЙСПЛАН. Киев:РИ0 ИК АН УССР, 1977.

24. Глуиков В.М. О диалоговом методе решения оптимизационных задач . Киев:РИ0 ИК АН УССР,1974.

25. Гохарь Хардандарян И.Г. Модульный принцип формирования структуры предприятий и метод строительства.- М.:Моск. архит. ин-т,1972.

26. Гусаков А.А. Основы проектирования организации строительного производства ( в условиях АСУ) . М.;Стройиздат,1977.

27. Гусаков А.А. Системотехника строительства.- М.'.Стройиздат, 1983.

28. Диалоговые и фактографические системы информационного обслуживания . М., 1979.

29. Долгосрочные программы капитальных вложений. М.-Экономика, 1974.

30. Ермольцев Е.М., Ляшко И.И. и др. Математические методы исследования операций. Киев *. Вища школа, 1979.

31. Ермольев Ю.М., Ястремский А.И. Стохастические модели и методы в экономическом планировании. -М.:Наука,1979.

32. Ерохин А.Л. Оптимизация на сети при ограниченных ресурсах.- Депонировано в ВНИИИС Госстроя СССР, per. №2802, 1981.

33. Ерохин И.Л., Каплан С.Г. Алгоритм сокращенного перебора для решения целочисленных задач. Экономика и математические методы, т. 17, Ш I, 1981.

34. Захаров А.В. Экономические проблемы организации строительства крупного промышленного комплекса.(На примере Волжского автомобильного завода в г. Тольятти) . М.: НИИЭС Госстроя СССР, 1973.

35. Зимин И.Н. Алгоритм расчета сетей при переменных интенсивностях выполнения операций. Техническая кибернетика, № 6, 1973 .

36. Диалоговая система коллективного доступа. М.: МИФИ, 1983.

37. Использование имитационного моделирования при организации и планировании строительства . Сб. Науч. тр. ЦНИГШАСС, вып. 25, 1979.

38. Карп P.M. Сводимость комбинаторных проблем. Кибернетический сборник, вып. 12 (новая серия). - М.:Мир, 1975 .

39. Козлов М.К. Математические модели и методы решения задач календарного планирования развития мощностей в отрасли промышленности.- М.-.ВЦ АН СССР, 1979.

40. Кокорева Л.В., Тер-Сааков, А.П. Один подход к решению ресурсной задачи подсистемы оперативно-календарного планирования НИР и ОКР. Сб. Математическое обеспечение АСУ, - М., 1977.

41. Конвей Р.В., Максвел В.Л., Миллер 0.t5. Теория расписаний. -М.: Мир,1975.

42. Кондратьев В.В., Прокопенко А.А., Некоторые проблемы анализа финансовых потоков и системы стимулирования в строительстве,

43. Сб. Труды У Всесоюзного совещания семинара по управлению большими системами,- Алма-Ата: Каз ПИ, 1978.

44. Корбут А.А., Финкельштейн Ю.Ю. Дискретное программирование. -М.: Наука, 1969.

45. Корровиц X. Решение задачи рационального распределения ресурсов в системе СПУ. Сб. Экономическая эффективность повышения производительности труда, снижения себестоимости и упорядочения планирования в строительстве, № 440, Таллин,1980.

46. Коробкин А.Д. Интегрированные задачи оптимального планирования, выявления и использования внутрипроизводственных резервов. -Новосибирск, 1979.

47. Кофман А., Анри Лабордер. Методы и модели исследования операций. Целочисленное программирование. М.: Мир,1977.

48. Крист В.Ю. Математические модели и алгоритмы решения задач оптимального оперативно-календарного планирования на базе метода пространства состояний.- М., 1979г.

49. Кирстофидес П. Теория графов. Алгоритмический подход. М.* Мир, 1978.

50. Кузнецов В.Ф. Решение одной целочисленной задачи распределения ресурсов при восстановительных работах . Техническая кибернетика, № 6, 1976.

51. Ю. Кузнецов И.П. Кибернетические диалоговые системы. M.j 1аука,1976.

