Разработка методики построения модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта

Кленина, Татьяна Владимировна

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики построения модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта"

На правах рукописи

КЛЕНИНА ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Специальность 25.00.19. Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ (технические """—^

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2006

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина.

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

Защита состоится «*?£» е^с^с^'■'¿"■¿Ал 2006 г. в часов в

ауд. на заседании диссертационного совета Д 212.200.06 при

Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: Ленинский проспект 65, ГСП-1, г. Москва, 119991.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан « Я* » ¿1-2006 г.

доктор технических наук, профессор, Ю.А. Горяинов

доктор технических наук, профессор Ф.Г. Тухбатуллин

кандидат технических наук, Л.С. Чугунов

АО «НГС «Оргпроектэкономика»

Ученый секретарь диссертационного совета, с г Иванцова

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы.

Строительство магистральных газопроводов представляет собой организационную систему, сложность которой определяется не только объемами строительства, но и распределенным характером управления. Управленческие решения часто приходиться принимать в ситуациях, ранее не встречавшихся, поскольку полное их совпадение в трубопроводном строительстве — событие весьма маловероятное. Вероятностный характер строительного процесса связан как с неоднозначностью альтернатив действий, так и с необходимостью учитывать такие факторы, как рассосредоточенность объектов, сложный характер взаимодействия трубопроводостроительных организаций, сложность транспортных связей, схем материально-технического снабжения и перебазировки техники, неравномерность объемов выполняемых по периодам работ и, соответственно, неравномерность потребления ресурсов.

Все это приводит к необходимости организации мониторинга и прогнозирования хода выполнения работ с тем, чтобы своевременно реагировать на возникающие отклонения и адаптировать проектные решения в соответствии со складывающейся ситуацией.

Адекватное реальной ситуации проектное или управленческое решение может быть принято только при условии учета всех действующих факторов и возмущений. В то же время в современной российской нефтегазовой отрасли сложилась парадоксальная ситуация - при количественном росте информационного потока наблюдается ограниченность его использования в реальном секторе трубопроводного строительства. Анализ существующей практики проектирования, строительства и эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли показал, что в настоящее время увеличивается объем невостребованного промышленным сектором интеллектуального продукта.

Это связано с тем, что для формирования инвестиционного решения требуется слишком большой объем информации при недостатке времени на

принятие данного решения. Кроме того, следует принять во внимание наличие человеческого фактора.

Согласно оценкам психологов, человек воспринимает в среднем 16 бит в 1 сек, и одновременно в его сознании удерживается 160 бит. При объеме информации в среднем по проекту в 2500 Мб наличие человеческого фактора, не оснащенного необходимым инструментарием, при работе с проектами неизбежно определяет потерю или неиспользование части информации и снижает эффективность инвестиционных, проектных и строительных решений.

Другим негативным фактором является то, что проектные организации даже одной отрасли не взаимодействуют в вопросах использования накопленных знаний в процессе принятия технических решений и, зачастую, ведут проектирование объекта без учета технологических знаний в других организациях, так как не обеспечены едиными принятыми в отрасли требованиями, методологией и программными продуктами.

В силу тех же причин подрядчики не используют прогрессивные методы строительства объектов на основе знаний, полученных коллегами-смежниками при строительстве магистральных трубопроводных систем.

Эксплуатирующие организации не имеют полного банка данных по магистральным трубопроводам. Документация «как построено» не имеет единого формализованного документа для современного хранения потоков информации. Отсутствие систематизированной исполнительной документации вскрывается только после возникновения на газопроводе аварийных ситуаций, что создает для эксплуатационных служб проблемы при устранении аварий, а также при проведении плановых ремонтов и реконструкции.

К тому же, в связи с проведением земельной реформы обострились вопросы, связанные с нарушениями режима ограниченного землепользования в зонах технологических коридоров газопроводов. Во многих случаях отсутствует паспортный учет прокладываемых сторонними организациями инженерных коммуникаций, которые пересекают магистральные газопроводы и

не отражены в архивных проектных материалах. В то же время специфика поддержания газотранспортной системы в надлежащем техническом состоянии требует обеспечения точной территориальной привязки данных по внут-ритрубной дефектоскопии и обследований трубопровода с последующим геомониторингом системы.

Таким образом, информационное обеспечение процессов принятия решений при проектировании, строительстве, эксплуатации, территориальном контроле над линейной частью, технологическими объектами магистрального газопровода возможно только на основе полноценного использования информационного потенциала, накопленного участниками инвестиционного процесса на каждой стадии жизненного цикла проекта, что и обуславливает актуальность темы исследования.

