Комплексная оценка конкурентоспособности строительных технологий

Комплексная оценка конкурентоспособности строительных технологий

А.Л. Жолобов, Е.А. Жолобова

Проблема, возникающая всякий раз при решении задачи многокритериального выбора из множества известных строительных технологий наиболее конкурентоспособной заключается в разрозненности, плохой сопоставимости, а порой и в противоречивости имеющейся информации о технологиях, а также в необходимости одновременного учета нескольких факторов, влияющих на такой выбор. К тому же эта задача бывает осложнена наличием факторов, характер проявления которых малоизучен и трудно предсказуем, особенно в условиях реконструкции и ремонта зданий и сооружений [1, 2, 3].

В ходе выполненного в Ростовском государственном строительном университете исследования были выявлены шесть внутренних и внешних факторов, способных оказывать влияние на результат комплексной оценки* конкурентоспособности любой строительной технологии, то есть способности не уступать по совокупности характеристик какой-либо альтернативной технологии при наличии перед ней некоторых преимуществ.

При этом к внутренним, то есть целевым факторам были отнесены доступность технологии, качество применяемого оборудования и качество получаемой строительной продукции, а к внешним, то есть ограничивающим факторам - обоснованность проектных решений, производственный и эксплуатационный факторы. Так было установлено, что каждый из указанных факторов можно описать совокупностью параметров, то есть показателей, характеризующих какое-либо свойство фактора, которые могут быть использованы в качестве локальных критериев при комплексной оценке конкурентоспособности строительных технологий [5, 6].

* В системотехнике строительства [4] под термином «оценка» принято понимать процедуру анализа альтернатив сопоставлением различных критериев оптимальности каких-либо объектов.

При выборе критериев оценки конкурентоспособности необходимо учитывать их неоднородность, которую можно устранить приведением значений этих критериев к безразмерному виду путем нормализации для возможности последующего их сравнения.

Из применяемых способов нормализации значений критериев лучше всего себя проявил векторный метод [7, 8], по которому нормализованные значения локальных критериев независимо от возрастающей или убывающей тенденции могут быть определены соответственно с помощью формул:

- X]

х =

і

т

]=1

2

X]

- л х]

X = 1 --

0 < X] < 1;

0 < X.. < 1,

т У

&]2 ]=1

где х .. - нормализованное значение]-го локального критерия, относящегося к /ой технологии.

Нормализованные значения локальных критериев с учетом весомости их для субъекта оптимизации, то есть лица, принимающего решение, рекомендуется корректировать по формуле:

~ V =1 - (1 - х])р ’

где р - весомость локального критерия, определяемая от 0 до 1.

Для возможности учета всех указанных факторов необходимо применение векторной оптимизации - метода математического программирования, в котором глобальный критерий оптимальности является вектором, а его элементы представляют собой несводимые друг к другу скалярные (локальные) критерии оптимальности.

Существует два подхода [9] к решению задач многокритериальной оптимизации, связанных с поиском некоторого компромисса среди целей подсистем, а значит и между локальными критериями. При первом подходе критерии сортируют по весомости, выбирают в качестве главного один из

них, а остальные рассматриваются как дополнительные ограничения. При втором - при сортировке критериям приписывают определенные веса (в соответствии с их важностью) и на этой основе формируют единый скалярный критерий, определяющий цель всей системы.

Выполнять выбор наиболее конкурентоспособной технологии для получения определенной строительной продукции авторы рекомендуют по второму способу, то есть в следующей последовательности:

- сформировать перечень допустимых технологий с учетом особенностей строительства и последующей эксплуатации объекта, а также выбрать субъект оптимизации;

- определить совокупность параметров факторов, которые определяют возможность достижения цели, в качестве локальных критериев;

- составить матрицы значений локальных критериев внутренних (4 а) и внешних (4б) факторов:

' Х11 Х12 Х13 ••• Х1т ^

Х21 Х22 Х23 ••• Х2т

X = Х31 Х32 Х33 3т , / = 1, п, ] = 1, т;

V Хп1 Хп2 Хп3 ••• Хпт

Г Х11 Х12 Х13 •• Х > Л1к

Х21 Х22 Х23 •• 2 Х2

X2 = Х31 Х32 3 Х33 • Х3к / = 1, п, ] = 1, к;

V Х»1 Хп2 Хп3 •• • Хпк

где Ху -значениеу-го локального критерия для /-ой технологии;

- нормализовать значения локальных критериев как внутренних, так и внешних факторов с помощью формул (1 и 2) и откорректировать полученные нормализованные значения этих критериев с учетом их весомости для субъекта оптимизации по формуле (3).

