Информационные системы и технологии в строительстве

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования 
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Под редакцией профессора, доктора технических наук А.А. Волкова
и кандидата технических наук С.Н. Петровой

Москва  2017

2-å èçäàíèå (ýëåêòðîííîå)

УДК 69:004
ББК 32.973
          И74

Р е ц е н з е н т ы :
доктор технических наук, профессор П. Г. Грабовый, 
заведующий кафедрой организации строительства 
и управления недвижимостью ФГБОУ ВПО «МГСУ»;
кандидат технических наук И. В. Козлова, доцент кафедры информатики 
Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова;
доктор технических наук Ю. И. Густов,
  профессор кафедры механизации строительства ФГБОУ ВПО «МГСУ»

А в т о р ы :
А. А. Волков, С. Н. Петрова, А. В. Гинзбург, Н. А. Иванов, 
Ф. К. Клашанов, А. И. Коников, С. В. Никитина, К. В. Постнов

И74  
Информационные системы и технологии в строительстве [Электронный ресурс] : учебное пособие / [А. А. Волков, С. Н. Петрова, 
А. В. Гинзбург и др.] ; под ред. А. А. Волкова и С. Н. Петровой ; М-во 
образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — 2-е 
изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 425 с.). — М. : 
Издательство МИСИ—МГСУ, 2017. — Систем. требования: Adobe 
Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". 

ISBN 978-5-7264-1642-7

Рассмотрены вопросы теории и практики управления строительным производством, показана его специфика, подробно раскрыты функции управления и организационные структуры строительных организаций, приведены 
основные сведения об информационных системах и технологиях в строительстве (структура и принципы построения АСОИУ, информационное, техническое, математическое и программное обеспечение), даны примеры решения 
задач функциональных подсистем АСОИУ.

Для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки 08.04.01 
«Строительство» и 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», аспирантов и преподавателей, а также для руководителей и специалистов строительных организаций.

УДК 69:004
ББК 32.973

ISBN 978-5-7264-1642-7 

Деривативное электронное издание на основе печатного издания: Информационные системы и технологии в строительстве : учебное пособие / 
А. А. Волков, С. Н. Петрова, А. В. Гинзбург [и др.] ; под ред. А. А. Волкова и С. Н. Петровой ; М-во образования и науки Рос. Федерации, 
Моск. гос. строит. ун-т. — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2015. — 
424 с. — ISBN 978-5-7264-1032-6.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

©  Национальный исследовательский

Московский государственный 
строительный университет, 2015

ПРЕДИСЛОВИЕ

Развитие рыночной экономики, происходящие отраслевые структурные 
сдвиги существенно влияют на изменение форм и методов управления компаниями, предприятиями и их объединениями.
За последнее время в строительстве произошли серьезные количественные 
и качественные изменения, которые вместе с известными достижениями вызвали ряд трудностей в области управления и организации строительного производства, обусловленных повышением требований к качеству возводимых 
объектов, увеличением доли капитальных вложений на реконструкцию и техническое перевооружение, ликвидацией крупных организаций и изменением 
в связи с этим количества участников строительства, повышением требований 
к качественным характеристикам строящихся объектов, появлением различных 
форм собственности.
Опыт различных стран, развивающихся в рамках рыночной экономики, показывает, что в условиях конкуренции добиваются успеха и выживают те организации, которые берут на вооружение современные методы управления. В связи с этим внедрение в управленческую деятельность информационных систем 
и технологий, обеспечивающих полноту, своевременность информации, используемой при управлении процессами, возможность их моделирования, анализа и прогнозирования, имеет первостепенное значение.
В настоящее время, как правило, на всех уровнях управления в строительных 
организациях используются системы автоматизированной обработки данных. 
Однако возросшая потребность в своевременной, качественной, оперативной 
информации вызывает необходимость их модернизации и создания информационных систем и технологий на новой технической и технологической основе. 
Подготовка выпускаемых строительными вузами специалистов, которые 
занимают различные должности в строительных и проектных организациях, 
на предприятиях стройиндустрии, должна предусматривать возможность овладения ими фундаментальными знаниями теории и практики управления, а 
также умениями использовать информационные технологии в своей профессиональной деятельности. Широкое применение персональных компьютеров, 
средств коммуникации, облегченный доступ к базам данных и базам знаний 
позволяет этим специалистам принимать более качественные управленческие 
решения.

Дисциплина «Информационные системы и технологии в строительстве» 
предназначена для формирования у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков в области создания, функционирования и применения информационных технологий для решения функциональных задач 
управления строительными организациями.
В разделе 1 пособия рассматриваются методические основы управления 
строительными организациями, в частности современные подходы к управлению, функции управления и организационные структуры.
В разделе 2 пособия раскрываются сущность и принципы создания информационных систем (ИС) и информационных технологий (ИТ), приводится их 
классификация. Рассматриваются методические основы создания информационных систем и технологий, а также процедуры проектирования и применения важнейших видов технологического обеспечения.
Главы учебного пособия написаны: предисловие, главы 1—4, 6, 7 — С.Н. Петровой, глава 5 — А.В. Гинзбургом, глава 8 — Н.А. Ивановым и А.И. Кониковым, 
глава 9 — С.В. Никитиной, глава 10 — К.В. Постновым, главы 11—16 — Ф.К. Клашановым, глава 17 — А.А. Волковым.

Раздел 1
ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫМИ
ОРГАНИЗАЦИЯМИ

Глава 1. СУЩНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫМ 
ПРОИЗВОДСТВОМ

1.1. Роль управления в общественном производстве

1.1.1. НОВЫЕ ПОДХОДЫ И ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ

Глубокие и широкомасштабные трансформации в экономике России, вызванные как научно-техническим прогрессом, так и системными и структурными экономическими преобразованиями, осуществленными в последние 
годы, выдвигают на первый план решение многих задач в области управления 
строительством. В этой связи большое значение имеет кардинальная перестройка системы управления как национальной экономикой в целом, так и отдельно взятыми предприятиями.
Наиболее характерным и жестким требованием в условиях рынка является 
обеспечение самофинансирования и самоокупаемости хозяйственной деятельности предприятий. В настоящее время у значительной части предприятий 
России этот важнейший принцип не обеспечивается, что свидетельствует о 
том, что хозяйственный механизм этих предприятий не соответствует условиям рыночной экономики. Поэтому одной из важнейших задач управления любым предприятием, в том числе строительной организацией, является приведение их хозяйственного механизма в соответствие с условиями и требованиями рынка.
Анализ показывает, что более 90 % российских предприятий имеют большие 
резервы и, используя их, могут самостоятельно повысить свою эффективность, 
вывести предприятия из банкротного состояния в конкурентоспособное, что 
будет способствовать предотвращению негативных тенденций в российской 
экономике. Чтобы получить такие результаты, необходимо знать теорию и практику управления и уметь эффективно управлять предприятием.
Работающие в условиях рыночной экономики предприятия и организации 
должны удовлетворять соответствующим требованиям. Они должны обладать 
большой гибкостью, способностью быстро менять ассортимент изделий. Жизненный цикл продукции сегодня стал как никогда коротким, разнообразие 
ассортимента изделий больше. Поэтому направленное на выпуск массовой продукции производство, не способное постоянно приспосабливаться к реальным 
запросам, зачастую небольших групп потребителей, сегодня обречено на банкротство. Процессы, происходящие в рыночной экономике, определяются не 

