CC BY
16
Посилання на статтю_
Ратушняк О.Г. Моделювання штелектуальноТ пiдтримки оргашзацшно-управлшського рiшення в проектах термомодершзаци буфвель/О.Г. Ратушняк// Управлiння проектами та розвиток виробництва: Зб.наук.пр. - Луганськ: вид-во СНУ iM. В.Даля, 2007 - №4(24). С. 67-72._
УДК 658.29
О.Г. Ратушняк
МОДЕЛЮВАННЯ 1НТЕЛ Е КТУАЛ Ь НО1 П1ДТРИМКИ ОРГАН1ЗАЦ1ЙНО-УПРАВЛ1НСЬКОГО Р1ШЕННЯ В ПРОЕКТАХ ТЕРМОМОДЕРН1ЗАЦП БУД1ВЕЛЬ
Запропоновано методику iнтелектуальноí пiдтримки прийняття оргаызацмно-управлiнського рiшення методом парних порiвнянь при реалiзацií проектiв термомомдерызацп будiвель з врахуванням економiчних, еколопчних, теплофiзичних параметрiв теплоiзоляцiйних матерiалiв. Рис. 2, табл. 3, дж. 11.
Ключовi слова: проекти термомодерызацп, теплоiзоляцiйнi матерiали, попарне порiвняння.
О.Г. Ратушняк
МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ОРГАНИЗАЦИОННО-УПРАВЛЕНЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ В ПРОЕКТАХ ТЕРМОМОДЕРНИЗАЦИИ ЗДАНИЙ
Предложена методика интеллектуальной поддержки принятия организационно-управленческого решения методом парных сравнений при реализации проектов термомомдернизации зданий с учетом экономических, экологических, теплофизических параметров теплоизоляционных материалов. Рис. 2, табл. 3, ист. 11.
O.G. RATUSHNYAK
DESIGN OF INTELLECTUAL SUPPORT THE ORGANIZATION-ADMINISTRATIVE DECISION IN BUILDING TERMOMODERNIZATION PROJECTS
The method of intellectual support of acceptance the organization-administrative decision by method of pair comparisons is offered for building termomodernization projects, taking into account the economic, ecological, thermophysical parameters of heat-insulation materials.
Постановка проблеми. Житлово-комунальним сектором економки витрачаеться понад 25% паливно-енергетичних ресурав. Основна частина цих ресурав припадае на опалення бу^вель [1]. На сучасному етап одним з ефективних напряммв проектного менеджменту з енергозбереження е впровадження проек^в термомодершзаци бу^вель. Резерв енергозбереження в проектах термомодершзаци, а саме теплова iзоляцiя буфвель та мереж складае 52,3% [2]. Теплоiзоляцiйнi матерiали для термомодершзаци буфвель характеризуются багатофакторнютю теплофiзичних, економiчних й еколопчних параметрiв, як мають ктькюш та якюш характеристики. При реалiзацiT проек^в термомодершзаци бу^вель частiше всього процес прийняття управлшського
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2007, № 4(24)
1
ршення при розробц проектно-кошторисноТ документацп фунтуеться на шту'щи та практичному досв^д менеджера проекту.
Анал'з останнх досл'1джень i публ'шацш. В роботах [3-5] висв^леш проблеми розробки й обфунтування теоретичних основ, математичних моделей, методiв, засобiв i алгоритмiв управлiння проектами енергозбереження шляхом термомодершзаци з використанням еколого-економiчно доцiльних теплоiзоляцiйних матерiалiв.
В роботах [6,7] при виборi теплоiзоляцiйних матерiалiв основна увага звертаеться на характеристики: теплопровщнють, щiльнiсть, довговiчнiсть, паропроникнють, мiцнiсть на стискування, морозостiйкiсть, бю- i хiмiчна стiйкiсть. Данi характеристики оцшюються окремо i менеджер проекту виходячи з своеТ компетентностi повинен приймати ршення щодо застосування того чи шшого матерiалу, що не завжди впливае на якiсть проекту термомодершзаци буфвлк
Метою статт'1 е розробка математичноТ моделi та алгоритму штелектуальноТ пiдтримки прийняття органiзацiйного ршення для реалiзацiТ
Зб1р 1нформац1Т про економ1чн1, еколог1чн1 та теплоф1зичн1 параметри тепло1золяц1йних матер1ал1в
Мон1торинг об'екта термомодершзаци
Менеджер проекту термомодерн1зац1Т 6уд1вл1
Анал1з 1нформац1Т про к1льк1сн1 та якюн1
параметри тепло1золяц1йних матер ал1в
Прийняття оргашзацмно-технолог1чного та економ1чного ршення
Рис.1. Системна модель маркетинга ринку матер1ал1в для термомодерн1зац1Т буд1вель
проекту термомодершзаци методом парних порiвнянь з врахуванням ктькюних та якiсних характеристик теплоiзоляцiйного матерiалу.
