淺析大數據在建筑項目管理的運用及其對項目管理的啟示 (3)(二)

三、大數據與建設工程項目管理

在大數據時代下，將先進的網絡和自動化技術出現在施工現場，讓自動化管理成為了可能。將現代信息技術與傳統的工程施工相結合，有利于科學發展觀和可持續發展戰略的落實；有利于減少企業在施工過程中的資源浪費，有效降低企業施工成本；有利于提高建筑施工企業現場管理水平；也有利于降低施工環節中的安全事故發生率。所以，將具有自動識別、精確定位、實時傳輸功能的自動化技術引入施工現場管理必將具有十分廣闊的應用前景。通過自動化數據采集技術對施工現場的生產要素進行識別、定位、跟蹤、監控，并將信息數據實時傳輸給計算機，經過分析處理之后，將實時的施工現場狀況反饋給管理者，幫助管理整個施工過程。 

四、大數據時代背景下工程項目管理困境

大數據時代，先進的科技管理成為各行各業獲得競爭優勢的途徑之一，也是工程項目管理中的重要工作內容。科技管理以計算機為技術依托,以龐大的信息流和資源流為管理對象,為冗雜的信息資源的搜集、篩選、存檔以及傳送提供一個網絡信息平臺,以實現科技管理活動的流程化、信息化和自動化。基于科技管理的這些特點,我國工程項目管理也要面臨著數據多元化、動態化以及信息化管理這一重要挑戰。

一方面,在傳統行業中,建設工程行業是數據量最大、項目規模最大的行業,參與主體多、覆蓋地域范圍廣、耗費時間長、影響因素多等特征決定了工程項目的信息管理具有多元性。這時,施工管理人員需要花費大量的時間來記錄和分析工作的進展。通常,施工現場管理人員可能需要花掉30%-50%的工作時間進行數據釆集和分析處理[2] 。而且,目前我國的施工現場大多都采用人工進行數據采集,需要從業人員具有一定的工作經驗且費時費力,因缺乏實時的信息反饋導致的項目窩工、材料浪費、生產率下降等現象屢見不鮮[3],影響項目質量、進度、成本、安全等目標的實現。此外,人工收集、測量的數據更容易產生誤差,導致決策的失誤。

另一方面,信息數據的多元性體現在工程管理的各個環節,如前期決策中信息來源渠道多,人力、物力、財力管理都基于各種信息資源[4]。而且,工程項目管理采取全周期管理模式,時間周期長,各種信息流在動態的時間流中持續分布。因此,工程項目的信息化管理必須達到高度重視。

此外，經濟環境的快速變化給工程項目管理帶來了諸多不確定性，使得工程項目管理時刻面臨風險。技術更新頻率加快,社會經濟環境突變的可能性也隨之增加,這對保障工程項目的進度、成本、質量、安全都帶來了巨大挑戰[5]。例如,工程規模不斷增大,所需資金量也隨之增加,這必然產生海量的成本數據和資金數據,傳統的工程預決算管理模式根本無法適應大工程項目建設,極容易影響工程進度和成本控制。再如,工程規模的增大必然導致工程項目基礎數據的巨量膨脹,,傳統的施工管理模式不僅容易造成安全隱患,而且無法保證工程整體質量。

五、大數據在建筑工程項目管理中的應用

5.1 工程項目施工中的數據挖掘

施工過程中除了前期準備工作不足、項目設計偏差、施工管理不當、設備未按時按要求到位以及天氣情況等原因導致工程進度緩慢外,還有很多被忽略的因素會影響工程進度,實際施工中客觀存在一些我們不了解的因果關系,要想更好地了解這些因果關系,需要對大量工程項目管理數據進行挖掘,基于數據分析結果做出決策。而由于不同種類的數據特點不同,要進行數據挖掘必須對不同數據進行分類。對于結構化數據的挖掘,必須在各個專業工程領域建立一個統一的數據倉庫,這是提高分析精度的根本保障[6]。數據倉庫體系構建應符合一定的關聯規則,如下圖所示。

對于非結構化數據的挖掘,可以采用檢索技術進行分類管理。MOLDA的多維聯機數據分析(Multi-dimensional On-Line Data Analysis)理論是一種支持分析和決策管理項目的模型,適合種類繁多的工程項目分類。其設計思路包括多維業務空間設計、挖掘方法設計、數據連接設計3個部分[7]。

5.2 施工現場自動化數據采集技術

施工現場數據采集的及時性、可靠性和完整性對于實現工程項目的動態管理是十分必要的(見下圖),同時,工程施工階段采集的數據為工程項目的安全監測和運營維護提供了很好的信息平臺。按照不同的使用用途,工程施工現場常用的自動化數據采集技術主要可分為以下幾類:自動識別技術、定位跟蹤技術、圖像采集技術和傳感器與智能監測技術。

建設工程施工流程圖

5.3 數據在施工現場管理中的應用

5.3.1 資源管理

在項目施工過程中,勞動力、材料、機械設備等生產要素的優化配置和動態管理是保證工期、控制質量、節約成本的關鍵。項目資源管理的基本工作主要包括: 編制項目資源管理計劃,確定所需資源的數量、進場時間、進場要求和進場安排; 保證資源的供應,優化選擇資源的來源;節約使用資源,根據每種資源的特性,進行動態配置和組合,協調投入,合理使用;對資源使用情況進行核算,根據使用情況進行資源投入的調整;對資源使用效果進行分析,總結經驗,反饋問題。在這些工作中,自動化數據采集技術在施工現場資源管理的應用主要包括:

(1)材料計劃、采購、儲備、使用和回收。施工現場材料管理的困難在于: 材料種類繁多、數量巨大,信息統計工作量大且不及時;材料管理是一個動態的過程,需要及時的調整采購計劃、庫存數量等。目前一些典型的材料管理問題有:在釆購階段,采購數量過多、釆購的類型尺寸質量不符合要求、錯誤的交付時間;在運輸交付階段,運輸過程中材料損壞、隨意堆放在現場、交付規格和數量不符合約定;在存儲階段,超過材料的使用期限、材料被污染、損壞、丟失等等。加強現場材料管理對保證工程進度、降低工程成本都起到積極的作用[11]。

（2）勞動力、建筑材料、機械設備的定位、跟蹤。現場數據的及時獲取是管理者做出決策、進行實時監控的有力工具,項目參與者之間的信息交流是工程項目管理成功與否的關鍵,信息的智能獲取更提高了管理者對項目的控制能力。理想的情況是對于各種材料、設備的信息應該能夠直接提供給施工工人。在這種情況下,對于信息的可見性及可跟蹤性就非常重要。比如當上述資源到達施工現場時,可以通過對目標的識別將各種資源信息進行存儲,結合手持讀寫器或其他移動終端, 端,現場施工和管理人員可以訪問現場所有資源信息, 并且可以顯示出所選目標的位置及各種存儲信息, 指引工作人員找到所需的各種資源,便于對資源的快速尋找和查閱[12]。對建筑資源進行定位跟蹤可以使得現場資源管理規范化,極大地節約人力成本,減小材料在生產過程中的浪費,為施工和管理人員尋找工具和資源節省時間。

5.3.2 質量管理