10.5. Технико-экономическое сравнение вариантов производства работ

Для строительства моста заданной конструкции выбирают технологию, обеспечивающую минимальные затраты.

Этот выбор достаточно сложен, поскольку он зависит от целого ряда факторов и условий. Стоимость строительства определяется, в основном, способами производства работ, затратами на вспомогательные сооружения и устройства, характерными для каждого способа. При этом на стоимость строительства влияют также сроки сооружения моста, трудозатраты, стоимость используемых основных производственных фондов строительной организации. Оценка этих факторов далеко не однозначна. Применение, например, большого количества строительной техники приводит к сокращению срока строительства и, тем самым, к снижению части накладных расходов строительной организации и сокращению сроков окупаемости капитальных вложений. Однако, при этом увеличиваются затраты на оснащение организации техникой, часто весьма дорогостоящей, и эффект от сокращения сроков строительства может погаситься убытками, связанными с приобретением техники.

Сокращения сроков строительства можно получить иногда за счет увеличения количества работников, но при этом возрастают расходы на строительство жилья, культурно-бытовых помещений, на создание необходимой инфраструктуры (столовые, бытовые помещения и т.д.). В рыночных условиях вопрос о том, какой ценой достигается решение той или иной задачи, приобретает особое значение. Необходимо выбрать такую технологию, при которой достигается максимальная эффективность.

Эта задача решается методом вариантного (эскизного) проектирования, который в настоящее время является общепризнанным, обеспечивающим получение наиболее эффективного результата. Задача вариантного проектирования состоит в том, чтобы создать проект организации или производства работ наилучшего качества с точки зрения принятых или заданных требований.

Теория методики вариантного проектирования аналогична задаче нахождения экстремума функции. Используя математические обозначения можно записать, что стоимость строительства моста F является функцией его показателей x,y,z,…:

.

Для нахождения экстремума функции F необходимо найти соответствующие значения параметров x,y,z,… из уравнений частных производных:

; ; ;…

Задача вариантного проектирования не может быть решена чисто математически, т.к. качественные показатели строительства моста, изменяющиеся скачкообразно, не всегда можно выразить в виде алгебраической функции.

Применяя этот метод к проектированию строительства искусственных сооружений и других объектов, прибегают к замене частных производных вариантами разных решений. Для этого первоначально рассматривают вариант с некоторыми значениями показателей x₁,y₁,z₁,…. Затем, оставляя показатели y₁ и z₁ неизменяемыми, дают параметру x₁ новое значение x₂ и составляют второй вариант, который сравнивают с первым. Если качественные показатели строительства объекта (моста) улучшаются, то составляют следующий вариант, изменяя показатель x в том же направлении до тех пор, пока не будет наблюдаться ухудшение качества варианта строительства. Тот же самый процесс повторяют для отыскания наилучшего значения второго показателя y, затем для третьего и т.д.

В качестве методологического принципа здесь принимается предпосылка, что для каждого конкретного случая существует одно оптимальное решение. Другое дело, что его не всегда удается найти и приходится остановиться на приближенном решении, но нужно убедиться, что по сравнению с другими оно находится ближе к оптимальному.

При разработке и анализе вариантов детали не рассматривают. Они могут быть уточнены и обоснованы впоследствии для принятого варианта. Поэтому метод вариантного проектирования иногда называют методом эскизного проектирования.

Точность решения увеличивается, если уменьшить интервал изменения показателей x,y,z,…, но при этом увеличивается число рассматриваемых вариантов и, естественно, объем проектных работ.

В настоящее время для анализа решений и выбора лучшего варианта широко применяют ЭВМ. В том числе в составе автоматизированной системы управления железнодорожными войсками (АСУ ЖДВ) в подсистеме "Управление производственной и планово-экономической деятельностью" созданы комплексы задач для решения на персональных ЭВМ "Разработка ППР" и "Разработка ПОР".

В соответствии с приказом командующего Железнодорожными войсками ответственность за внедрение программных комплексов возложена на начальника службы АСУ, обработка исходных данных - на начальника отделения инженерной подготовки, а подготовка исходных данных - на начальников соответствующих отделений соединения.

Изложенная методика многовариантного проектирования с постепенным приближением к оптимальному решению целесообразна при обосновании варианта строительства сложных комплексов (больших уникальных мостовых переходов).

При строительстве несложных или средней сложности мостов рассматривают, как правило, небольшое количество вариантов, в которых изменяются одновременно несколько показателей. Сравнение вариантов и выбор наилучшего в этом случае производят методом обобщенного критерия или с использованием экономического анализа.

Экономическая оценка вариантов осуществляется в денежном выражении. При их сравнении учитывают:

приведенные затраты, включающие себестоимость СМР и капитальные вложения в основные фонды (строительные машины, механизмы, оборудование);

трудоемкость работ;

сроки строительства.

