基于PIP的特大型桥梁工程集成管理研究

2014-06-27刘梦洁

土木工程与管理学报 2014年3期

刘梦洁，陆彦

(东南大学建设与房地产系，江苏南京 210096)

特大型桥梁工程具有投资规模大、建设周期长、参与方众多、施工运行管理难度大、建设目标要求高等特点，在目前国内的特大型桥梁业主方项目管理实践中，普遍存在着信息交流不畅、信息有效利用率低下的问题，传统的项目管理理念和方法已经无法满足特大型桥梁工程的建设管理要求，因此需要借助先进的管理技术和方法来实现业主方对项目的有效管理。

本文的研究意义在于通过对国内外大型建设项目集成管理中PIP(Project Information Portal)的理论研究和应用现状进行分析，结合特大型桥梁工程的特点，提出基于PIP的特大型桥梁工程集成管理模型，并通过马鞍山长江大桥在PIP集成化管理方面的成功实践，为我国特大型桥梁工程的集成管理提供有益借鉴。

1 国内外研究现状

信息门户最早从1998年开始应用于工程项目管理中，主要是为了解决国际上大型建设项目信息管理的难题而提出的，被称作项目信息门户PIP。PIP是现代项目管理发展的趋势和主要手段之一，它是在对项目实施全过程中项目参与各方产生的信息和知识进行集中式存储和管理的基础上，为项目参与各方在Internet平台上提供的一个获取个性化(按需所取)项目信息的单一入口；是基于互联网的一个开放性工作门户，为项目各参与方提供项目信息共享、信息交流和协同工作的环境[1]。

美国加利福尼亚州立大学Robert C S曾提出了PIP的概念和方法，旨在有效地解决项目建设中的信息沟通问题[2]。Stephen R H曾研究了美国公共建筑管理局PIP的功能和结构，指出PIP可以用于项目群的管理以及参与方之间的在线协作交流[3]。国内的一些学者和专家也开始对PIP进行了关注。王宇静指出，基于PIP的信息管理在信息管理的各个环节中全面实现了数字化[4]。赵莹华提出了PIP在大型工程项目管理中实施的条件与环境[5]。丁东洲在此基础上更进一步重点研究了在城市轨道工程中实施PIP系统所需要的硬件、软件、组织件和教育件[6]。卢静结合城市轨道交通工程多项目群项目建设的特点，构建了以PIP应用为基础的进度管理模型,并研究了相应的实施过程和实施效果[7]。徐妥夫研究和分析了基于PIP的房地产项目管理系统的设计和实施过程，并提出了相应的概念模型[8]。胡倩利用CALS和PIP构建了基于建设项目生命周期的工程造价管理系统，克服了传统造价管理模式存在的弊端[9]。尹志国研究了基于PIP的业主方合同管理系统的构建[10]。李建峰针对施工阶段研究并构建了基于PIP和BLM的施工项目管理集成模型[11]。曹萍等则指出PIP是国际建筑业信息技术应用的热点，并比较分析了其与项目管理信息系统、项目管理平台、企业信息门户的关系[12]。吴抗美在研究PIP和虚拟组织概念的基础上，提出了基于PIP的工程项目虚拟组织结构形式[13]。吴俊指出PIP是项目管理者成功完成项目的基础，并研究了组织在运用PIP时应遵循的程序[14]。戴彬研究了互联网环境下，基于PIP的建设过程重组[15]。郭巍则重点探讨了PIP的功能结构，并对PIP在大型建设工程项目中的实施模式及工作进行了分析[16]。

通过以往的研究，不难发现有关PIP理论的研究主要集中在城市轨道交通、房地产等行业领域，而特大型桥梁工程领域尚缺乏这方面的理论研究，此外，以往的PIP理论研究主要集中在进度、成本、合同、组织管理等方面，而缺乏质量与安全管理方面以及业主方集成管理方面的研究。PIP实施条件、模式方法等理论研究较多，而实证研究较少。

随着科技的发展和时代的进步，PIP正逐渐应用于国内外大型建设项目的管理过程中，如北京奥运会、上海世博会、大型房地产开发项目、城市轨道交通项目等项目群的管理中均应用了PIP的理念[17,18]。我国正处于特大型桥梁工程建设的高峰时期，先进的管理手段也逐渐在特大型桥梁工程的建设管理中得到应用[19]。青岛海湾大桥在管理中使用了由项目管理系统、4D形象进度系统、施工现场视频监控系统、GPS船舶调度系统等四部分构成的管理信息系统；杭州湾跨海大桥在管理中使用了由信息发布平台、视频采集系统、指挥部内部信息系统、面向外部信息系统构成的集成管理系统；苏通大桥项目更进一步，在构建集成管理信息系统时引入了PIP的概念，实现了与项目管理信息系统的有机结合，取得了良好的管理效果。

