Моделі та методи формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

“Харківський авіаційний інститут”

УДК65.001.1;625.72

Моделі та методи формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг

05.13.22 - управління проектами та програмами

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Бабенко Олена Павлівна

Харків 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті Міністерства освіти і науки України.

Захист відбудеться “ 08 ” червня 2007 року о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.02 у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського“ХАІ” за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17, радіотехнічний корпус, ауд. 232.

З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.

Автореферат розісланий “ 04 ” травня 2007 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Латкін М.О.

АНОТАЦІЯ

Бабенко О.П. Моделі та методи формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.22 - управління проектами та програмами. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, м. Харків, 2007.

Дисертацію присвячено розробці моделей та методів формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

Науковими результатами є: 1) методи оцінки та формування портфеля проектів розвитку автодоріг на перспективу; 2) модель формування портфеля проектів розвитку автодоріг на поточний рік; 3) модель планування реалізації портфеля проектів; 4) модель планування робіт за кожним проектом. Розроблені моделі дозволяють вперше розглядати комплексно науково-прикладну задачу.

Розроблено математичні моделі оцінки та формування портфеля проектів на перспективу та поточний рік, які дають можливість на відміну від існуючих детермінованих моделей приймати рішення за багатьма критеріями в залежності від ступеня невизначеності вхідної інформації.

Розроблено моделі планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг та робіт за кожним проектом, які дозволяють враховувати на відміну від існуючих моделей не тільки ресурсні, але і часові вимоги.

Розроблено та впроваджено комп'ютерно-інтегровану технологію формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг у вигляді програмно-методичних комплексів, що дозволило реалізувати запропоновані моделі в практику управління проектами розвитку автодоріг.

Ключові слова: управління проектами, математичні моделі, формування портфеля проектів.

АННОТАЦИЯ

Бабенко Е.П. Модели и методы формирования и планирования реализации портфеля проектов развития автодорог. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 - управление проектами и программами. - Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт”, г. Харьков, 2007.

Диссертация посвящена решению актуальной научно-прикладной задачи -разработке моделей и методов формирования и планирования реализации портфеля проектов развития автодорог, которые позволяют повысить эффективность проектов развития автодорог.

Проведенный анализ проблемы управления проектами развития автодорог позволил обосновать актуальность и сформулировать общую задачу формирования и планирования реализации портфеля проектов развития автодорог. Произведена ее декомпозиция на задачи: формирование портфеля проектов перспективного и текущего развития автодорог; планирование реализации портфеля проектов развития автодорог и работ по каждому проекту. Это дает возможность уменьшить сложность и размерность общей задачи, сведя ее к последовательному решению задач меньшей размерности.

Проведенный анализ методов решения поставленных частных задач показал, что в настоящее время существующие модели не позволяют решать комплексно задачу формирования портфеля проектов развития автодорог и планирования реализации портфеля проектов и работ по каждому проекту.

Сформулирована цель - повысить эффективность проектов развития автодорог за счет разработки новых и усовершенствования существующих моделей и методов формирования и планирования реализации портфеля проектов на основе многокритериальной оценки и оптимизации.

Выбраны задачи исследования, позволяющие обеспечить достижение поставленной цели.

Выбраны и обоснованы основные принципы построения информационной технологии, а также требования, предъявляемые к разрабатываемой технологии, позволившие структурировать процесс формирования и планирования реализации портфеля проектов развития автодорог.

Выбраны и обоснованы методы многокритериальной оценки и оптимизации в условиях неопределенности исходной информации (метод анализа иерархий) и в условиях разной степени неопределенности исходной информации.

Разработано информационное обеспечение формирования и планирования реализации портфеля проектов развития автодорог и структура баз данных. Это позволяет обеспечить информационную поддержку и эффективное взаимодействие менеджера проекта с ПЭВМ в процессе управление проектами развития автодорог.

Разработаны математические модели оценки и формирования портфеля проектов на перспективу и текущий год, которые дают возможность в отличие от существующих детерминированных моделей принимать решения по многим критериям в зависимости от степени неопределенности исходной информации.

Разработаны модели планирования реализации портфеля проектов развития автодорог и работ по каждому проекту, которые позволяют учитывать в отличие от существующих моделей не только ресурсные, но и временные требования.

Разработана и внедрена компьютерно-интегрированная технология формирования и планирования реализации портфеля проектов развития автодорог в виде программно-методических комплексов, что позволило реализовать предложенные модели в практику управления проектами развития автомобильных дорог.

