大數(shù)據(jù)技術(shù)下重大工程組織系統(tǒng)集成模式

施騫，黃遙，陳進(jìn)道，丁雪

（同濟(jì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200092）

重大工程面臨建設(shè)規(guī)模巨大、工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及參與主體眾多的復(fù)雜管理情境，這也導(dǎo)致了其組織的復(fù)雜性[1-2]。重大工程組織作為一種復(fù)雜系統(tǒng)，具有系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜和系統(tǒng)外部聯(lián)系廣泛的特點(diǎn)。傳統(tǒng)項(xiàng)目的組織模式已經(jīng)很難滿足重大工程建設(shè)中面臨的大規(guī)模、開放性、多元化以及新技術(shù)運(yùn)用帶來的復(fù)雜需求。Flyvbjerg[3]進(jìn)一步指出，傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理理論已經(jīng)不太適用于重大工程中。國內(nèi)外主要利用組織、管理、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等4種手段來保證項(xiàng)目成功，其中組織手段又是工程項(xiàng)目順利實(shí)施的重要基礎(chǔ)，著名的管理學(xué)家西蒙曾說過一種合理有效的組織結(jié)構(gòu)是社會(huì)資源被有效開發(fā)利用的必要條件[4]。也即說明工程建設(shè)中出現(xiàn)管理混亂、目標(biāo)缺失等問題的根源是項(xiàng)目的組織設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)性，所以，項(xiàng)目管理績(jī)效提升的一個(gè)重要途徑是組織模式創(chuàng)新。特別是管理技術(shù)的變革將引發(fā)工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)流程的重組并直接影響組織運(yùn)行的績(jī)效，但目前在進(jìn)行有關(guān)重大工程項(xiàng)目管理的研究時(shí)經(jīng)常會(huì)忽略現(xiàn)代技術(shù)條件下的組織問題。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等一系列新技術(shù)的興起，基于信息和網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)模式開始出現(xiàn)，緊接著大數(shù)據(jù)技術(shù)也將再次引發(fā)一場(chǎng)顛覆性的技術(shù)變革[5-6]。大數(shù)據(jù)技術(shù)正在重新定義企業(yè)管理和組織決策的過程和方式[7]。麥肯錫認(rèn)為，“大數(shù)據(jù)”是指無法在限定時(shí)間內(nèi)使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或軟件對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行有效獲取、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，大數(shù)據(jù)具有規(guī)模性、多樣性、高速性及價(jià)值性等特征[8-10]?；诖髷?shù)據(jù)的管理決策研究有助于梳理因數(shù)據(jù)高速增長而引起的復(fù)雜性，把握因數(shù)據(jù)缺失或冗余造成的不確定性，駕馭因數(shù)據(jù)交叉互連產(chǎn)生的涌現(xiàn)性。進(jìn)而，通過數(shù)據(jù)挖掘從中獲取信息、知識(shí)和智慧以滿足實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)價(jià)值的充分利用[7]。目前，大數(shù)據(jù)技術(shù)在金融、商業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。一些學(xué)者也開始應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)在建設(shè)工程領(lǐng)域處理多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源[11-12]。但是有關(guān)依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)引發(fā)的技術(shù)變革來推動(dòng)工程項(xiàng)目管理理論創(chuàng)新的研究還相對(duì)較少。重大工程本身蘊(yùn)藏著規(guī)模巨大、分布廣泛、動(dòng)態(tài)演變、模態(tài)多樣和關(guān)聯(lián)復(fù)雜的數(shù)據(jù)資源，如何將表征重大工程技術(shù)、組織、資源和環(huán)境等異質(zhì)要素的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效集成并加以利用，為重大工程項(xiàng)目管理決策提供有效支持，是項(xiàng)目管理領(lǐng)域所面臨的一項(xiàng)重要課題[13]。

