（管理科学与工程专业论文）工程项目全寿命期过程集成管理研究.pdf

中文摘要 随着社会和经济的发展，国内外工程项目的发展都出现了新的趋势。工程项 目逐渐大型化，同时业主越来越多的要求承包商提供项目全寿命期内的一体化服 务，传统工程建设业过程分离的项目实施方式及其管理产生了一系列问题，工程 项目过程集成管理成为新的研究领域。 在分析了国内外过程集成相关研究成果的基础上，本文基于系统集成的思 想，提出了工程项目全寿命期过程集成的框架模型，分析了过程集成模型的内涵， 即工程项目建设过程中的信息集成是过程集成的核心和基础，而过程集成的实现 方法主要包括技术手段和组织手段两个方面。一方面是利用信息技术促进参与方 的信息集成，消除过程冗余，提高建设过程的集成度，另一方面是采用集成度较 高的项目管理模式，例如设计一建造模式。 本文着重研究了工程项目全寿命期过程集成的两大实现方法。从技术角度， 使用i d e f 0 方法对工程项目过程进行建模，建立各个过程之问的相互联系和信 息交流的路径，然后分析如何利用信息技术实现各参与方之间的信息集成，尤其 着重分析了工程项目信息平台和4 d 模型作为过程集成有力辅助工具的应用。 从组织角度，本文研究过程集成对工程项目组织效率影响，以此为基础从定 性和定量的角度进行了不同项目管理模式的过程集成分析，强调了具有较高集成 度项目管理模式的优势，并建立了不同模式之间过程集成的演化及其相互关系。 本文最后通过分析国家有关部门的政策、法规，对过程集成在我国工程建设 行业的应用推广进行了展望。 关键词：工程项目全寿命期过程集成集成化管理项目管理模式 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n de c o n o m y , d o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a l c o n s t r u c t i o np r o j e c t ss h o wn e wt r e n d s c o n s t r u c t i o np r o j e c t sa r eb e c o m i n gl a r g e ra n d t h ec l i e n t sa l er e q u i r i n gf o rl i f e c y c l ei n t e g r a t e ds e r v i c eo fc o n s t r u c t i o np r o j e c t s t h e c o n s t r u c t i o ni n d u s t r yi ss u f f e r i n gf r o mf r a g m e n t e dw o r k i n gp r o c e s s a n dp r o j e c t p r o c e s si n t e g r a t i o nm a n a g e m e n ti sb e c o m i n gt h eh o tr e s e a r c h a r e a a f t e rl i t e r a t u r er e v i e wo fp r o c e s si n t e g r a t i o n , t h et h e s i sp r o p o s e st h ef l a m ew o r k o fl i f e c y c l ep r o c e s si n t e g r a t i o nb a s e do ns y s t e mi n t e g r a t i o nt h e o r y t h ec o n s t r u c t i o n p r o c e s si n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o ni st h ek e r n e lo fp r o c e s si n t e g r a t i o n t h e r ea l et w o k i n d so fm e t h o d sf o rp r o c e s si n t e g r a t i o n , t h et e c h n o l o g i c a lm e t h o da n dt h e o r g a n i z a t i o n a lm e t h o d t h et e c h n o l o g i i c a lm e t h o dm e a n st h eu s eo fi n f o m m t i o n t e c h n o l o g y ( i t ) t of a c i l i t a t et h ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o no fa l lp a r t i c i p a n t s ，w h i l et h e o r g a n i z a t i o n a lm e t h o di n v o l v e st h eu s eo f m o r ei n t e g r a t e dp r o j e c tm a n