Разработанные модели, методы, и компьютерно-интегрированная технология внедрены на предприятиях ДСУ - 5 (г. Симферополь) и ДСУ - 44 (г.Ялта) и применены при формировании и планировании реализации портфеля проектов развития автодорог на примере магистральной дороги Симферополь-Ялта-Севастополь для Крымавтодора. Анализ полученных практических результатов показал целесообразность и эффективность использования разработанных в диссертационной работе моделей и методов.

Ключевые слова: управление проектами, математические модели, формирование портфеля проектов.

ABSTRACT

Babenko Ye.P. Models and methods to create and plan realization of portfolio of motorway development projects. - Manuscript.

The dissertation on competition of Scientific degree of Candidate of Engineering Sciences on Speciality 05.13.22 - projects and programmes management. - National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”, Kharkiv, 2007.

The thesis is devoted to the development of models and methods to create and plan realization of portfolio of motorway development projects.

Scientific results are the following: 1) methods of estimating and developing the portfolio of motorway development projects in a prospect; 2) model of developing the portfolio of motorway development projects for the current year; 3) model of planning realization of portfolio of motorway development projects; 4) model of planning efforts on every project. The developed models allow to examine the complex scientific-applied task for the first time.

The mathematical models of estimation and portfolio construction of projects in a prospect for a current year, which unlike the existing determinate models give the opportunity to make decisions on many criteria depending on the degree of uncertainty of initial information, have been developed.

The models of planning realization of the portfolio of motorway development projects and works on every project, which versus existing models allow to consider not only resource but also temporary requirements, have been developed.

Computer - integrated technology of forming and creating realization of the portfolio of motorway development projects as programme-methodical complexes, that allowed to introduce the proposed models in practice of management of highway development projects, has been developed and adopted.

Keywords: project management, mathematical models, developing the portfolio of projects.

автодорога комп'ютерний інтегрований портфель

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В даний час країни Східної Європи велику увагу приділяють розвитку мережі автомобільних доріг і відповідної інфраструктури. Сучасна транспортна мережа України має розвинену систему комунікацій, яка вимагає постійного моніторингу характеристик і параметрів доріг.

Експертиза стану доріг дозволяє виявити ділянки доріг і дорожні споруди, що вимагають створення, розвитку, реконструкції, модернізації і т. ін.

Визначені на основі експертизи об'єкти можна розглядати як допустиму множину проектів розвитку автомобільних доріг, які повинні бути реалізовані. Зважаючи на обмеженість ресурсів, усі проекти розвитку автодоріг не можуть бути реалізовані одночасно. Тому виникають задачі формування портфеля проектів розвитку автодоріг як на перспективу, так і на поточний період, планування реалізації вибраного портфеля проектів та виконання робіт за кожним проектом.

Велика складність і розмірність таких задач, велика кількість суперечливих функціональних та економічних критеріїв і обмежень разом з невизначеною і неповною вхідною інформацією призвели до того, що існуючі традиційні моделі та методи формування та планування реалізації портфелів проектів не дозволяють оперативно приймати науково обґрунтовані та ефективні рішення з розвитку автодоріг.

В даний час відсутня інформаційна технологія, що дозволяє вирішувати комплексно задачі вибору портфеля проектів розвитку автодоріг і планування їх реалізації.

Існуючі моделі прийняття рішень щодо формування портфеля проектів є детермінованими і основані на однокрітеріальній оптимізації, що не дозволяє враховувати різний ступінь невизначеності вхідної інформації і всі вимоги до рішень, що приймаються.

Тому необхідно розробити оперативні та досить точні моделі і методи формування портфеля проектів розвитку автодоріг і планування їх реалізації.

Це дозволить науково обґрунтувати і підвищити ефективність формування портфеля проектів перспективного і поточного періоду розвитку автодоріг, спланувати їх реалізацію.

