Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Математические и инструментальные методы экономики

Математическое моделирование и оптимизация программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученая степень кандидат экономических наук
Автор Мигалина, Маргарита Александровна
Место защиты Москва
Год 2006
Шифр ВАК РФ 08.00.13
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Математическое моделирование и оптимизация программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса"

На правах рукописи

Мигалина Маргарита Александровна

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ РЕКОНСТРУКЦИИ ЖИЛИЩНОГО ФОНДА МЕГАПОЛИСА

Специальность 08.00.13 -Математические и инструментальные методы экономики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва Ч 2006

Диссертация выпонена университета управления

кафедре экономической кибернетики Государственного

Научный руководитель:

кандидат экономических наук, профессор Филинов Николай Борисович

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, доцент Блинов Олег Евгеньевич

кандидат экономических наук Деревягин Алексей Александрович

Ведущая организация:

НТЦ Гектор

Защита состоится 3 октября 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета К 212.049.01 в Государственном университете управления по адресу: 109542, г.Москва, Рязанский проспект, д.99, зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного университета управления.

Автореферат разослан л 9 августа 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор экономических наук,

Л.Д. Абрамова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Реконструкция жилищного фонда охватывает ряд стран, в которых после войны возникла острая необходимость решить жилищную проблему в сжатые сроки. Это Россия, Финляндия, Румыния, Польша, Венгрия, Чехия, Швеция, Франция и другие страны.

С 1959 по 1985 годы в России было построено порядка 290 мн. кв.м общей площади пятиэтажных домов массовых серий. Стремление обеспечить максимальное количество нового жилья при ограниченности средств привело к решению строить дешевые дома со сроком службы 30-50 лет и очень маленькими квартирами. Теперь это жилье приходит в негодность и становится серьезной проблемой для местных властей России Ч от Северо-Запада до Дальнего Востока.

Актуальность реконструкции жилищного фонда обусловлена рядом социальных, градостроительных и экономических факторов. Социальные факторы связаны с низким качеством и аварийностью жилья в сносимых домах, высокими эксплуатационными затратами на его содержание и возросшими требованиями населения. Градостроительные -с низкой интенсивностью использования земли при наличии растущего дефицита территорий для нового строительства. Экономические - с высокой инвестиционной привлекательностью территорий размещения пятиэтажного и ветхого жилья при низкой его рыночной стоимости.

В связи с этим, выбор темы диссертации, направление и содержание исследования определяется объективной необходимостью решения задачи оптимизации программы реконструкции жилищного фонда. В данной работе решение этой задачи рассматривается на примере города Москвы.

В процессе реализации программы реконструкции стакиваются интересы разных сторон, вовлеченных в этот процесс: жителей, строителей и инвесторов. Правительство Москвы, в свою очередь, выступает в качестве арбитра, координатора их интересов.

При реализации программы реконструкции у каждой из сторон возникает ряд целей. Найти оптимальное решение без использования математических методов вряд ли возможно, так как трудно учесть интересы участников процесса реконструкции без их предварительного анализа и достижения баланса между часто противоречащими друг другу целями. В связи с этим, целесообразно представить процесс реконструкции в формализованном виде для его последующей оптимизации.

Диссертация посвящена исследованию и математическому моделированию интересов сторон, вовлеченных в процесс реконструкции и являющихся его основными участниками: жителей, строителей и инвесторов.

Степень научной разработанности проблемы. Исследования в области реконструкции панельного и ветхого жилищного фонда, изучение проблем управления программой реконструкции проводились в нашей стране и за рубежом в течение многих лет.

Многие европейские страны проблему реконструкции панельных домов предпочли решать преимущественно с помощью санации. В городах России, где нет такой острой нехватки площади под застройку как в Москве, постоянно расширяющей свои территориальные границы, чтобы удовлетворить возрастающие потребности населения в жилье, преобладает европейский подход. В Москве имеет место комплексная реконструкция микрорайонов и кварталов жилой застройки (снос и строительство высотных домов на освободившейся территории). Постепенно опыт столицы начинают перенимать и другие города: Санкт-Петербург, Владивосток и т.д.

Говоря о реконструкции, авторы часто подразумевают разные процессы: модернизацию, капитальный ремонт здания и т.д. Не все исследователи говорят о реконструкции, как о градостроительном процессе и закладывают в основу подхода к ней не отдельное здание, а их комплекс: группу зданий, кварталов, микрорайонов, то есть, рассматривают комплексное решение градостроительной задачи, как это делается в настоящее время в Москве.

Проблемы реконструкции и нового строительства рассматриваются в трудах отечественных и зарубежных ученых, таких как Черняк В.З., Писарева О.М., Селютина Л.Г., 1'адченко H.A., Калиниченко О.В., Андреева H.A., Марашда Б.С., Егоров Е.В., Фонтана К.А., Бубес Э.Я., Попов Г.Т., Тихонов И.В., Иванов В.М., Изосимов М.Ю., Касьянов В.Ф., Собко С.Г., Чан Хонг Куанг, Поляков Е.В., Фам Хонг Луан, Лысова А.И., Шарлыгина К.А., Косачев С.Ю., Соколов В.К., Хачатрян С.Р., Егорова Н.Е., Овечки М.П. и др.

Однако, ряд аспектов изучен еще недостаточно, хотя имеет важное значение при решении проблемы реконструкции жилищного фонда мегаполиса. Это, например, механизм распределения площади под застройку между городом и инвестором - решение о том, какие объекты отдать под застройку инвестору, а какие выгоднее построить за счет средств городского бюджета, в каких объектах предпочтительнее взять долю города деньгами, а в каких квартирами; механизм переселения жителей из сносимого жилищного фонда - как организовать процесс переселения, снос старых домов и строительство новых объектов под цели переселения таким образом, чтобы максимально удовлетворить интересы жителей. Также, недостаточно разработанной является задача учета структуры объектов (набора квартир) под цели переселения, то есть, осуществление подбора под цели переселения таких домов, которые максимально соответствуют требуемому набору квартир. Исследования в области реконструкции часто проводятся с учетом только отдельных аспектов данной

проблемы: оптимизируются затраты на капитальный ремонт отдельно взятого объекта типовой серии; оптимизируются инвестиции на реконструкцию ветхого жилья; оцениваются риски проектов строительства; оптимизируется процесс реализации жилья и т.д.

В то же время, исследования следует проводить с точки зрения учета интересов не одной, а всех сторон, вовлеченных в процесс реконструкции. Все это свидетельствует об актуальности настоящего исследования, направленного на то, чтобы разработать методы балансировки интересов жителей, строителей, инвесторов и помочь правительствам мегаполисов принимать оптимальные решения о схемах реализации программ реконструкции и решать проблемы в такой социально значимой сфере как жилищная.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методики оптимизации последовательности реализации программы комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда с учетом интересов всех участников этого процесса.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

исследование основных аспектов управления программой реконструкции жилищного фонда в городе Москве;

изучение отечественного и зарубежного опыта управления программами реконструкции жилищного фонда;

анализ существующих математических разработок в области реконструкции объектов жилищного строительства;

выявление и анализ интересов сторон, вовлеченных в процесс реконструкции: жителей, строителей и инвесторов;

построение математической модели распределения площади под застройку между городом и инвестором;

построение математической модели оптимизации программы реконструкции жилищного фонда города с учетом интересов участников этого процесса; анализ методов решения многокритериальных целочисленных задач линейного программирования и выбор метода решения сформулированной задачи. Объект исследования. Объектом исследования являются способы управления программой реконструкции жилищного фонда в России и за рубежом.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методические вопросы оптимизации программы реконструкции жилищного фонда в условиях мегаполиса.

Научная новизна. Научная новизна заключается в разработке механизма оптимизации программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса. Новые научные результаты состоят в следующем:

- разработан методологический подход к постановке и решению проблемы реконструкции жилищного фонда;

формализована постановка задачи согласования интересов сторон, вовлеченных в процесс реконструкции, разработан комплекс математических моделей согласования интересов основных участников процесса реконструкции на основе использования оптимизационного подхода;

построена многокритериальная математическая модель распределения площади под застройку между городом и инвестором;

построена многокритериальная математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда, отражающая интересы основных участников этого процесса;

предложена процедура решения поставленной многокритериальной задачи целочисленного линейного программирования.

Практическая значимость. В работе предложен блок моделей комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда. Практическая значимость работы определяется тем, чго предложенная в ней методология позволяет муниципальным органам власти сформировать оптимальную схему реконструкции города, принять такие важные решения, как распределение площадок под застройку и последовательность проведения работ по реконструкции, что позволяет действовать более сбалансировано, быстро, а также максимально учесть интересы всех тех, кто вовлечен в этот процесс. Все это реально приближает решение крупной социально значимой проблемы реконструкции пятиэтажного панельного жилищного фонда первого периода индустриального домостроения.

