公路工程施工集成化管理系统开发与应用研究硕士论文.pdf

郑州大学 硕士学位论文 公路工程施工集成化管理系统开发与应用研究 姓名 邹琳 申请学位级别 硕士 专业 建筑与土木工程 指导教师 关罡 20070501 郑州大学硕士学位论文 摘要 随着信息技术的飞速发展 现代信息技术 i t 已经成为2 1 世纪最具活力 的生产力要素 其广泛应用所引起的信息化和全球化浪潮正在迅速地改变着现代 工程项目管理的面貌 现代i t 技术是公路工程项目集成管理技术体系中最基本 的技术手段 而基于该技术建立的工程项目集成系统不仅解决了工程管理中信息 的收集 处理和存储问题 而且促进了更科学化更集成化的网络管理平台的出现 本文从我国公路建设项目管理的基本情况以及国内外公路工程管理信息化 状况入手 分析了我国在公路工程在信息集成方面与发达国家的差距 说明进行 信息化建设和提高项目管理集成化水平的重要意义 结合公路建设中信息技术的 特点 提出公路工程施工项目集成化管理模式 讨论集成化关系模型的建立 研 究信息集成系统的集成原理 构想通过网络信息平台实现信息交流和共享 最后 运用集成化管理方法实现对公路工程施工的质量管理 进度管理 成本管理 信 息管理集成 关键词 公路工程 信息化 集成化管理 集成系统 信息平台 郑州大学硕士学位论丈 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yr a p i dd e v e l o p m e n t m o d e mi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y i da l r e a d yb e c a m et h em o s ta c t i v ee s s e n t i a lf a c t o ro f p r o d u c t i v i t yi n2 1 s t c e n t a r y i t sw i d es p r e a da p p l i c a t i o nc a u s e d t h ei n f o r m a t i o n i z a t i o na n dt h e g l o b a l i z a t i o nt i d e w h i c hw e r er a p i d l yc h a n g i n gt h em o d e r ne n g i n e e r i n gp r o j e c t m a n a g e m e n ta p p e a r a n c e t h em o d e r ni tt e c h n o l o g yi s t h em o s tb a s i ct e c h n i c a l m e t h o di nt h eh i g h w a ye n g i n e e r i n gp r o j e c ti n t e g r a t i o nm a n a g e m e n tt e c h n o l o g y s y s t e m b a s e d0 1 1t h i st e c h n i c a le s t a b l i s h m e n t e n g i n e e r i n gp r o j e c ti n t e g r a t i v es y s t e m n o to n i ys o l v e dt h ei n f o r m a t i o nc o l l e c t i o n p r o c e s s i n ga n dt h em e m o r yq u e s t i o ni n t h e p r o j e c tm a n a g e m e n t b u ta l s op r o m o t e dt h em o r es c i e n t i f i ci n t e g r a t e dn e t w o r k m a n a g e m e n tp l a t f o r ma p p e a r a n c e t h i sa r t i c l ei s o b t a i n i n g f r o mo u rc o u n t r yh i g h w a yc o n s t r u c t i o np r o j e c t m a n a g e m e n tb a s i cs i t u a t i o na sw e l la sd o m e s t i ca n df o r e i g np r o j e c tm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n b a s e dc o n d i t i o n i th a sa n a l y z e dt h em a r g i nb e t w e e no u rc o u n t r yw i t h t h ef l o u r i s h i n gn a t i o ni nt h eh i g h w a ye n g i n e e r i n gi n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o