基于智慧化管理系統(tǒng)的水封洞庫項(xiàng)目資源使用效益研究

摘要： 隨著建筑業(yè)數(shù)字化、精細(xì)化轉(zhuǎn)型提升，基于BIM+GIS+AR信息可視化管理技術(shù)的智慧化管理系統(tǒng)逐步成為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化的主要手段，通過物聯(lián)網(wǎng)等手段進(jìn)行各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)的采集與分析，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目管理全方位立體化的實(shí)時(shí)監(jiān)管，并根據(jù)實(shí)際做出智能響應(yīng)。以A水封洞庫項(xiàng)目為例，探討了項(xiàng)目在BIM+GIS+AR信息可視化管理技術(shù)的背景條件下，資源使用效益的評價(jià)與研究;可推動(dòng)項(xiàng)目成本管理，以數(shù)據(jù)科學(xué)完成智慧化管理各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提高智慧工地與項(xiàng)目管理水平，為相關(guān)項(xiàng)目提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 水封洞庫項(xiàng)目; 智慧化管理系統(tǒng); 資源使用效益; 成本控制

中圖法分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.S1.020

文章編號：1006 - 0081（2022）S1 - 0066 - 05

近年來，建筑市場的利潤空間越來越小。因此，如何加強(qiáng)項(xiàng)目的成本控制，有效降低工程成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，已成為企業(yè)當(dāng)務(wù)之急。本文以A水封洞庫項(xiàng)目為例，根據(jù)DEA模型法，結(jié)合A水封洞庫項(xiàng)目智慧化管理系統(tǒng)特點(diǎn)，構(gòu)建智慧工地資源數(shù)據(jù)DEA模型，對A水封洞庫項(xiàng)目成本進(jìn)行歸集、計(jì)算和差異分析，得到項(xiàng)目資源使用效益評估價(jià)值。通過智慧化管理系統(tǒng)的各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)采集，對資源的使用效益進(jìn)行分析，量化評價(jià)指標(biāo)，研究成本控制方法，對項(xiàng)目資源使用效益進(jìn)行了評價(jià)。

1 研究背景

隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與穩(wěn)步推進(jìn)，基建數(shù)目也逐漸擴(kuò)張，工地?cái)?shù)量不斷增加。與此同時(shí)，建筑行業(yè)也存在分散化、流動(dòng)化、管理方式粗放等特點(diǎn)，環(huán)境污染、管理不善等問題制約著建筑業(yè)發(fā)展。對于一些體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工期長的項(xiàng)目，協(xié)調(diào)和管理存在困難，管理模式尚需優(yōu)化。當(dāng)前，很多項(xiàng)目涉及單位眾多，情況復(fù)雜，業(yè)主方和施工方必須借助更先進(jìn)的技術(shù)手段，去促進(jìn)和改變項(xiàng)目的生產(chǎn)方式和管理方式。為了加強(qiáng)工地管理、降低事故發(fā)生率，保障施工人員權(quán)益，在先進(jìn)技術(shù)的支持下，智慧工地應(yīng)運(yùn)而生，并被市場廣泛應(yīng)用。

在A水封洞庫項(xiàng)目中，BIM+GIS+AR可視化信息管理的綜合集成創(chuàng)新填補(bǔ)了行業(yè)空白，促進(jìn)水封洞庫BIM+GIS+AR可視化信息管理實(shí)施的規(guī)范化和程序化，建立水封洞庫BIM+GIS+AR可視化信息管理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)水封洞庫行業(yè)BIM+GIS+AR可視化信息管理理論和信息管理技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際要求，解決工地人員管理、勞務(wù)糾紛、安全監(jiān)管、環(huán)保監(jiān)測、洞庫監(jiān)控等問題，推動(dòng)“智慧建筑”發(fā)展。通過大數(shù)據(jù)智能分析和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，智能化的輔助項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)決策，保證工程質(zhì)量和安全、降低成本、縮短工期，促進(jìn)項(xiàng)目監(jiān)管水平的全面提高。制定的技術(shù)路線如圖1所示。

