第1章建设工程管理与信息化

讲课提纲工程管理信息系统

——MIS课时安排：教学：40课时上机：16课时课程设计：20课时1教学安排1、建设工程管理与信息化2、工程管理信息系统的相关概念3、工程MIS的开发方法4、工程MIS的系统规划5、工程MIS的系统分析6、工程MIS的系统设计7、工程MIS的系统实施与评价8、信息系统发展和对未来的影响成绩考核：平时成绩+实验成绩+期末考试10%+20%+70%=100%2教学目标：本课程将向同学们提供一个了解工程管理信息系统领域的机会，让同学们通过学习获得一些基本的经验，掌握一些分析组织工程管理信息系统的基本思路，培养判断能力。识别工程管理信息系统的组织与技术特征，判别组织所需的工程管理信息系统，并能就此组织与规划管理信息系统的建设，提交表达规范的方案书。

3工程管理信息系统专业人才的能力识别企业存在的问题确定用哪些信息技术来解决企业问题，获得新的竞争优势组织并规划信息化建设，提供规范的解决方案4教学要点：让学生对本课程的教学目的、知识结构与基本技能、应用领域及学习方法有总体认识，并激发学生的学习兴趣。理解IS的基本概念与相关知识从企业经营环境的变化所带来的机遇与挑战，把握与识别如何通过IT/IS战略获得新的竞争优势。掌握IS开发方法，系统分析员的角色定位与技能要求。开发过程中的项目管理知识及文档格式的规范化。5第1章建设工程管理与信息化1.1信息化概览1.2国家信息化战略和建设部信息化规划1.3建设项目管理IT应用61.1信息化概览信息化：也称国民经济和社会信息化，是指在国民经济和社会各个领域，不断推广和应用计算机、通信、网络等信息技术和其他相关智能技术，达到全面提高经济运行效率、劳动生产率、企业核心竞争力和人民生活质量的目的。71.1.1国外进展情况1993年美国率先提出国家信息基础(俗称“信息高速公路”)计划;1998年1月，美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：展望21世纪我们这颗行星”的演讲，率先提出了“数字地球”的概念;1999年又推出了“21世纪信息技术计划”。8信息化对国民经济的推动作用主要表现在管理、科学技术计算和生产控制等方面，在管理领域应用最为突出，大约70%以上，已发展成为专门的“管理信息系统”。国家经济信息系统、银行业务管理系统、公安信息系统及一系列“金”字号信息化工程，如：金桥工程、金关工程、金卡工程等。1.1.2国内信息化进程9金桥工程

属于信息化的基础设施建设，是中国信息高速公路的主体。金桥网是国家经济信息网，它以光纤、微波、程控、卫星、无线移动等多种方式形成空、地一体的网络结构，建立起国家公用信息平台。其目标是：覆盖全国，与国务院部委专用网相联，并与31个省、市、自治区及500个中心城市、1.2万个大中型企业、100个计划单列的重要企业集团以及国家重点工程联结，最终形成电子信息高速公路大干线，并与全球信息高速公路互联。三金工程10即国家经济贸易信息网络工程，可延伸到用计算机对整个国家的物资市场流动实施高效管理。它还将对外贸企业的信息系统实行联网，推广电子数据交换（EDI）业务，通过网络交换信息取代磁介质信息，消除进出口统计不及时、不准确，以及在许可证、产地证、税额、收汇结汇、出口退税等方面存在的弊端，达到减少损失，实现通关自动化，并与国际EDI通关业务接轨的目的。金关工程11即从电子货币工程起步，计划用10多年的时间，在城市3亿人口中推广普及金融交易卡，实现支付手段的革命性变化，从而跨入电子货币时代，并逐步将信用卡发展成为个人与社会的全面信息凭证，如个人身份、经历、储蓄记录、刑事记录等。金卡工程12金智工程与教育科研有关的网络工程。