城市轨道交通机电工程施工动态管理技术研究＊

郭一家 段晓晨 吴建国

（石家庄铁道大学经济管理学院，050043，石家庄∥第一作者，硕士研究生）

当前，建筑单位在项目管理中主要存在以下两方面的问题：第一，企业信息化建设比较落后，大部分建筑单位还在用比较抽象的图形和简单的语言来描述复杂的场景，这一方式受到多方面影响非常不利于信息处理与数据交流，使工程管理人员无法对工程做到一目了然；第二，在项目管理中对成本、进度、质量等多重控制目标建立各自分离的目标体系，不同目标之间可能相互冲突，往往会导致为实现某一目标而牺牲其他目标，从而达不到最优管理的目的［2］。

在这样的现实情况下，找到一种能有效地提高投资管理者工程项目管理水平的新方法是亟待解决的一个重要问题。这种方法必须借助于信息处理和传递的新技术，以实现工程项目的信息化、智能化和集成化管理目标，能够同时有效控制工程成本、进度、质量三大目标，从而降低项目施工过程中的管理费用，减少投资浪费。从目前国内施工项目管理情况来看，基于显著性成本（Cost Significant，简为CS）理论和已获价值管理（Earned Value Management，简为EVM）理论的施工动态管理技术就是能实现这一目标的一种方法。

1 施工动态管理技术简介

施工动态管理技术是EVM 理论和动态管理相结合的一种科学方法。它的思想是利用施工动态管理软件对施工进行控制和管理，并把结果反馈给项目管理者作为工程决策依据。

1）建立实际工程的施工动态管理软件。在这个施工管理软件中，根据工程进度不同将整个工程划分为几个或多个工程段（即管理站）；然后，在各个工程段中，把工程细分为各个工序（分部分项工程），以各个工序为管理对象，建立各个工序的计划、进度、工期、合同、设备等管理栏目。

2）对每个工序进行管理。管理的过程就是用EVM 理论对工程进行动态追踪管理的过程。跟踪工程进度情况，定期收集每个工序的计划、进度、合同、设备等多项数据，并填充到管理软件相关栏目；管理软件经过加工处理，筛选出反映工程情况的数据。

3）通过软件把控制和管理的结果显示出来。数据填充到软件中后，利用已获价值理论，对比分析计划值和进度值，得到反映工程情况的数据，形成直观明了的施工动态管理信息表和施工动态管理情况表。各个管理层通过这两个表得到自己所需的数据，从而制定有效措施，科学地进行工期、投资等的事前和事中控制。

4）在施工过程中，不断地实施统计、计划、实施、评价的循环过程（如图1所示）。从而实现项目施工动态管理过程。

图1 施工过程循环图

2 天津城市轨道交通工程施工动态管理软件的建立

2.1 施工动态管理软件编制的主要思路

软件分为专家系统和工程规划两个部分。专家系统包括2个工程管理表格，分别是施工动态管理信息表和施工动态管理情况表；工程规划包括计划部分和实施部分，即工程计划管理和工程进度管理。

2.2 专家数据库的建立

专家系统中两个工程管理表格需要输入相应项目信息，然后点击预览，最终结果就显示在施工动态管理信息表和情况表中，如图2所示。本文介绍的动态管理技术是通过已获价值理论对工程进行管理和控制的，各个管理站的控制网也都以已获价值理论为基础，所以最终形成的施工动态管理信息表和情况表也必须体现已获价值理论的控制过程。

图2 专家数据库表在软件中的形成

3 施工动态管理技术对天津城市轨道交通工程的计划管理

由于工程成本、进度计划一般在工程施工之前已经由业主和施工单位制定好，所以在工程施工之前能完成工程的计划管理。

3.1 工程基本数据的收集和准备

在工程开工之前就必须收集工程相关数据，包括初步设计总概算书、业主预算书和承包商的投标书。除此以外，还必须收集类似工程的相关数据，当本工程缺少某些数据时，可以利用这些类似工程的数据，运用神经网络、模糊聚类、灰色预测理论等方法，预测出所需要的数据。

3.2 工程计划成本与计划工期的计算

1）工程的分解：天津津滨轻轨中山门西段供电系统工程东起中山门站（不含）西至天津站站，正线全长6.425 km；沿途设置五站五区，主要包含接触网、牵引变电所、降压变电所、电力监控、杂散电流防护、供电电缆工程、供电车间及围护工程等。

2）寻找显著性项目：为了数据计算方便，首先运用CS理论对概算成本进行处理，找出供电工程中每个单项的显著性项目。为了保证最大可能的多控制关键工序，所以对5个单项工程进行单独的计算处理，通过CS计算得出：接触网工程一共有25个分项工程，其中显著性分项工程6个；牵引、降压变电所工程一共有68个分项工程，其中显著性分项工程6个；电力监控工程一共有26个分项工程，其中显著性分项工程5个；环网电缆工程和杂散电流防护工程都各只有6个分项工程，数量较少不需要进行CS计算。

3）计算显著性项目的计划成本：经过CS处理，整个复杂的供电系统工程简化成了29个显著性项目工程，从而大大减轻了数据计算工作，达到了既简化工作量又抓住控制重点的目的。整个供电系统工程的预算费用计算简化为计算显著性项目的预算成本后，首先要做的就是从初步设计总预算书中挑选出显著性项目的人、工、机预算费用。但是工程成本控制只控制人、工、机费用往往是不够的，还要把涉及到的各项直接费用和间接费用按各自的比例分摊到各个显著性项目上去，以项目的最终总成本为对象。

