УДК 69.003 DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10315 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСЧЁТА ТРУДОЗАТРАТ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ НА ОСНОВЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ MATHEMATICAL MODELING OF EMPLOYMENT CALCULATION IN CONSTRUCTION BASED ON BIM-TECHNOLOGIES Гаевская Злата Анатольевна, доцент, кандидат архитектуры, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого» Gaevskaya Zlata Anatolievna, Associate Professor, PhD in Architecture, FSAEO HE «Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University» Луговец […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10314 К.Н. ЛЕОНТЬЕВ: КОРПОРАТИВНАЯ ЭКОНОМИКА «ИСПРАВИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ» K.N. LEONTIEV: THE CORPORATE ECONOMY OF THE » CORRECTIVE REACTION» Грановский Виктор Владимирович, philosophus@rambler.ru, кандидат философских наук, доцент кафедры «517 Философия», «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет» Granovsky Victor Vladimirivich, philosophus@rambler.ru, Canditate of Philosophical Sciences, Associate Professor of the Department «517 Philosophy», «Moscow Aviation Institute (National Research […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10313 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИРОВЫХ ФИНАНСОВЫХ ИНВЕСТИЦИЙ В УСЛОВИЯХ ПАНДЕМИИ COVID-19 PROSPECTS FOR GLOBAL FINANCIAL INVESTMENT IN THE CONTEXT OF THE COVID-19 PANDEMIC Новосельцева Анна Петровна, к.геогр.н., доцент кафедры философии и социально-гуманитарных дисциплин ГБОУ ВО «Ставропольский государственный педагогический институт», г.Ставрополь Novoseltseva Anna Petrovna, Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor of the Department of Philosophy and […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10312 РУССКИЙ ВЗГЛЯД НА СЛАВЯНОФИЛЬСТВО: ИДЕЙНЫЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОРИЕНТАЦИИ RUSSIAN VIEW ON SLAVOPHILISM: IDEOLOGICAL AND ECONOMIC ORIENTATIONS Грановский Виктор Владимирович, philosophus@rambler.ru, кандидат философских наук, доцент кафедры «517 Философия», «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет» Granovsky Victor Vladimirivich, philosophus@rambler.ru, Canditate of Philosophical Sciences, Associate Professor of the Department «517 Philosophy», «Moscow Aviation Institute (National Research […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10311 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЦЕССАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПОРТНЫМИ ОПЕРАЦИЯМИ ПОСТАВОК СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА MODERN TRENDS IN EXPORT MANAGEMENT PROCESSES OF LIQUEFIED NATURAL GAS SUPPLIES Поляков Георгий Юрьевич, Международный институт энергетической политики и дипломатии, МГИМО МИД России, georgiypolyak@gmail.com Polyakov Georgiy Y., the field of jurisprudence of the International Institute of Energy Policy and Diplomacy, of MGIMO-Russian […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10310 Анализ финансовой устойчивости предприятия электроэнергетики на примере ПАО «ТНС энерго Марий Эл» Analysis of the financial stability of an electric power company by example PJSC «TNS energo Mari El» Шестиперова Елена Юрьевна, аспирант кафедры информационных систем в экономике, Поволжский государственный технологический университет, Россия, г. Йошкар-Ола Shestiperova Elena Yurievna, Postgraduate Student, Department of Information […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10309 АНАЛИЗ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РИСКОВ В ПРОЦЕССЕ РЕАЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ФЕДЕРАЛЬНО-ЦЕЛЕВЫХ И ГОСУДАРСТВЕННЫХ ПРОГРАММ ANALYSIS OF MANAGEMENT RISKS IN THE PROCESS IMPLEMENTATION OF OBJECTS OF FEDERAL-TARGETED AND STATE PROGRAMS Гафиатуллин Валерий Анатольевич, кандидат экономических наук, доцент кафедры С-17, илиал «Стрела» г. Жуковский, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)» Gafiatullin Valery Anatolyevich, Candidate of Economic […]
УДК 330.342.3/4 DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10308 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ METHODOLOGICAL FOUNDATIONS FOR DIGITALIZATION OF SOCIO-ECONOMIC SYSTEMS Лятифов Чингиз Немат оглы, аспирант, Уральский государственный университет путей сообщения, г. Eкатеринбург Панов Симеон Вадимович, аспирант, Уральский государственный университет путей сообщения, г. Екатеринбург Векин Максим Николаевич, аспирант, Уральский государственный университет путей сообщения, г. Екатеринбург Петров Максим Андреевич, аспирант, Уральский […]
DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10307 Развитие транспортной инфраструктуры Сингапура Singapore’s transport infrastructure development Сайфудинова Назиля Зарифовна, старший преподаватель, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань Петрова Диана Александровна, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань Поляков Вадим Николаевич, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань Зиангиров Айдар Фаилевич, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань Нургалиев Искандер Зульфатович, Казанский государственный энергетический университет, […]
В этой стране компания впервые организовала демотур выпускаемой техники на базе своего партнера — компании SAS Michel Bellamy. В частности, представила французским аграриям мощный кормоуборочный комбайн RSM F 2650. Для презентации продукции во Франции Ростсельмаш не случайно выбрал RSM F 2650. Мощный кормоуборочный комбайн вобрал лучшие технические решения отрасли. Он одновременно высокопроизводителен, экономичен, прост […]
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСЧЁТА ТРУДОЗАТРАТ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ НА ОСНОВЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ
MATHEMATICAL MODELING OF EMPLOYMENT CALCULATION IN CONSTRUCTION BASED ON BIM-TECHNOLOGIES
Гаевская Злата Анатольевна, доцент, кандидат архитектуры, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого»
Gaevskaya Zlata Anatolievna, Associate Professor, PhD in Architecture, FSAEO HE «Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University»
Луговец Кристина Владимировна, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого»
Lugovets Christina Vladimirovna, FSAEO HE «Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University»
Аннотация. В статье обоснована методика расчёта трудозатрат на разработку компонентов BIM-модели, представлена алгоритмизированная схема BIM-моделирования, расчётные коэффициенты BIM-модели, а также индексы дифференциация уровня стоимости. Обоснованная нами расчётно-аналитическая модель выявления стоимостного эквивалента трудозатрат может быть использована органами государственной власти при подготовке нормативов, правил, типовых (примерных) смет для строительной отрасли РФ. Прогнозируемый экономический эффект вследствие использования предлагаемой расчётно-аналитической модели, заключается в детализации издержек хозяйствующих субъектов строительной отрасли, повышения точности и скорости расчётов, снижении накладных расходов, сокращении сроков окупаемости инвестиционных проектов в строительстве, что способствует укреплению конкурентоспособности хозяйствующих субъектов на микро- и мезоэкономическом уровнях.
Summary. The article substantiates the methodology for calculating labor costs for the development of BIM-model components, presents an algorithmized BIM-modeling scheme, calculation coefficients of the BIM-model, as well as indices for the differentiation of the cost level. The calculation and analytical model we have substantiated for identifying the cost equivalent of labor costs can be used by public authorities in the preparation of standards, rules, standard (approximate) estimates for the construction industry of the Russian Federation. The projected economic effect due to the use of the proposed calculation and analytical model consists in detailing the costs of business entities in the construction industry, increasing the accuracy and speed of calculations, reducing overhead costs, reducing the payback period of investment projects in construction, which contributes to strengthening the competitiveness of business entities at the micro- and mesoeconomic levels.
На современном этапе в строительной отрасли наблюдается тенденция повышения скорости выполнения всех видов работы с сохранением надлежащего качества. Подобная тенденция характерна, в том числе, и для проектных работ, интенсифицируемых посредством внедрения в практику цифровых технологий, основанных на применении автоматизированных проектных систем, элементов искусственного интеллекта, цифровых расчётных инструментов. В контексте сказанного, актуальными и своевременными являются исследования, направленные на уточнение механизма расчёта трудозатрат, что позволяет конкретизировать их стоимостной эквивалент.
Методы
При подготовке статьи нами использовались такие методы научного познания, как синтез, анализ, а также инновационные эконометрические инструменты [7]. Применение указанных методов и расчётно-аналитических инструментов позволило обеспечить высокий уровень достоверности результатов данного исследования.
Результаты и обсуждение
Современное проектирование в строительстве, за счёт технического прогресса, способствует популяризации использования BIM-технологий при разработке объекта, вплоть до завершения полного жизненного цикла здания (сооружения). BIM (англ. Building Information Model или Modeling) — информационная модель (или моделирование) зданий и сооружений, под которыми в широком смысле понимают любые объекты инфраструктуры, например, инженерные сети (водные, газовые, электрические, канализационные, коммуникационные), дороги, железные дороги, мосты, порты и тоннели и т. д. [1, 2, 6].
