Исследование и систематизация факторов, оказывающих влияние на организационо – технологические условия строительства подземных коммуникаций

6/2Q11 мвВЕСТНИК

ИССЛЕДОВАНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ФАКТОРОВ, ОКАЗЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗАЦИОНО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

RESEARCH AND SYSTEMATIZATION OF THE FACTORS INFLUENCING ON ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL CONDITIONS OF UNDERGROUND COMMUNICATIONS

CONSTRUCTION

A.A. Волков, C.H. Шульженко

A.A. Volkov, S.N. Shulzhenko

ФГБОУ ВПО «МГСУ»

Авторы исследуют наиболее значимые группы факторов при влиянии их на результирующие производственные показатели инженерной подготовки на этапе прокладки инженерных коммуникаций.

The authors investigate the most significant groups of factors when they influence on resultant industrial indicators of engineering preparation at the stage of engineering communications lining.

При освоении строительных площадей значительных размеров, например для строительства микрорайонов, промышленных кластеров возникает сложная задача по неоднозначности подхода к оценке совокупного результата. Так, если селитебная территория развивается с преобладанием жилых массивов, то требования к инженерной подготовке одни, если промышленное освоение, то другие. Безусловно, все требования заложены в СНиПах. Но как оценить влияние последующих периодов эксплуатации, например на экологию, видов подземных коммуникаций. В этой связи решение экономических и организационных вопросов тесно увязано с техническими, технологическими и экологическими проблемами. Как при проектировании, так и при строительстве строительного объекта, необходимо рассматривать множество факторов, влияющих на повышение эффективности строительства и снижающих его себестоимость. Факторы влияют на строительство в той или иной степени значительно, и негативное их воздействие ухудшает главные показатели - продолжительность, стоимость, урбанизированность, технологичность и эргономику строительного производства. В первую очередь необходимо рассматривать влияние тех факторов, которые наиболее значительно изменяют вышеперечисленные показатели. К ним можно отнести при-родно - климатический фактор который осложняет строительство линейно - протяженных объектов. Степень его влияния отражена на нижепредставленном рис 1.

Схема показывает, что одним из основных направление при ведении буровых работ влияние природно - климатических факторов связано с износом техники, энергозатратами и снижением производительности труда.

Сезонность, влияние на работоспособность осадков, ветра, летней высокой

экономических показателей

Рис 1. Влияние ириродио - климатической группы факторов на объемы

производства

По фотографиям рабочего дня на различных строительных площадках учеными были выявлены статистические данные влияния природно - климатического фактора в целом, разделяя его на подфакторы, тоесть составляющие.

Степень влияния каждого условия показанная на рис.2. предоставляет статистические сведения за значительный период времени и отражает влияющие на готовую продукцию, на снижение ее себестоимости, повышение качества и объемов производства. На рис. 2. степень влияния изображена нижеприведенными условными обозначениями.

Следует отметить, что в период плановой экономики при производстве работ строительная организация имела большую возможность корректировать влияние таких факторов, как технологические (имеется в виду фактор технологичности строительного производства, т.е. использование комплексных технологических карт, общепризнанной нормативной документации по всем видам общестроительных работ) , сезонность строительства, концентрацию ресурсов, то в условиях рыночной экономики должны выполняться заказы на конкурсной основе в любых неблагоприятных условиях и следовательно структуры строительно - монтажных работ. Повышение эффек-

6/2011

ВЕСТНИК МГСУ

тивности строительного производства в условиях, значительную роль играют темпы роста индустриализации и повышения объемов качественной строительной продукции. Но именно эти показатели в большей степени сталкиваются с непредсказуемыми и непредвиденными трудностями влияния неблагоприятной природно - климатической среды.

