国家科技支撑项目实施的组织管理

丰其云

【摘 要】 阐述“演出效果呈现关键支撑技术研发与应用示范”项目实施的组织与协调过程，探索科技支撑项目管理的科 学方法及操作经验，分析组织与协调过程中应对问题的措施，以求进一步提高此类项目的管理水平。

【关键词】 演出效果；支撑技术；研发应用；项目实施；组织管理

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.09.009

【Abstract】The organization and coordination process of project implementation "Presentation of Performance Effect on the Key Supporting Technology Development and Application" was expounded here， the scientific method and operating experience of science and technology supporting project management were explored， and measures dealing with the problems in organization and coordination process were analyzed， so as to further improving the management of such projects.

【Key Words】performance effect； support project； development and application； project implementation； organization and management

1 项目简介

近年来，国内外演艺场所越来越多地采用各种新技术装备，以求最大限度地增强演出艺术的创作力、感染力与保障力。在此需求推动下，舞台机械系统、舞台灯光系统、舞台扩声系统以及舞台监督与通讯系统等各项系统的设备及技术分别都得到了长足的发展。但迄今为止，应用于演出场所的这些技术系统都各自自成体系，不能统一地控制与协调，须经过人工指挥与干预，致使上述各系统的高新技术性能不能发挥其最大效能，从而使演出排练过程时间过长、进度过慢、投入过大、反复过多，演出过程的保障力差，各专业之间的协调工作难度高。

随着文化事业的大发展，科技与艺术的融合趋于大规模化。如中央电视台春节联欢晚会的盛大演出以及越来越多的各种秀场、文化主题演出场、特色文艺演出场、旅游剧场、杂技场等，都整合了多系统的技术装备，其中不乏数百台升降、平移、旋转等台类机械设备以及吊挂、飞行、空中舞动、场地及空间切换等上空机械设备，同时配以数目繁多的灯光设备、扩声设备、通讯设备以及海量的视频动画等，这就需要更高层次的控制系统来统一整合所有上述技术装备。因此，通过文化部科技司提出申请国家科技支撑计划项目：“演出效果呈现关键支撑技术研发与应用示范”，经专家论证科技部批准立项（项目编号：2012BAH38F000）。

“演出效果呈现关键支撑技术研发与应用示范”，重点解决当前舞台运动、舞台灯光、舞台扩声以及舞台通讯等机、光、声、电各控制系统独立设置与协调困难的关键问题，通过研究现代舞台效果装备中基于运动效果呈现的关键技术、基于视觉效果呈现的关键技术、基于听觉效果呈现的关键技术以及基于通讯调度的关键技术等，研究效果装备集成系统融合控制关键技术等，构建舞台效果整装集成控制平台，并开展现代舞台效果装备集成系统中相关技术标准草案的制定，探索并构建可行的系统推广商业模式和服务模式，开展系统推广示范应用，以真正实现演出效果呈现关键技术在舞台集成装备上的应用。

2 技术路线

组织项目实施的首要环节是制定科学详尽的技术路线，技术路线制定合理，方有预期成效，否则要走弯路，甚至会使项目夭折。技术路线同时又兼顾项目范围管理的功能。

2.1 规划总体路线

项目的技术路线按照：“自上而下——自下而上——上下调通”的总体路线规划，如图1所示。

首先，分解子项系统，根据现有成熟技术体系，明确界定各子项的要素及控制范围。

其次，深化分析各子项系统的控制对象及技术特性，在分析的基础上建立子系统构架，规划子系统为集控系统提供接口的程序，或改造现有技术构架以适应集控的要求。

然后，汇聚各子系统接口到集控系统，建立通讯协议，并上下调通。

最后，实施集控演示，模拟演出剧目，使舞台机械运动与灯光控制、扩声控制、通讯系统等统一调度控制。并可演示舞美设计、布景彩排的效果。

2.2 分解子项 界定范围

集控系统控制的对象是各个子项，这些子项按照相对独立的专业主要分解为以下各项：

（1）舞台机械运动呈现控制系统。其对象范围是一座场馆内所有有可能为演出做准备及参与演出的舞台机械设备的运动，包括台上机械、台下机械。其中包括调速设备、定速设备，不包括既不可能参与演出、也不可能为演出做装台准备的设备运动，如场外运景设备运动等。其控制设备为舞台机械控制柜、操作台以及网络传输系统。