na s p e c t e x p l m n e dt h ev i t a ls i g n i f i c a n c et oc a r r yo nt h ei n f o r m a t i o n b a s e dc o n s t r u c t i o n a n dt o r a i s et h el e v e lo fp r o j e c t m a n a g e m e n ti n t e g r a t i o n c o m b i n i n g at e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c so ft h ei n f o r m a t i o ni nt h eh i g h w a yc o n s t r u c t i o n i tp u t sf o r w a r dt h e h i g h w a yc o n s t r u c t i o ni t e mi n t e g r a t e dm a n a g e m e n ts t y l e a n dd i s c u s s e st h ei n t e g r a t i o n r e l m i o n a lm o d e le s t a b l i s h m e n t a n ds t u d i e st h ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i v es y s t e mt h e i n t e g r a t e dp r i n c i p l e a n di tp u t sf o r w a r dt h es p e c u l a t i o nw h i c hc a r r i e so u ta n ds h a r e s i nt h ei n f o r m a t i o ne x c h a n g e st h r o u g ht h en e t w o r ki n f o r m a t i o np l a t f o r m o nt h ee n d s m e t h o d so ni n t e g r a t i o nm a n a g e m e n ti sp r o d u c t i o no nq u a l i t ym a n a g e m e n t p r o g r e s s m a n a g e m e n t c o s tm a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ti nh i g h w a yi n t e g r a t i o n c o n s t r u c t i o n k e yw o r d s h i g h w a yc o n s t r u c t i o n i n f o r m a t i o n i z a t i o n i n t e g r a t e dm a n a g e m e n t i n t e g r a t i v es y s t e m i n f o r m a t i o np l a t f o r m i i 公路工程施工集成化管理系统开发及应用研究 第一章绪论 1 1 我国公路工程建设的历程和成果 随着我国经济改革步伐进一步加快 经济增长也以国内外前所未有的连续高增 长速度在腾飞 国家为解决经济发展的瓶颈问题 加大了对基础设施建设投资力度 公路工程 尤其是高速公路因其巨大的社会效益和经济效益成为投资重点 在强大的 政策性投资倾斜之下 公路工程建设以超乎寻常的速度发展 目前 我国公路工程建 设正处于快速 稳步发展的时期 公路工程在中国的发展状况 引起了人们的普遍关 注 并且以其为经济发展带来的巨大效益 赢得了社会的公认 已经成为现代化交通 的重要标志之一 高速公路建设在 七五 期间被列入我国公路建设日程 1 9 8 4 年6 月沈大高速公 路和1 9 8 4 年1 2 月沪嘉高速公路相继破土动工 并于1 9 8 8 年建成投入使用 标志着 我国高速公路建设项目的开始 自1 9 8 8 年开始高速公路实现零的突破以来 我国高 速公路建设一直在向世界前列迈进 至1 9 9 8 年底 全国高速公路通车总里程达到8 7 3 3 公里 跃居世界第八 至1 9 9 9 年底突破l 万公里 位居世界第四 仅次于美国 加 拿大和德国 2 0 0 0 年年底达到1 6 万公里 居世界第三 至2 0 0 1 年 全国除西藏外 其它3 0 个省 自治区 直辖市 均通了高速公路 全国高速公路里程突破千公里的省 达到7 个 十五 期末 我国高速公路总里程已超过4 万公里 居世界第二 突破千 公里的省和直辖市有2 0 个 其中西部有6 个 2 0 0 6 年 中国交通基础设施建设仍然 保持了持续快速增长的势头 前三季度全国交通行业共完成固定资产投资6 1 2 4 亿元 同比增幅超过2 0 其中公路建设投资4 1 8 3 亿元 同比增长1 2 7 2 0 0 6 年全国新 建成通车的高速公路里程预计将达到大约4 0 0 0 公里 公路交通条件的大大改善 使 