基于PIP的特大型橋梁工程集成管理研究

劉夢潔， 陸 彥

(東南大學 建設與房地產系，江蘇 南京 210096)

特大型橋梁工程具有投資規(guī)模大、建設周期長、參與方眾多、施工運行管理難度大、建設目標要求高等特點，在目前國內的特大型橋梁業(yè)主方項目管理實踐中，普遍存在著信息交流不暢、信息有效利用率低下的問題，傳統(tǒng)的項目管理理念和方法已經無法滿足特大型橋梁工程的建設管理要求，因此需要借助先進的管理技術和方法來實現(xiàn)業(yè)主方對項目的有效管理。

本文的研究意義在于通過對國內外大型建設項目集成管理中PIP(Project Information Portal)的理論研究和應用現(xiàn)狀進行分析，結合特大型橋梁工程的特點，提出基于PIP的特大型橋梁工程集成管理模型，并通過馬鞍山長江大橋在PIP集成化管理方面的成功實踐，為我國特大型橋梁工程的集成管理提供有益借鑒。

1 國內外研究現(xiàn)狀

信息門戶最早從1998年開始應用于工程項目管理中，主要是為了解決國際上大型建設項目信息管理的難題而提出的，被稱作項目信息門戶PIP。PIP是現(xiàn)代項目管理發(fā)展的趨勢和主要手段之一，它是在對項目實施全過程中項目參與各方產生的信息和知識進行集中式存儲和管理的基礎上，為項目參與各方在Internet平臺上提供的一個獲取個性化(按需所取)項目信息的單一入口；是基于互聯(lián)網的一個開放性工作門戶，為項目各參與方提供項目信息共享、信息交流和協(xié)同工作的環(huán)境[1]。

美國加利福尼亞州立大學Robert C S曾提出了PIP的概念和方法，旨在有效地解決項目建設中的信息溝通問題[2]。Stephen R H曾研究了美國公共建筑管理局PIP的功能和結構，指出PIP可以用于項目群的管理以及參與方之間的在線協(xié)作交流[3]。國內的一些學者和專家也開始對PIP進行了關注。王宇靜指出，基于PIP的信息管理在信息管理的各個環(huán)節(jié)中全面實現(xiàn)了數(shù)字化[4]。趙瑩華提出了PIP在大型工程項目管理中實施的條件與環(huán)境[5]。丁東洲在此基礎上更進一步重點研究了在城市軌道工程中實施PIP系統(tǒng)所需要的硬件、軟件、組織件和教育件[6]。盧靜結合城市軌道交通工程多項目群項目建設的特點，構建了以PIP應用為基礎的進度管理模型,并研究了相應的實施過程和實施效果[7]。徐妥夫研究和分析了基于PIP的房地產項目管理系統(tǒng)的設計和實施過程，并提出了相應的概念模型[8]。胡倩利用CALS和PIP構建了基于建設項目生命周期的工程造價管理系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)造價管理模式存在的弊端[9]。尹志國研究了基于PIP的業(yè)主方合同管理系統(tǒng)的構建[10]。李建峰針對施工階段研究并構建了基于PIP和BLM的施工項目管理集成模型[11]。曹萍等則指出PIP是國際建筑業(yè)信息技術應用的熱點，并比較分析了其與項目管理信息系統(tǒng)、項目管理平臺、企業(yè)信息門戶的關系[12]。吳抗美在研究PIP和虛擬組織概念的基礎上，提出了基于PIP的工程項目虛擬組織結構形式[13]。吳俊指出PIP是項目管理者成功完成項目的基礎，并研究了組織在運用PIP時應遵循的程序[14]。戴彬研究了互聯(lián)網環(huán)境下，基于PIP的建設過程重組[15]。郭巍則重點探討了PIP的功能結構，并對PIP在大型建設工程項目中的實施模式及工作進行了分析[16]。

通過以往的研究，不難發(fā)現(xiàn)有關PIP理論的研究主要集中在城市軌道交通、房地產等行業(yè)領域，而特大型橋梁工程領域尚缺乏這方面的理論研究，此外，以往的PIP理論研究主要集中在進度、成本、合同、組織管理等方面，而缺乏質量與安全管理方面以及業(yè)主方集成管理方面的研究。PIP實施條件、模式方法等理論研究較多，而實證研究較少。