以往的理论与实践证明，有必要将PIP理念引入特大型桥梁工程的建设管理中，推动桥梁工程领域建设管理的创新步伐，使得桥梁工程的建设管理逐渐向集成化、信息化、精细化发展。

2 基于PIP的特大型桥梁工程集成管理模型

2.1 基于PIP的特大型桥梁工程信息交流方式

基于PIP的信息交流是一种有序的信息交流方式，项目信息以数字化的形式集中存储起来，项目的任一参与方可以通过Internet在任何时间和任何地点获取自己需要的被授权的项目信息。这种信息交流方式增强了业主对项目信息的主动控制权，同时可以降低项目参与各方信息交流与协同工作的复杂程度。

信息集成是特大型桥梁工程集成管理模型实现的重要环节，它通过建立基于互联网络的PIP信息平台，满足不同参与单位的信息需要，改进信息沟通的质量，降低信息沟通的成本，解决信息传递过程中的失真、过载、缺损等现象，保证项目全寿命期的信息通畅、数据共享，信息及时准确地反映特大型桥梁工程的实施情况，帮助项目决策者在掌握全面信息的前提下，做出科学的决策。PIP平台的构建对传统项目信息模式的改变如图1所示，PIP平台的建立，从本质上改变了项目信息的获取方式[18]，创新了传统的信息沟通手段，大大提高了信息交流的效率，降低了信息交流成本，为信息交流、文档管理和协同工作奠定了基础。

图1 PIP平台对传统项目信息模式的改变

在特大型桥梁工程项目中使用PIP，可以通过改善信息交流方式的途径达到加快项目建设的进程，提高项目的质量，使项目增值的目的。

2.2 基于PIP的特大型桥梁工程集成管理框架

特大型桥梁工程的集成管理就是指基于现代计算机和网络信息技术，应用现代工程管理理论，综合考虑工程管理中各要素的动态影响关系，各参与方之间的相互关系，以及项目从立项到运营养护整个生命周期中各阶段的要求和衔接关系，使项目各要素、各参与方、各阶段之间达到整体协调和优化的一种高效管理模式。

基于PIP的特大型桥梁工程集成管理的理论模型如图2所示，该模型借助PIP平台，通过现代信息技术实现了管理职能、组织、过程、信息的集成，进而形成了工程项目的综合计划和控制体系。其中，管理职能包括质量、安全、环保、进度和成本五个方面；组织包括以现场指挥部为核心的施工方、设计方、供货方、监理方等诸多项目参与方；过程包括从规划、设计、施工到运营阶段的全寿命周期过程。

图2 特大型桥梁工程PIP集成管理模型

2.3 基于PIP的特大型桥梁工程集成管理系统的功能模块

特大型桥梁工程应将PIP理念与项目管理系统相结合，根据特大型桥梁工程的特点以及各参与方不同的业务管理内容，制定符合特大型桥梁工程管理要求的控制流程和各种功能，利用PIP平台实现信息化集成管理，构建基于PIP的特大型桥梁工程的集成管理系统。基于PIP的特大型桥梁工程集成管理系统的功能模块可以划分为业主评价、进度管理、投资管理、合同管理和知识管理五大功能模块，具体框架如图3所示。其中，业主评价模块是特大型桥梁集成管理系统的特色功能模块。特大型桥梁工程属于高风险的建设工程，对质量和安全的要求极高，因此需要设立业主评价模块对质量和安全进行集成管理。

图3 基于PIP的特大型桥梁工程集成管理系统模块

3 实例研究

3.1 项目概况

马鞍山长江大桥是国际上第一座立项的千米级多塔悬索桥，是长江三角洲地区交通规划中的上海—江阴—马鞍山—合肥高速公路的重要组成部分，也是中部地区公路规划中马鞍山—和县—武汉高速公路的重要路段，同时也是安徽省“四纵八横”高速公路网中跨越长江的关键工程。马鞍山长江大桥全长约36.274 km。大桥跨江主体工程长11.209 km，项目总投资约70.8亿元。该桥2008年开工建设，已于2013年年底建成通车。

