建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)研究*

周慧玲

（廣西建設職業(yè)技術學院，廣西 南寧 530007）

1 研究背景

2020 年 7 月，住建部發(fā)布的建辦標〔2020〕38 號文件《工程造價改革工作方案》提出了“改進工程計量和計價規(guī)則、完善工程計價依據發(fā)布機制、加強工程造價數(shù)據積累”[1]等要求，這些要求的提出使得工程造價行業(yè)的信息、數(shù)據收集變得更為迫切。建筑工程人工消耗量數(shù)據是工程造價管理的重要信息之一，是建筑施工企業(yè)內部管理、參與市場競爭的重要依據，人工消耗量信息經過市場化開發(fā)利用后對市場形成價格的工程計價方式具有很大的促進作用，對于實現(xiàn)工程造價改革目標和促進建筑業(yè)轉型升級也有重要意義。

建筑工程人工消耗量數(shù)據的采集、傳遞、分析和應用呈明顯的多樣性和差異性，其測定工作具有專業(yè)性強、周期長、見效慢、效益非顯性等特點，數(shù)據積累需進行長期動態(tài)維護，由于多數(shù)企業(yè)的管理更注重短期效益，加上目前建筑施工企業(yè)與勞務層的關系以勞務派遣、專業(yè)工程分包商自帶隊組為主，更是給人工消耗量的測定工作帶來很大的難度。就目前工程造價行業(yè)發(fā)展情況而言，人工消耗量測定方法并沒有得到廣泛的應用，消耗量的信息化測定方法，更是沒有成熟的產品可推廣，信息孤島與數(shù)據集成需求強烈等問題普遍存在。

因此，研究開發(fā)行之有效的建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)解決了人工消耗量數(shù)據的有效采集、快速加工、傳輸應用和信息積累等問題，既為建筑施工企業(yè)提高管理效益提供了技術模式上的參考，也符合工程造價管理行業(yè)乃至建筑行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需要。

2 系統(tǒng)開發(fā)的可行性分析

2.1 技術方面的可行性分析

當前，信息技術與網絡平臺的不斷普及，使建筑業(yè)的信息化管理手段得到了長足發(fā)展，各個項目管理系統(tǒng)集成智慧工地平臺得到了較為廣泛的應用。智慧工地利用傳感器、移動終端等技術感知施工現(xiàn)場各監(jiān)管要素，通過數(shù)據處理形成管理人員可用的信息[2]，主要側重于工程項目管理過程的協(xié)同工作，包括進度、成本、質量、安全、人員等方面的管理，以及施工策劃、文檔等方面的協(xié)同。研究發(fā)現(xiàn)，智慧工地的人員管理系統(tǒng)已實現(xiàn)勞務實名管理、自動考勤、工資統(tǒng)計、安全監(jiān)控和應急救援等功能，并實現(xiàn)了智能穿戴設備用于工程施工現(xiàn)場的人員定位功能。由此可見，建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)的開發(fā)已具備充分的技術基礎。

2.2 經濟方面的可行性分析

隨著信息技術與工程管理業(yè)務的深度融合，基礎設施得以持續(xù)完善，硬件性價比大幅度提高。本系統(tǒng)為智慧工地管理平臺的單項系統(tǒng)，依托于智慧工地的云平臺運行，工人的工時信息通過智能穿戴的芯片傳輸給安裝于工作面內設定好范圍的接收器，接收器通過互聯(lián)網傳輸給客戶端用戶，一個接收器可同時接收100 個以上的智能穿戴終端的數(shù)據，避免了智能穿戴的芯片直接通過互聯(lián)網單個傳輸數(shù)據而耗費的高成本。因此，本系統(tǒng)的應用成本低、工作可靠、運行方便。

2.3 應用方面的可行性分析

（1）建筑用工工時消耗信息可提高工程項目部的綜合管理水平。現(xiàn)階段，在建筑用工方面，不斷涌現(xiàn)的新技術、新工藝、新材料從出現(xiàn)到應用于生產實踐的周期越來越短，工程技術、項目管理與信息技術融合的應用呈加速普及狀態(tài)，從而使建筑用工的工效發(fā)生了較大變化，建筑用工工時消耗信息的及時獲取可促進施工方案的優(yōu)化、施工作業(yè)過程的標準化，在降低了一線勞務工人勞動強度的基礎上，既能提高工作效率，又能提升施工質量[3]，并推動施工作業(yè)隊組的建設，提高工程項目部的綜合管理水平。

（2）人工消耗量的數(shù)據積累是建筑施工企業(yè)管理的剛需。人工消耗量是建筑施工企業(yè)管理的基本要素，目前由于缺少有效途徑對人工消耗量數(shù)據進行動態(tài)管理，大多數(shù)施工企業(yè)仍沿用主管部門發(fā)布的行業(yè)定額開展各項管理工作。當前，工程造價改革的趨勢是弱化行業(yè)定額的作用，一旦沒有了行業(yè)定額這個“拐杖”的支撐，編制企業(yè)定額將不得不提上日程，人工消耗量數(shù)據積累的需求將使本系統(tǒng)得到更大范圍的推廣應用。