隨著科技的發(fā)展和時代的進步，PIP正逐漸應用于國內外大型建設項目的管理過程中，如北京奧運會、上海世博會、大型房地產開發(fā)項目、城市軌道交通項目等項目群的管理中均應用了PIP的理念[17,18]。我國正處于特大型橋梁工程建設的高峰時期，先進的管理手段也逐漸在特大型橋梁工程的建設管理中得到應用[19]。青島海灣大橋在管理中使用了由項目管理系統(tǒng)、4D形象進度系統(tǒng)、施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)、GPS船舶調度系統(tǒng)等四部分構成的管理信息系統(tǒng)；杭州灣跨海大橋在管理中使用了由信息發(fā)布平臺、視頻采集系統(tǒng)、指揮部內部信息系統(tǒng)、面向外部信息系統(tǒng)構成的集成管理系統(tǒng)；蘇通大橋項目更進一步，在構建集成管理信息系統(tǒng)時引入了PIP的概念，實現(xiàn)了與項目管理信息系統(tǒng)的有機結合，取得了良好的管理效果。

以往的理論與實踐證明，有必要將PIP理念引入特大型橋梁工程的建設管理中，推動橋梁工程領域建設管理的創(chuàng)新步伐，使得橋梁工程的建設管理逐漸向集成化、信息化、精細化發(fā)展。

2 基于PIP的特大型橋梁工程集成管理模型

2.1 基于PIP的特大型橋梁工程信息交流方式

基于PIP的信息交流是一種有序的信息交流方式，項目信息以數(shù)字化的形式集中存儲起來，項目的任一參與方可以通過Internet在任何時間和任何地點獲取自己需要的被授權的項目信息。這種信息交流方式增強了業(yè)主對項目信息的主動控制權，同時可以降低項目參與各方信息交流與協(xié)同工作的復雜程度。

信息集成是特大型橋梁工程集成管理模型實現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)，它通過建立基于互聯(lián)網絡的PIP信息平臺，滿足不同參與單位的信息需要，改進信息溝通的質量，降低信息溝通的成本，解決信息傳遞過程中的失真、過載、缺損等現(xiàn)象，保證項目全壽命期的信息通暢、數(shù)據共享，信息及時準確地反映特大型橋梁工程的實施情況，幫助項目決策者在掌握全面信息的前提下，做出科學的決策。PIP平臺的構建對傳統(tǒng)項目信息模式的改變如圖1所示，PIP平臺的建立，從本質上改變了項目信息的獲取方式[18]，創(chuàng)新了傳統(tǒng)的信息溝通手段，大大提高了信息交流的效率，降低了信息交流成本，為信息交流、文檔管理和協(xié)同工作奠定了基礎。

圖1 PIP平臺對傳統(tǒng)項目信息模式的改變

在特大型橋梁工程項目中使用PIP，可以通過改善信息交流方式的途徑達到加快項目建設的進程，提高項目的質量，使項目增值的目的。

2.2 基于PIP的特大型橋梁工程集成管理框架

特大型橋梁工程的集成管理就是指基于現(xiàn)代計算機和網絡信息技術，應用現(xiàn)代工程管理理論，綜合考慮工程管理中各要素的動態(tài)影響關系，各參與方之間的相互關系，以及項目從立項到運營養(yǎng)護整個生命周期中各階段的要求和銜接關系，使項目各要素、各參與方、各階段之間達到整體協(xié)調和優(yōu)化的一種高效管理模式。

基于PIP的特大型橋梁工程集成管理的理論模型如圖2所示，該模型借助PIP平臺，通過現(xiàn)代信息技術實現(xiàn)了管理職能、組織、過程、信息的集成，進而形成了工程項目的綜合計劃和控制體系。其中，管理職能包括質量、安全、環(huán)保、進度和成本五個方面；組織包括以現(xiàn)場指揮部為核心的施工方、設計方、供貨方、監(jiān)理方等諸多項目參與方；過程包括從規(guī)劃、設計、施工到運營階段的全壽命周期過程。