a g e m e n tm o d e l ， s u c ha sd e s i g n b u i l d t h et h e s i st h e nf o c u s e so nt h ed e t a i l e ds t u d yo nt h et w om e t h o d s a st ot h e t e c h n o l o g i c a lo n e ，i d e f 0i su s e df o rc o n s t r u c t i o np r o j e c tm o d e l i n gt oe s t a b l i s ht h e i n f o r m a t i o nc o m m u n i c a t i o nl i n k so fc o n s t r u c t i o np r o c e s s e s 。t h e ni tm a k e ss t u d y0 n h o wt om a n a g et h ei n f o r m a t i o nb e t w e e np a r t i c i p a n t sw i t l lt h eu s eo f i t , e s p e c i a l l yt h e u s eo f c o n s t r u c t i o np r o j e c ti n f o r m a t i o np l a t f o r ma n d4 dm o d e l a st ot h eo r g a n i z a t i o n a lm e t h o d t h et h e s i sf i r s ts t u d i e sp r o c e s si n t e g r a t i o n s i n f l u e n c eo np r o j e c to r g a n i z a t i o ne f f i c i e n c y , a n dt h ep r o c e s si n t e g r a t i o no fd i f f e r e n t p r o j e c tm a n a g e m e n tm o d e l sa sw e l la st h e i rr e l a t i o n s f i n a l l yt h et h e s i ss t u d i e st h ep r o v i s i o n sa n dp o l i c i e so f r e l e v a n tm i n i s t r yw i t ht h e p r o s p e c to f p r o c e s si n t e g r a t i o ni nc h i n a sc o n s t r u c t i o ni n d u s t r y k e yw o r d s ：c o n s t r u c t i o n p r o j e c t , l i f e c y c l e ，p r o c e s si n t e g r a t i o n ，i n t e g r a t i o n m a n a g e m e n t , p r o j o c tm a n a g e m e n tm o d e l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得基鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 姗签名砀，纠延：p 年川日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解：苤盗盘茎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权盘盗盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者躲铂， 签字日期：1 一一律 月f 日 导师签名： 体窜强 签字日期：2 汐口6 年多月日 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 1 1 研究背景 第一章绪论 随着经济和社会的发展，全球工程建设业的竞争更加激烈。在国内外，工程 建设业都出现了新的变化和发展趋势，为工程项目管理提供了新的研究领域。 工程项目是国家实现固定资产投资的载体，是调整产品结构和产业结构的重 要渠道，工程建设业是我国国民经济的三大支柱之一。近几年我国工程建设业增 加值持续增长，平均增长速度约为2 0 。2 0 0 4 年我国工程建设业总产值为9 5 7 2 亿元，比2 0 0 3 年增长8 1 列”。随着社会经济发展的需要和施工技术的进步，工 程项目的发展日趋大型化，一批大型工程项目陆续已经完成或开工建设。这些作 为工程项目龙头的大型工程项目的目标能否如期实现是发挥工程项目投资经济 和社会效益，促进国民经济增长的关键。除了大型基础设施工程项目，近几年房 地产业也进入了蓬勃发展的时期。今后几十年，我国的基本建设、技术改造、房 地产等固定资产投资规模将保持在一个较高的水平，我国工程建设市场将面临历 史上重要的发展机遇。 