Моделирование трудозатрат пользователей экономических информационных систем строительных организаций

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Моделирование трудозатрат пользователей экономических информационных систем строительных организаций.
Modeling users work costs of economic information systems construction companies.
ФИО: Кудинов Дмитрий Вячеславович Name: Dmitry V. Kudinov Аспирант Ростовского Г осударственного экономического университета
(РИНХ).
Аннотация:
В статье получены результаты статистического (имитационного) моделирования, показывающие процесс составления сметной документации, вариацию трудозатрат на исполнение бизнес процесса, операции, определяющие значительную долю суммарных трудозатрат. Суммарные трудозатраты можно аппроксимировать нормальным законом распределения. Знание закона распределения времени выполнения работы, позволило оценить вероятность выполнения конкретной работы за любое выбранное или заданное время.
Abstract:
In this article the results of statistical (simulation) model showing the process of making calculation, the variation of work costs for execution of business processes, operations, determining a significant share of total work costs. Total work costs can be approximated by a normal distribution. Knowledge of the distribution of run-time, allowed us to estimate the probability of a particular job for any elected or specified time.
Ключевые слова: Моделирование, метод, трудозатраты, система, смета.
Keywords: Modeling, method, work costs, system, calculation.
Для проведения оценки затрат труда пользователей информационных систем (далее — ИС) строительных организаций использован метод имитационного моделирования. Метод, во-первых, предполагает случайный
характер исполнения операций, во-вторых, позволяет построить модель достаточно сложной системы, в-третьих, дает возможность проводить эксперименты с моделью, оценивая те или иные решения, например, по выбору программного обеспечения или направлений автоматизации [1, 2, 3].
Задачами моделирования является: определить трудозатраты на
выполнение каждой операции и выявить наиболее трудоемкие операции- оценить суммарные трудозатраты на исполнение управленческих бизнес-процессов строительной организации с использованием ИС, определить потенциальный эффект от внесения изменений- оценить целесообразность внедрения автоматизированных систем на тех или иных участках работ.
На рисунке 1 приведена общая схема имитационной модели для оценки трудозатрат пользователей ИС строительной организации.
Как видно из рисунка, входными данными для модели являются:
— частота исполнения каждой операции-
— время однократного исполнения каждой операции.
исполнения операции
Рисунок 1 — Общая схема имитационной модели Для всех входных переменных нужно указать закон распределения и статистические характеристики.
Преимуществом имитационной модели является возможность исследования сценариев. Например, можно изменить время исполнения ряда операций (имитируя их автоматизацию) и оценить, как скажется это решение на суммарных трудозатратах. Также можно оценивать трудозатраты для разных предприятий и разных проектов, в зависимости от числа объектов строительства, разнообразия выполняемых работ и т. д.
В силу специфики строительной организации наиболее разумным представляется ориентация на отдельный проект строительства. В зависимости от особенностей и характеристик проекта исходные данные модели, ее структура и результаты моделирования могут значительно меняться.
Рассмотрим пример моделирования трудозатрат в ИС строительной организации. Будем ориентироваться на проект выполнения строительномонтажных работ в рамках капитального строительства. Построим модель одного из основных процессов, характерных для современных ИС строительных организаций, процесса создания локальных смет. Будем считать, что исполнение операций осуществляется с помощью программного обеспечения сметных расчетов, такого, как Гранд-Смета или SmetaWizard.
В таблице 1 приведен выделенный перечень функциональных операций, отнесенных к выбранному бизнес-процессу.
Таблица 1 — Фрагмент перечня операций процесса формирования локальной
сметы
Обозначение Содержание
F001 Создать объект
F002 Задать параметры объекта
F003 Создать локальный сметный расчет
F004 Задать шапку сметы
F005 Оформить раздел
F006 Рассчитать итоги по смете
F007 Применить индексы
F008 Применить коэффициенты к итогам
F009 Определить накладные расходы
F010 Определить сметную прибыль
F011 Задать лимитированные затраты
F012 Найти расценку в базе расценок
F013 Создать фирменную расценку
F014 Задать объем работ
F015 Определить стоимость материалов
F016 Определить сумму оплаты труда
Обозначение Содержание
F017 Определить оплату машин и механизмов
F018 Определить оплату труда машинистов
F019 Задать / выбрать неучтенные ресурсы
F020 Создать ценник
F021 Задать коэффициент
F022 Применить коэффициент по статьям затрат
F023 Применить коэффициент по расценке
F024 Выбрать расценки
F025 Применить коэффициент к разделу
Следующим этапом после выделения функциональных операций является получение исходных данных для моделирования. Для каждой функциональной операции необходимо получить значения частоты ее исполнения, и времени на однократное выполнение операции.