因此，本文通過系統(tǒng)的觀點(diǎn)，針對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)下重大工程組織復(fù)雜性的適應(yīng)問題進(jìn)行研究，探討提高重大工程組織管理績(jī)效的新方法，并構(gòu)建大數(shù)據(jù)技術(shù)下的重大工程組織系統(tǒng)集成模式，以期推動(dòng)大數(shù)據(jù)時(shí)代項(xiàng)目管理理論創(chuàng)新。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用趨勢(shì)

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以分解為4個(gè)連續(xù)的階段，包括數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)分析[14]。大數(shù)據(jù)的發(fā)展一直是伴隨著諸多技術(shù)共同進(jìn)行的，大數(shù)據(jù)技術(shù)地圖展示了不同階段的開源或?qū)Ｓ屑夹g(shù)相互融合促進(jìn)了大數(shù)據(jù)的發(fā)展，如圖1所示[15]。在數(shù)據(jù)生成階段，多樣的數(shù)據(jù)源產(chǎn)生了大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)獲取階段，專用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)被用于采集不同數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和降噪；在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存階段，由硬件基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)管理軟件構(gòu)建的大型數(shù)據(jù)倉庫被用于大數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存；在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷發(fā)展與創(chuàng)新逐漸形成以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為代表的大數(shù)據(jù)分析方法。

圖1 大數(shù)據(jù)技術(shù)地圖

大數(shù)據(jù)技術(shù)早已在制造業(yè)、商業(yè)、金融及醫(yī)療健康等行業(yè)展現(xiàn)出了巨大的潛力[16-19]。經(jīng)過不斷地發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)也越來越受到管理界的關(guān)注[20-21]。學(xué)者們從不同領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究，如表1所示。由表1可以看出，已有的研究主要集中在供應(yīng)鏈管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、運(yùn)營管理和管理決策等方面，這些研究也為大數(shù)據(jù)技術(shù)在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究提供了參考。

1.2 大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用能夠提升數(shù)據(jù)處理效率和信息交互水平。如通過信息與通信技術(shù)（ICT）、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（Mobile-internet）、物聯(lián)網(wǎng)（IoTs）及云計(jì)算技術(shù)提高復(fù)雜工程數(shù)據(jù)采集、傳輸效率并促進(jìn)項(xiàng)目參與方之間信息交流和實(shí)時(shí)共享[33]；通過可視化技術(shù)提高人機(jī)交互能力并實(shí)現(xiàn)工程物理世界與虛擬場(chǎng)景的即時(shí)互動(dòng)[34]；通過建筑信息模型（BIM）中信息的全方位和全過程的交互優(yōu)化設(shè)計(jì)和建筑性能[35]。Shi等[33]提出可結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算制定合理的招投標(biāo)或采購策略。Lu等[36]指出，可通過基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）和射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的物料跟蹤系統(tǒng)優(yōu)化建筑材料的需求和庫存計(jì)劃，并以此來提升建設(shè)工程精益建造水平。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)能使人在虛擬場(chǎng)景中獲得類似于現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)體驗(yàn)，Lipman[37]在手持終端（PDA）上結(jié)合VR建模語言構(gòu)建三維模型，實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)在移動(dòng)中端的三維可視化。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)能夠使虛擬的數(shù)字信息與現(xiàn)實(shí)事物深度的結(jié)合，Wang等[38]通過AR與BIM 的集成來挖掘建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)事物背后的相關(guān)信息，進(jìn)行管理目標(biāo)分析和管理績(jī)效評(píng)價(jià)。Han等[39]借助無人機(jī)（UAV）航拍這種大范圍、高頻率的圖像數(shù)據(jù)采集手段來獲取大量建筑結(jié)構(gòu)、場(chǎng)景或設(shè)施的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)集，并結(jié)合BIM 實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、場(chǎng)景或設(shè)施的三維可視化，以此進(jìn)行建設(shè)績(jī)效分析與評(píng)價(jià)，如項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度分析和安全評(píng)價(jià)。此外，針對(duì)運(yùn)營階段，有學(xué)者提出了結(jié)合BIM 與地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)的建筑災(zāi)情響應(yīng)辦法，以及基于全球定位系統(tǒng)（GPS）與情境識(shí)別技術(shù)的應(yīng)急救援措施[33，40]。由此可見，多種數(shù)字技術(shù)與BIM 的有效結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)不同的項(xiàng)目管理目標(biāo)。