生产要素的流动成本有效降低 提升了整个国家的国际竞争力 可以说 高速公路的 大规模建设对我国政治 经济 文化的发展与交流起到了极大的促进作用 根据新出台的 国家高速公路网规划 我国将用3 0 年时间 形成8 5 万公里国 家高速公路网 新路网由7 条首都放射线 9 条南北纵向线和1 8 条东西横向线组成 简称为 7 9 1 8 高速公路网 到2 0 0 7 年末 将建成4 2 万公里 完成 五纵七横 国道 主干线系统中的高速公路 到2 0 1 0 年末 实现 东网 中联 西通 的目标 建成5 5 5 万公里 完成西部开发八条省际通道中的高速公路 根据规划方案 国家高速公 路网将连接全国所有的省会级城市 目前城镇人口超过5 0 万的大城市以及城镇人口 超过2 0 万的中等城市 覆盖全国1 0 多亿人口 将连接全国所有重要的交通枢纽城市 包括铁路枢纽5 0 个 航空枢纽6 7 个 公路枢纽1 4 0 多个和水路枢纽5 0 个 形成综 合运输大通道和较为完善的运输系统 实现东部地区平均3 4 分钟上高速 中部地区 平均l 小时上高速 西部地区平均2 小时上高速的快速出行 s 公路 t 程施工集成化管理系统开发及应用研究 1 2 国内外公路工程建设项目管理的概况 高速公路超常规模的建设 需要以技术 工艺 材料的进步和更新换代为支撑 更需要先进的项目管理理念 方法 手段为依托 公路工程建设项目管理是在高速公 路项目建设过程中 以项目管理的理论和方法为基础 以公路工程工程项目为对象 对其建设过程中的所有活动进行决策 计划 组织 协调和控制的过程 为有效达到 项目预期目标 在各种外部和内部条件的约束下 通过组织具有该项目特色的管理机 构 严格招投标 依靠合同管理控制建设期质量 进度和费用 以及利用完善的项目 管理信息系统 实现项目综合动态管理的全过程 交通部公路司为规范和整顿公路建设市场 于2 0 0 1 年提出建立 公路建设信息 交流制度 建立全国公路建设重点项目 从业单位以及咨询专家的数据库 并在交 通部与各省之间通过网络互联实现信息交流和共享 以强化对建设项目及市场和监督 管理 定期公布建设项目的质量 安全等实施情况 通报从业单位的信誉 能力 服 务水平等情况 并要求各省建立相应的数据库并定期上报 目前各地方公路交通部门 正在进行自动化办公系统和各种信息系统的开发工作 部分地方交通主管部门已经建 立了网络信息传输系统 其他地方交通主管部门也在积极进行信息化建设 我国公路 交通系统 各级公路建设管理部门已经初步具备了通过网络互联实现信息交流和共享 的条件川 国外在公路工程m i s 方面的研究和应用已有三十多年历史 从计划编排到施工 管理以及项目管理全过程中的投资 进度和质量控制都有完整的理论 方法和系列化 的产品 我国每年在基本公路工程建设方面的投资数千亿元 而大型工程项目管理的 现代化和科学化水平却远不能适应建设发展的需要 开展公路工程m i s 的研究并开 发出与我国国情相适应的系列化工程项目管理软件是当前大型工程项目建设的必需 1 3 我国公路工程建设项目管理中存在的问题及解决途径 1 我国公路工程建设信息化现状 2 0 世纪9 0 年代后期 我国公路工程建设进入高峰期 为解决公路工程建设工期 紧 管理任务繁重 急需提高工程管理质量 国内各公路建设部门都强烈需求应用现 代化管理手段对公路工程建设进行管理 例如 前期河北宣大线的 公路工程管理信 息系统 和京秦线香河段的 工程项目计划管理系统 广东省交通集团现已投入使 用的 实现高层管理部门对多个项目同时监控的 h c s 集团基建项目管理平台 京 沪高速公路项目引进了国际知名项目管理软件p 3 这些系统都提出了现代项目管理 理论 但国外的p 3 软件与我国公路工程行业特色有些出入 这有待进一步开发 而 国内的同类软件虽然比较实用 但在项目管理的理念上还有待于提高 例如质量管理 计量管理 档案管理和项目后评估管理等系统 不但功能单一 而且应用较复杂 繁 2 公路工程施t 集成化管理系统开发及应用研究 琐 所以国内的同类系统还应吸取国外同类软件的优点 进一步提高其层次感 目前国内公路建设项目信息管理仍存在应用软件不统一 数据不协调 版本多样 等不足 使项目管理未形成信息化管理系统 随着现代项目管理理论和计算机网络信 息技术的快速发展 国外以及国内某些大型工程己将这些理论应用于工程项目管理之 中 并在实践中得到验证 这种全新的项目管理理论和先进的计算机网络信息技术具 有良好的应用效果 现代化建设需要创新的项目信息管理系统 科技创新包括管理创 新 技术创新 管理 也是生产力 管理 更应出效益 但另一方面 应用信息化技 术对工程项目进行主动和有效管理的水平仍然很低 不能保障项目建设的规范推进和 项目过程中资料的有效收集与分析 工程项目的运营维护和科学化管理与国外相比均 有很大的差距 具体到大多数项目管理软件而言 目前最突出的问题就是软件系统集 成度和推广应用深度不够 具体体现在以下几个方面 1 信息资源管理基础标准体系尚未形成 信息共享功能不好 存在 信息孤岛 现象 建设各方基础数据编码的不一致 导致数据的不一致性 数据质量难以有效控 制 数据共享和关联程度不够 2 业主与承包商的数据不连续 不集中 施工 监理 项目部数据独立 各部 门的信息传送成本较高 3 数据库的准确性和完整性仍需要持续落实 工程数据库向生产移交的内容和方式难以落实 5 推广应用力度不够 