100

%

90% 80%

2008год

2009 год

2010 год

Рис.2 Статистика данных по уровню влияния природно - климатической группы факторов на продолжительность бурения, надежность и производительности

труда

Нарушение норм при устройстве скважин при изменении сезонного и климатогенного факторов

Дефекты протаскиваемых труб, образовавшиеся на складах материальных баз под воздействием осадков и других негативных воздействий Влияние почвенной и внутренней коррозий

масс

] Механические повреждения за счет пучения грунта и сдвига земляных Прочие причины, имеющие случайный характер

На любом участке прокладки, мы наблюдаем, что влияние природно - климатической среды сказывается в период от начала строительства, то есть ведения подготовительных работ до испытательных работ. Это и проблема проходки транспорта в максимальный временной период, когда повышается расход топлива и проблемы связанные непосредственно с ведением основных работ в условиях заболачиваемости местности, перепада температур на поверхности земли и в ее недрах, плавучести, текучести и случайного передвижения земляных масс. Это проблема смены сезонно -климатической зоны при ведении работ в условиях непрерывного перехода от одного климатического района к другому.

Таким образом можно вывести следующую зависимость при влиянии природно -климатических условий на эффективность прокладки коммуникаций бестраншейным способом, методом горизонтального направленного бурения

Кэф = Эпл -

Где Кэф - коэффициент эффективного использования участка, представляющий собой планируемый, проектируемым показатель эффективности за вычетом суммы уровня эффективного возведения в реальных природно - климатических условиях и уровня эффективного использования участка в тех же условиях.

Под проектируемым уровнем эффективности использования участка прокладки коммуникаций величина всех эффективных показателей, которые задает и принимает заказчик.

Эвозв - сумма эффективности управления СМО и эффективности использования материально - технических ресурсов при возведении участка газопровода в данном природно - климатическом районе, по сравнению с идеальным показателем. Ээксп - то же но при эксплуатации участка.

При Кэф = 0 - это идеальный вариант использования участка прокладки коммуникаций;

Эпл = Эвозв + Ээксп эффективность равна 100%

Чем больше Кэф, тем менее эффективным является дальнейшее использование участка в существующей природно - климатической области. А это значит снижение многочисленных экономических, организационных и других показателей за определенные периоды существования СМО. Поэтому так важно повышать Эвозв и Ээксп , тоесть Эпл -> max. Однако анализ эффективности показал, что не только природно - климатические факторы влияют на конечные результаты. Условия производства тесно связаны с уровнем подготовки рабочих кадров, оснащенностью механизмами и другие.

Поэтому для решения задачи по повышению эффективности прокладки коммуникаций методом горизонтального направленного бурения необходимо выполнить группировку основных дестабилизирующих факторов и оценить их влияние и приоритетности в инженерных расчетах.

Постановку задачи и ее решение предполагается проводить в два этапа. На первом этапе необходимо выбрать метод проведения первичного анализа. В качестве него выбран метод экспертных оценок, который часто применяется для решения задач по адекватности и многовариантности. Структурами - представителями анализа явились: специализированное подразделение ОАО "Центргаз" ПМК-5, ОАО "Центртоннельстрой", ООО "Микрощит". В экспертизе участвовало более 70 высококвалифицированных специалистов.

Все данные по факторам и показателям эксперты заносили в разработанные формы. Анализ оценки эффективности уровня производства на основании экспертных оценок показывает, что существуют факторы (аргументы), которые по мнению экспертов максимально влияют на показатели (функции), но существуют и такие которые в совокупности оценок не влияют вообще. На основании данных итоговой таблицы выделим из расчета оценок, те которыми оперировали эксперты от 0 до 2, где "2" - это 100 % влияние фактора на показатель "1,75" - это 85% влияние фактора на показатель "1" - это 50 % влияние фактора на показатель "0" - это отсутствие влияния фактора на показатель Итоговые данные занесены в нижеприведенную таблицу. Принято, что максимальное влияние варьирует в интервале от 75 до 100%.

6/2П11 ВЕСТНИК

_6/2011_МГСУ

Функции, на которые влияют факторы обозначены соответственно У1 , У2, и т.д. Из итоговой таблицы отобраны наиболее значимые функции и группы факторов, которые по мнению экспертов оказывают наибольшее влияние на параметры деятельности, выраженные функциями. По степени значимости, функции в порядке убывания приоритетности следующие:

Функция У1 - фактическая себестоимость выразится:

У1 = Дх11,х12,х13,х14,х15,х16)

где х11 - фактор метода организации строительного производства;