（3）人工消耗量數(shù)據是工程造價行業(yè)大數(shù)據應用的基礎信息。大數(shù)據技術應用于工程造價行業(yè)是未來發(fā)展的必然趨勢，大數(shù)據環(huán)境下要求人工消耗量的數(shù)據有足夠大的數(shù)據量，對數(shù)據的市場化利用才會有意義，本系統(tǒng)將人工消耗量測定方法與信息化技術深度融合，不僅能保證數(shù)據成果的體量，而且使數(shù)據更具科學性、合理性。

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)設計思路

本系統(tǒng)基于移動互聯(lián)網進行開發(fā)，按照“施工過程分解→工作時間定義→確定觀察對象→智能設備應用→數(shù)據采集→數(shù)據整理與分析→確定人工消耗量”的流程開展消耗量的測定工作，集成勞務隊組基本信息，建立建筑用工數(shù)據信息庫。系統(tǒng)通過人員定位、軌跡記錄和行為判斷三大主要功能完成信息采集業(yè)務，記錄工人在施工現(xiàn)場的時間及運動軌跡，分析工人工作時間的屬性，進行數(shù)據處理并合理確定建筑工程人工消耗量，為建筑施工企業(yè)管理決策提供依據，給企業(yè)定額的編制奠定基礎，推進人工消耗量數(shù)據開發(fā)利用的市場化進程[4]，確保建筑施工企業(yè)在市場競爭中保持高質量發(fā)展。

3.2 系統(tǒng)總體架構

建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)的開發(fā)目標是采集真實反映企業(yè)管理水平的人工消耗量信息，這就要求系統(tǒng)具有較高的保密性、較好的易用性，同時為了便于推廣應用，系統(tǒng)要有合適的信息展示方式，針對建筑工人工作面多樣化的特點，采用當下技術成熟的互聯(lián)網模式通過PC 機/手機APP/手持設備/穿戴設備/接收器/服務器/網絡設備等支持系統(tǒng)運行。系統(tǒng)總體架構如圖1 所示。系統(tǒng)用戶主要是人工消耗量測定業(yè)務管理員、業(yè)務負責人和系統(tǒng)維護人員，根據項目管理需要分別設置登錄系統(tǒng)的權限。

圖1 系統(tǒng)總體架構

3.3 信息采集

信息采集功能在整個測定系統(tǒng)中至關重要，本系統(tǒng)以智能穿戴設備完成信息采集工作，實現(xiàn)信息的持續(xù)交互。原始信息通過智能穿戴設備裝載的芯片傳送給接將收器，接收器通過互聯(lián)網將自動收集到的原始信息進行傳輸，最后在服務器端對數(shù)據實時統(tǒng)計、分析和整理，并完成反饋、存儲，提供查詢、打印功能。信息傳輸如圖2 所示。

圖2 信息傳輸示意圖

接收器的布置要根據施工現(xiàn)場實際情況綜合考慮擬測定的分項工程用工特點后，在工作面進行布點，其中，施工現(xiàn)場進出口為軌跡起始點。工人進出施工現(xiàn)場，接收器自動識別工人所佩戴的智能穿戴設備，記錄工人進出場時間，并對工人在施工現(xiàn)場內的行為軌跡進行記錄；工作時段內，工人的行為靜止時長超過設定的時長，將在記錄中顯示，并有語音預警提示，同時支持管理員在終端隨時查詢。

3.4 系統(tǒng)安全機制

人工消耗量信息是企業(yè)的核心信息，因而具有保密性質，系統(tǒng)的安全保障機制主要有三個方面，一是用戶密碼登錄，訪問系統(tǒng)必須輸入系統(tǒng)管理員授權的用戶名和登錄密碼，否則無權訪問；二是權限設置，針對不同的用戶，根據其崗位工作內容設置不同的訪問權限，不同級別的數(shù)據采用不同的身份認證方式；三是加密碼傳輸，人工消耗量數(shù)據在進行傳輸時采用加密碼傳輸方式提升安全度，降低信息資源泄露的風險。

4 系統(tǒng)界面模塊

4.1 系統(tǒng)模塊層級

建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)由6 個一級系統(tǒng)和27 個二級子系統(tǒng)組成，兩個層級的子系統(tǒng)以欄目模塊的形式表現(xiàn)，起到系統(tǒng)應用導航欄的作用。這6 個一級子系統(tǒng)分別是工程信息、人員信息、現(xiàn)場管理、報表中心、統(tǒng)計分析和設置管理。如圖3 所示。一級和二級子系統(tǒng)為后臺設置，相對固定，不允許用戶修改。二級子系統(tǒng)下設的三級子系統(tǒng)內容分兩類，一是基礎信息，包括“工程信息、人員信息、設置管理”欄目，支持用戶自定義，供用戶進行錄入、修改及刪除；二是系統(tǒng)通過穿戴設備芯片收集、處理的信息，包括“現(xiàn)場管理、報表中心、統(tǒng)計分析”，其信息通過自動采集、智能分析獲取，不允許修改、刪除。