Были проведены экспериментальные расчеты па материалах Архитектурно-строительного комплекса г. Москвы. В качестве инструмента оптимизации использовася метод STEM (многокритериальная оптимизация) и метод "ветвей и границ" (метод целочисленного линейного программирования). Расчеты проводились с помощью программы 1.P-R.P.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на всероссийских научных конференциях. Материалы научной работы нашли применение при разработке схемы реализации программы реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда в городе Москве.

Основные результаты исследования приняты к внедрению в московском Архитектурно-строительном комплексе.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 90 наименований. Основная часть работы изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 5 рисунков, 34 таблицы и 2 приложения.

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, отмечается научная новизна, степень разработанности данной проблемы, описываются цели и задачи проводимого исследования.

В первой главе, исходя из поставленной цели, анализируется процесс управления программой реконструкции жилищного фонда в городе Москве, а также опыт управления программой реконструкции в России и за рубежом, исследуется степень научной разработанности решаемой проблемы.

Во второй главе осуществляется постановка оптимизационных задач, решаемых в диссертации. На основе анализа интересов участников процесса реконструкции, формулируются критерии и ограничения, определяется исходная информация и информация на выходе. Предлагается многокритериальная математическая модель распределения площади под застройку между городом и инвестором и многокритериальная математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда.

В третьей главе обсуждаются методы решения сформулированных многокритериальных задач целочисленного линейного программирования и выбирается метод, который наиболее целесообразно использовать в нашем конкретном случае для решения поставленной задачи. Далее проводится поиск оптимального решения поставленной задачи в условиях Архитектурно-строительного комплекса г. Москвы, анализ и сопоставление полученных с помощью моделирования результатов с существующим прогнозом.

В заключении приведены основные выводы и результаты решения поставленной задачи.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В диссертации рассматриваются панельные дома первого периода индустриального домостроения, которые в соответствии с Постановлением Правительства Москвы от 6 июля 1999 года №608-ПП подлежат сносу, а на их месте планируется ввод новых объектов под цели переселения жителей из сносимых домов.

Раньше, по закону, новая квартира могла быть предоставлена в пределах административной границы населенного пункта. То есть в любом районе г. Москвы. В связи с этим, жители часто обращались в суд, не желая покидать район с привычной инфраструктурой, в котором жили и работали всю жизнь. Чтобы учесть их интересы, 15

шоня 2004 года было принято новое постановление Об обеспечении права жителей города Москвы на сохранение места проживания при переселении (№ 404-ПП), в котором Правительство Москвы потребовало осуществлять переселение граждан в границах района проживания при комплексной реконструкции районов, за исключением переселения граждан, проживающих в Центральном и Зеленоградском административных округах, где переселение будет осуществляться в границах этих административных округов. Но в случае предоставления лицам, проживающим в одном жилом помещении, двух и более жилых помещений, только одно из них предоставляется в том же районе, остальные же - как там же, так и в любом другом районе или даже округе, где идет массовая застройка. Это постановление позволило, хотя бы частично, удовлетворить интересы жителей.

По, тем не менее, удовлетворить интересы всех жителей невозможно, так как территориальные ресурсы 01раниченны, а строительство стартовых домов происходит в значительной степени за счет средств инвесторов, которым и передается большая часть квартир в строящихся объектах и лишь 30% - под цели переселения жителей из пятиэтажного и ветхого жилищного фонда.

Таким образом, главная задача заключается в том, чтобы предоставить как можно большему количеству семей жилье в пределах района их проживания, чтобы они могли пользоваться теми же школами, больницами, детскими садами, магазинами, привычным транспортом и т.д., так как именно они, жители (переселенцы) - главные участники процесса реконструкции. Ради них приводится в действие и усовершенствуется данная программа, утверждаются новые постановления, регулирующие процесс переселения и правила предоставления жилой площади.

Помимо жителей (переселенцев) существуют еще и другие стороны, вовлеченные в процесс реконструкции, чьи интересы надо учесть. Это жители' (живут рядом), жители" (покупают), строители и инвесторы.

Жители' - это те люди, чьи дома под программу сноса пятиэтажного панельного жилищного фонда не попали, однако, они живут вблизи от пятен застройки.

Жители" - это та категория жителей, которые хотят купить квартиру в новом доме, инвестировать свои деньги в строительство. За счет средств этих жителей также происходит попонение бюджета города, т.к. 30% от суммы, за которую эта категория жителей покупает квартиры, идет на реализацию социальных программ.

Инвесторы - финансируют программу реконструкции.

Строители - выпоняют работы по сносу старых и строительству новых домов под цели переселения жителей.

Правительство Москвы в свою очередь является арбитром, балансирующим интересы жителей, инвесторов и строителей, осуществляющим мониторинг за ходом процесса реконструкции. Именно с его позиции далее строится математическая модель и решается задача. Под Правительством Москвы понимаются все организации, влияющие тем или иным образом на формирование программы реконструкции жилищного фонда города и утверждающие перечни сносимых объектов и стартовых домов на каждый год. Это Москомархитектура, префектуры округов, Департамент жилищной политики и жилищного фонда, Департамент градостроительной политики, Департамент экономической политики, Управление бюджетного планирования и городского заказа и др.

Таким образом, нашей основной задачей является: найти оптимальную последовательность реализации программы комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда, учитывая интересы всех участников этого процесса.

Предполагается, что процесс протекает следующим образом:

Х каждый введенный объект может быть заселен не поностью и быть дозаселен в последующие моменты времени;

Х каждый подлежащий сносу объект переселяется только поностью;

Х переселение граждан осуществляется в границах района проживания, за исключением Центрального и Зеленоградского административных округов, где переселение осуществляется в пределах этих округов (Постановление Правительства от 15 июня 2004 года №404-1Ш);

Х при предоставлении жителям вместо одного двух и более жилых помещений, в том же районе предоставляется только одно из них, а остальные, по возможности, там же или в административных границах населенного пункта, то есть в любом районе г. Москвы (Постановление Правительства от 15 июня 2004 года №404-1Ш);

Х количество того или иного типа квартир, которое необходимо обязательно предоставить в районе г для переселения каждого у-го дома фиксируется в исходных данных;

Х общее количество, вводимых за период времени Т, А-комнатных квартир (к Ч 1..4) дожно быть не меньше потребности в них за заданный интервал времени.

При формировании программы реконструкции возникают следующие проблемы: 1) проблема распределения площади под застройку между городом и инвестором; 2) проблема распределения площади под цели переселения жителей по программе Реконструкция пятиэтажного и ветхого жилищного фонда и для продажи; 3) проблема балансировки набора квартир, требуемого для переселения жителей из сносимых домов в любой момент периода планирования и структуры и последовательности ввода объектов.

Итак, мы выделили пять категорий участников процесса реконструкции: Жители (переселенцы), Жители' (живут рядом), Жители" (покупают), Строители и Инвесторы.

Теперь, выделим цели, которые они преследуют. Для этого были составлены отдельные списки целей для каждой категории, которые корректировались, допонялись рядом экспертов, принадлежащих к вышеупомянутым категориям. В результате их обобщения, мы получили общий перечень целей. Всего их 18:

Правительство Москвы:

1) высокий уровень бюджета города - очень сильно влияет на достижение ряда остальных целей, является одним из регулирующих инструментов Правительства Москвы (другие: постановления, законы, социальные программы, СНиП и т.п.);

Жители (переселенцы):

2) переселение жителей в пределах района их проживания;

3) сокращение времени ожидания улучшения жилищных условий;

4) оповещение жителей о сносе заранее - чтобы морально и физически подготовиться к переезду, принять решение делать ли требуемый ремонт в квартире или же это не имеет смысла, так как к окончанию ремонта может оказаться, что дом в следующем квартале будет сноситься;

Жители' (живут рядом):

5) как можно меньше жить в условиях стройки;

6) хотят, чтобы не увеличивалась плотность застройки;

7) учет структуры района- не возводить объекты на месте парков, скверов и т.д.

Жители" (покупают):

8) хотят, чтобы цена кв. м жилой площади в новом доме была доступной;

9) хотят покупать качественнее жилье;

10) хотят иметь возможность покупки жилья в районе, в котором существует спрос;

11) хотят, чтобы приобретаемая квартира имела удобную планировку - большая кухня, раздельный сан. узел, просторные и комнаты и т.д.

Строители:

12) высокие совокупные объемы строительных работ за заданный период планирования;

13) высокие совокупные объемы переселения и сноса за заданный период планирования;

14) комплексная реконструкция кварталов;

15) хотят, чтобы загрузка мощностей была равномерной в течение времени реализации программы комплексной реконструкции.