与此同时，国际工程建设业的发展也早已出现了新的趋势。1 9 9 7 年，英国 里丁大学在牛津大学召开“里丁建设论坛”，讨论工程建设业的变化和在新世纪 的发展趋势。发展趋势其中的一个方面就是，业主方更多地希望设计和施工紧密 结合，倾向采用设计+ 施工( d e s i g n + b u i i d ，即中国所称谓的项目总承包) 的方 式发包；同时希望工程建设业提供形成工程项目的全过程的服务，包括项目前期 的策划和开发以及设计、施工，以至运营管理，工程项目发包方式逐渐多元化， 总承包等多阶段集成发包的方式得到了更加广泛的应用。 通过分析近年国际工程建设市场的发展走向，可以明显的得到这样一种发展 趋势，即越来越多的工程项目，正在要求以一种更加集成的方式实施【2 】。 发展中国家对大型基础设施的需求、全球工程建设市场的投资主体趋于多元 化和金融服务体系的日臻完善、各种复杂工艺技术的日益完善以及现代项目管理 理论的发展等因素使工程项目大型化的趋势愈加明显。另外，由于现代信息技术 所产生的巨大影响，工程项目管理的思想、组织、方法和手段了发生深刻的变革。 现代信息技术特别是计算机网络技术的迅猛发展，拓展了项目的实施空间，使工 程项目大型化成为可能。大型工程项目投资额巨大、技术复杂、建设周期长，这 第一章绪论 些特点决定了它是一个复杂的系统工程，其管理难度非常大。而传统的工程项目 管理中本来就存在的种种弊端，在大型工程项目管理中就显得更加突出。这些问 题主要集中在：项目信息管理落后、项目实施过程相互割裂、项目组织方式和合 同管理模式不能适应新形势的要求、项目各参与方的目标不一致等。因此，对工 程项目管理的研究必须拓展新的领域。 当前，大部分的工程项目在规划、设计、施工和运营维护上是按照专业分工 相互分离的，并且按阶段实施，在不同专业和不同阶段之间缺乏相互联系。这种 横向和纵向的分离导致了工程项目质量的下降，增加了工程项目全寿命期的成 本。当前工程建设业的生产方式产生以下几个问题。 分散的工程项目各参与方和分离的实施过程束缚了技术革新和过程的 变革。设计方完成详细设计后，业主以此作为依据进行施工承包商的招 标，而此时项目的技术方案已经预先设定好了，在一定程度上阻碍了承 包商或供应商对实施工程和提供材料的创新性。 业主对投资的控制过于集中于实施过程。对投资的控制仅仅局限于一次 性建设投资，忽略了维护运营成本和全寿命期的整体投资。 工程项目的设计对可施工性问题考虑不足。因为设计和施工的分离，在 设计阶段通常不能考虑施工具体条件的要求，而可旌工性要求的考虑是 建立在设计方的施工知识和经验基础上的。 由于各参与方目标的不一致性，业主的需求不能充分的体现。 业主的决策通常缺乏系统性考虑。 大量的研究成果表明，工程项目实施过程分离的特性是工程建设业存在问题 的根源。由于传统工程项目建设过程的复杂性和专业分工的需要，工程项目的实 施过程有很大的分离性，它直接表现为工程项目各参与方在组织和项目过程阶段 上的隔离与分散。 项目各参与方只顾自身利益，忽略了项目的总目标。传统工程项目建设方式 是按照专业划分的，各专业在物理上相互分隔，或按工程项目全寿命期的不同阶 段来划分。每一个过程都有不同的项目参与方来完成，由于专业所限，跨越时段 不同，导致上游的决策往往不能充分考虑下游的需求，而下游的反馈又不能及时 传达给上游，上下游之间的信息交换存在严重障碍。 从项目实施的层面上说，这种分离导致了工程项目各参与方在项目知识和组 织目标上的割裂，造成工程项目各参与方在信息沟通和组织协调上的巨大困难， 出现各参与方和各阶段的“信息孤岛”现象，因此而产生的变更、索赔、争议等 不确定性因素成为业主满意度下降的根源，甚至导致项目延期、业主投资增加。 从政府部门对工程项目监督和控制的角度看，出现了条块分割的现象。在项 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 目的决策和实施过程中，不同的政府主管部门对项目全过程进行分割管理，而这 些部门之间并不存在直接的沟通关系，这必然导致政府对工程项目的监控缺乏整 体性。 从整个行业的角度，实施过程的分离与割裂导致了工程建设业生产效率低 下、投资回报率降低，知识创新能力缺乏，影响了工程建设行业的整体发展。 针对上述工程项目大型化、复杂化的发展趋势，以及传统工程建设业存在的 问题，进行工程项目的集成化管理成为工程项目管理研究领域的热点。工程项目 过程集成管理是解决传统工程项目实施方式产生问题的根本途径。 1 2 国内外研究历史和现状 随着工程项目管理理论的发展，国内外对工程项目过程集成相关理论的研究 也不断涌现，很多理论和实践都专注于过程集成的研究，或体现了过程集成的思 想。下面将分别从几个方面介绍国内外对于工程项目过程集成相关的研究情况。 1 2 1c i m s 技术体系中的过程集成 过程集成的思想起源于制造领域。在计算机集成制造系统( c o m p u t e r i n t e g r a t e c lm a n u f a c t u r es y s t e m , c i m s ) 技术体系中 3 1 ，过程集成是指“高效、实 时地实现c i m s 应用间的数据、资源的共享和应用间的协同工作，将孤立的应用 过程集成起来形成一个协调的企业c i m s 运行系统”。过程集成涉及到不同的过 程之间的交互和协同工作。