软件进一步改进的工作量超出当前信息技术力量所能承 受的范围 2 本项目对解决我国公路工程信息化建设问题的设想 1 确保施工项目管理中的信息分布集成化 施工项目管理是一个庞大的信息体系 它应该集成工程建设中所有的信息 包括 业主 承包商 勘察设计以及监理部门 涉及项目组织 计划 财务 资源 控制等 体系 涵盖建设工程设计 施工 竣工验收等各阶段 所有这些信息的发生 往往都 不是独立而是彼此联系的 一个信息经常要涉及数个部门 横跨多个进展阶段 因此 工程管理信息系统集成化就需要对每个信息的经历有较为明确的定义和整理 需要整 合信息流量从而系统化的处理信息 实践发现 由于工程建设的复杂性和多变性 给 信息管理带来了很大的困难 特别有些信息还需要在业主 承包商和监理方中周转 这就不容易通过很简单的方式把所有的信息反映到一个平台中去 也不容易找到一个 统一的标准去衡量各种信息的效用 而所有的这些问题中最根本的问题就是首先要对 工程项目管理中所发生的各种信息有一个清楚的分类确认 我们仔细考察工程项目管理过程 发现一个大型复杂的工程项目的管理实际上就 是利用能够控制的资源 人力 器具 材料 资金 工期 在一定的条件下对既定目标 进度 质量 费用 进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析 对于工程 实施有效地调整控制 以尽可能小的投入 获得最大的效益 也就是计划和控制 公路工程施工集成化管理系统开发及应用研究 工程项目计划工作在工程项目管理中占有最重要的地位 是整个项目管理的龙头 因 为工程的其他管理工作都是围绕着如何实现工程总进度计划所制定的目标而展开的 所以项目计划的编制在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求 承包商编制切实可行的 细化的施工进度计划 对工程进行详细的剖析 同时还要在十 分烦琐的任务中找出关键紧要的任务 关键线路 以及对任务做出合理的工期 人力 物力 工器具等资源的安排 因此 是否有一个全面 优质的进度计划成为规范信息 流程的主要因素 也几乎成了工程项目成功的关键 再次 工程项目结构分解 w b s 也是影响信息分布相当重要的因素 一个工程到底能分解成多少个子项 每一子项又 各是什么特征 不同工程之间千差万别 但有一点是始终不变的 就是只要确定了工 程的结构分解 它的信息流程也随之确定下来了 在哪里分解 到哪里汇总 每一个 阶段有什么样的 能反映出哪些效用的信息也都相对固定了 这就大大方便了对于这 些信息的分类和管理 也自然而然地提高了系统对于信息处理的效率 2 提出适用的工程项目管理信息化的表现形式 目前世界上通用的公路施工项目管理的表现形式还主要是项目管理信息系统 即 工程项目管理软件 本项目解决问题的思路是 项目管理者根据跟踪提供的信息 对比原计划 或既定目标 找出偏差 分析原因 研究纠偏对策 实施纠偏措施 做 到计划的动态调整和控制 1 4 研究的意义 随着国内外项目管理理论和计算机技术的发展 为公路工程建设管理提供了新的 理论基础和物质技术手段 利用先进项目管理思想和采用计算机技术进行公路工程建 设管理也已经成为提高我国公路工程建设水平的必由之路 本项目通过公路工程项目施工集成化管理模式和关键技术运用的研究 把最新的 管理思想引入到公路工程建设中来 以求解决目前公路工程建设中存在的一些问题 在此基础上建立了以工程施工为对象的多方参与的集成化信息管理系统 以更有效地 利用建设资金 保证工程质量 节约成本 这对我国公路工程的建设和国民经济的发 展具有一定的意义 1 5 主要研究内容 我国的公路工程建设相继实行项目管理体制 包括项目资本金制度 法人负责 制 合同承包制 建设监理制等 并且也在不断探索推行项目管理的方法 近年来 我国的项目管理取得了较大的成绩 但目前质量事故 工期拖延 费用超支等问题 仍然较多 工程事故不仅给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失 同时也造成 了不良的社会影响 究其原因 这些事故无一例外的都与项目管理有关 大都是由 于项目管理不善 管理不规范所造成的 这表明在项目管理领域 我国与发达国家 4 公路 t 程施工集成化管理系统开发及应用研究 相比还有相当差距 本项目对公路施工项目集成化管理模式和关键技术进行了探讨 首先分析了传 统公路建设项目管理的局限性 指出公路工程项目进行集成化管理的必要性和可行 性 提出了公路工程旄工项目集成化管理总体模式 在集成化管理中 合适的组织 结构是公路建设项目集成化管理的支撑平台 信息技术是项目管理者进行集成化管 理的工具 本项目在分析我国公路工程建设项目现有的组织结构的基础上 建立了 适合集成化管理组织结构一以联合协调小组为核心的网状虚拟组织结构模式 项目 的主要研究内容如下 1 分析了当前形势下公路建设行业中缺乏协调的项目组织方式 孤立的 分 散化的项目管理方式和缺乏系统性的项目实施方式的不足 将制造业中计算机集成 制造 c i m s 所包含的管理思想和管理方法应用到公路工程项目管理中 提出了公路 工程项目集成化管理的思想 在此基础上 构建了由公路工程项目管理的要素集成 工程项目管理的外部集成两部分组成的工程项目集成化管理概念模型 并分析了实 施工程项目集成化管理的理念基础 信息基础和组织基础 