Таким чином, актуальним науково-прикладним завданням є розробка моделей та методів формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася в рамках НДР, що проводилися в 2003-2007 рр. у Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті на кафедрі “Автоматизація і комп'ютерно-інтегровані технології”, відповідно планів госпдоговірних НДР Міністерства транспорту і зв'язку України за темами: “Підвищення якості дорожньо-будівельних матеріалів шляхом розробки комп'ютерної технології розрахунку необхідності дорожньо-будівельних матеріалів і їх вартості залежно від замовлення Кримавтодору” (0103 U 004832) для Державного науково-технічного центру інспекції якості і сертифікації дорожньої продукції; “Організація і планування будівництва та ремонту доріг для Державного підприємства ШБУ №44 з використанням ЕОМ” (0104 U 004440) для Дочірнього підприємства “ШБУ №44” ВАТ “Південне дорожнє будівництво”; “Організація оцінки стратегій розвитку автомобільних доріг з використанням ЕОМ” (0105 U 004530) для ТОВ “ДБУ №44”; “Інформаційні технології управління проектами розвитку автомобільних доріг Криму” (0106 U 001823) для Дочірнього підприємства ШБУ-5 ВАТ “Південне дорожнє будівництво”, в розробці яких автор брала участь як виконавець.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності проектів розвитку автодоріг за рахунок розробки нових і удосконалення існуючих моделей та методів формування й планування реалізації портфеля проектів на основі багатокритеріальної оцінки та оптимізації.

Для досягнення цієї мети в роботі необхідно вирішити такі задачі:

1. Провести аналіз задач управління проектами розвитку автодоріг, моделей та методів їх рішення.

2. Розробити структуру технології управління проектами розвитку автодоріг та обґрунтувати застосування методів багатокритеріальної оцінки і оптимізації в залежності від ступеня невизначеності вхідної інформації.

3. Розробити методи оцінки і моделі формування портфеля проектів перспективного та поточного розвитку автодоріг.

4. Розробити моделі і методи планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг та робіт за кожним проектом.

5. Розробити та впровадити комп'ютерно-інтегровану технологію в організаціях Державної служби автомобільних доріг України “Укравтодор”.

Об'єктом дослідження є процеси формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

Предметом дослідження є моделі та методи формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

Методи дослідження базуються на: принципах системного аналізу для структуризації процесів формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг; методі аналізу ієрархії для розробки методу оцінки проектів розвитку автодоріг на перспективу; методах математичного моделювання, дискретного програмування, багатокритеріальної оцінки та оптимізації для розробки моделей формування портфеля проектів на перспективу і поточний рік; методах сітьового планування, багатокритеріальної оцінки та оптимізації для розробки моделей і методів планування реалізації портфеля проектів та робіт за кожним проектом.

Наукова новизна одержаних результатів. До нових, одержаних особисто автором, слід віднести такі результати:

- вперше розроблено модель формування портфеля проектів поточного розвитку автодоріг, яка на відміну від існуючих за рахунок багатокритеріальної оцінки дозволяє приймати рішення з вибору ефективних проектів в залежності від ступеня невизначеності вхідної інформації;

- удосконалено метод оцінки та формування портфеля проектів перспективного розвитку автодоріг на основі методу аналізу ієрархії, що дозволяє приймати рішення в умовах невизначеності вхідної інформації;

- дістали подальший розвиток моделі планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг та робіт кожного проекту в частині врахування одночасно ресурсних та часових критеріїв та обмежень, що дозволяє приймати ефективні планові рішення в залежності від вимог, що пред'являються.

Достовірність нових наукових положень дисертаційної роботи підтверджено:

- коректним використанням моделей та методів оптимізації, у тому числі лінійного програмування з бульовими змінними, які довели свою працездатність та ефективність для завдань формування портфеля проектів розвитку автодоріг;

- впровадженням на підприємствах моделей та методів формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг;

- співпаданням результатів, одержаних за допомогою розроблених моделей, з результатами інших авторів, які пов'язані з формуванням портфеля проектів розвитку автодоріг та плануванням їх реалізації.

Практичне значення одержаних результатів. Результати теоретичних досліджень і розроблених математичних моделей реалізовано у вигляді програмно-методичних комплексів комп'ютерної технології формування портфеля проектів розвитку автодоріг та планування їх реалізації, що дозволило автоматизувати процеси прийняття рішень з розвитку автодоріг.

Результати дисертаційної роботи використовувалися в практиці управління проектами розвитку автодороги Сімферополь-Ялта-Севастополь при плануванні реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг на поточний період в Дочірньому підприємстві “ШБУ №44” ВАТ “Південне дорожнє будівництво” м. Ялта (акт впровадження 23.11.2005 р.); при формуванні портфеля проектів розвитку автодоріг на поточний рік та плануванні їх реалізації в ТОВ “ШБУ №44” м. Ялта (акт впровадження 21.12. 2006 р.); для формування портфеля проектів ?розвитку автодоріг на перспективу в Дочірньому підприємстві ШБУ-5 ВАТ “Південне дорожнє будівництво” м. Сімферополь (акт впровадження 17.01.2007 р.).