единым государственным планом, а правом свободы деятельности каждого 
субъекта собственности; на смену вертикальным отраслевым связям приходят 
горизонтальные. Рынок сталкивает интересы предпринимателей, заставляет 
их постоянно рисковать, пересматривать даже самые удачные прошлые решения. В этих условиях предприятия должны уметь прогнозировать и своевременно производить изменения в структуре своего капитала, чтобы выстоять в 
жесткой конкурентной борьбе.
Поскольку успех на рынке определяется потребителем, изготовитель заинтересован в производстве такой продукции, которая наилучшим образом сочетала бы, с одной стороны, затраты на ее изготовление, а с другой, — цену и 
затраты потребителя на эксплуатацию и использование данной продукции. 
Технология производства усложнилась настолько, что сегодня требуются совершенно новые формы организации и управления производством. Требования 
к качеству не просто возросли, а совершенно изменили свой характер.
В рыночной экономике каждый субъект хозяйствования стремится получить 
большую и устойчивую прибыль. Для этого необходимо производить продукцию, обладающую высокими потребительскими свойствами. С учетом этого 
могут измениться объем ее реализации, цена и в связи с этим репутация предприятия на рынке. В таких условиях нельзя ограничиваться выпуском хорошей 
продукции, необходимо заботиться об организации ее послепродажного обслуживания, о предоставлении потребителям дополнительных фирменных услуг, в высшей степени индивидуальных. В современных условиях самой главной 
для множества предприятий является не проблема снижения издержек производства и цены на свою продукцию, с тем, чтобы дать потребителю товар дешевле и в то же время прежнего качества, а способность обеспечить потребителя товаром более высокого качества, в соответствии с его возрастающими 
потребностями. Причем надо заранее знать, какие именно свойства продукции 
интересуют потребителя в первую очередь. Осуществляя тактику постоянных 
улучшений даже по давно известным изделиям, можно обеспечить себе неуклонное увеличение доли рынка, объема продаж и доходов.
Резко изменилась структура издержек производства. Все более возрастает 
доля издержек, связанных с реализацией продукции. Самостоятельной проблемой является и повышение эффективности деятельности предприятия по 
сбыту продукции. Прежде всего, следует больше внимания уделять повышению 
скорости движения оборотных средств, сокращению всех видов запасов (как 
на самом предприятии, так и на складах оптовых фирм), добиваться максимально быстрого продвижения готовых изделий от производителя к потребителю. В сущности, запасы готовой продукции в любом виде лишь маскируют 
плохое управление производством.
Сегодня у нас предприятия слабо готовы к работе в новых условиях. Возможности государственного вмешательства в распределение материальных и 
финансовых ресурсов ограничены. Большинство предприятий самостоятельно 
должны изыскивать материальные и денежные ресурсы на рынках и решать 
сложные проблемы, которые стоят перед ними.

В последние годы производство все в большей мере ориентировалось не на 
удовлетворение массовых потребностей, а на специализированные запросы 
потребителей, т.е. на небольшие по емкости рынки. Это привело к невиданному росту предпринимательских структур, к образованию большого числа малых 
и средних предприятий, к усложнению всей системы связей между организациями, к высокой значимости таких критериев жизнеспособности бизнеса, как 
гибкость, динамичность и адаптивность к требованиям внешней среды. Компании сегодняшнего дня сильно отличаются от компаний прошлого, прежде 
всего новой структурой основного капитала. Сегодня не материальные запасы 
определяют этот капитал, не основные фонды, а информация, знания, то, что 
называется интеллектуальным капиталом.
Информационные ресурсы и новые технологии изменяют многие экономические тенденции и закономерности и требуют соответствующих изменений 
в методах управления.
В настоящее время организации все чаще обращаются к методам стратегического планирования и управления, рассматривая внезапные и резкие изменения во внешней среде, в технологиях, в конкуренции и рынках как требующую новых приемов менеджмента реальность современной экономической 
жизни. Соответственно меняются структуры управления, в которых предпочтение отдается децентрализации; организационные механизмы больше приспосабливаются к выявлению новых проблем и выработке новых решений, а 
маневр в распределении ресурсов ценится выше, чем пунктуальность в их расходовании.
Новые подходы к управлению предприятиями переносят акцент управленческих воздействий на инновационные процессы, коммуникации, маркетинг, 
менеджмент знаний. Поэтому современная парадигма управления основывается на разнообразных элементах управленческого воздействия. Она использует не только такие традиционные элементы, как власть, авторитет, персональная ответственность, экономическое принуждение, мотивация, но и такие 
относительно новые элементы, как творческое участие персонала, образование 
команд, инновационность, управление знаниями. В центре парадигмы управления — рассмотрение организации как части более общей системы со следующими характерными чертами:
 
• Предприятие — это открытая система, рассматриваемая в единстве факторов внутренней и внешней среды.
 