2 提出公路工程施工管理周期集成即公路工程项目实施周期的集成思想 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 各个阶 段各个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个阶段 问能准确 充分的传递 各个阶段的参与方能进行有效的沟通与合作 3 给出了公路施工项目管理要素集成的模型 对工程项目实施过程中工期 质量 成本 范围 人力资源 风险 沟通等多个相互影响和制约的管理目标通盘 的规划和考虑 以达到对项目的全局优化 4 通过公路项目集成化管理的模式和关键技术的运用研究 把最新的管理思 想一数据库技术引入到公路建设集成化管理中来 以求解决目前公路建设中存在的 一些问题 以更有效地利用建设资金 保证工程质量 节约成本 7 完成了公路工程施工集成化管理系统软件 实现了网络化集成管理和信息管 理 1 6 研究方法和思路 1 公路工程建设项目集成化管理的组织结构模式研究 在公路工程建设项目集成化管理过程中 合适的组织结构是公路工程集成化管理 的支撑平台 而适应公路工程集成化管理需求的新型项目组织形式在传统的项目管理 理论中还是一个空白 本项目针对公路工程建设的具体情况 提出集成化管理模式 并分析它的可行性和必要性 目前我国公路工程项目组织结构主要采用工程指挥部 型 直线职能型和矩阵型 这些组织结构形式在应用中有其的适应性 但是也有它们 的局限性 如指令重复 矛盾 反映迟钝 效率低下 不能很好的利用各种资源和信 5 公路工程施工集成化管理系统开发及应用研究 息等 使它无法满足作为现代集成化管理组织支撑的要求 无法为集成管理的顺利实 施提供组织上的保证和依托 因此 建立起适应公路工程集成管理要求组织结构非常 重要 本项目针对我国公路工程建设现有的组织结构 建立了适合集成化管理组织结 构 以联合协调小组为核心的网状虚拟组织结构模式 对该组织结构的设计过程及 组织结构图做了分析 2 集成信息技术平台的公路工程建设项目链状管理研究 在公路工程建设项目集成化管理中 信息系统是项目管理者进行项目集成化管理 的工具 在信息平台下的链状管理 使项目供应链上企业之间信息的充分共享 这样一方 面可以迅速的调整和组织自己的生产 以最快的速度和最有效的方式来满足合作伙伴 的需要 也可以降低管理的成本 理顺项目业主与设计单位 施工单位之间的关系 提高工程项目的质量 以及整个项目市场的收益 本项目主要根据目前公路工程项目管理体制 结合供应链管理理论 建立了公路 工程建设项目链状模型 研究公路工程项目链状结构运作流程及伙伴关系的选择 在 链状管理的基础上提出了公路工程建设项目信息平台 工程项目货物采购平台 工程 项目合同管理平台 目标管理平台等 并分析了公路工程建设项目集成化信息平台的 构建过程 建立公路工程建设项目管理信息系统 6 公路 t 程施工集成化管理系统开发及戍用研究 第二章公路工程建设项目集成化化管理概念 由于公路工程建设是一种复杂的技术 经济活动的过程 涉及众多的主体和多变 的环境因素 而我国现阶段的公路工程建设管理存在着缺乏一种全寿命周期的集成化 管理 难以进行有效的数据共享和集成 管理不规范 管理手段落后 管理效率低等 问题 随着其他行业一些先进的管理思想的提出和计算机技术的发展 公路工程建设 项目进行集成化管理将成为一种趋势 将会在有效地利用建设资金 提高工程质最 节约成本等方面起到有效的作用 同时 也会对我国公路建设行业管理水平的提高 管理思想 方法不断更新 进而与国际接轨起到促进作用 集成化是高速公路工程项目管理的改革发展方向 高速公路工程具有投资大 面 广线长 建设周期长等特点 为全面提高高速公路工程项目管理水平 确保高速公路 工程建设高效 高质 经济 顺利实施 有必要在高速公路工程管理中采用当今先进 的项目管理模式 集成化管理 集成化管理不但是工作过程与工作内容的集成 而 且是先进项目管理方法与关键技术的集成 同时 当代先进的项目管理方法和关键技 术正在向高度集成化方向发展 l0 1 工程项目管理信息集成是指依据工程项目及其管理特点 应用系统工程原理 综 合考虑全生命周期中各阶段的要求和衔接关系 各个要素相互关系以及各个参与方之 间的动态影响关系 采取各种信息技术和手段 对众多的工程项目管理信息进行整合 和控制 使得项目各个参与方能够协调一致和整体优化 以达到工程项目整体最优的 目的 工程项目管理信息集成并不是一个孤立的体系 它的实施需要各方面的条件 配合 需要合作理念作为指导思想 信息平台作为实施的物理条件嘲 合作的理念是 实施项目集成化管理的基础 信息集成将通过建立起真正的伙伴关系和合作的理念 这种关系是建立在相互信任 信守承诺和相互理解的基础上的 通过完全开放的信息 交流实现尽早解决各种潜在问题的目的 有效的信息平台是支持工程项目集成化管理 实施的物理条件 是信息集成的工具 复杂 不确定和变化快是现代工程项目管理信 息的基本特点 项目管理者需要大量的实时信息和反馈进行科学 系统的动态决策 2 1 集成化管理的研究及应用概况 2 1 1 集成的内涵及特征 1 集成的内涵 集成一词从一般意义上可理解为聚集 集合 综合 现代汉语词典 将集成解 释为同类事件的汇集 i n t e g r a t i o n 源于i n t e g e r 词根 它表示一个整数是一个完整的数 