4）计算显著性项目的计划工期：计划工期的计算主要根据业主单位提供的工程实施计划书和施工单位的施工进度计划表来确定或得到，从中挑选出显著性项目的施工进度计划表，进行处理得到显著性项目的计划工期和计划开工时间。

以上工作是在工程开工前完成。它是EVM 理论管理工程的一部分，为EVM 理论在工程施工过程中的控制和管理工程服务。

3.3 工程计划管理在管理软件中的信息反馈

把上面计算得到的显著性项目计划管理数据（包括预算成本、计划工期、计划开工时间、单价等）填入施工动态管理软件项目计划管理和分项计划管理栏中，如图3所示。

图3 分项计划管理

同时，把每个显著性项目中涉及到的合同和设备管理信息填入基础资料管理站中对应的栏目里，这就完成了工程的计划管理。例如，此时软件界面根据填入的计划数据就可显示出显著性项目的横道图，如图4所示。

图4 计划管理显著性项目横道图

4 施工动态管理技术对天津城市轨道交通工程的进度管理

4.1 施工动态管理技术的工程进度管理

1）控制周期的确定：本文将工程的控制周期定为每月一次，由于各控制周期的控制原理和控制过程基本一致，为了不重复叙述，现以2008年4月1日至4月30日为例来说明是如何实现对工程的控制和管理的。

2）各个控制时点对工程的控制：控制对象为在这一段时间内施工的所有显著性项目。实际数据收集应跟踪现场工程施工过程，将显著性项目的成本、进度的实际数据通过现场验工计价系统汇总统计上报。从施工单位提交的月底验工计价表得到所需要的数据如表1所示。同时，分析施工单位的成本分析报表和控制期内产生的费用数据，得到显著性项目的实际工程费用。再用EVM 理论加以分析，就可以得到EVM 分析表，如表2所示。

表1 4月验工计价表

3）工程进度管理在管理软件中的信息反馈：把上面计算得到的显著性项目进度管理数据（包括实际完成工作量、实际成本、实际开工时间等）填入虚拟动态管理软件项目进度管理栏中，如图5所示。同时，把每个显著性项目中涉及到的合同和设备管理信息填入基础资料管理站中对应的栏目里，这就完成了工程的进度管理。这时软件界面根据填入的工程实际数据显示出显著性项目的横道图，如图6所示。

对比图4、图6两个横道图，出现偏差表示工期不正常。这样为项目决策者提供了直接、清晰的工程信息。

表2 EVM 分析表元

图5 项目进度管理

图6 计划管理显著性项目横道图

4.2 施工动态管理技术对已完工程情况分析

4.2.1 施工动态管理技术对工程成本、进度情况分析

施工动态管理技术对已完工程成本、进度的分析是建立在上述形成的EVM 分析表的基础上。当偏差数大于零的时候表示成本节省或进度提前；偏差数为零表示实际成本工期与计划相同；偏差数小于零则表示成本超支或进度相对滞后。

对表2进行分析可得出：隧道内打孔安装项目成本超支25 365元且进度落后；整流器柜安装项目成本超支83 472.6 元；开关柜安装项目成本节省7 633 644.2元；电力电缆敷设项目成本超支15 789元，不过进度提前了。

4.2.2 施工动态管理技术对成本、进度产生偏差的原因分析

偏差分析的一个重要目标就是要找出引起偏差的原因，从而有可能采取有针对性的措施，以减少或避免相同原因的再次发生。

在天津津滨轻轨中山门西段供电系统工程2008年4月控制周期中引起工程成本、进度偏差的主要原因有：隧道内打孔安装项目成本超支，其进度落后的原因是预留孔尺寸不规范、设计图纸提供不及时、各个施工队伍之间工作不协调；整流器柜安装项目成本超支的原因是为了赶上计划进度，增加了夜间施工费；开关柜安装项目成本节省是利用了原有线路留下来的设备和工具，节省了施工设备费；电力电缆敷设项目成本超支、进度提前是为了以后工程的工期宽松，本项目提前了进度，增加了夜间施工费，增加了施工成本。

4.3 工程情况分析在施工动态管理软件中的体现

工程的计划数据和进度数据都输入施工动态管理软件后，点击预览，可得到施工动态管理信息表和施工管理情况表两个专家数据库表。这两个表记录了每个控制时点每个关键工序的工程实际情况和计划情况的成本、进度情况及偏差。其施工动态管理信息表中的数据通过工程计划数据和进度数据录入直接得到；施工管理情况表中的数据通过软件利用EVM 理论对计划数据和进度数据进行分析生成。

4.4 纠偏措施在下一循环工作中的检验

在下一个控制周期重复第一个控制周期的数据收集工作，可得到工程的实际数据，对比分析实际值和计划值得到成本、进度偏差。再分析偏差、检验偏差的变化情况，如果偏差减小，说明前面提出的纠偏措施有效，在后续工作中能继续执行；如果偏差没有缩小或扩大，说明纠偏措施无效，就要提出新的纠偏措施，并在下一个循环中加以检验。

5 结语

本文主要探讨结合CS理论和EVM 理论的施工动态管理技术在工程项目管理中的应用。针对我国建筑施工企业信息化建设比较落后及建筑企业在项目管理中对成本、进度、质量等多重控制目标的分离和项目投资资金浪费严重等现实情况，在借鉴了国内外相关理论和方法的基础上，提出了运用施工动态管理技术对工程项目施工进行管理和控制的想法，并结合天津津滨轻轨供电系统工程进行了实践应用。通过理论推导和实际验证，可得以下结论：①通过使用CS理论挖掘工程的关键数据，可明显减少计算工作量，为降低数据搜集难度、提高预测准确度打下了坚实基础；②通过施工动态管理技术的使用，实现了工程项目的信息化和集成管理化。

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