工程管理信息化趋势.docx
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1、工程管理信息化发展研究一建设工程信息化的背景 建设工程是一种具有高度组织性、目的性的大规模经济活动,是对于原有固定资产的改造或者建造新的固定资产的过程。在大多数的发达与发展中国家,建设行业都在国民经济发展中占着举足轻重的作用。在大多数发达国家中,建筑业独自占国内生产总值的10%或更多;而在经济快速发展的发展中国家里,例如中国,其所占的百分比更要大许多1。尽管建筑建设行业对于国民经济的贡献作用如此之大,相比较于其他行业,它的效率却是相对低下的。在过去40年间,其他行业生产效率大幅度提高的同时,建筑工程行业的效率实际上是呈下降趋势的。例如,过去40年间,美国大多数行业极大改进了它们的效率,生产力几
2、乎翻了一番。图1中上升曲线表明了非农业行业生产率的增长,下曲线则反映了建筑业生产效率的变化。在34年中实际下降了10%,而其他行业则保持了同期80%的增长率。图1从1964年至1998年建筑、工程和施工企业行业生产效率下降的趋势数据来源:美国劳工统计局、美国商务部、保罗泰丘兹编写,美国斯坦福大学终身教授建筑行业效率低下的情况,不仅仅出现在美国,实际上它是一个全球范围的问题,英国研究表明,大约30%到40%的建设成本浪费都是低效率造成的2。在规模上,全球制造业与建筑业几乎相同,它们之间也有许多相似的特征,以购买力平价为标准每年大约有3万美金。但是它们各自在信息技术方面的投入却有着十分明显的差异。
3、图二所示,制造业每年花费在信息技术方面的金额大约是81亿美元,而建筑行业在信息技术上的投资仅为14亿美元。建筑业的生产效率低下与它在信息技术方面的投资较少呈现了比较强的相关性。图2制造业与建筑业在信息技术方面的投资比较数据来源:全球纵向市场信息技术支出:2002年第二季度预测和分析,国际数据公司研究报告1997年,在英国牛津大学的“国际建筑论坛”上,与会的全世界三十多位专家一致认为,建筑业在过去5年的变革大于前50年,主要就表现在信息革命给建筑业带来了天翻地覆的变化。据1999年英国Latham报告指出,英国建筑业在5年内,通过更好地运用信息技术、新的方法、加强培训等可节省30%项目建设成本,
4、而美国的招标网站()和建造网()都宣称通过将建筑市场带入互联网可以节约30%到35%的项目成本。因此,为了解决建筑工程行业低效率的问题,就应当从建筑工程领域信息化方向入手,改变行业内传统的信息收集、处理、传递、保存的方法。二建设工程信息化简介从生产力发展的角度,信息化最初是用来描述社会形态演变的综合概念,它与工业化一样,是人类社会发展的标志。最早提出信息化概念的是美国学者丹尼尔贝尔提出的“后工业社会”的概念,研究中已经对“信息社会”有所提及。对于信息化的含义,学术界有多种观点,很难给出准确的定义。从广义上来说,信息化是人类全面利用信息技术,充分开发信息资源,提高各部门、各行业效率和效能的活动过
5、程和结果3。在工程建设项目的全寿命周期中,无时无刻不在产生着各种各样的数据、文档与信息。建设工程信息,反映了项目从前期策划、设计、施工、后期运营等各个阶段的计划、组织、控制等管理活动的情况,它的主要形式包括了数字、文本、报表、声音、图像、视频等4。建设工程信息化,是指对于建设工程信息资源的开发与利用,以及信息技术在建设工程中的开发与利用。工程信息资源的充分开发与利用,意味着建设项目参与方可以充分吸取类似建设项目的正反两方面经验与教训。有价值的组织信息、技术信息、法规信息、经济信息的共享,有助于项目前期的方案决策,有利于项目建设期间的目标控制,也有利于项目建成后的运营管理。通过信息技术在工程管理