BIM-модель, или трёхмерная модель состоит из отдельных элементов (компонентов), в каждом из которых содержатся необходимые для заданной информационной модели атрибуты.
Актуальность BIM-технологий в России возрастает с каждым годом. Так в Москве и Московской области органы государственной строительной экспертизы начали отказываться от «бумажной» (pdf) или 2D документации в пользу информационных моделей. Сборники и нормативные документы по производству работ и разработке проектной и рабочей документации по средствам информационного моделирования актуализируются, с каждым разом пополнялись более точными коэффициентами, формулами и методами расчёта стоимости проекта в целом. Особенностью информационной модели является то, что она полностью состоит из следующих цифровых элементов: семейств аннотации — 2D семейства, системные семейства с конкретными типоразмерами, загружаемые (пользовательские) и т. д. Утверждённые на государственном уровне сборники и регламенты не предусматривают разработку данных информационных моделей настолько детально, чтобы описать подсчет трудозатрат на создание этих компонентов, из которых в последствии собирается модель по конкретному проекту.
В настоящее время на рынке функционирует множество хозяйствующих субъектов, оказывающих услуги по созданию семейств для bim-моделей. Каждый из них формирует собственную ценовую политику, вследствие чего диапазон стоимости услуг (по сопоставимым видам работ) оказывается очень широким. С учётом сказанного, представляется необходимым уточнение методики расчёта стоимостного эквивалента трудозатрат для создания компонентов информационной модели (на основе существующих нормативных документов включающих в себя укрупнённые показатели).
Существует множество разновидностей экономических и математических методов и моделей расчёта базовой стоимости строительных работ. Однако в используемом расчётно-аналитическом инструментарии [5] не конкретизируется процесс разработки и моделирования компонентов информационной модели (BIM-модели).
Компоненты BIM-модели делятся на 3 основных вида: загружаемые, системные и контекстные. Нами разработана и предложена математическая модель для расчёта трудозатрат на создание загружаемых семейств. Загружаемые семейства, в свою очередь, могут подразделяться на Smart или не Smart компоненты. Подобная дифференциация детерминирована сложностью имеющихся параметров и вариативности настройки проекта в рамках типоразмера, а также особенностями редактирования BIM-модели.
Для реализации более корректной и точной модели расчета стоимости работ по созданию модели, за аналог была взята схема процесса построения математической модели. Алгоритмизированная схема применяемого в строительстве BIM-моделирования представлена на рисунке 1.
На схеме визуализированы три основные цели моделлера, которые решаются на протяжении всего процесса разработки, вплоть до окончания работ, а именно:
Уровень детализации. Определяется рядом коэффициентов из таблиц 1-7, по техническому заданию (ТЗ) заказчика.
Виды моделей или их реализация. На данном этапе разработчик решает каким образом будет построена логика работы семейства и заложенных внутрь неё параметров, для реализации корректной работы, по ТЗ от заказчика.
Задачи моделирования, данный этап касается самого процесса разработки в ходе которого решается несколько задач поэтапно: формулировка задачи (утверждение деталей ТЗ для разработки); математическая постановка задачи (решение каким образом и за счёт чего будет достигнут результат), разработка этапов решения математической модели (преобразование концептуальной модели в алгоритм, для решения конкретной задачи для данного компонента); идентификация параметров – поиск и определение набора и значений параметров, в том числе и расчетных, для реализации прописанных в ТЗ функций; проверка адекватности математической модели – тестирование итогового результата, утверждение с заказчиком.
Этап определения типа семейства (Smart или не Smart) подразумевает выявление идентификационных параметров (таблица 1). Smart cемейство представляет собой параметрическое семейство с возможностью настройки управляемой геометрии и формирования корректных материалов.
Не Smart семейство является не параметрическим семейством с неуправляемой либо импортированной геометрией без возможности настройки материалов и расчётных параметров, подразумевающих изменение геометрии.
За основу предлагаемой нами методики определения сметной стоимости разработки был взят базисно-индексным метод, предполагающий использование единичных расценок, в том числе их отдельных составляющих, разработанных в базисном уровне цен, соответствующих индексов изменения сметной стоимости.
