项目管理信息系统集成及其发展趋势.pdf
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1、韩宗海 博士研究生,主要从事项目管理、信息管理系统和系统工程等方面的研究。刘振元 副教授,博士,主要从事系统工程等方面的教学和研究。包晓春 上海普华科技发展有限公司总裁,长期从事项目管理系统的研发、推广和应用。计算机科学2006Vol133 111项目管理信息系统集成及其发展趋势韩宗海1 刘振元1 包晓春2(华中科技大学系统工程研究所 武汉430074)1(上海普华科技发展有限公司 上海200122)2摘 要 介绍了项目管理系统集成的概念、现状和存在的问题,通过国内外集成模型和实例介绍了项目管理系统集成的具体应用,对目前系统集成的主要方法和今后的发展方向进行了探讨。本文还首次提出了基于本体论的
2、项目管理系统集成方法和项目网格的概念。关键词 项目管理系统,系统集成,案例分析,本体论,项目网格State of the Arts and the Future of Project Management System IntegrationHAN Zong2Hai1LIU Zhen2Yuan1BAO Xiao2Chun2(Institute of Systems Engineering,Huazhong University of Science&Technology,Wuhan 430074)1(Shanghai Power Science&Technology Co.,Ltd.,Shan
3、ghai 200122)2AbstractIntegrated project system plays a vital role in the modern project management domain.An effort towards im2proving project management system integration has drawn a great attention of both researchers and practitioners.Yetthe obstacles and challenges still exist,such as the seman
4、tic integration of distributed,heterogeneous project dada.Bybenchmarking and leveraging the existing technologies,and investigating two case studies,this paper examines the cur2rent status,including mainstream technologies,advantages and disadvantages,as well as lesson learnt,of the projectmanagemen
5、t system integration.It also points out the future research and development in two areas,Ontology2BasedStrategy and Project Grid,as the beneficial events and potential solution to the titled issue.KeywordsProject information system,System integration,Case study,Ontology,Project grid1 引言项目管理的成功高度依赖于其
6、信息的沟通与交流。随着全球项目型企业的增多和项目管理技术在各行业业务活动的普及应用,项目管理系统作为辅助项目管理的一种有效工具已被业界广泛接受。但由于多数项目地理位置的广域分布性、项目信息的动态性,项目管理系统开发的不规范性,以及项目各阶段的不连贯性,造成了不同时期所开发的项目管理系统的封闭性、局限性和异构性,形成了“项目信息孤岛”,严重制约了项目管理系统应有功能的发挥。为解决上述问题,项目管理系统集成技术成为了国内外业界和学术界关注与研究的热点课题。本文在分析了项目管理系统集成的思想、方法、研究模型和应用实例的基础上,通过国内外集成模型和实例介绍了项目管理系统集成的具体应用,指出了该领域目前
7、所存在的问题,根据本体论及网格计算的最新研究成果,首次提出了基于本体论的项目管理系统集成方法和项目网格的概念,籍此指出了项目管理系统集成方法和技术的发展方向。2 项目管理系统集成思想项目管理是以项目为对象的系统管理方法,通过一个临时性的专门的柔性组织,对项目进行高效率的计划、组织、指导和控制,以实现项目全过程的动态管理和项目目标的综合协调和优化。项目管理系统是广义信息管理系统在项目管理领域具体应用的延伸。传统的系统集成方法1无疑对项目管理系统的集成具有适用性和指导意义。但项目管理系统具有其区别于企业或其他信息系统的自身特点,这就强调了在针对项目型企业进行系统集成时的特殊性和目的性。2.1 系统