表1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在管理領(lǐng)域的相關(guān)研究

同時(shí)，大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)也提升了工程組織間的互操作性水平。針對(duì)由建筑業(yè)碎片化和動(dòng)態(tài)化特性引起的不同組織之間數(shù)據(jù)融合及群體決策的障礙，Jiao等[41]提出了云計(jì)算的解決方案來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目生命周期管理中數(shù)據(jù)的統(tǒng)一問題，從而促進(jìn)個(gè)人、團(tuán)隊(duì)和組織三位一體的全過程數(shù)據(jù)共享。Ren等[42]指出，基于代理的方法能夠支持群體決策活動(dòng)，多代理建模也在工程項(xiàng)目管理的組織協(xié)調(diào)中扮演著重要角色。同時(shí)，相關(guān)研究顯示，針對(duì)工程項(xiàng)目管理涉及地域分布廣泛的不同專業(yè)團(tuán)隊(duì)和諸多異構(gòu)的管理信息系統(tǒng)，建立集成數(shù)字化協(xié)作平臺(tái)對(duì)提升組織間互操作性水平也具有重要作用[43-44]。

以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)榇淼拇髷?shù)據(jù)分析技術(shù)可以從多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集中獲取有價(jià)值的信息，以此幫助人們更好地了解研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)、洞察其內(nèi)在規(guī)律[45-46]。一些學(xué)者應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目目標(biāo)管理進(jìn)行了研究。在職業(yè)健康和安全領(lǐng)域，Cheng等[47]依據(jù)分類和回歸樹的數(shù)據(jù)挖掘方法分析和預(yù)測(cè)了導(dǎo)致職業(yè)傷害發(fā)生的關(guān)鍵因素。在成本和進(jìn)度管理中，Son等[48]通過收集53 個(gè)綠色建筑認(rèn)證項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)開發(fā)和構(gòu)建出針對(duì)前期規(guī)劃階段的綠色建筑成本和進(jìn)度績(jī)效的預(yù)測(cè)模型。在質(zhì)量管理方面，Cheng 等[49]基于遺傳算法-多層關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法進(jìn)行了建筑業(yè)缺陷分析，發(fā)現(xiàn)以關(guān)聯(lián)規(guī)則形式表示的信息能通過缺陷預(yù)測(cè)和因果分析來提高項(xiàng)目的質(zhì)量管理水平。

隨著建設(shè)工程逐漸進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，資產(chǎn)信息也變得可以被交付。Morris[50]曾指出數(shù)字技術(shù)將徹底改變項(xiàng)目的交付模式。Whyte等[1]提出通過基于大數(shù)據(jù)分析的配置管理能夠?qū)崿F(xiàn)資產(chǎn)信息的跨組織交付，這些資產(chǎn)信息包括設(shè)計(jì)原理、組成來源和維護(hù)計(jì)劃等。實(shí)際上，英國已經(jīng)出臺(tái)了針對(duì)政府投資的基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)信息必須通過BIM 平臺(tái)進(jìn)行交付的規(guī)定。另一方面，無所不在的數(shù)字化傳感正在重塑項(xiàng)目管理方式。眾包是一種基于現(xiàn)場(chǎng)視頻流集合眾人智慧，并對(duì)建設(shè)環(huán)境、建設(shè)行為和活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控的一種新型工程項(xiàng)目管理模式[51-52]。Kaijian等[52]首先依靠計(jì)算機(jī)視覺算法來識(shí)別工人和設(shè)備的活動(dòng)，再以眾包形式完成對(duì)工作面的評(píng)價(jià)。眾包項(xiàng)目管理模式允許專業(yè)管理人員將有限的精力集中于項(xiàng)目的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或管理的薄弱環(huán)節(jié)，同時(shí)結(jié)合眾人經(jīng)驗(yàn)與智慧最大限度地提高管理績(jī)效。