Приведенные затраты (руб.) для каждого варианта определяются по формуле:

,

где С_i - себестоимость строительно-монтажных работ (прямые затраты и накладные расходы), учитывающая расходы строительной организации на реализацию строительства по i-му варианту организации работ;

E_H - коэффициент эффективности капитальных вложений, в транспортном строительстве E_H=0,10;

K_i - капитальные вложения в основные производственные фонды строительно-монтажной организации по i-ому варианту организации работ (приближённо может учитываться стоимость активной части производственных фондов - ведущих строительных машин и механизмов).

Величину K_i определяют по формуле:

,

где Ф_j - инвентарно-расчётная стоимость j- го типа машины (механизма);

T_p - время пребывания машины на объекте, часы (смены);

T_Г - технически возможное время её работы в году в часах (сменах);

m - число машин j - го типа в комплекте техники.

Затраты на трудовые ресурсы определяют, исходя из трудоемкости отдельных видов работ.

Для экономической оценки варианта интерес представляют затраты в денежном выражении, поэтому величины трудозатрат, определяемые в человеко-днях умножают на стоимость одного человеко-дня. Последние, как известно, включают затраты на обеспечение нормальных условий жизнедеятельности работника (средства, вложенные в жилые помещения, магазины, столовые, клубы, бани и т.д.) и все виды заработной платы. Эти затраты можно привести к одному году и затем - к одному дню, чем и определяется стоимость одного человеко-дня. В ценах 1984 года ее величину можно ориентировочно принять 10,38 руб./чел.-дн. (без учета зарплаты, входящей в себестоимость СМР, учитываемую в приведенных затратах). Для северных и приравненных к ним районов эта сумма может приниматься равной 12,53 руб./чел.-дн. Если стоимость одного человеко-дня обозначить B, то денежное выражение трудозатрат N_i в чел.-дн. по каждому варианту производства работ составит:

.

Эффект от сокращения продолжительности строительства Э_Т по данному варианту в сравнении с другим приближенно оценивают суммой:

,

где Э_д - единовременный экономический эффект от функционирования объекта (моста) за период досрочного ввода, определяемый по формуле:

.

S_M - стоимость объекта (моста), принимаемая равной сметной стоимости строительно-монтажных работ, определяется по укрупненным расценкам;

T_1,T₂ - продолжительности строительства объекта по сравниваемым вариантам (соответственно большая и меньшая) определяемые по графикам работ, год;

Э_у - эффект от сокращения условно-постоянных расходов строительной организации.

Величина Э_у зависит от У - условно-постоянных расходов, руб. Для варианта с продолжительностью строительства T₁ определяется по формуле:

.

Величина условно-постоянных расходов слагается из условно-постоянных расходов на эксплуатацию строительных машин, механизмов и условно-постоянных накладных, заготовительных и складских расходов. Приближенно принимают У=0,071S_M. Таким образом, для каждого варианта организации работ эффект от сокращения сроков строительства следует определять, исходя из затрат по i-му варианту:

,

где

,

здесь Т_дл - срок строительства в годах по варианту с большей продолжительностью.

Совокупный экономический эффект по производственным затратам, трудозатратам и срокам определяется сравнением одного из вариантов, принятого за базисный, с другими. За базисный может приниматься любой вариант. Сравнение и выбор варианта производства работ производится в табличной форме (таблица 10.6).

Таблица 10.6 - Выбор варианта производства работ

Вариант технологи-ческого решения	Эффект экономии, руб. на			Совокупный экономи-ческий Эсов руб	Место
	Приведенных затрат – Эпз руб	Трудо-затратах – Этр, руб	Продолжитель-ности строительства Эт, руб
1 (базисный) 2	0 эпз=ПЗ1-ПЗ2	0 Этр=З1-З2	0 Эт=Зт1-Зт1	0 Эсов

Поскольку величины Э_сов в таблице могут быть и отрицательными, то выбирается вариант с наибольшей абсолютной величиной экономии. Сравнение вариантов производства работ осуществляется в следующей последовательности:

1) По каждому варианту производства работ составляют календарные планы (таблица 10.1), учитывающие все основные работы, в том числе возведение вспомогательных устройств и сооружений. Основным требованием к составлению графика является необходимость выполнения СМР в нормативный срок. При этом учитывают сезонность работ и ее влияние на величину дополнительных затрат.

2) Определяют себестоимость СМР и трудозатрат по каждому варианту производства работ. При этом могут быть использованы локальные сметы или укрупненные единичные расценки (затраты на выполнение однотипных и равнообъемных для сравниваемых вариантов работ и конструкций могут не учитываться).

3) Выбирают основные строительные машины и механизмы, характерные для i-ого варианта производства работ. По вышеприведенной формуле определяют величину капитальных вложений в производственные фонды строительно-монтажной организации (K_i) с разбивкой по годам строительства.