Основна частина досл'дження. Для реалiзацil менеджером проекту термомодершзаци будiвлi необхiдно здiйснити маркетингову оцшку теплоiзоляцiйних матерiв на ринку зпдно системно! моделi (рис. 1). Для вибору оптимального теплоiзоляцiйного матерiалу менеджером проекту застосуемо метод парних порiвнянь. Метод парних порiвнянь е базовим для запропонованих Саат методiв анал^ичних iерархiчних процесiв [8] i анал^ичних сiтьових процесiв [9] пiдтримки прийняття управлшських рiшень.
Суть його полягае в наступному. Експерту проекту послщовно пред'являються пари альтернатив (X/, X]) i пропонують визначити ступiнь Щ переваги альтернативи X/ над альтернативою X] вщносно деякого якiсного критерш еколого-економiчно доцiльного (ЕЕД) теплоiзоляцiйного матерiалу. При цьому, якщо експерту була пред'явлена пара (X/, X]) i вiн визначив ступiнь переваги dij, то пара (X/, X]) вже не пред'являеться, а стушнь переваги Щ визначаеться, виходячи з метризованого мультиплкативного вщношення (1). Таким чином, за наявност п альтернатив експерт повинен виконати п(п- 1)/2 порiвнянь. Вiдзначимо, що стввщношення
2
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2007, № 4(24)
dj =1/dj
(1)
e фyндaмeнтaльним для мeтoдy Сaaтi визнaчeння вiднocниx вaгiв aльтepнaтив.
Елeмeнти dij, ij=(1,n), yтвopюють cвepxтpaнзитнy квaдpaтнy мaтpицю пapниx пopiвнянь D [10]. ^и цьoмy eлeмeнт dij мoжнa тpaктyвaти як вiднoшeння вaгiв aльтepнaтив Xi i Xj тoбтo wi/wj:
D =
w /w w /w ... w /wn w2 / w w / w
wn/ wi wn/ w2
... w2 / wn
w /w
(2)
Якщo знaчeння wf, w2, ... wn нeвiдoмi, тoдi пapнe пopiвняння здiйcнюeтьcя з викopиcтaння cyб'eктивниx cyджeнь eкcпepтiв, чиceльнo oцiнeнoю зa шкaлoю зaпpoпoнoвaнoю в [11] .
Пpoблeмa oцiнки ЕЕД пpи пpийняттi opгaнiзaцiйнo-yпpaвлiнcькoгo piшeння щoдo вибopy тeплoiзoляцiйнoгo мaтepiaлy для тepмoмoдepнiзaцiï бyдiвeль пpeдcтaвлeнa iepapxiчнo фиа 2). Склaдaeтьcя мaтpиця для пopiвняння вiднocнoï вaжливocтi кpитepiïв eкoнoмiчниx (Х11 - вapтicть мaтepiaлy, Х12 - вapтicть poбiт, X13 - тpyдoмicткicть poбiт, X14 - дoвгoвiчнicть, Х15 - eкcплyaтaцiйнi витpaти),
Piвeнь 1
Piвeнь 2
Piвeнь 3
Риа2. Iepapxiчнa мoдeль пpийняття piшeння щoдo вибopy мaтepiaлy
eкoлoгiчниx (X21 - вoгнeтpивкicть, X22 - xiмiчнa стшкють, X23 - бioлoгiчнa cтiйкicть, X24 - шкiдливicть), тeплoфiзичниx (X31 - тeплoпpoвiднicть, X32 - гycтинa, X33 -пapoпpoникнicть, X34 - гiгpocкoпiчнicть, X35 - мopoзocтiйкicть, X36 - мщнють нa cтиcкyвaння, X37 - звyкoпoглинaння) нa дpyгoмy piвнi пo вiднoшeнню дo зaгaльнoï мeти нa пepшoмy piвнi (ЕЕД тeплoiзoляцiйнoгo мaтepiaлy). Пoдiбнi мaтpицi пoвиннi бути пoбyдoвaнi для пapниx пopiвнянь кoжнoï aльтepнaтиви нa тpeтьoмy piвнi пo вiднoшeнню дo кpитepiïв дpyгoгo piвня [11].
