基于云计算技术的建筑工程项目管理系统研究

路辉 张婉冰

摘 要：随着建筑工程项目管理领域信息化的不断深入，由于传统网络服务的计算能力和存储能力局限性，使得建筑工程管理信息化遇到的成本高、信息共享能力不足。云计算技术作为一种基于互联网提供IT资源和服务的新范式可以有效地缓解现有的各种瓶颈问题。本文对云计算的技术特点以及经济性和共享性进行分析的基础上，讨论了云计算技术对于建筑工程项目管理系统的研究。

关键词：云计算；建筑工程项目管理；信息化

1 引言

随着计算机技术的发展，建筑工程项目管理的信息化管理水平不断提高。对于大部分企业来说主要通过部署硬件服务器并购买特定项目管理系统软件来实现建筑项目的信息化管理，在项目管理系统运行后需要特定的专职人员对软硬件进行维护，因此，项目管理成本中包含了一定的系统维护成本，并且该成本通常相对较高，这就大大降低了企业在建筑工程项目管理系统方面的竞争力，也在到一定程度上影响了建筑工程项目信息化管理水平的发展。

云计算技术（Cloud Computing Technology）作为一种新的IT（Information Technology）资源交付和使用模式，通过网络实现硬件、软件、平台以及服务等多种资源的按需获取[1]。云计算技术是继个人计算机和互联网技术之后一次新的IT浪潮，它从根本上改变了人民的生活方式、生产方式、服务模式和商业模式。云计算技术基于分布式技术和虚拟化技术将数据存储和计算能力部署在分布式计算机上，用户无需部署任何复杂的硬件和软件就可以通过网络以按需付费的方式获得无限可扩展的资源[2]。基于云计算技术，服务提供商根据用户访问量，动态弹性地增减IT资源来满足动态变化的用户规模和应用规模，从而及时进行资源分配、回收和再分配，实现资源的弹性供应，提高资源的利用率，降低成本[3]。

作为新一代信息产业浪潮的中坚力量，云计算技术不仅让用户拥有更好的用户体验，享受丰富的服务，让服务提供商提高服务质量的同时降低成本，而且对建筑工程项目管理系统的构建产生了深远的影响。目前，云计算技术还处于产业化应用的初期阶段，本文对云计算技术的特点进行了总结，以此为基础分析了云计算技术下建筑工程项目管理系统。

2 云计算技术的特点

云计算技术是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算技术并非是一种突然产生的全新技术，而是随着计算机处理速度和网络数据传输速度不断提高应运而生的技术融合[4]。本章节将具体分析云计算技术的特点，为确定云计算技术下的建筑工程项目管理系统提供基础。

回顾60年代和70年代计算机技术的发展，可以发现云计算技术是一种旧趋势的回归：中心，共享计算资源。在数据处理早期，计算机和计算机操作都非常昂贵的，拥有大型计算机的公司将其计算资源提供给外部用户，这就是专门部署计算资源的独立服务提供商的开始。大型计算机提供完整的作业环境，包括不同的软件包，编程环境，文件存储和打印服务。这个时期的定价模式通常基于终端的固定的租赁费和变化的连接时间、消耗的CPU时间和存储的使用情况。随着个人计算机数据处理能力的发展，数据存储转移到本地设备。在20世纪90年代，再次回归到信息技术的集中化，特别是数据存储的集中化，而这种趋势就是云计算技术。

云计算是向用户提供按需的租用服务的，从用户角度看，云计算提供的服务具有弹性扩展，按需服务，高可靠性和高安全性等特点[5]。弹性扩展要求云计算资源能够适应各种不同性能要求的服务，能够在服务高峰期和低谷期保证服务的质量；按需服务允许不同用户申请不同大小的资源，对用户来说云计算资源是“取之不尽”的；高可靠性就要求在部署一位用户的服务时，应充分考虑到数据中心部分主机宕机的风险，并给出策略能够在部分主机故障时确保服务仍能够正常提供；高安全性确保云计算中服务的相关信息和数据不被非法查看。

基于云计算技术构建建筑工程项目管理系统，可以对工程项目管理过程中产生的大量信息进行统一有效的管理，同时通过云服务提供商的专业技术人员对软硬件平台进行维护，从而可以有效地降低项目管理方面的资本投入以及建筑工程项目管理系统成本，因此可以有效提高建筑工程项目信息化管理的水平和相关企业的竞争力。基于云计算的建筑工程项目管理系统拥有以下特点：

（1）整个系统的主要硬件设备和软件由云服务提供商提供，并且对其进行专业的系统维护，而建筑工程项目管理者则是对软硬件设备以租赁的形式得到其使用权，因此可以有效地降低在软硬件方面的购买和维护成本。

（2）建筑工程项目管理过程中所涉及的数据信息都存储在云端，因此提高了用户之间的信息共享，同时也有效降低了数据独立存储时较高的使用费用。

（3）云计算平台是由专业的大型IT公司负责构建，通过大量的计算机组成的机群集中为用户提供高效可靠的数据处理和存储服务，并且基于软硬件的冗余机制来提供整体系统的可靠性。

总之，与传统的建筑工程项日管理信息系统相比，基于云计算技术的工程项目管理信息系统更可靠稳定，更利于降低建筑工程项目管理组织的实际成本。

3 基于云计算技术的建筑工程项目管理系统架构

基于云计算的技术特点，根据在建筑工程项目的管理过程中的实际需求，设计基于云计算技术的建筑工程项目管理系统架构。该架构拥有较好的弹性可扩展性和较高的可靠性及稳定性。如图1所示，是基于云计算技术的建筑工程项目管理系统的角色关系图。这里主要包括硬件平台提供者、软件平台提供者和系统用户。硬件平台提供者负责提供硬件平台基础设施并且对其进行专业维护。软件平台提供者负责系统软件的开发、部署和维护。系统用户以租赁的方式使用建筑工程项目管理系统而无需考虑软硬件平台的维护问题。