金智工程的主体部分是“中国教育和科研计算机网示范工程”（即CERNET），1994年12月由国家计委正式批复立项实施。金企工程由国家经贸委所属的经济信息中心规划的“全国工业生产与流通信息系统”的简称，于1994年底正式启动建设。金税工程与税务信息系统有关的信息网络工程。金通工程与交通信息系统有关的信息网络工程。金农工程与农业信息系统有关的信息网络工程。金图工程即中国图书馆计算机网络工程。金卫工程即中国医疗和卫生保健信息网络工程。其他“金字工程”131.2国家信息化战略和建设部信息化规划《国家信息化发展战略(2006—2020)》是规范和指导今后15年中国信息化工作的指导性文件，是中国现代化建设战略体系的重要组成部分。15年中国信息化发展的战略目标：综合信息基础设施基本普及，信息技术自主创新能力显著增强，信息产业结构全面优化，国民经济及社会信息化取得明显成效；新型工业化的发展模式基本确立；国家信息化发展的制度和环境政策体系基本完善；国民的信息能力显著提高；信息安全保障体系基本完善，为迈向信息社会奠定坚实的基础。14信息化发展战略确定了10个发展战略重点推进国民经济信息化；推进电子政务；建设先进的网络文化；推进社会信息化；加快国防和军队信息化的步伐；完善综合信息网络基础设施；加强信息资源开发；提高信息产业的竞争力；加强信息安全保障体系建设；提高国民信息素质，造就信息化人才。151.2.32003~2008年全国建筑业信息化发展规划纲要1．发展目标2．发展重点3．保障措施161．发展目标(1)建筑业信息化基础建设(2)电子政务建设(3)建筑企业信息化建设①制定信息化标准规范体系与编码体系。②建立信息数据库，开展网上业务与服务，逐步实施电子商务。按照国务院关于全国政府系统政务信息化建设的要求，建立政府机关内部办公业务网、办公业务资源网、以互联网为依托的公众信息服务网、建筑业的电子信息资源库。在“三网一库”基本架构的基础上，建设应用系统，实现部分业务网上对外办公。①建筑企业信息化应以基于互联网协同建造的应用系统为主线。②工程总承包类建筑企业的信息化发展目标是，基本实现建筑企业信息化，达到国际水平或国内建筑行业领先水平。③施工总承包类建筑企业的信息化发展目标是，结合建筑企业运行机制，通过运用信息技术，达到提升建筑企业核心竞争力的目的。172．发展重点(1)工程总承包类企业(2)施工总承包类企业工程总承包类企业应重点建设：“一个平台(网络平台)、三大系统(工程设计集成系统、综合项目管理系统和经营管理信息系统)”。应用体系建设主要是：应推行以工程数据库和模型设计为主的集成化、智能化设计技术，建立和完善工程设计系统，推行协同设计；建立和完善以物资流为主线、以资金流和工作流为核心的综合项目管理系统；建立和完善以群件、Web和数据库技术为基础的经营管理信息系统；同时注重开发、引进、消化、吸收和推广一批有助于提高设计水平和管理水平的先进应用软件。施工总承包类企业应重点建设：“一个平台(网络平台)、两大系统(项目管理系统和经营管理信息系统)”。网络平台是企业信息化的基础和支撑，建立以企业总部为核心的网络与通信系统，为项目管理提供协同工作平台，实现业主、监理、承包商、分包商、材料供应商对项目信息的共享和使用，达到项目的动态控制。逐步建立采购电子商务系统，包括材料交易平台、信誉认证平台、电子支付平台等，实现承包商与业主及项目分包商的有效沟通，优化材料供销过程。通过建立项目管理系统，规范作业流程、降低管理成本、有效控制质量；通过对进度与费用的综合检测，提高资金管理和运作水平。开发与应用智能化施工技术，利用可视化技术，以专家库、知识库为支撑，构造一个更易于操作、具备智能化的施工环境，以达到增强企业核心竞争力的目的。建立企业门户网站、逐步应用电子商务，整合内外网络信息资源，实现企业完整的信息化建设。183．保障措施①加强行业指导，积极推进建筑业信息化。