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第1章 建设工程管理与信息化
1.1信息化概览
信息化：也称国民经济和社会信息化，是指在国民经济和社会各个领域，不断推广和应用计算机、通信、网络等信息技术和其他相关智能技术，达到全面提高经济运行效率、劳动生产率、企业核心竞争力和人民生活质量的目的。
1.1.1国外进展情况
信息化对国民经济的推动作用主要表现在管理、科学技术计算和生产控制等方面，在管理领域应用最为突出，大约70%以上，已发展成为专门的“管理信息系统”。
国家经济信息系统、银行业务管理系统、公安信息系统及一系列“金”字号信息化工程，如：金桥工程、金关工程、金卡工程等。
1.1.2国内信息化进程
金桥工程三金工程金关工程金卡工程金智工程金企工程金税工程金通工程金农工程金图工程金卫工程
1.2 建设项目管理IT应用
1.2.1 需要和目标
随着国民经济的飞速发展，工程建设项目规模越来越大，项目结构越来越复杂、项目质量要求越来越高。三峡工程、南水北调、西气东输、青藏铁路等投资数额在千亿元人民币以上的特大型交通、能源重点工程相继启动，投资数亿元到数百亿元人民币的大型重点工程更是不计其数。
因此，从国家、行业到企业，都已迫切需要用信息技术来推进工程建设项目的科学决策和现代化管理。
利用先进的信息技术，建设跨越宏观、中观、微观三个管理层面的综合信息管理体系是大型工程建设项目管理信息化的最终解决方案。
目标
建设工程项目管理信息系统是面向国家管理部门、行业、业主、设计、承包方、设备材料供应方以及项目运营方，以项目总控、项目管理和设施管理中项目信息的采集、分析和管理为基础，基于信息高速公路的、远离工程现场、完全不受地域空间限制的“大型工程建设项目的项目管理控制及决策支持系统”。
该系统为政府管理部门和业主提供实时了解项目进展的状态、确定重点检查对象、诊断项目存在问题与原因、提出相应的解决方案，提供有效决策支持手段。政府管理部门可通过大屏幕直接显示的基于地理信息系统(GIS)的项目实施跟踪指标、进度跟踪横道图、投资跟踪控制曲线、形象进度三维显示图等，实现对工程在建项目的监控与管理。
1.2.2 国内外大型建设工程信息系统介绍
1．日本的公共工程综合信息系统
2．德国铁路改造项目信息系统
3．三峡TGPMS信息系统
1. 日本的公共工程综合信息系统
日本的公共工程综合信息系统(CAI.S/EC)(见图1-1)是目前规模最大、投资额最高的政府投资的建筑业管理信息系统。该系统总投资1亿美元，计划15年内完成。
公共工程综合信息系统分以下三阶段实现。
①短期目标。实现办公系统电子化、建筑企业信息传递电子化。
②中期目标。构筑项目数据库、企业数据库和技术资料数据库，部分项目的招投标、采购和政府管理实现电子化。
③长期目标。完全实现所有公共工程的电子化管理，建成综合的数据库系统，开发并应用全新的21世纪公共工程管理系统。
2. 德国铁路改造项目信息系统
德国铁路改造项目涉及德国大部分地区，要求项目建设与铁路运营两不误。该项目采用项目总控模式，整个项目按金字塔型结构分成三层，金字塔的基层为遍布全国各地的施工现场。项目实施的现场数据通过网络向上层层传输，汇集到柏林总部的中央数据库，再经过处理形成各类报告和决策信息，供决策层使用。而决策层直接向议会负责，及时报告项目实施进展和处理意见。项目决策指令也是通过网络层层向下传递的。
3. 三峡TGPMS信息系统
TGPMS信息系统是三峡总公司与加拿大Moneco AGRA公司合作建设的三峡工程管理系统。该信息系统根据项目管理功能分解成13个子系统。该系统能够跟踪正在执行的合同的已发生成本及预算情况。
TGPMS信息系统已成功应用于三峡工程项目施工的进度计划、投资控制、合同执行、设备采购管理、施工质量控制、设计图纸提交和安全信息管理中。
1.2.3 IT技术在工程建设项目管理中的应用
大致可以分为三大部分：
①信息的采集和系统输入；