（2）舞台灯光效果呈现控制系统。其对象范围是同一座场馆内所有有可能为演出做准备及参与演出的灯光视觉效果，包括各道面光、耳光、顶光、逆光、侧光、天（地）排光、追光、特效光以及LED灯光。其中包括可调光、不可调光，不包括其他普通照明，如化妆室、卫生间、过道照明等。其控制设备为舞台灯光控制柜、调光台以及网络传输系统。

（3）舞台扩声效果呈现控制系统。其对象范围是同一座场馆内所有有可能为演出做准备及参与演出的扩声听觉效果，包括台口中置扬声器（上下）、台口左右声道扬声器（上下）、观众厅环绕扬声器（上下层）、台唇补声扬声器、左右拉声像扬声器、台口侧独立超低频扬声器、地板流动返送扬声器、舞台固定返送全（低）频扬声器、舞台效果扬声器等。其控制设备为音频处理器、功率放大器、调音台以及网络传输系统。endprint

（4）舞台通讯与监督系统。其对象范围是同一座场馆内有可能为演出做准备及参与演出的通讯、广播、视频监控等系统，该系统与上述3项子系统又有联系与沟通，同时也与总系统协调沟通。

（5）虚实交互舞台集成技术。其对象范围是同一座场馆内上述前3项子系统的场景动画视频与场景捕捉画面视频信息。与前4项系统融合嵌入。

（6）舞美设计与布景彩排是集控系统的应用层面，当集控系统构建完成时，该两项可以示范应用。

分解子项流程如图2所示。

2.3 解析子项 建立构架

解析子项的关键步骤是建立统一的时间轴坐标，将各个子项都纳入唯一的时间轴坐标中。时间轴坐标的响应源是演出剧目与演出场景序列，各个子项都要按该序列的每个节点准确响应，且使各自的实时功能发挥充分。（篇幅有限，详细的解析模型另文介绍。）

解析之后，各子项都明确各自的控制对象及参量，按照统一的时间坐标轴调试剧目与场景序列，调试无误后存储待用。

舞台机械运动控制系统构架、灯光效果控制系统构架、扩声效果控制系统构架如图3、图4、图5所示。舞台通讯与监督系统构架如图6所示。

2.4 汇聚集控 制定协议

各个控制系统按规定的格式向总控台发送演出时间序列数据表，总控台对收到的时间序列进行集成，生成可执行的指令序列（按时间排序）。在演出的过程中，总控台可根据演出的进度，在设定的时间节点向各个控制系统发送相关的指令。若演出要求需要对时间序列改动，通过人工干预等方式对时间序列进行重新编排。汇聚集控系统结构如图7所示。

总控台与各个子控系统之间的数据交换须制定统一的通讯协议。

协议的核心内容为：电气特性；标称工作特性；安全保护；传输数据格式；字段格式；复位信号；复位后标记；起始码；最大最小数据字段数；字段间的数据线状态；总控台特性；接收端特性等。

各个控制系统发送到总控制台的演出时间序列数据格式，按协议定义：

（1）控制系统编号：代表各个控制系统的编号，机械1、灯光2、音响3……等；

（2）启动时间点：单位为秒，浮点数，精确到小数点后一位；

（3）CUE编号；

（4）CUE名称；

（5）CUE注释。

总控制台根据收到的各个控制系统的演出时间系列，生成指令系列数据格式：

（1）序号；

（2）时间点；

（3）控制系统类型；

（4）CUE编号。

协议的具体内容参照《WTST001-A集成控制系统数据传输协议》，另文介绍。

2.5 虚拟场景与实景捕捉

虚拟场景与实景捕捉另文介绍。

2.6 实施集控演示

总控台向各个控制系统发送指令支持人工发送和智能发送两种模式，而各个控制系统接收到总控台发送的指令后，可以人工操作，也可以智能操作。实施集控演示属于具体操作层面，本文不再赘述。

3 组织管理

课题采用项目管理的方式组织实施。本项目采用项目集成管理三角形法，如图8所示。

项目的范围、时间、费用为保证项目成果的三大要素，调整其中任一项要素，必然影响另一要素。在项目集成控制中始终注意保持三角形与项目圆相切。

本项目的范围管理已由上述技术路线包含，只是技术路线主要制定的是技术序列及技术措施，虽然包含了各阶段工作范围的界定，但范围变动的控制还需要采取一定的方法和技术，这一点不能忽视。

