Метод Монте-Карло при оценке организационно-технической надежности процессов строительства.

Расчеты надежности - расчеты, предназначенные для определения количественных показателей надежности. Они проводятся на различных этапах разработки, изготовления и эксплуатации объектов.

На этапе проектирования расчет надежности производится с целью прогнозирования (предсказания) ожидаемой надежности проектируемой системы. Такое прогнозирование необходимо для обоснования предполагаемого проекта, а также для решения организационно-технических вопросов:

- выбора оптимального варианта структуры объекта;

- способа резервирования элементов;

- глубины и методов контроля;

- количества запасных элементов;

- периодичности профилактики.

На этапе испытаний и эксплуатации расчеты надежности проводятся для оценки количественных показателей надежности. Такие расчеты носят, как правило, характер констатации. Результаты расчетов в этом случае показывают, какой надежностью обладали объекты, прошедшие испытания или используемые в некоторых определенных условиях эксплуатации. На основании этих расчетов разрабатываются меры по повышению надежности, определяются слабые места объекта, даются оценки его надежности и влияния на нее отдельных факторов.

Метод Монте-Карло, называемый также методом статистического моделирования, позволяет решать вероятностные проблемы статистическими средствами.

Название метода связано с названием города Монте-Карло, где в казино играют в рулетку — одно из механических устройств для получения случайных чисел, на использовании которых основан данный метод. Электронные вычислительные машины позволяют легко получать так называемые псевдослучайные числа, которые при решении задач используются как случайные. С появлением современной вычислительной техники метод Монте- Карло находит все более широкое применение в различных областях науки и техники для исследования различного рода систем (автоматического управления, экономических, биологических, технических и т.д.) практически любой сложности.

Идея этого метода чрезвычайно проста и состоит в следующем. Вместо того чтобы описывать случайный процесс с помощью аналитического аппарата, производится “розыгрыш” случайного явления с помощью последовательных операций, дающих случайный результат. Конкретное осуществление случайного процесса складывается каждый раз по-иному, поэтому в результате статистического моделирования (розыгрыша) возникает каждый раз новая, отличная от других, искусственная реализация этого процесса. При числе повторений (N100) метод дает статистически устойчивое сходство результата. При этом на основании перечисленных исходных данных формируется массив случайных значений величин.

Организационная надежность процессов строительства. Вероятностная оценка надежности технологических процессов. Прогнозная экстраполяция при оценке организационно-технологической надежности процессов строительства.

Организационная надежность - это способность организационных решений по возведению объектов строительства с заданной вероятностью обеспечить получение запланированного результата функционирования строительного потока в условиях случайных воздействий, присущих строительному производству. В качестве организационных факторов выступают снабжение ресурсами, правила их взаимодействия и не- обходимые ограничения.

В основу организационной надежности заложена способность организационных решений увязывать выполнение строительных процессов, чтобы в случае возникновения отклонений было обеспечено их функционирование. При этом общие сроки производства работ не должны превышать расчетных значений. Организационная надежность базируется на технологической, которая должна обеспечивать бесперебойное функционирование строительных процессов и при воздействии случайных факторов не выходить за определенные пределы.

Оценка риска включает в себя анализ частоты и анализ последствий. Однако, когда последствия незначительны и частота крайне мала, достаточно оценить лишь один из указанных параметров.

Существуют разные подходы к оценке риска.

Первый из них - инженерный. Он опирается на статистику реализовавшихся опасностей, на вероятностный анализ безопасности, который обычно включает построение и расчет так называемых деревьев событий и деревьев отказов. С помощью первых прогнозируют возможные последствия развития той или иной опасности, а деревья отказов, наоборот, помогают проследить все причины, которые способны вызвать какое-то нежелательное событие. Когда деревья построены, рассчитывается вероятность реализации каждого из сценариев (каждой ветви), а затем - общая вероятность небезопасных событий в анализируемой системе. (Монте-Карло)

Прогнозная экстраполяция строится на основе математического анализа исходного ряда с учетом логики и существа развития объекта, его физики и абсолютных пределов. Следует различать формальную и прогнозную экстраполяцию. Формальная базируется на предположении о сохранении в будущем прошлых и настоящих тенденций развития объекта. При прогнозной фактическое увязывается с гипотезами о динамике исследуемого объекта, учитываются в перспективе альтернативные  изменения самого объекта, его сущности.
 При прогнозной экстраполяции фактическое развитие увязывается с гипотезами о динамике исследуемого процесса с учетом в перспективе его физической и логической сущности.
В группу методов прогнозной экстраполяции можно включить методы наименьших квадратов, экспоненциального сглаживания, вероятностного моделирования и адаптивного сглаживания. К группе системно-структурных методов — отнести методы функционально-иерархического моделирования, морфологического анализа, матричный, сетевого моделирования, структурной аналогии. Ассоциативные методы можно разделить на методы имитационного моделирования и историко-логического анализа. В группу методов опережающей информации — включить методы анализа потоков публикаций, оценки значимости изобретений и анализа патентной информации.