Целью исследования является разработка методов построения комплексной информационной модели для решения задач проектирования, строительства и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта в процессе управления инвестиционными проектами, которая обеспечивала бы эффективное использование информационного потенциала отрасли.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:

- идентифицированы потоки информации по стадиям жизненного цикла и иерархическим уровням инвестиционного проекта трубопроводного транспорта, систематизированы подходы к информационной подготовке принятия решений и комплексному представлению проблемных ситуаций и вариантов решений, необходимых при реализации инвестиционного проекта трубопроводного транспорта;

- разработана методика построения информационной модели и системы ее информационного обеспечения при решении задач проектирования, строительства и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта;

- разработаны методы оценки изменения параметров информационного потенциала при решении задач проектирования, строительства и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта;

- разработаны практические рекомендации по структуре комплекса технических и программных средств для функционирования информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта.

Методологическими и теоретическими основами исследования являются концептуальные положения теории систем и системного анализа, теории принятия решений, теории организационных систем, прикладные исследования по проектированию, строительству и эксплуатации систем трубопроводного транспорта.

Научная новизна заключается в том, что автором разработан комплексный подход к организации работы с информационными потоками, базами данных и базами знаний при решении задач проектирования, строительства и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта, для чего были идентифицированы потоки информации по стадиям жизненного цикла и иерархическим уровням инвестиционного проекта трубопроводного транспорта, разработана методика построения информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта, а также система ее информационного обеспечения и алгоритмы функционирования, обеспечивающие сопровождение процессов управления проектами при сооружении линейной части магистральных трубопроводов.

Практическая ценность работы определяется тем, что разработанная методика построения информационной модели и рекомендации по структуре комплекса технических и программных средств для функционирования модели позволят оптимизировать работу с информацией, используемой при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводов, снизить капитальные затраты на строительство и эксплуатацию систем трубопроводного транспорта, синхронизировать временные затраты, оптимизировать ин-

формационные потоки на всех стадиях жизненного цикла инвестиционного проекта трубопроводного транспорта.

Апробация работы: Основные положения и результаты исследований автора докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих, конференциях:

- 56-я Межвузовская студенческая научная конференция РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина (г. Москва, 2002 г.);

- научная конференция аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников вузов и научных организаций «Молодежная наука - нефтегазовому комплексу» (г. Москва, 2004 г.);

- научно - техническая конференция «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 2005 г.);

- Всероссийская конференция «Социально - гуманитарные проблемы социума XXI века» (г. Тюмень, 2005 г.).

Публикация работы:

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 статья в реферируемом журнале.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и списка литературы из 156 наименований. Объем диссертации составляет 175 страниц машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы необходимые предпосылки дня проведения исследования и выполненных разработок.

В первой главе выполнен системный анализ информационных потоков в рамках жизненного цикла проекта на основе обобщения результатов научных исследований, требований нормативной базы, порядка разработки, согласования проектно-сметной документации и практики сооружения трубопроводных систем.

Вопросы совершенствования управления строительным производством, а также информационно-технологическое обеспечение принятия решений в течение ряда лет находили отражение в трудах ведущих ученых и специалистов. Говоря о теоретических и практических разработках в области общего строительства, нельзя не упомянуть работы таких авторитетных специалистов как М.С. Будников, A.A. Гусаков, Н.И. Ильин. Что касается управления сооружением трубопроводных систем, то в течение многих десятилетий как в отечественной, так и в зарубежной практике основой для разработки современных организационных форм строительного производства служат поточные методы. Поточные методы строительства, впервые обобщенные школой профессора Л.Г. Телегина, в течение ряда лет исследовались и совершенствовались ведущими специалистами в этой области В.П. Безкоровайным, B.J1. Березиным, Г.Г. Васильевым, Н.И. Громовым, М.П. Карпенко, A.A. Лаптевым, Л.М. Униговским, В.Д. Шапиро, A.C. Щенковым и другими исследователями.

В то же время следует признать, что задача оптимального управления ресурсами вряд ли когда-либо может быть решена полностью и окончательно. Дело в том, что, во-первых, организационно-технический уровень строительства и соответствующий уровень технического оснащения систем управления постоянно изменяются по мере научно-технического прогресса. Во-вторых, экономические условия, в которых вынуждены функционировать предприятия, также не являются постоянными. Поэтому актуальность вопросов совершенствования управления ресурсами является перманентной, возникающей всякий раз, когда изменяются технологии или экономические условия. На современном этапе необходимость совершенствования методов управления проектами связано с внедрением передовых информационных технологий, что обеспечивает возможности формирования широкого набора альтернативных решений в плановом периоде, реально осуществимых с точки зрения технологии и организации строительных работ.

На каждой стадии жизненного цикла проекта формируются определенные информационные массивы, представленные в таблице 1, которые используются при принятии основных решений на протяжении всего жизненного цикла проекта.

Таблица 1.