х12 - фактор организации труда на стройплощадке; х13 - фактор использования комплексной механизации; х14 - фактор использования средств малой механизации; х15 - фактор уровня заработной платы; х16 - фактор уровня налогов; Функция У2 - производительность ручного труда отражает зависимость

У2 = Дх21,х22,х23,х24,х25,х26, х27)

где х21 - фактор метода организации строительного производства; х22

- фактор квалификации рабочих;

х23 - фактор оперативности в управлении СО;

х24 - фактор использования комплексной механизации; х25 - фактор использования средств малой механизации; х26 - фактор уровня зарплаты; х27 - фактор обеспеченности условиями труда; Функция У3 - производительность машин и средств малой механизации

У3 = Дх31,х32,х33)

где х31 - фактор метода организации строительного производства х32 - фактор оперативности в управлении СО х33 - величина комплектации строительной техникой на СМР У4 - среднесписочная численность работающих выражается зависимостью

У4 = Дх41)

где х41 - фактор специализации

Функция У5 - продолжительность строительства объектов отражается зависимостью

У5= f

где х51 - фактор метода организации строительного производства; х52 - фактор организации труда на стройплощадке; х53 - фактор вида кредитования; х54 - фактор района строительства; х55 - фактор времени года; Функция У6 - рентабельность

У6= f

где х61 - фактор метода организации строительного производства х62 - фактор использования комплексной механизации х63 - фактор стабильности финансирования Функция У7 - фондоотдача

У4 = Дх41)

где х41 - фактор специализации Функция У8 - механовооруженность

У8= f

где х81 - величина оснащенности СО строительной техникой Функция У9 - суммарные издержки производства СМР

У9= f

Гдех101 - фактор метода организации строительного производства У10 - производительность ручного труда

У10= f

Гдех111 - фактор метода организации строительного производства

х112 - фактор времени года Исследование величины пофакторного влияния на показатели (функции) проводились методами корреляционного анализа.

Методом экспертных оценок было выявлено, что функция, выражающая продолжительность строительства, т.е. прокладки заданной длины подземной коммуникации У5 =(х51, х52,х5п) зависит от ряда организационных факторов. Требуется найти оптимальные условия производства работ, которые приводят к минимальным срокам завершения работ.

Одним из ограничений при решении поставленной задачи является равенство ритмов частных потоков. Это возможно соблюдать в реальных условиях строительства только при установлении оптимальной очередности выполнения отдельных специализированных процессов.

Данная задача выражается следующей математической зависимостью:

f(t) = min Jmax ,,-J(t, ,=i - t,,)j

t --i-

Tv ~ u; a

где

a

M; j - объем работ на j - объекте i - ом специализированном процессе, Mi - планируемая мощность организаций

j - технологически необходимый промежуток времени между началом (i+j) и окончанием

i - го потока;

если j > 0, то происходит задержка производства работ

при j < 0 - достигнута максимальная совмещенность работ, то есть последующие на (i+j) начинаются раньше, чем закончены на i - ом.

Tin - общая продолжительность завершения работ на узлах

^ min

если удовлетворяются условия т -£t, = о

0

Исходной оптимизационной моделью поузлового метода организации может быть принята сетевая, либо матричная форма, которая адекватно способна отражать производственные ситуации.

Поставленная задача решена симплексным методом; экспериментальное внедрение в настоящее время выполняется для организации ООО "Микрощит"

В процессе экспериментального решения были выделены следующие пусковые узлы:

участки трассы с постоянными углами искривления;

узловые точки между естественными искусственными препятствиями;

места изменения грунтовых условий в процессе бурения;

Важным аспектом в технологическом цикле по бурению скважин является выявление влияния технологической специализации на продолжительность работы специализированных организаций. Именно здесь приходится выбирать и оптимизировать направление дальнейшего повышения производительности труда в производственной структуре и сроки выполнения работ. Для успешного решения этой задачи большое значение имеют методы ее решения.

С помощью метода корреляционного анализа можно выявить зависимость ряда основных технико-экономических показателей деятельности крупных строительно-монтажных организаций от показателей технологической специализации.

Аргументом в нашем случае является уровень специализации строительно-монтажных организаций X. Функцией - технико-экономические показатели производственно-хозяйственной деятельности У, данной работе проводятся исследование парных корреляционных связей (зависимостей).