对于信息的采集和系统输入，首先需要建立自下而上的全国性计算机网络-建设工程建设项目信息高速公路，通过项目实施地的网络终端，将项目实施信息输入大系统。这里需要说明的是项目实施，不是单指施工，而是项目全生命周期的每一个阶段。整个系统的物理网络，可以利用国家信息高速公路的干线，只需将具体项目的网络系统接入即可。
②控制管理方法和工具的计算机化；
项目控制管理方法和工具的计算机化，应该利用已有的成熟的项目管理软件，深入开发先进的项目控制、模拟、预测计算机模型，进一步集成管理软件的应用。
③系统输出信息和过程的显示。
系统输出是工程建设项目管理系统的一个重要部分，它应该输出项目实施过程，尤其是施工阶段的时间进度、形象进度、投资／成本、质量、合同信息、项目施工阶段的警示信息、竣工预测信息。为了支持高层决策，宏观调控，系统还应该输出按地区、按行业、按流域、按系统的工程建设项目的统计信息。这些信息应该分两个方向输出：面向大众的Web发布和面向高层的大屏幕显示。
大众可以通过浏览器在Internet工程建设项目信息发布网站上获取所需的信息，高层决策者可以通过决策办公室的大屏幕，了解项目进展、预警指标、预测信息，从工程建设项目管理GIS中获取各种决策支持信息。通过工程建设项目决策支持系统提取解决问题的优选方案，通过GDSS(群体决策支持系统)做出最后决策，将决策方案通过网络系统传达给各执行层。
1．工程建设项目管理需要形成系统
(1)工程建设项目大系统的组成
工程建设项目管理系统是一个由底层项目实施信息系统，中层项目统计管理系统，高层项目控制、决策系统组成的，新型的、基于网络的大型项目管理信息系统。
在基于网络的模式下，底层项目管理控制中心要建立一个大型的项目数据库，利用其庞大的数据处理能力对通过网络传来的工程项目现场数据进行处理，形成供各决策层使用的有关工程现场全貌的及时准确的报告，通过系统中的统计模型、分析模型、决策模型，根据现阶段的情况对项目目标能否实现做出预测判断，并提出相应的决策方案集供决策层决策。
利用信息高速公路，项目建设单位和施工企业通过动态数据传递(DDE)方式直接从项目上采集大型重点、在建项目的跟踪数据，并且通过DDE方式将项目实施跟踪数据及时发送到政府管理部门的工程建设项目管理大型数据库中，然后工程建设项目管理大系统通过决策支持系统中的模型库、方法库，根据项目管理大型数据库中保存的各个项目的原始项目计划数据与现阶段的跟踪情况进行比较分析，对项目进行及时诊断和预警，对项目目标能否实现做出预测判断，提出解决方案和相应的决策方案集供决策层决策，从而实现对全国大型重点在建项目进行监控管理。政府管理部门的大屏幕可以直接显示基于GIS的项目实施跟踪指标、进度跟踪横道图、投资跟踪控制曲线(项目实施预警曲线)、形象进度3D显示图、项目虚拟现实可视化模拟等供决策使用。
(2)单立(底层)工程建设项目管理信息系统的地位和作用
单立(底层)工程建设项目管理信息系统是整个大系统的基础，是大系统实施控制管理、决策支持的“信息来源”，是接受主控系统指令、执行高层决策的“单元”。但是，它又是本项目管理的信息管理系统，它承担着项目管理的全部功能，所以它首先是一个完整的项目管理信息系统。
为了实现与大系统的衔接，它可以在原来项目管理信息系统的基础上，增加一个与上层系统连接的接口模块，该模块包括所有需要与上层动态连接的DDE信息，该模块还具备接受上层控制指令并自动传递给相应管理模块的功能。
该系统可以是与Internet连接的项目内部局域网LAN，也可以是项目单位的企业内部网Intranet。
(3)企业(中层)工程建设项目管理信息系统的作用和功能需求
企业(中层)工程建设项目管理信息系统，与底层管理信息系统不同，它主要的功能是统计本企业的不同分类工程建设项目的相关信息、本期工程建设项目的统计信息、累计工程建设项目的统计信息等，并在此基础上，分析企业工程建设项目实施的状况，预测地区性趋势或行业发展趋势，为企业的战略决策服务。同时该系统还应该具有向行业和政府相关管理部门传递、报告工程建设项目的统计信息的功能。
企业管理信息系统的一个重要任务是承上启下，汇总、分析相关信息，上传有关的统计信息以及分析、预测结果，为政府决策提供相应的信息。该层计算机网络系统可以是与Internet连接的项目外部广域网WAN，也可以是企业外部网Extranet。
