以资产管理价值为导向的南京地铁资产信息体系构建

洪 浩 苏诗玮 高继传 李 洁 周明月

(1. 南京地铁建设有限责任公司, 210008, 南京; 2. 南京林业大学土木工程学院, 210037, 南京)

截至2022年底,我国共有55座城市开通了城市轨道交通线路,线路总长度达10 287.45 km[1]。由于缺乏行业相关标准,且资产信息不全,逐渐暴露了以下城市轨道交通资产管理问题:资产移交周期长,经常发生“账实不符”和财务价值不准确等情况[2];运营阶段资产信息不可溯源,设备维修更换难度大等[3]。目前广州及北京等地的地铁企业已经利用信息化手段探索资产管理方法,针对各专业资产建立运营管理及故障处理等系统[2-4]。然而,这些管理信息系统功能单一、未形成整体,各系统间关联较弱,导致无法有效集成信息,使资产管理效率受限。

梳理已有文献发现,学者们对资产信息体系已有研究。文献[2]研究了伦敦地铁资产管理模式,提出按照属性将资产划分为系统、分组、类型和型号四个层次。文献[3]结合线分类法与面分类法,提出囊括位置信息与设备信息的地铁运维分类编码体系。文献[5]针对地铁设备运维阶段信息需求,从信息分类、信息交付等方面,提出信息自动集成和自动化编码。

这些资产编码体系研究仅针对单个阶段考虑管理需求,其设计的全寿命期资产信息体系缺少动态思维,割裂了规划、建设与运营维护阶段。究其本质是资产信息顶层设计存在缺陷,缺乏统一标准,导致信息流通障碍。对此,本文以南京地铁为案例,以资产管理价值为导向,运用公理化设计指导,构建资产信息体系。旨在深化价值驱动的管理体系设计研究,构建科学的资产信息体系,以期为城市轨道交通资产管理提供启发。

1 理论基础与研究方法

1.1 城市轨道交通资产管理价值

1.1.1 城市轨道交通资产管理价值确定

资产管理是一个目标驱动的项目管理过程,明确的价值目标是资产管理的先决条件。文献[6]提到,项目价值的涵义是满足顾客需求、提高有效性和可持续性等。文献[7]认为资产管理的价值为功能性、有效性、可靠性、可持续性的实现。ISO 55000系列标准《资产管理》提到,有效性、可持续性及满足使用者功能需求是资产管理的价值体现。梳理可见,学者普遍认可的资产管理价值为可靠性、有效性以及可持续性。考虑到各参与方多样化的需求,资产管理价值还应增加功能性内容。由此,城市轨道交通资产管理价值及其定义如表1所示。

表1 城市轨道交通资产管理价值及定义

1.1.2 价值引导的城市轨道交通资产信息

1.1.2.1 既有城市轨道交通资产信息体系分析

结合表1,分析部分既有城市轨道交通资产编码现行规范的不足,结果如表2所示。不同城市采用的分类与编码方式不同,一定程度上影响了信息共享,总体上存在问题分类框架不标准、编码规则不统一及功能用途单一等问题。

表2 部分城市轨道交通资产编码现行规范的不足

1.1.2.2 价值导向的城市轨道交通资产信息

纵观我国关于价值导向的探索主要停留在理论层面的静态研究,鲜有将价值融入到动态管理过程。因此,本文梳理城市轨道交通资产全寿命周期规划设计、采购建设、运营维护和报废四个阶段的业务流程,根据表1中对城市轨道交通资产管理价值的定义,分析价值对资产全寿命周期信息指引与约束作用,具体如图1所示。

图1 价值对城市轨道交通资产信息的指引作用

1.2 公理化设计理论

公理化设计理论是一种指导设计决策并改善设计质量的有效方式[8],主要包括公理设计域及两条设计公理(独立公理和信息公理)。公理化设计中域及其分解和关联映射如图2所示。

注:CR—客户域的元素,代表客户需求(Customer Requirements);FR—功能域的元素,设计方案功能需求(Functional Requirements) ;DR—物理域的元素,描述设计方案的设计参数(Design Parameters);PV—工艺域的元素,表达实现设计参数的工艺变量(Process Variables)