圖2 特大型橋梁工程PIP集成管理模型

2.3 基于PIP的特大型橋梁工程集成管理系統(tǒng)的功能模塊

特大型橋梁工程應將PIP理念與項目管理系統(tǒng)相結合，根據特大型橋梁工程的特點以及各參與方不同的業(yè)務管理內容，制定符合特大型橋梁工程管理要求的控制流程和各種功能，利用PIP平臺實現(xiàn)信息化集成管理，構建基于PIP的特大型橋梁工程的集成管理系統(tǒng)。基于PIP的特大型橋梁工程集成管理系統(tǒng)的功能模塊可以劃分為業(yè)主評價、進度管理、投資管理、合同管理和知識管理五大功能模塊，具體框架如圖3所示。其中，業(yè)主評價模塊是特大型橋梁集成管理系統(tǒng)的特色功能模塊。特大型橋梁工程屬于高風險的建設工程，對質量和安全的要求極高，因此需要設立業(yè)主評價模塊對質量和安全進行集成管理。

圖3 基于PIP的特大型橋梁工程集成管理系統(tǒng)模塊

3 實例研究

3.1 項目概況

馬鞍山長江大橋是國際上第一座立項的千米級多塔懸索橋，是長江三角洲地區(qū)交通規(guī)劃中的上?！帯R鞍山—合肥高速公路的重要組成部分，也是中部地區(qū)公路規(guī)劃中馬鞍山—和縣—武漢高速公路的重要路段，同時也是安徽省“四縱八橫”高速公路網中跨越長江的關鍵工程。馬鞍山長江大橋全長約36.274 km。大橋跨江主體工程長11.209 km，項目總投資約70.8億元。該橋2008年開工建設，已于2013年年底建成通車。

馬鞍山長江大橋基于上述特大型橋梁工程集成管理系統(tǒng)框架和功能模塊劃分，結合其本身的特點和各參與方的需求，建立了馬鞍山長江大橋集成管理系統(tǒng)。其中，基于PIP的馬鞍山長江大橋業(yè)主評價模塊是馬鞍山長江大橋集成管理的特色，也是馬鞍山長江大橋集成化管理系統(tǒng)的重要功能模塊，主要用于質量與安全考評。從管理職能的角度看，PIP業(yè)主評價模塊實現(xiàn)了質量和安全管理的集成；從組織的角度看，PIP業(yè)主評價模塊實現(xiàn)了業(yè)主、承包商和監(jiān)理的三方集成；從過程管理的角度看，PIP業(yè)主評價模塊實現(xiàn)了從施工到運營的信息傳遞和全過程集成管理。

綜上所述，PIP業(yè)主評價模塊是馬鞍山長江大橋集成化管理系統(tǒng)的一個重要縮影。筆者將主要以馬鞍山長江大橋集成管理系統(tǒng)中業(yè)主評價模塊為例，分析其模塊設置、信息交互過程、實施流程以及實施效果。

3.2 PIP業(yè)主評價模塊設置

業(yè)主方的質量管理和安全管理是制約項目其它目標實現(xiàn)的關鍵性因素，業(yè)主方通過對質量和安全的管理，可以有效地把控項目的其它目標，提高項目的管理效率。

PIP業(yè)主評價模塊正是為了業(yè)主方實現(xiàn)有效的質量和安全集成管理而設置的。該模塊下設考評記錄、整改落實、每周總結報告、數(shù)據分析和考評設置五大主菜單。同時，每一級主菜單下又設若干個子菜單。其中，考評記錄包括數(shù)據記錄和考評記錄兩部分；整改落實包括工作意見和工作意見回復單兩部分；每周總結報告包括監(jiān)理每周總結報告和業(yè)主每周總結報告兩部分；數(shù)據分析包括分析對比圖、分析對比表、檢查分析和考評明細表四個部分；考評設置包括評價指標、考評類型、考評設置、評價權限、月周期設置和評價分數(shù)設置五個部分。業(yè)主評價模塊的主要功能就是通過現(xiàn)場檢查和信息處理小組分析整理，最后在系統(tǒng)平臺上進行信息交互的方式來開展業(yè)主方的質量管理和安全管理活動。該模塊是馬鞍山長江大橋現(xiàn)場指揮部為實現(xiàn)“全員全過程管理思想”專門設計的一個功能模塊，主要負責處理業(yè)主開展的經常性檢查與綜合檢查數(shù)據，提高數(shù)據處理的效率[20]。業(yè)主評價模塊的設置及主要功能如表1所示。