Результати дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі Харківського національного автомобільно-дорожнього університету при читанні лекційного курсу з дисципліни “Управління проектами”, на лабораторних заняттях та у дипломному проектуванні (акт впровадження 23.02.2007 р.).

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є підсумком особистої роботи автора. У роботах, які написані в співавторстві, здобувачу належить: розробка методів та моделей оцінки і вибору стратегій розвитку транспортних систем [1]; розробка інформаційної технології планування ремонту автомобільних доріг [2]; розробка моделей управління проектами розвитку автомобільних доріг [3]; розробка інформаційної технології планування ремонту автомобільних доріг [7]; розробка структурної моделі інформаційної технології управління проектами розвитку автомобільних доріг [8].

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи докладалися та обговорювалися на міжнародних конференціях: Міжнародній науково-технічній конференції, яка присвячена 60-річчю Національного транспортного університету “Сучасні проблеми і перспективи розвитку дорожньо-будівельного комплексу України” (м. Київ, 2004р.); 8-му Міжнародному молодіжному форумі “Радіоелектроніка та молодь в ХХI столітті” (м. Харків, 2004р.); II Міжнародному студентському форумі “Освіта, наука, виробництво” (м. Бєлгород, 2004р.); V Міжнародній науково-практичній конференції “Стійкий розвиток міст. Сучасні технології управління міським та регіональним розвитком” (м. Харків, 2006р.); Міжнародній науково-технічній конференції “Сучасні проблеми автодорожнього комплексу” (м. Київ, 2006р.); IV Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні інформаційні технології в економіці та управлінні підприємствами, програмами та проектами” (м.Алушта, 2006р.); Міжвузівській науково-методичній конференції “Проблеми створення і використання університетських WEB - ресурсів” (м. Харків 2004р.) та наукових конференціях професорсько-викладацького складу Харківського національного автомобільно-дорожнього університету (м. Харків, 2004-2007рр.).

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 8 робіт, з яких 4 в науковому журналі і збірниках наукових праць, які включені до переліку ВАК України як фахові, 4-в матеріалах конференцій.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків і додатка. Загальний обсяг дисертації становить138 сторінок, зокрема: 29 рисунків на 3 окремих сторінках, 7 таблиць за текстом, список використаної літератури на 10 сторінках, який включає 121 назву джерел, додаток на 4 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ дисертаційної роботи містить: обґрунтування актуальності теми і наукових задач; інформацію про зв'язок з науковими програмами; мету та задачі дослідження; об'єкт, предмет та методи дослідження; характеристику наукової новизни та практичного значення одержаних результатів, а також особистий внесок здобувача; дані про реалізацію, апробацію та публікацію результатів.

У першому розділі обґрунтовано напрямок досліджень та поставлено задачу формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

Розглянемо постановку задачі, яка полягає у такому.

Відомо:

- стратегічну мету розвитку автомобільних доріг;

- множину альтернативних підцілей, кожній з яких відповідає свій проект;

- обмеження на функціональні та вартісні характеристики проектів розвитку автодоріг та часові показники;

- види робіт та їх трудомісткість щодо кожного проекту розвитку автодоріг;

- технологічний порядок цих робіт, їх вартість, необхідні ресурси щодо кожної роботи за проектом розвитку автодоріг;

- функціональні та економічні критерії оцінки та оптимізації.

Необхідно визначити:

- множину допустимих проектів розвитку автодоріг, оцінити їх та сформувати з них ефективні портфелі проектів на перспективу і поточний період з урахуванням заданих критеріїв та обмежень;

- план реалізації вибраного портфеля проектів на поточній період з урахуванням обмежень щодо ресурсів та моменту завершення поточного періоду;

- план виконання робіт за кожним проектом розвитку автодоріг з урахуванням обмежень щодо ресурсів та технологічної послідовності.

Через велику складність та розмірність загальної задачі проведено її декомпозицію на дві часткові задачі: формування портфелів проектів розвитку автодоріг на різні планові періоди; планування реалізації портфеля проектів на поточний період та виконання робіт за кожним проектом.