独立公理和信息公理用来规范公理化设计行为。

独立公理:保持功能要求独立性[8]。这是相邻域之间映射分解合理性的判断依据,通常用特征向量公式表示。例如功能域FR和物理域DP之间的关系表达式为:

FR=ADP

(1)

式中:

A——元素间关联程度矩阵;其元素表示对应元素间关联程度,元素通常用X表示强相关,0表示弱相关或无相关[9]。

信息公理:力求设计信息量最少[8]。

1.3 研究流程

以资产管理价值为导向,运用公理化设计理论构建城市轨道交通资产信息体系。如图3所示,由于本文研究对象为资产信息体系,暂不呈现城市轨道交通资产的全部设施设备,无需工艺变量这一更具化的设计方式,故只使用公理化设计中的前三域。城市轨道交通资产信息体系的构建流程如下:

图3 城市轨道交通资产信息体系的构建流程示意图

步骤1 在客户域中进行利益相关者需求分析。通过访谈调研对利益相关者需求分析,在可靠性引导下完成资产信息体系的初步概念设计。

步骤2 在功能域中进行功能需求层次分解,并需求映射到物理域。运用层次结构和“Z”字形映射明确功能设计和数据设计。此过程在有效性驱动下保障数据不重复、不冗余。

步骤3 资产信息体系构建。根据物理域信息公理指导中得到数据设计方案在可持续性的引导下,依次进行资产信息分类、编码体系、数据模板的构建。

2 南京地铁资产信息体系的设计

目前,南京地铁已开通运营11条线路,资产体量庞大,且其信息化建设处于蓬勃发展阶段,亟需标准统一的资产信息体系为智慧地铁的发展夯实基础。对此,本文设计并构建基于资产管理价值引导的南京地铁资产信息体系。

2.1 面向利益相关者的资产信息需求分析

为了最大程度地实现城市轨道交通资产信息体系的功能性价值,将南京地铁的资产部门、财务部门、建设单位和运营单位识别为核心利益相关者,通过会议法和访谈法进行调研。

首先,收集整理资产管理过程中的问题以及各部门对资产信息的需求;然后,与部门负责人进行一对一访谈,访谈内容围绕资产管理业务内容、资产管理过程中所遇问题及管理难点、资产信息需求及信息质量要求展开;最后,验证需求分析的准确性并进行补充完善。总结得到南京地铁资产利益相关者信息需求表如表3所示。

表3 南京地铁资产利益相关者信息需求

由表3可知,南京地铁核心利益相关者对于资产信息的覆盖广度、精细度及信息资源的集成程度有较高要求。资产信息需求可归纳概括为:① 资产全寿命周期信息应完整、准确;② 资产相关信息应详细、精确;③ 资产全寿命周期信息应可追溯。

2.2 基于公理化设计的城市轨道交通资产信息体系设计

资产信息体系的功能是功能性价值的具体表达。将南京地铁资产信息体系功能对应设计为对资产信息的标准化、动态化和集成化管理。依据公理化设计,确定最顶层功能设计目标:FR0=满足多元利益相关者的资产信息需求。对应数据设计:DP0=构建面向利益相关者资产信息体系。继而对FR0进行一级分解并结合“Z”字映射规则,得到对应的数据设计映射,如表4所示。

表4 FR0分解及映射

其中,FR1由DP1独立实现,FR2由DP1、DP2共同实现,FR3是DP1、DP2、DP3共同作用的结果,因此设计矩阵为三角矩阵,根据式(1),对应的设计方程为:

(2)

该设计属于准耦合设计,符合公理化设计理论,但需要对功能需求进一步分解。对FR1再次分解,FR11=标准化的资产信息分类;FR12=标准化的资产信息编码;FR13=标准化的资产名称。与之对应的数据设计为:DP11=建立标准的资产信息分类体系;DP12=建立标准的资产信息编码体系;DP13=规范资产命名规则。其设计方程为:

(3)