而不是一个分数 而i n t e g e r s 于拉丁语的词根i n i n p q 部 和t a n g e r e t ot o u c h 联系 因此 i n t e g r a t i o n 在英语中解释为融合 综合 成为整体 一体化等 集成又被认为 是一个过程或是一种活动的结果 7 公路 下程施 t 集成化管理系统开发及应用研究 用系统论的观点 结合集成在社会 经济 科学技术发展中的作用 可将集成的 内涵概括性地描述为 集成是将两个或两个以上的集成单元 要素 系统 集合成为一 个有机整体系统的过程 所集成的有机整体 集成体 不是集成要素之间的简单叠加 和堆积 而是按照一定的集成方式和模式进行的构造和组合 其目的在于更大程度地 提高集成体的整体功能 适应环境的要求 以更加有效地实现集成体 系统 的目标 因此 从本质上讲 集成强调人的主体行为和集成体形成后的功能倍增性与适应进化 性 这无疑是构造系统的一种理念 同时也是解决复杂系统问题和提高系统整体功能 的方法 2 集成的特征 集成有以下几个方面的主要特征 1 主体行为性 集成的主体行为性特征表现为 集成是集成主体一人的有意识 有选择的行为 过程 是为实现集成主体某一具体目的而进行的有意识的活动 因此 集成突出强调 集成体的主体行为性 2 非线性 集成的非线性特征表现为 集成是一种以功能倍增或涌现出新的功能为结果的性 质 因此 它不是集成要素各功能的简单加和 而是一种非线性功能变化或功能涌现 3 整体优化性 集成的整体优化性特征表现为 集成是集成行为主体的有意识 有选择的过程 这种有意识 有选择的过程本身就包含着优化的思想方法 而且经过有目的 有意识 的比较选择 以使其能充分发挥各集成要素的优势 并且最终能实现整体优势 整体 优化目标 4 相容性 集成的相容性特征表现为 各可集成单元之间有着内在的相互关系或联系 这种 相互关系和联系 是各集成单元能否集成为一个整体的必要条件 当然这种相互关系 和联系又是以具体的集成目标为前提的 5 互补性 集成的互补性特征表现为 集成的目的是为了实现整体功能倍增或涌现 而集成 行为则源于集成主体 仅靠自己的努力难以实现或达到其目标 因此 要求合作者 集 成对象 弥补自身的不足 显然互补或优势互补既是集成的特征 又是集成单元相互 选择的条件 2 1 2 集成化管理研究现状 1 t 程项目管理模式现状分析 改革开放以来 我国引入世行 亚行贷款资金和国际援助资金 兴建了一批建设 项目 其中包括鲁布革电站 京津塘高速公路等 在这些项目的建设过程中 也将国 8 公路工程施工集成化管理系统开发及应用研究 际上先进的项目管理思想 方法 手段带入到我国 在工程建设管理领域不断探索和 借鉴国外的先进经验的基础上 制定了许多相关的法律法规 如建筑法 招投标法 建设工程质量管理条例等 推行了项目法人责任制 招标投标制 建设监理制以及合 同管理制 四项制度 极大的提高了我国工程建设项目管理水平 l 由于我国经济体制 投资体制等的影响 目前国内对工程项目管理的研究大多 数还停留在对工程项目管理过程中某个具体阶段或某项作业的管理 主要强调的是使 用各种计划优化模型和工具 评价模型和方法 投标策略制定等 显然 这种孤立的 分散化的项目管理和决策方法已经适应不了当今项目规模大型化 投资多元化的要 求 迫切需要一种集成化管理方法 随着经济全球化和建设项目生产方式的深层次变革 无论政府投资项目还是非 政府投资项目 越来越多的业主需要具有综合实力的工程承包企业或专业化的项目管 理公司为其提供全方位的项目管理服务 为进一步深化和规范建设工程项目管理 尽 快形成和完善一套具有中国特色并与国际惯例接轨的 比较系统的 具有可操作性的 项目管理理论和方法 建设部颁布实行了 建设工程项目管理规范 g b t 5 0 3 2 6 2 0 0 6 坚持以工程项目周期为主线 以合同管理为纽带 以动态管理为原理 从建设项目管 理实施过程 包括工程设计和招投标 施工管理和项目试运行 直至竣工验收与项目 后评价等阶段进行了较为全面系统的阐述 2 5 最近几年来 集成的理论和方法 产品数据集成 过程集成 不同专业和供应链 集成 工具集成以及内部商务集成等 在建设行业中成为热门课题之一 特别对建设 项目不同阶段参与方组织的集成 决策 实施 运营一体化的集成 管理方法 手段 的集成 进度 资金 质量三要素的集成 信息系统的集成 2 集成化管理的起源及发展 我国著名科学家钱学森是集成思想的倡导者和奠基人 钱学森通过对系统理论和 实践的长期深入研究 全面总结了开放的复杂巨系统的内涵结构 他指出 觋在能 用的 唯一有效处理开放的复杂巨系统 包括社会系统 的方法 就是定性定量相结合 的综合集成方法 在此基础上 钱学森进一步概括出 定性定量相结合的综合集成 方法 就其实质而言 是将专家群体 各种有关的专家 数据和各种信息与计算机技 术有机结合起来 把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来 这三者本身也构 成了一个系统 这个方法的成功应用 就在于发挥这个系统的整体优势和综合优势 紧接着 钱学森于1 9 9 2 年3 月 进一步提出 从定性到定量综合集成研讨体系 以及 总体设计方法 探讨了集成思想的方法应用问题 由于其高度和角度都是在哲学层次 之上 因而他所提出的集成思想显然更属于一种具有普适性的管理哲理 