建筑工程人工消耗量测定系统研究*

周慧玲

（广西建设职业技术学院，广西 南宁 530007）

1 研究背景

2020 年 7 月，住建部发布的建办标〔2020〕38 号文件《工程造价改革工作方案》提出了“改进工程计量和计价规则、完善工程计价依据发布机制、加强工程造价数据积累”[1]等要求，这些要求的提出使得工程造价行业的信息、数据收集变得更为迫切。建筑工程人工消耗量数据是工程造价管理的重要信息之一，是建筑施工企业内部管理、参与市场竞争的重要依据，人工消耗量信息经过市场化开发利用后对市场形成价格的工程计价方式具有很大的促进作用，对于实现工程造价改革目标和促进建筑业转型升级也有重要意义。

建筑工程人工消耗量数据的采集、传递、分析和应用呈明显的多样性和差异性，其测定工作具有专业性强、周期长、见效慢、效益非显性等特点，数据积累需进行长期动态维护，由于多数企业的管理更注重短期效益，加上目前建筑施工企业与劳务层的关系以劳务派遣、专业工程分包商自带队组为主，更是给人工消耗量的测定工作带来很大的难度。就目前工程造价行业发展情况而言，人工消耗量测定方法并没有得到广泛的应用，消耗量的信息化测定方法，更是没有成熟的产品可推广，信息孤岛与数据集成需求强烈等问题普遍存在。

因此，研究开发行之有效的建筑工程人工消耗量测定系统解决了人工消耗量数据的有效采集、快速加工、传输应用和信息积累等问题，既为建筑施工企业提高管理效益提供了技术模式上的参考，也符合工程造价管理行业乃至建筑行业发展的现实需要。

2 系统开发的可行性分析

2.1 技术方面的可行性分析

当前，信息技术与网络平台的不断普及，使建筑业的信息化管理手段得到了长足发展，各个项目管理系统集成智慧工地平台得到了较为广泛的应用。智慧工地利用传感器、移动终端等技术感知施工现场各监管要素，通过数据处理形成管理人员可用的信息[2]，主要侧重于工程项目管理过程的协同工作，包括进度、成本、质量、安全、人员等方面的管理，以及施工策划、文档等方面的协同。研究发现，智慧工地的人员管理系统已实现劳务实名管理、自动考勤、工资统计、安全监控和应急救援等功能，并实现了智能穿戴设备用于工程施工现场的人员定位功能。由此可见，建筑工程人工消耗量测定系统的开发已具备充分的技术基础。

2.2 经济方面的可行性分析

随着信息技术与工程管理业务的深度融合，基础设施得以持续完善，硬件性价比大幅度提高。本系统为智慧工地管理平台的单项系统，依托于智慧工地的云平台运行，工人的工时信息通过智能穿戴的芯片传输给安装于工作面内设定好范围的接收器，接收器通过互联网传输给客户端用户，一个接收器可同时接收100 个以上的智能穿戴终端的数据，避免了智能穿戴的芯片直接通过互联网单个传输数据而耗费的高成本。因此，本系统的应用成本低、工作可靠、运行方便。

2.3 应用方面的可行性分析

（1）建筑用工工时消耗信息可提高工程项目部的综合管理水平。现阶段，在建筑用工方面，不断涌现的新技术、新工艺、新材料从出现到应用于生产实践的周期越来越短，工程技术、项目管理与信息技术融合的应用呈加速普及状态，从而使建筑用工的工效发生了较大变化，建筑用工工时消耗信息的及时获取可促进施工方案的优化、施工作业过程的标准化，在降低了一线劳务工人劳动强度的基础上，既能提高工作效率，又能提升施工质量[3]，并推动施工作业队组的建设，提高工程项目部的综合管理水平。

（2）人工消耗量的数据积累是建筑施工企业管理的刚需。人工消耗量是建筑施工企业管理的基本要素，目前由于缺少有效途径对人工消耗量数据进行动态管理，大多数施工企业仍沿用主管部门发布的行业定额开展各项管理工作。当前，工程造价改革的趋势是弱化行业定额的作用，一旦没有了行业定额这个“拐杖”的支撑，编制企业定额将不得不提上日程，人工消耗量数据积累的需求将使本系统得到更大范围的推广应用。