На основі проведеного аналізу існуючих моделей та методів формування портфеля проектів розвитку автодоріг та планування їх реалізації сформульовано мету та задачі дослідження.

У другому розділі розроблено інформаційну технологію формування та планування реалізації портфеля проектів (ФПРПП), що дозволило структурувати цей процес (рис.1).

Оскільки виділені часткові задачі мають різнорідні суперечливі критерії, різний ступінь їх невизначеності, то для прийняття рішень обґрунтовано такі методи:

1) метод аналізу ієрархій при невизначеності вхідної інформації;

2) методи багатокритеріальної оцінки та оптимізації при різному ступені невизначеності інформації про важливість критеріїв.

Залежно від ступеня невизначеності інформації про часткові критерії обґрунтовано моделі вибору найкращого компромісного рішення в багатокритеріальній ситуації.

Рис. 1 Структура інформаційної технології ФПРПП

При відомих значеннях вагових коефіцієнтів вибір найкращого рішення проводиться за максимальною адитивною корисністю

(1)

(2)

де - функція корисності; - кількість критеріїв; - коефіцієнт нелінійності; - ваговий коефіцієнт n-го критерію; - відповідно поточне, найкраще і найгірше значення критеріїв .

Якщо часткові критерії ранжировано за важливістю

(3)

то пропонується схема з послідовно застосованих критеріїв

(4)

Якщо немає ні кількісної, ні якісної інформації про пріоритети часткових критеріїв, доцільно використовувати максимінну схему компромісу

(5)

Розглянуті моделі багатокритеріальної оцінки та оптимізації дозволяють приймати рішення за багатьма критеріями залежно від ступеня невизначеності інформації про важливість часткових критеріїв.

Розроблено структуру інформаційного забезпечення процесу формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг, що дозволяє організувати інформаційну підтримку та ефективну взаємодію менеджера проекту з ЕОМ в процесі рішення задач.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [4, 5].

У третьому розділі розроблено моделі формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

Приведемо постановку задачі формування портфеля проектів на перспективу. Відома:

- множину проектів розвитку автодоріг на перспективу, кожен проект розвитку характеризується множиною техніко-експлуатаційних, екологічних, ергономічних та економічних характеристик, задано часткові критерії та обмеження.

Необхідно оцінити та сформувати портфель проектів розвитку автодоріг на перспективу та поточний рік з урахуванням заданих критеріїв і обмежень.

Для формування портфеля проектів на перспективу необхідно спочатку провести оцінку можливих проектів розвитку автодоріг. На основі методу аналізу ієрархії було розроблено структуру методу багатокритеріальної оцінки проектів в умовах невизначеності вхідної інформації

(рис.2). Для структуризації процесу оцінки проектів розвитку автодоріг на перспективу розроблено ієрархічну структуру багатокритеріальної оцінки проектів розвитку автодоріг, яку представлено на рис.3. Вона включає вибір мети, яка декомпозується на чотири групи критеріїв. До них відносяться техніко-експлуатаційні, екологічні, ергономічні і економічні критерії, які у свою чергу підрозділяються на ряд часткових критеріїв. Нижче представлені альтернативи проектів розвитку автодоріг.



Рис. 2 Структура методу оцінки можливих проектів розвитку автодоріг



Рис. 3 Ієрархічна структура багатокритеріальної оцінки проектів розвитку автодоріг на перспективу

Розроблено модель, яка дозволяє за допомогою експертів спочатку оцінити допустимі проекти, а потім сформувати портфель проектів розвитку автодоріг на перспективу в умовах невизначеності вхідної інформації.

Модель формування портфеля проектів розвитку автодоріг на поточний рік має такий вигляд.

Часткові критерії:

1) мінімальні капітальні (експлуатаційні) витрати

(6)

де , якщо -й проект входить в портфель, 0 - інакше; - кількість проектів;

- капітальні (експлуатаційні) витрати на реалізацію -го проекту;

2) максимальні техніко-експлуатаційні характеристики

, (7)

де - техніко-експлуатаційні характеристики -го проекту;

3) мінімальне екологічне забруднення навколишнього середовища

, (8)

де -забруднення навколишнього середовища при реалізації -го проекту;

4) максимальна ергономічність

, (9)

де - ергономічність -го проекту розвитку автомобільних доріг.