(4)国家级(高层)工程建设项目管理信息系统的主控决策功能
国家级(高层)工程建设项目管理信息系统，是整个信息大系统的主控和灵魂。它必须具备工程建设项目的发展规划模块、立项审批模块、地区(行业)跟踪分析模块、预警报告模块、主控管理模块、决策支持模块等。
对于特大型工程建设项目，它还需要具有历史数据显示模块、项目数据实时显示模块、形象进度显示模块、跟踪分析模块、预警报告模块等。
该层计算机系统可以是与Internet连接的内部互联网Intranet或局域网LAN。
(5)工程建设项目管理信息系统的外联
大型工程建设项目管理信息系统的有关统计信息，必须传递给国家高层决策机构、国家统计局、国家信息中心等。同时，它又必须与各部委、各信息中心，以及财政部、银行、外汇中心等机构相连，动态获取与工程建设项目有关的相关信息。这些信息既服务于企业战略发展方针的制定，又为企业工程建设项目投标提供有关信息，还为项目施工过程合同管理和目标控制提供决策依据。
2．工程建设项目管理需要贯穿项目全生命周期
(1)工程建设项目管理的全生命周期
工程建设项目管理的特殊性决定了工程建设项目管理生命期与普通项目的不同。它必须包括前期规划、立项审批，以及项目竣工后的运行、后评估，甚至物业管理。
工程建设项目管理的全生命周期一般应该包括：前期规划、立项审批、设计、招投标、施工、验收、后评估等，且每一个阶段相对独立，并具有可交付成果。
由于项目总承包模式的推广，施工企业的项目管理已经涉及项目实施阶段以外的其他阶段，它有可能向前伸展和向后延伸。
(2)工程建设项目信息在全生命周期中的延续性和共享
在工程建设项目管理的全生命周期中，每一个阶段相对独立，每一个阶段的输出信息，就是后一阶段的输入信息。这对设计和管理整个信息系统是一个十分重要的概念。对于一个工程建设项目来说，每一个阶段都是由不同的独立的单位或组织来完成的，他们可以有业务来往，也可能几乎不发生任何关系。他们各自有独立的信息系统。但是，从工程建设项目管理全生命周期来讲，他们之间的信息，却存在着“输入”和“输出”的关系、信息流“延续”的关系、信息共享的关系。
因此工程建设项目管理大系统，必须设计大型公共数据库，甚至数据仓库来管理整个生命期的共享信息。
(3)全生命周期的各个阶段和各个部门项目编码的统一性
信息编码的重要性已经被大家接受了。在各个信息系统，各种项目管理软件中，都已开始使用信息编码。但是，管理信息编码的统一问题却一直没有引起充分的重视。就WBS来讲，到目前为止，各个行业、各个专业都没有一个统一的划分“规范”’自然就形成不了统一的行业编码系统、专业编码系统。至于工作分类码、资源编码、费用编码等更是五花八门，各自为政。对于一个小的独立项目来讲，问题不大，但对于工程建设项目管理大系统来说，却事关重大。设想一下，由于编码的不统一，人们如何利用项目实施前各阶段的不同单位的信息系统输出的共享信息，又如何让后续单位的信息系统使用系统的输出信息，当然也可以设计一套又一套的编码“翻译”系统，来完成信息的转换和传递，但这毕竟不是上策。
也可以采取折中的办法，明确在项目设计阶段负责制定统一的编码。这对于一个个具体的项目管理信息系统来讲，问题是解决了，但是这种折中，对于工程建设项目管理大系统的信息管理来讲，仍然是个问题。对行业性统计分析、地区性统，计分析，以及地区规划、行业规划、国家规划来讲，由于编码不统一造成的困难问题，依然没有解决。
目前，业界人士都希望各个行业的主管部门、各个专业委员会出面组织，把“编码”当作一个“不是规范”的“规范”，“不是标准”的“标准”，加以制定。
3．大型信息系统的设想和Web发布
(1)铁路网络18：00报告系统的启示
铁路部门在20世纪80年代利用计算机网络系统实现了全国铁路运行状况18：00报告，它包括各种铁路18：00报表和部长大屏幕信息显示。