马鞍山长江大桥基于上述特大型桥梁工程集成管理系统框架和功能模块划分，结合其本身的特点和各参与方的需求，建立了马鞍山长江大桥集成管理系统。其中，基于PIP的马鞍山长江大桥业主评价模块是马鞍山长江大桥集成管理的特色，也是马鞍山长江大桥集成化管理系统的重要功能模块，主要用于质量与安全考评。从管理职能的角度看，PIP业主评价模块实现了质量和安全管理的集成；从组织的角度看，PIP业主评价模块实现了业主、承包商和监理的三方集成；从过程管理的角度看，PIP业主评价模块实现了从施工到运营的信息传递和全过程集成管理。

综上所述，PIP业主评价模块是马鞍山长江大桥集成化管理系统的一个重要缩影。笔者将主要以马鞍山长江大桥集成管理系统中业主评价模块为例，分析其模块设置、信息交互过程、实施流程以及实施效果。

3.2 PIP业主评价模块设置

业主方的质量管理和安全管理是制约项目其它目标实现的关键性因素，业主方通过对质量和安全的管理，可以有效地把控项目的其它目标，提高项目的管理效率。

PIP业主评价模块正是为了业主方实现有效的质量和安全集成管理而设置的。该模块下设考评记录、整改落实、每周总结报告、数据分析和考评设置五大主菜单。同时，每一级主菜单下又设若干个子菜单。其中，考评记录包括数据记录和考评记录两部分；整改落实包括工作意见和工作意见回复单两部分；每周总结报告包括监理每周总结报告和业主每周总结报告两部分；数据分析包括分析对比图、分析对比表、检查分析和考评明细表四个部分；考评设置包括评价指标、考评类型、考评设置、评价权限、月周期设置和评价分数设置五个部分。业主评价模块的主要功能就是通过现场检查和信息处理小组分析整理，最后在系统平台上进行信息交互的方式来开展业主方的质量管理和安全管理活动。该模块是马鞍山长江大桥现场指挥部为实现“全员全过程管理思想”专门设计的一个功能模块，主要负责处理业主开展的经常性检查与综合检查数据，提高数据处理的效率[20]。业主评价模块的设置及主要功能如表1所示。

3.3 基于PIP的业主评价模块信息交互过程

基于PIP的业主评价模块改善了传统的质量和安全管理中的信息交流方式，大大提高了信息交流的效率，降低了信息交流的成本。业主、承包商和监理利用业主评价模块这一信息化平台进行的信息交互过程如图4所示。

在该信息化平台上，业主、监理和承包商可以分别输入各自的检查数据，经过系统综合集成，生成最后的考评结果和奖惩情况。同时，业主可以在平台上查看监理上传的每周总结报告，结合考评结果和监理的每周总结报告，在平台上发布业主的每周总结报告，再根据每周总结报告形成每周工作意见，对质量与安全缺陷提出整改要求，下达给监理。监理可以通过查看平台上发布的考评结果和业主的每周工作意见，根据工作意见下达工作指令给承包商，承包商据此整改，监理督促。整改完成后，监理可以利用平台进行工作意见回复，将整改的进度和情况及时反映给业主方，业主根据工作意见回复情况在系统上进行工作意见确认。业主确认之后，则表示每周的工作意见得到落实。承包商则可以借助这个平台及时、有效地查看每周、每月、每季度的考评结果以及奖惩情况，并及时查看业主发布的每周工作意见进行相应的整改。

表1 业主评价模块的设置及主要功能

图4 业主、承包商和监理与业主评价模块的交互关系图

3.4 基于PIP的业主评价模块实施流程

(1)业主带领总监办与检测中心一起开展质量与安全的经常性检查和综合检查，这些检查的内容必须严格按照业主评价模块中已有的表格逐项进行格式化检查。

(2)检查完成后，将检查结果按照业主评价模块的数据要求，上传至PIP平台的业主评价模块，模块中已嵌入的数学模型可以对数据进行分析和整理，并按照考评办法的相应标准，将受检单位的奖惩措施按等级排列。

(3)根据模块得出的考评结果，通知检查不合格的单位按照要求限期整改，整改后由业主进行复查，确保整改结果满足要求，然后把整改结果上传至模块。

(4)一般每周都会进行上述检查，若整改不符合要求，要循环进行整改，直至符合所有要求为止。

不同周期的质量和安全的考评流程具有很大的相似性，均可由图5表示。每月和每季度还会进行月度考评和季度考评和奖惩，流程和每周的相似。其中周质量与安全考评是月度考评和季度综合考评的基础，通过每周、每月和每个季度的循环考评，达到质量和安全的螺旋式上升，实现精细化和标准化工程的目标。