И время и частота исполнения функциональных операций являются случайными величинами [4]. Частота зависит от большого числа факторов, характеризующий конкретный строительный проект.
Время исполнения операций, частично определяется возможностями программной системы, частично — особенностями проекта и конкретной операции (например, для некоторых расценок сметы необходим тщательный отбор материалов или выбор корректных ценовых характеристик).
На время исполнения операций влияет квалификация инженера-сметчика, его опыт работы с проектами в определенной области (например, в жилищном строительстве), стаж его работы с компьютером и конкретной сметной программой и т. д.
В таблице 2 представлены исходные данные для статистического моделирования. Для некоторых операций использовался метод наблюдения (хронометража) на рабочем месте. В других случаях производилось обращение к опыту экспертов.
В качестве экспертов выступали инженеры-сметчики, представляющие разные строительные и проектные организации и имеющие стаж работы в этой должности не менее 3 лет.
Каждый эксперт должен был оценить три значения для каждой характеристики: минимальное, максимальное и наиболее вероятное. Такой
подход рекомендуется использовать, когда нет возможности получить статистические данные, достаточные для определения формы закона распределения величины.
Таблица 2 — Характеристики частоты и времени выполнения функциональных операций ИС строительной организации (для процессов
формирования локальной сметы)
Частота выполнения функциональной операции Трудоемкость (время) выполнения функциональной операции
Перемен- ная Мини- мальное значе- ние Макси- мальное значение Наиболее вероятное значение Пере- менная Мини- мальное значе- ние Макси- мальное значе- ние Наиболее вероятное значение
П001 1 5 3 0001 5 10 7
П002 1 5 3 0002 15 30 20
П003 30 60 40 0003 1 5 3
П004 30 60 40 0004 7 12 10
П005 150 300 200 І005 1 3 2
П006 30 60 40 І006 1 3 2
П007 20 50 35 І007 2 5 3
П008 25 50 40 0 О 00 3 10 5
П009 30 55 35 0009 5 10 7
П010 30 60 40 О010 5 10 7
П011 25 50 35 О011 15 30 20
П012 500 2000 1000 О012 3 15 7
П013 20 50 30 О013 12 30 15
П014 500 2000 1000 О014 5 10 7
П015 500 2000 1000 О015 1 5 3
П016 500 2000 1000 О016 3 6 5
П017 100 500 300 О017 2 5 4
П018 100 500 300 О018 1 3 2
П019 100 300 200 О019 5 10 7
П020 50 200 100 О020 5 10 7
П021 100 200 150 О021 7 15 10
П022 30 70 50 О022 2 5 3
П023 40 80 60 О023 1 3 2
П024 40 80 60 О024 3 7 5
П025 30 50 40 О025 1 5 2
Таким образом, были получены значения для частоты и времени выполнения каждой функциональной операции, приведенные в таблице 2 (время исполнения в минутах). Эти данные являются входными для предлагаемой имитационной модели оценки трудозатрат пользователей ИС строительных организаций.
Для построения имитационной модели был использован табличный процессор MS Excel [5]. Система имеет встроенные возможности для генерации псевдослучайных чисел, позволяющие моделировать случайные величины с заданным законом распределения.
При построении модели использовался инструмент «Г енератор случайных чисел», входящий в пакет анализа MS Excel.
В имитационной модели использовалось треугольное распределение входных переменных [6, 7]. Форма распределения приведена на рисунке 2.