При этом рассматривались следующие зависимости, которые наиболее часто встречаются в технико-экономических и организационных явлениях строительного производства: У = а + вх (прямая); У = А + вх + сх (парабола);

У = а + в/х (гипербола); У= а + в/х + х (гипербола).

В результате анализа всех параметров эмпирической и теоретической кривых по изложенной методике зависимость между уровнем оптимизации и сроками выполнения работ может быть описана следующим уравнением параболы:

Ут = 23,48-0,96х+0,017х12

Теоретические значения У полученные с помощью данного уравнения, позволяют сделать вывод о сравнительно тесной зависимости сроков выполнения работ и величиной специализации участков применяя аналогичные расчеты, получаем, что зависимость приведенной численности работающих в строительно-монтажных организациях от уровня их технологической специализации выражается уравнением гиперболы

Чх=209,65 +27939/х

Предположение о наличии гиперболической зависимости подтверждается корреляционным отношением, равным 0,527.

Зависимость между показателем выработки и уровнем технологической специализации организаций выражается уравнением параболы второго порядка Вх = 2940-120x2+1,8x2 2

В нашем случае имело место ускоренное возрастание выработки при равномерном увеличении уровня специализации организаций.

Предположение о параболической зависимости подтверждается корреляционным отношением, равным 0,23.

Зависимость между приходящейся на одного работающего средней заработной платой и уровнем технологической специализации организаций выражается уравнением

Зх = 7460+5,12x2

Коэффициент корреляции в этом случае 0,735. Коэффициент корреляции может принимать значение от -1 до +1 причем при значениях -1 или +1 корреляционная

зависимость превращается в функциональную, при которой каждому значению признака соответствует вполне определенное значение вектора X.

Положительной значение коэффициента корреляций 0.735 свидетельствует о наличии связи, то есть в данном случае изменение заработной платы на одного работающего увеличивается равномерно с повышением уровня технологической специализации.

В результате анализа деятельности специализированных строительно-монтажных организаций можно сделать следующие выводы.

1. Характер установленных уравнений связей свидетельствует о большом влиянии уровня специализации на основные технико-экономические показатели мощностей строительно-монтажных организаций.

2. Наличие указанных форы зависимостей дает возможность осуществлять обоснованный прогноз основных технико-экономических показателей деятельности строительно-монтажных организаций в зависимости от планируемых показателей технологической специализации.

3. Выявленные формы зависимостей между показателями специализации и основными показателями деятельности строительно-монтажных организаций имеют практическое применение при разработке предложений по дальнейшему развитию технологической специализации. Они могут быть также использованы при разработке аналогичных предложений в крупных узлах сосредоточенного строительства магистральных газопроводов (несколько нитей).

Для выявления степени влияния отдельных факторов на рост фондоотдачи построена многофакторная модель в предположении линейной формы связи факторов. В качестве зависимой переменной рассматривалась фондоотдача, рассчитанная отношением объема строительно - монтажных работ к среднегодовой стоимости основных производственных фондов. Факторы - аргументы отбирались на основании логического анализа влияния их на фондоотдачу. К исследованию были приняты следующие факторы: Х1 - доля активных основных фондов в общем их объеме, % Х2 - фондовооруженность млн.руб Х3 - механовооруженность, тыс.руб

Х4 - материалоемкость (предметы труда в стоимости строительно - монтажных работ), %

Х5 - коэффициент сменности

Х6 - энерговооруженность, кВт*ч на 1 чел

Х7 - среднегодовые основные производственные фонды

Х8 - затраты на эксплуатацию машин и механизмов на одного рабочего, тыс.руб. Все отобранные факторы рассчитаны по реальным результатам работы и являются количественно измеримыми.

Анализ статистических характеристик намеченных факторов дает возможность сделать заключение об их большой переменности:

Коэффициент вариации У=77.4 % (у - фондоотдача). Наибольшей вариацией обладают следующие факторы

Анализ статистических характеристик намеченных факторов дает возможность сделать заключение об их Сольной переменности. коэффициент вариации У = 77,4% ( фондоотдача).

Наибольшей вариацией обладают следующие факторы: фондовооруженность (X = 114,7%). энерговооруженность (Х = 107,4%).