2 管理系統(tǒng)資源使用效益現(xiàn)狀及問題分析

智慧工地現(xiàn)場管理是整個(gè)工程項(xiàng)目管理的重中之重，而在工程實(shí)施的全過程中，項(xiàng)目資源使用效益及施工成本控制更能決定企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 使用效益現(xiàn)狀

2.1.1 智慧化管理系統(tǒng)五大管理模塊數(shù)據(jù)

根據(jù)A水封洞庫項(xiàng)目智慧化管理系統(tǒng)，結(jié)合施工現(xiàn)場錯(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境，通過電腦屏幕、手機(jī)及數(shù)據(jù)大屏進(jìn)行分析，得出五大管理模塊數(shù)據(jù)。

（1） 人員管理。人員管理以實(shí)名制為基礎(chǔ)，通過對人員的進(jìn)出考勤、教育培訓(xùn)、現(xiàn)場作業(yè)、多方協(xié)同等全流程把控，實(shí)現(xiàn)人員管理的安全、有序、高效。施工現(xiàn)場使用人臉識(shí)別技術(shù)，通過對現(xiàn)場工人考勤信息進(jìn)行收集，將勞務(wù)成本目標(biāo)分解細(xì)化并進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督及過程管理。系統(tǒng)提供人員考勤表、農(nóng)民工工資發(fā)放表、勞務(wù)人員出勤記錄表等統(tǒng)計(jì)信息，在簡化現(xiàn)場勞務(wù)監(jiān)管人工人作的同時(shí)，又確保了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。

（2） 安全管理。通過視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場的可視化管理，同時(shí)對現(xiàn)場24 h全方位覆蓋管控，保障作業(yè)安全及施工規(guī)范。結(jié)合安全管理相關(guān)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)安全管理成本，歸集項(xiàng)目安全生產(chǎn)費(fèi)，將其他安全管理成本攤銷到相關(guān)成本。

（3） 質(zhì)量管理。依據(jù)質(zhì)量巡檢國標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場巡查并發(fā)起任務(wù)整改，跟蹤問題的處理過程及問題匯總分析，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理的全過程監(jiān)管。及時(shí)上報(bào)質(zhì)量數(shù)據(jù)，確認(rèn)工程質(zhì)量，歸集工程質(zhì)量相關(guān)成本。

（4） 進(jìn)度管理。隨時(shí)拆分工程計(jì)劃并分配責(zé)任人，勞務(wù)人員實(shí)時(shí)反饋施工狀態(tài)，管理人員可隨時(shí)查看并跟蹤施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度的可視化管理。根據(jù)施工進(jìn)度，確認(rèn)工程進(jìn)度成本。

（5） 物料管理。采用射頻識(shí)別設(shè)備自動(dòng)識(shí)別運(yùn)輸車輛，視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成進(jìn)場、接料、出場等流程，以規(guī)范運(yùn)輸車輛接料過程，提高作業(yè)效率，并有效避免人為作弊情況發(fā)生。根據(jù)系統(tǒng)逐步完成材料成本的入出庫結(jié)算，歸集各施工部位應(yīng)確認(rèn)的材料成本。

基于智慧化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)施工過程的全面感知、互聯(lián)互通、協(xié)同工作，通過大數(shù)據(jù)智能分析和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，智能化的輔助項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)決策，保證工程質(zhì)量和安全、降低成本、縮短工期，促進(jìn)項(xiàng)目監(jiān)管水平的全面提高。

2.1.2 智慧工地建設(shè)項(xiàng)目費(fèi)用成本情況調(diào)研

智慧化管理系統(tǒng)可為監(jiān)管部門提供實(shí)時(shí)挖掘和處理轄區(qū)內(nèi)工地現(xiàn)場人員設(shè)備、進(jìn)度等各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)可視化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，提高監(jiān)管部門監(jiān)管效率。為促進(jìn)智慧工地建設(shè)和管理，各地政府相關(guān)部門開展智慧工地建設(shè)項(xiàng)目費(fèi)用成本情況調(diào)研，如實(shí)反映建設(shè)工程智慧工地情況。結(jié)合智慧工地建設(shè)情況，要求各建設(shè)項(xiàng)目填制并上報(bào)《智慧工地建設(shè)項(xiàng)目費(fèi)用成本匯總表》，如圖2所示。