0. 3
X
б)
Рисунок 2 — Дифференциальная (а) и интегральная (б) функция треугольного
распределения Функция плотности распределения задается формулой:
/(х) =
х — а
(Ь — а) • (с — а)
Ь — х
2-----------------------, с & lt- х & lt- Ь
(Ь — а) • (Ь — с)
0, х & gt- Ь
Здесь:
а — минимальное значение-
Ь — максимальное значение- с — наиболее вероятное значение.
Интегральная функция треугольного распределения:
F (х) =
0
(х — а)2
(Ь — а) • (с — а)
1 (Ь — х)2
(Ь — а) • (Ь — с)
1, х & gt- Ь
Для моделирования случайных величин имеющих треугольное распределение использовался метод обратной функции х = F: (а). Метод предполагает генерацию значения «базового датчика» — функции, имеющей равномерное распределение на интервале [0−1]. В соответствии с полученным значением выбирается точка на оси ординат графика интегральной функции распределения. Затем выбирается соответствующая ей точка на оси абсцисс. Полученное таким образом значение будет иметь необходимое распределение F (x).
Для треугольного распределения была использована формула:
х =
а +1 (Ь — а) • (с — а) •а, а & lt-
Ь -у/ (Ь — с) • (Ь — а) • (1 — а), а & gt-
с — а
Ь — а с — а
Ь — а
При проведении имитационного моделирования производилась 1000 итераций [4]. Были получены трудозатраты по каждой из функциональных операций и суммарные трудозатраты на процессы в целом.
Для обработки результатов моделирования использовался статистический пакет STATISICA 6.
В таблице 3 приведены результаты моделирования по операциям.
Таблица 3 — Результаты статистического (имитационного) моделирования
Перемен- ная MT T i & lt-7T T i kv T. 1 mm T. 1 max
T001 21,77 6,66 0,31 5,24 42,63
T002 64,18 19,26 0,30 16,74 119,90
T003 130,55 19,84 0,15 83,64 189,77
T004 417,68 60,62 0,15 286,83 581,08
T005 433,84 60,34 0,14 306,59 595,01
T006 87,10 12,54 0,14 55,18 119,69
T007 116,40 21,09 0,18 65,28 168,43
T008 229,83 33,20 0,14 145,37 304,09
T009 294,75 40,49 0,14 215,53 404,17
T010 317,23 47,40 0,15 220,91 441,36
T011 21,76 3,13 0,14 15,15 29,85
T012 9816,89 2637,24 0,27 4200,37 16 575,38
T013 641,05 123,83 0,19 354,60 1003,47
T014 8541,72 2239,56 0,26 3847,34 14 487,05
T015 3510,07 933,77 0,27 1589,12 5945,68
T016 5437,67 1467,65 0,27 2441,12 9109,82
T017 1117,22 292,87 0,26 389,33 1818,28
T018 605,16 161,20 0,27 215,56 974,79
T019 1476,82 295,69 0,20 729,99 2171,66
T020 845,96 220,30 0,26 389,26 1426,74
T021 1602,26 215,14 0,13 1086,90 2119,51
T022 167,34 27,60 0,16 97,46 241,16
T023 119,93 16,88 0,14 79,56 160,19
T024 301,19 40,48 0,13 200,49 397,61
T025 107,34 12,13 0,11 70,92 140,98
I 36 427,78 3817,34 0,10 25 805,52 47 301,44
В таблице Мт,, ку — это соответственно, математическое
ожидание, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации времени выполнения операции процесса.
Как видно из таблицы:
— имеется значительная вариация трудозатрат на выполнение отдельных операций-
— различные операции отличаются по трудозатратам на их исполнение в десятки и сотни раз-
— суммарные затраты труда на исполнение комплекса операций достаточно велики, процесс составления локальных смет является продолжительным и зависит от использования сметного ПО.
На рисунке 4 представлена гистограмма распределения суммарного времени выполнения операций процесса составления локальных смет
строительного проекта. На гистограмме по оси абсцисс отражается время выполнения совокупности функциональных операций, а ось ординат показывает число реализаций при имитационном моделировании, попавших в интервал.