Приняв равными вероятности влияния внутренних факторов, используя правило Бернулли, можно достаточно обоснованно выбрать наиболее конкурентоспособную строительную технологию:

V =\У/ |тах

1т

11 ~

V т3=1 О

/ = 1, п, V = 1, т,

где х. - нормализованное значение J-го локального критерия внутренних

факторов для /-го вариант

Если выбор наиболее конкурентоспособной технологии производить одновременно с учетом внутренних и внешних факторов, то не обойтись без свертки их локальных критериев.

В этом случае потребуется определить среднее арифметическое значение локальных критериев внутренних факторов для каждой допустимой технологии:

1 т ____ ____

= — 2 Х, . =1, n, 3 =1, т •

mJ=1

Далее целесообразно составить объединенную матрицу из нормализованных значений локальных критериев внутренних и внешних факторов с учетом весомости при их самых неблагоприятных проявлениях:

Ху = тт(~ ,Ху )•

Тогда наиболее конкурентоспособную технологию можно определить с помощью правила Вальда:

тах тт Х3 >, / = 1, п, 3 = 1, к •

V / 31

Указанные правила Бернули и Вальда, относящиеся к методам теории статистических решений, были положены авторами в основу алгоритма оценки конкурентоспособности строительных технологий. Этот алгоритм, например, был применен при разработке экспертной автоматизированной системы, предназначенной для оптимизации технологии ремонта рулонных и мастичных кровель с учетом их технического состояния. [10].

Литература

1. Османов С.Г., Жолобов А.Л. К вопросу о выборе методов и средств подачи к месту укладки готовой к употреблению бетонной смеси на плотных

заполнителях [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, 2011. № 1. -Режим доступа: http://www.ivdon.ru/uploaddir/articles.361.big_image.doc (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

2. Жолобов А.Л. Современные технологические решения по ремонту многослойных кровель [Текст] // Вестник гражданских инженеров». СПб, 2008. № 4. С. 55-62.

3. Жолобова Е.А., Жолобов А.Л. Информационное обеспечение подготовки предпроектных решений по капитальному ремонту зданий [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, 2011. № 4, часть 2. -Режим доступа: http://www.ivdon.ru/uploaddir/articles.361.big_image.doc (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

4. Системотехника строительства. Энциклопедический словарь [Текст] / Под ред. А.А. Гусакова. М.: Фонд "Новое тысячелетие", 1999. 432 с.

5. Жолобов А.Л. Локальные критерии для комплексной оценки эффективности строительных технологий [Текст] // Вестник гражданских инженеров. 2010. № 4. С. 95-99.

6. Жолобов А.Л. Совершенствование строительных технологий с помощью синтеза альтернативных решений [Текст] // Научно-технический журнал Вестник МГСУ. 2009. № 3. С. 30-33.

7. Hwang, C. L. and Yoon, K. (1981) Multiple attribute decision making. Methods and applications. Lecture notes in economics and mathematical systems. Berlin: Springer-Verlag. 259 p.

8. Ehrgott, M. (2005) Multicriteria optimization, 2nd edition. Berlin: Springer. 320 p.

9. Лопатников Л. И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки [Текст]: 5-е изд., перераб. и доп. М.: Дело, 2003. 520 с.

10. Многослойные кровли: оптимизация технологии ремонта с учетом технического состояния [Текст]: Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2004612108 / Е.А. Жолобова, А.Л. Жолобов (РФ). - 1 с.