3.1 进度计划管理

项目进度计划是表达项目中各项工作（或活动）、工序的开展顺序、开始及完成时间以及相关衔接关系的计划。通过进度计划的编制，使项目实施形成一个有机整体。进度计划是进度控制的依据。主要内容有：

（1）项目工作定义：项目工作定义就是识别为实现项目目标、完成项目可交付成果，项目团队成员和项目干系人必须开展的具体活动。每一项工作就是一个工作单元，它们有预期的历时、成本和资源要求。项目工作定义是项目进度管理的前期基础工作之一，它是项目管理者在已完成的项目范围界定工作的基础上，对项目范围的进一步细化。

（2）项目工作排序：项目有若干项工作和活动，这些工作和活动在时间上的先后顺序即为逻辑关系。逻辑关系有两类，一为强制性逻辑关系，即为客观存在的、不变的逻辑关系。二为可变性逻辑关系，也称为组织关系。此类逻辑关系随着人为约束条件的变化而变化，随着实施方案、人员调配、资源供应条件的变化而变化。优化工作之间的关系主要就是指这些可变的逻辑关系。在工作排序的过程中，首先应分析确定工作之间客观存在的逻辑关系，在此基础上，进行分析、研究，以确定工作之间可变的逻辑关系。

工作排序以提高经济效益为目标，选择所需费用最少的排序方案；以缩短工期为目标，选择能有效节省工期的排序方案；优先安排重点工作，持续时间长、技术复杂、难度大的工作，为先期完成的关键工作；考虑资源利用和供应之间的平衡、均衡，合理利用资源。

工作排序应确定的主要内容：

①强制性逻辑关系的确定；

②组织关系的确定；

③外部制约关系的确定；

④实施过程中限制和假设。

（3）工作关系表示的工具和方法：先后关系图法（PDM，Pecedence Diagramming Method）是一种用节点表示工作，箭线表示工作关系的项目网络图，是大多数项目管理软件包所使用的方法。箭线图法（ADM，Arrow Diagramming Method）是一种用箭线表示工作，节点表示工作排序的网络图方法。

（4）工作排序结果：工作排序的最终结果是获得描述项目各工作相互关系的项目网络图以及工作的详细关系列表。项目网络图是表示项目各工作相互关系的基本图形，它包括了整个项目的详细工作流程；工作列表包含了项目各工作关系的详细说明，是项目工作关系的基本描述。endprint

（5）项目进度控制：S型曲线反映了随时间进展累计完成任务量的变化情况，其绘制可以下式计算：

式中：Qj——某时间j计划累计完成的任务量；

qi——单位时间i计划完成任务量。

按各规定时间的Qj值，绘制S型曲线。利用S型曲线进行项目实际进度与计划进度的比较。这里采用双S曲线（也称为香蕉曲线）比较法，如图9所示。

以最早时间和最迟时间分别绘制出相应的S型曲线，前者为ES曲线，后者为LS曲线。在项目实施过程中，根据每次检查的各项工作实际完成的任务量，计算出不同时间实际完成任务量的百分比，并在双S曲线平面内绘出实际进度曲线，即可进行实际进度与计划进度的比较。比较法主要进行如下两个方面：

①时间一定，比较完成的任务量；

②任务量一定，比较所需时间。

若实际曲线始终在封闭的双S曲线之内，则属在控。若要在已完成任务量内考察最早、最晚时间之差；或在已花费时间内考察计划最大、最小工作量之差，可以结合图形计算。

3.2 费用管理

（1）项目费用包括人工、物料、设备、顾问费用、以及其他不可预见费等。影响项目费用的因素有项目工期、耗用资源的数量和价格、项目质量、项目范围等。可以看出，要实现对项目成本的科学管理，还必须通过开展对项目的工期、资源耗用和价格、质量和范围等要素的集成管理。