• Ориентация на качество продукции и услуг, на удовлетворение потребителей.
 
• Ситуационный подход к управлению, признание важности быстроты и 
адекватности реакции, обеспечивающих адаптацию к условиям существования 
фирмы, при которых внутренняя рационализация производства ставится в зависимость от требований внешней среды.
 
• Главные источники прибавочной стоимости — люди, обладающие знаниями, и условия для реализации их потенциала.

• Система управления ориентирована на повышение роли организационной
культуры и нововведений, на мотивацию работников и лидерский стиль руководства.
Давая краткое определение управления, можно сказать, что управление — 
это специфический вид деятельности по определению целей организации, разработке механизмов их достижения и координации труда членов организации для 
получения результатов, соответствующих целям.
Необходимость управления обусловлена в первую очередь фактом разделения труда. Именно это сделало труд общественным. Общественный труд — это 
деятельность людей, связанная разделением труда, т.е. это совместная деятельность, предполагающая кооперацию труда.
Предмет науки управления составляют управленческие отношения, в которых проявляются одновременно экономические, социальные и политические 
отношения и интересы, находящие выражение в воздействии на общество или 
на его отдельные элементы с целью их упорядочения, сохранения качественной 
специфики, совершенствования и развития. Отношения управления подразделяются на следующие организационные виды:
• во-первых, отношения между управляющей и управляемой системами, т.е. 
между субъектом и объектом;
• во-вторых, отношения внутри самой управляющей системы, в частности, 
между:
 
— ступенями управления, например, отношения между аппаратом управления участками, цехами, предприятиями, производственными объединениями (вертикальные связи);
 
— звеньями управления каждой ступени, например, отношения между 
отделами строительного предприятия (горизонтальные связи);
 
— одноименными функциональными звеньями управления на разных 
ступенях управляющей системы, например, отношения между плановоэкономическим отделом треста и планово-экономическим отделом строительного управления;
• в-третьих, отношения между руководителями и подчиненными в каждом 
звене управления (отношения субординации);
• в-четвертых, отношения между руководителями и подчиненными (отношения координации).
Кроме того, отношения управления подразделяются на:
• отраслевые, т.е. отношения в пределах одной отрасли;
• территориальные, т.е. отношения в пределах одного региона;
• межотраслевые, т.е. отношения между организациями разных отраслей
промышленности;
• межрегиональные, т.е. отношения между организациями разных регионов;
• территориально-отраслевые.
С позиции определенной системы отношения управления разделяются на 
внешние и внутренние. Внешние характеризуют данную систему со стороны 
ее связи с другими системами, т.е. окружающей средой. Внутренние отражают 