2 l 由于钱学森等人的努力 引导了众多学者开展有关综合集成的研究 钱学森以 及其他众多系统工程专家学者们所做的工作 为具有中国特色的集成管理研究开启了 大门 在从定性到定量的综合集成思路基础上 关于集成现象和本质的探索和研究引 起了越来越多人的重视 近年来 我国不少学者从不同角度对集成作了探索 并按照 9 公路工程施丁集成化管理系统开发及应用研究 自己的理解对集成进行了界定 同时 人们也已经把集成化思想引用到各行各业 3 工程项目集成化管理的提出 制造业中计算机集成制造系统c i m s 供应链管理s c m s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t 虚拟组织v o v i r t u a lo r g a n i z a t i o n 等理论和实践的进展 为工程项目集 成化管理的研究提供了丰富的经验和理论工具 目前国内外的学者专家提出将制造业 的一些先进理论和工具运用到工程项目的管理中 较全面地考察项目管理的各阶段及 其相互作用 例如 提出了精益建造思想 并已经在一些项目中进行了验证 取得了 良好的效果 j 随着全球市场的逐步形成 以客户的需求为导向的商业竞争越来越激烈 工程项 目管理理论向知识创新与市场相结合的综合化方向发展 一些学者在借鉴制造业计算 机集成化管n c i m s n 论和交钥匙工程经验的基础上 结合信息技术的应用 提出工 程项目集成化管n e p i m 的项目管理模式 2 1 3 项目集成化管理的组织结构和关键技术的研究现状 项目集成管理是将集成思想创造性地应用到项目管理实践的过程 在管理思想上 以集成理论为指导 在管理行为上以集成机制为核心 在管理方式上以集成手段为基 础 具体而言 就是要在集成理论的指导下 以质量 费用 时间三个要素组成的项 目目标体系为核心 通过科学而巧妙的创造性思维 将集成贯穿于项目管理活动的全 局和整个过程 综合运用各种不同的方法 手段 工具 促进各要素 功能和优势之 间的互补 匹配 激发优势的聚变放大作用 从而最终促进整个项目管理活动效率的 提高 使其产生1 1 2 的效果 项目集成管理既包括了用于设计 管理 控制 改善项目生命周期中一系列活动 的集成管理思想 也包括体现这些管理思想并对其进行支持的战略策略 管理模式等 各种管理方法 以及以计算机和i t 技术为中心的技术手段 并且这些管理方法和技术 手段之问保持着相互协调 相互兼容的关系 项目集成管理的内涵主要包括以下几个 方面 2 l 项目的目标体系是项目集成管理系统的基核 该集成系统的目标具有多重性 它 追求的不是项目单个目标的最优 而是同时追求时间 费用 质量等多个目标的优化 不论是集成思想贯彻还是项目管理手段的运用 都是为了最终实现项目的目标 整个 项目管理系统都是围绕项目目标系统展开的 2 从集成模式上看 项目集成管理系统属于系统集成组织 系统内包含了人员 物 质资源 组织机构等多重要素 并且各集成要素之间的联系复杂多样 集成界面也各 具特点 它是所有这些集成单元在相同层次或不同层次上集合而成的整体 3 从集成管理的实现方式来看 项目集成功能的发挥和有效实现需要通过信息化的 平台来实现 它是项目中不同人员 组织 流程等集成单元间能否高效地传递信息 物质和能量的关键 1 0 公路工程施工集成化管理系统开发及应用研究 从上面对项目集成管理概念的描述可以看出 要实现项目的多重目标 就需要使 项目中的各项活动都围绕项目的目标展开 同时 还需要根据项目的特点 在集成思 想的指导下 选择正确的管理方法 建立一套管理支撑体系 项目集成管理是一种全新的项目管理理念和方法 其核心就是突出一体化的整合 思想 它与传统的项目管理的区别在于 它不是追求项目单个目标的最优 而是要在 项目的多个目标同时优化的基础上 寻求项目目标间的协调和平衡 从而最终实现整 个项目管理活动的效果和效率的提高 2 2 公路工程建设项目集成化管理的必要性和可行性 2 2 1 公路工程建设项目集成化管理的必要性和可行性 1 公路工程产品特征和生产特点的要求 7 公路产品具有固定性 单件性 多样性等特点 从而导致了施工的流动性大 施 工协作性高 施工环节多 工序复杂 而每项工程又具有不同的功能 不同的施工条 件 不仅要进行个别设计 而且要个别组织施工 每项工程都涉及到建设 设计 施 工单位的密切配合 需要材料 动力 运输等各个部门的通力协作 然而 多年来 我国公路工程建设中各参与方为实现项目整体利益的观念淡薄 由于合同争端在工程市场引起的诉讼屡见不鲜 有的参与方为实现自己的利益 而不 惜以项目整体利益 其它参与方利益为代价 因此 公路工程建设过程中迫切需要业 主与各参与方及各参与方之间建立起真正的良好合作关系 对建设项目的实施的全过 程进行集成化的管理 提高项目执行的效率 利用现有的资源向业主提供价值最大化 的公路产品 2 项目参与方合作 互补 共赢的需要 随着经济体制改革的不断深入 传统的商业模式和商业关系也在发生着深刻的变 化 原先相互对抗的商业关系逐步被合作互利的新型商业关系取代 而当前项目管理 体系中仍将供应商 业主 设计方 承包方 分包方视作单纯的彼此冲突的利益个体 很少涉及到在工程项目中各方合作的可能 这种思想显然己经不再适应项目管理发展 的要求 不利于充分发挥项目参与各方的主动性 3 公路工程建设项目全寿命周期一体化管理 连通建设项目中 