Инвесторы:

16) получение наибольшей прибыли;

17) строить в районах, пользующихся наибольшим спросом у покупателей;

18) увеличение оборота собственных средств.

Далее, была составлена матрица влияний целен участников процесса реконструкции. В ней экспертным путем проведена оценка влияния достижения целей друг на друга. Значения матрицы могут принимать 5 значений: -2 Ч сильная отрицательная взаимосвязь целей (достижение одной цели очень отрицательно сказывается на достижении другой); -1 -слабая отрицательная взаимосвязь (достижение одной цели отрицательно сказывается на достижении другой); 0 - нет связи; 2 - сильная положительная взаимосвязь (достижение одной цели очень положительно сказывается на достижении другой); 1 - слабая положительная взаимосвязь (достижение одной цели положительно сказывается на достижении другой).

В результате анализа матрицы был выделен ряд целей, которые необходимо учесть в процессе моделирования, и цели, которые достигаются через другие цели (см. табл. 1).

Далее, на основе анализа той же матрицы влияний, составлена агрегированная матрица положительных и отрицательных влияний целей одних участников реконструкции на цели других путем суммирования всех положительных и отрицательных величин по блокам (см. табл. 2). В каждой клетке этой матрицы записаны два числа, характеризующие положительное и отрицательное влияние достижения совокупности целей одной категории участников реконструкции на достижение целей другой. Например, достижение целей жителей' (живущих рядом) очень отрицательно сказывается на достижении целей жителей (переселенцев) - "-7". Конфликт интересов состоит в том, что если не уплотнять жилую застройку и сохранять структуру района, то увеличится время ожидания улучшения жнлищных условий и уменьшится возможность получения жилья в районе проживания. Тем не менее, существует то, что объединяет их интересы (положительное влияние - "+1"): и те, и другие хотят, чтобы работы по реконструкции района были как можно быстрее завершены.

Темно-серым цветом в таблице 2 обозначена тесная взаимосвязь между сторонами, вовлеченными в процесс реконструкции, светло-серым Ч средняя, а белым - очень слабая, едва ощутимая или вообще отсутствующая.

С помощью составленной таблицы изобразим взаимосвязи участников процесса реконструкции на рисунке 1, Сплошные линии - сильная взаимосвязь, пунктирные -средняя, слабая взаимосвязь между участниками процесса реконструкции на рисунке не указана.

Табл. 1. Цели, задачи и показатели

ИНТЕРЕСЫ ЦЕЛИ ПОКАЗАТЕЛИ / КОММЕНТАРИИ

Правительство Москвы 1 Высокий уровень бюджета города Поступления в бюджет

Затраты города на реачизацию Программы

Жители (переселенцы) 2 Переселение в пределах района Разность между наличием и потребностью жилья в каждом районе

3 Сокращение времени ожидания улучшения жилищных условий Разность между потребностью и наличием жилья в каждом районе

Количество кв. м жилья требуемого под цели переселения

4 Оповещение жителей о сносе заранее Достигается в результате проведения расчетов на перспективу

Жители' (живут рядом) 5 Сократить продожительность существования жителей в условиях стройки Достигается при достижении других целей (1,3,12,13,15)

б Не увеличивать плотность застройки Отсутствует в модели, поскольку учитывается при разработке проектов застроек районов реконструкции

7 Учет структуры района Отсутствует в модели, поскольку учитывается при разработке проектов застроек районов реконструкции

Жители" 1 (покупают) Доступная цена кв. м нового жилья Не учитывается в модели, поскольку зависит от множества факторов, не имеющих прямого отношения к формированию программы реконструкции

9 Высокое качество жилья Строительство объектов происходит в соответствии со СНиП

10 Возможность покупки жилья в желаемом районе Взвешенный объем жилья, планируемого к вводу инвесторами

11 Удобная планировка квартир Не учитывается в модели, поскольку рассматривается на стадии проектирования серии объекта строительства

Строители 12 Высокие совокупные объемы строительных работ за заданный период планирования Количество кв. м жилья планируемого к вводу

13 Высокие совокупные объемы переселения и сноса панельных домов Количество кв. м жилья требуемого под цели переселения

14 Комплексная реконструкция кварталов Выпоняется в связи с избытком строительных мощностей в Москве

15 Ритмичность строительства Разница между максимальным и минимальным вводом кв. м в единицу времени

Инвесторы 16 Получение наибольшей прибыли инвесторами Прибыль инвесторов

17 Строить в районах, пользующихся спросом у жителей Взвешенный объем жилья, планируемого к вводу инвесторами

18 Увеличение оборота собственных средств инвесторов Достигается при достижении других целей (10,17)

Табл. 2. Взаимосвязи целей вовлеченных в процесс реконструкции сторон

Рис. 1. Участники процесса реконструкции

Из рисунка 1 видно, что четко выделяются две группы участников. Это Жители (переселенцы) -Жители' (живущие рядом}-Строители и Инвесторы-Жители" (покупатели).

Теперь для каждой из двух обозначенных групп участников процесса реконструкции можно построить модель.

Исходя из того, что Инвесторы и Жители" (покупатели) имеют среднюю степень воздействия на достижение целей Жителей (переселенцев) и Жителей' (живущих рядом) (см. рис. 1), причем, их воздействие является исключительно отрицательным (см. табл. 2), то цели этих сторон необходимо обязательно учесть при моделировании интересов сторон первой группы, чтобы получить оптимальное решение на следующем этапе моделирования.

Цель первой модели. Определить источники финансирования строительства жилья н формы расчетов с частными инвесторами. Для каждого объекта есть следующие варианты решения: а) отдать инвестору под застройку, с денежной компенсацией городу 30% выручки, которые пойдут в бюджет и будут использоваться городом для строительства муниципального жилья; б) отдать инвестору под застройку, но 30% от введенной площади инвестор дожен отдать городу квартирами под цели переселения жителей в соответствии с программой Комплексная реконструкция пятиэтажного и ветхого жилищного фонда; в) возводить объекты за счет средств городского бюджета. Необходимо дать возможность Инвестору получить максимальную прибыль, но с учетом того, чтобы соблюдались интересы Жителей (переселенцев) относительно их переселения в пределах района их проживания и интересы Жителей" (покупателей), чтобы можно бьио приобрести новую квартиру в желаемом районе и максимизировать доходы в бюджет, которые пойдут на цели реализации Программы комплексной реконструкции. Информации на входе

Список объектов нового строительства со следующими данными:

л г Ч район, в котором будет возводиться i-й объект,

Х Slepii Ч степень привлекательности зоны, к которой относится i-й объект r-го района,

Х - площадь объекта,

Х k\'rit - структура объекта: количество -комнатных квартир в ;-м объекте г-го района,

Х S,ik - площадь А-комнатпой квартиры в i'-м объекте 1-го района,

Х St, i - стоимость 1 кв. м в данном объекте.

/),;*- потребность в -комнатных квартирах под цели переселенияу'-го объекта в r-м районе. h,jt"' - количество -комнатных квартир, которое дожны обязательно предоставить под цели переселения жителей из j-го объекта в соответствии с Постановлением Правительства от 15 июня 2004 года №404-Г1П.

- затраты на строительство 1-го объекта в районе г, за исключением тех, которые идут городской бюджет (затраты города на возведение объектов).

22Д - отчисления в бюджет города в результате строительства /-го объекта в районе г (за аренду земли и т.п.).

7,, = 21 Д + 7.2,, - затраты инвесторов на возведение объектов строительства. Условные обозначения

РД - процент от объема 1-го объекта строительства в г-м районе, который выделяется инвесторам. е [0; 0,7; 1], то есть, в распоряжении города оказывается 100, 30 н 0% кв. м под цели переселения жителей соответственно. Величина Л, является дискретной и может принимать всего 3 значения. Чтобы прийти к целочисленной задаче введем допонительные переменные. Р,, е [я/; а>; О)], где о,- - значения, принимаемые переменной Р,,.

Рп =8rД<^,+8n2a2+дniл>=Y1Sr,JaJ^ Г = 1..Н>1, ( = 1..Г, 1-1

3,Д +дД2 +дгв = 1, г = \..п, ; = 1.М,

дн1 - являются булевыми переменными, то есть принимают значения 0 или 1. )*,к Ч избыток --комнатных квартир в г-м районе. Г,1 - недостаток А-комнатных квартир в г-м районе.