Стадии жизненного цикла проекта

Декларация о намерениях Обоснование инвестиций Инженерные изыскания Проект и рд Строительство Эксплуатация

Информационные хар-ки параметров ГП Параметры мощности предприятия и номенклатуры продукции, начальная и конечная точки. Параметры альтернативных вариантов ГП по пропускной способности, Рраб., Ду, вариантам трассы Возможность реализации альтернативных вариантов трассы, технологических и технических решений Проектные параметры условий строительства, технологических и технических решений Паоаметт>ы: принятых технология, и технических решений, временные, потребляемых ресурсов Паспорт ТП (документация «как построено»)

Характеристика трассы Характеристики строительных зон по вариантам прохождения трассы Параметры трассы по фондовым материалам инженерных изьь еканий Результаты полевых инженерно-геодезических, -геологических, »гидрометеор ологических, -экологических изысканий, исследования грунтов, оснований, фундаментов, изысканий грунтовых стройматериалов и источников водоснабжения Проектные технологические и технические решения, основанные на результатах изысканий Уточненные харак-ки трассы, скорректированные технолог, и технические решения, основанные на них, временные параметры и параметры потребляемых ресурсов Условия эксплуатации.

Ресурсная база Проекты -аналоги Укрупненные нормы - Элементные нормы Фактические затраты -

Экология 1 Ограничения прохождения трассы Варианты возможных воздействий на окруж. среду Экологическая характеристика трассы Уровень воздействия на окружающую среду Воздействие и нарушения Мониторинг

Экономия, показатели Прогнозируемая оценка Варианты инвестиций Уточнения возможных затрат Расчет затрат фактические затраты на строительство Эксплуатационные затраты

Законы РФ, Законы РФ, Законы РФ, Тех- Законы РФ, Законы РФ» Законы РФ,

Техннч. рег- Технич. регла- нич. регламенты. Технич. рег- Технич. рег- Техннч. рег-

ламенты менты, ГОСТ, ГОСТ, СНиП ламенты, ламенты, ламенты,

ж СНиП ГОСТ, ГОСТ, ГОСТ,

*f Е 1 СНиП, СН, СТО, ТСН, СНиП, СН, СТО, ТСН, СНиП, СН, СТО, ТСН,

1 & РДМДС РДГЭСН, Технология. РД, ГЭСН, Технологич.

О ч-' карты, Тех- карты, Тех-

Е О нология. нологич.

я СО регламенты регламенты

на стротель-ство на эксплуатацию

L> Общественные Согласование с Экспертизы: Отвод зе- Акт ввода

а ^ х Э слушания, администраци ей промбезо- мель, разре- объекта в

s 5 предваритель- района предпола- пасностн. шение на эксплуата-

1 £ ные согласова- гаемого строи- экологиче- строительст- цию, фикси-

| s э * ния тельства ская, условий во рование

труда, ГОЧС, собственно-

ГТЭ, ведом- сти в зе-

ственная. мельном

Е в б Отвод земель кадастре

При этом на каждой стадии жизненного цикла проекта требуется свой объем данных, определяемый содержанием решаемых задач.

Для характеристики фактически используемого объема данных можно использовать соотношение в форме предельного неравенства, где

(1)

^-случайное значение параметра, характеризующее принятые проектные решения;

Л -оптимальное (или допустимое) значение данного параметра, определяемое нормативными требованиями

/{Л, V, Я) (2)

А=1...Ы - множество входных параметров, учитываемых при принятии решения;

У=1 ...К - множество выходных параметров, значения которых определяются на промежуточных стадиях принятия решения.

Совокупность этих данных можно трактовать как контекстные информационные модели проекта (рис. 1), процессов и ресурсов, соответствующие стадиям жизненного цикла проекта трубопроводного транспорта.

Виды данных

Проект

Идентифиицронн де л дрные

Состав и структура Материалы Хврмтяристнм К«нфмураци* и «мочения

— Процессы

Денные о шчнфуемьк процессах Детые о »ыпапмйеыьк процессах Да им» о раэупьтапк аылолиения Даиц» о случаАшх событиях

■ Ресурсы

жрмгеристмю

Интегрированные информационные модели

/У

Л-

Контекст использования данных

Рис. 1. Контекстные информационные модели проекта.

Вторая глава посвящена разработке методики построения виртуального образа проекта как основы для создания информационной модели, необходимой для осуществления контроля и анализа эффективности деятельности в процессе проектирования и сооружения трубопроводов.

При создании нового проекта трубопроводного транспорта и технологической подготовке его производства средствами конструкторских и технологических систем автоматизированного проектирования в информационных системах создается виртуальный образ проекта (рис. 2), описывающий структуру проекта, его состав и все входящие компоненты: секции труб; кранов; отводов; тройников; нагнетателей; компрессорных станций; газораспределительных станций; защитных кожухов; аппаратов высокого давления; комплектующие; материалы и т.д. Каждый виртуальный образ обладает атрибутами, описывающими свойства физического объекта: технические требования и условия; геометрические (размерные) параметры; массогабаритные показатели; характеристики прочности; надежности; ресурса и т.д.

Управляющие воздействия

Рис. 2 Виртуальный образ объекта.

Применительно к виртуальному образу проекта для отображения организационно-технологических и экономических взаимодействий учета воздействия случайных факторов используется комплексное исследование различных альтернатив поведения системы на множестве модельных реализаций ее функционирования путем статистических экспериментов. Предложено использовать комплекс, состоящий из трех технико-экономических моделей: модели производства, модели воздействия на окружающую среду и модели экономической эффективности проекта, которые в совокупности формируют общую информационную модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта (рис. 3).