Стоимость выполнения работ рассчитывается на основе базовых цен. Базовые цены рассчитываются на основе нормируемых трудозатрат, по формуле:
Цб = Вср.дн*Тобщ* Чобщ* Ккв(уч) (1),
где
Цб — базовая цена работы (тыс.руб.);
Вср.дн — базовая среднедневная единичная выработка одного непосредственного исполнителя (тыс.руб.);
Тобщ — общая продолжительность выполнения работы по календарному плану (дни); Чобщ — общая численность непосредственных исполнителей (чел.);
Ккв(уч)— коэффициент, учитывающий степень участия исполнителей различной квалификации в разработке (коэффициент квалификации-участия).
Методика была адаптирована под задачу «разработка семейства». Для данного вида работ(услуг) в расчеты изначально закладывается один исполнитель, и предполагается выполнение в рамках указанного заказчиком(работодателем) срока, отсюда следует:
Цб = Ссб* Ка*n(2),
где
Цб — базовая цена работы;
Ссб — стоимость разработки;
Ка – коэффициент подобия, при разработки аналогичных семейств (типоразмеров) принимаем Ка= 0,2, в случае разработки n-го кол-во разных (не подобных) семейств, принимаем Ка= 1 ;
n – кол-во семейств.
Стоимость разработки определяется для каждого вида/типа семейства индивидуально, в случае заказа n-го количества семейств с разными показателями, для каждого компонента расчет стоимости производится отдельно, после чего показатели суммируются. В таком случае «n» формуле не фигурирует, а базовая цена рассчитывается следующим образом:
Цб = (Ссб1+ Ссб2+ Ссб3+…+ Ссбn)* Ка (3)
Стоимость разработки одного компонента разрабатывается по формуле:
Ссб = Тп * Сч*Кi (4)
, где
Кi – коэффициент интеллектуальности семейства;
Тп – время затраченное на разработку в часах;
Сч – стоимость часа работы исполнителя.
Коэффициент интеллектуальности семейства рассчитывается по 2-м формулам, одна из которых описывает методологию расчета для Smart-семейств (5) и не Smart (6):
Кi = Kи * Киф+Кр* Крф+Кг* IL+Кo+Км (5)
Кi = Kи * Киф+Кр* Крф+Кг* IL+Кo (6)
, где
Ки – коэффициент, учитывающий объем и сложность заложенных в тело семейства идентификационных параметров;
Киф – добавочный коэффициент к Ки, учитывается при необходимости разработки идентификационных параметров (применяется в тех случаях, когда данные параметры не описаны в ТЗ, но предполагаются функционалом заказываемого семейства). Принимать равным 1,15;
Кр – коэффициент, учитывающий объём и сложность заложенных в тело семейства расчетных параметров;
Крф – добавочный коэффициент к Ки, учитывается при необходимости разработки расчетных параметров (применяется в тех случаях, когда данные параметры не описаны в ТЗ, но предполагаются функционалом заказываемого семейства). Принимать равным 1,2;
Кг – коэффициент, учитывающий объем и сложность моделирования управляемой геометрии. Для не Smart семейств принимать данный коэффициент равным 1;
IL – индекс уровня стоимости разработки геометрии семейства в зависимости от уровня LOD;
Ко– коэффициент, учитывающий уровень настройки отображения графики семейства на видах;
Км– коэффициент, учитывающий наличие и детальность настройки материалов.
При отсутствии необходимости настройки материалов, принимать коэффициент равным 0. В таблице 2 отражены расчётные коэффициенты BIM-модели.
Для примера произведем расчёт стоимости разработки семейства со следующим ТЗ:
Требуется разработать семейства светильников в количестве 5 шт. Все семейства одинакового функционала, отличаются габаритами и цветом (материалами). Требуется 2 расчётных параметра и 2 идентификационного; детализация LOD 200; срок 2 дня.
В данной задаче мы рассматриваем один компонент с несколькими (5 шт.) типоразмерами, для этого нам потребуется расчет по формуле 2.
Цб = (Ссб1+ Ссб2+ Ссб3+ Ссб4+ Ссб5)* Ка, где Ка=0,2
Ссб = Тп * Сч*Кi, где Сч и Тп – определяется разработчиком индивидуально, в зависимости от его опыта, например, у начинающего разработчика, для данного семейства потребуется около 4-х часов, при часовой ставке 150 руб./час, у опытного – 1-1,5 часов, при ставке 400 руб./час, рассмотрим оба варианта:
Начинающий разработчик с трудозатрами на даннуй задачу – 4 часов со ставкой 150 руб./час.