圖3 系統(tǒng)功能模塊

4.2 工程信息模塊

工程信息為靜態(tài)顯示的基礎信息，主要收集工程項目的基本信息、合同信息、參建單位、項目班子、工程概況和造價指標六個方面的信息。其中，基本信息包括工程名稱全稱、工程地址、項目性質、工程類別等信息；合同信息包括合同價格形式、質量標準、合同工期、開工時間、竣工時間等信息；參建單位包括建設單位、設計單位、施工單位、監(jiān)理單位、造價咨詢單位、全過程工程咨詢單位等信息；項目班子信息為項目部組織機構成員的信息，包括項目經理、技術負責人、安全總監(jiān)、“八大員”等信息；工程概況包括建筑面積、樓層、高度、結構形式、基礎類型、抗震等級、防水要求、主要裝修內容等信息；造價指標包括各分部工程費、人工費、材料費、機械費等費用及其占比信息。

4.3 人員信息模塊

人員信息為靜態(tài)顯示的基礎信息，針對工程項目勞務用工的常見形式，欄目設置包括勞務隊組、分包隊組、直屬隊組、其他人員四個類型。勞務隊組指的是勞務公司派遣的勞務隊組，分包隊組指的是工程項目專業(yè)分包商自帶的隊組，如桁架樓承板安裝隊組、鋼構件安裝隊組、輕質隔墻施工隊組等；直屬隊組指的是與工程項目部直接發(fā)生勞務合同關系的隊組，除了勞務派遣、專業(yè)分包隊組之外，項目部往往還需自行組織少量務工人員完成施工過程的一些零星用工、應急用工；其他人員指的是項目部為了項目運行而配置的后勤人員、小型機械維修人員等。各隊組信息包括隊組名稱、類型、隊組長信息、隊組進退場時間等。人員信息錄入支持手工、掃描、拍照等錄入方式，解決傳統(tǒng)的登記方式資料收集慢、數(shù)據誤差的問題。

4.4 現(xiàn)場管理模塊

現(xiàn)場管理為動態(tài)顯示的信息，人工消耗量的基礎信息主要來源于本模塊的信息采集，欄目設置包括人員定位、設備分布、穿戴設置顯示、工程量。按照“分類、分幢、分層、分工種”的設計理念，建立實時信息采集模塊。即，按專業(yè)類別分類（建筑、裝飾裝修、水、電等），按單項工程分幢（1#住宅樓、2#住宅樓、辦公樓等），按工作面分層（地下層、地面加工棚、首層、二層、各樓層等），按不同工種分別顯示（鋼筋工、木工、磚筑工、抹灰工等）。在信息采集過程中，確保信息的及時性、完整性、持續(xù)性、可靠性。

4.5 報表中心模塊

報表中心模塊為原始信息的記錄報表，欄目設置包括花名冊、考勤記錄、工時記錄和工時統(tǒng)計。報表全面、準確、及時地反映人工工時的消耗情況，報表格式支持自定義設置，以便適應用戶不同管理模式下的個性化需求。

4.6 統(tǒng)計分析模塊

統(tǒng)計分析模塊為系統(tǒng)的核心功能模塊，欄目設置包括用工屬性、隊組屬性、考勤分析和工時分析，本模塊的訪問權限為最高級別設置。系統(tǒng)對自動收集到的原始信息根據后臺設置的要求，對工人的工作時間進行屬性分析、統(tǒng)計和計算，形成人工消耗量報表。工人工作時間屬性如圖4 所示。

圖4 工人工作時間屬性

4.7 設置管理模塊

設置管理模塊均提供自定義規(guī)則功能，體現(xiàn)了較高的用戶友好度，使用戶的操作更加方便，欄目設置包括實名規(guī)定、隊組設置、設備設置、施工過程、工時定義。其中，施工過程可對擬測定的分項工程在施工現(xiàn)場范圍內所進行的生產過程進行分解；工時定義可對擬測定的工種的工人工作時間屬性進行設置。

5 結束語

在當前工程項目利潤趨于薄利微利的背景下，隨著工程規(guī)模越來越大，施工管理越來越復雜，人工消耗量信息的采集、甄別、分析和處理成為建筑施工企業(yè)精細化管理的必由之路。對于行業(yè)主管部門、建設單位和工程咨詢單位等其他各參建方而言，可靠的人工消耗量信息的市場化開發(fā)利用，推動工程交易市場形成價格真實的有效競爭也是眾望所歸。本系統(tǒng)在信息化技術手段輔助下測定出更加真實、合理反映生產管理水平的數(shù)值，為消耗量定額的合理編制提供可借鑒、可推廣的測定方法，為工程造價行業(yè)的信息化發(fā)展提供實踐支撐，具有實際應用價值。