Гистограмма позволяет визуально оценить форму закона распределения. Для проверки гипотезы о нормальном законе распределения суммарных трудозатрат воспользуемся стандартными в таких случаях критерием %2 Пирсона и критерием Колмогорова-Смирнова.
Variable: s, Distribution: Normal Kolmogorov-Smirnov d = 0,01 944, p = n.s., Lilliefors p = n.s. Chi-Square test = 13,1 11 29, df = 8 (adjusted), p = 0,10 808
22 000 28 000 30 000 34 000 38 000 42 000 48 000 50 000
24 000 28 000 32 000 36 000 40 000 44 000 48 000
Category Cupper limits)
Рисунок 4 — Г истограмма распределения суммарного времени выполнения
функциональных операций
На рисунке 4 вместе с гистограммой приведены результаты расчетов для оценки нормальности результатов моделирования. Для проведения расчетов использовался пакет STATISTICA (модуль Distribution fitting).
Результаты оценки не дают оснований отвергнуть гипотезу о нормальном законе распределения суммарной величины трудозатрат на выбранном уровне значимости (0. 1).
Этот вывод позволяет воспользоваться формулой Лапласа для предсказания вероятности составления всех необходимых локальных смет за заданное время [6].
Если ввести обозначения:
тп, иер, ттах, — минимальное, вероятное и максимальное время выполнения элементарной операции соответственно-
М, Dt — статистические показатели математического ожидания и дисперсии-
Ф0^) — функция Лапласа.
Расчет вероятности выполнения работ осуществляется по формуле
р & lt-т _ °-5 + Ф0
Т — Ы{
где:
п т + 4 т +т
ы'-ы _ ^ тт вер тах
I _1 6
п (Т -Т ¦)2
? ^ '- тах тт /
, 2
z -2_
Фо (*) _^ге 2 & amp-
V 2ж о
Приведенные результаты моделирования показывают, что:
— процесс составления сметной документации является достаточно трудоемким и нуждается в автоматизации-
— имеется значительное вариация трудозатрат на исполнение процесса-
— имеются операции, определяющие значительную долю суммарных трудозатрат. Именно эти операции нуждаются в автоматизации в первую очередь, а интерфейс системы должен быть ориентирован на максимально быстрое выполнение этих операций (например, поиск расценок в информационных базах) —
— суммарные трудозатраты можно аппроксимировать нормальным законом распределения. Во-первых, знание закона распределения времени выполнения работы позволяет оценить вероятность выполнения конкретной работы за любое выбранное или заданное время. Во-вторых, можно оценить время, за которое с заданной вероятностью планируемая работа будет выполнена [8].
Литература
1. Барканов А. С. Анализ и оценка бизнес-процессов — основа реинжиниринга деятельности строительных организаций // Промышленное и гражданское строительство. — 2003. — № 10.
2. Верескун В. Д., Воробьев В. С. Имитационная модель информационных процессов в организационных структурах управления // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2007. — № 8. — С. 43−49.
3. Куликов Ю. А. Имитационные модели и их применение в управлении строительством. — Л.: Стройиздат, 1983.
4. Хубаев Г. Н. Процессно-статистический подход к учету затрат ресурсов при оценке (калькуляции) себестоимости продукции и услуг: особенности реализации, преимущества // Вопросы экономических наук. -2008. — № 2. — С. 158−166.
5. Шполянская И. Ю. Имитационное моделирование бизнес-процессов и систем: Научно-практическое пособие. — Ростов-н/Д.: РГЭУ «РИНХ», 2005. -224 с.
6. Тищенко Е. Н. Анализ защищенности экономических информационных систем: Монография /РГЭУ «РИНХ». — Ростов н/Д., 2003. -192 с.
7. Хубаев Г. Н. Интеграция визуальных и имитационных моделей -универсальный инструментарий для оценки затрат ресурсов. // Проблемы федеральной и региональной экономики: ученые записки/Ростовский гос. Экономический ун-т «РИНХ». — Ростов-н/Д, 2007 — Вып. 10. — 228 с.
8. Хубаев Г. Н. Калькуляция себестоимости продукции и услуг: процессно-статистический учет затрат // Управленческий учет. — 2009. — № 2. -С. 35−46.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой