Tasarım/yapım organizasyonları için proje gerçekleşme süresinin tahminine yönelik bir bütünleşik model önerisi

Abstract

Süre Yönetimi, Proje Yönetimi kapsamındaki temel konu alanlarından biri olarak, zamanın doğru kullanımma yönelik planlama, örgütleme, gerçekleştirme ve denetim ile ilgili yönetimsel işlevlerin gereken şekilde yerine getirilmesini amaçlar. Süre Yönetimi kapsamındaki altsüreçler için proje yönetimi disiplini kapsamında kavramsal boyutta geliştirilmiş araçlar olduğu gibi (Building' 90, CAWS, SfB, Uniclass, Masterformat vb. enformasyon sınıflandırma sistematikleri, Kritik Yol Algoritması, Şebeke Teknikleri, PERT, LOB, vb. teknikler), nesnel boyutta geliştirilmiş araçlar da (bu kavramsal araçları kullanan Primavera, MS Project, SuperProject, vb. Proje planlama ve programlama yazılımları) mevcut olup, bunların yapım projelerinin yönetiminde kullanımı olanaklı hale getirilmiştir. Süre yönetimi işlevinin teorisi ve pratiğinde sağlanan tüm gelişmelere rağmen, yapım sektöründe söz konusu olan proje niteliğindeki üretim faaliyetlerinin tabi olduğu belirsizlikler, proje kapsamında yer alan imalatlara karşılık gelen eylemlerin sürelerinin "tahmininde" istenen inceliğin ve kesinliğin sağlanmasını çoğu kez olanaksız hale getirmektedir. Önproje aşamasında, proje gerçekleşme süresinin bilinmek istendiği durumlarda eylem sürelerine dayalı ve CPM metodolojisini esas alan yaklaşımların kullanılma olanağı bulunmamaktadır. Bu tür durumlarda kullanılmak üzere, proje gerçekleşme süresinin hesaplanmasına yönelik olarak çoklu regresyon teknikleri, yapay sinir ağlan yaklaşımları, uzman sistemler ve bulanık mantık modelleri kullanılarak geliştirilen parametrik tahmin yaklaşım ve teknikleri önerilmiştir. Ancak, yapım sektöründe süre tahminine yönelik olarak geliştirilen modellerin çeşitli nedenlerden dolayı yetersiz kaldığı ve teoride başarılı çözümlerin pratiğe aktarıldığında uygulanabilir nitelikte olmadığı görülmektedir. Söz konusu modellerin bir çoğu yalnızca teorik modelin geliştirilmesini içermekte; az sayıdaki bilgisayar destekli model ise gereken verilerin teminine yönelik bir öneri ve bu yönde bir enformasyon sistemi desteği içermemektedir. vııı Yapım süresinin doğru bir şekilde belirlenebilmesi için tasarım ve yapım aşamasında proje, aktivite ve ekip performansım farklı düzeylerde etkileyen faktörlerin doğru bir şekilde belirlenebilmesi ve bu faktörlerin dikkate alınması gerekmektedir. Yapım süresi tahminine yönelik geliştirilen modellerin büyük bir kısmının kat sayısı, toplam inşaat alam gibi sınırlı sayıda fiziksel parametre kullanarak süresel tahmin yaptığı ve aktivite süresini, ekip üretkenliğini veya proje performansım etkileyen pek çok faktörü göz ardı ettiği görülmektedir. Tüm bu nedenlerden dolayı, yapım projelerinde süre yönetimi işlevinin tam olarak amaçlarına ulaşmada başarısız kaldığı söylenebilir. Geliştirilen çözümler etkin ve başarılı olamamakta, ortaya konan modeller her koşulda doğru sonuçlar vermemekte, teoride başarılı çözümler pratiğe aktarıldığında uygulanabilir bulunmamakta, kullanıcıların direnci ile karşılaşmakta ve sonuç olarak süre yönetimi işlevi, süre tahmini aşamasındaki kavramsal ve nesnel boyuttaki yöntem, model ve araçların yetersizliği nedeniyle projenin başarısına katkıda bulunmak açısından kendinden beklenenleri tam olarak yerine getirememektedir. Bu çalışma, Süre Yönetimi alanında eksikliği hissedilen, Tasarım/Yapım firmalarında kullanılmak üzere, geçmişteki gerçek verileri içeren ve sürekliliği olan bir enformasyon sistemine dayanan, süresel performansı etkileyen tüm önemli faktörleri dikkate alan, veritabanında mevcut bulunan geçmiş projelere ilişkin süresel sapma verilerini kullanarak belirli bir yapım projesine ilişkin iyimser, kötümser ve ortalama sapma değerlerim hesaplayan, örgütsel boyutta yapım ve tasarım firmaları arasında bir çok durumda, kopmuş durumdaki ilişkiyi ve bunun sonucu olarak enformasyon sistemlerinin ilişkisini sağlamak üzere Tasarım/Yapım (design/build) bütünleşmesini içeren bir organizasyon kalıbım öneren "uygulanabilir" bir modeli, teorik ve pratik boyutlarıyla geliştirmeyi amaçlamaktadır. Önerilen model, karar vericinin geçmişteki projelere ilişkin süresel sapma verilerini ve çeşitli parametre setlerini içeren farklı senaryoları, kendi deneyimlerini de kullanarak oluşturmasına ve süresel tahmin yapmasına olanak vermektedir. Model, son noktada Tasarım/Yapım organizasyonları için geliştirilmiş bütünleşik bir enformasyon sisteminin bileşenlerinden biri olarak, genel sisteme entegre edilecek şekilde tasarlanmıştır. Kavramsal boyutta tasarımı gerçekleştirilen model, MS Access İlişkisel Veritabanı Geliştirme Yazılımı kullanılarak nesnel boyuta taşınmıştır. Geliştirilen modelin kullanımı ile projelerin gerçekleşme sürelerinin daha gerçekçi şekilde tahmin edilmesi mümkün olabilecek; proje planlama ve programlama işlevini üstlenen birimler başlangıç planını yaparken her proje için farklı etkileri dikkate alarak, olası sapma değerlerini hesaplayıp hazırladıkları programlara, bu analizlerin sonuçlarım yansıtabileceklerdir. Süre tahminindeki kesinlik, proje planlama ve programlama çalışmalarının başarısını arttıracak, sapmalar ve bunlara bağlı anlaşmazlıklar sonucu ortaya çıkan süresel ve parasal kayıplar en aza indirilebilecektir.