собственную природу и механизм функционирования процессов, протекающих 
в данной системе. По характеру и числу носителей отношений управления их 
можно разделить на межсистемные, межличностные и смешанные отношения, 
а также на коллективные и индивидуальные, которые, в свою очередь, подразделяются на прямые, групповые и перекрестные.
С целью преодоления одностороннего подхода к управлению необходимо 
рассматривать отношения управления комплексно, в единстве сторон, свойств, 
характерных особенностей.
Объектами управления могут быть отрасли (промышленность, сельское хозяйство, транспорт), территориальные общности людей (область, район, город), 
отдельные стадии воспроизводства (производство, снабжение, сбыт, научноисследовательские и опытно-конструкторские работы), аспекты экономической 
деятельности (качество продукции, взаимодействие с потребителем, маркетинг), виды ресурсов (финансовые, человеческие и др.), а также характеристики производства (эффективность, отношение к работе, качество жизни, уровень 
занятости).
Субъектами управления могут выступать директор, менеджер, совет директоров, мэр города, начальник отдела, группа качества, а также любые другие 
люди или группы людей, осуществляющие управленческое воздействие на объект управления.
Главный элемент любой социально-экономической системы — человек. Он 
может быть и объектом, и субъектом управления. Каждый член организации в 
той или иной степени управляет функционированием или развитием этой организации, в то же время именно на него направлены управляющие воздействия 
и в рамках государственного управления, и в рамках управления корпоративного.
В отличие от технических систем, где управляющая и управляемая подсистемы взаимодействуют достаточно жестко, в управлении людьми это взаимодействие более гибко. Человек и организация в целом реагируют на управляющее воздействие не пассивно, а с учетом предварительных оценок и самостоятельного анализа последствий собственной реакции. Человек обладает 
волей и сознанием и реагирует на любое управляющее воздействие с учетом 
собственных представлений и интересов. Человек может принять управляющие 
команды, следовать им, а может и не принять. От того, как человек воспринимает управленческие воздействия, как реагирует на них, зависит эффективность 
работы всей системы в целом. Таким образом, управление человеком неотделимо от управления организацией, отраслью, городом, регионом, страной.
Прежде всего необходимо отметить, что управление, где бы оно ни происходило, предполагает наличие двух элементов. Первый — это то, чем управляют, т.е. объект управления, и второй — это тот, кто управляет. Если эти два 
элемента связать между собой информационными каналами, то мы получим в 
самом общем виде систему управления.
Иначе говоря, всякую систему управления можно представить как состоящую из объекта управления и управляющей подсистемы (рис. 1.1) Представ

ленная на рис. 1.1 схема управления 
имеет универсальный характер: процесс 
управления в самых разных сферах реализуется именно в соответствии с этой 
схемой.
Управляющая подсистема вырабатывает управляющие воздействия и по каналам прямой связи передает их на объект управления. Цель управляющих воздействий — обеспечивать желаемое состояние объекта управления. Под 
влиянием управляющих воздействий состояние объекта управления должно 
измениться в желаемом направлении, хотя это может и не произойти. Например, на строительном объекте в соответствии с недельно-суточным графиком 
(который и есть один из управляющих воздействий) необходимо в течение дня 
смонтировать плиты перекрытия. Однако по разным причинам, часто непредвиденным, эта работа оказалась невыполненной или выполненной частично, 
т.е. строительство полностью или частично не пришло в желаемое состояние. 
Сведения о состоянии объекта управления передаются по каналам обратной 
связи в управляющую подсистему, которая, с учетом полученных сведений, 
вырабатывает новые управляющие воздействия и передает их на объект управления. Таким образом, процесс управления имеет непрерывный циклический 
характер.
Из схемы нетрудно видеть, что во всякой системе управления одним из фундаментальных понятий является понятие обратной связи, введенной впервые 
в научный обиход основоположниками кибернетики. Без обратной связи, по 
каналам которой в управляющую систему должна поступать информация о 
состоянии объекта управления в каждый момент времени, объект управления 
становится неуправляемым, а вырабатываемые управленческие решения лишаются объективной основы, так как принимаются вслепую, без знания того, 
что происходит с объектом управления.
Информация об объекте управления чаще всего характеризует отклонения 
от заданных параметров в меньшую сторону, т.е. свидетельствует о невыполнении тех или иных показателей. В этом случае оперативно принимаются меры 
по устранению возникающих отклонений. Такое управление называют управлением на основе отрицательной обратной связи. Однако информация может 
свидетельствовать и о перевыполнении показателей. В этом случае отклонения 
имеют желательный характер и следует их сохранить. Такое управление называют управлением на основе положительной обратной связи. Отсюда ясно, что 
управление современным производственным предприятием как открытой системой является процессом достаточно сложным, связанным с необходимостью 
непрерывно перерабатывать огромные потоки информации.
Процесс управления имеет ряд особенностей, каждая из которых играет 
важную и своеобразную роль в формировании и развитии системы управления, 

Рис. 1.1. Система управления