（3）人工消耗量数据是工程造价行业大数据应用的基础信息。大数据技术应用于工程造价行业是未来发展的必然趋势，大数据环境下要求人工消耗量的数据有足够大的数据量，对数据的市场化利用才会有意义，本系统将人工消耗量测定方法与信息化技术深度融合，不仅能保证数据成果的体量，而且使数据更具科学性、合理性。

3 系统设计

3.1 系统设计思路

本系统基于移动互联网进行开发，按照“施工过程分解→工作时间定义→确定观察对象→智能设备应用→数据采集→数据整理与分析→确定人工消耗量”的流程开展消耗量的测定工作，集成劳务队组基本信息，建立建筑用工数据信息库。系统通过人员定位、轨迹记录和行为判断三大主要功能完成信息采集业务，记录工人在施工现场的时间及运动轨迹，分析工人工作时间的属性，进行数据处理并合理确定建筑工程人工消耗量，为建筑施工企业管理决策提供依据，给企业定额的编制奠定基础，推进人工消耗量数据开发利用的市场化进程[4]，确保建筑施工企业在市场竞争中保持高质量发展。

3.2 系统总体架构

建筑工程人工消耗量测定系统的开发目标是采集真实反映企业管理水平的人工消耗量信息，这就要求系统具有较高的保密性、较好的易用性，同时为了便于推广应用，系统要有合适的信息展示方式，针对建筑工人工作面多样化的特点，采用当下技术成熟的互联网模式通过PC 机/手机APP/手持设备/穿戴设备/接收器/服务器/网络设备等支持系统运行。系统总体架构如图1 所示。系统用户主要是人工消耗量测定业务管理员、业务负责人和系统维护人员，根据项目管理需要分别设置登录系统的权限。

图1 系统总体架构

3.3 信息采集

信息采集功能在整个测定系统中至关重要，本系统以智能穿戴设备完成信息采集工作，实现信息的持续交互。原始信息通过智能穿戴设备装载的芯片传送给接将收器，接收器通过互联网将自动收集到的原始信息进行传输，最后在服务器端对数据实时统计、分析和整理，并完成反馈、存储，提供查询、打印功能。信息传输如图2 所示。

图2 信息传输示意图

接收器的布置要根据施工现场实际情况综合考虑拟测定的分项工程用工特点后，在工作面进行布点，其中，施工现场进出口为轨迹起始点。工人进出施工现场，接收器自动识别工人所佩戴的智能穿戴设备，记录工人进出场时间，并对工人在施工现场内的行为轨迹进行记录；工作时段内，工人的行为静止时长超过设定的时长，将在记录中显示，并有语音预警提示，同时支持管理员在终端随时查询。

3.4 系统安全机制

人工消耗量信息是企业的核心信息，因而具有保密性质，系统的安全保障机制主要有三个方面，一是用户密码登录，访问系统必须输入系统管理员授权的用户名和登录密码，否则无权访问；二是权限设置，针对不同的用户，根据其岗位工作内容设置不同的访问权限，不同级别的数据采用不同的身份认证方式；三是加密码传输，人工消耗量数据在进行传输时采用加密码传输方式提升安全度，降低信息资源泄露的风险。

4 系统界面模块

4.1 系统模块层级

建筑工程人工消耗量测定系统由6 个一级系统和27 个二级子系统组成，两个层级的子系统以栏目模块的形式表现，起到系统应用导航栏的作用。这6 个一级子系统分别是工程信息、人员信息、现场管理、报表中心、统计分析和设置管理。如图3 所示。一级和二级子系统为后台设置，相对固定，不允许用户修改。二级子系统下设的三级子系统内容分两类，一是基础信息，包括“工程信息、人员信息、设置管理”栏目，支持用户自定义，供用户进行录入、修改及删除；二是系统通过穿戴设备芯片收集、处理的信息，包括“现场管理、报表中心、统计分析”，其信息通过自动采集、智能分析获取，不允许修改、删除。

