Основы системного анализа организации переустройства городских кварталов и комплексов в условиях новых информационных технологий

Значительные успехи индустриализации массового жилищного строительства в нашей стране в период 60-х — 80-х годов достигались на фоне хронического дефицита жилья, объектов образования, просвещения, коммунальной сферы, инженерных и транспортных коммуникаций, административных и общественных зданий. В России этот фон усугублялся бурным ростом городского населения, быстрым развитием старых и строительством новых городов, в которых проживает • более 100 млн человек (т. е. более 70% всего населения). Это привело, с одной стороны, к многократному росту объемов государственных капитальных вложений в городское строительство и развитию строительной отрасли, а с другой — к негативным поспешным градостроительным техническим решениям и результатам. К ним, в первую очередь, следует отнести значительное расширение городских территорий и неэкономичное их использование, безликость большинства строительных решений и архитектурного облика многих зданий и даже микрорайонов, низкое качество проектных решений, потребительских свойств и эксплуатационных характеристик жилых и других объектов.

Перестройка экономики страны на основе рыночных принципов по- • ставила перед строительной отраслью принципиально новые градостроительные, технические, технологические, организационные и экономические задачи, обусловленные необходимостью возведения на застроенных территориях новых и переустройства значительной части существующих объектов: реконструкции, реабилитации, модернизации с частичной заменой обеспечивающих систем (коммуникаций, инженерных сооружений, дорог, благоустройства и др.), капитального ремонта, реставрации, восстановления объектов различного назначения, сноса, ликвидации, разборки, утилизации физически и морально изношенных зданий, достройки, надстройки, передвижки незавершенных и ранее законсервированных объектов. Это повлекло за собой новые организационно-технические условия городского строительства.

Финансово-экономические условия современного городского строительства характеризуются резким снижением бюджетных ассигнований на строительство жилья. Значительно снизилась доля бесплатного жилья, существенная его часть на различных условиях продается населению. Появилась возможность широкого привлечения частных инвестиций и новых участников инвестиционного процессачастных инвесторов и застройщиков.

Новые экономические отношения вызвали к жизни новые интересы городских органов управления. Во-первых, это возможность постоянного пополнения городского бюджета за счет сдачи в аренду земельных участков и зданий, переустроенных частными инвесторами, а также доходов от продажи частным инвесторам недостроенных объектов. Во-вторых, возможность решения части городских проблем, в том числе предоставления бесплатного жилья имеющим на это право, улучшения внутриквартального благоустройства, капитального ремонта внутриквартальных коммуникаций и т. п., за счет средств частных инвесторов.

Организационно-экономические условия современного городского строительства характеризуются хозяйственной независимостью многочисленных и конкурирующих между собой строительных, проектных организаций, предприятий стройиндустрии и инфраструктуры. В строительном комплексе России функционируют около 160 тысяч организаций, среди них 140 тысяч организаций малого бизнеса. Практически отсутствует дефицит мощностей потенциальных участников инвестиционного процесса в жилищном строительстве, так хорошо знакомый строителям в доперестроечный период.

Микрорайоны (кварталы) или условно автономные городские территории в настоящее время остаются основными элементами селитебной территории [11, 64, 78] (жилой зоны) городов и, как показывает практика, комплексная их застройка не только создает полноценную среду обитания, но и повышает эффективность использования вложений инвесторов, что выгодно для застройщиков, подрядчиков и населения.

Однако, применявшиеся ранее методы организации строительства мало чем могут быть полезны для организации строительства жилых образований в современных технических, экономических и социальных условиях.

Новые социальные, экологические, технические, технологические, организационные, экономические и др. задачи переустройства градостроительных комплексов предопределяют необходимость создания новых методов технико-экономической оценки принимаемых решений в инвестиционных проектах. Стали неприемлемы локальные оценки отдельных подсистем, когда эффекты одних решений получали за счет других. Системотехнический, комплексный подход стал единственно приемлемым для организации инвестиционных проектов.

В этой связи возникла потребность разработки новых методов функционально-системного анализа всех стадий инвестиционного проекта. Методологической основой таких методов может стать теория функциональных систем [2] и системотехника строительства [31−36].

Вынужденный отказ от традиционных методов организации строительства и разработка новых методов организации инвестиционных проектов при переустройстве градостроительных кварталов и комплексов представляет собой актуальную научную проблему, которая обладает значительной новизной и практической значимостью.