②运用市场机制推进建筑业信息化。③加强建筑企业信息化的建设。191.2.2建设科技“十一五”规划1．发展目标2．主要任务①为指导城镇化健康发展提供科学依据；②建设事业各领域粗放型增长方式得到明显扭转；③大幅度降低能源资源消耗；④建设事业信息化水平大幅度提高；⑤健全建设科技创新体系，显著提高技术创新能力。①城镇化与城乡统筹发展；②节约能源、土地资源、水资源和材料资源；③基础设施和人居环境建设；④信息化建设；⑤绿色建筑科技行动。201.2.3工程勘察设计行业信息化发展“十一五”规划纲要211．发展目标(1)强化信息平台和基础设施建设(2)加快设计管理系统建设(3)提升辅助勘察设计和信息管理的水平(4)加强数据库和行业标准的建设(5)逐步实施国产化支撑软件(6)建立信息化的大勘察设计行业①发展网络技术共享平台。②加强信息化平台安全和信息安全管理。①建立以协同设计为核心的设计管理系统。②加快图纸档案管理电子化的步伐。

①提升辅助勘察设计的水平。②加强工程项目管理信息集成系统开发和应用。①加强信息化数据库的规划和设计。②建立行业标准。①五年内实现二维CAD支撑软件国产化。②促进国产CAD支撑软件发展。222．主要措施①加强行业统一规划、管理。②进一步提高对信息化工作的认识。③实施CAD平台软件国产化。④抓好示范工程勘察设计行业信息化。⑤培训和考察。231.3建设项目管理IT应用1.3.1需要和目标1.3.2国内外大型建设工程信息系统介绍1.3.3IT技术在工程建设项目管理中的应用241.3.1需要和目标随着国民经济的飞速发展，工程建设项目规模越来越大，项目结构越来越复杂、项目质量要求越来越高。三峡工程、南水北调、西气东输、青藏铁路等投资数额在千亿元人民币以上的特大型交通、能源重点工程相继启动，投资数亿元到数百亿元人民币的大型重点工程更是不计其数。因此，从国家、行业到企业，都已迫切需要用信息技术来推进工程建设项目的科学决策和现代化管理。利用先进的信息技术，建设跨越宏观、中观、微观三个管理层面的综合信息管理体系是大型工程建设项目管理信息化的最终解决方案。25目标建设工程项目管理信息系统是面向国家管理部门、行业、业主、设计、承包方、设备材料供应方以及项目运营方，以项目总控、项目管理和设施管理中项目信息的采集、分析和管理为基础，基于信息高速公路的、远离工程现场、完全不受地域空间限制的“大型工程建设项目的项目管理控制及决策支持系统”。该系统为政府管理部门和业主提供实时了解项目进展的状态、确定重点检查对象、诊断项目存在问题与原因、提出相应的解决方案，提供有效决策支持手段。政府管理部门可通过大屏幕直接显示的基于地理信息系统(GIS)的项目实施跟踪指标、进度跟踪横道图、投资跟踪控制曲线、形象进度三维显示图等，实现对工程在建项目的监控与管理。261.3.2国内外大型建设工程信息系统介绍1．日本的公共工程综合信息系统2．德国铁路改造项目信息系统3．三峡TGPMS信息系统271.日本的公共工程综合信息系统日本的公共工程综合信息系统(CAI.S/EC)(见图1-1)是目前规模最大、投资额最高的政府投资的建筑业管理信息系统。该系统总投资1亿美元，计划15年内完成。28公共工程综合信息系统分以下三阶段实现。①短期目标。实现办公系统电子化、建筑企业信息传递电子化。②中期目标。构筑项目数据库、企业数据库和技术资料数据库，部分项目的招投标、采购和政府管理实现电子化。③长期目标。完全实现所有公共工程的电子化管理，建成综合的数据库系统，开发并应用全新的21世纪公共工程管理系统。292.德国铁路改造项目信息系统德国铁路改造项目涉及德国大部分地区，要求项目建设与铁路运营两不误。该项目采用项目总控模式，整个项目按金字塔型结构分成三层，金字塔的基层为遍布全国各地的施工现场。