图3 系统功能模块

4.2 工程信息模块

工程信息为静态显示的基础信息，主要收集工程项目的基本信息、合同信息、参建单位、项目班子、工程概况和造价指标六个方面的信息。其中，基本信息包括工程名称全称、工程地址、项目性质、工程类别等信息；合同信息包括合同价格形式、质量标准、合同工期、开工时间、竣工时间等信息；参建单位包括建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、造价咨询单位、全过程工程咨询单位等信息；项目班子信息为项目部组织机构成员的信息，包括项目经理、技术负责人、安全总监、“八大员”等信息；工程概况包括建筑面积、楼层、高度、结构形式、基础类型、抗震等级、防水要求、主要装修内容等信息；造价指标包括各分部工程费、人工费、材料费、机械费等费用及其占比信息。

4.3 人员信息模块

人员信息为静态显示的基础信息，针对工程项目劳务用工的常见形式，栏目设置包括劳务队组、分包队组、直属队组、其他人员四个类型。劳务队组指的是劳务公司派遣的劳务队组，分包队组指的是工程项目专业分包商自带的队组，如桁架楼承板安装队组、钢构件安装队组、轻质隔墙施工队组等；直属队组指的是与工程项目部直接发生劳务合同关系的队组，除了劳务派遣、专业分包队组之外，项目部往往还需自行组织少量务工人员完成施工过程的一些零星用工、应急用工；其他人员指的是项目部为了项目运行而配置的后勤人员、小型机械维修人员等。各队组信息包括队组名称、类型、队组长信息、队组进退场时间等。人员信息录入支持手工、扫描、拍照等录入方式，解决传统的登记方式资料收集慢、数据误差的问题。

4.4 现场管理模块

现场管理为动态显示的信息，人工消耗量的基础信息主要来源于本模块的信息采集，栏目设置包括人员定位、设备分布、穿戴设置显示、工程量。按照“分类、分幢、分层、分工种”的设计理念，建立实时信息采集模块。即，按专业类别分类（建筑、装饰装修、水、电等），按单项工程分幢（1#住宅楼、2#住宅楼、办公楼等），按工作面分层（地下层、地面加工棚、首层、二层、各楼层等），按不同工种分别显示（钢筋工、木工、砖筑工、抹灰工等）。在信息采集过程中，确保信息的及时性、完整性、持续性、可靠性。

4.5 报表中心模块

报表中心模块为原始信息的记录报表，栏目设置包括花名册、考勤记录、工时记录和工时统计。报表全面、准确、及时地反映人工工时的消耗情况，报表格式支持自定义设置，以便适应用户不同管理模式下的个性化需求。

4.6 统计分析模块

统计分析模块为系统的核心功能模块，栏目设置包括用工属性、队组属性、考勤分析和工时分析，本模块的访问权限为最高级别设置。系统对自动收集到的原始信息根据后台设置的要求，对工人的工作时间进行属性分析、统计和计算，形成人工消耗量报表。工人工作时间属性如图4 所示。

图4 工人工作时间属性

4.7 设置管理模块

设置管理模块均提供自定义规则功能，体现了较高的用户友好度，使用户的操作更加方便，栏目设置包括实名规定、队组设置、设备设置、施工过程、工时定义。其中，施工过程可对拟测定的分项工程在施工现场范围内所进行的生产过程进行分解；工时定义可对拟测定的工种的工人工作时间属性进行设置。

5 结束语

在当前工程项目利润趋于薄利微利的背景下，随着工程规模越来越大，施工管理越来越复杂，人工消耗量信息的采集、甄别、分析和处理成为建筑施工企业精细化管理的必由之路。对于行业主管部门、建设单位和工程咨询单位等其他各参建方而言，可靠的人工消耗量信息的市场化开发利用，推动工程交易市场形成价格真实的有效竞争也是众望所归。本系统在信息化技术手段辅助下测定出更加真实、合理反映生产管理水平的数值，为消耗量定额的合理编制提供可借鉴、可推广的测定方法，为工程造价行业的信息化发展提供实践支撑，具有实际应用价值。