Область допустимих рішень задається такими обмеженнями:

1) капітальні витрати не повинні перевищувати заданих

(10)

2) техніко-експлуатаційні характеристики проектів повинні бути не менше заданих

; (11)

3) екологічне забруднення навколишнього середовища після реалізації проектів не повинно перевищувати допустимих значень

; (12)

4) ергономічність проектів розвитку автомобільних доріг повинна бути не менше заданих значень

; . (13)

Приведена модель є моделлю багатокритеріального лінійного дискретного програмування з бульовими змінними. Для її вирішення пропонується використовувати: для завдань малої розмірності - метод гілок і меж; для завдань великої розмірності - метод випадкового пошуку екстремуму.

Розглянемо задачу планування реалізації портфеля проектів. Відомо за кожним проектом кількість проектів: тривалість планового періоду; витрати і-го виду ресурсів (трудовитрати, витрати дорожньо-будівельних матеріалів, капітальні витрати і т.ін.), де - кількість видів ресурсів для -го проекту; .

Необхідно визначити послідовність, початок Tp та тривалість реалізації Tp кожного проекту з урахуванням вибраних критеріїв та обмежень.

Часткові критерії:

1) мінімізувати витрати кожного виду ресурсів на реалізацію портфеля проектів

(14)

2) мінімізувати максимальний час виконання портфеля проектів

, (15)

де - час закінчення реалізації -го за порядком проекту розвитку автодоріг.

Область допустимих рішень задається такими обмеженнями:

1) за різними видами ресурсів

; (16)

2) за часом виконання всього портфеля проектів

. (17)

Розглянемо задачу планування виконання робіт за кожним проектом розвитку автодоріг, яка полягає в такому. Відомо за кожним -м проектом:

- множина робіт , які потрібно виконати і потрібні для них ресурси , де -кількість видів робіт за -м проектом

- тривалість виконання робіт в нормальному режимі ;

- вартість виконання робіт в нормальному режимі ;

- технологічний порядок виконання робіт

де

Необхідно визначити послідовність, початок та закінчення реалізації кожної роботи за кожним проектом сформованого портфеля.

Часткові критерії:

1) мінімізувати вартість виконання всіх робіт за кожним проектом

(18)

2) мінімізувати витрати кожного виду -го ресурсу за кожним -м проектом

(19)

3) мінімізувати тривалість реалізації кожного проекту

. (20)

Область допустимих рішень задається такими обмеженнями:

1) усі роботи повинні завершитися до кінця планового періоду

(21)

2) усі роботи повинні виконуватися в технологічній послідовності

(22)

3) сума ресурсів i-го типу за всіма роботами -го проекту не повинна перевищувати заданого значення

. (23)

Наведені моделі (14)-(23) є моделями лінійного програмування з багатьма критеріями. Для їх вирішення були вибрані методи сітьового планування.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [1-3].

У четвертому розділі розроблено структуру комп'ютерно-інтегрованої технології, яка дозволяє автоматизувати процес формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг на основі програмно-методичних комплексів, які реалізовані у вигляді програмних модулів: оцінки і формування портфеля проектів автодоріг на перспективу; формування портфеля проектів автодоріг на поточний рік; планування реалізації портфеля проектів та робіт за кожним проектом.

Для кожного програмного модуля розроблено власні інтерфейси, реалізовані на основі призначених для користувача меню і діалогових вікон. У таблиці 1 наведено практичні приклади вирішення конкретних завдань формування портфеля проектів розвитку автодороги Сімферополь-Ялта-Севастополь на різні планові періоди. Маючи 11 допустимих проектів, перші 7 з них вибрані на перспективу (позначено жирним шрифтом), а перші 3 - на поточний рік (позначено темним фоном).

Таблиця 1 Результати оцінки та формування портфеля проектів розвитку автодороги “Сімферополь-Ялта-Севастополь”

№ п/п	Портфель проектів	Значення узагальненого критерію	Вартість, тис. грн.
1	Відновлення проїзної частини на км. 108	0,83	20000
2	Ремонт дороги на км. 68+150-км. 69+150	0,8	30500
3	Реконструкція дороги км. 33-км 34	0,78	20400
4	Відновлення деформованого зсувом дорожнього покриття та земляного полотна на км. 81-102	0,7	1805
5	Відновлення моста на км. 27	0,65	1710
6	Інженерний захист ділянки на км. 61 від обвальних деформацій	0,63	2700
7	Відновлення зруйнованої обвальними деформаціями водопропускної труби д - 1,0 м на км. 92	0,61	880
8	Пристрій підпірної стінки на км. 27	0,56	720
9	Інженерний захист ділянки на км. 33 від обвальних деформацій	0,52	18400
10	Пристрій водопропускних споруд на км. 60 зруйнованих обвалом	0,51	1150
11	Будівництво моста на км. 54	0,4	18100

Таким чином, наведені результати практичного впровадження розроблених моделей та методів для формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодороги “Сімферополь-Ялта-Севастополь”, аналіз практичних результатів показали доцільність та ефективність їх впровадження.

