建筑施工项目信息化管理系统框架

建筑施工项目信息化管理系统框架
近年来,随着计算机技术的迅猛发展,信息技术已越来越多地应用到建筑行业中。

特别是在施工项目管理中,施工进度计划管理软件、工程资料管理软件等专业软件得到广泛应用,集成化的施工项目信息化管理系统也已开始用在施工项目管理过程中。

但是,由于施工项目管理模式的多样性、复杂性等原因,现有的施工项目信息化管理系统未能在施工项目管理中得到广泛推广。

为此,有必要广泛把握施工项目管理的状况,建立综合性强、适用面广的项目信息化管理系统框架,以便促进施工项目信息化管理系统的成功开发和应用。

关于施工项目信息化管理系统框架的研究,Froese[1]等针对既存的系统建立了施工项目信息管理过程信息模型。

Rezgui[2]等基于现有信息交换模型的分析和综合,提出了利用
STEP(StandardfortheExchangeofProductmodeldata)标准集成ICON(InformationforCONstruction)模型,建立
COMMIT(CONstructionModelingMethodologiesforInTelligentin formationintegration)模型的实施方法。

Stumpf[3]等应用面向对象的方法建立了包含项目设计和施工信息的面向对象模型。

这些研究的显著特点是从项目管理活动的角度出发,考虑系统的信息建模,对项目管理相关信息系统的开发有一定的借鉴作用,但其未能覆盖施工项目管理的各个方面,特别是未能阐述清楚与项目管理模式的关系。

本研究基于文献阅读和实地调研,着眼于我国施工企业的现有
项目管理模式,建立了施工项目信息化管理系统的框架。

框架综合考虑了施工项目管理的各个方面,以及信息技术和现有的软件系统的利用,可用于指导建筑施工项目信息化管理系统的开发,评估已有的施工项目信息化管理系统,以便于系统能广泛地应用于施工项目管理之中,并能适应施工项目管理方式的变化。

1 框架总体结构
建立施工项目信息化管理系统框架的目的具体而言在于帮助开发人员充分认识和理解施工项目信息化管理系统所涉及的范畴及相关问题, 也可供项目管理人员在选购项目信息化管理系统时评价已有的系统。

据此, 它应包括如下4个方面的内容: 施工项目的管理模式、信息技术在系统中的应用、已有软件的利用以及系统评估准则, 如图1所示。

在上述4个方面的内容中, 前3个方面对应于建立施工项目信息化管理系统框架时所需考虑的不同侧面, 最后一个方面即系统评估准则代表前3个方面所需达到的目标。

本文以下将依次分析以上4 个方面的内容。

另外, 值得说明的是, 在施工项目信息化管理系统框架模型的描述中, 将主要采用模型图示技术EXPRESS-G来表示, 它是目前广为采用的信息模型表示方法。

2 施工项目的管理模式
为了使施工项目信息化管理系统框架具有广泛的代表性, 以便适应不同的项目管理组织形式, 有必要分析、总结目前施工项目管理模式的主要方面及其主要形式。

项目管理要求管理者按照项目的特点和规律, 运用先进的管理理论和方法, 实现项目全过程的综合、动态管理, 以实现项目的总目标。

施工项目的管理模式主要由项目的管理组织、管理活动及管理对象3个方面决定, 如图2所示。

这3个方面相对独立, 相当于一个3维管理空间的3个不同的维度, 所有的管理工作都在该空间进行[ 4 ] 。

2.1 施工项目管理组织
一般而言, 施工项目参建方主要包括业主、施工总承包商、分包商、监理方以及供应商等。

从理论上讲, 施工项目参建方之间的关系组合数目较多, 图3表示实际过程中两种典型的项目管理组织形式。

第一种是施工总承包商与业主签订施工总包合同, 再与分包商签订分包合同。

第二种是施工总承包商与业主签订合同负责工程的主要部分的承包, 工程剩余部分由其他承包商直接从业主承包, 一般地, 这些承包商需要接受总承包商的协调管理。

施工总承包商在工程中标之后, 将组织有关人员形成以项目经理为主导的项目经理部来完成工程项目的施工管理, 实行“项目经理责任制”。

企业将在项目施工过程中, 对项目经理部进行监督及技术指导,而项目经理部则接收企业的监督和指导, 完成施工管理的具体工作。

这样一来, 施工总承包商内部的项目管理组织实际包含了企业管理层和项目管理层两个层次, 而两者又都被分为若干职能部门或若干管理小组。

例如对于质量控制, 企业一般都有质量控制部门, 而项目经理部一般也有质量组, 企业层的质量控制部门对
企业所有工程项目的质量负责, 而项目经理部的质量组仅对本项目的质量负责。