铁路是国民经济的大动脉，由于有了这样的信息系统，铁道部高层决策者就能对全国的铁路状况了如指掌，铁道部长就能随时向国务院总理汇报铁路运行状况，就能对全国铁路运行非正常状态进行及时的调整和决策，所以该系统就显示出它在科学管理和决策支持中的地位和作用。
(2)高层工程建设项目信息显示系统在控制决策中的应用
企业、行业、国家发展和改革委员会(简称发改委)等高层决策机关，也应该有一个这样的信息系统，对全国的大型工程建设项目实施控制管理。
无论是DSS还是GDSS都少不了信息显示，除了每个决策者通过各自的终端了解信息系统所提供的项目实施信息、项目预警信息、项目统计信息外，还可以通过决策室的大屏幕，进行群体讨论和决策。
大屏幕显示系统，可以按GIS显示全国各大型工程建设项目的实施状况(其中包括项目进度、投资完成、质量现状、形象进度、风险预警等)，可以按流域显示流域性工程建设项目的实施和运行状况，可以按全国电网网局系统显示发电项目的实施和运行状况，也可以按大型广域建设项目显示全线各施工分段的实施状况。
在大屏幕显示系统中，不仅包括了一般的现场施工信息和统计图表，还应该包括项目的三维形象进度和项目的虚拟现实可视化显示。这些三维显示的图形可以分别显示设计规划和实际进展，也可以在同一个图形上显示计划和实际的“叠加图”，以此显示项目的“偏差”。同样，显示系统也能够显示对后续计划调整优化后的模拟仿真，以及模拟仿真形象与目标计划的“叠加图”。这些显示功能都是高层决策所必需的。
这里所提及的三维显示和虚拟现实可视化都有成熟的软件系统可供选择。目前许多工程咨询公司(设计院)都已开始使用这些软件作前期规划。
(3)Web信息发布，提高工程建设项目实施的透明度
项目实施是一个“大团队”的工作，其中包括项目策划单位、项目审批单位、项目投资单位、项目设计单位、项目管理单位、项目施工单位、项目验收单位和项目运行单位。这些单位在项目实施全生命周期的各个阶段，都需要了解实施信息、需要输入项目有关信息、需要输出项目有关信息。如何设置一个统一的项目信息出口，供项目有关单位使用，是大系统必须考虑的。另外，提高项目实施的透明度是整个社会的要求，也是社会文明的标准，不可能，也没必要在大系统中再设置一个信息出口。
可以将整个系统的出口定位在B/S结构的Web浏览系统中，也即不管什么对象，只要使用浏览器(IE)就可以通过Internet浏览项目的Web网站，或者全国工程建设项目管理系统网站里的相关项目网页，就能了解所需要的有关信息。
当然项目有关单位的实施者和社会公众在信息系统中的地位是不同的，只要对不同级别的对象设置不同的读／写等级，就可以对项目信息实施安全保护。另外从网络的角度，每个项目都有自己的Intranet的“防火墙”及其他的安全保护系统。
目前，大型项目管理软件都已具有项目Web发布功能，从最低级的项目信息的HMTL。超级文本格式到Web项目信息发布组织，都给人们提供了有效的工具。
(4)Intranet—Extranet—Internet架构
从网络结构考虑，大型建设工程项目管理信息系统的架构应该是以单个项目的实施为基本节点(LAN)，每个施工企业为一个主体的Intranet网络结构；或者以单个施工项目的Intranet为基本单元，施工企业为主体的多项目管理的Extranet网络系统。
也可以把大型工程建设项目管理信息系统的架构定义为：以一个项目的每个项目单位(设计、咨询、业主、施工、审计、运行)的Intranet为基本单元，一个项目、一个地区、一个流域、一个网局、一个大型广域项目、一个行业组成一个Extranet，通过Internet把整个网络组建成统一的大型网络系统。如前所述，网络的物理结构可以利用国家信息高速公路主干线。
(5)B/S结构的重要性
先进的结构、统一的终端显示格式、无门槛浏览，要求将系统定位在B/S结构，所有的使用者使用统一的Internet的浏览器，都能在大系统中工作和“遨游”。
结论
IT技术在工程建设项目管理信息系统中的地位和作用是毋庸置疑的，用IT技术来提高大型工程建设项目的科学管理水平，即从整体上、从根本上、从宏观、从微观、从不同的层次、从项目管理的每一个领域、每一个阶段来加强项目的控制和决策、从而提高投资的效益，确保实现项目的投资目标。