8、集成概念系统集成是适应某种目的的相关对象类的有机集合和完备操作,这里目的性是指系统目标和功能的统一要求,相关性体现集成对象的相容与互斥属性,集合性是单元与整体的作用关系,完备性表示集成事件的完整与统一程度,适应性为系统不断适应环境变化的开放程度。集成的本质即为了适时解决冲突。集成的目的是使一个整体系统的各部分之间能彼此有机地协调工作,以发挥整体效益,达到整体优化的效果。集成的分类各种各样1,但对信息系统来讲,主要是功能集成、数据集成、技术集成和产品集成等。通常接口是集成的关键技术,协调与优化是系统集成的难关。本文讨论的是针对项目管理,特别是大型工程项目的系统集成,其方法同样适用广义项目管理的范
9、畴。2.2 项目管理系统集成思想大型工程项目具有投资大、建设周期长、技术复杂及参与方众多等特点,要求业主及各参预方能够及时掌握工程进展情况,及时发现建设中的问题,获得丰富的信息以做出高质量决策,实现对项目的动态实时调整与控制。而传统项目管理系统因为欠缺部门间的协调沟通、数据共享机制和项目阶段901之间及子系统之间的有效衔接而失去了其应有的作用。系统集成技术为解决这一问题提供了契机。工程项目管理系统集成是指依据工程项目及其管理特点,应用系统工程原理和方法,综合考虑项目全生命周期中各阶段的要求和衔接关系、项目管理各个要素相互关系以及各参与方之间的动态协调关系,采取多种信息技术和手段,对众多的工程项
10、目管理信息进行处理、整合和控制,使得项目各参与方之间及其所负责的工程能够协调和优化,以达到工程项目整体最优的目的。本文在讨论工程类信息系统集成的理论基础时重点考虑两个因素:一是项目全生命周期信息集成理念,二是从应用集成出发突出系统功能集成的思想。1)项目全生命周期信息集成理念项目全生命周期信息集成即工程项目生命周期的各个阶段管理信息的集成,是指工程项目集成化管理将项目实施的整个周期,从前期准备、决策、设计、施工、运营到最后的后评价,各个阶段各个环节的管理信息通过充分的交流和控制集成为一个整体,使得工程项目管理信息在项目的各个阶段间能准确、充分地传递,各个阶段的参与方能进行有效的沟通与合作。这种
11、集成体现建设项目全生命周期集成化信息管理(Life Cycle Integrated Information Management,简称LCIIM)的概念2,运用管理集成思想在管理理念、管理目标、管理组织、管理方法和管理手段等各方面进行有机集成。上述周期通常分为决策阶段、实施阶段和运营阶段,其对应于开发管理、建设管理和运行(或物业)管理。这种集成理念由图1形象表示3,构成了项目管理信息系统集成的重要理论基础。图1 建设项目全生命周期集成化信息管理理念2)项目管理职能系统集成机制工程项目建设具有成本、工期和质量三大管理目标,同时存在诸如合同、沟通、安全、环保等多个相互影响和制约的因素。项目管理系
12、统的功能要涵盖项目管理知识体系的各种职能要求,包括范围管理、时间管理、成本管理、人力资源管理、质量管理、采购管理、沟通管理、风险管理、知识管理和综合管理。这就要求在项目信息集成方案中,从系统工程的分析方法出发对这些目标、因素和管理职能进行通盘的规划和考虑,各职能子系统对项目活动及其信息流进行综合协调和控制,实现项目管理“资金不超、工期不拖和质量合格”的基本目标。图2是项目管理职能集成示意图,项目管理的职能是通过各子系统的功能来体现的。图2 项目管理职能系统集成示意图 项目全生命周期系统集成的理念是从项目管理周期纵向发展的角度考虑问题的,而项目管理职能集成机制则是围绕项目管理中各职能的横向联系,
13、两者的结合,从管理上体现“横向到边、纵向到底”的观念,从集成上则贯彻“事件的完整与统一”的整合思想。在此基础上实施集成方案就集中在解决技术和方法问题。0113 项目管理系统集成方法项目管理系统集成方法和技术是伴随着项目管理理论及其辅助管理信息系统的发展而产生的,也是随着系统集成技术的发展而同步发展的。项目管理的目标和价值取向是推动该技术发展的原动力,而通过项目集成化管理和项目管理系统集成技术所实现的价值反过来也驱动着项目型企业竞争优势的提升。在这个过程中,项目全生命周期系统集成的思想支配了项目管理职能系统集成机制的形成,为制定项目管理系统集成方法提供了准则和指导。在研究领域和具体应用中,系统集
14、成的出发点和着重点均因需求不同而各异。Y.Zhu等基于应用编程接口(APIs)和电子商务(e2Business)等技术提出了支持全生命周期项目建设参与方组织之间数据交换和系统集成的概念模型4;S.Lee等根据ISO210303产品模型(Product Model)建立了针对桥梁项目系统集成模型5;S.Aparcio等对利用本体(Ontol2ogies)进行异构关系数据库集成提出了新的思路6;一个用于建筑业的松散可扩展的项目生产模型集成方法最近也引起了业界的关注7。本文作者目前正在进行项目领域本体、项目信息协议和系统集成等方面的研究8,因此本文主要从项目管理的角度讨论目前集成研究和应用的几个主要
15、方面9:1)面向信息的集成(Information2Oriented Integration,IOI)面向信息的集成分数据备援(Data Replication)、数据联邦(Data Federation)和接口处理(Interface processing)三大类,重点解决不同应用和系统之间接口级的转换及数据交换。特点是低成本和点到点固定应用信息集成。但这种集成很少考虑项目业务的逻辑关系和运作方式。由于其突出的低成本、简单性和实用性等特点,目前不少项目和项目型企业内部集成应用常采用此方法。2)面向业务过程的集成(Business Process2Oriented Inte2gration,B