Второй критерий в этой модели, также как и рассматриваемый критерий в следующей модели, направлен на минимизацию миграций жителей за пределы районов их проживания. В соответствии с нормами предоставления жилья в 1-комнатную квартиру, как правило, заселяются - 2 человека, в 2-комнатную - 3, в 3-комнатную - 4, а в 4-компатную - 5 человек. Значит, чем больше квартира, тем большее количество человек может оказаться удовлетворенным в результате переселения или наоборот. Следовательно, при предоставлении жителям более одной квартиры желательно, чтобы в пределах района проживания, если можно предоставить только одну квартиру взамен старой, была предоставлена квартира большей площади, и, таким образом, удовлетворены интересы большего количества человек. Для этого введем весовые коэффициенты. Пронормировав людей, занимающих ту или иную квартиру, получим, что при переменной (Г,/) дожен быть весовой коэффициент 0,143, при ((Хгг) - 0,214, при ((2~,з) - 0,286, при (Г,<) - 0,357. Теперь, переселение 1- и 2-комнатной квартир (5 человек) равносильно переселению 4-комнатной квартиры (также 5 человек), 3-комнатной и двух 1-комнатных - равносильно переселению 4-и 2-компатной квартир (8 человек) и т.д.

Степень привлекательности каждого района (Ле/>Д) устанавливается исходя из существующего территориального деления города на несколько ценовых зон1: 1) с максимальным уровнем цен - в центральных районах города, 2) с ценами выше среднегородского уровня - удалены от центра на 15 километров, 3) среднегородским, 4) ниже среднегородского - занимает периферийные части Москвы и 5) минимальным уровнем цен - включает в себя самые окраинные и мало привлекательные, как правило, экологически крайне неблагоприятные районы города.

Предполагается, что основная масса покупателей ориентируется на средний уровень цен, так как купить квартиру в зоне с максимальным уровнем цен может далеко не каждый, а если покупатель решися на приобретение новой квартиры, то наименьшее предпочтение для него будет иметь предложение в экологически неблагоприятном районе. Предпочтения жителей, желающих купить квартиру в той или иной зоне (в какой зоне наличие жилья на продажу важнее) определено с помощью экспертных оценок. В результате попарного сравнения элементов вычислены весовые коэффициенты привлекательности каждой из пяти зон для основной массы населения: 0,07; 0,2; 0,46; 0,2 и 0,07. Критерии оптимизации

1. Первый критерий (1) заключается в том, чтобы максимизировать прибыль инвесторов как разницу между выручкой от продаж и затратами на строительство, измеряется в тыс. рублей.

2. Второй критерий (2) направлен на минимизацию разницы между потребностью и наличием квартир (кв. м), чтобы учитывать интересы жителей (переселять их преимущественно в пределах района их проживания).

3. Третий критерий (3) нужен для того, чтобы осуществляся ввод необходимого под цели переселения набора квартир.

4. Четвертый критерий (4) направлен на минимизацию затрат города на строительство муниципального жилья, измеряется в тыс. рублей.

5. Пятый критерий (5) представляет собой максимизацию доходов бюджета города в результате реализации программы реконструкции, измеряется в тыс. рублей.

6. Шестой критерий (6) направлен на максимизацию инвестиционного строительства в районах наиболее привлекательных для жителей, желающих приобрести новое жилье. Модель распределения площади под застройку между городом и инвестором, а также

количества квартир (площади) под цели переселения жителей по программе Реконструкция пятиэтажного и ветхого жилищного фонда и для продажи примет вид:

1 Стерник Г.М. Технология анализа рынка недвижимости. - М.: Аксвел, 2005. Ч 204 с.

max1(2>ЯЛйп -амгл -djzД + 0,з5;;я,))- О)

rs] /а|

mm(0,l43x(g;,) + 0,214x(&-)+ 0,286x(&-) + 0,357x(" )), (2)

min <з>

r=l *>|

A'/ Л1

r=l /=1

тах21(^2,+0,ЗЭДз5:Я,), (5)

Kir -V Щ I 1=1

со следующими ограничениями: An, = 0, я, = 0,7; о3 = 1,

]Г5Д, = 1, г = I ..Ru, i = i..N,

дп1 - булевы переменные,

РД = '* = ' 1-JV ,

к ~ I..4, .

Г=1 M _/el

'Х=!..л, * = i..4,

<-| /лI

?,; & О,

Информация на выходе

- процент от объема 1-го объекта строительства в г-м районе, который выделяется инвесторам С/5,,);

- решение о том, какое количество каждого типа квартир (кв. м) будет выделено под цели переселения жителей в соответствии с программой реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда в каждом конкретном объекте нового строительства (аг,к).

Цель второй модели. Найти наиболее подходящую последовательность переселения и ввода объектов: организовать процесс переселения жителей из сносимого жилищного фонда в соответствии с Постановлением Правительства Москвы от 15 июня 2004 года №404-ПП Об обеспечении права жителей города Москвы на сохранение места проживания при переселении, свести к минимуму количество миграций в другие районы (интересы жителей) и максимально выпонить план, то есть, построить и ввести как можно больше плановых объектов (интересы строителей), переселить и снести максимум ветхих домов (интересы жителей), а также поддерживать ритмичность строительства, то есть, чтобы ежегодно вводилось приблизительно одинаковое количество жилья (кв. м), не было сильных колебаний в объемах вводимого жилья (интересы строителей). Информация на входе

Список объектов, которые предстоит ввести в течение планового периода:

Х г - район, в котором будет возводиться /-й объект;

Х У,/ - площадь /-го объекта, планируемого к вводу под цели переселения жителей в районе ?;

Х я,.,* - количество -комнатных квартир (к = 1 ..4), выделенных под цели переселения жителей в районе г в 1-ом объекте;

Х с!, - время, отведенное на строительство I - го объекта;

Х состояние объекта (1 - находится в процессе строительства, 0 - работы по возведению объекта пока не ведутся).

Список объектов, которые предстоит переселить и снести в течение планового периода:

Х г - район, в котором будет сноситьсяобъект;

Х а?,) - площадь, требуемая под цели переселения жителей из у-го объекта, планируемого к сносу в районе г,

Х Ьф - количество ^-комнатных квартир (к = 1..4), которые необходимо предоставить для переселения жителей из/'-го дома г-го района;

Х Ь'"к - количество А-комнатных квартир (к = 1..4), которые необходимо обязательно (в соответствии с Постановлением Правительства от 15.06.04 №404-ПП)

предоставить под цели переселения жителей в пределах района г для переселения жителей из /-го объекта /Х-го района; Х информация о площадке (если на его месте планируется новое строительство, то адрес этого объекта). Условные обозначения

Ип Ч количество районов подлежащих реконструкции, 1 = 1.. Л' - объекты жилищного строительства на цели переселения, / = 1.. МЧ объекты, подлежащие переселению и сносу, 1 = 1.. Г- временной отрезок периода планирования Г,

объект г из района г не вводится под заселение в отрезке ! планового периода, . -

Кооъект 1 из района г вводится под заселение в отрезке I планового периода,

{0, объект У из района г не переселяется и не сносится на отрезке I планового периода,

1, объект ] из района г переселяется и сносится на отрезке I планового периода, 0 ' п'к - отклонение наличия -комнатных квартир от потребности в данный отрезок I периода планирования (избыток -комнатных квартир),

- отклонение потребности в -комнатных квартирах от наличия в данный отрезок I периода планирования (недостаток -комнатных квартир), V,,,,,, - нижняя граница вводимой площади в единицу времени, Кшг - верхняя граница вводимой площади в единицу времени. Критерии оптимизации

1. Первый критерий (8) заключается в том, чтобы максимизировать количество кв. м, введенных в целом по городу (т.е., выпонить намеченный на период планирования план в как можно большей степени).

2. Второй критерий (9) заключается в том, чтобы переселить из ветхого жилья как можно больше жителей и снести как можно больше ветхих объектов. Он, также как и первый критерий, определяется в целом по городу и измеряется в количестве кв. м.

3. Третий критерий (10) направлен на минимизацию миграций жителей за пределы районов их проживания.

4. Необходимость четвертого критерия (11) в том, чтобы контролировать вводимый иод цели переселения набор квартир (кв. м), чтобы не было введено какого-либо типа квартир гораздо больше, чем требуется переселить. Этот критерий служит для поиска объектов максимально соответствующих по структуре.

5. Сущностью пятого критерия (12) является то, что введение объектов в целом по городу дожно быть ритмичным: в каждый момент времени дожно вводиться

приблизительно одинаковое количество кв.м, то есть, разность между минимальным и максимальным количеством введенных кв.м дожна быть минимальна за весь плановый период.

Математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда выглядит следующим образом:

тах( I I )' (8)

/Х = 1 1=1 Г.и Кп Л1 7+1

пип 2 I (0.143 х (Г. ) + 0,214 х (б;,) + 0,286 х (0^) + 0,357 х (Г,)), (10)

' = /У

К" ' 4 , Д л V

тт(1'_-ГД), (12)

при ограничениях следующего вида:

Чхп,^ г = \.п, ' = (=0

Ху,,г = \.п, 7 = 1..А/, (=1

((Х2Ха, - г = 0..Т, к = 1.Л

г1 >=1 =0 /=1

А/ /'+1

1 = 1 (=41 (=1

=0..Т, к = 1 ..4, (13)

Л <и| /=0 /=1 /=1

^ ЕЮ*. 'Х=!ХХ Ял, /'=о..г, * = 1..4,

/л0 /И 'I

К****,л,. Я = 1...Г-</Д *де{и}еР, 1=1

1(п .V 4 1

V 4 /=I <=1 А-1

л-,Д, г,,/ - булевы переменные.

В результате оптимизации получим программу реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда в виде проекта вонового отселения.

В третьей главе были проведены расчеты на примере трех районов Северного административного округа г. Москвы. Полученный в результате моделирования вариант Программы сопоставлен с разработанным Префектурой Северного административного округа по следующим показателям:

1. время реализации программы реконструкции;

2. количество кв. м, выделенных на цели переселения жителей в других районах (миграции);

3. среднее отклонение наличия от потребности в кв. м жилья на цели переселения жителей (баланс);

4. среднеквадратическое отклонение вводимых на цели переселения жителей кв. м жилья (ритмичность).

Полученный вариант реконструкции превосходит существующий, так как значения показателей в первом случае не хуже, чем во втором, а большинство из них по своим значениям превосходят показатели, характеризующие вариант реконструкции, разработанный вручную.

В соответствии с полученным в результате моделирования вариантом, реконструкцию планируется завершить на один временной интервал быстрее, чем по графику, составленному Префектурой. Достичь этого удалось за счет подбора объектов по структуре. Вели расчеты проводить на небольшой выборке, то результаты в обоих случаях могут совпасть. Однако, когда много информации, то сложно проводить расчеты без использования математических методов. Чем больше объем данных, тем относительно худший результат будет получен при расчетах вручную, что и было обнаружено в результате сопоставления двух вариантов реконструкции.

Что же касается миграций, то в нашем случае они неизбежны, так как, в нервом и третьем районах изначально существует нехватка площади под цели переселения жителей из сносимых пятиэтажных домов, а во втором районе города - ее избыток. За счет этого некоторые жители из первого и третьего районов переедут во второй район. При необходимости ускорить время реализации программы реконструкции количество жителей, вынужденных переехать в другой район, было бы больше и критерий миграции мог бы иметь большее значение, но, так как нас устраивают намеченные сроки завершения

реализации программы реконструкции, то, в целом, по этому показателю результаты планирования в обоих случаях можно считать равноценными.

Полученный вариант реконструкции является более сбалансированным (среднее отклонение наличия кв. м жилья от потребности в нем в нашем случае почти в два раза меньше), за счет чего и реконструкция завершится на один интервал времени быстрее, чем в варианте Префектуры.

Полученный в результате моделирования вариант реконструкции также является и более ритмичным. Ритмичность строительства следует оценивать как количество т. кв. м жилья вводимых ежегодно. В первом случае (вариант Префектуры) среднеквадратическое отклонение составило 20,4, во втором случае (результат моделирования) - 16,5, что свидетельствует о достижении лучших результатов при реализации программы реконструкции в соответствии с вариантом, полученным в результате моделирования.

Таким образом, вариант реконструкции, полученный в результате моделирования, является более эффективным, чем разработанный Префектурой Северного административного округа, без использования математических методов и моделей. Предложенная методика решения задачи является не только более эффективной, но и менее трудоемкой, поскольку исключает ручной подбор объектов под цели переселения жителей из сносимых домов. Все это свидетельствует о практической ценности проделанной работы.

По результатам проведенных расчетов можно составить проект вонового отселения жителей из сносимого жилищного фонда. Он является основным документом, подготавливаемым Префектурой и утверждаемым Департаментом жилищной политики и жилищного фонда города. В соответствии с ним происходит реализация намеченной программы комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследованы основные аспекты управления программой реконструкции жилищного фонда в городе Москве. Выявлено наличие следующих проблем: недостаточная ритмичность ввода объектов; нежелание жителей переезжать за пределы района их проживания; конфликты, возникающие на этой почве и замедляющие ход реализации программы реконструкции; недостаточная сбалансированность наличия и потребности квартир под цели переселения жителей и т.д.

2. Изучен отечественный и зарубежный опыт управления программой реконструкции жилищного фонда на примере городов, в которых, также как и в Москве, остро стоит проблема реконструкции жилищного фонда первого периода индустриального домостроения. Во многих европейских странах и городах России проблему

реконструкции панельных домов решают с помощью санации. Однако, постепенно московский опыт комплексной реконструкции жилищного фонда начинают перенимать и другие города: Санкт-Петербург, Владивосток и т.д.

Проведено исследование интересов различных категорий заинтересованных лиц: жителей, строителей и инвесторов. Путем составления матрицы влияний достижения целей одних участников реконструкции на цели других с последующей ее оценкой, выявлены наиболее значимые из них, а также, те цели, которые достигаются одновременно с достижением наиболее значимых целен. В итоге, мы получили перечень целей, которые стремимся максимально достичь. Таким образом, формирование программы реконструкции сводится к поиску оптимального соотношения между достижением всех поставленных целей. Все цели одновременно достичь невозможно: за счет достижения наилучшего результата одной из них может ухудшиться положение в отношении других целей. Следовательно, надо провести их балансировку.

Разработана методика оптимизации программы комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда в условиях мегаполиса на примере города Москвы. В процессе моделирования были учтены интересы всех заинтересованных в реконструкции сторон.

Построена математическая модель распределения площади иод застройку между городом и инвестором. Ее постановка представлена в виде многокритериальной оптимизационной задачи, функция которой заключается в том, чтобы помочь принять решение Правительству Москвы: определить источники финансирования строительства жилья (город или инвестор) и форму расчетов с частными инвесторами (в денежном или натуральном выражении, то есть квартирами).

Построена математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда, которая также является многокритериальной. С помощью нее принимается решение о том, как организовать процесс переселения, снос старых домов и строительство объектов под цели переселения таким образом, чтобы оставить как можно больше ж'ителей в пределах района их проживания.

Была предложена процедура решения задачи: метод STEM (многокритериальная оптимизация) со встроенным в пего методом ветвей и границ (целочисленная -линейная оптимизация). Обосновано использование выбранных методов. Проведены расчеты в условиях московского Архитектурно-строительного комплекса на примере трех районов Северного административного округа. В результате сравнительного анализа было выявлено, что по ряду показателей вариант

реконструкции, полученный с помощью моделирования, является более эффективным, чем разработанный Префектурой без использования математических методов и моделей. Это свидетельствует о практической ценности проделанной работы.

9. Результаты диссертационной работы могут быть использованы в мегаполисах, в которых, также как и в Москве, остро стоит проблема реконструкции пятиэтажного панельного жилищного фонда первого периода индустриального домостроения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Горохова (Мигалина) М.А. Постановка задачи оптимизации программы реконструкции жилищного фонда в условиях большого города./ Материалы 19-й Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов Реформы в России и проблемы управления - 2004. Выпуск 2. - М.: ГУУ, 2004. - 71с.

2. Горохова (Мигалина) М.А. Проблема реконструкции жилищного фонда в г. Москве и подходы к ее решению./ Материалы международной научно-практической конференции Актуальные проблемы управления - 2004. Выпуск 5. - М.: ГУУ, 2004. -21с.

3. Горохова (Мигалина) М.А. Разработка математической модели оптимизации программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса./ Материалы 20-й Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов Реформы в России и проблемы управления Ч 2005. Выпуск 2, Ч М.: ГУУ, 2005. Ч 17 с.

4. Горохова (Мигалина) М.А. Оптимизация программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса./ Материалы международной научно-практической конференции Актуальные проблемы управления-2005. Выпуск 6. - М.: ГУУ, 2005. - 122 с.

5. Горохова (Мигалина) М.А. Отечественный и зарубежный опыт управления программой реконструкции жилищного фонда./ Сборник научных статей Экономика. Управление. Культура. Выпуск 12. Часть 1,- М.: ГУУ, 2005. - 68 с.

6. Горохова (Мигалина) М.А. Математическое моделирование интересов сторон, стакивающихся в результате реконструкции жилищного фонда./ Сборник научных статей Экономика. Управление. Культура. Выпуск 13.-М.: ГУУ, 2006.

Поди, в псч. 04.08.2006. Формат 60x90/16. Объем 1,5 п.л.