52. Кулибанов B.C. Проблемы совершенствования организации и травления в строительстве. Л., 1979.

53. Левнер Е.В. Параметрическая модель сетевого планирования. -Сб. Исследование по дискретной оптимизации. М.: Наука,1976.

54. Листратов И.А., Ерохин И.Л. К вопросу эффективного управления процессом проектирования. Промышленное строительство, № 5, 1980.

55. Максимов Ю.А., Дляскина Н.И. Об одном способе согласования сетевых моделей в многоуровневых системах. Сб. Моделирование в экономических исследованиях, - Новосибирск, 1978.

56. Методические указания по определению норм продолжительности строительства. М.: ЦНИИОМТП Госстроя СССР , 1974.

57. Методические рекомендации по выбору последовательности строительства объектов. Киев : НИИСП Госстроя УССР, 1976.

58. Методические рекомендации по проектированию возведения крупных промышленных комплексов с заданным уровнем организационно-технологической надежности. М.: ЦНИПИАСС Госстроя СССР, 1980.

59. Методические указания по подготовке, организации и управлению строительством сложных объектов и крупных промышленных комплексов прузжовнм методом. Киев: ЦБТИ Минтяжстроя УССР, 1975.

60. Моделирование и применение вычислительной техники в строительном производстве. М.: Стройиздат,1979.

61. Общеотраслевые методические руководящие материалы по созданию АСУП.-М.: Статистика, 1977.

62. Организация управления крупным промышленным комплексом. -М.: Экономика, 1977. 1

63. Орлов С.А. Экономические проблемы группового размещения предприятий. Кишинев, 1975.

64. Паньков М.В., Рыгалов В.А. Промышленные узлы. М.: Строй-дег, 1974.

65. Плахотишин A.M. Об одной задаче составления расписания рроительства объектов. Экономика и математические методы, т.16, ап. 5, 1980.

66. Плещинский А.С.&- Подход к оптимизации сетевой модели кономика и математические методы, T.J2, № б, 1976.

67. Плещинский А.С. Оптимизация сетевых моделей методом ветвей и раниц. Программы и алгоритмы, вып. 61, М.:ЦЭМИ АН СССР, 1975.

68. Применение исследования операций в экономике М.: Экономика, ."977.

69. Прокопенко А.А. Об одном подходе к формализованному описанию коллективных экономических интересов строительно-монтажных организаций.- Сб. науч. тр. ЦНИПИАСС Госстроя СССР, вып., 21. М., 1978.

70. Пшеничный Б.Н. Выпуклый анализ и экстремальные задачи. -М.: Наука, 1980.

71. Раевич С.И. Применение метода ветвей и границ для решения одной задачи распределения ресурсов. Сб: Математические методы решения экономических задач, № I, М., 1969.

72. Резниченко В.Ю., Тер-Сааков А.11., Дигин Ю.П. Об одной задаче распределения ресурсов для исследовательских программ. -Сб. Математическое обеспечение АСУ, М., 1977г.

73. Рейнгольд Э., Нивергельт Д., Део Н. Комбинаторные алгоритмы, 'еория и практика. М.: Мир, 1980.

74. Руководство по единой системе подготовки строительного производства. М.: ЦВИЙОМГП Госстроя СССР, 1979.

75. Танаев B.C., Шкурба В.В. Введение в теорию расписаний. -И.: Наука, 1975.

76. Теоретические и практические вопросы управления в строительстве на основе использования вычислительной техники и экономико-мттемати-ческих методов.-Сб. науч. тр. ЦНИПИАСС Госстроя СССР, вып. 23,М., 1979.

77. Триус Е.Б. Задачи математического программирования транспортного типа. М.:Сов. радио,1967.

78. Узбеков М.В. Некоторые универсальные задачи перебора.-Сб. Математическое программирование и смежные вопросы , вып. 3, М., 1976.

79. Форд Л., Фалкерсон Д. Потоки в сетях. М.:Мир,1966.