16、POI)以项目业务流程为核心,通过业务过程和其它应用进行绑定,实现业务流程和数据驱动的信息集成,并面向多项目跨企业供应链,实现项目或项目型企业间业务过程的共享。这是一种过程流集成的思想,它不需要处理用户界面开发、数据库逻辑、事务逻辑等,而只是处理系统之间的过程逻辑,和核心业务逻辑相分离并强调了项目业务过程的逻辑性,以实现过程的优化和业务的增值。在很多情况下,该集成功能集中在不同数据源之间信息流的协调和管理,有效地提高了数据管理的功能,但不可避免有时会忽视核心业务应用逻辑的重要性。3)面向服务的集成(Service2Oriented Integration,SOI)面向服务的集成重视业务逻辑和方
17、法,主要是通过框架、事务、分布式对象以及其它机制将传统的集成对象与开放的、高灵活性的Web服务(Web Services)整合在一起。该方法提供一些虚拟接口,利用这些接口,系统通过交互而不必使用低层的协议和自定义的编程接口即可与其它系统进行通讯。系统以服务的形式出现,选择需要交互的其它系统,发现所需要的相关服务,适时与这些服务绑定,实现项目或企业内外信息共享和集成。4)面向门户的集成(Portal2Oriented Integration,SOI)面向门户的系统集成强调利用Web关键技术,采用基于浏览器/服务器(B/S)结构的开发环境,通过单一用户界面来共享多个内部项目信息系统和外部公用系统信
18、息的一种应用集成9。由于其开发环境独立于用户的前端应用环境,因此提升了应用系统的跨平台性,也便于用户对应用系统的扩展、升级以及其后的系统管理和维护。其成功之处在于利用B/S结构模式和Web服务为实现真正意义上的跨平台、跨区域的分布式项目管理提供了一种可能10。项目信息门户(ProjectInformation Portal,PIP或Project Management Portal,PMP)是这种集成的一种表现形式。在实际应用中,影响因素多和绩效评估难成为制约该方法成败的重要原因11。5)面向应用的集成(Application2Oriented Integration,AOI)应用集成主要面向
19、多项目或大型项目不同应用系统之间的集成和管理。目前主要是通过开发专门应用接口或中间件技术来实现不同应用系统之间的互连。面向应用集成技术一般还提供应用集成服务配置与管理,项目管理解决方案的虚拟仿真与动态配置,应用系统的Web封装及应用系统集成的可视化管理等服务。这种集成实用性较强,但是当需要集成的应用系统个数较多时,接口问题会变得非常复杂。以上几种方法各有特点但又相互依托和渗透,在项目管理系统集成的研究和具体应用中,上述集成技术常常被综合考虑。4 项目管理系统集成模型及案例本节讨论的系统集成模型和案例是目前国外研究和国内应用的真实例子并具有代表性。4.1TOPS系统集成框架模型加拿大不列颠哥伦比
20、亚大学Froese教授1992年在斯坦福大学完成其博士论文时已经对通过标准面向对象模型进行项目信息集成作了深入研究,随后又提出了各种各样信息技术、标准规范的相互关系与发展趋势的完整框架。在其正在进行的研究总体项目系统(Total Project System,TOPS)中重点解决了信息互交换性问题并提出了基于构件的项目信息集成框架,具体如图3所示12。TOPS系统集成模型具备三个特性,即全面性:可以为不同专业领域的工程管理活动提供相应的应用程序;集成性:所有的应用程序共享各种项目信息和灵活性:各种应用程序在一个高度模块化、开放、灵活、分布式的环境中运行。该模型分三层,自下而上分别是项目数据层、
21、公用领域服务层和应用层。数据层包含了为各种应用服务的项目数据仓库,公用服务层由数据管理、工作流管理、传输管理和文件管理等构件组成,应用层体现项目管理的全部职能。在应用层和公用服务层之间按需配置了适配器,这样使得完成项目管理各职能的子系统或商用软件能够“即插即用”,实现系统之间及部件之间的“无缝连接”。这一模型是基于国际行业组织IAI(TheInternational Alliance for Interoperability)制定的IFC(Indus2trial Foundation Classes)标准针对建筑和项目管理界提出的,从理论上可以根本解决各种信息交换与系统集成问题,从而彻底消除所
22、谓的“信息孤岛”现象。TOPS系统与本文作者参与实践的小浪底企业集成信息系统(XLD2EIIS)项目从集成思想和模型等方面极具相似性,把TOPS系统与XLD2EIIS项目结合起来进行研究为建立新一代项目管理系统集成模型提供了理论基础和实践依据。111图3 基于构件的项目管理系统集成模型4.2XLD2EIIS系统集成规划方案XLD2EIIS是项目型企业系统集成的典型实例13,其集成策略体现在硬集成和软集成两个方面。硬集成提供系统的硬件环境,软集成包括信息资源的标准化、数据的集成和功能的集成。功能集成是主体内容,我们在分析了企业模型和数据处理模型的基础上,按照“子系统2功能模块2程序模块”的层次结
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