项目实施的现场数据通过网络向上层层传输，汇集到柏林总部的中央数据库，再经过处理形成各类报告和决策信息，供决策层使用。而决策层直接向议会负责，及时报告项目实施进展和处理意见。项目决策指令也是通过网络层层向下传递的。（见图1-2）。303.三峡TGPMS信息系统TGPMS信息系统是三峡总公司与加拿大MonecoAGRA公司合作建设的三峡工程管理系统。该信息系统根据项目管理功能分解成13个子系统。该系统能够跟踪正在执行的合同的已发生成本及预算情况。TGPMS信息系统已成功应用于三峡工程项目施工的进度计划、投资控制、合同执行、设备采购管理、施工质量控制、设计图纸提交和安全信息管理中。(见图1-3)311.3.3IT技术在工程建设项目管理中的应用大致可以分为三大部分：①信息的采集和系统输入；②控制管理方法和工具的计算机化；③系统输出信息和过程的显示。对于信息的采集和系统输入，首先需要建立自下而上的全国性计算机网络-建设工程建设项目信息高速公路，通过项目实施地的网络终端，将项目实施信息输入大系统。这里需要说明的是项目实施，不是单指施工，而是项目全生命周期的每一个阶段。整个系统的物理网络，可以利用国家信息高速公路的干线，只需将具体项目的网络系统接入即可。项目控制管理方法和工具的计算机化，应该利用已有的成熟的项目管理软件，深入开发先进的项目控制、模拟、预测计算机模型，进一步集成管理软件的应用。

系统输出是工程建设项目管理系统的一个重要部分，它应该输出项目实施过程，尤其是施工阶段的时间进度、形象进度、投资／成本、质量、合同信息、项目施工阶段的警示信息、竣工预测信息。为了支持高层决策，宏观调控，系统还应该输出按地区、按行业、按流域、按系统的工程建设项目的统计信息。这些信息应该分两个方向输出：面向大众的Web发布和面向高层的大屏幕显示。

大众可以通过浏览器在Internet工程建设项目信息发布网站上获取所需的信息，高层决策者可以通过决策办公室的大屏幕，了解项目进展、预警指标、预测信息，从工程建设项目管理GIS中获取各种决策支持信息。通过工程建设项目决策支持系统提取解决问题的优选方案，通过GDSS(群体决策支持系统)做出最后决策，将决策方案通过网络系统传达给各执行层。321．工程建设项目管理需要形成系统(1)工程建设项目大系统的组成(2)单立(底层)工程建设项目管理信息系统的地位和作用(3)企业(中层)工程建设项目管理信息系统的作用和功能需求(4)国家级(高层)工程建设项目管理信息系统的主控决策功能(5)工程建设项目管理信息系统的外联33(1)工程建设项目大系统的组成在基于网络的模式下，底层项目管理控制中心要建立一个大型的项目数据库，利用其庞大的数据处理能力对通过网络传来的工程项目现场数据进行处理，形成供各决策层使用的有关工程现场全貌的及时准确的报告，通过系统中的统计模型、分析模型、决策模型，根据现阶段的情况对项目目标能否实现做出预测判断，并提出相应的决策方案集供决策层决策。利用信息高速公路，项目建设单位和施工企业通过动态数据传递(DDE)方式直接从项目上采集大型重点、在建项目的跟踪数据，并且通过DDE方式将项目实施跟踪数据及时发送到政府管理部门的工程建设项目管理大型数据库中，然后工程建设项目管理大系统通过决策支持系统中的模型库、方法库，根据项目管理大型数据库中保存的各个项目的原始项目计划数据与现阶段的跟踪情况进行比较分析，对项目进行及时诊断和预警，对项目目标能否实现做出预测判断，提出解决方案和相应的决策方案集供决策层决策，从而实现对全国大型重点在建项目进行监控管理。政府管理部门的大屏幕可以直接显示基于GIS的项目实施跟踪指标、进度跟踪横道图、投资跟踪控制曲线(项目实施预警曲线)、形象进度3D显示图、项目虚拟现实可视化模拟等供决策使用。