Accuracy in estimation of project duration is vital at different stages of building production process for various participants of projects. Although the importance of the problem was acknowledged by the industry worldwide and many models were proposed in literature the use of the models developed can not be achieved widely and in a sustainable way due to different reasons. This paper presents a performance-based duration estimation model that utilize the variance information of similar projects completed in the past to estimate the pessimistic, optimistic and probable variances of current projects by using the unified structure of an information system developed for design/build organizations. The model allows the estimation professionals to reflect their experiences in the scenarios that contain different sets of parameters to filter the as-built schedule data of past projects. Proposed organizational pattern, design/build, is vital for accessing the as-built schedules and variance information that can only be provided by construction groups in a design/build organizational pattern. The solution includes the support of an integrated information system developed for design/build organizations that provides the integration of satellite software packages, thus eliminating additional efforts for obtaining the data needed in estimation process. The basic characteristics and purpose of project duration estimation are unique for the various phases of the building production process. Due to insufficient clarity of information at the design stage, construction duration can not be suitably estimated to give the necessary accuracy. Current models attempt to solve the duration estimation problem in preliminary design stage by using alternative approaches and techniques including multiple linear regression, neural networks, expert systems and heuristics. Current scheduling methods using CPM algorithmic techniques (i.e., deterministic or probabilistic network techniques such as Precedence Diagrams, PERT) and others (i.e., Bar chart, LOB) are applicable after detailed design is completed. The estimated project duration may incorporate significant variations due to the effects of unforeseen factors related to basic parameters of design (e.g., constructability, complexity, etc.) or construction (e.g., location of project, weather conditions, etc.). That is why the baseline schedule must be prepared as the final step by not considering the completion date stated in the contract but an earlier date that gives the contract date when durational variance that is inavoidable in all projects is added. Regardless of the theoretical underpinning of the computer-based models, the resistance of the construction industry will continue, arguably, due to the fragmented structure of the industry and the lack of support of information technology that does not provide integrated solution in both theoretical and practical dimensions in this fragmented environment. In current circumstances, duration estimation efforts will continue to fail unless the models that consider all aspects of the problem, i.e., theoretical (complexity, accuracy, etc.), practical (versatility, sustainability, customizability, etc., organizational (confidentiality, accessibility, etc.), human- related (adoption, support, expertise, etc.). After investigating the causes of failure in previous models, the outline of the proposed model is structured as follows:. Duration estimating models should take into consideration the factors affecting team, activity and project level performance values in the construction phase (i.e., labor productivity, weather conditions, organizational effectiveness, etc.) and the design characteristics (i.e., maturity level of design, number of stories, constructability, etc.) for more accurate estimation in the design stage of any given project. It is obvious that searching a solution for duration estimation problem by using some models proposing only use of limited physical parameters such as number of stories, total construction area, etc, and discarding the factors affecting the duration of activities, the productivity of crews and the performance of project directly is useless.. The theoretical