Основой модели производства является формализованный алгоритм принятия и корректировки технологических решений на всех стадиях жизненного цикла проекта трубопроводного транспорта, который отражает следующую последовательность операций:

Информационные потоки

Поксвател* Фазы проекта Модель производства Модель воздействия ни ОС Модель мономическоЯ эффективности

Мот- Ты. реШЯММЯ Тр»ис- Р «у рем «я бая Эко- Репюн Эффект* тост* кмаесгяцмЙ Объем ИЯМСТИЦкб

0 | У Люди | Мтрмлы | Оборудомнш

Ихмегмшмн- ' 1 1 1 1

Яекмраиюо м*ы«рени«х УагеНеф>

,.........; • ,,, ^ JUй^WwrЬptШlщы■0бъ^mano0> * « УагеПагф

Обосмоаыпм инмспший )-;*-Мтртргия трубопровода* .. УагеИаг{3)

^"■ ••Огпкмншвф^опроарЗивйсепф >.- У«гсЯаг(4)

Инженерные тнсйнш Бамеаятаблица обьелто« -. Уеге*вг($1

. .Соомеглсфеиет^ширисотайвартфи Уегепаг(в}

ТЭО( проект) У«гсНвг(7)

Рабочая проектом аохуменгаикя ^ -1 - * ^ даем» ¿»см - ...... УагеИвг{«)

-.'Г- - . " Я,юЬп»Ф»Шьр*6а1Ш ^ . Уегс«»»19>

Гптугтытшп!.! п1УпдДппц1иТ..... УагсНафО)

Стронтепыю-мстжкмя слеимйльиые Хярмтериспилса тр»спи трубопровод» «:»<?•* УагсЬаг(11)

- • Конструткмныа алелпшпыитшоюло*; о6ъ**ты* Уагемг(12>

Ввод» мсмугаим Эжммы» УагсМг(14)

...".;. ' • Эжыжийи** .- > - г. > - - ' ■ . д ч УагсЛаг(15)

Докумакпимя построено» Эксплуатация Капитальный реконструкция ЛИИ»Д»|«»

Рис. 3. Структура моделей для мониторинга и информационной

поддержки жизненного цикла проекта.

1. Определяются возможности производства, которые характеризуются конечным множеством базисных технологических процессов к=1, 2,..., •£, каждому из которых соответствует интенсивность его использования хк

2. Задается протяженность сооружаемых трубопроводов (км) ¡=1, 2, ...пи определяются ресурсы ¡=1, 2,..., в

3. С помощью С-мерного вектора описывается интенсивность рассматриваемой системы в целом Х=(хь х2,...., хг)

4. Задастся характеристика системы с технологической стороны У(Х)=(У1(Х), ..., Уп(Х)) и 1=(Х)=(г1(Х),..ге(Х)), где У(Х) - вектор объемов строительства при функционировании системы на уровне интенсивности X

г(Х) - вектор затрат ресурсов, необходимых для функционирования системы с интенсивностью X

5. Изменение векторов X, У(Х), г(Х) в соответствии с параметрами вектора наличия ресурсов Я характеризует процесс строительного производства

Для построения на основе данного алгоритма в модели производства используются целевые функции и критерии, представленные на рисунке 4.

Формализация описания _компоненты модели / формализация_

ф Начальное состояние *0 € с: V

> Конечное состояние

I ¥ -(е......г.);

ф Пространство состояний у — • • рт * * >м *

ф Пространство внешних параметров С = (С{,...,С )

ф Пространство допустимых Пк : V * 2 и управлений

Локальны* ограничения «('/) « 2)

на управлении с(г,)е £5 (*,,г)

на взаимодействия ч

н« переход в ново» состояние ¿К^СЛ X г)

] Траектории

уу с (5;/,с».,)

+ + .¡?<»дг(<дг</д*)

Рис. 4 Математическое представление информационной модели.

Для оценки воздействия технологических решений на окружающую среду используется модель оценки экологических последствий принимаемых решений, который отражает систему связей как между стадиями «жизненного цикла» трубопроводных объектов, так и между участниками процесса природопользования в рамках существующей системы государственного природоохранного регулирования.

На первом этапе формирования параметров для оценки экологических последствий принимаемых решений происходит формирование совокупности исходных показателей Затем идет структурирование исходных пока-

Характеристика объекта моделирования (строительное производство)

Момент наличия информации о системе

Директивные задания

Эффективность функционирования систе!

