Автореферат диссертации (Организационно-технологический потенциал строительного производства кровельных конструкций жилых многоэтажных зданий), страница 3

Определены ОТФ, оказывающиенаибольшее влияние на строительноепроизводство кровельных конструкций.2. Разработана модель строительногопроизводства кровельных конструкций,прогнозирующая эффективность принятыхОТР по критериям: качество ипродолжительность строительства.3. Разработана методика принятияэффективных ОТР при проектировании истроительстве кровельных конструкций,способствующая достижениюзапланированных результатов строительствас рациональными затратами ресурсов..Задачи исследования:1. Анализ существующих методов и средств организациистроительного производства кровельных конструкций.2. Формирование методологической базы исследования.3. Создание модели ОТП строительного производствакровельных конструкций жилых многоэтажных зданий.4. Разработка программы для ЭВМ, воспроизводящейпроцесс обучения и функционирования созданноймодели.5.

Разработка методики принятия эффективных ОТР пристроительстве кровельных конструкций.6. Апробация созданной методики в строительномпроизводстве кровельных конструкций7. Определение перспектив дальнейшего развития темыисследования.Теоретическая значимость. Доказательство выдвинутойгипотезы подтверждает, что применение ОТП повышаетэффективность ОТР при проектировании и строительствекровельных конструкций. Определены ОТФ, имеющиенаибольшее влияние на объект исследования, разработана егомодель. За счет использования обучаемой искусственнойнейронной сети исследование является одной из первыхступеней на пути к интеграции искусственного интеллекта ворганизацию и управление строительным производством.Методология и методыисследования: системный анализ,планирование эксперимента,принципы системотехники, методанализа иерархий, методы экспертныхоценок, теория нечетких множеств,теория вероятностей, искусственнаянейронная сеть, компьютерноемоделирование, машинное обучение.Практическая значимость исследования.

Разработанная методика вносит явный экономический эффект вдеятельность строительных компаний за счет своевременного предотвращения брака строительной продукцииили просрочки ее производства с рациональным распределением вложенных в организацию процессаресурсов. Созданная методика дает возможность создавать ПОС и ППР высокого уровня качества,гарантирующих эффективность запроектированных ОТР.Рисунок 1 - Методологическая схема исследования10технологической надежности, организационно-технологического потенциала, атакже описаны некоторые подходы и положения кибернетики.Проведен обзор научных работ, в результате которого установлено, что вроссийской и зарубежной науке не проводилось исследований на тему организациистроительного производства кровельных конструкций в части принятия ОТР,влияющих на качество и продолжительность строительства.В конце сделан вывод об актуальности темы диссертационной работы ипроизведена окончательная постановка проблемы исследования.Глава 2 раскрывает методы, с помощью которых производилосьисследование.

В этой главе определен план исследования на основе обозначенныхмероприятий по планированию эксперимента. Решены первые задачиисследования. С помощью системного и морфологического анализа объектаисследования были выделены основные влияющие параметры на вершинуиерархии (строительное производство кровельных конструкций) по двум заданнымкритериям (продолжительность и качество), которые составляют 2-й уровеньиерархии. Окончательный состав данных параметров был уточнен по результатам1-го этапа проведения анкетного опроса экспертов, которым было предложенорасширить список влияющих факторов. В экспертном опросе участвовали деятелиразличных сфер строительной отрасли, было собрано 56 анкет. В итогесформировано 6 влияющих параметров 3-го уровня иерархического дерева свойствисследуемого объекта: строительный контроль, строительная бригада,производственно-технические ресурсы, смежные процессы, погодные условия,проектная документация.

Задачей второго этапа экспертного опроса былоопределение степеней влияния выделенных параметров на вершину системы позаданным критериям с помощью метода анализа иерархий Саати. Былаустановлена согласованность мнений экспертов через расчет коэффициентавариации, который составил 0,23. Для облегчения математической формализациимодели и увеличения статистической достоверности ее результатов выполненосокращение влияющих параметров, удалены параметры «смежные процессы» и«проектная документация», имеющие наименьшие весовые коэффициенты, приэтом потеря информации составила 8,1%.Сформировано иерархическое дерево исследуемого объекта, на 4-м уровнекоторого расположены организационно-технологические факторы (ОТФ)строительного процесса по устройству кровельных конструкций, полученные спомощью декомпозиции каждого параметра, расположенного на 3-м уровнеиерархии.