2.2 問題及原因分析

成本控制是智慧工地建筑施工的重要的一環(huán)，杜絕不必要的浪費(fèi)，把錢用在刀刃上是建筑成本管理的宗旨。成本管理工作貫穿于施工生產(chǎn)及經(jīng)營管理活動(dòng)的全過程和各個(gè)層面，對施工企業(yè)的生存發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]。A水封洞庫項(xiàng)目雖然施行了工程項(xiàng)目評估和考評辦法，但工程成本卻很難精準(zhǔn)控制，究其原因是沒有可操作的實(shí)施辦法或制度辦法在執(zhí)行中流于形式。

2.2.1 缺乏可操作的成本控制依據(jù)

工程成本的控制要依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。工程項(xiàng)目作為施工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于其結(jié)構(gòu)、規(guī)模和施工環(huán)境各不相同，各項(xiàng)工程的成本缺乏可比性。工程成本管理與一般產(chǎn)品成本管理的根本區(qū)別在于它的目標(biāo)成本管理是一次性的，它管理的對象只有一個(gè)工程項(xiàng)目，隨著這個(gè)工程的完工而結(jié)束[2]。因此，針對單個(gè)工程項(xiàng)目制定出可操作的目標(biāo)成本十分關(guān)鍵。目標(biāo)成本由于沒有和實(shí)際施工程序結(jié)合起來，可操作性差，起不到控制作用，更無法分析出成本差異產(chǎn)生的原因。

2.2.2 缺乏完善的責(zé)任和權(quán)利相結(jié)合的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制

堅(jiān)持責(zé)任權(quán)利相結(jié)合的原則，獎(jiǎng)罰分明，是促進(jìn)工程成本管理工作健康發(fā)展的動(dòng)力。目前有些施工企業(yè)因各部門、各崗位責(zé)權(quán)不對應(yīng)，無法考核其優(yōu)劣，出現(xiàn)了“干多干少、干好干壞”一個(gè)樣的局面。這樣不僅會(huì)嚴(yán)重挫傷有關(guān)人員的積極性，也給以后的成本管理工作帶來不可估量的損失。

2.2.3 對工程成本管理認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)

工程成本管理是一個(gè)全員、全過程的管理，目標(biāo)成本要通過施工生產(chǎn)組織和實(shí)施過程來實(shí)現(xiàn)。成本管理的主體是施工組織和直接生產(chǎn)人員，而不僅僅是會(huì)計(jì)人員[3]。長期以來，有些施工企業(yè)經(jīng)理簡單地將成本管理的責(zé)任歸于會(huì)計(jì)人員。其結(jié)果是技術(shù)人員只負(fù)責(zé)技術(shù)和工程質(zhì)量，工程組織人員只負(fù)責(zé)施工生產(chǎn)和工程進(jìn)度，材料管理人員只負(fù)責(zé)材料的采購和點(diǎn)驗(yàn)、發(fā)放工作。這樣表面上看起來分工明確、職責(zé)清晰、各司其職，實(shí)際上沒有成本管理責(zé)任。會(huì)計(jì)人員只能是成本管理的組織者，而不是成本管理的主體，認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)使工程成本管理工作難以落實(shí)。

2.2.4 降低局部施工成本

有些施工班組會(huì)通過降低局部施工的成本，如偷工減料和選材質(zhì)量差等方式提升利潤，導(dǎo)致工程質(zhì)量直線下滑，對于建筑工程而言造成了嚴(yán)重的隱患。各建筑項(xiàng)目必須嚴(yán)格按照規(guī)范和圖紙施工，不能靠偷工減料等行為降低成本，影響施工質(zhì)量。

3 管理系統(tǒng)資源使用效益DEA模型構(gòu)建

3.1 構(gòu)建程序

根據(jù)DEA模型的基本理念，針對A水封洞庫項(xiàng)目智慧化管理系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，建立資源使用效益DEA模型。構(gòu)建DEA模型按以下程序進(jìn)行。