孤岛 的要求 公路工程建设项目是个复杂的系统工程 其中各环节 各要素和各种不同身份的 参与方之间都存在着直接或者间接的联系 例如 项目决策阶段的决策直接影响到项 目的设计 实施和控制 项目的设计方案对项目的范围 工期 质量控制有决定性的 影响 也就是说 项目某一阶段成败与否除了和本阶段的工作相关以外 与它前期工 作的效果有较多的关系 同样的项目前阶段的工作只有和项目后阶段的工作充分的协 调才能真正发挥作用 目前的公路工程建设项目管理方式人为地将整个项目过程视作 多个孤立的阶段 将一体化的项目管理过程分为多个孤立的管理过程 形成了一系列 公路工程施工集成化管理系统开发及应用研究 的 孤岛 具体表现在 1 现有的项目管理系统是由一系列相互分离的合同构成的交易关系 主要参 与者是业主 咨询专家 设计师 监理工程师 承包商 设备供货商等 在决策阶段 常常只有业主和咨询专家参与 由于没有设计师 承包商 监理工程师 材料设备供 应商的参与 因而不能对项目实施以及运营阶段存在的许多问题进行系统的考虑 2 在实施阶段 业主倾向于主观地选择某一种项目采购方式 如设计 招标 建造或设计 建造方式 而不是根据工程项目的性质进行系统的考虑 而且现 有的管理方式全部都是设计与施工分离的 即当设计全部或部分完成之后 再选择承 包商按照设计进行施工 而项目的设计由设计师全权负责 项目的旌工由承包商全权 负责 业主除了进行支付之外常常只是负责进行所谓的监督审查 而承包商绝大多数 只是按图纸施工 缺乏一种积极主动地从现有项目目标出发而对设计方案进行综合优 化的机制 项目的目标诸如投资 工期等大多是在决策阶段确定的 就投资目标而言 决策阶段 设计阶段 施工阶段分层管理 由于缺乏一种从全寿命周期的思想出发的 各参与方积极参与的机制 投资超支 工期拖后的现象时有发生 总之 公路工程建设项目管理的某些做法割裂了项目环节和要素之间的内在联 系 形成了一个又一个 孤岛 已经不能很好地适应公路工程建设项目的需要 需要 一种集成化管理模式 在这些 孤岛 中架起连通的 桥梁 4 实现项目投资 质量 工期目标的需要 项目的投资 质量 工期目标是一种对立统一的关系 一般而言 任何一方发生 变化将会引起其它方面的相应的变化 它们存在三角关系 如果在合理的工期下 再 压缩工期 过度地压减投资 往往会造成较多的质量隐患 而工期的拖延会导致项目 不能按时投入使用 影响投资的回收 在项目管理中将项目目标看作是孤立的 缺少 将各要素纳入统一集成化的管理体系的手段 2 2 2 公路工程建设项目集成化管理的可行性 公路工程建设项目是一个统一的整体 无论多少参与方 他们之间必须进行密切 联系和合作 项目的实施的最终目的都是满足业主需要 而工期 成本 质量的优化 是业主和项目各参与方的共同关心的 项耳的这些特点是项目实施集成化管理的一个 重要条件 而以下几个方面为公路工程建设项目集成化管理的具体实施莫定了理论和 物质基础 l 工程项目管理理论中的很多有关的理论和模型都可以被纳入集成化管理的体 系中 这使得工程项目集成化管理的研究重点集中在各阶段的衔接上 使工作量大大 减少 2 传统的工程项目参与方之间彼此冲突的关系逐步被 协作 双赢 的关系取 代 使得项目管理者能在各方充分沟通的基础上 统一规划和协调各方的行为 对项 目实施过程进行全方位的整体优化 公路 t 程施工集成化管理系统开发及应用研究 3 信息技术高速发展 计算机的广泛应用 软件工程的突破 为公路工程建设 项目集成化管理的实施提供了坚实的基础 使项目集成化管理要求的高速信息共享和 交流成为可能 保障了集成化管理实施的效率 4 制造业中计算机集成制造系统 c i m s 供应链管理 s c m s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t 虚拟组织 v o v i r t u a lo r g a n i z a t i o n 等的理论和实践的进展 为公路工 程建设项目集成化管理的研究提供了丰富的经验和理论工具 5 大量的公路工程建设项目的实践为总结各种各样的管理模式 管理方法与手 段 及成功的经验和失败的教训提供了丰富的案例 今后2 0 年 国家高速公路网4 万多公里的高速公路项目的建设为集成化管理的试验 总结 提高 提供了广阔的舞 台 2 3 公路工程建设项目集成化管理的定义 所谓集成是指采用系统的手段 将原来的单元系统组成一个协同工作 功能更 强的新系统 集成不是简单的连接 而是经过统一规划设计 分析原单元系统的作用 和相互关系 进行优化重组而实现的 公路工程建设项目集成化管理则是将集成的理念和公路工程建设项目管理实践 相结合 从公路工程建设项目的全局出发对项目实施的全过程进行科学 系统的管理 克服传统工程项目管理的缺陷而提出的一种新型的公路工程建设管理模式 它包括 l 公路工程建设项目全寿命周期集成化管理 l c i m f ec y c l ei n t e g r a t e d m a n a g e m e n t 公路工程建设项目的全寿命的周期包括决策 设计 计划 施工 运 营阶段 它将传统管理模式中相对独立的决策阶段开发管理d m d e v e l o p m e n t m a n a g e m e n t 实施阶段的项目管理p m p r o j e c tm a n a g e m e n t 运营阶段的