Многолетние теоретические разработки и практические примеры управления крупными инвестициями в нашей стране корнями уходят еще в годы пятилеток. Однако, все доперестроечные разработки базировались на государственном планировании и. командно-административных методах управления, что сделало их малоприемлемыми в современных условиях рыночной экономики. Поэтому теоретический потенциал отечественной науки и практики испытывает дефицит работоспособных методов организации инвестиционных проектов. Наметился отход от массовой застройки типовыми зданиями и кварталами свободных городских территорий. Каждый инвестиционный проект становится индивидуальным и концепция его разработки требует использования методологических подходов, ориентированных на инновационные решения.

Переустройству жилых кварталов и комплексов, т. е. комплексным проектам по их' сносу, реконструкции, ремонту, реставрации, воссозданию, новому строительству и т. д., в предстоящие годы будет уделяться повышенное внимание не только по экономическим соображениям переходного к рынку периода, но и по инженерно-экологическим соображениям физического и морального старения жилого фонда, построенного 20−30 и более лет назад.

Как отмечалось 26 мая 2000 г. на Всероссийском совещании строителей «Жилищная политика, основные направления, стратегия, перспективы», только в Москве насчитывается около 20 млн кв. м в домах первого периода индустриального домостроения. Значительную часть этих домов планируется снести и реконструировать до 2010 года по программе правительства Москвы. Темпы этих работ во многом будут зависеть от правильности технико-экономического обоснования инженерных решений по переустройству городских кварталов и комплексов.

Новый генеральный план развития города Москвы в основных положениях программы первоочередных градостроительных мероприятий на период до 2005 г. в области жилищного строительства предусматривает реконструкцию пятиэтажного и ветхого жилищного фонда, снос 6,5 млн кв. м, не подлежащих реконструкции панельных домов, и строительство 10 млн кв. м нового фонда для переселения жителей сносимых домов.

В генплане предусматривается в качестве критериев комплексного решения жилищной проблемы, реконструкции и развития жилых территорий, формирования комфортной жилой среды:

— ликвидацию коммунального заселения квартир и ветхого жилого фонда, обеспечение каждому жителю Москвы социально гарантированного норматива жилой площади,.

— увеличение средней обеспеченности жилой площади на одного жителя Москвы до 35 кв. м,.

— снижение доли физически и морально устаревшего фонда, повышение доли жилого фонда, соответствующего среднеевропейским стандартам.

Такие масштабные инженерные, градостроительные и социально-экономические задачи в Москве решаются впервые и для их решения должен быть привлечен весь научно-технический потенциал и, в первую очередь, новые информационные технологии и системный анализ переустройства городских кварталов и комплексов.

Экономику нашего времени часто называют экономикой переходного периода от социалистической, плановой, командно-административной к капиталистической, рыночной, инициативно-предпринимательской.

Новая, формируемая в нашей стране экономическая система, должна в переходной период отобрать и адаптировать все лучшее не только от традиционной рыночной системы, но и от нашей былой системы (например, разумные элементы плановости, государственного регулирования, социальной направленности и др.), что уже давно и успешно переняли у нас развитые капиталистические страны.

Одной из основных особенностей формирующейся в нашей стране государственно-частной экономики становится старый русский принцип: «семь раз отмерь — один раз отрежь», который прежней государственно-плановой экономикой плохо использовался. В этом видят залог своего развития успешно работающие новые строительные фирмы, которые повышенным вниманием к анализу своих проектов преодолевают многочисленные препятствия конкурентной борьбы, неразвитость наших рыночных механизмов, технико-экономические риски, российскую специфику и т. д.

Сложность этих задач, их многокритериальность и социальная значимость, трудноформализуемость и вероятностный характер, взаимозависимость и комплексность, большая вычислительная размерность, временная отдаленность принятия решения и получения результата, взаимосвязь с неустоявшейся рыночной и правовой базой — все эти и многие другие факторы предопределили потребность системного анализа переустройства жилых кварталов и комплексов, которым с 1994 г. занимается Центр по проектированию и строительству жилых и общественных зданий «Поликварт». Центр один из первых начал и успешно наращивает объемы комплексной реконструкции и переустройства пятиэтажных жилых домов без привлечения бюджетных средств.

Центр «Поликварт», успешно функционирует на рынке строительных услуг по реконструкции и переустройству жилых кварталов и комплексов, что в значительной степени объясняется научно-аналитическим подходом Центра к своей деятельности.