工程建设项目管理系统是一个由底层项目实施信息系统，中层项目统计管理系统，高层项目控制、决策系统组成的，新型的、基于网络的大型项目管理信息系统。34(2)单立(底层)工程建设项目管理信息系统的地位和作用单立(底层)工程建设项目管理信息系统是整个大系统的基础，是大系统实施控制管理、决策支持的“信息来源”，是接受主控系统指令、执行高层决策的“单元”。但是，它又是本项目管理的信息管理系统，它承担着项目管理的全部功能，所以它首先是一个完整的项目管理信息系统。为了实现与大系统的衔接，它可以在原来项目管理信息系统的基础上，增加一个与上层系统连接的接口模块，该模块包括所有需要与上层动态连接的DDE信息，该模块还具备接受上层控制指令并自动传递给相应管理模块的功能。该系统可以是与Internet连接的项目内部局域网LAN，也可以是项目单位的企业内部网Intranet。35(3)企业(中层)工程建设项目管理信息系统的作用和功能需求企业(中层)工程建设项目管理信息系统，与底层管理信息系统不同，它主要的功能是统计本企业的不同分类工程建设项目的相关信息、本期工程建设项目的统计信息、累计工程建设项目的统计信息等，并在此基础上，分析企业工程建设项目实施的状况，预测地区性趋势或行业发展趋势，为企业的战略决策服务。同时该系统还应该具有向行业和政府相关管理部门传递、报告工程建设项目的统计信息的功能。企业管理信息系统的一个重要任务是承上启下，汇总、分析相关信息，上传有关的统计信息以及分析、预测结果，为政府决策提供相应的信息。该层计算机网络系统可以是与Internet连接的项目外部广域网WAN，也可以是企业外部网Extranet。36(4)国家级(高层)工程建设项目管理信息系统的主控决策功能国家级(高层)工程建设项目管理信息系统，是整个信息大系统的主控和灵魂。它必须具备工程建设项目的发展规划模块、立项审批模块、地区(行业)跟踪分析模块、预警报告模块、主控管理模块、决策支持模块等。对于特大型工程建设项目，它还需要具有历史数据显示模块、项目数据实时显示模块、形象进度显示模块、跟踪分析模块、预警报告模块等。该层计算机系统可以是与Internet连接的内部互联网Intranet或局域网LAN。37(5)工程建设项目管理信息系统的外联大型工程建设项目管理信息系统的有关统计信息，必须传递给国家高层决策机构、国家统计局、国家信息中心等。同时，它又必须与各部委、各信息中心，以及财政部、银行、外汇中心等机构相连，动态获取与工程建设项目有关的相关信息。这些信息既服务于企业战略发展方针的制定，又为企业工程建设项目投标提供有关信息，还为项目施工过程合同管理和目标控制提供决策依据。382．工程建设项目管理需要贯穿项目全生命周期(1)工程建设项目管理的全生命周期(2)工程建设项目信息在全生命周期中的延续性和共享(3)全生命周期的各个阶段和各个部门项目编码的统一性39(1)工程建设项目管理的全生命周期工程建设项目管理的特殊性决定了工程建设项目管理生命期与普通项目的不同。它必须包括前期规划、立项审批，以及项目竣工后的运行、后评估，甚至物业管理。

工程建设项目管理的全生命周期一般应该包括：前期规划、立项审批、设计、招投标、施工、验收、后评估等，且每一个阶段相对独立，并具有可交付成果。由于项目总承包模式的推广，施工企业的项目管理已经涉及项目实施阶段以外的其他阶段，它有可能向前伸展和向后延伸。40(2)工程建设项目信息在全生命周期中的延续性和共享在工程建设项目管理的全生命周期中，每一个阶段相对独立，每一个阶段的输出信息，就是后一阶段的输入信息。这对设计和管理整个信息系统是一个十分重要的概念。对于一个工程建设项目来说，每一个阶段都是由不同的独立的单位或组织来完成的，他们可以有业务来往，也可能几乎不发生任何关系。他们各自有独立的信息系统。