Для визнaчeння ЕЕД тeплoiзoляцiйнoгo мaтepiaлy, який xapaктepизyeтьcя eкoнoмiчними, eкoлoгiчними, тeплoфiзичними пapaмeтpaми, нeoбxiднo пoбyдyвaти ciмнaдцять мaтpиць, oднa для дpyгoгo piвня iepapxiï (тaбл. 1) шicтнaдцять - для тpeтьoгo piвня (тaбл. 2).
В тaбл. 2 нaвeдeнo пapнe пopiвняння мoжливиx вapiaнтiв opгaнiзaцiйнo-yпpaвлiнcькиx piшeнь щoдo вибopy тeплoiзoляцiйнoгo мaтepiaлy для peaлiзaцiï пpoeктiв тepмoмoдepнiзaцiï бyдiвeль. Пopiвнюютьcя, нacкiльки eкoлoгo-
"Упpaвлiння пpoeктaми тa poзвитoк виpoбництвa", 2007, № 4(24)
3
економiчно доцтьний теплоiзоляцiйний матерiал для задоволення кожного критерш другого рiвня. Отримано шютнадцять матриць суджень розмiрнiстю 3х3, оскiльки е 16 критерiТв на другому рiвнi i три теплоiзоляцiйних матерiали, якi дослiджуються (А - мшераловатш плити, Б - шнополютирол, В - скловолокно), якi парно порiвнюються по кожному з критерив.
З групи матриць парних порiвнянь формуеться набiр локальних прiоритетiв, як виражають вiдносний вплив елементiв (Х11^Х37) на елемент, який примикае до верхнього рiвня. Знаходимо цiннiсть кожного окремого об'екту через „ршення" матриць. Для цього необхщно визначити власн вектори для кожноТ матрицi, а по™ нормалiзувати результат до одиниц^ отримуючи цим сам вектор прюрите^в.
Таблиця 1
ЕЕД теnлоiзоляцiйного матерiалу: матриця парних порiвнянь для рiвня 2
Фактори впливу Х11 Х12 Х13 Х14 Х15 Х21 Х22 Х23 Х24 Х31 Х32 Х33 Х34 Х35 Х36 Х37
Хц 1 7 9 1/5 9 8 5 5 3 2 7 8 7 7 8 7
Х12 1/7 1 3 1/7 7 3 1/5 1/5 1/5 1/7 5 1/3 1/5 1/5 1/3 1/3
Х13 1/9 1/3 1 1/7 7 1/5 1/3 1/3 1/5 1/7 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/5
Х14 7 7 1 9 1/3 1/3 1/3 3 1/3 5 1/3 5 1/3 7 5
Х15 1/9 1/7 1/7 1/9 1 1/5 1/5 1/5 1/7 1/8 1/5 1/6 1/6 1/3 1/3 1/5
Х21 1/8 1/3 5 3 5 1 5 3 1/3 1/5 3 2 2 3 3 1/3
Х22 1/5 5 3 3 5 1/5 1 5 2 1/3 1/3 1/3 1/2 3 3 5
Х23 1/5 5 3 3 5 1/3 1/5 1 1/5 1/7 1/5 1/4 1/4 1/3 4 5
Х24 1/3 5 5 1/3 7 3 1/2 5 1 1/5 5 3 3 5 5 5
Х31 1/2 7 7 3 8 5 3 7 5 1 5 7 5 4 6 5
Х32 1/7 1/5 3 1/5 5 1/3 3 5 1/5 1/5 1 3 2 4 5 1/4
Х33 1/8 3 3 3 6 1/2 3 4 1/3 1/7 1/3 1 3 5 5 1/3
Х34 1/7 5 3 1/5 6 1/2 2 4 1/3 1/5 1/2 1/3 1 1/3 4 1/4
Х35 1/7 5 3 3 3 1/3 1/3 3 1/5 1/4 1/4 1/5 3 1 3 1/3
Х36 1/8 3 3 1/7 3 1/3 1/3 1/4 1/5 1/6 1/5 1/5 1/4 1/3 1 1/5
Х37 1/7 3 5 1/5 5 3 1/5 1/5 1/5 1/5 4 3 4 3 5 1
Таблиця 2
ЕЕД тепло1золяц1йного матер1алу: матриця парних пор1внянь для р1вня 3
Х11 А Б В Х12 А Б В Х13 А Б В Х14 А Б В