为了实现过程集成，需要采取过程建模方法来建立企 业的业务过程模型。另外，过程集成需要有更先进的软件集成支持工具，如集成 平台、集成框架。过程集成是连接信息集成和企业集成的中间环节。 可见，在c i m s 理论中，过程集成强调“数据、资源”的信息共享和“协同 工作”，将“孤立的应用过程”集成为一个协调的“系统”。借鉴到工程项目建设 领域，工程项目过程集成从根本上也是旨在将工程项目建设中的各种信息集成， 使得各个参与方围绕项目协同工作，将各个割裂的建设过程集成在一个协调的系 统之中，实现工程项目的效益最优化。 1 2 2 并行工程及其在工程项目中的应用 并行工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ，c e ) 是过程集成的一个重要应用，它代 表了一种先进的制造模式，已为国内外所广泛重视。它把先进的管理和技术结合 起来，采用集成和并行化的思想设计产品及其相关过程，在产品开发阶段的早期 第一章绪论 充分考虑产品生命周期中各环节的影响，并在设计的同时并行地进行产品开发过 程的其它阶段，力争设计一次成功，从而缩短产品上市时间，提高产品质量，降 低产品成本，使企业在市场竞争中立于不败之地。实现并行工程最为关键的技术 之一就是要始终保持过程协调管理及数据的一致性和完整性。产品数据管理作为 并行过程的支撑框架技术，它力图对所有与产品相关的信息( 包括产品规范、电 子文档、c a d 文件、产品结构、存取权限等) 和所有与产品相关的过程( 包括 工作流的定义与管理) 实现有效的管理。 并行工程把产品开发过程中的各个活动视为统一整体，从全局优化角度出 发，对过程整体进行管理和控制。在并行工程环境中，产品开发过程有以下特点。 ( 1 ) 过程的实施由多学科开发工作小组负责组织完成； ( 2 ) 过程的建立以待开发产品的结构信息为基础； ( 3 ) 过程之间存在着相互支持和约束及资源冲突； ( 4 ) 过程的建立是一个动态的、非确定的过程。 因此，实施并行工程要求整个开发过程在产品信息集成的基础上实现过程集 成，把人、信息和应用工具合理地组织在一起，发挥系统的最大效能。 在并行工程技术广泛研究的同时，不少学者开始研究将并行工程技术应用到 工程项目建设领域，于是近年来出现了一个新的理念一并行建设( c o n c u r r e m c o n s t r u c t i o n ) 。“并行建设”是把所有项目阶段集成在一个单一的过程中。首先， 定义一个产品生产过程模型，并把项目各部分统一于一个主要的部分或是统一于 一个系统中，每一个部分或子系统被分配给一个组织单元，组织单元从相关专业 部门和或承包商中抽调，明确各部分之间的交接，以集成化的方式形成单一的 过程。在并行建设模式下，将所有项目工作集成，设计、施工和运营的所有方面 同时规划，在实现项目可施工性、可运营性和安全性最优化的同时使得项目价值 最大化【1 0 l 。 并行建设强调工程项目的一体化，这种工程项目的管理思想与传统管理模式 相比，具有以下两个方面的特点。 ( 1 ) 在工程项目建设过程中，包含了对形成工程项目建设过程中“头尾相 接”行为的管理。“头尾相接”行为即在传统工作方式下严格分阶段进行的工作 现在可以同时进行。因此，与传统工作方式下的工程项目管理相比，并行工作方 式下的项目管理更加复杂。 ( 2 ) 跟踪项目的中间状态成为了管理的关键，实施全过程控制。由于在对 不断增值的信息共享和使用过程中每个人的意见都有可能引起大家的重视，从而 触发一种全新的行为，因此必须时刻注意项目进展中的每一个中间状态，以明确 项目前进的方向。 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 1 2 3 业务过程重组及其在工程项目中的应用 建设过程重组( c o n s t r u c t i o np r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ，c p r ) 是从业务过程重 组( b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ，b p r ) 中演化而来的，是b p r 在工程建设 领域的应用。 b p r i s 是“对经营过程进行彻底的构思，根本地重新设计，以达到在一些诸 如成本、质量、服务和速度等关键性能标方面的显著提高”。 从过程的角度而言，工程项目的建设是由许许多多相互关联的过程所构成。 传统的建设过程是彼此分裂，无法从全局的范围内进行优化，一直严重影响着工 程项目建设的质量和效率。近些年来，许多学者和研究机构纷纷将制造行业先进 的管理思想，如“计算机集成制造系统( c 订s ) ”、“精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) ” 引入工程建设业，围绕工程项目建设过程的重组进行研究，并提出了“建设过程 重组”和“精益建筑( l e a nc o n s t r u c t i o n ) ”等概念。 m o h a m e d 将建设过程重组( c p r ) 定义为“以业主为中心逐步建立集成化项目 建设过程的一整套方法，其目的在于优化项目过程的可预见性和为最终的工程项 目增值”。