Технике - экономические показатели

Взаимодействие со смежными системами

Оперативное управление

Область функционирования системы

Варианты функционирования системы

Динамика функционирования системы

зателей по обязательным обобщенным блокам оценки (Пдворм). Структурирование производится с учетом обязательных разделов проектной документации, разрабатываемых в области охраны окружающей среды (группы оценки Ц. Далее на основе нормативных значений, расчета или экспертных оценок показателей П^в формируются безразмерные значения показателей сравнения х^=Г(Пу/П;]тре6). Показатели сравнения представляют собой оценки соответствия Пу принятых решений современному уровню, дифференцированные по обязательным обобщенным блокам оценки Уу.. Путем обобщения полученных показателей сравнения Хц=^Пц/ПдТрев,) по каждой группе оценок Ь формируется окончательная сводная оценка экологических решений и делается вывод либо о возможности либо о невозможности реализации оцениваемого объекта в целом или принятии или отклонении рассматриваемого решения в частности (рис. 5).

Для оценки изменение фактических затрат ресурсов с(1)/С во времени относительно плановых сф/Со, используется модель экономической эффективности, основой которой является функция Со, который отображает взаимосвязь результатов выполненных работ с затратами ресурсов.

*о(0 = С0(с0(0). (3)

Если и0 - планируемое количество ресурса (затраты в единицу времени), то планируемая динамика затрат имеет вид:

<ч>(0 = "о' • (4)

Мониторинг данных зависимостей в процессе реализации проекта позволит решать задачи управления изменениями на стадии проектирования: определение требуемых интенсивностей или количества ресурсов, позволяющих выполнить проект за заданное время; определение требуемого

Рис. 5. Алгоритм оценки экологических последствий принятых решений.

времени выполнения проекта при заданных ограничениях на интенсивности и ресурсы (рис. 6).

стоимость работ

Рис. 6 Моделирование динамики изменения затрат ресурсов при реализации проекта.

Помимо технико-экономических моделей информационная модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта включает также основные базы знаний (стандартные методики расчетов и принятия решений) и базы данных (статистические данные, нормативно-технические требования, номенклатура и оборудования и т.д.).

Построение информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта по уровням иерархии и стадиям жизненного цикла проекта произведено таким образом, что базы данных и базы знаний, входящие в ее состав, состоят из отдельных блоков, взаимосвязанных между собой. В качестве примера представлены базы данных, используемых на стадии проектирования (рис. 7)

143 Декларакнае тмерпге«*

Нницшпф ГфООСГЬ ИЗИП

Иссмдоаанна рыт 143НР

Праапосыят косновной НЗПИ

Масгорастолояпние 143 МР

Усмта Сфоитвмегаа МЗУС

Мощность шмо

Ресурсна* баз» 143РБ

Комментарии 143 К

Игтечти инфлрыадаи 143 ИИ

144 (Хкмиим япестмомв

АккЛМ рынка ЖАР

Квниялци* нссл«лра»и"а 144КИ

Ресурсная Бв* 1МРБ

Технические рвввш» 144ТР

Строаггеямые равен» 144С?

Т440И

Регион етроигмкстм 144РС

КшвМКГфМЦ 144 К

Имении* тферамшш 144 ИИ

145 Проект

Инвестор 145ИН

Нродтфомцде 145ПР

Усяокня сгрмтдксгм 145УС

Уточненные технические р«имк> МЯТ

145СР

Стоимость «ромгетспа 145СС

Экоядемескм эффективность 145ЭЭ

Лшта еиекжя мяфже* МЗИЗ

Комчяпарии 14$ К

Источник информация ШИИ

Об|цаа еумма инмепшкй 141СМ

Срок полной Мфтоаиии 141СА

Чиста «ополкитеяьнаа «рнбъиь 14ЩП

Чисты« «хоа 541ЧД

Кшфф ициенг эффогт* ноет» 141КЭ

Чнстмй (фивэдге** дохоа 141ЦД

Вкутреини трма доешюстк инмспшнА 141В1Щ

№иквс недомоет имаагпший 141ЦД

Гроотов срок окупаемости 141ГГ

ДмсюкпфвааянмЛ фояокупаамовт М1ДС

Эксплуатационные мтр*гы 141ЭЭ

Ко мы »гаркц 141 К

Источник информации 141НН

141 Проект - аналог

Наименование пробег» - аналог« 142НИ

Характер кспна участка 142УС

Технические раиепм 142ТР

Сгрокплыше р*и«па 14за»

1^мхрееси1ные тпничессиа ранении 142 ГТГ

Решмо* по охране 0фу**юииЛ фалы мгоо

СТОИМОСТЬ 142СС

Общая суша шпесткцмВ 142СМ

Срок полной (мвртюаиим 142СА

Чисты мполагтсямая лрибыяь 142ДП

ЧнсгыЯж>хеш 142ЧЧ

Коэффициент «ффектмносга НПО

Чистый лриааяамнийлояоа 142ГСП

Внутремкяа норма аонолносги инвестиций 142 ВИД

№щекс дояоаиовт« ин«естиций 142 НД

Простоя срок окупаемости 142ГС '

ДисмитироаамиыЯ срок окупаемости 142ДС

Эксллутииоянме мтратм 4733

Коммеитфмя 142 К

Клочим* информации 142 ИИ

Рис 7. Структура базы данных, используемой на стадии проектирования.