（1） 依據(jù)項(xiàng)目的施工過程、施工用途、施工特點(diǎn)和成本構(gòu)成的不同對A水封洞庫項(xiàng)目進(jìn)行分析，明確工程項(xiàng)目的層次結(jié)構(gòu)。

（2） 將整個(gè)項(xiàng)目劃分為幾個(gè)資源區(qū)。資源區(qū)是根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目中施工特點(diǎn)不同并且遵循可以獨(dú)立安排施工的原則所劃分出的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生的成本稱為區(qū)資源即區(qū)域成本。

（3） 在資源區(qū)的基礎(chǔ)上將一個(gè)資源區(qū)細(xì)分為資源塊。根據(jù)一個(gè)資源區(qū)中工程特點(diǎn)和各結(jié)構(gòu)部位的不同，將資源區(qū)劃分為多個(gè)模塊稱為資源塊。資源塊中所發(fā)生的所有成本稱為塊資源。

（4） 根據(jù)資源塊的施工階段、施工進(jìn)度、施工工藝等將資源塊進(jìn)一步細(xì)化為資源單元。每個(gè)資源單元內(nèi)發(fā)生的成本稱為單元資源。單元資源是核算成本費(fèi)用和各項(xiàng)工作內(nèi)容的最小單位，是將資源效益評價(jià)和成本控制責(zé)任歸屬到具體人所做的劃分。

3.2 框架結(jié)構(gòu)

（1） 以A水封洞庫項(xiàng)目為例，按可以獨(dú)立進(jìn)行施工、成本核算的原則進(jìn)行區(qū)資源劃分，以便對各區(qū)資源分別核算和把控。A水封洞庫項(xiàng)目所包含的區(qū)域眾多，基本可劃分為巷道工程、洞室工程、豎井工程、水幕工程、風(fēng)水電工程、臨建工程這幾個(gè)區(qū)域。這些區(qū)域都可以單獨(dú)安排施工，施工過程中也可以及時(shí)進(jìn)行成本核算，因?yàn)槠涫┕ず统杀究刂剖窍嗷オ?dú)立，所以成本控制的效果不會(huì)互相影響。因此，可以將A水封洞庫項(xiàng)目的區(qū)資源劃分為這幾個(gè)區(qū)域。

（2） 根據(jù)A水封洞庫項(xiàng)目施工工藝特點(diǎn)，各區(qū)域劃分為石方開挖、型鋼支護(hù)、混凝土、鋼筋、噴混凝土、錨桿、鉆孔、灌漿、風(fēng)水電、臨建等塊資源。

（3） 對石方開挖、型鋼支護(hù)、混凝土、鋼筋、噴混凝土、錨桿、鉆孔、灌漿、風(fēng)水電、臨建等塊資源進(jìn)行下一步細(xì)分，根據(jù)施工所需的人工、材料、機(jī)械等分為人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、其他費(fèi)用等單元資源。

4 資源使用效益DEA模型實(shí)例計(jì)算與分析

4.1 實(shí)例計(jì)算

根據(jù)智慧化管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，單元資源包括自身各項(xiàng)工作內(nèi)容的成本計(jì)算以及分?jǐn)偟玫降某杀居?jì)算。將工程施工中所耗用的材料、勞務(wù)、器械等費(fèi)用由負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作內(nèi)容的具體人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和收集，形成一個(gè)逐漸控制成本的過程。在項(xiàng)目按照計(jì)劃實(shí)施的過程中，對各項(xiàng)工作內(nèi)容的材料費(fèi)、人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、及其他的消耗數(shù)量及消耗費(fèi)用進(jìn)行及時(shí)和準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，依據(jù)A洞庫項(xiàng)目工程策劃資料、項(xiàng)目評估信息、集團(tuán)內(nèi)部定額標(biāo)準(zhǔn)等編制計(jì)劃金額，各級成本是從下自上匯總得出。

現(xiàn)將巷道工程中石方開挖為例，其他單元資源明細(xì)表依據(jù)此方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)A水封洞庫項(xiàng)目實(shí)際工作內(nèi)容，結(jié)合智慧化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行成本費(fèi)用劃分。A水封洞庫項(xiàng)目巷道工程中石方開挖的單元資源明細(xì)見表1。