据l o v e 的文献【6 】，c p r 的重要组成部分为并行工程和精益建筑；f o w l e r 和p a l m e r 侧重于通过重新设计关键的业务过程和支持体系，支持业务体系和运 行有效性的改进。 迄今为止，在工程建设领域中应用的c p r 研究进展比较缓慢n 在实施工 程项目建设过程重组的理念支持下，国外的研究机构对于工程建设业提出了一些 宏观层面的理想化的参考过程模型，比较有代表性的是英国皇家建筑师协会 ( r o y a li n s t i t u t e o f b r i t i s h a r c h i t e c t s ，砌b a ) 的“r i b a 工程规划( t h er i b a p l a n o f w o r k ) ”、英国财产联邦( b r i t i s hp r o p e r t yf e d e r a t i o n ，b p f ) “b p f 指南( t h eb p f m a n u a l ) ”以及英国s a l f o r d 大学的“设计施工通用过程协议( t h eg e n e r i cd e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n p r o c e s s p r o t o c 0 1 ) ”。这三种模型反映了工程项目建设过程模型在 行业中发展的三个不同阶段。 ( 1 ) r i b a 工程规划 r i b a 工程规划( 1 9 9 7 ) 最初于1 9 6 3 年是作为一项建筑施工的标准操作方 法提出的，在整个工程建设业得到了广泛的认可。但是，由于该模型是从建筑师 的角度进行设计的，限制了其在j c t ( j o i n tc o n t r a c t st r i b u n a l ) 机构中的应用， 而且对于范围更广的工程建设缺乏足够的普遍性。而且，自从模型提出以来，从 来没有进行重大修改。 模型反映了项目事件的逻辑顺序，应确保及时制定正确的决策。模型建立的 期望是根据项目的规模大小和复杂性模型只需要相应做出微小调整。项目从初始 第一章绪论 到反馈，即从阶段a 到阶段m ，按照线性方式，一个阶段结束后才能进入下一 图1 1r i b a 工程规划 ( 2 ) b p f 指南 b p f 的形成及模型是来源于对工程建设业不断出现的问题的关注，这些问题 包括设计质量低下、可供选择的材料不足和工程监理不善等等。该指南在工程项 目的各参与方中使用，例如业主、设计顾问、承包商、分包商和供应商，同时强 调各方之间正式和非正式的关系，并在建设过程中为业主增值服务。指南将设计 和施工过程分为如下五个阶段： 1 ) 概念设计 2 ) 初步设计 3 ) 深入设计 4 ) 招标文件和招标 5 ) 施工 该指南模型在每个阶段结束后都由业主进行评估，决定是否继续实施项目， 具有很大的灵活性。业主还可以决定不同阶段之间的分界位置，如有需求还可以 增加新的阶段。 在这种模型下，需要经常审查主计划( m a s t e r p r o g r a m ) 和主费用计划( m a s t e r c o s tp l a n ) ，确保业主在项目期间随时知道最终费用。这种模式较之传统的设计施 工的优势在于： 施工进度加快、费用降低、质量提高。 减少了设计团队成员之间重复的工作。 在初始阶段考虑较周全，以后变更较少。 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 ( 3 ) 设计施工通用过程协议 设计施工通用过程协议是借鉴制造业的经验在通用过程协议中的发展。过程 协议是一系列共同的定义、文件和程序，为工程项目各参与方的紧密协作提供基 本支持，旨在勾画出从业主项目构思到项目运营维护的整个项目过程。 设计施工通用过程协议中通用采用了制造业中门径( s t a g e g a t e ) 的过程管理 方法，将设计和施工过程分解为八个子过程( 活动区域) ，即开展、项目、资源、 设计、生产、设施、健康安全法律和过程管理，以及四个阶段，即项目前期、施 工准备、施工和施工后阶段。该协议同时涉及过程实施和使用i t 技术的联系。 采用该过程协议作为工程建设行业的标准可以带来如下几个方面的好处 9 1 ： 定位于项目整体的角度。 考虑项目全寿命期内工作的相互联系。 强调项目前期( f r o n t e n d ) 工作，关注于业主需求的识别、定义和评估。 建立一致性标准，减少模糊的情况，采用标准化的绩效测评方法。 采用门径方法保证所有过程中信息的一致性和适用性。 保证项目各参与方之间相互协调，明确工程项目各阶段的负责方。 鼓励在建设过程的前期阶段建立多功能小组，有助于培养团队环境，鼓 励及时准确的沟通和制定决策。 国内对c p r 的研究还很少，只有少数学者提出工程项目建设过程重组的方 法，并借助过程建模进行简单分析；还有学者从信息管理的角度研究项目信息门 户和工程项目建设过程重组的关系1 7 , 羽。目前国内外的这些参考过程模型还无法 在工程项目的整个建设过程得到具体的有效的实施，这些研究也仅限于对于工程 项目过程集成初步的研究。 1 2 4 英国政府e g a n 报告 在全球性竞争日益激烈的背景下，为了更好地满足业主的需求，提升行业竞 争力，作为建设主管部门的英国环境部在1 9 9 4 年7 月发表了l a t h a m 报告1 4 】。