model should be valid for any kind of project without regarding to the type of building, location of project etc., or it should allow to filter and use of relevant data in terms of the selected parameters. Thus it is possible to avoid proposing the models developed by analyzing the empirical data of limited number of projects including limited type of buildings. xn . The accuracy of duration estimation depends on the completeness of design information. In pre-design, preliminary design, detailed design and tendering phases estimation professionals have different levels of details in terms of the design information affecting the accuracy of estimation. The models should allow these details to be included in estimation process where available.. The variance data in terms of activities, crews and project performance can be obtained from the past projects. Yet, reflecting the estimated variance to activities one by one increases the complexity of the models and the numbers of transactions that must be fulfilled by the estimators which is one of the main reasons in resistance of use of the models. Instead, determination of project level duration variances and reflecting the variance rates obtained from various scenarios such as optimistic, pessimistic and probable situations diminishes the efforts to reach a reasonable solution.. Since fully automated models lead to deterministic approaches and patterns, the contribution of estimation professionals should be allowed during the estimation process. This can be achieved by allowing the experts to set their scenarios that are meaningful for the given project. The lack of expert professionals seems to be the weak point here. In fact, this is the weak point of construction industry in general compared with the other industrial sections and therefore is subject of "rethinking construction".. Any additional effort to collect, record and organize the data about the performance of past projects creates difficulties in adoption and use of the models. The model should be designed in a way to use the records that are already organized by the other functional components, such as time management, change management, etc., modules of an integrated information system. That is why an integrated computer application that will be developed from scratch and that will allow integration of the some commercially available software should be proposed for the model.. Since duration estimation is essential in every phase of building production process for various participants having various objectives, the model should provide the access of these professionals. Unless a suitable organizational pattern is adopted the model will fail due to confidential issues in accessing the data. The opportunity exists for such models to be applied to the design/build organizations that have the benefit of sharing information and experience gained from completed projects, thus promoting knowledge development among the design and construction groups. This study aims to develop an experience-based computational model for project duration estimation which is integrated with an automation system developed for design/build firms by taking into consideration the above stated concerns. After the conceptual model was formulated, it was converted into a relational database software called SPIDER - Solution for the Problem of Inaccurate Duration Estimation - A Relational Database Model for Design/Build Organizations in MS Access 2000. In fact, the model proposes not only a theoretical computational model to make the estimation more accurate but also proposes a physical integration of design and construction organizations and virtual integration of their information systems that create a web at two different but integrated layers, thus serving as a tool for defragmentation as well that is needed by the parties to have access the confidential records of past projects in their private information systems. The development of web-based version of the application that was designed as an intranet solution initially is the next step. The importance of an accurate estimation of construction duration is acknowledged very well in the context of the low markup values, bonuses of early completion and penalties due to delays. The accuracy of the estimate will help to reduce the number of claims and disputes during the construction phase even if traditional project delivery systems are preferred over those of design/build. The model reflects the organizational structures of design/build firms compared with other project delivery systems, since design and construction groups are part of the same organization and typically cooperate to complete the project within the cost, time and quality limitations.