（2）项目资源计划的主要依据是工作分解结构WBS、项目工作进度计划、历史资料、项目范围陈述、资源安排的描述、组织策略等。项目资源计划的工具有资源矩阵、资源数据表、资源负荷图等。项目资源计划的结果是制订资源的需求计划，对各种资源需求及需求计划加以描述，资源的需求安排一般应分解到具体的工作上，这些结果主要用各种形式的表格予以反映。

（3）项目费用估算的主要依据是工作分解结构WBS、资源需求计划、资源价格等。为了计算项目各工作费用，必须知道各种资源的单位价格，包括工时费、单位体积材料费等。如果不确定某种资源的实际价格，就应该对它的价格作出估计。项目费用估算的工具和方法有类比估计法、参数模型法、自上而下估计法、自下而上的估计法等。项目费用估算的基本结果是两个方面：项目的费用估计；详细说明。

（4）项目费用预算的技术和方法与费用估计相同。项目费用预算的主要结果是获得费用曲线，费用曲线将作为度量和监控项目实施过程中费用支出的依据，通常的费用曲线与时间的变化关系是一条S型曲线。

（5）项目费用控制的内容和依据：费用控制主要关心的是影响改变费用曲线的各种因素，确定费用曲线是否改变以及管理和调整实际的改变。费用控制包括：

① 监控费用执行情况以确定与计划的偏差；

② 确认所有发生的变化都被准确记录在费用曲线上；

③ 避免不正确的、不合适的或者无效的变更反映在费用曲线上。

费用控制还应包括寻找费用向正反两方面变化的原因，同时还必须考虑与其他控制过程（范围控制、进度控制、质量控制）相协调。

（6）项目费用预测及偏差控制

项目成本预测的方法：在分析整个项目的实际成本绩效的基础上，利用挣得值预测项目或工作包的未来完工成本。预测项目未来完工成本（EAC，estimate at completion）的常用方法有两种。

① EAC=实际支出+按照实施情况对剩余预算所作的修改。

② EAC=实际支出+对未来所有剩余工作的新的估计。

利用这些方法可以确定预测成本超支或节约的具体数额大小，并以此为据，采取相应的成本控制和纠偏措施，使项目在尽可能节约成本的前提下顺利完成。如当在预测项目的未来完工成本时，发现在指定报告期的一个小差异将会扩大成一个更大的成本超支，就表明需要立即采取项目成本管理的纠偏措施了。

项目实施成本控制中的偏差控制是在制定出计划成本的基础上，通过采用成本分析方法找出计划成本与实际成本间的偏差，并分析产生偏差原因与变化发展趋势，进而采取措施以减少或消除偏差，实现目标成本。

偏差控制的程序是首先找出偏差，然后分析偏差产生的原因，将成本偏差的原因归纳为几个相互联系的因素，并用一定的计算方法从数值上测定各种因素对成本产生偏差程度的影响，据此找出偏差的产生是由哪种成本费用增加而引起的。

4 小结

“演出效果呈现关键支撑技术研发与应用示范”项目实施的组织管理，重点环节是制定科学、合理的技术路线，同时注重项目质量保证的三大要素：范围、时间、费用。利用三角形法进行集成控制，项目过程始终处于动态监控状态。各要素均有合理的计划，同时不断地进行检测实际状况，通过计划与实际的比较，及时发现偏差、纠正偏差，使其始终处于在控范围，对于时间与费用的单项控制主要采用双S型曲线法，科学、方便、实用。另外，项目的风险管理和组织措施等，也都有详尽的规划和实时的监控。

注：此研究得到国家科技支撑计划“演出效果呈现关键支撑技术研究与应用示范”（项目编号：2012BAH38F00）的资助。

参加本文内容研究的有：严华锋、魏发孔、谢海岐、田海弘、孙涛、姚亮、刘榛、杨岳军、宋耀军、崔建辉、杨卫国、盛明、黄学通、王荣安、朱国良、王栋、阮玉塘、徐浩翔、何晓新、周立峰、蒋松波、吴立锋等。

参考文献：

[1]丁士昭，等.工程项目管理[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2]段慧文，等. 舞台机械工程与舞台机械设计[M]. 北京：中国戏剧出版社，2013.

[3]（美）Project Management Institute，王勇、张斌译.An American National Standard ANSI/PMI 99-001-2008，A GUIDE TO THE PROJECT MANAGEMENT BODY OF KNOWLEDGE[M]. 北京：电子工业出版社，2009.endprint