3.3 基于PIP的業(yè)主評價模塊信息交互過程

基于PIP的業(yè)主評價模塊改善了傳統(tǒng)的質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。業(yè)主、承包商和監(jiān)理利用業(yè)主評價模塊這一信息化平臺進行的信息交互過程如圖4所示。

在該信息化平臺上，業(yè)主、監(jiān)理和承包商可以分別輸入各自的檢查數(shù)據，經過系統(tǒng)綜合集成，生成最后的考評結果和獎懲情況。同時，業(yè)主可以在平臺上查看監(jiān)理上傳的每周總結報告，結合考評結果和監(jiān)理的每周總結報告，在平臺上發(fā)布業(yè)主的每周總結報告，再根據每周總結報告形成每周工作意見，對質量與安全缺陷提出整改要求，下達給監(jiān)理。監(jiān)理可以通過查看平臺上發(fā)布的考評結果和業(yè)主的每周工作意見，根據工作意見下達工作指令給承包商，承包商據此整改，監(jiān)理督促。整改完成后，監(jiān)理可以利用平臺進行工作意見回復，將整改的進度和情況及時反映給業(yè)主方，業(yè)主根據工作意見回復情況在系統(tǒng)上進行工作意見確認。業(yè)主確認之后，則表示每周的工作意見得到落實。承包商則可以借助這個平臺及時、有效地查看每周、每月、每季度的考評結果以及獎懲情況，并及時查看業(yè)主發(fā)布的每周工作意見進行相應的整改。

表1 業(yè)主評價模塊的設置及主要功能

圖4 業(yè)主、承包商和監(jiān)理與業(yè)主評價模塊的交互關系圖

3.4 基于PIP的業(yè)主評價模塊實施流程

(1)業(yè)主帶領總監(jiān)辦與檢測中心一起開展質量與安全的經常性檢查和綜合檢查，這些檢查的內容必須嚴格按照業(yè)主評價模塊中已有的表格逐項進行格式化檢查。

(2)檢查完成后，將檢查結果按照業(yè)主評價模塊的數(shù)據要求，上傳至PIP平臺的業(yè)主評價模塊，模塊中已嵌入的數(shù)學模型可以對數(shù)據進行分析和整理，并按照考評辦法的相應標準，將受檢單位的獎懲措施按等級排列。

(3)根據模塊得出的考評結果，通知檢查不合格的單位按照要求限期整改，整改后由業(yè)主進行復查，確保整改結果滿足要求，然后把整改結果上傳至模塊。

(4)一般每周都會進行上述檢查，若整改不符合要求，要循環(huán)進行整改，直至符合所有要求為止。

不同周期的質量和安全的考評流程具有很大的相似性，均可由圖5表示。每月和每季度還會進行月度考評和季度考評和獎懲，流程和每周的相似。其中周質量與安全考評是月度考評和季度綜合考評的基礎，通過每周、每月和每個季度的循環(huán)考評，達到質量和安全的螺旋式上升，實現(xiàn)精細化和標準化工程的目標。

圖5 業(yè)主評價的實施流程

3.5 基于 PIP的業(yè)主評價模塊實施效果

基于PIP的馬鞍山長江大橋業(yè)主評價模塊的實施效果主要體現(xiàn)在以下四個方面：

(1)為業(yè)主、承包商和監(jiān)理搭建了信息交互平臺。項目建設管理的最終目的是為了實現(xiàn)其預先設定的一系列項目管理目標，這些目標往往相互關聯(lián)和制約，在現(xiàn)實中很難達到統(tǒng)一、協(xié)調。而且參建單位眾多，各方相互制衡，目標難于統(tǒng)一和協(xié)調，由此使得大量的費用、時間和精力被消耗在各種工作界面上?；赑IP的馬鞍山長江大橋業(yè)主評價平臺的建立，有效地實現(xiàn)了業(yè)主、承包商與監(jiān)理之間的互動，減少了工作界面上的費用、時間和精力消耗。由于采用了網絡化，業(yè)主、承包商和監(jiān)理可以實時、有效地交換數(shù)據文件，而不必靠人工來傳送，提高了信息傳送、反饋速度，同時也提高了工程管理水平，對保證工程質量和安全，確保工程進度等方面都起到了積極作用。