该设计矩阵为对角矩阵。可见,对FR1的进一步分解得到了无耦合设计矩阵,满足资产信息体系功能的独立性要求。

依次对FR2和FR3进行类似细分,整合得到资产信息功能设计的分解及数据设计映射,如图4所示。这可作为构建南京地铁资产信息体系的指导。

注:——功能设计分解; 映射。

3 南京地铁资产信息体系的构建

3.1 资产分类体系

价值思维下的资产管理需要重视资产的顶端设计,在规划设计阶段开始搭建资产分类框架。基于EBS(工程系统分解结构)分解原则,将南京地铁固定资产分为土建类、非生产性设备分为供电系统、信号系统、通信系统、自动化系统、AFC(自动售检票系统)、客运设备等17个资产大类。根据线分类法继续分解,形成5级资产分类——前4级按大类、小类、大组、小组划分,第5级为资产组合。各类型资产特点不同,管理控制的目的不同,划分方式也随之不同。南京地铁资产分类的局部体系如图5所示。

注:UPS为不间断电源。

3.2 资产信息编码体系

统一的资产分类编码,为城市轨道交通设施设备数据库提供了准确、完整的信息。在南京地铁5级资产分类的基础上,将每一级资产类别都按2位数字进行编码,形成10位的资产分类代码。

从资产运营角度考虑,粘贴于资产实物上的资产卡片需包含资产的权属单位和空间位置信息。由此,在10位资产分类编码的基础上增加了权属单位代码、线路代码及资产流水码,用于直观区分资产。南京地铁资产卡片编码如图6所示。

图6 南京地铁资产卡片的编码示意图

3.3 资产信息模板

3.3.1 资产信息标准化模板

城市轨道交通资产数据框架如图7所示。城市轨道交通设施设备包含大量的动态信息(如位置信息、基本属性信息、维护信息等)。稳定信息也已纳入编码体系中。为保证设施设备属性信息的完整性,其他信息根据标准模板统一收集整理。

图7 城市轨道交通资产数据框架

为实现资产动态管理,需要统一规范资产数据,对此南京地铁相关部门详细设计了资产数据模板。为满足不同资产卡片的直观性功能需求,资产清单一般根据不同线路单独成册,相应的资产编码为分类编码-流水码形式,并增加基本属性信息、价值信息和维护信息,进而限定设备信息的唯一性。以服务器为例,资产数据模板如表5所示。

表5 城市轨道交通资产数据模板

3.3.2 资产数据来源

表5中,资产实体信息和基本属性信息为静态信息,财物价值和维护信息为动态信息。

1) 资产实体信息。资产实体信息包含资产编码、资产名称及资产别名等。资产分类编码、资产编码、资产分类名称和计量单位根据资产分类目录确定。为了分辨相同分类名称下的资产,按照日常管理中对资产约定俗成的叫法,结合该资产的具体位置信息,进而确定资产别名。

2) 基本属性信息。资产的基本属性信息包含设备类资产的设备代号、参数、规格型号、制造商或品牌及产地。此类信息大部分来自于图纸和合同清单。涉及变更的数据,将在建设过程中根据工程变更后的实际情况进行更新。移交阶段对资产的数量、规格型号等信息进行清点记录。

3) 财务价值信息。资产财务价值信息包含资产基础价值、资产价值、折旧状态和净值。其中折旧状态与净值属于动态数据。资产净值受到折旧状态和维修状态的影响,随使用年数动态变化。合同内价格是资产实物对应的合同清单的价格。原值是资产实物价值加上费用分摊后的总价值,也是资产投入运营时的原始价值,在资产移交阶段确定。

4) 维护信息。维护信息在资产运营阶段产生,是城市轨道交通资产运营管理和设施设备维护的数据基础,保障了对设施及设备的动态管控。

4 结语

本文在梳理既有城市轨道交通资产信息体系的研究及应用现状的基础上,提出以资产管理价值为导向进行资产信息体系设计,以弥补以往资产信息体系缺乏统筹考虑的不足。以南京地铁公司为研究对象,调研分析资产利益相关者需求,运用公理化设计理论指导构建了包含资产分类和编码体系以及信息标准化模板的城市轨道交通资产体系。有效提高了南京地铁资产信息传递的效率和精度,为实现资产管理规范化、精细化、科学化打下坚实的基础。