綜上所述，相關(guān)研究在一定程度上促進(jìn)了工程項(xiàng)目管理方式的變化與發(fā)展，但是面對(duì)日益復(fù)雜的建設(shè)工程項(xiàng)目，尤其是針對(duì)具有開放、復(fù)雜和社會(huì)性的重大工程，還需加強(qiáng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)在有助于信息融合、知識(shí)提取和組織協(xié)同管理方面的優(yōu)勢(shì)，來促進(jìn)復(fù)雜組織系統(tǒng)的綜合智能涌現(xiàn)，最終得以大力提高組織的項(xiàng)目管理水平[43，53]。

1.3 重大工程項(xiàng)目管理復(fù)雜性相關(guān)研究

重大工程項(xiàng)目管理復(fù)雜性可從管理對(duì)象的復(fù)雜性和管理系統(tǒng)本身的復(fù)雜性兩方面進(jìn)行探討。重大工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)復(fù)雜性主要來源于它的組織復(fù)雜性[54]。由阿什比定律（Ashby）可知，復(fù)雜系統(tǒng)需要具備一個(gè)能夠駕馭其復(fù)雜性的管理系統(tǒng)，重大工程同樣需要一種與其相互適應(yīng)的復(fù)雜管理系統(tǒng)——重大工程組織適應(yīng)性系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)組織中多元能力的涌現(xiàn)[55]。Robertson等[56-57]根據(jù)復(fù)雜適應(yīng)性理論把組織視為一種復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS），指出系統(tǒng)的適應(yīng)性行為同時(shí)包含了組織行為和自組織行為兩方面，并通過復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論探討組織秩序中的“涌現(xiàn)”現(xiàn)象。一些學(xué)者在組織認(rèn)知復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和行為復(fù)雜性研究的基礎(chǔ)上提出了組織適應(yīng)問題的研究，呂鴻江等[58]研究得出，組織戰(zhàn)略選擇和組織演化受到組織相關(guān)主體的認(rèn)知能力及組織適應(yīng)性行為的重要影響。所以，要提高重大工程組織系統(tǒng)的適應(yīng)性，組織必然要通過調(diào)整自身結(jié)構(gòu)來應(yīng)對(duì)內(nèi)部和外部的復(fù)雜性問題。同時(shí)，人們也逐漸關(guān)注到在加入技術(shù)手段作為組織要素后對(duì)組織進(jìn)行再設(shè)計(jì)的重要價(jià)值，如借助信息交流和通信技術(shù)，可以極大地提高被視為認(rèn)知主體的組織的認(rèn)知能力。因此，基于信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而來的大數(shù)據(jù)技術(shù)也將為組織認(rèn)知、結(jié)構(gòu)與行為的復(fù)雜適應(yīng)性問題的研究提供新途徑[59]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)下的重大工程組織系統(tǒng)集成