Бумага офисная. Печать цифровая.

Тираж 50 экз. Заказ № 684

ГОУВПО Государственный университет управления Издательский центр ГОУВПО ГУУ

109542, Москва, Рязанский проспект, 99, Учебный корпус, ауд. 106

Тел./факс: (095) 371-95-10, e-mail: ie@iniu.iu

www.guu.ru

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Мигалина, Маргарита Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Программы реконструкции жилищного фонда и математические модели их оптимизаций.

1.1. Управление программой реконструкции жилищного фонда в г. Москве.

1.2. Отечественный и зарубежный опыт управления программами реконструкции жилищного фонда.

1.3. Существующие математические модели оптимизации программы реконструкции жилищного фонда.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ I.

ГЛАВА II. Математическое моделирование программы реконструкции жилищного фонда.

2.1. Постановка задачи оптимизации программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса.

2.2. Математическая модель распределения площади под застройку между городом и инвестором.

2.3. Математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ II.

ГЛАВА III. Проведение расчетов и оценка эффективности результатов моделирования.

3.1. Процедура решения задачи.

3.2. Поиск оптимального решения задачи в условиях московского Архитектурно-строительного комплекса.

3.3. Сопоставление полученных с помощью моделирования результатов с существующими сроками реализации программы реконструкции.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ III.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Математическое моделирование и оптимизация программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса"

Реконструкция жилищного фонда является очень важной проблемой в наши дни. Она охватывает не один город и даже не одну нашу страну, но и ряд других стран, в которых после войны возникла острая необходимость решить жилищную проблему в сжатые сроки.

В России строительство пятиэтажных домов массовых серий велось с 1959 по 1985 годы. За это время в стране было построено порядка 290 мн. кв.м общей площади пятиэтажных домов серий К-7, И-32, II-35, 1-335, 1МГ-300 и др. Погоня за количеством нового жилья при ограниченности средств привела к решению строить дешевые дома со сроком службы 30-50 лет и очень маленькими квартирами. Теперь это жилье приходит в негодность и становится серьезной проблемой для местных властей России Ч от Северо-Запада до Дальнего Востока. В крупных городах, например, таких, как Москва и Санкт-Петербург, этот вопрос особенно актуален. И впервые задумываться о сносе и реконструкции панельных домов стали именно там.

Вопрос реконструкции панельных домов остро стоит и в Европе, особенно Восточной. После войны нужно было как можно быстрее решать жилищную проблему в Финляндии, Румынии, Польше, Венгрии, Чехии, Швеции, Франции и других странах. Поэтому там, как и в СССР, было построено много панельного жилья. Сейчас эти дома приходят в негодность, и перед правительствами этих стран встает задача их реконструкции.

Таким образом, выбор темы диссертации, направление и содержание исследования определяется объективной необходимостью решения задачи оптимизации программы реконструкции жилищного фонда. В данной работе решение этой задачи будет рассматриваться на примере города Москвы.

Актуальность. Актуальность реконструкции жилищного фонда обусловлена рядом социальных, градостроительных и экономических факторов. Социальные факторы связаны с низким качеством и потенциальной аварийностью жилья в сносимых домах, высокими эксплуатационными затратами на его содержание и возросшими требованиями населения. Градостроительные - с низкой интенсивностью использования земли при наличии растущего дефицита территорий для нового строительства. Экономические - с высокой инвестиционной привлекательностью территорий размещения пятиэтажного и ветхого жилья при низкой его рыночной стоимости.

Программа комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда решает задачи, обеспечивающие безопасное и сбалансированное воспроизводство жилищного фонда и создание комфортной среды жизнедеятельности населения: проведение комплексной реконструкции кварталов пятиэтажных жилых домов первых индустриальных серий; расселение жителей из сносимого панельного жилья в современное; поддержание в безопасном для жителей состоянии, планируемого к сносу жилищного фонда в более поздние сроки. Результатом реализации программы является достижение социально-гарантированного уровня обеспеченности населения, проживающего в пятиэтажном панельном и ветхом жилищном фонде, благоустроенным жильем, соответствующим современным стандартам и нормам.

Программа реконструкции финансируется за счет средств городского бюджета, целевых бюджетных фондов, финансовых ресурсов административных округов, средств инвесторов и населения. Сейчас в ряде городов действует схема инвестирования (так называемый московский опыт), которая предполагает финансирование инвестором жилищного строительства, с последующей передачей городу порядка 30% жилья под цели переселения жителей или в денежном выражении. В связи с этим, на реконструируемой территории необходимо увеличение жилищного фонда, по сравнению со сносимым, в несколько раз. Естественно, возникают проблемы в результате переселения жителей, так как, как правило, переселить их всех в пределах района или, хотя бы, округа их проживания не всегда представляется возможным. Даже в Москве после выхода Постановления Правительства города от 15 июня 2004 года №404-ПП Об обеспечении права жителей города Москвы на сохранение места проживания при переселении интересы всех жителей не будут учтены, так как, по закону, при предоставлении жителям взамен старого жилья более одной квартиры, ряду переселенцев все равно предстоит переехать в другой район или даже округ. Это является существенной проблемой мегаполисов. Жители - не единственные участники процесса реконструкции. Здесь существуют еще и другие заинтересованные стороны. Это строители, которых интересует не куда будут переселяться жители из подлежащих сносу домов, а планируемые объемы и ритмичность строительства. Еще одними участниками процесса реконструкции являются инвесторы, которых в первую очередь, естественно, интересует возможность получения максимальной прибыли. А Правительство Москвы, в свою очередь, является арбитром, координатором этих интересов.

При реализации программы реконструкции возникает целый список целей участников процесса реконструкции, которые требуется достичь. Найти оптимальное решение без использования математических методов вряд ли возможно, так как тяжело учесть большое количество интересов участников процесса реконструкции без их предварительного анализа и системы балансировки противоречащих друг другу целей. В связи с этим, целесообразно провести анализ предметной области и представить процесс реконструкции в формализованном виде для его последующей оптимизации.

Таким образом, данная диссертация посвящена исследованию и математическому моделированию интересов сторон, вовлеченных в процесс реконструкции и являющихся его основными участниками: жителей, строителей и инвесторов.

Степень научной разработанности проблемы. Исследования в области реконструкции панельного и ветхого жилищного фонда, изучение проблем управления программой реконструкции проводилось в нашей стране и за рубежом в течение многих лет.

Немцы предпочли санацию панельных домов, то есть, капитальный ремонт без расселения жителей. Европейские страны пятиэтажный панельный вопрос предпочли решать также с помощью санации, но только с временным выселением жильцов. В России имеют место все варианты реконструкции: в Москве - комплексная реконструкция микрорайонов и кварталов (снос и строительство высотных домов на освободившейся территории), в Санкт-Петербурге - немецкий и московский варианты реконструкции. Во многих других городах России, в которых нет такой острой нехватки площади под застройку как в Москве, постоянно расширяющей свои территориальные границы, чтобы удовлетворить возрастающие потребности населения в жилье, преобладает европейский подход.

В связи с этим, говоря о реконструкции, авторы часто подразумевают разные процессы: модернизация, капитальный ремонт здания [18, 21, 24], лишь немногие говорят о реконструкции как о градостроительном процессе и закладывают в основу подхода к ней не отдельное здание, а их комплекс: группу зданий, кварталов, микрорайонов, то есть, осуществляют комплексную оценку градостроительной задачи [30,32,39].

Проблемы реконструкции и нового строительства рассматриваются в трудах отечественных и зарубежных ученых, таких как Черняк В.З., Писарева О.М., Селютина Л.Г., Радченко И.А., Калиниченко О.В., Андреева Н.А., Марашда Б.С., Егоров Е.В., Фонтана К.А., Бубес Э.Я., Попов Г.Т., Тихонов И.В., Иванов В.М., Изосимов М.Ю., Собко С.Г., Чан Хонг Куанг, Поляков Е.В., Фам Хонг Луан, Лысова А.И., Шарлыгина К.А., Косачев С.Ю., Соколов В.К., Хачатрян С.Р., Егорова Н.Е., Овечки М.П., Касьянов В.Ф. и др.