6、中的开发和应用能实现5:(1)信息存储数字化和存储相对集中(2)信息处理和变换的程序化(3)信息传输的数字化和电子化(4)信息的获取边界(5)信息透明度提高(6)信息流扁平信息技术的开发与应用所能实现的功能如此的重要,而在国内,以丁士昭老师为代表的学术先驱对于我国的工程管理信息化也进行了多年的深入研究。丁老师在建设工程信息化导论一书中将信息技术在建设工程项目运用的发展过程划分为了四个阶段:(1)70年代,单项程序的应用,如工程网络计划的时间参数的计算程序,施工图预算程序等;(2)80年代,程序系统的应用,如项目管理信息系统、设施管理信息系统;(3)90年代,程序系统的集成,它是随着工程管理的集
7、成而发展的;(4)90年代至今,基于网络平台的工程管理。三研究方向与研究思路大多数对于建设工程信息化的发展研究,对于发展阶段的划分较为笼统,仅仅以对于信息技术的运用来进行阶段的划分,而没有讲明各个发展阶段的时间范围。在数据收集方面,由于时间、交通等方面的限制,课程小组排除了问卷调查、访谈调查等方法,而是选择了查找各年文献的调查方法。以丁士昭老师提出的阶段划分为假设,确定相应的搜索关键词,查找每一年的相关文献数量。在数据的处理分析方面,本小组采用了定性与定量相结合的方法,根据当年度相关文献对于工程管理信息化的介绍,总结出一定时间段内的信息化特点,通过对特定时间范围内每一年文献数量的统计,运用回归
8、分析的方法,得到发展趋势的曲线,综合各年特点与趋势曲线得到我国近年来建设工程信息化发展的情况。四数据整理分析4.1 检索策略我们数据收集的方法是在中国知识资源总库(CNKI)中用不同的题名组合采用高级检索精确查找工程管理领域信息化的相关文献资料,统计各年文献数量来验证前面所提出的假设。采用的题名组合:工程项目 and 信息化;建设工程 and 信息化;建设工程 and 网络化;建设工程 and 系统集成等。4.2 数据分析4.2.1各年各阶段文献数量统计表 表1 各年各阶段文献数量统计表各年各阶段文献数量统计表年份单项程序程序系统数据集成网络平台总计1979300031980300031981
9、30003198210001198330003198442006198531004198632005198795001419884120016198966001219907140021199141000141992313001619931900101994415202119954216031199631410027199751217034199828160261999241301720001310216200113131182002348122720031181525续表12004021922200522619292006104141920072152230200805615262009103
10、17212010305152320110472637201221427344.2.2单向程序阶段数据分析 图3单项程序阶段文献数量趋势图从图3可以看出,单项程序的发展阶段为1979年-1992年,其中,又可划分为四个阶段:引入阶段:1979年-1983年;传播阶段:1984年-1987年;控制阶段:1988年-1990年;集成阶段:1991年-1992年。下面简单介绍一下这几个软件:(1)Primavera Project Planner v5.0 (P3)世界上顶级的项目计划管理软件,代表了现代项目管理方法和计算机最新技术。Primavera Project Planner (P3)是为大型
11、研发/制造企业、大型设计院、大型连续运行装置的检修维护(核电/火电厂的检修等)、投资企业项目管理的企业级等等项目管理软件。 P3是美国Primavera 公司的一个工程项目计划管理软件。它是由从事工程计划管理的土木工程师开发的管理软件,该软件比较切合工程的实际,可操作内容多,功能完备。P3软件得到了国外工程界的推崇并被广泛采用,是世行贷款项目推荐使用的项目管理软件之一。发展历程:80年代中期P3开始进入我国,最初是在煤炭部的常村煤矿和水电部的水口电站两个世行贷款项目上使用,效果较好。现在,P3在我国已有近百个用户单位,正应用于包括山西引黄工程在内的几十个国家重点工程。(2)Microsoft