區(qū)資源巷道工程由石方開挖、型鋼支護(hù)、混凝土、鋼筋、噴混凝土、錨桿、鉆孔、灌漿、風(fēng)水電、臨建等塊資源共同組成，這些組成部分的快資源數(shù)據(jù)由分解的單元資源累計(jì)匯總得出。A水封洞庫項(xiàng)目巷道工程的塊資源明細(xì)，見表2。

由于文章篇幅限制，僅舉出巷道工程的塊資源數(shù)據(jù)，洞室工程、豎井工程、水幕工程、風(fēng)水電工程、臨建工程這幾個(gè)區(qū)域依此計(jì)算。根據(jù)塊資源明細(xì)表得出，A水封洞庫項(xiàng)目區(qū)資源明細(xì)見表3。

4.2 實(shí)例分析

對A洞庫項(xiàng)目資源使用效益的評估，就是對影響使用效益的各資源因素進(jìn)行評價(jià)和判斷。如果資源因素離差率離散程度高，則使用效益低，滿意程度低。由此根據(jù)“滿意程度”設(shè)置對各資源因素評估的評語集V 為5個(gè)等級：V={很高，較高，一般，較低，很低}。根據(jù)智慧化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，編制區(qū)資源使用效益折線，見圖3。

通過以上分析，對A水封洞庫資源使用效益結(jié)果為：① 滿意程度很高為豎井工程、風(fēng)水電工程和水幕工程;② 滿意程度較高為臨建工程、洞室工程和巷道工程。結(jié)果表明：A洞庫項(xiàng)目資源使用效益評估結(jié)果較好，資源使用效益水平已經(jīng)處于較高的水平，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目成本精細(xì)化控制。

A水封洞庫項(xiàng)目的數(shù)據(jù)收集，通過智慧化管理系統(tǒng)按照DEA模型的結(jié)構(gòu)，建立分析系統(tǒng)。根據(jù)DEA模型將各層次資源分解后，將單元的各項(xiàng)工作內(nèi)容中可能消耗的材料、勞務(wù)、器械等費(fèi)用作為此工作內(nèi)容施工的控制限額，同時(shí)對這些費(fèi)用的投入使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)了解此項(xiàng)工作內(nèi)容的成本控制情況，對出現(xiàn)的數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行分析，找到問題關(guān)鍵，及時(shí)進(jìn)行糾偏，從下向上逐級匯總，實(shí)現(xiàn)成本的精細(xì)化控制。從施工現(xiàn)場的實(shí)操人員到整個(gè)企業(yè)的高層領(lǐng)導(dǎo)，系統(tǒng)中層次分明的數(shù)據(jù)可以被各級別的人員所使用。現(xiàn)場人員可以獲知各項(xiàng)工作內(nèi)容實(shí)際耗用的成本費(fèi)用，將實(shí)際的成本費(fèi)用與計(jì)劃相比，得知自己所負(fù)責(zé)內(nèi)容的成本控制效果。信息量會(huì)隨著各層級結(jié)構(gòu)的上升而增多，大量的信息可以滿足成本控制人員的需求，也為其制定相關(guān)措施提供了依據(jù)。當(dāng)工程竣工之后，可以將所有層次的成本信息歸檔，以便類似項(xiàng)目分析應(yīng)用。

5 結(jié) 語

本文以A水封洞庫項(xiàng)目為研究對象，通過智慧化管理系統(tǒng)的各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)采集，按照DEA模型的結(jié)構(gòu)，建立分析系統(tǒng)，對資源的使用效益進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，幫助項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本精細(xì)化控制。

針對A水封洞庫項(xiàng)目構(gòu)建的資源使用效益模型，可以解決項(xiàng)目成本費(fèi)用冗雜，費(fèi)用歸屬不清，效益分析較低等問題。依托智慧化管理系統(tǒng)采集的各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)分析，幫助企業(yè)精細(xì)化節(jié)省成本，為企業(yè)提高利潤奠定了基礎(chǔ)。

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（編輯：李 晗）