4) Для i-го варианта производства работ определяют приведенные затраты ПЗ. В случае строительства объекта в течение t лет приведенные затраты следует определять с учетом их приведения к году ввода объекта в эксплуатацию с помощью коэффициента приведения Q_t=(1+E_нп)^t (таблица 10.7).

5) Для i-го варианта определяют величину денежных затрат, обусловленных трудозатратами и сроками строительства, после чего составляют таблицу выбора варианта (таблица 10.6) производства работ.

Таблица 10.7 - Пример определения приведенных затрат при сроке строительства более одного года

Годы строи-тельства	Себестоимость СМР, Сi млн. руб	Капитало-вложения Ki, млн. руб.	Приведенные затраты ПЗi, млн. руб.	Коэффициент приведения	ПЗt, млн. руб.
Первый Второй Третий	400 600 200	60 90 35	407,2 610,8 204,0	1,21 1,10 1,0	488,4 671,4 204,0
Итого	1200	185			1363,0

Сравнение вариантов ППР и ПОР с помощью обобщённого критерия. При разработке проектов производства и организации работ не всегда представляется возможным показатели, принятые для сравнения вариантов, оценить в стоимостном (денежном) выражении. Это, прежде всего, касается тех из них, которые определяют эстетические или научно-исследовательские требования, имеющие, как правило, не количественные, а качественные характеристики. В этом случае эффективность разрабатываемого варианта можно оценить обобщенным критерием, который дает возможность не только выявить преимущества проекта производства (организации) работ, но и определить влияние на его качество каждого показателя в отдельности.

Величина обобщенного критерия, называемого еще коэффициентом технического уровня, определяется по формуле

,

где t - номер последующего (оцениваемого) варианта;

j - номер предшествующего (базисного) варианта;

i - номер показателя в ранжированной последовательности;

n - число показателей, принятых для сравнения вариантов;

_i - функция, определяющая вес параметра в ранжированной последовательности. Величину _i находят по формуле:

.

Протабулировав функцию _i можно получить числовые характеристики влияния на качество варианта показателей, имеющих соответствующие порядковые номера (таблица 10.8).

Таблица 10.8 - Числовые характеристики функции

Номер показателей (i)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Абсолютное значение (i)	1	1	0,75	0,5	0,31	0,187	0,11	0.062	0,035	0.0195

P_i - отношение числовых значений показателей.

Если увеличение показателя снижает качество варианта, принимают:

,

где m_j - величина показателя предшествующего варианта;

m_t - величина показателя оцениваемого варианта.

Если рост показателя увеличивает эффективность варианта, принимают обратное отношение:

.

Как видно из таблицы 10.8, учитывать большое число показателей нецелесообразно. Показатели, стоящие на седьмом месте и ниже, будут оказывать незначительное влияние на качество проекта. Поэтому при разработке ППР и ПОР следует принимать для оценки вариантов 5…6 показателей.

Сравнение разрабатываемых вариантов ППР и ПОР начинают с определения перечня показателей и расстановки в последовательности, соответствующей их важности в данных условиях строительства. Подсчеты рекомендуется вести в табличной форме.

Например, варианты производства работ по строительству моста решено оценивать по таким показателям:

трудоемкость работ;

вывод личного состава в смену;

общий срок строительства;

стоимость эксплуатации машин;

стоимость материалов, израсходованных на вспомогательные сооружения.

Лимитирующими в данных условиях являются, например, численность рабочих в смену, запасы строительных материалов и вспомогательных мостовых конструкций. Эти показатели будут наиболее важными, их необходимо ставить на первые места. Другие показатели будут размещены ниже с учетом их важности (таблица 10.9).

Для иных условий строительства могут быть приняты для сравнения другие показатели или другая последовательность их размещения.

Для данного примера обобщенный критерий имеет величину:

.

При К_2,1 > 1 второй вариант в целом разработан выше уровня первого варианта, с которым он сравнивается и, следовательно, с позиции эффективности наиболее перспективен. При К=1 оцениваемый вариант не будет иметь преимущества по сравнению с базисным, проекты в данном случае по качеству будут равновелики. При К<1 организация строительно-монтажных работ, запроектированная в оцениваемом варианте будет ниже уровня базисного.

Таблица 10.9 - Сравнение вариантов проекта производства работ

NN показат. (i)	Наименование показателей	Ед. изм.	Значения параметров		i	Отношение показателей (Pi)	i Pi
			 вариант	 вариант
1. 2. 3. 4. 5.	Наибольший вывод личного состава в смену Стоимость израсходованных строительных материалов Срок строительства объекта Трудоемкость работ Стоимость эксплуатации машин	чел. млн.руб Мес. чел./дн. млн.руб	80 310 8 12800 45	80 270 10 13200 38	1 1 0,75 0,5 0,31	1,34 1,11 0,80 0,97 0,19	1,34 1,11 0,60 0,49 0,34
i =3,56						ii =3,91