А 1 5 7 А 1 5 4 А 1 5 4 А 1 7 2
Б 1/5 1 3 Б 1/5 1 1/3 Б 1/5 1 1/3 Б 1/7 1 1/5
В 1/7 1/3 1 В 1/4 3 1 В 1/4 3 1 В 1/2 5 1
Х15 А Б В Х21 А Б В Х22 А Б В Х23 А Б В
А 1 1/3 2 А 1 8 6 А 1 5 А 1 7 1
Б 3 1 3 Б 1/8 1 1/5 Б 1/5 1 1 Б 1/7 1 1/7
В 1/2 1/3 1 В 1/6 5 1 В 1/5 1 1 В 1 7 1
Х24 А Б В Х31 А Б В Х32 А Б В Х33 А Б В
А 1 1/5 1 А 1 1/2 4 А 1 1/7 1/5 А 1 1/3 3
Б 5 1 5 Б 2 1 5 Б 2 1 Б 3 1 5
В 1 1/5 1 В 1/4 1/5 1 В 1/4 1/5 1 В 1/3 1/5 1
Х34 А Б В Х35 А Б В Х36 А Б В Х37 А Б В
А 1 1/5 3 А 1 1/7 2 А 1 1/3 5 А 1 1/3 1
Б 5 1 5 Б 7 1 7 Б 3 1 7 Б 3 1 3
В 1/3 1/5 1 В 1/2 1/7 1 В 1/7 1/5 1 В 1 1/3 1
4 "Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2007, № 4(24)
Для отримання векторiв прюрите^в необхiдно зробити оцшку компонентiв власного вектора по строкам [11], яка здшснюеться для першого рядка матрицi за наступною формулою 3
V
ж w, w, w,
— х — х — х... х—- = m. (3)
ж w W w
12 3 n
Далi знаходимо вектор прюритету для першого рядка матриц [11] за формулою 4
m
m + m +... + mn
(4)
Аналопчно визначаються компонент власного вектору та вектор прюритету для шших mn рядкiв.
В [8,9] пропонуеться в якостi множини вiдносних вапв альтернатив використовуються компоненти власного вектора, вщповщаючи максимальному характеристичному числу Я^ . Для неузгодженоТ матрицi завжди Ятх > n,
Саат запропонував в якостi показника ступеня узгодженосл елементiв матрицi D використовувати величину шдексу узгодженостi (consistency index - CI)
CI = (ЯПИХ - n)/n -1. (5)
Для оцiнки достатностi ступеня узгодженосл Саатi пропонуе використовувати вiдношення узгодженосл (consistency ratio - CR), яке дорiвнюе:
CR = CI / CIS, (6)
де CIS - середне значення CR, як обчисленi для великоТ кiлькостi випадковим чином матриць парних порiвнянь, що згенеороваш у фундаментальнiй шкалi [11]. Рекомендуеться результуючий вектор щодо вапв вважати прийнятним, якщо CR рiвне 0,10 (але не перевищуе 0,20).
Для матриц ЕЕД теплоiзоляцiйних матерiалiв другого рiвня вектор прiоритетiв складае: Х11=0,2; Х12=0,02; Х13=0,02; Х14=0,08; Х15=0,0005; Х21=0,06; Х22=0,06; Х23=0,03; Х24=0,1; Х31=0,19; Х32=0,04; Х33=0,06; Х34=0,04; Х36=0,02; Х37=0,05 та Ятх = 21,9, шдекс узгодженостi С1=0,39, вiдношення узгодженосл
CR=0,20, що задовольняе вимогам. Для матриц третього рiвня цi показники наведено в табл. 3.
Таблиця 3
ЕЕД теnлоiзоляцiйних матерiалiв: матриця для третього рiвня, рiшення та узгодженiсть
= *i.