工程項(xiàng)目管理的發(fā)展一直緊密伴隨著系統(tǒng)工程、現(xiàn)代管理理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，而當(dāng)今數(shù)字技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)字化信息在組織間的相互作用，有助于更加敏捷型組織的構(gòu)建[60-61]以及組織系統(tǒng)的協(xié)同管理和綜合集成，進(jìn)而提升項(xiàng)目的交付質(zhì)量。重大工程組織系統(tǒng)內(nèi)外部的不確定性和條件的實(shí)時(shí)變化是實(shí)現(xiàn)其綜合集成面臨的主要挑戰(zhàn)之一，而“大數(shù)據(jù)”既作為一門新技術(shù)，也作為一種全新的思維方式能為復(fù)雜工程實(shí)現(xiàn)組織系統(tǒng)集成提供一種新的研究范式[54]。大數(shù)據(jù)時(shí)代企業(yè)組織形式、產(chǎn)品制造流程以及同客戶和供應(yīng)商的交付方式均產(chǎn)生了很大變化，競(jìng)爭(zhēng)也從企業(yè)間轉(zhuǎn)向供應(yīng)鏈，大數(shù)據(jù)環(huán)境也將促進(jìn)企業(yè)間流程共享，即業(yè)務(wù)流程跨越了組織邊界。所以，本研究借鑒跨組織流程的虛擬組織協(xié)同管理理念并結(jié)合集成項(xiàng)目交付組織結(jié)構(gòu)形式，來實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)條件下的重大工程組織系統(tǒng)集成。

2.1 協(xié)同虛擬組織模式

重大工程的建設(shè)周期長、涉及的信息量大且參與者眾多[53]。眾多參與者往往將自身利益凌駕于工程整體利益之上，致使重大工程組織相比普通規(guī)模工程組織穩(wěn)定性要差。然而，重大工程有著更加復(fù)雜的工程任務(wù)和緊張的工期，必然要求具備更為高效的組織系統(tǒng)。因此，重大工程組織所面臨的重要挑戰(zhàn)之一是如何集成眾多參與者，形成跨越組織流程的松耦合戰(zhàn)略聯(lián)盟，協(xié)同一致并表現(xiàn)出更強(qiáng)的涌現(xiàn)性[55]。

跨組織流程是指企業(yè)之間形成松耦合、自組織網(wǎng)絡(luò)，并向市場(chǎng)提供產(chǎn)品和服務(wù)的過程[62]。虛擬組織（VirtualOrganization，VO）是一種以信息技術(shù)為支撐的人、機(jī)一體化組織，它使分散的供應(yīng)商、合作伙伴和團(tuán)隊(duì)不論何時(shí)何地都能通過啟動(dòng)共享軟件從中央數(shù)據(jù)庫獲得需要的信息，并且相互之間可以進(jìn)行產(chǎn)品分享和電子通信[43]。制造業(yè)中包含產(chǎn)品制造生命周期數(shù)據(jù)和產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)的集成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是虛擬組織的核心。在制造業(yè)之后，虛擬組織的概念也被引入到建設(shè)行業(yè)中，形成虛擬建設(shè)模式[43]，并結(jié)合現(xiàn)代化的信息、通信、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)共同推進(jìn)了組織結(jié)構(gòu)的扁平化、管理方法的集成化以及管理手段的信息化和網(wǎng)絡(luò)化[63]。虛擬組織的核心是學(xué)習(xí)型組織，這種戰(zhàn)略聯(lián)盟的組織形式促進(jìn)了工程項(xiàng)目管理的發(fā)展。也即通過組織系統(tǒng)要素和子系統(tǒng)之間相互作用和相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)組織模式創(chuàng)新，使組織系統(tǒng)涌現(xiàn)出整體大于部分之和的系統(tǒng)功能。該功能強(qiáng)調(diào)通過松散和柔性的組織結(jié)構(gòu)對(duì)相應(yīng)資源、技術(shù)、信息和知識(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而能夠跨組織、開放式地處理系統(tǒng)的復(fù)雜問題[59]。虛擬組織相對(duì)于傳統(tǒng)層級(jí)管理模式，在組織結(jié)構(gòu)或制度規(guī)范方面更加靈活，在信息和資源共享方面也更加充分，從而具備了更強(qiáng)的組織適應(yīng)性。大數(shù)據(jù)技術(shù)將使虛擬組織優(yōu)勢(shì)得到更大的體現(xiàn)：①跨地區(qū)、甚至跨國界的地理分布；②核心競(jìng)爭(zhēng)力和資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；③實(shí)時(shí)信息通訊和知識(shí)共享；④扁平化組織模式及動(dòng)態(tài)化戰(zhàn)略聯(lián)盟。