Информационная модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта, интегрированная с расчетными и информационно-аналитическим приложениями, а также со средствами электронного документооборота, позволяет обеспечить эффективное использование информационных потоков в ходе всего жизненного цикла проекта трубопроводного транспорта, оставаясь при этом способной воспринимать изменения и дополнения, не требуя коренной переделки структуры.

Третья глава посвящена исследованию эффективности представления информации в базах данных и базах знаний, входящих в информационную модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта. Адекватность информационных массивов реальным производственным процессам определяют основные составляющие качества данных, основными из которых являются достоверность (безошибочность), оперативность и обновление данных с учетом их старения.

Программный контроль достоверности данных осуществляется путем выделения грубых ошибок и сглаживания данных для предотвращения возможного влияния случайных факторов. При обработке данных формируется виртуальный образ проекта - аналога. Параметры проекта — аналога используются для выявления недопустимых отклонений.

Грубые ошибки исключаются по критерию Смирнова:

^=|0>-6|/а(9) (5)

где % - статистика Смирнова, сомнительное данное, 9 - среднее арифметическое отклонение

{0=(1/Ю2:е1} (6)

сг(9) - эмпирическое среднее квадратичное отклонение,

о(9)=л/(Ш-1)£(91-9)2 (7)

N - число данных. Сомнительное данное исключается, если его статистика превышает Р) для выбранной достоверности Р=1-а,

а — уровень значимости, (верхние а-процентные точки находятся по таблицам математической статистики).

При Р=0,95 грубые ошибки исключаются.

Сглаживание для предотвращения возможного влияния случайных факторов на данные проводят по методу скользящих средних на всем временном интервале и-му уровню (и=3, 5, 7, 9). Скользящие средние рассчитываются для последовательных данных из множества

(Щ=(е,, 02, ■ •0/), 0Г (1/и)Щ (8)

В результате сглаживания находят массивы скользящих средних.

(9О=(01>02.01. ...,0**),1=1,2, ...,1*=)*-и+1 (9)

Эти массивы используют при основной обработке данных.

Одновременно с программным контролем при обнаружения ошибок производится анализ причин их возникновения. Одной из основных причин возникновения ошибок является старение информации. Для устранения данной причины проводится обновление данных с учетом их старения.

Обновление информации проводится по двум режимам: плановому и смешанному. При плановом режиме информация обновляется через равные периоды времени Д1 независимо от сроков решения задач, использующих сведения из памяти компьютера. При смешанном режиме возможны плановое и внеплановое обновление информации. В созданной информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта существуют блоки информации, которые требуют как планового режима обновления - по срокам действия нормативных документов, нормативным периодам проведения внутритрубной диагностики и т.д., так и смешанного режима - вследствие чрезвычайных ситуаций, изменения периодов проведения переиспытаний трубопроводных систем, инфляционных индексов, законодательной базы, смены исполнителей и т.д.

Для оценки степени соответствия информации, содержащейся в модели, фактическому положению вещей, используется коэффициент совпадения Кс. При этом: 0 <Кс< 1;

КС=(МТ|-МТ<51)/МТ1 (10)

где МТ; - математическое ожидание планового обновления,

МТа, — математическое ожидание внепланового обновления. Для оценки оперативности принятия решений по инвестиционному проекту предлагается использовать статистические характеристики времени выполнения комплекса работ:

где: Т) - время выполнения ¿-й работы (величина случайная); п — количество работ в технологическом процессе; ф определяется структурой графика производства работ.

Для каждого из указанных параметров формируется статистическая база данных и строятся характеристики случайных параметров. В качестве показателей используются:

1. Время начала работ по проекту Сь

2. Время окончания работ по проекту С2.

3. Плотности вероятности (ПВ) продолжительности выполнения работы, которая дает полное представление о вероятностных свойствах процесса, изменяющегося во времени р9 (/,)(,).

Обработка статистических данных показала, что для данного типа задач наиболее предпочтительным является урезанное нормальное распределение (рис. 8), поскольку при принятии решений существуют предельные временные точки, после которых реализация принятия решений по проекту теряет смысл.

Тс = ч> (Т,.....Тп), где ^ 0=1, - , п),

(П)

Рис. 8 Плотность вероятности времени принятия решения по проекту.

В четвертой главе рассмотрены возможности практического использования информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта в среде электронного архива. Электронный архив представляет собой программно-технический комплекс, включающий технический комплекс и информационный фонд проектов трубопроводного транспорта.

Информационная модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта при работе в среде электронного архива обеспечивает быстрый доступ к необходимой документации, проведение анализа исполнения проекта и мониторинг следующей информации: перечень и характеристики работ; взаимосвязи работ; календарные ограничения на сроки исполнения работ; расчет плановых сроков исполнения работ; мониторинг ресурсов у подрядчиков; мониторинг трафиков поставок материалов; мониторинг графика финансирования; прогнозирование тенденций на основе моделирования технологических, экономических и экологических процессов, планирование и мониторинг изменений.

