智慧型工程項目管理平臺的開發與設計

孫小永

1 前言

當前水泥工程項目建設多采用模塊化項目管理平臺，主要包括進度管理、質量管理、安全管理、成本管理、采購管理等模塊，通過數據的標準統一和互聯互通，實現項目建設所需信息在各職能層級快速、準確、有效的應用，為項目管理的科學決策提供依據。

模塊化項目管理平臺在使用的便利性和智能化方面尚存在一定的不足。基于模塊化建立的項目管理平臺，其操作界面的呈現方式也是模塊化的。其通過設定使用者權限，向各級管理者展示有限的信息，開放有限的功能，使用者需頻繁切換模塊，操作不便。管理者權限的設置也難以做到責權精確匹配，易發生管理紕漏及信息泄露。

此外，在模塊化項目管理平臺中，人是項目管理的主導力量，所有項目管理活動的策劃、計劃的形成均以人工錄入為主，不能通過平臺實現對項目建設各項工作安排的有序智能指引。

2 模塊化項目管理平臺存在的問題

2.1 模塊化平臺開發思維分析

當前的項目管理學多將項目管理分為進度管理、質量管理、安全管理、成本管理、采購管理等模塊，按模塊化、結構化的形式編制教材和傳授知識，主要從成本管理出發，形成進度管理為主線、質量管理為底線、安全管理為紅線的項目管理模式。

受傳統項目管理學思維影響，水泥工程項目管理平臺的開發思維也是模塊化的，開發者習慣于先形成以模塊化管理為導向、維度相對單一的數據流，再尋求各模塊間數據的互通、互聯、互動，從而形成網狀數據流。基于此種模塊化思維開發的項目管理平臺，僅是將項目管理知識以輸入的形式轉化為項目管理中各項業務所需內容的輸出形式，并未真正考慮項目管理實際操作問題。

2.2 模塊化平臺應用分析

（1）水泥工程項目實際業務管理往往是根據業務進展直接進行相關動作，形成業務流程，不會判斷業務流程歸屬哪個模塊，而模塊化項目管理平臺存在與業務流程不相符、人為用模塊化表述割裂業務管理流程的現象。

（2）在實際項目管理中，一崗多責的現象較為普遍，模塊化項目管理平臺的應用，存在實際業務職能與平臺模塊化表述不統一的問題。

（3）模塊化項目管理平臺的主要功能仍是數據化的錄入及獲取，仍停留在信息化層面，智能化不足，無法對具體工作安排進行智能化引導，與智能化管理仍有較大差距。

3 智能化項目管理平臺建設

3.1 平臺建設思路

在現有模塊化項目管理平臺架構基礎上，延展業務端功能，開發和改造相關模塊，完善數據鏈接關系，提升項目管理平臺“人-機”系統的相互統一；更改平臺展示界面，形成具備智能有序引導工作安排功能的項目管理平臺，更加貼近項目管理實際。

智能平臺以項目管理數據庫為基礎，以項目實施策劃為主導，以時間為管理軸線，以各子項工程為空間定位，以業務活動管理為核心，以進度管理、質量管理、成本管理等為績效考核重點，將資料管理、文檔管理作為工程追溯性驗證結果。其中，數據庫為項目管理人員經驗和理論等知識的儲備；項目實施策劃為人的思考過程；時間和空間指向性與管理者現實、過去、未來管理維度相對應；業務活動是項目管理的核心，“人、機、料”是項目管理的核心要素，融合在過程工序中；進度管理、質量管理、成本管理等為項目管理績效考核的重點，也可實時進行項目實施業績考核；項目建設過程中形成的各類文檔、資料為可追溯性資料，按照管理要求實時歸集。智能化項目管理平臺整體架構見圖1。

圖1 智能化項目管理平臺整體架構

3.2 平臺架構各模塊構成

3.2.1 數據庫模塊

數據庫模塊以工序、工藝流程模型為核心，數據按來源及類別分為三大類，如圖2所示。

圖2 以工序、工藝流程模型為核心的數據庫模塊

（1）建立業務操作工序、工藝流程模型

工程項目業務操作的每道工序均應結合作業內容，具備質量、安全、時間、成本等管理要求及屬性，同時作業內容分別對應每日循環性的“人、機、料”方面的管理要求。在進行業務操作工序、工藝流程設定時，應將“人、機、料、法、環”等非每日循環性的要求作為前置條件，形成相應的前置工序。

（2）建立各類標準、規范

針對“人、機、料、法、環”等，從質量、安全、技術等方面鍵入相應要求，建立各類標準規范，并與工序、工藝流程模型中的要求相匹配。

（3）建立工程定額類資料

工程定額類資料分為兩類，一類為基礎性的、公司層面形成的企業施工定額資料，為物資計劃、作業進度等核算的依據。另一類為實時獲取的、針對某個項目的、特定的定額類資料（項目實時反饋的數據及指標），用于具體項目執行的依據。

（4）制定標準工序編碼體系

首先，按照行業工程特點，制定標準“進度計劃工序流程”，其工序作為標準工序，進行一級編碼；其次，定義工序實施過程中的管理屬性、管理內容，工作屬性及工作內容，進行二至五級編碼，形成五級編碼組合體系，如圖3 所示。其中，二至五級編碼組合分別與數據庫中的“標準、規范、工程定額類資料”編碼相對應，以此聯通數據庫中的內容。

圖3 標準工序五級編碼組合體系

3.2.2 項目實施策劃模塊

植入各種算法，形成以算法為驅動的項目實施策劃模塊，如圖4所示。

圖4 以算法為驅動的項目實施策劃模塊

項目實施策劃模塊所植入的算法包括進度管理算法、成本管理算法、資源分配算法、質量管理算法，具體如下：

（1）進度管理算法。用于確定項目進度、計劃任務的開始和結束時間，提供項目進展的實時更新，包括關鍵路徑方法（Critical Path Method，CPM）、關鍵鏈方法（Critical Chain Method，CCM）和資源優化技術等。