Общая характеристика существующей в настоящее время градостроительной ситуации определяет необходимость изменения традиционного подхода к организации городского строительства и позволяет обозначить рабочую научно-техническую гипотезу, суть которой состоит в предположении, что функционально-системный анализ.

ФСА) организации переустройства городских кварталов и комплексов (ГК) на основе информационных технологий повысит эффективность инвестиционных проектов (ИП) в новых экономических условиях.

Реализация данного стратегического направления с учетом новых организационно-технических, финансово-экономических и организационно-экономических условий является новой научно-практической проблемой, актуальность решения которой подтверждается практикой городского строительства и стимулируется развитием рыночных принципов его финансирования.

Такое решение может быть осуществлено на основе системного анализа организации переустройства градостроительных комплексов. Наиболее перспективной организационной формой для поставленной проблемы является форма комплексного переустройства градостроительных кварталов и комплексов в составе крупного инвестиционного проекта, получившая широкое распространение за рубежом и требующая принципиально новой организации в отечественных условиях.

Целью настоящей диссертации является разработка основ системного анализа организации переустройства городских кварталов и комплексов в условиях новых информационных технологий. Достижение этой цели предполагает решение комплекса взаимосвязанных задач по отбору и адаптации методов системного анализа, основанных на структурном расчленении (декомпозиции) объектов анализа, выделении отдельных подсистем, изучении взаимосвязей между этими подсистемами и их взаимосодействия по достижению конечного результата функционирования системы в целом (реконструкции и переустройства комплекса жилых кварталов и объектов).

5.5 Выводы.

1. Проведенный анализ инвестиционно-строительной деятельности и организационной структуры Центра Поликварт показал необходимость создания автоматизированной системы управления для создания единой информационной среды предприятия на основе выбора программных средств из существующих и адаптированных к русскому языку и российскому законодательству, позволяющих создание защищенного электронного архива предприятия, определение внутренних и внешних информационных потоков, создание модели электронного документооборота, определение политики защиты данных.

2. Проведена декомпозиция функциональной деятельности Центра Поликварт на шесть блоков-подсистем: Инвестиции, Проектирование, Служба заказчика, Генеральный Подряд и подряд, Эксплуатация и Бухгалтерия. Разработана структура бизнес-процессов, определяющих информационные потоки по каждому блоку, и решены основные вопросы: что делает система, как изменяются её параметры состояния, как она взаимодействует с внешней средой для каждой подсистемы системы управления. Управление информацией в системе реализовано через объекты, т. е. структурированные единицы хранения информации, описывающий реально существующий объект конкретной предметной области.

3. Разработана структура системы управления, включающая интеграцию систем различного функционального назначения — Cad/Cae и ERP. Опыт судостроения и авиастроения показал, что оптимальным для такой интеграции является PDM (Project Data Management) — система автоматизации документооборота и бизнес процессов. Такая система позволяет стать своеобразным мостом, соединяющим и аккумулирующим информацию из двух других систем. Ей присущи следующие признаки: электронный архив, система маршрутизации документов и работ и контроля исполнения, модули сопряжения с прикладными программами (САПР, офисными приложениями и т. п.), интерфейсы к средствам групповой работы и система электронной почты, средства ввода информации с бумажных носителей.

Адаптированная система автоматизации документооборота и бизнес процессов позволяет:

— Надежное хранение документов, значительное снижение вероятности потери документа или санкционированного доступа к нему;

— Быстрый поиск документов;

— Возможность получать актуальную информацию о состоянии разработки, загрузки и занятости сотрудников;

— Планирование загрузки сотрудников.

4. Сформирован сервер документооборота, который учитывает ! объем информации, приходящийся на каждого участника системы, объем информационных потоков, возможности роста, требования СУБД, CAD, PDM систем. Была обоснована и принята следующая конфигурация:

— 2 процессора Intel Pentium 3−800.

— 2 жестких диска IBM 30GB Ultra SCSI 3 по 10 000 оборотов/секунду, работающих в «зеркальном режиме», что гарантирует от возможных потерь информации из-за физических сбоев системы,.

— Корпус Hudson с 2 источниками питания, режимом восстановления после сбоев, горячим резервированием дисков (Hot Swap),.

— CD-RW (устройство записи на CD диски) с ежедневным архивированием всех данных и баз данных,.

