以資產管理價值為導向的南京地鐵資產信息體系構建

洪 浩 蘇詩瑋 高繼傳 李 潔 周明月

(1. 南京地鐵建設有限責任公司, 210008, 南京; 2. 南京林業大學土木工程學院, 210037, 南京)

截至2022年底,我國共有55座城市開通了城市軌道交通線路,線路總長度達10 287.45 km[1]。由于缺乏行業相關標準,且資產信息不全,逐漸暴露了以下城市軌道交通資產管理問題:資產移交周期長,經常發生“賬實不符”和財務價值不準確等情況[2];運營階段資產信息不可溯源,設備維修更換難度大等[3]。目前廣州及北京等地的地鐵企業已經利用信息化手段探索資產管理方法,針對各專業資產建立運營管理及故障處理等系統[2-4]。然而,這些管理信息系統功能單一、未形成整體,各系統間關聯較弱,導致無法有效集成信息,使資產管理效率受限。

梳理已有文獻發現,學者們對資產信息體系已有研究。文獻[2]研究了倫敦地鐵資產管理模式,提出按照屬性將資產劃分為系統、分組、類型和型號四個層次。文獻[3]結合線分類法與面分類法,提出囊括位置信息與設備信息的地鐵運維分類編碼體系。文獻[5]針對地鐵設備運維階段信息需求,從信息分類、信息交付等方面,提出信息自動集成和自動化編碼。

這些資產編碼體系研究僅針對單個階段考慮管理需求,其設計的全壽命期資產信息體系缺少動態思維,割裂了規劃、建設與運營維護階段。究其本質是資產信息頂層設計存在缺陷,缺乏統一標準,導致信息流通障礙。對此,本文以南京地鐵為案例,以資產管理價值為導向,運用公理化設計指導,構建資產信息體系。旨在深化價值驅動的管理體系設計研究,構建科學的資產信息體系,以期為城市軌道交通資產管理提供啟發。

1 理論基礎與研究方法

1.1 城市軌道交通資產管理價值

1.1.1 城市軌道交通資產管理價值確定

資產管理是一個目標驅動的項目管理過程,明確的價值目標是資產管理的先決條件。文獻[6]提到,項目價值的涵義是滿足顧客需求、提高有效性和可持續性等。文獻[7]認為資產管理的價值為功能性、有效性、可靠性、可持續性的實現。ISO 55000系列標準《資產管理》提到,有效性、可持續性及滿足使用者功能需求是資產管理的價值體現。梳理可見,學者普遍認可的資產管理價值為可靠性、有效性以及可持續性。考慮到各參與方多樣化的需求,資產管理價值還應增加功能性內容。由此,城市軌道交通資產管理價值及其定義如表1所示。

表1 城市軌道交通資產管理價值及定義

1.1.2 價值引導的城市軌道交通資產信息

1.1.2.1 既有城市軌道交通資產信息體系分析

結合表1,分析部分既有城市軌道交通資產編碼現行規范的不足,結果如表2所示。不同城市采用的分類與編碼方式不同,一定程度上影響了信息共享,總體上存在問題分類框架不標準、編碼規則不統一及功能用途單一等問題。

表2 部分城市軌道交通資產編碼現行規范的不足

1.1.2.2 價值導向的城市軌道交通資產信息

縱觀我國關于價值導向的探索主要停留在理論層面的靜態研究,鮮有將價值融入到動態管理過程。因此,本文梳理城市軌道交通資產全壽命周期規劃設計、采購建設、運營維護和報廢四個階段的業務流程,根據表1中對城市軌道交通資產管理價值的定義,分析價值對資產全壽命周期信息指引與約束作用,具體如圖1所示。

圖1 價值對城市軌道交通資產信息的指引作用

1.2 公理化設計理論

公理化設計理論是一種指導設計決策并改善設計質量的有效方式[8],主要包括公理設計域及兩條設計公理(獨立公理和信息公理)。公理化設計中域及其分解和關聯映射如圖2所示。

注:CR—客戶域的元素,代表客戶需求(Customer Requirements);FR—功能域的元素,設計方案功能需求(Functional Requirements) ;DR—物理域的元素,描述設計方案的設計參數(Design Parameters);PV—工藝域的元素,表達實現設計參數的工藝變量(Process Variables)