Однако, ряд аспектов изучен еще недостаточно, хотя имеет важное значение при решении проблемы реконструкции жилищного фонда в условиях мегаполиса. Это, например, механизм распределения площади под застройку между городом и инвестором - решение о том, какие объекты отдать под застройку инвестору, а какие выгоднее построить за счет средств городского бюджета, в каких объектах предпочтительнее взять долю города деньгами, а в каких квартирами; механизм переселения жителей из сносимого жилого фонда - как организовать процесс переселения, снос старых домов и строительство новых объектов под цели переселения таким образом, чтобы максимально удовлетворить интересы жителей. Также, недостаточно разработанной является задача учета структуры объектов (набора квартир) под цели переселения, то есть, осуществление подбора под цели переселения таких домов, которые максимально соответствуют требуемому набору квартир. Исследования в области реконструкции часто проводятся с учетом только отдельных аспектов данной проблемы: оптимизируются затраты при капитальном ремонте отдельно взятого объекта типовой серии; оптимизируются инвестиции на реконструкцию ветхого жилья; оцениваются риски проектов строительства; оптимизируется процесс реализации жилья и т.д.

В то же время, исследования следует проводить с точки зрения учета интересов не одной, а всех сторон, вовлеченных в процесс реконструкции. Все это свидетельствует об актуальности настоящего исследования, направленного на то, чтобы разработать методы балансировки интересов жителей, строителей, инвесторов и помочь правительствам мегаполисов принимать оптимальные решения о схемах реализации программ реконструкции и решать проблемы в такой социально значимой сфере как жилищная.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методики оптимизации последовательности реализации программы комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда с учетом интересов всех участников этого процесса.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- исследование основных аспектов управления программой реконструкции жилищного фонда в городе Москве;

- изучение отечественного и зарубежного опыта управления программой реконструкции жилищного фонда;

- анализ существующих математических разработок в области реконструкции объектов жилищного строительства;

- выявление и анализ интересов сторон, вовлеченных в процесс реконструкции: жителей, строителей и инвесторов;

- построение математической модели распределения площади под застройку между городом и инвестором;

- построение математической модели оптимизации программы реконструкции жилищного фонда города, максимально учитывая интересы основных участников этого процесса;

- анализ методов решения многокритериальных целочисленных задач линейного программирования и выбор метода решения сформулированной задачи.

Объект исследования. Объектом исследования являются способы управления программой реконструкции жилищного фонда в России и за рубежом.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методические вопросы оптимизации программы реконструкции жилищного фонда в условиях мегаполиса.

Научная новизна. Научная новизна заключается в разработке механизма оптимизации программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса.

Новые научные результаты, по мнению автора, состоят в следующем:

- разработан методологический подход к постановке и решению проблемы реконструкции жилищного фонда;

- формализована постановка задачи согласования интересов сторон, вовлеченных в процесс реконструкции, разработан комплекс математических моделей согласования интересов основных участников процесса реконструкции на основе использования оптимизационного подхода;

- построена многокритериальная математическая модель распределения площади под застройку между городом и инвестором;

- построена многокритериальная математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда, отражающая интересы основных участников этого процесса;

- предложена процедура решения поставленной многокритериальной задачи целочисленного линейного программирования.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Мигалина, Маргарита Александровна

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3

1. Была предложена процедура решения задачи: метод STEM (многокритериальная оптимизация) с встроенным в него методом ветвей и границ (целочисленная линейная оптимизация). Обосновано использование выбранных методов.

2. С помощью проведенных расчетов в условиях московского Архитектурно-строительного комплекса был найден оптимальный план реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда на примере трех районов Северного административного округа: была определена оптимальная последовательность переселения и сноса старых и ввода новых объектов в каждый момент времени.

3. В результате сравнительного анализа выявлено, что вариант реконструкции, полученный в результате моделирования, является более эффективным, чем разработанный Префектурой Северного административного округа, без использования математических методов и моделей. Предложенная методика решения задачи является не только более эффективной, но и менее трудоемкой, поскольку исключает ручной подбор объектов под цели переселения жителей из сносимых домов. Все это свидетельствует о значимости и ценности проделанной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Исследованы основные аспекты управления программой реконструкции жилищного фонда в городе Москве. Выявлено наличие следующих проблем: недостаточная ритмичность ввода объектов; нежелание жителей переезжать за пределы района их проживания; конфликты, возникающие на этой почве и замедляющие ход реализации программы реконструкции; недостаточная сбалансированность наличия и потребности квартир под цели переселения жителей и т.д.

2. Изучен отечественный и зарубежный опыт управления программой реконструкции жилищного фонда на примере городов, в которых, также как и в Москве, остро стоит проблема реконструкции жилищного фонда первого периода индустриального домостроения. Во многих европейских странах и городах России проблему реконструкции панельных домов решают с помощью санации. Однако, постепенно московский опыт комплексной реконструкции жилищного фонда начинают перенимать и другие города: Санкт-Петербург, Владивосток и т.д.

3. Проведено исследование интересов различных категорий заинтересованных лиц: жителей, строителей и инвесторов. Путем составления матрицы влияний достижения целей одних участников реконструкции на цели других с последующей ее оценкой, выявлены наиболее значимые из них, а также, те цели, которые достигаются одновременно с достижением наиболее значимых целей. В итоге, мы получили перечень целей, которые стремимся максимально достичь. Таким образом, формирование программы реконструкции сводится к поиску оптимального соотношения между достижением всех поставленных целей. Все цели одновременно достичь невозможно: за счет достижения наилучшего результата одной из них может ухудшиться положение в отношении других целей. Следовательно, надо провести их балансировку.

4. Разработана методика оптимизации программы комплексной реконструкции пятиэтажного и ветхого жилищного фонда в условиях мегаполиса на примере города Москвы. В процессе моделирования были учтены интересы всех заинтересованных в реконструкции сторон.

5. Построена математическая модель распределения площади под застройку между городом и инвестором. Ее постановка представлена в виде многокритериальной оптимизационной задачи, функция которой заключается в том, чтобы помочь принять решение Правительству Москвы: определить источники финансирования строительства жилья (город или инвестор) и форму расчетов с частными инвесторами (в денежном или натуральном выражении, то есть квартирами).

6. Построена математическая модель оптимизации программы реконструкции жилищного фонда, которая также является многокритериальной. С помощью нее принимается решение о том, как организовать процесс переселения, снос старых домов и строительство объектов под цели переселения таким образом, чтобы оставить как можно больше жителей в пределах района их проживания.

7. Была предложена процедура решения задачи: метод STEM (многокритериальная оптимизация) со встроенным в него методом ветвей и границ (целочисленная линейная оптимизация). Обосновано использование выбранных методов.

8. Проведены расчеты в условиях московского Архитектурно-строительного комплекса на примере трех районов Северного административного округа. В результате сравнительного анализа было выявлено, что по ряду показателей вариант реконструкции, полученный с помощью моделирования, является более эффективным, чем разработанный Префектурой без использования математических методов и моделей. Это свидетельствует о практической ценности проделанной работы.

9. Результаты диссертационной работы могут быть использованы в мегаполисах, в которых, также как и в Москве, остро стоит проблема реконструкции пятиэтажного панельного жилищного фонда первого периода индустриального домостроения.

Диссертация: библиография по экономике, кандидат экономических наук , Мигалина, Маргарита Александровна, Москва

1. Бизнес-портал www.CenterRu.com. Владимир. Вторая жизнь "хрущевок". -01.06.2004.

2. Ираида Семенова. Пентхаус над "хрущевкой" // Российская Газета. -04.03.2004.

3. Степанов И.С. Экономика строительства. М.: Юрайт-Издат, 2004. - 620 с.

4. Гринев В.П. Правовое регулирование градостроительной деятельности. М.: ГроссМедиа, 2006. - 448 с.

5. Марашда Б.С. Комплексное моделирование организации жилищного строительства. М., 2001. - 361 с.

6. Фонтана К.А. Имитационное моделирование ремонта и реконструкции жилищного фонда крупного города в условиях становления рынка: на примере г. Москвы. М., 1996. - 239 с.

7. Бубес Э.Я., Попов Г.Т. и др. Оптимальное перспективное планирование капитального ремонта и реконструкции жилищного фонда. Л.: Стройиздат, 1980.-240 с.

8. Тихонов И.В. Моделирование механизмов государственного регулирования программ жилищного строительства. М.: ГУУ, 2000.

9. Иванов В.М. Разработка системы планирования кап. ремонта жилищного фонда на основе имитационной модели. Одесса, 1991.

10. Изосимов М.Ю. Процедуры выработки управленческих решений в строительно-монтажном тресте на основе оптимизационных моделей. М., 1992.

11. Собко С.Г. Модели и методы организационно-технологической оценки реализуемости производственной программы строительной организации. -Днепропетровск, 1991. 17 с.

12. Чан Хонг Куанг. Методические основы совершенствования планирования капитального ремонта и реконструкции жилых и общественных зданий городов Вьетнама. СПб, 1992.

13. Поляков Е.В. Реконструкция и ремонт жилых зданий. М.: Стройиздат, 1972.-280 с.

14. Фам Хонг Луан. Методы комплексного календарного планирования возведения зданий и сооружений с использованием ПЭВМ. СПб, 1993.