Основні результати розділу опубліковано в роботах [6-8].

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено результати, які відповідають меті дослідження, в сукупності є рішенням актуальної науково-прикладної задачі розробки моделей та методів формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

1. Проведений аналіз завдань управління проектами розвитку автодоріг, моделей та методів їх рішення дозволив вперше сформулювати загальну та часткові задачі формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг.

2. Розроблено структуру інформаційної технології формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг, обґрунтовано застосування методів багатокритеріальної оцінки та оптимізації залежно від ступеня невизначеності вхідної інформації, запропоновано інформаційне забезпечення, що дозволяє організувати інформаційну підтримку та ефективну взаємодію менеджера проекту з ЕОМ у процесі рішення задач.

3. Розроблено математичні моделі та методи оцінки й формування портфеля проектів на перспективу та поточний рік, які дають можливість на відміну від існуючих детермінованих моделей, приймати рішення за багатьма критеріями залежно від ступеня невизначеності вхідної інформації.

4. Розроблено моделі планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг та робіт за кожним проектом, які дозволяють враховувати на відміну від існуючих моделей не тільки ресурсні, але і часові вимоги.

5. Розроблено і впроваджено комп'ютерно-інтегровану технологію формування та планування реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг у вигляді програмно-методичних комплексів, що дозволило впровадити запропоновані моделі в практику управління проектами розвитку автомобільних доріг.

6. Розроблені моделі, методи і комп'ютерно-інтегрована технологія впроваджені на підприємствах ШБУ-5 (м. Сімферополь); ШБУ - 44 (м. Ялта). Вони застосовані при формуванні та плануванні реалізації портфеля проектів розвитку автодоріг на прикладі дороги Сімферополь-Ялта-Севастополь для Кримавтодору. Аналіз одержаних практичних результатів показав доцільність та ефективність використання розроблених в дисертаційній роботі моделей та методів.

7. Проведені дослідження виявили ряд нових завдань в області оперативного управління реалізацією портфеля проектів та робіт з кожного проекту.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Нефьодов Л.І., Плотнікова З.В., Бабенко О.П. Методи і моделі оцінки вибору стратегій розвитку транспортних систем // Технология приборостроения. - 2005. - №2. - С.39 - 42.

2. Нефедов Л.И., Бондарчук Е.П. Информационная технология планирования ремонта автомобильных дорог // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. - К.: НТУ, 2004. - Вип.70. - С. 141 - 145.

3. Нефедов Л.И., Бабенко Е.П. Модели управления проектами развития автомобильных дорог // Дороги і мости. - К.: ДДНДІ ім. М.П. Шульгіна, 2006. - Вип.4. - С. 78 - 91.

4. Бабенко Е.П. Выбор стратегий развития автомобильных дорог с применением метода анализа иерархий // Коммунальное хозяйство городов. - К.:Техніка, 2006. - Вып.69. - С.211 - 217.

5. Бондарчук Е.П. Модели принятия решений по планированию ремонта автомобильных дорог // Матер. 8-го международного молодежного форума “Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке”: - Харьков: ХНУРЭ, 2004. - Ч.2. - С.198.

6. Бондарчук Е.П. Информационная технология календарного планирования ремонта автомобильных дорог // II международный студенческий форум “Образование, наука, производство”: - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - Ч.5. - С.10.

7. Нефедов Л.И., Бондарчук Е.П. Информационная технология планирования ремонта автомобильных дорог // Міжнародна науково-технічна конференція “Сучасні проблеми та перспективи розвитку дорожньо-будівельного комплексу України”. - К.: НТУ, 2004. - С.24.

8. Нефедов Л.И., Бабенко Е.П. Управление проектами развития автомобильных дорог // Матер. IV междунар. научно-практич. конф. “Современные информационные технологии в экономике и управлении предприятиями, программами и проектами”. - Харьков: “ХАИ”, 2006. - С. 113 -114.

Размещено на Allbest.ru