2.2 工程項(xiàng)目集成交付

除了系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性外，重大工程項(xiàng)目管理還受到如政策變化、需求差異和生態(tài)破壞等外部不確定性帶來的廣泛影響[64]。隨著現(xiàn)代化管理步伐的加快，提出了一種更加靈活、快速地響應(yīng)客戶需求和項(xiàng)目目標(biāo)的管理新方法，即敏捷項(xiàng)目管理[65]。敏捷項(xiàng)目管理強(qiáng)調(diào)組織、流程與技術(shù)的有機(jī)結(jié)合及綜合集成，從而發(fā)揮出項(xiàng)目最佳的整體效益。盛昭瀚[66]提出，通過組織建設(shè)構(gòu)建復(fù)雜工程綜合集成管理模式以應(yīng)付重大工程中日益復(fù)雜的管理問題。Levitt[65]指出，傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式不再適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)行業(yè)技術(shù)變革和市場(chǎng)需求，尤其是針對(duì)如重大工程中更加復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的管理情境，需要更為敏捷性的項(xiàng)目管理過程，并由此提出了精益建造工程項(xiàng)目管理——集成項(xiàng)目交付。

集成項(xiàng)目交付（IntegratedProjectDelivery，IPD）伴隨精益建造和集成制造理念發(fā)展而來，隨之被引入到建設(shè)領(lǐng)域中并形成一種新的工程項(xiàng)目交付模式。美國建筑師協(xié)會(huì)（AIA）發(fā)布的IPD《集成項(xiàng)目交付指南》[67]對(duì)IPD進(jìn)行了定義：將人力、體系、企業(yè)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)整合為一個(gè)統(tǒng)一的過程，最大限度開發(fā)出參與者的才能和對(duì)事物的洞察力，在實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目效益最大化及為業(yè)主增值的同時(shí)減少浪費(fèi)。管理模式的不同也決定了契約結(jié)構(gòu)的不同，而不同的合同關(guān)系也將形成與之相適應(yīng)的組織模式。過渡的IPD 合同是咨詢、設(shè)計(jì)和承包三方均單獨(dú)與業(yè)主簽訂合同，咨詢、設(shè)計(jì)和承包方彼此之間不存在合同關(guān)系；而IPD多方協(xié)議指工程參與方以多方協(xié)議的方式形成的一種契約結(jié)構(gòu)，該模式下團(tuán)隊(duì)間合作等級(jí)有了進(jìn)一步提高；革命式IPD 合同中存在一個(gè)各參與方基于SPE（Single Purpose Entity）形成的利益和風(fēng)險(xiǎn)共同體，將促進(jìn)各參與方提前介入和密切配合[68-69]。

2.3 重大工程大數(shù)據(jù)代理服務(wù)組織模式

一直以來，IPD 主要依靠BIM 技術(shù)作為多主體協(xié)同管理的技術(shù)支持，力求通過BIM 達(dá)到跨組織邊界的工程信息共享，這在一定程度上推動(dòng)了項(xiàng)目管理模式的創(chuàng)新[69]。但BIM 主要呈現(xiàn)與設(shè)計(jì)建造、施工過程及建筑性能等相關(guān)的工程內(nèi)部數(shù)據(jù)，而重大工程中蘊(yùn)藏著體量巨大、分布廣泛、動(dòng)態(tài)演變、模態(tài)多樣和關(guān)聯(lián)復(fù)雜的數(shù)據(jù)資源，既涉及與規(guī)劃、設(shè)計(jì)、合同、采購及施工等相關(guān)的內(nèi)部數(shù)據(jù)，也涉及與環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、移民搬遷等相關(guān)的外部數(shù)據(jù)；既包括用信息傳感技術(shù)采集的工程物理數(shù)據(jù)，又包括基于網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)需求、民意訴求和輿論導(dǎo)向等虛擬社區(qū)數(shù)據(jù)。只有綜合運(yùn)用各種大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)才能充分挖掘出這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)對(duì)重大工程的潛在影響，才能將表征重大工程技術(shù)、組織、資源和環(huán)境等異質(zhì)要素進(jìn)行有效集成并加以利用。