为了基于云计算技术高效地提供网络服务，在搭建建筑工程项目管理系统时采用B/S三层（表示层、业务逻辑层和数据存储层）的体系架构，即浏览器/服务器结构。用户基于客户端上的浏览器对表示层进行访问，并且将其以图形界面的方式显示。云端的服务器群处理业务逻辑，并且同客户端和数据存储服务器群进行交互。数据存储服务器群对静态和动态的数据进行统一管理。

4 基于云计算技术的建筑工程项目管理系统功能模块

基于建筑工程项目管理系统的实际需求，如图2所示，给出整个系统的主要功能模块划分。通过这些主要的功能模块，基于云计算技术的建筑工程项目管理系统对建筑工程的实际开展过程中的各种状况进行及时监视和控制，并且对整个工程的施工进度、投入成本、设备材料、完成质量以及安全问题进行系统的管理。

（1）进度管理模块：该功能模块主要负责建筑工程项目的形象单元管理、进度计划管理和进度控制管理。基于建筑的工程的预估工程量、制定的各种质量指标和工程分解结构确定工程开展计划（以网络图或者横道图的形式给出）。这里需要包含工程不同阶段的顺序，并且明确起始时间和最短最长持续时间，同时确定这个过程中的核心工作的基本线路。基于确定的工程进度计划，可以将按照一定的周期将进度报表（包括已完成工程量和已完成工作天数）基于计划进度进行评估，进而可以明确误工拖工的原因所在。此外，通过对工作计划的调整对整个建筑工程项目的施工状况进行有效控制。

（2）成本管理模块：该功能模块从成本计划、成本核算、成本控制和成本报表四个方面对建筑工程项目的成本投入进行统一管理。基于各个项目的工程工作分解，对所有工程的工程量和造价进行统一的核算。对于发包和承包进行分别核算。此外，基于市场调查和资源需求量，对劳力、设备、原料以及工程管理的各种相关费用进行核算得到项目的计划成本。基于实际的工程成本与评估的计划成本对建筑工程的财务状况实现及时获取。

（3）质量管理模块：该功能模块主要负责工程分解定义、施工工序检测、施工材料检验和质量问题备案。根据预定的质量要求指标和合同以及实际的质量情况来保证工程的完成质量。这里主要包括工程相关人员之间的数据共享。

（4）合同管理模块：该功能模块从合同会签、合同变更、合同支付和合同查询四个方面对建筑工程项目的相关合同进行统一管理。具体包括建筑工程项目相关的合同的起草、签订、执行、归档和索赔。

（5）设备材料管理模块：该功能模块主要负责设备采购、设备调拨、设备库存、材料采购、材料库存和材料报表。在设备材料管理过程中，根据确定的项目进度计划，确定相关设备和材料的采购计划。明确何时采购，何时应该到货，应该提前多久等信息。由于库存有限的问题，需要明确建筑工程项目的相关施工工艺，进而确保设备和材料采购的不间断进行。同时，还需要考虑市场的供应问题。该模块涉及到建筑工程开展的各个阶段以及计划、财务和资源等各个工程管理部门。

（6）安全管理模块：该功能模块从施工安全检查、安全状况分析和伤亡事故处理三个方面对建筑工程项目的开展过程中的安全问题进行统一管理。这里需要明确现场监工的时间和地点，并且对整个施工过程的不同阶段的安全相关问题进行动态监控。此外，对于项目施工过程的相关文档和图像资料进行自动存储，从而为以后事故的调查提供依据。

5 小结

云计算技术作为一种基于网络的IT资源交付和使用新范式，它不仅是一种新的技术，而且是一种新的服务提供模式。本文在对云计算的技术特点进行了分析的基础上，提出了基于云计算技术的建筑工程项目管理系统。与传统的建筑工程项目管理系统相比，基于云计算技术的项目管理系统无需购买、部署和维护硬件基础设施和软件平台。用户可以通过浏览器可以对部署在云端的建筑工程项目管理系统进行安全可靠的方式。基于云计算技术的建筑工程项目管理系统不仅可以有效地提高项目管理的效率，而且可以大幅度降低项目管理的成本，进而提高企业的竞争力。此外，系统的软硬件平台提供者基于系统使用者提出的反馈意见，通过专业的技术对管理系统不断更新，从而保证项目管理服务的可靠性和安全性，同时也在一定程度上有助于我国建筑工程项目管理信息化的持续发展。

参考文献

[1] 王鹏. 走近云计算 [M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010.

[2] Michael Armbrust， Armando Fox， Rean Griffith， Anthony D. Joseph， Randy Katz， Andy Konwinski， Gunho Lee， David Patterson， Ariel Rabkin， Ion Stoica， Matei Zaharia. A view of cloud computing [J]. Communications of the ACM， 2010， 53（4）： 50-58.

[3] 柳敬. 云计算平台的成本效用研究 [D]. 北京： 北京邮电大学， 2010.

[4] 王佳隽， 吕智慧， 吴杰， 钟亦平. 云计算技术发展分析及其应用探讨 [J]. 计算机工程与设计， 2010， 31（20）： 4404-4409.

[5] 张建勋， 古志民， 郑超. 云计算研究进展综述[J]. 计算机应用研究， 2010， 27（2）： 429-433.