15. Лысова А.И., Шарлыгина К.А. Реконструкция зданий. Л.: Стройиздат, 1979. -121с.

16. Косачев С.Ю. Оптимизация календарного планирования в управлении строительным производством на основе нечетких множеств и имитационного моделирования. Воронеж: ВГТУ, 1999.

17. Попкова А.В. Диалоговая система многокритериальной оценки задач комплексного календарного планирования.-М., 1994.

18. Селютина Л.Г. Методические проблемы оптимизации структуры жилищного фонда и жилищного строительства в крупном городе в современных условиях. СПб, 2002.

19. Соколов В.К. Реконструкция жилых зданий. М.: Московский рабочий, 1982.-212с.

20. Радченко И.А. К вопросу оптимального воспроизводства жилищного фонда г. Москвы. //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. -М. 2001. №4.

21. Калиниченко О.В. К вопросу об оптимизации инвестиций при реконструкции ветхого жилья. //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. М. 2001. №2.

22. Андреева Н.А. Методические основы наилучшего варианта реконструкции жилых микрорайонов застройки 60-х годов. СПб, 1994. - 219с.

23. Хачатрян С.Р., Егорова Н.Е., Овечки М.П. Моделирование организации долевого участия в финансировании муниципальных очередников. //Аудит и финансовый анализ. 1999. №3.

24. Етаренко Е.А. Оценка и выбор решений по многим критериям. М.: ИФИ,1995.-112с.

25. Меламед И.И., Сигал Х.Х. Теория и агоритмы решения многокритериальных задач комбинаторной оптимизации. М.: ВЦ РАН,1996.-52с.

26. Гранов Г.С., Сафаров Г.Ш., Тагирбеков К.Р. Экономико-математическое моделирование в решении организационно-управленческих задач в строительстве. М., 2001.

27. Касьянов В.Ф. Реконструкция жилой застройки городов. М.: АСВ, 2002. -208с.

28. Разу М.Л., Гаун А.Д. Методы и модели совершенствования организации управления строительством. М.: МИУ, 1988. - 55 с.

29. Альгауи A.M. Реконструкция жилой застройки в городах САР (на примере города Дамаска). М.: МСУ, 1994.

30. Исмаилова Ш.Т. Совершенствование управления строительными проектами на базе ситуационных моделей принятия решений. М.: ПроСофт-М, 2003.

31. Баумгертнер В.Ф., Песоцкая Е.В., Эргашев Х.О. Управление реконструкцией жилой застройки. СПб: ГУЭФ, 2001.

32. Смирнов Е.Б. Воспроизводство жилищного фонда крупного города в условиях формирования экономических отношений рыночного типа. СПб, 1997.

33. Фаерман Е.Ю., Хачатрян С.Р., Федорова H.JI. Моделирование жилищного рынка. М.: ЦЭМИ РАН, 2003. - 152с.

34. Савельев К.Ю. Эволюция градостроительного моделирования развития уральской региональной системы расселения. Новосибирск, 1999.

35. Марголин A.M. Оптимизация использования инвестиций в реконструкцию производства при переходе к рынку. М., 1993.

36. Баркалов С.А. Теория и практика календарного планирования строительного производства. Воронеж: ВГАСА, 1999. - 216с.

37. Афимов А.Н. Пути повышения эффективности комплексной застройки новых районов крупного города (на примере Ленинграда). М., 1991.

38. Крыжановская О.А. Функционально планировочные и социальные основы реабилитации жилой среды (на примере Москвы). М., 1994.

39. Шепелев А.Л. Комплексное организационно-технологическое проектирование жилой застройки в крупных городах. М., 1998.

40. Джумабаев Х.Р., Нефедов Л.И., Далиев А.Ш., Нардиев Н.М. Математическое и программное обеспечение САПР жилой застройки. Ташкент: Фан, 1992. -256 с.

41. Т. Ху. Целочисленное программирование и потоки в сетях. М.: Мир, 1972. -410 с.

42. Монаков В.М., Беляева Э.С., Краснер Н.Я. Методы оптимизации. Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1978. - 175 с.

43. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. М.: Логос, 2002. -392 с.

44. Ларичев О.И. Объективные модели с субъективные решения. М.: Наука, 1987.-145 с.

45. Филинов Н.Б., Борисова В.В. Методы принятия решений. Учебное пособие. -М.:ГУУ, 1998.

46. Пантелеев А.В., Летова Т.А. Методы оптимизации в примерах и задачах. -М.: Высшая школа, 2002. 544 с.

47. Корбут А.А., Финкелыптейн Ю. Ю. Дискретное программирование. М.: Наука, 1969.-368 с.

48. Писарева О.М. Математическое моделирование согласования интересов участников строительства на этапе текущего планирования. М: МИУ, 1990. -185 с.

49. Егоров Е.В. Вопросы совершенствования методики расчета плана подрядных строительно-монтажных работ в условиях автоматизированной системы плановых расчетов (на примере Минпромстроя СССР). М.: МИУ, 1980. -173 с.

50. Колоколов А.А., Бахтин А.Е. Дискретные задачи производственно-транспортного типа. Новосибирск: Наука, 1978. - 167 с.

51. IOSO Technology Center, Ссыка на домен более не работаетproduct.htm

52. ArtSoft Company, Ссыка на домен более не работаетp>

53. Программное средство Планирование, регрессия и анализ моделей (ПС ПРИАМ), Ссыка на домен более не работаетsp/lesmi/nn.htm

54. Программный комплекс многокритериальной оптимизации (МАТОП). www.idstu.irk.ru/ot2002.htm

55. Разработка метаэкспертной системы для выбора инструментальных систем, основанных на знаниях. http:/ito.edu.ru/2000/II/4/4123 .html

56. Коммерческое предложение по реализации пакета прикладных программ ОПТИМИЗАЦИЯ для ЭВМ/РС/АТ. Ссыка на домен более не работаетtatru/universitet/ inter/emnet/towns/kazan/khti/persons/jusupov.ta/papers/4.txt

57. Computerworld, №44, 2001г. Ссыка на домен более не работаетPeriodica/world/ world44.shtml

58. Работы по программированию и архитектуре ЭВМ в ИПМ РАН им. М.В. Кедыша, Ссыка на домен более не работаетretro/po/pocoputerkeldish.htm

59. PROTASS. Ссыка на домен более не работаетprotass/en/74. №608-ПП от 6 июля 1999 года О задачах комплексной реконструкции районов пятиэтажной застройки первого периода индустриального домостроения до 2010 года.

60. Ноздрина Н.И., Сапожников А.Ю., Стерник Г.М. Ценовое зонирование вторичного рынка жилья в Москве, //www.rway.ru/articles/zon.ru

61. Ступин И. Хождение в регионы. //Эксперт. № 35,2002.

62. Черняк В.З. Экономика строительства и коммунального хозяйства. Москва: Юнити, 2003.- 623 с.

63. Стерник Г.М. Технология анализа рынка недвижимости. М.: Аксвел, 2005. - 204 с.

64. Под ред. Цая Т.Н. и Грабовского П.Г. Организация строительного производства. М.: Ассоциация строительных вузов, 1999. - 432 с.

65. Сергиенко И.В. Математические модели и методы решения задач дискретной оптимизации. Киев: Наукова думка, 1988. - 471с.

66. Сергиенко И.В. Модели и методы решения на ЭВМ комбинаторных задач оптимизации. Киев: Наукова думка, 1984. - 376 с.

67. Под ред. Гвишиани Д. М., Садовского В. Н. Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник. № 11. Ч 1979. М.: Наука, 1980.Ч 384 с.

68. Горохова М.А. Проблема реконструкции жилищного фонда в г. Москве и подходы к ее решению. / Актуальные проблемы управления 2004. Выпуск 5. -М.: ГУУ, 2004.-21с.

69. Горохова М.А. Оптимизация программы реконструкции жилищного фонда мегаполиса. / Актуальные проблемы управления 2005. Выпуск 6. - М.: ГУУ, 2005. - 122 с.

70. Горохова М.А. Отечественный и зарубежный опыт управления программой реконструкции жилищного фонда. /Экономика. Управление. Культура. Выпуск 12. Часть 1. М.: ГУУ, 2005. - 68 с.

71. Горохова М.А. Математическое моделирование интересов сторон, стакивающихся в результате реконструкции жилищного фонда. / Экономика. Управление. Культура. Выпуск 13.ЧМ.: ГУУ, 2006.

72. Щ о о о о ХJ " о о о о о о = - НИ 3 0!Х <- Х Х к о Х а и 4 41 1 - - - - - - - * - - - ы 1 к * * 1

Похожие диссертации