(2)系統(tǒng)可以自動生成考評結果和獎懲情況。不同于以往的人工操作，計算機的系統(tǒng)評價分析更快捷、高效。系統(tǒng)可以根據考評對象各次考評結果自動分析一定時間段內的各種趨勢對比圖、曲線及各種排名，反映考評對象的質量與安全管理效果。并且能夠簡潔快速地匯總所有標段任意時間段內所有檢查人的檢查數(shù)據、方便查看所有標段任意時間段內的考評明細。通過統(tǒng)一的評價標準，業(yè)主可以對同一時期不同標段的承包商和同一承包商不同時期的工程表現(xiàn)進行統(tǒng)一評估，系統(tǒng)根據程序內置公式和取數(shù)規(guī)則計算綜合考評對象的最終得分，由考評等級判斷規(guī)則判定考評等級，再根據考評等級判定獎懲結果，為業(yè)主的管理工作提供便利。

(3)有利于增強承包商工作的主動性。承包商可以借助平臺，看到最終的考評結果，及時了解與其他承包商之間的差距，切實提高自身的工程表現(xiàn)。將檢查結果與工程獎懲緊密結合，讓工程獎懲與項目管理有機融合，充分體現(xiàn)獎勵公平，處罰合理，形成有效的激勵機制，提高各參建單位爭優(yōu)創(chuàng)佳的積極性，由被動的質量與安全監(jiān)控轉變?yōu)橹鲃拥奶岣哔|量與安全意識。

(4)提供了完善的資料管理功能。借助平臺的上傳和下載功能，可以規(guī)范項目建設期間的資料管理，完整、有序地保存建設期間所有資料，避免資料丟失，平臺上業(yè)主和監(jiān)理發(fā)布的每周總結報告，業(yè)主工作意見、監(jiān)理工作意見回復等文檔資料，將為以后的工程竣工驗收與養(yǎng)護作好充分準備。

4 結 語

在當前業(yè)主為主的買方市場環(huán)境下，讓業(yè)主出錢構建該平臺，并進行數(shù)據的錄入和系統(tǒng)維護，必然要花費業(yè)主大量的資金和時間，發(fā)達國家的經驗是施工單位構建并進行系統(tǒng)維護，但是從特大型橋梁全壽命期集成管理的角度，唯有業(yè)主能夠承擔起統(tǒng)籌構建和系統(tǒng)維護的責任。一方面，特大型橋梁工程由于體量大、建設周期長等特點往往是分段招標，從而使得在整個建設工程中會有諸多施工單位，由單一施工單位建立信息系統(tǒng)會造成信息傳遞的割裂，實現(xiàn)不了業(yè)主方全方位集成管理的目的。另一方面，特大型橋梁工程的集成管理涉及規(guī)劃、設計、施工、運營多個階段，只有橋梁工程的業(yè)主方貫穿于橋梁全壽命期的始終，組織上的連續(xù)性是系統(tǒng)維護和信息傳遞有效性的重要保證。此外，業(yè)主是橋梁的投資者，橋梁的經濟效益和使用壽命直接關系到業(yè)主的切身利益，在整個工程建設運行過程中，各參與方都受著業(yè)主制約，表現(xiàn)為從屬地位，所以說業(yè)主在特大型橋梁工程的管理中起著主導性作用，業(yè)主加強和改善對橋梁工程的管理，是從根本上實現(xiàn)橋梁工程高效運作的最有效的途徑。因此，建立以業(yè)主方為核心的基于PIP的特大型橋梁工程管理集成系統(tǒng)是符合客觀發(fā)展規(guī)律的，同時也迎合了業(yè)主對項目全方位、全過程集成管理的需求，小投資大回報，從全壽命期的角度來說業(yè)主是愿意承擔這些支出的。

馬鞍山長江大橋將PIP理念引入了特大型橋梁建設管理中，建立了以網站為平臺，基于PIP的項目管理集成系統(tǒng)，實現(xiàn)了參建各方、各部門之間的信息共享、優(yōu)勢互補和協(xié)同工作，體現(xiàn)了項目管理的主動性和前瞻性，有效地提高了項目管理效率，降低了管理成本。PIP理論在馬鞍山長江大橋集成管理系統(tǒng)中的成功應用，可以為國內其他特大型橋梁工程的業(yè)主方建設管理創(chuàng)新提供借鑒。

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