（2）成本管理算法。用于預測、跟蹤和控制項目成本，包括成本估算方法、資金流分析、凈值分析（Earned Value Analysis,EVA）等。

（3）資源分配算法。用于有效分配項目所需的人力、設備和材料資源，可以根據資源可用性、工作量平衡、優先級等因素進行調度和優化。

（4）質量管理算法。用于確保項目交付結果符合預期質量標準，涉及質量規劃、過程控制、檢查和驗證等。

在項目實施策劃模塊，首先，依據個體合同形成項目管理目標，依托基礎數據庫，由算法驅動形成相應的標準、基準（包括進度、質量、安全、成本、風險管理基準）；其次，隨著項目信息的逐步完善，依據各類標準、基準，形成各類、各層計劃（含管理計劃、資源計劃以及工作計劃），并保持與數據庫信息的實時聯通。在各種算法模型驅動下，項目實施策劃流程見圖5。

圖5 項目實施策劃流程

3.2.3 業務活動管理模塊

以日常業務活動管理為核心，以資源管理為動力，形成項目建設全周期管理。業務活動管理模塊的組成如圖6所示。

圖6 業務活動管理模塊的組成

3.2.3.1 日常業務活動管理

以日常業務活動管理為核心，具有時間、空間指向性和工作任務提示、項目實施跟蹤功能。

（1）實現工作任務提示和實際業務活動跟蹤

以數據庫中植入的工序模型為指引，依據項目實施策劃中的時間進度安排，將“人、機、料”等作為項目實施的管理要素，形成每日工作任務提示，包括每日計劃工作量，“人、機、料”投入量，對應的實際工作量，從合規角度對“人、機、料、設施、環境”狀態的描述及所需開展的管理事項、內容和狀態更新。此種業務管理模式，打破了原有平臺模塊化建設慣例，重點突出“一崗多責、權責對等”，分別將安全管理、質量管理、進度管理、成本管理的相應責權與管理者對應。如，在項目安全管理活動中，現場施工管理人員是安全管理責任的主體，對應安全監督、巡檢等責任，任務分解時，施工管理人員對安全管理有直接責任，而不是像傳統平臺需要從安全模塊進入才能進行相關操作。

（2）以時間為項目管理軸線，具有工作任務的時間指向性

不同于傳統“進度管理主線”，以時間為項目管理軸線是以工作任務為導向，沿著時間軸線明確每日需進行的工作任務，實現了管理工作在時間軸上按時點歸集，可通過時間軸查詢和調取相關資料，實時復核、更新工作任務的完成情況。

（3）以各子項工程為業務活動的空間定位，具有工作任務的空間指向性

記錄了某一具體時點（根據現實時空實時更新的時點），在各個子項分別開展的具體工作任務，實現了管理工作在空間上按位置歸集，可通過位置查詢和調取相關資料。

3.2.3.2 資源管理

滿足對“人、機、料”資源的日常使用調配管理，形成各項工作所需的人、機、料資源在項目實施期間的優化計算和調配，并從長周期維度上對資源進行管理（長周期維度是指非日常重復性工作，如設備的保養等）。

3.2.4 績效管理模塊

（1）管理績效

將實際的項目進度、質量、安全、成本情況，通過平臺實現實時自動更新，從而與項目實施策劃中設定的基準予以比對、分析，查詢差異原因，按相應的風險設定分類，并采取相關措施予以調整。

（2）作業績效

項目實施的實際生產作業績效，如，各工種人工工效、機械臺班、材料耗用等，可通過數據分析尋找不足，改進需求；可直接指導項目實施，更新項目策劃數據；可更新數據庫數據，拓寬知識和經驗。

3.2.5 職能管理模塊

參照傳統模式設置，可實現數據歸集和查詢，方便項目部及公司職能部門專職管理人員進行合規性審查，形成了各專職業務工作人員、職能管理人員管理界面及管理通道。

3.2.6 文檔管理模塊

按管理習慣，對各類文檔進行編碼設計，可按需多維度進行文檔管理和使用，所有文檔均可在計算機系統內按時點、位置存檔。

3.3 操作界面設計

除數據庫模塊在后臺運行，其他各模塊均在平臺界面上有所顯示。平臺操作界面布局見圖7。操作界面設計具體如下：

圖7 創新型項目管理平臺操作界面布局

（1）項目實施策劃設置在平臺界面左側，作為項目實施全過程的統領內容，依據平臺數據庫及前端合同錄入數據，實現智能化計算。

（2）業務活動管理模塊為項目實施的核心模塊。其中，日常業務活動管理作為主界面，以3D圖為背景，形成“時間+空間”的操作界面，具有工作指向性。資源管理布置在平臺界面左側，向下分別以“人、機、料”為基礎，通過優化計算進行資源調配，下達任務，并與次日工作安排形成互動。

（3）項目績效管理設置在平臺界面左側，向下按兩級再細分為管理績效和作業績效。管理績效分為項目進度、質量、安全、成本績效；作業績效分為各專業工種人工工效、機械臺班、材料耗用等相關指標的統計與分析。

（4）職能管理模塊布置在平臺界面右側，方便職能管理人員按照傳統管理模式進行監督。

4 結語

按照新模式構建的智慧型項目管理平臺，解決了當前項目管理平臺建設的各種弊端；實現了項目管理過程中所有管理數據與底層作業數據的互聯、互動與互通；同時，通過植入相關算法模型，開展平臺操作界面設計，實現了平臺對各項作業工作、管理工作的智能化引導、提示，一定程度上提高了項目管理的智能化水平。