80. Хачиян Л.Г. Полиномиальные алгоритмы в линейном программировании. Вычислительная математика и математическая физика, т.20,1. JP I, 1980.

81. Ху Т. Целочисленное программирование и потоки в сетях.- М.: Мир, 1974.

82. Человеко-машинные системы. М.: Знание, 1977.

83. Шафранский В.В., Шейкман Л.Э. 0 некоторых моделях планирования комплекса разработок.- Сб. Программыный метод управления, вып. 3, У1.: ВЦ АН СССР, 1976.

84. Шафранский В.В. Минимизация времени выполнения программ работ три данных ограничениях на ресурсы.- Сб. Программный метод управления, вып. 2, М.: ВЦ АН СССР, 1973.

85. Шафранский В.В. Алгоритм расчета сетей по заданным правилам приоритета. Сб. Программный метод управления, вып. I, М.:ВЦ АН СССР, 1971.

86. Щербак А.Ф., Левин Г.Л., Волчек Б.А. Об одном классе задач оптимального временного распределения работ. Экономика и математические методы, т. X, вып. 5, 1974.

87. Юдин Д.Б., Юдин А.Д. Экстремальные модели в экономике. -М.: Экономика,1979.

88. Юдин Д.Б. Задачи и методы стохастического программирования. -М.:Сов. радио,1979.

89. Юдин Д.Б.,Голынтейн Е.Г. Новые направления в линейном программировании.- М., 1966.

90. Раскин Л.Г. Анализ сложных систем и элементы теории оптимального управления.- М.: Сов. радио, 1976.

91. Ньюмен У., Спрулл Р. Основы интерактивной машинной графики М.: Мир, 1976.

92. Экономико-географические проблемы формирования территориально-производственных комплексов Сибири. Вып. 1-У1, Новосибирск, 19691974.

93. Моделирование формирования территориально-производственных комплексов. Новосибирск: Наука, 1976.

94. Некрасов Н.Н. Региональная экономика. Теория, проблемы, :ётоды.-М.: Экономика, 1975.

95. Теоретические и методологические проблемы интерактивных метем управления в строительстве.-Сб. науч. тр. ЦНИПИАСС, вып. 26, I., 1980.

96. Виноградов А.С., Ерохин А.Л. 0 формировании некоторых критериев оценки организации строительства ТПК.-Сб. науч. тр. ЦНИПИАСС Госстроя СССР, вып. 32, М., 1981.

97. Михалевич B.C., Кукса А.И. Методы последовательной оптимизации. М.: Наука, 1983.-105. Мищенко А.В. Устойчивость решений в задаче оптимального распределения ресурсов. М.: ВЦ АН СССР, 1980.

98. Precedence te&i?eS Tasks Ope г. Res, ss*, />м-/го.108. £. G-intoiiGA. Ci CiL~iicc,f KetriecJ$ii>nii<L<s/ Целой tc&S Pfah/ifttj, ш1. Л/oitJ . si/si. /#/3 .

99. GtoMbHH Л.Н. МЬА^Ш *.<?. LbUp* tx^Zfitomjkf

100. ЩойЬ&к4 : A FltuueoJoU сиш/ А/но. За £МАмШЛA XcAedu&^>

101. Jjutt tdlis, Лонг* MS/, г, л/d рш-/**.

102. I. Тал/си/ Co/tsf-Cexcty е/ Сс^&яа т^и'аУ ЯфеЫйЬъ- stlAM keu-LLtS, /Ш, vb, p 4S7-40/.

103. П2. Fish и ИМ. Q ducJ ОЦоьШин M ^ каокг^6 , /Л P JA9-AS<f.

104. ПЗ. He(cl M, ^гр R.M. The -мбын/ль

105. Рго4&<и/ curd sn dи £ /и к/ts ffG/?/?/*^1. PtOflOsU/., J, Л/4, />114. (Uitibiofcohs M, f,toolc b^cQtre /Огя^&бег^ 1. Rej. Queft 3, A/4, fi %133