Окончательный состав ОТФ был уточнен по результатам первого этапаэкспертного опроса по аналогии с параметрами системы, он включает 10 факторов:строительные машины, инструменты и инвентарь, компьютеризациястроительного участка, производственно-технический отдел (ПТО) подряднойорганизации, мастер, прораб, начальник участка, инженер строительного контроля,квалификация рабочих, опыт работы строительной бригады, трудовая дисциплинарабочих.Определен способ измерения каждого ОТФ с помощью трех лингвистическихтермов. В Таблице 1 приведен пример оценки ОТФ g4 «квалификация рабочих».11Таблица 1 - Квалификация рабочих№123Наименование лингвистического термаОсновное общее образование (ОсОО)Среднее профессиональное образование (СПО)Дополнительное профессиональное образование (СПО+ДПО)Индекс термаТерм-1Терм-2Терм-3Каждый лингвистический терм задан с помощью теории нечетких множеств,как показано на Рисунке 2.

Точка ввода задается двумя координатами: абсциссой xи степенью принадлежности к выбранному терму  . Когда неопределенность илинечеткость соответствия оцениваемого объекта выбранному терму отсутствует, тооценкой служит центральная точка терма, в которой  = 1 . Если информация пооцениваемому фактору неполная или противоречивая, точка ввода попадает винтервал нечеткости, например, при оценке опыта работы строительной бригады,в которой собраны исполнители с различным трудовым стажем. Оценка ОТФпроизводится в два этапа: сначала выбирается лингвистический терм, затемуточняется точка ввода, входом в модель является абсцисса заданной точки ввода.В главе дано разбиение каждого ОТФ на термы, определены принципы оценкикаждого ОТФ, рассмотрены конкретные примеры.Определен механизм оценки выходов модели - главных переменных«продолжительность процесса» и «качество строительной продукции».Рисунок 2 - Измерение входов модели с помощью нечетких множествКачество строительной продукции измеряется с помощью лингвистическихтермов, приведенных в Таблице 2.Таблица 2 - Классификация получаемой строительной продукции по критерию «качество»№123Наименование лингвистического термаСоответствие проекту и нормативным документам (незначительные дефекты,устранимые в процессе сдачи-приемки)Значительные дефекты (перенос сдачи-приемки)БракИндекс термаK1K2K3Определена методология математической формализации предметаисследования с помощью искусственной нейронной сети (ИНС).

За основуфункционирования каждого нейрона принята структура искусственного нейрона12МакКаллока-Питтса. Описан подход обучения ИНС «с учителем» с помощьюметода обратного распространения ошибки. Исследована статистическая проблемаобучения ИНС, определена зависимость достоверности прогнозирования от длиныобучающей выборки. Обозначены подходы машинного обучения (бутстрэп ибэггинг), позволяющие расширить обучающее множество и улучшитьобобщающую способность модели. Описаны подходы к оценке качества обученияИНС с помощью расчета средней квадратической ошибки (MSE) и методаперекрестной проверки. Обозначен алгоритм расчета доверительного интерваларезультатов прогнозирования модели через определение верхней границыматематического ожидания ошибки на контрольной выборке.В завершении главы описано проведение эксперимента - научногонаблюдения за строительным производством кровельных конструкций пристроительстве жилого комплекса «Рассказово» по адресу: г.

Москва, НАО,поселение Внуковское, дер. Рассказовка. Эксперимент осуществлялся автором впроцессе выполнения строительного контроля за устройством кровли 11-этажного13-ти секционного жилого дома со стороны генерального подрядчика. В результатеполучена выборка прецедентов длиной N = 854 , обоснована ее репрезентативность.В Главе 3 построена структурная модель объекта исследования, повторяющаяполученное иерархическое дерево свойств.

Определение ОТП есть трудноформализуемая задача, зависящая от конкретных условий строительного проекта,поэтому математическая формализация ОТП произведена в два этапа. На первомэтапе разработано две модели ИНСP и ИНСQ, определяющих главные переменныесистемы - критерии «продолжительность» и «качество». На втором этапевыполнено объединение разработанных моделей в одну ИНСОТП и внедрение в нееспецифических показателей строительных проектов, таких как количестворабочих, планируемая продолжительность работ по календарному графику,имеющиеся резервы времени, установленные требования к качеству строительнойпродукции, учет которых обуславливает практическую реализацию разработанноймодели.Так как продолжительность строительного процесса зависит от объема работи количества исполнителей, которые значительно варьируются по строительнымобъектам, за выход ИНСP принята относительная сменная производительностьтруда одного рабочегоP(1)YP = факт ,Pнормагде Pфакт - сменная производительность труда одного рабочего,Pнорма - сменная норма выработки, полученная из ГЭСН 81-02-12-2001 часть 12 илиЕНиР E7.