图5 业主评价的实施流程

3.5 基于 PIP的业主评价模块实施效果

基于PIP的马鞍山长江大桥业主评价模块的实施效果主要体现在以下四个方面：

(1)为业主、承包商和监理搭建了信息交互平台。项目建设管理的最终目的是为了实现其预先设定的一系列项目管理目标，这些目标往往相互关联和制约，在现实中很难达到统一、协调。而且参建单位众多，各方相互制衡，目标难于统一和协调，由此使得大量的费用、时间和精力被消耗在各种工作界面上。基于PIP的马鞍山长江大桥业主评价平台的建立，有效地实现了业主、承包商与监理之间的互动，减少了工作界面上的费用、时间和精力消耗。由于采用了网络化，业主、承包商和监理可以实时、有效地交换数据文件，而不必靠人工来传送，提高了信息传送、反馈速度，同时也提高了工程管理水平，对保证工程质量和安全，确保工程进度等方面都起到了积极作用。

(2)系统可以自动生成考评结果和奖惩情况。不同于以往的人工操作，计算机的系统评价分析更快捷、高效。系统可以根据考评对象各次考评结果自动分析一定时间段内的各种趋势对比图、曲线及各种排名，反映考评对象的质量与安全管理效果。并且能够简洁快速地汇总所有标段任意时间段内所有检查人的检查数据、方便查看所有标段任意时间段内的考评明细。通过统一的评价标准，业主可以对同一时期不同标段的承包商和同一承包商不同时期的工程表现进行统一评估，系统根据程序内置公式和取数规则计算综合考评对象的最终得分，由考评等级判断规则判定考评等级，再根据考评等级判定奖惩结果，为业主的管理工作提供便利。

(3)有利于增强承包商工作的主动性。承包商可以借助平台，看到最终的考评结果，及时了解与其他承包商之间的差距，切实提高自身的工程表现。将检查结果与工程奖惩紧密结合，让工程奖惩与项目管理有机融合，充分体现奖励公平，处罚合理，形成有效的激励机制，提高各参建单位争优创佳的积极性，由被动的质量与安全监控转变为主动的提高质量与安全意识。

(4)提供了完善的资料管理功能。借助平台的上传和下载功能，可以规范项目建设期间的资料管理，完整、有序地保存建设期间所有资料，避免资料丢失，平台上业主和监理发布的每周总结报告，业主工作意见、监理工作意见回复等文档资料，将为以后的工程竣工验收与养护作好充分准备。

4 结语

在当前业主为主的买方市场环境下，让业主出钱构建该平台，并进行数据的录入和系统维护，必然要花费业主大量的资金和时间，发达国家的经验是施工单位构建并进行系统维护，但是从特大型桥梁全寿命期集成管理的角度，唯有业主能够承担起统筹构建和系统维护的责任。一方面，特大型桥梁工程由于体量大、建设周期长等特点往往是分段招标，从而使得在整个建设工程中会有诸多施工单位，由单一施工单位建立信息系统会造成信息传递的割裂，实现不了业主方全方位集成管理的目的。另一方面，特大型桥梁工程的集成管理涉及规划、设计、施工、运营多个阶段，只有桥梁工程的业主方贯穿于桥梁全寿命期的始终，组织上的连续性是系统维护和信息传递有效性的重要保证。此外，业主是桥梁的投资者，桥梁的经济效益和使用寿命直接关系到业主的切身利益，在整个工程建设运行过程中，各参与方都受着业主制约，表现为从属地位，所以说业主在特大型桥梁工程的管理中起着主导性作用，业主加强和改善对桥梁工程的管理，是从根本上实现桥梁工程高效运作的最有效的途径。因此，建立以业主方为核心的基于PIP的特大型桥梁工程管理集成系统是符合客观发展规律的，同时也迎合了业主对项目全方位、全过程集成管理的需求，小投资大回报，从全寿命期的角度来说业主是愿意承担这些支出的。

马鞍山长江大桥将PIP理念引入了特大型桥梁建设管理中，建立了以网站为平台，基于PIP的项目管理集成系统，实现了参建各方、各部门之间的信息共享、优势互补和协同工作，体现了项目管理的主动性和前瞻性，有效地提高了项目管理效率，降低了管理成本。PIP理论在马鞍山长江大桥集成管理系统中的成功应用，可以为国内其他特大型桥梁工程的业主方建设管理创新提供借鉴。

[1] 丁士昭. 建设工程信息化导论[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2] Robert C S. Project Document Standards [EB/OL]. [2005-03-02]. http://www.integrated-aec.com/archive.shtml

[3] Stephen R H. PBS Project Information Portal[EB/OL]. [2004-08-27]. http://www.constructionchannel.net/profdirectory/html/coalition_council.html.

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