12、Project 是一个易于使用、特性齐全的项目管理软件包。它是一个强有力的计划、分析和管理工具,能够让你在企业范围内, 对具体任务要求较高的项目管理提出解决方案。同时可以找到你的瓶颈所在, 以及整个项目的未来开销。你也可以将几个项目进行合并, 以便对共享资源、团队工作量, 以及你正在同时筹划的多个项目放在一起是否合理进行评估。但M icroso ft Pro ject 2007界面的单调, 资源配置方面的缺陷使其主要定位在中低端, 也更适合中小型企业使用, 难以成为大型项目、大型企业的管理软件首选。发展历程:第一个版本的Microsoft Project是于1984年一家与微软合作的公司发布给
13、DOS使用。微软于1985年买了这个软件并发布第二版本的Project。第三版本的Project于1986年发布。第四版本的Project也于1986年发布,这是最后一个DOS版本的Project。第一个Windows的Project于1990年发布,这被标记Windows的第一版本。 一个的麦金塔版本于1991年发布,直至于1993年发布的Project 4.0 for Mac,1994年,微软停止开发Project for Mac。 之后的版本发布如下: 1992年版 (第三版), 1993年版 (第四版), 1995年版, 1998年版, 2000年版, 2002年版, 2003年版 及
14、2007年版。 目前,最新正式版为2010年版,微软已于2010年6月推出。引入阶段:1979年-1983年在这个阶段,计算机数据处理技术首次被引入组织,从相关文献的数量上表现出数量上的缓慢上升。在开始引入在开始引入计算机信息技术时候,主要是我国学者参加国际会议,引入外国的先进理念。我国国家信息化研究和建设起步较晚,20世纪70年代末至80年代初,我国对MIS才开始研究,薛华成伙等学者对MIS一词下的定义首次出现在中国企业管理百科全书上。传播阶段:1984年-1987年 相关信息技术已经被行业内的一些企业所运用,继而在同行业中进行传播,体现在文献数量曲线的急剧上升。同时,1983年首次提出了工
15、程管理过程中信息管理系统的概念。该阶段主要是在政府相关机构的引导和支持下产生和发展的。作为建筑业中重要的角色,政府参与建筑业有多重身份,有时是建筑产品或服务的买主,有时是资金的提供者,但更多的时候是建筑业生产过程和其他参与者行为的管理者和裁判者。在上一阶段学者对信息化研究的基础上,政府对其进行推广。政府对建筑业信息化的驱动作用是一种集合概念,包含了各种用以激励、规范信息化活动的正式与非正式引导,以及相应的实施机制,它的作用主要体现在两方面:(1)完善市场机制,增强市场机制的驱动作用(2)制定战略规划,发挥指导作用,对具体工作作出整体性的安排。该阶段我国信息化已从理论向实践迈进,在学术界召开了“
16、中国信息化讨论会:全国信息经济学研讨会”,相继提出了许多有学术价值的理论成果。控制阶段:1988年-1990年由于预算等因素导致企业对信息技术获取和使用的控制加强,信息技术的传播速度开始放慢,最终旨在找到一个恰当的平衡点。企业深切体会到了运用信息化带来的便利,但绩效的绝对值没有意义,高产出投入比才是企业所追求的,所以企业在根据自己的实际情况后对企业管理模式、管理体制、组织和组织行为方面的作出战略性的调整以实现企业的最好发展。集成阶段:1991年-1992年经过上述几阶段的发展之后信息技术比较成熟地运用到实际业务活动中来,产生的绩效也比较稳定。该阶段同时也是程序系统阶段的引入阶段,实现了信息技术
17、发展上的一个飞跃。4.2.3程序系统阶段数据分析图4 程序系统阶段文献数量趋势图尽管计算机在工程管理方面得到了较好应用,利用计算机可以分别实现对工程的预算、进度、施工图等的辅助设计和计算,并在单一方面表现卓越,但由于工程的复杂性和变化性,工程数据繁多,单一处理某一方面的数据已经不再能满足对整个工程进行管理的需要。由于管理软件实现了广义的网络技术,那种只能针对一家企业的项目管理模式“量身定做”项目工程软件的开发应用,已经证明是没有生命力的,只有开发出能代表行业主流且能适应不同需求的项目管理软件,才能使软件达到行业水平,具有可推广性6。同时,国内外的工程项目管理,尽管不同建筑企业的项目管理模式和方