该 报告提出了到2 0 0 0 年工程建设成本要降低3 0 的目标。为了适应工程建设业发 展的需要，推进l a t h a m 报告的实施，英国于1 9 9 5 年成立了工程建设业委员会 ( c o n s t r u c t i o ni n d u s t r yb o a r d ，c i b ) 。在总结实施l a t h a m 报告的经验的基础上， 英国政府又组织了新的研究项目，并于1 9 9 8 年7 月发布了e g a n 报告，报告的题 目就是“对工程建设业的再思考”( r e t h i n k i n gc o n s t r u c t i o n ) 。该报告对工程建设 业的现行模式进行了评估，确定了相应的改革目标，提出了一个清晰可行的改革 与发展战略模型。 在报告中，j o h ne g a n 将过程集成视为工程建设业变革的五个关键推动力之 第一章绪论 一。报告指出，工程建设业中工程项目的过程是按照一定次序展开的，很大程度 上相互割裂，由单独的设计方、承包商和供应商进行各自的运作。这种方式下， 设计方、承包商和供应商同工程项目的成功实施没有相互的利害关系，因此，它 们对项目的成功也就不会有承诺和义务。报告中认识到，变革这种因为建设过程 割裂在项目中产生的文化对于改进工程建设业的效率和质量具有根本性的作用。 报告中专门用一章“改进项目过程”( i m p r o v i n g t h e a r o j e c t p r o c e s s ) 对这个问题 进行说明。 报告认为，工程建设业可以从制造业和服务业的成功中学习经验。对于工程 建设业的发展，可以有两种选择：其一，认为工程建设业是独一无二的，没有可 以借鉴的经验；其二，从其他行业尽可能学习经验，通过对工程建设业进行重组 寻求改进。我们经常说工程建设业的产品工程项目是独一无二的，这是不同于制 造业产品的显著特征之一。但是，实际上许多建筑，如房屋，都是重复的产品。 研究显示，8 0 的建筑投入都是可以重复的。而且，在建筑施工的过程中存在浪 费的现象，有必要对工程建设过程进行集成，以最大限度的减少浪费，提高质量 和效率。同时，传统的工程建设过程是连续的，这反映了设计方、承包商和供应 商的工作投入。通过合同和规范，明确过程中的下一个参与方，可以使得承包商 的风险最小。但是，这样却阻止了把承包商和供应商的信息和知识用在项目前期 规划和设计阶段，对项目的最优化不利。此外，传统的工程建设过程对每个新的 项目都要选择新的设计方、承包商和供应商，认为这样对于业主有益。但是，这 样不利于建立有经验团队的学习、创新和发展。 报告给出了变革的建议，就是通过项目的过程集成，建立一体化的项目团队， 使设计方、承包商和供应商的团队协同工作、持续改进项目供应链、减少项目建 设过程中的浪费、不断创新、从经验中学习、提高。 e g a n 报告从行业整体的视角审视了工程建设业过程集成的必要性、可行性， 并且提出了对过程集成广义的理解。 1 2 5 工程项目集成化研究 w i mb a k e n s t “】提出项目集成化管理是目前工程建设领域国际研究的重要和 热点课题。工程项目集成化的研究领域很广泛，包括信息集成、过程集成、组织 集成等多个层面的不同领域。 在国外，关于项目过程集成的研究主要集中在工程项目实施过程中的集成化 问题上。a s t u m p t f l 2 l 提出采用计算机系统实现工程项目和生产过程集成化的信 息模型，在此基础上为工程项目建设提供必要的统一性的信息框架。在工程项目 中将集成的信息模型作为产品和过程信息之间的桥梁，集成的信息模型不仅含有 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 建造信息和设计信息，而且提供了更丰富的信息说明、更好的有效性和数据一致 性，以及支持全寿命期信息管理的灵活性。这种研究思路解决了设计和施工的集 成问题，但仍是以技术为主的集成和局部的集成，没有从的组织的角度在更高的 层次上进行集成，例如没有建立项目决策阶段、项目运营阶段同设计施工阶段的 联系。 在国内，很多学者尝试着从工程项目整体集成的角度进行理论上的研究。东 南大学的成虎教授【1 3 】对工程建设项目全寿命期的集成化管理做了相应的研究，将 “项目全寿命期各阶段的集成”作为建设项目全寿命期集成管理的一个主要研究 内容。他提出了“建立建设项目的系统逻辑过程，将项目的整个寿命期，包括项 目构思、项目的目标系统设计、可行性研究、决策、设计和计划、供应、实施控 制、运行管理等综合起来，形成项目全寿命期的管理”的宏观指导性思路，目的 在于“把项目的各部分有机地结合在一起，保证一切目标、子系统、资源、信息、 活动及组织单位结合起来，按照计划形成一个协调运行的综合体。” 也有学者从整体角度对工程项目集成化管理的理论和创新方面进行了相关 的探索。李瑞涵【l4 】提出了一个三维的工程项目集成化管理的模型，包括全生命周 期集成，管理要素集成和外部集成。全生命周期集成即“工程项目生命周期的各 阶段的集成，是指工程项目集成化管理将项目实施的整个周期，从决策、设计、 计划、施工、运营到最后的后评价，各阶段各环节之间通过充分的信息交流集成 为一个整体。使得信息在项目的各阶段间能准确、充分的传递，各阶段的参与方 能进行有效的沟通与合作。”