2.2 施工项目管理活动
尽管其他参建方, 如监理方、分包商等也有使用项目信息化管理系统的需求, 但出于本研究的目的,这里只关注施工总承包商的项目管理活动, 其他参建方的项目管理活动的分析留给其他专用信息化管理系统解决, 这是专业分工原则的体现。

施工项目管理活动可以有多种划分方式, 按项目管理职能划分, 施工项目管理活动可分为成本控制、质量控制、进度控制、安全控制、合同管理、机械管理、人力资源管理等内容, 如图2所示。

按其执行者来划分, 项目管理活动可分为企业层管理活动和项目层管理活动两种。

根据施工项目管理活动的内容及执行者建立的施工项目信息化管理系统的模块组成如图4所示, 每个模块用于处置一类相关的管理活动, 以下分析将深入到模块内进行。

实际管理过程中, 每项管理活动均要包括PDCA中的Plan (计划) 、Do (实施) 、Check (检查) 、Act(处理) 4个环节。

作为示例, 图5给出了施工项目成本控制活动流程。

由于每项管理工作都需要落实到管理组织中的人员去完成, 当一管理活动需要分多个步骤由不同的管理人员完成时, 需要对管理活动进行原子化分解, 以便做到在信息化管理系统中的管理活动可设置到人, 图6显示了施工项目管理活动的分解模型。

除此之外, 从信息管理的角度出发, 管理工作项可以分为程
序化工作和非程序化工作。

其中, 程序化工作需要进行信息输入, 如制定成本控制计划, 这种工作一般具有较为固定的信息处理流程, 如提交、审核、审批; 而非程序化工作不需要信息输入, 例如项目监控。

但是, 非程序化工作在一定条件下可以转化为程序化工作, 例如, 在监控中发现了问题就需要进行相应的信息处理。

值得说明的是企业层管理活动和项目层管理活动的区分问题。

一般而言, 企业层管理主要是为项目管理作前期准备, 包括制定各方面的承包指标和方案;项目层管理是企业层管理的延伸, 表现为施工管理的具体执行过程。

企业层和项目层的管理活动都包括成本、质量、进度等方面, 而两者的具体分工一般由企业的管理制度决定。

目前国内施工企业的项目管理制度可分为两类, 一类是项目经理承包制, 另一类是项目经理责任制。

对应于前者, 项目经理可自行决定项目进行过程中的一切重大事项, 例如采购材料、选分包商等, 但项目经理需要对项目的盈亏承担无限责任; 而在后者, 项目经理的工作在公司的管理机制中进行, 即采购材料、分包商的选择等重大事项必须经企业管理层批准或直接通过企业层来进行, 在这种情形下, 项目经理对项目的盈亏承担有限责任。

2.3 施工项目管理对象
一般来说, 施工对象决定施工管理对象。

施工对象可逐层分解为单项工程、单位工程、分部工程、分项工程以及检验批。

各层次的管理对象都关联到该对象的施工时间、施工资源、施工方
法等信息, 如图7所示。

但这些信息与施工管理对象的层次不是一一对应的。

例如, 施工成本统计是按分部工程、单位工程、单项工程进行的; 施工质量验收是按检验批、分项工程、分部工程、单位工程进行的。

3 信息技术的综合利用
信息技术的综合利用为信息化管理系统开发提供了技术上的保证。

以下将简述施工项目信息化管理系统将用到的关键技术。

网络技术。

网络技术可以通过信息共享、工作流等方式实现远程用户的协同工作。

它不仅可以便于项目层的管理人员之间共享信息, 也可以便于企业层和项目层之间的协同工作。

例如, 当项目层管理人员通过网络向企业层管理人员报告信息时, 企业层管理人员只要在线, 就可以及时进行信息的接收和回复。

特别是因特网使网络的连接日益方便经济, 网络技术可以应用于项目管理之中。