— Источник бесперебойного питания (UPS) с соответствующим управляющим ПО (PowerChute), что гарантирует отсутствие перепадов напряжения и время работы после отключения электроэнергии на 1 час.

5. Проведен анализ следующих четырех ведущих серверных СУБД — Oracle8i, Microsoft SQL Server 7.0, IBM DB2, и Informix. Сравнение их работы проводилось на каждом из основных этапов функционирования: конфигурирование системы, мониторинг, настройка, обработка запросов, разработка серверных и клиентских модулей.

Выяснилось, что с учетом потребности Центра Поликварт целесообразно в качестве архитектуры АИС выбрать архитектуру интер-нет/интранет, а в качестве СУБД Microsoft SQL Server 7.0.

6. Проведен анализ программных продуктов ОС, CAD, CAE, ERP и PDM систем и отобраны следующие:

— в качестве серверной ОС — система Windows NT 4.0 Server,.

— в качестве PDM системы — Party Plus,.

— в качестве ERP системы — система 1С: Предприятие,.

— в качестве базовой CAD системы — AutoCad 2000i,.

— в качестве CAE систем — Лира и Мономах.

7. В целом разработана открытая система по объектно-ориентированной технологии, что позволяет гибко варьировать встраиваемые системы. В качестве основного элемента системы понимается «объект», имеющий ряд наращиваемых атрибутов, что позволяет делать многомерные аналитические срезы по различным временным интервалам. Система является «статической» по своей природе, однако, существуют развитые средства импорта/экспорта в аналитические системы, где возможно проводить ФСА инвестиционного проекта переустройства градостроительного комплекса.

8. Предложена система оценки эффективности результатов разработки, позволяющая соизмерять затраты на формирование системы управления с получаемыми результатами, учитывать организационно-экономическую надежность работ в переустраиваемом квартале.

— 349.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Проведенный анализ теории и практики организации инвестиционных проектов (ИП) строительства и переустройства крупных городов и градостроительных комплексов (кварталов, групп смежных кварталов микрорайонов), позволяет констатировать существенную востребованность новых научных подходов к разработке и реализации таких проектов, научную и практическую актуальность разработки методов системного анализа переустройства градостроительных комплексов (ГК) в современных условиях перехода к рыночной экономике и становления новых строительных предприятий.

Дефицит городских территорий, предопределенный резким их расширением в период массовой застройки в 60-е-80-е годы, потребовал изменения стратегии градостроительства. При этом потребовало уточнения определения переустройства ГК, которое должно рассматриваться как комплексный инвестиционный процесс сноса физически и морально устаревших зданий, нового строительства на освободившихся территориях, замены, реконструкции или капитального ремонта обеспечивающих систем, достройки незавершенных и законсервированных объектов, массового капитального ремонта, реконструкции, перестройки или восстановления существующих объектов, комплексного переустройства, рекультивации и экологического благоустройства всей территории.

В условиях резкого сокращения бюджетных ассигнований и создания строительных организаций различных форм собственности переустройство ГК в основном осуществляется без привлечения бюджетных средств за счет участия в инвестиционном процессе частных инвесторов, преследующих свои цели и вступающих в достаточно сложные взаимоотношения с владельцами территории (городом, местными органами самоуправления, ведомствами). Переустройство ГК осуществляется одновременно с функционированием существующих объектов, что мешает жителям, владельцам нежилых объектов, эксплуатационным службам и усложняет организацию работ.

2. Сформулирована научно-техническая гипотеза: использование функционально-системного анализа (ФСА) и новых информационных технологий для организации комплексного переустройства ГК, что предполагает возможность обоснованного выбора и существенного повышения эффективности инновационных решений и индивидуальных инвестиционных проектов в новых финансово-экономических, социально-экологических, и организационно-технологических условиях.

Установлено, что переустройства ГК требует разработки новых методов системного анализа, учитывающих вероятностные факторы строительного производства и рыночной экономики, приоритеты объектов и оценку рациональной последовательности их возведения, стесненность функционирующих объектов и производства работ на близлежащих объектах, необходимость оперативного решения многокритериальных задач и гибкость технологии работ.