獨立公理和信息公理用來規范公理化設計行為。

獨立公理:保持功能要求獨立性[8]。這是相鄰域之間映射分解合理性的判斷依據,通常用特征向量公式表示。例如功能域FR和物理域DP之間的關系表達式為:

FR=ADP

(1)

式中:

A——元素間關聯程度矩陣;其元素表示對應元素間關聯程度,元素通常用X表示強相關,0表示弱相關或無相關[9]。

信息公理:力求設計信息量最少[8]。

1.3 研究流程

以資產管理價值為導向,運用公理化設計理論構建城市軌道交通資產信息體系。如圖3所示,由于本文研究對象為資產信息體系,暫不呈現城市軌道交通資產的全部設施設備,無需工藝變量這一更具化的設計方式,故只使用公理化設計中的前三域。城市軌道交通資產信息體系的構建流程如下:

圖3 城市軌道交通資產信息體系的構建流程示意圖

步驟1 在客戶域中進行利益相關者需求分析。通過訪談調研對利益相關者需求分析,在可靠性引導下完成資產信息體系的初步概念設計。

步驟2 在功能域中進行功能需求層次分解,并需求映射到物理域。運用層次結構和“Z”字形映射明確功能設計和數據設計。此過程在有效性驅動下保障數據不重復、不冗余。

步驟3 資產信息體系構建。根據物理域信息公理指導中得到數據設計方案在可持續性的引導下,依次進行資產信息分類、編碼體系、數據模板的構建。

2 南京地鐵資產信息體系的設計

目前,南京地鐵已開通運營11條線路,資產體量龐大,且其信息化建設處于蓬勃發展階段,亟需標準統一的資產信息體系為智慧地鐵的發展夯實基礎。對此,本文設計并構建基于資產管理價值引導的南京地鐵資產信息體系。

2.1 面向利益相關者的資產信息需求分析

為了最大程度地實現城市軌道交通資產信息體系的功能性價值,將南京地鐵的資產部門、財務部門、建設單位和運營單位識別為核心利益相關者,通過會議法和訪談法進行調研。

首先,收集整理資產管理過程中的問題以及各部門對資產信息的需求;然后,與部門負責人進行一對一訪談,訪談內容圍繞資產管理業務內容、資產管理過程中所遇問題及管理難點、資產信息需求及信息質量要求展開;最后,驗證需求分析的準確性并進行補充完善。總結得到南京地鐵資產利益相關者信息需求表如表3所示。

表3 南京地鐵資產利益相關者信息需求

由表3可知,南京地鐵核心利益相關者對于資產信息的覆蓋廣度、精細度及信息資源的集成程度有較高要求。資產信息需求可歸納概括為:① 資產全壽命周期信息應完整、準確;② 資產相關信息應詳細、精確;③ 資產全壽命周期信息應可追溯。

2.2 基于公理化設計的城市軌道交通資產信息體系設計

資產信息體系的功能是功能性價值的具體表達。將南京地鐵資產信息體系功能對應設計為對資產信息的標準化、動態化和集成化管理。依據公理化設計,確定最頂層功能設計目標:FR0=滿足多元利益相關者的資產信息需求。對應數據設計:DP0=構建面向利益相關者資產信息體系。繼而對FR0進行一級分解并結合“Z”字映射規則,得到對應的數據設計映射,如表4所示。

表4 FR0分解及映射

其中,FR1由DP1獨立實現,FR2由DP1、DP2共同實現,FR3是DP1、DP2、DP3共同作用的結果,因此設計矩陣為三角矩陣,根據式(1),對應的設計方程為:

(2)

該設計屬于準耦合設計,符合公理化設計理論,但需要對功能需求進一步分解。對FR1再次分解,FR11=標準化的資產信息分類;FR12=標準化的資產信息編碼;FR13=標準化的資產名稱。與之對應的數據設計為:DP11=建立標準的資產信息分類體系;DP12=建立標準的資產信息編碼體系;DP13=規范資產命名規則。其設計方程為:

(3)