Мониторинг выполнения работ позволяет своевременно контролировать работу подрядчиков и вовремя обнаруживать негативные тенденции. Своевременная корректировка графиков выполнения работ, графиков поставок материалов и оборудования, графиков финансирования проекта на основе сравнения различных вариантов плана, сравнения текущего плана с базовым и т.д., на основе отслеживания складывающихся тенденций, прогнозирования сроков, стоимости работ и потребности в ресурсах, в свою очередь обеспечивает выполнение подрядчиками своих контрактных обязательств -сроков выполнения работ, сроков представления необходимой информации, качества выполненных работ (рис. 9).

■ Виртуальный объекта на стадии проектором ния □ Объемы отклонений

□ Параметры реализации проекта

Корректируя, лее

100%

время

Рис. 9. Отображение процесса мониторинга выполнения работ на основе изменения проектных решений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. На основе системного анализа процедур жизненного цикла проекта, оценки современного состояния нормативной базы, практики разработки и согласования проектно-сметной документации и строительства объектов трубопроводного транспорта идентифицированы потоки информации по стадиям жизненного цикла и иерархическим уровням инвестиционного проекта, формализованы подходы к информационной подготовке принятия решений, а так же комплексному представлению проблемных ситуаций и вариантов решений, необходимых при реализации инвестиционного проекта, и определены требуемые для адекватного отображения состав и структура баз знаний и баз данных.

2. С использованием интерактивного подхода разработана модель информационного обеспечения при решении задач проектирования, строительства и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта на основе единой модельной и методической среды обработки информации. Указанная среда адаптирована к задачам, решаемым применительно к конкретным сис-

темам трубопроводного транспорта в режиме имитации альтернативных решений и анализа оценки их последствий для выбора конкурентно-способных вариантов организации строительства объектов трубопроводного транспорта.

3. Разработаны методы мониторинга процессов изменения информационного потенциала при решении задач проектирования, строительства и эксплуатации объектов, которые обеспечивают необходимую адекватность информации, достоверность получаемых результатов, своевременность и оперативность представления выходной информации.

4. Разработаны практические рекомендации по структуре комплекса технических и программных средств для функционирования информационной модели инвестиционного проекта на этапах жизненного цикла объектов трубопроводного транспорта. Реализация данных рекомендаций дает возможность создать систему унифицированного многоуровневого электронного документооборота на базе корпоративных интегрированных программных систем управления документами и агрегированных программно - аппаратных систем архивирования.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. КленинаТ.В. Автоматизированная система хранения просктно-сметной документации // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительства, эксплуатация, ремонт. Научно - технический сборник. № 2. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. - М., 2003. - С. 106 - 109.

2. КленинаТ.В. Системный подход в информационной поддержке деятельности в области проектирования и строительства объектов транспорт, хранения нефти, газа и нефтепродуктов // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительства, эксплуатация, ремонт. Научно - технический сборник. № 3. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. - М., 2003.-С. 76-82.

3. Кленина Т.В. Оптимизация создания информационных систем в нефтегазовом комплексе // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительства, эксплуатация, ремонт. Научно — технический сборник. № 4. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. - М., 2003. - С. 70 - 78.

4. Кленина Т.В. Кодификация проектных решений в среде электронного архива. Молодежная наука нефтегазовому комплексу II Тезисы докладов научной конференции аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников ВУЗов и научных организаций. Т.7. - М., 2004. - С. 16

5. Кленина Т.В. Оценка эффективности применения различных баз данных, баз знаний и пакетов для целей формирования системы унифицированного многоуровневого электронного документооборота при решении задач проектирования и строительства объектов транспорта газа // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительства, эксплуатация и ремонт. Научно - технический сборник. № 1 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. -М„ 2004. - С. 72 - 75.

6. Кленина Т.В. Создание информационных систем в нефтегазовом комплексе П Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительства, эксплуатация и ремонт. Научно - технический сборник. № 2. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. - М., 2004. -С. 65-73.

7. Дикун Т.В. Разработка методов информационного обеспечения при управлении инвестиционными проектами в нефтегазовой отрасли // Материалы международной научно-технической конференции Нефть и газ: Западной Сибири. Т. 1. — Тюмень, 2005. - С. 159.

8. Дикун Т.В. Проблема информационного обеспечения при управлении инвестиционными проектами в нефтегазовой отрасли // Материалы всероссийской конференции «Социально - гуманитарные проблемы социума XXI века». - Тюмень, 2005. - С. 46 - 47.

9. Дикун Т.В. Построение комплексной информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта // Мегапаскаль:

Сборник научных трудов кафедры сооружения и ремонта нефтегазовых объектов. № 2-2006. - Тюмень, 2006. - С.64 - 66.

10. ДикунТ.В. Комплексная модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта // Научно-технический и производственный журнал «Нефтяное хозяйство» - № 5 - 2006 - М., 2006. - С. 130 - 131.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 22.08.2006 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печ.л, 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 570.

119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к. Тел. 939-3890, 939-3891. Тел./факс 939-3891.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кленина, Татьяна Владимировна

Введение.