3. Выявлено отсутствие необходимых теоретических разработок и опыта организации переустройства ГК, приемлемых для современных условий. Весь отечественный опыт базировался на плановой экономике и административно-командном управлении, а зарубежный опыт базируется на частной собственности на землю, на хорошо отработанной нормативно-правовой основе и стабильной экономике. Многочисленные теоретические исследования отечественных и зарубежных авторов не дают готовых рекомендаций по решению поставленных проблем. Сравнительный анализ характеристик инвестиционных проектов застройки городских комплексов в нашей стране позволил выявить многие отличия организации нового массового строительства микрорайонов в 60-е-80-е и комплексного их переустройства в 90-е годы.

Установлено, что объектом управления теперь становится не отдельное здание, а весь инвестиционный проект, включающий технические, экономические, социальные и экологические подсистемы. Субъектом управления становится не генподрядная строительная организация, а специально сформированная организационная структура во главе с руководителями проекта, действующая в течение всего жизненного цикла проекта. Инвестиционный проект переустройства ГК стал формироваться как материально-производственная система, функционирование которой направлено на достижение общей цели, синтезирующей локальные цели участников.

4. Проведена декомпозиция инвестиционного проекта как системы, состоящей из отдельных подсистем (зданий, сооружений и различных структур), выполняющих определенные функции. В этой связи инвестиционный проект является функциональной системой и определяется как комплекс избирательно вовлеченных подсистем и элементов, содействующих достижению конечной цели (переустройства ГК), которая является системообразующим факторов. При такой постановке в дальнейших исследованиях правомерно использовать методологию теории функциональных систем, функционально-системный анализ и системотехнику строительства. На этой основе разработана методологическая схема диссертационного исследования. Наиболее важным требованием сформированной методологии исследований является целенаправленная адаптация и разработка методов системного анализа конкретных решений поставленных задач, адекватных реальным ситуациям функционирования инвестиционного проекта, что проверяется на стадии разработки методик и их экспериментального внедрения.

5. Разработан общий алгоритм концепции инвестиционного проекта переустройства ГК, а также сформированы методы системного анализа и организации переустройства ГК, решены квалиметрические задачи оценки сложности ПИР, СМР и всего ИП переустройства, оценки приоритетов объектов переустройства. Разработаны организационные основы повышения эффективности инвестиционных проектов переустройства ГК в условиях перехода экономики на рыночные отношения, для чего решены задачи на трех стадиях инвестиционного проекта: разработка концепции проекта, разработка проекта и реализация проекта.

6. Экспериментальной базой для разработки и внедрения результатов диссертационного исследования было выбрано строительное предприятие новой формации, успешно работающее в новых условиях уже 10 лет — Центр по проектированию и строительству жилых и общественных зданий (Центр Поликварт).

Проведен анализ и декомпозиция функционально-строительной деятельности Центра Поликварт как типового среднего предприятия в строительстве. Разработана для Центра структура открытой системы управления и функционально-системного анализа (ФСА) деятельности, для чего проанализирован, отобран и адаптирован комплекс систем и программных продуктов, удовлетворяющих условия работы, потребности и возможности Центра Поликварт. Сформированы серверы документооборота и управления базами данных. Проведена экспериментальная апробация разработанной системы, которая показала ее работоспособность и эффективность, возможность наращивания новых блоков программно-технического обеспечения и системного анализа.

7. Разработанные на основе проведенных исследований и реализованные на строительных площадках г. Москвы рациональные варианты инвестиционных проектов переустройства городских территорий обеспечили снижение себестоимости на 10−15% и сокращение сроков проведения строительно-монтажных работ. Использованные методы системного анализа и информационные технологии организации и управления строительным производством при переустройстве ГК позволили выбрать варианты такого переустройства по критерию организационно-экономической надежности и выполнять его без превышения сметных затрат. Разработанные методы ФСА организации переустройства и информационные модели, успешно апробированные в Москве, могут быть адаптированы на объектах переустройства ГК в других городах, что актуально в условиях современного состояния жилищного фонда нашей страны и организационно-экономической перестройки строительной отрасли.

8. Проведенные исследования и полученные результаты, позволяют определить дальнейшие направления научных и практических разработок:

— адаптация методов системного анализа, применяемых в различных областях и отраслях, для оценки организации переустройства ГК,.

— разработка новых методов системного анализа, специализированных на оценке отдельных факторов переустройства ГК,.

— разработка специализированных банков данных системотехнического мониторинга переустройства ГК и накопления необходимого статистического материала для системного анализа,.

— совершенствование и разработка интерактивно-графических методов системного анализа,.

— разработка и адаптация новых программных продуктов для системного анализа организации переустройства городских кварталов и комплексов.

— 354.