但是，从工程建设项目管理全生命周期来讲，他们之间的信息，却存在着“输入”和“输出”的关系、信息流“延续”的关系、信息共享的关系。因此工程建设项目管理大系统，必须设计大型公共数据库，甚至数据仓库来管理整个生命期的共享信息。41(3)全生命周期的各个阶段和各个部门项目编码的统一性信息编码的重要性已经被大家接受了。在各个信息系统，各种项目管理软件中，都已开始使用信息编码。但是，管理信息编码的统一问题却一直没有引起充分的重视。就WBS来讲，到目前为止，各个行业、各个专业都没有一个统一的划分“规范”’自然就形成不了统一的行业编码系统、专业编码系统。至于工作分类码、资源编码、费用编码等更是五花八门，各自为政。对于一个小的独立项目来讲，问题不大，但对于工程建设项目管理大系统来说，却事关重大。设想一下，由于编码的不统一，人们如何利用项目实施前各阶段的不同单位的信息系统输出的共享信息，又如何让后续单位的信息系统使用系统的输出信息，当然也可以设计一套又一套的编码“翻译”系统，来完成信息的转换和传递，但这毕竟不是上策。也可以采取折中的办法，明确在项目设计阶段负责制定统一的编码。这对于一个个具体的项目管理信息系统来讲，问题是解决了，但是这种折中，对于工程建设项目管理大系统的信息管理来讲，仍然是个问题。对行业性统计分析、地区性统，计分析，以及地区规划、行业规划、国家规划来讲，由于编码不统一造成的困难问题，依然没有解决。目前，业界人士都希望各个行业的主管部门、各个专业委员会出面组织，把“编码”当作一个“不是规范”的“规范”，“不是标准”的“标准”，加以制定。423．大型信息系统的设想和Web发布(1)铁路网络18：00报告系统的启示(2)高层工程建设项目信息显示系统在控制决策中的应用(3)Web信息发布，提高工程建设项目实施的透明度(4)Intranet—Extranet—Internet架构(5)B/S结构的重要性43(1)铁路网络18：00报告系统的启示铁路部门在20世纪80年代利用计算机网络系统实现了全国铁路运行状况18：00报告，它包括各种铁路18：00报表和部长大屏幕信息显示。铁路是国民经济的大动脉，由于有了这样的信息系统，铁道部高层决策者就能对全国的铁路状况了如指掌，铁道部长就能随时向国务院总理汇报铁路运行状况，就能对全国铁路运行非正常状态进行及时的调整和决策，所以该系统就显示出它在科学管理和决策支持中的地位和作用。44(2)高层工程建设项目信息显示系统在控制决策中的应用企业、行业、国家发展和改革委员会(简称发改委)等高层决策机关，也应该有一个这样的信息系统，对全国的大型工程建设项目实施控制管理。无论是DSS还是GDSS都少不了信息显示，除了每个决策者通过各自的终端了解信息系统所提供的项目实施信息、项目预警信息、项目统计信息外，还可以通过决策室的大屏幕，进行群体讨论和决策。大屏幕显示系统(见图1-4)，可以按GIS显示全国各大型工程建设项目的实施状况(其中包括项目进度、投资完成、质量现状、形象进度、风险预警等)，可以按流域显示流域性工程建设项目的实施和运行状况，可以按全国电网网局系统显示发电项目的实施和运行状况，也可以按大型广域建设项目显示全线各施工分段的实施状况。45

在大屏幕显示系统中，不仅包括了一般的现场施工信息和统计图表，还应该包括项目的三维形象进度和项目的虚拟现实可视化显示。这些三维显示的图形可以分别显示设计规划和实际进展，也可以在同一个图形上显示计划和实际的“叠加图”，以此显示项目的“偏差”。同样，显示系统也能够显示对后续计划调整优化后的模拟仿真，以及模拟仿真形象与目标计划的“叠加图”。这些显示功能都是高层决策所必需的。这里所提及的三维显示和虚拟现实可视化都有成熟的软件系统可供选择。目前许多工程咨询公司(设计院)都已开始使用这些软件作前期规划。