借助先進(jìn)的數(shù)字信息技術(shù)，不同組織（企業(yè)）間可實(shí)現(xiàn)基于虛擬組織協(xié)同管理理念的技術(shù)共享、信息互通、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可有效消除IPD 模式推廣中技術(shù)單一、缺乏信任、責(zé)任不明、風(fēng)險(xiǎn)和收益分配不均等障礙因素，從而實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃、實(shí)施到使用階段的重大工程全壽命周期組織系統(tǒng)集成。本文以不同合作等級(jí)的IPD合同形式為例，通過設(shè)置第三方代理運(yùn)營大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，形成一種基于大數(shù)據(jù)代理服務(wù)的重大工程組織系統(tǒng)集成模式。大數(shù)據(jù)代理服務(wù)可由政府指定，也可由工程參與方共同認(rèn)定，變革式IPD合同形式中可由工程各參與方組建的利益風(fēng)險(xiǎn)共同體（SPE）來執(zhí)行該角色。表2所示為3種合同形式下基于大數(shù)據(jù)代理服務(wù)的重大工程組織模式。

表2 重大工程大數(shù)據(jù)代理服務(wù)組織模式演化

在重大工程大數(shù)據(jù)代理服務(wù)組織模式下定義了組織進(jìn)入的權(quán)限驗(yàn)證接口，基于合作關(guān)系的各方信息交流和分享權(quán)限以及組織結(jié)構(gòu)中角色交互規(guī)范。圖中實(shí)箭線表示信息的交流和傳輸路徑和方向，連接各參與方與大數(shù)據(jù)代理；虛箭線表示參與方之間的原合同關(guān)系。不同參與方可以通過大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中包含的如BIM、GIS、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)字化集成技術(shù)，進(jìn)行基于合作關(guān)系的資源、技術(shù)、信息及知識(shí)的整合，實(shí)現(xiàn)組織協(xié)同管理。重大工程大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)由4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，如圖2所示，分別為各項(xiàng)目管理工作提供配套服務(wù)：①大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；②集成式云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；③安全認(rèn)證系統(tǒng)；④電子公文處理和信息交流系統(tǒng)。

大數(shù)據(jù)代理服務(wù)組織模式實(shí)現(xiàn)了不同組織間信息交流與知識(shí)共享，有助于消除“信息孤島”，通過持續(xù)的數(shù)據(jù)收集、集成與挖掘獲取更多有價(jià)值的信息及知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，它也被視為一種云資源，幫助數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析和決策制定、合規(guī)性檢查、資源計(jì)劃調(diào)整、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等，并最終形成重大工程項(xiàng)目管理知識(shí)聯(lián)盟，為新的工程實(shí)踐提供參照。

圖2 重大工程大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

在工程項(xiàng)目進(jìn)行的不同階段，一些參與方之間并沒有建立契約結(jié)構(gòu)的責(zé)、權(quán)、利關(guān)系，但因不同參與方提前介入項(xiàng)目管理流程，結(jié)合虛擬組織協(xié)同管理理念其關(guān)系可被視為一種業(yè)務(wù)關(guān)系，并依托大數(shù)據(jù)技術(shù)便能夠形成一種松耦合、自適應(yīng)組織系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全壽命周期的供應(yīng)鏈組織系統(tǒng)集成，以滿足重大工程全壽命周期的決策管理與目標(biāo)控制。大數(shù)據(jù)技術(shù)下重大工程組織系統(tǒng)集成管理服務(wù)流程架構(gòu)如圖3所示。