該設計矩陣為對角矩陣。可見,對FR1的進一步分解得到了無耦合設計矩陣,滿足資產信息體系功能的獨立性要求。

依次對FR2和FR3進行類似細分,整合得到資產信息功能設計的分解及數據設計映射,如圖4所示。這可作為構建南京地鐵資產信息體系的指導。

注:——功能設計分解; 映射。

3 南京地鐵資產信息體系的構建

3.1 資產分類體系

價值思維下的資產管理需要重視資產的頂端設計,在規劃設計階段開始搭建資產分類框架。基于EBS(工程系統分解結構)分解原則,將南京地鐵固定資產分為土建類、非生產性設備分為供電系統、信號系統、通信系統、自動化系統、AFC(自動售檢票系統)、客運設備等17個資產大類。根據線分類法繼續分解,形成5級資產分類——前4級按大類、小類、大組、小組劃分,第5級為資產組合。各類型資產特點不同,管理控制的目的不同,劃分方式也隨之不同。南京地鐵資產分類的局部體系如圖5所示。

注:UPS為不間斷電源。

3.2 資產信息編碼體系

統一的資產分類編碼,為城市軌道交通設施設備數據庫提供了準確、完整的信息。在南京地鐵5級資產分類的基礎上,將每一級資產類別都按2位數字進行編碼,形成10位的資產分類代碼。

從資產運營角度考慮,粘貼于資產實物上的資產卡片需包含資產的權屬單位和空間位置信息。由此,在10位資產分類編碼的基礎上增加了權屬單位代碼、線路代碼及資產流水碼,用于直觀區分資產。南京地鐵資產卡片編碼如圖6所示。

圖6 南京地鐵資產卡片的編碼示意圖

3.3 資產信息模板

3.3.1 資產信息標準化模板

城市軌道交通資產數據框架如圖7所示。城市軌道交通設施設備包含大量的動態信息(如位置信息、基本屬性信息、維護信息等)。穩定信息也已納入編碼體系中。為保證設施設備屬性信息的完整性,其他信息根據標準模板統一收集整理。

圖7 城市軌道交通資產數據框架

為實現資產動態管理,需要統一規范資產數據,對此南京地鐵相關部門詳細設計了資產數據模板。為滿足不同資產卡片的直觀性功能需求,資產清單一般根據不同線路單獨成冊,相應的資產編碼為分類編碼-流水碼形式,并增加基本屬性信息、價值信息和維護信息,進而限定設備信息的唯一性。以服務器為例,資產數據模板如表5所示。

表5 城市軌道交通資產數據模板

3.3.2 資產數據來源

表5中,資產實體信息和基本屬性信息為靜態信息,財物價值和維護信息為動態信息。

1) 資產實體信息。資產實體信息包含資產編碼、資產名稱及資產別名等。資產分類編碼、資產編碼、資產分類名稱和計量單位根據資產分類目錄確定。為了分辨相同分類名稱下的資產,按照日常管理中對資產約定俗成的叫法,結合該資產的具體位置信息,進而確定資產別名。

2) 基本屬性信息。資產的基本屬性信息包含設備類資產的設備代號、參數、規格型號、制造商或品牌及產地。此類信息大部分來自于圖紙和合同清單。涉及變更的數據,將在建設過程中根據工程變更后的實際情況進行更新。移交階段對資產的數量、規格型號等信息進行清點記錄。

3) 財務價值信息。資產財務價值信息包含資產基礎價值、資產價值、折舊狀態和凈值。其中折舊狀態與凈值屬于動態數據。資產凈值受到折舊狀態和維修狀態的影響,隨使用年數動態變化。合同內價格是資產實物對應的合同清單的價格。原值是資產實物價值加上費用分攤后的總價值,也是資產投入運營時的原始價值,在資產移交階段確定。

4) 維護信息。維護信息在資產運營階段產生,是城市軌道交通資產運營管理和設施設備維護的數據基礎,保障了對設施及設備的動態管控。

4 結語

本文在梳理既有城市軌道交通資產信息體系的研究及應用現狀的基礎上,提出以資產管理價值為導向進行資產信息體系設計,以彌補以往資產信息體系缺乏統籌考慮的不足。以南京地鐵公司為研究對象,調研分析資產利益相關者需求,運用公理化設計理論指導構建了包含資產分類和編碼體系以及信息標準化模板的城市軌道交通資產體系。有效提高了南京地鐵資產信息傳遞的效率和精度,為實現資產管理規范化、精細化、科學化打下堅實的基礎。