Глава 1. Системный анализ информационных потоков в рамках жизненного цикла проекта магистрального газопровода

1.1. Анализ перспектив развития газотранспортной системы.

1.2. Формализация потоков информации по стадиям жизненного цикла и иерархическим уровням инвестиционного проекта трубопроводного транспорта.

1.3. Постановка задачи построения системы информационного обеспечения при решении задач проектирования и строительства объектов транспорта газа.

Глава 2. Разработка комплексной информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта

2.1. Формирование информационной модели при решении задач проектирования и строительства объектов транспорта.

2.2. Разработка методов отображения проектно-технологической информации по жизненному циклу проекта трубопроводного транспорта.

2.3. Формализованное описание процессов изменения проектно-технологической информации на стадиях жизненного цикла проекта трубопроводного транспорта.

Глава 3. Исследование методов воздействия на эффективность представления входной и выходной информации при решении задач проектирования и строительства объектов транспорта

3.1. Разработка методов обеспечения качества представления данных для формирования информационной модели проекта.

3.2. Разработка методов обеспечения безошибочности данных.

3.3. Разработка методов обеспечения оперативности данных.

3.4. Планирование работ по обновлению информации с учетом ее старения.

Глава 4. Рекомендации по построению и функционированию системы информационного обеспечения для решения задач проектирования и строительства объектов транспорта

4.1. Требования к программному обеспечению для реализации информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта.

4.2. Возможность реализации информационной модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта в среде Электронного архива.

4.3. Методы обеспечения безопасности данных, составляющих информационную модель инвестиционного проекта трубопроводного транспорта.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методики построения модели инвестиционного проекта трубопроводного транспорта"

Строительство магистральных газопроводов представляет собой организационную систему, сложность которой определяется не только объемами строительства, но и распределенным характером управления. Управленческие решения часто приходиться принимать в ситуациях, ранее не встречавшихся, поскольку полное их совпадение в трубопроводном строительстве - событие весьма маловероятное. Вероятностный характер строительного процесса связан как с неоднозначностью альтернатив действий, так и с необходимостью учитывать такие факторы, как рассосредоточенность объектов, сложный характер взаимодействия трубопроводостроительных организаций, сложность транспортных связей, схем материально-технического снабжения и перебазировки техники, неравномерность объемов выполняемых по периодам работ и, соответственно, неравномерность потребления ресурсов.

Все это приводит к необходимости организации мониторинга и прогнозирования хода выполнения работ с тем, чтобы своевременно реагировать на возникающие отклонения и адаптировать проектные решения в соответствии со складывающейся ситуацией.

Адекватное реальной ситуации проектное или управленческое решение может быть принято только при условии учета всех действующих факторов и возмущений. В то же время в современной российской нефтегазовой отрасли сложилась парадоксальная ситуация - при количественном росте информационного потока наблюдается ограниченность его использования в реальном секторе трубопроводного строительства. Анализ существующей практики проектирования, строительства и эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли показал, что в настоящее время увеличивается объем невостребованного промышленным сектором интеллектуального продукта.

Это связано с тем, что для формирования инвестиционного решения требуется слишком большой объем информации при недостатке времени на принятие данного решения. Кроме того, следует принять во внимание наличие человеческого фактора.

Согласно оценкам психологов, человек воспринимает в среднем 16 бит в 1 сек, и одновременно в его сознании удерживается 160 бит. При объеме информации в среднем по проекту в 2500 Мб наличие человеческого фактора, не оснащенного необходимым инструментарием, при работе с проектами неизбежно определяет потерю или неиспользование части информации и снижает эффективность инвестиционных, проектных и строительных решений.

Другим негативным фактором является то, что проектные организации даже одной отрасли не взаимодействуют в вопросах использования накопленных знаний в процессе принятия технических решений и, зачастую, ведут проектирование объекта без учета технологических знаний в других организациях, так как не обеспечены едиными принятыми в отрасли требованиями, методологией и программными продуктами.

В силу тех же причин подрядчики не используют прогрессивные методы строительства объектов на основе знаний, полученных коллегами-смежниками при строительстве магистральных трубопроводных систем.

Эксплуатирующие организации не имеют полного банка данных по магистральным трубопроводам. Документация «как построено» не имеет единого формализованного документа для современного хранения потоков информации. Отсутствие систематизированной исполнительной документации вскрывается только после возникновения на газопроводе аварийных ситуаций, что создает для эксплуатационных служб проблемы при устранении аварий, а также при проведении плановых ремонтов и реконструкции.

К тому же, в связи с проведением земельной реформы обострились вопросы, связанные с нарушениями режима ограниченного землепользования в зонах технологических коридоров газопроводов. Во многих случаях отсутствует паспортный учет прокладываемых сторонними организациями инженерных коммуникаций, которые пересекают магистральные газопроводы и не отражены в архивных проектных материалах. В то же время специфика поддержания газотранспортной системы в надлежащем техническом состоянии требует обеспечения точной территориальной привязки данных по внутритрубной дефектоскопии и обследований трубопровода с последующим геомониторингом системы.