По таблице 1 наше семейство является Smart, имеет расчётные параметры и настраиваемые материалы( разный цвет типоразмеров), далее по формуле 5:
Кi = Kи * Киф+Кр* Крф+Кг* IL+Кo+Км
По таблицам 2-3 подбираем требуемые коэффициенты и получаем:
Кi = 0,2 * 1+0,3* 1+0,1* 1,05+0+0,1=0,7,
Ссб = 4 * 150*0,7= 420 рублей,
Цб =(420*5)*0,2=420рублей.
Итого, стоимость разработки данного семейства начинающим моделлером составит 420 руб.
Опытный разработчик с трудозатратами на даннуй задачу – 1,5 часов со ставкой 400 руб./час.
По таблице 1 наше семейство является Smart, имеет расчетный параметры и настраиваемые материалы(разный цвет типоразмеров), далее по формуле 5:
Кi = Kи * Киф+Кр* Крф+Кг* IL+Кo+Км
По таблицам 2-3 подбираем требуемые коэффициенты и получаем:
Кi = 0,2 * 1+0,3* 1+0,1* 1,05+0+0,1=0,7,
Ссб = 1,5 * 400*0,7= 420 рублей,
Цб =(420*5)*0,2= 420 рублей.
Оба исхода приводят к одинаковой стоимости за разработку семейства, что доказывает корректность работы данной модели.
Заключение
Обоснованная и апробированная нами расчётно-аналитическая модель BIM-модель, основанная на базисно-индексном методе, является применимой для решения задач, связанных с информационным моделированием в строительной отрасли РФ. В настоящее время органы государственного регулирования разрабатывают методики, направленные на расчёт стоимости работ с помощью инструментов BIM и правила формирования информационных моделей. Обоснованная нами расчётно-аналитическая модель выявления стоимостного эквивалента трудозатрат может быть использована органами государственной власти при подготовке нормативов, правил, типовых (примерных) смет для строительной отрасли РФ. Прогнозируемый экономический эффект вследствие использования вышеизложенной расчётно-аналитической модели, заключается в детализации издержек хозяйствующих субъектов строительной отрасли, повышения точности и скорости расчётов, снижении накладных расходов за счёт использования фактора цифровизации [4], сокращении сроков окупаемости инвестиционных проектов в строительстве, что способствует укреплению конкурентоспособности хозяйствующих субъектов на микро- и мезоэкономическом уровнях [3].
Список использованных источников
Баклушина И. В. Особенности использования технологии информационного моделирования (BIM-технологии) на примере программного обеспечения REVIT / Баклушина И. В., Усова А. В., Бойкова А. В. // Тенденции развития науки и образования. 2020. №62-5. С. 80-83.
Карастоянов П. Д. Анализ перехода на технологии информационного моделирования зданий и сооружений (BIM-технологии) / Карастоянов П. Д., Ткаченко К. Ю., Селиванова О. С., Бочарова А. А., Грачёва А.С., Васильев М. Д., Хаширов З. А. // Экономика и предпринимательство. 2018. №9 (98). С. 202-207.
Москаленко А. П. Инвестиционное проектирование: основы теории и практики / Москаленко А. П., Москаленко С. А., Ревунов Р. В., Вильдяева Н. И. // Санкт-Петербург, 2018. (1-е, Новое)
Подколзина И. М. Цифровая трансформация экономики России / Подколзина И. М., Жерелина О. Н. // Проблемы экономики и юридической практики. 2019. Т. 15. №2. С. 25-30.
Сборник 9.1 «Методика расчета стоимости проектных, научных, нормативно-методических, и других видов работ (услуг) на основании нормируемых трудозатрат. МРР-9.1.02-18»
Султанова А.Д. Особенности технологии информационного моделирования зданий (BIM-технологии) / Султанова А. Д. // Modern Science. 2019. №3. С. 389-391.
Таранова И. В. Особенности применения экономико-математических и эконометрических методов в экономических исследованиях / Таранова И. В. // Управление экономическими системами: электронный научный журнал.2011.№12 (36).