18、法会有所不同,但最基本的业务处理方法和基本活动是大致相似的。分析国内外先进的工程软件系统,会发现用电脑进行的最基本的活动处理方法都大同小异,如果把系统中的一些个别业务处理模块拿到中国建筑企业也能直接使用。但由于我们在整体管理体制和管理模式上和人家不同,整个系统拿过来就无法使用7。这就意味着,我们需要从单一的处理模块向更为全面的处理系统发展。从1983年2月国务院批准建设国家经济信息系统8,管理信息系统的概念在国内开始迅猛发展起来,1984年,管理信息系统开始应用在工程管理的实践中9。其中,最为有代表性的是基于计算机技术而进行的项目管理的新型管理信息系统项目管理信息系统(PMIS)。PMIS不再
19、是仅仅借助计算机的计算能力进行单一方面的数据处理,它借助于ERP系统的发展,将处理的对象转变为一个项目的进程中的多阶段,能够帮助进行费用估算,并收集相关信息来计算挣得值和绘制S曲线,能够进行复杂的时间和资源调度,还能够帮助进行风险分析和形成适宜的不可预见费用计划等等。例如,项目计划图表(PERT图、甘特图)的绘制,项目关键路径的计算、项目成本的核算、项目计划的调整、资源平衡计划的制定与调整以及动态控制等都可以借助于项目管理信息系统10。PMIS将以数据量大小和问题结构化程度为依据,分为战略管理、管理控制和作业管理三层,共有9个子系统组成。作业管理层主要由工程项目数据收集处理子系统为主,以ORA
20、CLE大型数据库建模,将工程项目中产生的各相关数据收集、存储、归档、处理成为有用的信息,提供给之上的管理控制层。 管理控制层是PMIS设计中,功能最具体,最细化的层次,包括预测管理子系统、材料分析子系统、财务管理子系统、工程进度管理子系统等具体工程项目的重要信息,将都由管理控制层的各子系统完成。这一层产生的信息和数据必须保证其正确性,才能为之上的战略管理层提供有效的决策依据。 PMIS的建设重点将放在最高层的决策管理系统(即DSS)上,DSS将不再只是对数据的收集和简单的处理和运用,而是要应用决策科学以及有关学科的理论与方法,在人和计算机对话过程中辅助决策者探索可能的方案,解决工程项目中非结构
21、化与半结构化问题的信息系统11。 对应于该阶段的管理软件主要是以系统工程理论和一些项目管理基本方法(进度控制技术、资源平衡技术、成本分析技术等)为主要理论依据,软件功能主要包括进度计划、费用计划与控制、进度图形化、工程量计算、竣工资料编写等方面,并且随着微机技术的发展,基本上是在个人单机上运行,而非必须依靠大型计算机。软件的业务能力满足单一工程项目参与方的使用要求,应用领域也逐渐扩大到能源、交通、水利、电力等领域。典型的代表如:美国Primavera的P3、Microsoft的P roject9812。 综上,我们得出,与前阶段的单项程序相比,主要要素性质的变化包括:1.对象:由对单项工程进行
22、处理向面向一个工程项目的全过程多环节的系统转变;2.能力:由单纯地进行数据存储和计算向能够提供动态跟踪和提供决策方案更智能化的方向转变;3.硬件:从大型计算机向个人PC机转变;4.软件:由专项的单项计算软件向计划和决策软件转变。从图形可以看出,关于工程管理程序系统的相关论文出现于1984年,经过2年的探索阶段,在该阶段,论文主要是引入工程管理程序系统的相关概念以及国外的一些相关研究(例如,1986年的论文中引进了了PIMS的概念);1988年开始,程序系统迅猛的发展,相关的论文数不断攀升,讨论的核心内容集中在对过去的单项程序和新引入的程序系统的对比,以及对引进系统化处理软件的优点和必要性的分析
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