蔡耿谦【l5 】把信息技术同工程项目管理结合起来，提 出了面向工程项目全生命周期的工程项目集成化( e p i m ) 理论，侧重于e p i m 的组织结构、信息系统模式和e p i m 的实施，目的在于“克服传统建设项目普遍 存在的项目决策、设计、施工、投产等相互脱节的现象，达到节约投资、缩短工 期、提高质量的目的，从而大大提高工程项目的投资效益”。这些工程项目集成 化的研究提供了一种宏观上全面的解决思路。 1 3 研究思路和内容框架 1 3 1 研究思路 工程项目是一个复杂的系统工程，在工程项目的实施过程中需要系统的、综 合的考虑各种因素，实现工程项目整体的最优化。只有实现了项目各个层面、各 个方面的综合集成，才能真正实现项目管理的综合效益。 随着工程项目管理理论和实践的发展，一些在其他行业取得成功的通用管理 第一章绪论 理念逐渐被引用到工程建设业中，主要是应用于制造业的现代集成制造系统 ( c m s ) 相关研究有很多思想、理念和经验，这包括价值工程( h e e n g i n e e r i n g ) 、全面质量管理( t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t ) 、准时生产( j u s t - i n t u n e p r o d u c t i o n ) 、全寿命期造价( l i f e c y c l ec o s t i n g ) 、业务流程重组( b u s i n e s sp r o c e s s r e e n g i n e e r i n g ) 、精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) 、并行工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 等。对改进工程建设业过程管理更具适用性的理念还包括性能驱动建设 ( p e r f o r m a n c ed r i v e nc o n s t r u c t i o n ) 、开放式建造( o p e nb u i l d i n g ) 以及例如设计 一建造项目管理模式的应用等。 基于以上分析，本文的研究过程中将以项目管理理论、系统工程理论、集成 理论等为理论基础，对过程集成相关理论和已有国内外研究成果进行广泛地分 析，结合工程项目管理的特殊性借鉴其他行业的先进管理思想和理念，进行工程 项目全寿命期过程集成管理的初步研究。建立工程项目全寿命期过程集成管理的 模型框架，分析不同阶段过程集成的内在联系及模型的内涵；然后分别对模型的 核心部分分别进行相关研究，着重分析了工程项目全寿命期过程集成的技术实现 和组织实现两个方面。 1 3 2 内容框架 本论文分为六章，各章内容如下。 第一章绪论介绍论文研究的背景、 内容。 第二章工程项目过程集成理论研究 目的系统性和工程项目过程集成。 国内外研究现状、论文的研究思路和 研究系统和集成的理论，分析工程项 第三章工程项目全寿命期过程集成模型分析工程项目全寿命期的阶段划 分，提出了工程项目全寿命期过程集成的框架模型，分析过程集成模型的内涵和 全寿命期各阶段过程集成的内在联系。 第四章工程项目全寿命期过程集成的技术实现通过i d e f 0 建模方法分析 工程项目的建设过程，建立各个过程之间的相互联系和信息交流的路径；然后分 析如何利用信息技术实现各参与方之间的信息集成，着重分析了工程项目信息平 台和计算机4 d 技术辅助过程集成管理的应用。 第五章工程项目全寿命期过程集成的组织实现研究了过程集成对组织效 率的影响，以此为基础分析了不同项目管理模式的过程集成以及不同模式之间过 程集成的演化关系。 第六章结论和展望对研究内容和论文创新点进行了总结，提出了需要进 一步研究的问题，并对我国工程建设行业的应用进行了展望。 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 论文的内容框架结构如图1 2 所示。 图1 2 本论文的内容框架结构 第二章工程项目过程集成理论研究 第二章工程项目过程集成理论研究 工程项目过程集成管理从系统理论的思维角度，用集成化的研究方法研究工 程项目这一复杂系统，将项目管理的研究和应用提高到了一个新的阶段，扩展了 项目管理的基本理论和方法。本章主要阐述系统相关理论、集成相关理论，进而 分析工程项目的系统性。 2 1 系统相关理论 2 1 1 系统与系统论 系统是指“由相互作用和相互依赖的若干部分结合成的具有特定功能的有机 整体”【l6 】。 系统论起源于生物学界对于生命现象的解释。上世纪初，物理学、力学、化 学等己得到深入发展，学科体系己趋于完整。生物学却仍处于一种想象、试验的 阶段。例如，生命的起源、生命的本质等问题，就存在机械论与活力论两种激烈 争论的观点。机械论认为生物体应像机械体一样服从物理、化学所阐明的各种规 律。也就是说，把生命问题简化为物理和化学问题，纯粹用物理原因和化学原因 来说明一切生命的生理现象和心理过程。所以，无法说明生命体的统一性；活力 论认为不能把生命现象简单地归结为物理与化学过程，但却用“超自然的活力” 来解释生命现象，认为有机界和无机界之间有一道不可逾越的鸿沟，支配生物体 的是一种超物质力量。 