Показники X11 X12 X13 X14 X15 X21 X22 X23 X24 X31 X32 X33 X34 X35 X36 X37
Вектор переваг А 0,73 0,67 0,67 0,59 0,25 0,74 0,72 0,47 0,14 0,33 0,07 0,26 0,2 0,14 0,28 0,2
Вектор переваг 0,19 0,10 0,10 0,08 0,59 0,06 0,14 0,07 0,72 0,57 0,71 0,64 0,7 0,77 0,65 0,6
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2007, № 4(24)
5
Б
Вектор переваг В 0,08 0,23 0,23 0,33 0,16 0,19 0,14 0,47 0,14 0,09 0,22 0,11 0,1 0,09 0,07 0,2
^max 3,08 3,09 3,10 3,02 3,06 3,24 3 3 3 3,03 3 3 3,14 3,05 3,09 3
С1 0,04 0,05 0,05 0,01 0,03 0,12 0 0 0 0 0 0 0,07 0,02 0,05 0
CR 0,07 0,09 0,09 0,02 0,05 0,2 0 0 0 0,02 0 0 0,12 0,04 0,08 0
Наступним етапом попарних порiвнянь е застосування принципу синтезу. Для виявлення складових, або глобальних, прюрите^в теплоiзоляцiйних матерiалiв в матрицi локальнi прiоритети розташовуються по вiдношенню до кожного критерш, кожний стовпчик векторiв множиться на прюритет вiдповiдного критерiю i результат сумуеться уздовж кожного рядка. Отриман глобальш прiоритети для теплоiзоляцiйних матерiалiв складають: мiнераловатнi плити (А) - 0,44; пшополютирол (Б) - 0,40; скловолокно (В) - 0,15. Мшераловтш плити отримали найвищу оцшку за глобальними прюритетами i тому можна Тх вважати найбiльш еколого-економiчно доцiльним матерiалом для реалiзацiТ проектiв термомодершзаци будiвель.
Висновки. Грунтуючись на теоретичних засадах методiв iерархiчних процесiв та анал^ичних сiтьових процесiв запропонована математична модель пщтримки прийняття управлiнського ршення менеджером проекту термомодершзаци будiвель.
В результат вiртуального експерименту методом попарного порiвняння теплоiзоляцiйних матерiалiв найкращим за своТми економiчними, екологiчними, теплофiзичними параметрами е мшераловатш плити для застосування Тх в проектах термомодершзаци буфвель.
Л1ТЕРАТУРА
1. Саджениця В. Енергозбереження в житлово-комунальному господарств1 УкраТни // Ринок шсталяцш. - 2005. - №4. - С. 22-23.
2. Украина: Энергосбережение в зданиях. ЕС - Energy Center Kiew, Ukraine 27/6 Institutskays Str., Office 45, Kiew - 21, Ukraine - 241 c.
3. Управление проектами: Основы профессиональных знаний и система оценки компетентности проектных менеджеров / С.Д. Бушуев, Н.С. Бушуева (National Competence Baseline, NCB UA Version 3.0) К.:1Р|Д|УМ, 2006. - 208 с.
4. Бушуев С.Д., Морозов В.В. Динам1чне лщерство в управлшш проектами: Монография / УкраТнська асоц1ац1я управлшня проектами. - 2-е вид. - К., 2000. - 312 с. - Рос. мовою.
5. Пономаренко Л.А., Цюцюра С.В. Стратепя управлшня проектами енергозбереження та решжиырингу енергоемних виробництв промисловост // Проблеми пщвищення ефективност шфраструктури: Зб. наук. праць. - К.: НАУ, 2007. - Вип. 14. - С. 40 - 44.
6. Шойхет Б.М., Ставрицкая Л.В., Овчаренко Е.Г. О технических требованиях к волокнистым теплоизоляционным материалам в строительстве // Энергосбережение. - 2002. - №1
7. Монастырев П.В. Физико-технические и конструктивно- технологические основы термомодернизации ограждающих конструкций жилых зданий: Дис. ...доктора тех. наук: 05.23.01; - Тамбов, 2005. - с.85-90.
8. Saaty T.L. Multicriteria Decision Making: The Analytical Hierarchy Process. -N.Y.: McGrawHill, 1990.
9. Saaty T.L. The Analytic Network Process. - Pittsburgh: RWS Publications, 1996.
10. Тоценко В.Г. Методы и системы поддержки принятия решений. Алгоритмический аспект. - Киев: Наукова думка, 2002. - 381 с.
11. Саати Т., Керис К. Аналитическое планирование. Организация системы: Пер. с англ -М. Радио и связь, 1991 - 224 с.
Стаття надмшла до редакцп 22.11.2007 р.
6
"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2007, № 4(24)