По фактору X (материалоемкость - предметы труда в стоимости строительно-монтажных работ) переменность по отдельным трестам соответственно ниже. Размер

вариации уровня фондоотдачи исследуемые строительно-монтажных трестов свидетельствует о наличии резервов ее повышения.

Наличие вычисленных коэффициентов парной корреляции позволяет судить о тесноте связи между функцией и аргументами и между самими аргументами.

Как показывают расчеты, наибольшая теснота связи наблюдается между фондоотдачей и коэффициентом сменности Х=0.648, среднегодовой стоимостью основных производственных фондов (X = 0.579), затратами на эксплуатацию машин и механизмов на одного рабочего (X = 0,529) и механовооруженностью труда (X = 0,473).

В процессе предварительного анализа парных коэффициентов корреляции для построения модели регрессионной связи были отобраны эти факторы.

Зависимость фондоотдачи от выбранных факторов аппроксимировалась аодино-мом первой степени.

На первом этапе решения было получено следующее уравнение множественной регрессии:

У = 20,9897+0,0972х1-0,0818х2-0,1194х4+

+7,5015х5-0,5595х7-0,9019

Коэффициент множественной корреляции равен 0.779, что свидетельствует о высокой полноте связи между уровнем фондоотдачи и выбранными факторами. Коэффициент множественной детерминации, равный 0,607, показывает, что изменение фондоотдачи на 60% обусловлено вариацией включенных в анализ отобранных факторов.

Проверив коэффициентов регрессии на значимость по критерию Стьюдента показала, что коэффициенты регрессии незначимы (расчетные значения ниже табличного), то есть в рассматриваемой группе трестов за исследуемый период изменения величины фондовооруженности, материалоемкости, энерговооруженности и затраты на эксплуатацию машин и механизмов на одного рабочего сравнительно мало влияли на фондоотдачу.

Поэтому указанные факторы, как несущественно влияющие м уровень фондоотдачи, необходимо исключить на анализа. Однако вое факторы между собой коррелированны и исключение одного моют изменить значимость другого, поэтому отсев несущественных факторов производился последовательно, начиная с наименее значимого. В результате последовательного отсева несущественно влияющих факторов в уравнении остались коэффициенты регрессии которых значимы (расчетные значения критерия выше табличного).

Полученное после отсева незначимых факторов уравнение линии регрессии имело вид:

У = 12,8112+0,0757x3-7,1665x4-0,4817x5

Построим график прогноза по следующим данным на 2012 год.

Х3 = 5 млн.руб/20 чел. = 250 тыс. руб./чел.

Х4 = 30%

Х5 = 2/3 = 0,67

Таким образом:

- на фондоотдачу резко влияет состав и объем показателя механовооруженности;

- сменность работ при общем уровне организации максимум в две смены при поточном методе не превышает 0,07, поэтому существенное влияние на фондоотдачу не проявляется

- использование зависимостей, полученных методом корреляции на наш взгляд приемлемо только на перспективу в пределах одного квартала, поскольку в годовом интервале существенное влияние оказывают природно - климатические факторы.

Литература:

1. Алексиков C.B. Вероятностная модель прогнозирования затрат в производственные ресурсы в строительстве // Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - №4. - с. 34.

2. Ким Б.Г. Обеспечение работоспособности и исправности парков строительной техники: учебное пособие / Владим. Гос. Ун-т. - Владимир, 2000. - 148 с.

References:

1. Aleksikov S.V. Likelihood model of forecasting of expenses in industrial resources in build-ing//Industrial and civil building. - 2008. - №4. - p. 34.

2. Kim B.G.Support of working capacity and serviceability of parks of building technics: the manual / Vladim. Gos. Un y. - Vladimir, 2000. - 148 p.

Ключевые слова: производственные факторы, инженерные коммуникации, фондоотдача, инженерная подготовка.

Keywords: production factors, engineering communications, capital productivity, engineering preparation.

129337, Россия, г. Москва, Ярославское шоссе, д.26; тел. +7 (499) 929-52-29; e-mail: volkov@mgsu.ru, istac@mgsu.ru

Рецензент: к.т.н., доц. ТулГУ, Извольский В.В.