奥地利学者贝塔朗菲( b e r t a l a n f f y ) 不满于机械论和活力论的解释，用“机 体论”生物学批判并取代了当时的机械论和活力论生物学，建立了“有机体系统” 的概念，提出了系统理论的思想，强调要从整体关联的角度看问题。后来，“有 机体”理论进一步发展为“一般系统论”。 一般系统论的原则： ( 1 ) 系统观点认为一切有机体都是一个开放的系统，都是一个有机整体； ( 2 ) 动态观点认为一切生命现象本身都处于积极的活动状态，是自组织开 放系统； ( 3 ) 组织等级观点认为事物存在着不同组织等级和层次，各自的组织能力 不同，并具有自身目的性和自身调节性。 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 传统系统论的方法，简单的说是指解决问题时应从整体考虑，把与问题有关 的所有因素综合起来，全盘考虑。因此，在解决问题时，首先要研究组成系统各 部分的本质，其次是各部分之间的关系以及整个系统的目标。系统工程就是在系 统论思想指导下，把复杂的对象系统作为一项工程来处理，通过分析、判断、推 理等程序，建立起某种模型，然后运用数学工具给出定量化的最优结果，使系统 的各部分互相协调、互相配合，以获得技术上最先进、经济上虽合理、时间上最 节省的整体最优效果，达到系统整体的优化。 2 1 2 系统的特征 系统具有如下特征【1 7 1 引。 ( 1 ) 整体性 系统是由两个或两个以上的可以相互区别的要素按照作为系统整体所应具 有的综合整体性而构成。系统具有集合性，它是为达到系统基本功能要求所必须 具有的组成要素的集合。构成系统的各要素虽然具有不同的性能，但它们是根据 逻辑统一性的要求而构成的整体。系统不是各个要素的简单集合，否则它就不会 具有作为整体的特定功能。因此，即使每个要素并不都很完善，但它们也可以综 合、统一成为具有良好功能的系统。反之，即使每个要素是良好的，但作为整体 却不具有良好的功能，也就不能称之为完善的系统。 ( 2 ) 阶层性 系统是一个复杂的整体，为了便于管理和控制，往往把系统整体分解成一个 多层次结构，使系统具有阶层性，即系统要素及其相互关系在功能分布和执行中 的位置和从属关系。为了保证系统的整体性，还必须充分注意系统的各个层次和 各个组成部分的协调与连接，并按照系统整体目标，提高系统的有序性，尽量避 免系统的“内耗”，提高系统整体运行的效果。 ( 3 ) 相关性 系统内各要素之间是有机联系、相互作用的，存在着某种相互依赖、相互制 约的特定关系，系统的整体功能即是通过这些关系来实现的。例如，一个工程项 目的组织体制与分工协作方式反映着该项目管理系统诸要素间的相关性，进而也 体现着系统的整体功能。同样的项目、同样的环境条件，采用不同的经营管理方 式，可能会产生非常悬殊的结局。 ( 4 ) 目的性 、 作为一个整体的实际系统总要完成一定的任务，或要达到一个或多个目的， 这种任务或目的决定着系统的基本作用和功能。建造系统而没有明确的目的，这 种系统就不应存在。当以最高水平完成了特定的任务或实现了预期的目的时，便 第二章工程项目过程集成理论研究 可以说实现了系统优化。 ( 5 ) 环境适应性 任何一个系统都存在于一定的物质环境之中，因此，它必然要与外界环境产 生物质的、能量的和信息的交换，外界环境的变化必然会引起系统内部各要素之 间的变化。系统必须适应外部环境的变化。 2 2 集成相关理论 2 2 1 集成的内涵 集成的一般内涵可以简单概况为19 】：集成的主体将两个或两个以上的集成要 素( 单元) ，集( 组) 合成一个有机整体的行为、过程和结果。所形成的集成体 不是集成要素之间的简单叠加，而是按照一定的集成方式进行的构造和组合，其 目的在于实现集成整体的功能的增加和新功能的涌现，以实现集成主体的集成目 标。 集成所包含的要素间主动性的选优过程，是集成区别于一般性的汇聚的本质 特点。在集成体的形成中，各项要素通过不断寻找、选择自身的最优功能点，使 自身得到优化并表现出最佳状态还不够，还必须符合集成的时机、方式要求，更 重要的是还要能够与其他要素进行有机的协同匹配，要素之间以最适宜的结构形 式结合在一起。所以在一个集成体中，各要素是以最优状态、最佳时间及最佳方 式结合的，最终形成一个由适宜要素组成的、相互匹配、优势互补、整体功能放 大的有机体。如此形成的集成体，既能使要素内部的优势聚合放大，又能适应各 种外界条件的要求和变化，也使得集成体在资源要素存量不增加的情况下，能够 从总体上提高产出。 2 2 2 集成的基本要素 根据集成的内涵和一般系统论的观点 2 0 2 ，可以将集成的基本问题分为集 成单元、集成模式、集成界面、集成条件、集成环境，成为集成的基本要素。 ( 1 ) 集成单元 集成单元是指构成集成体的基本单位( 集成要素) ，是集成体的最小基本单 元，是形成集成体的基本物质条件。集成单元的包含范围很广，在项目管理领域， 人员、资金、原材料、设备、专利技术、产品、项目本身等，均可以作为集成要 素。 ( 2 ) 集成模式 天津大学硕士学位论文工程项目全寿命期过程集成管理研究 集成模式，是指集成单元之间相互联系的方式，它既反映集成单元之间物质、 信息交流关系，也反映集成单元之间能量互换关系，这种集成关系会随着集成单 元的性质及环境的变化而变化，但最终表现为元素间的协同效果。集成模式