3 案例分析

上海中心大廈坐落于上海陸家嘴CBD 核心區(qū)域，占地面積約3萬m2，總建筑面積達(dá)57.5萬m2，主樓結(jié)構(gòu)高度580 m，建筑高度632 m，由地上121層及地下5 層構(gòu)成，總投資約人民幣148 億元，于2008年11 月29 日 開 工 至2014 年12 月31 日 竣工[70]。上海中心大廈作為一種超高層大型復(fù)雜項(xiàng)目，除了規(guī)模大、施工工藝復(fù)雜外，還具有參與主體多、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)難度高、海量信息流通不暢等特點(diǎn)。如9大功能分區(qū)、7大結(jié)構(gòu)體系，30多個(gè)機(jī)電及智能化子系統(tǒng)，聘請(qǐng)了30多家建筑結(jié)構(gòu)、幕墻、機(jī)電和消防專業(yè)的顧問公司，同時(shí)還包括10余家基礎(chǔ)和機(jī)械方面的專業(yè)分包隊(duì)伍[71-72]。不同領(lǐng)域的專家和多類型的工種迫使項(xiàng)目管理中必須找到一種有效的協(xié)同機(jī)制。為此，上海中心大廈引入了以BIM 為基礎(chǔ)多種數(shù)字技術(shù)結(jié)合的全過程管理。該項(xiàng)目的組織架構(gòu)如圖4所示。

為解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式下由于信息不對(duì)稱引起的“信息孤島”現(xiàn)象，上海中心大廈建設(shè)項(xiàng)目建立了以BIM 等數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的項(xiàng)目協(xié)同管理平臺(tái)，形成了以建設(shè)單位為主導(dǎo)、參建單位協(xié)同參與的精益建造管理模式，如圖5所示[70]。各參與方通過該管理平臺(tái)形成了協(xié)同工作的環(huán)形架構(gòu)，以保證組織間信息的實(shí)時(shí)交流及無縫管理，從而實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目信息在計(jì)劃、實(shí)施、運(yùn)營等項(xiàng)目全壽命周期中的無損傳遞和充分共享。

圖3 大數(shù)據(jù)技術(shù)下重大工程組織系統(tǒng)集成管理服務(wù)流程架構(gòu)

圖4 上海中心大廈BIM 項(xiàng)目組織架構(gòu)示意圖

圖5 基于BIM 等數(shù)字技術(shù)的精益建造管理模式

上海中心大廈建設(shè)項(xiàng)目基于BIM 等數(shù)字技術(shù)的精益建造管理流程架構(gòu)如圖6所示。首先，集成各種應(yīng)用軟件和數(shù)字信息技術(shù)以滿足各階段的不同需求，如通過協(xié)同設(shè)計(jì)和可視化設(shè)計(jì)來深化設(shè)計(jì)效果、提高設(shè)計(jì)效率；通過管線綜合、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、三維施工協(xié)調(diào)及四維施工模擬來實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全等目標(biāo)的有效控制；通過資產(chǎn)管理和災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)等提升運(yùn)營和維護(hù)水平。再次，基于專業(yè)的協(xié)同管理平臺(tái)針對(duì)項(xiàng)目整體實(shí)施過程進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，提高了商務(wù)合約管理的可靠性，技術(shù)資料、實(shí)施方案的科學(xué)和合理性，以及各專業(yè)的信息溝通效率和協(xié)調(diào)管理能力?？傊擁?xiàng)目很好地實(shí)現(xiàn)了組織間的分工與合作，且展現(xiàn)了以BIM 及數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的無邊界虛擬組織發(fā)揮出的無縫對(duì)接協(xié)同管理的巨大優(yōu)勢(shì)。

圖6 基于BIM 等數(shù)字技術(shù)的精益建造管理流程架構(gòu)

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)正在重新定義業(yè)務(wù)流程、組織決策和企業(yè)管理的過程和方式，因?yàn)樗_創(chuàng)了一個(gè)全新的管理范式來應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來的科學(xué)和技術(shù)挑戰(zhàn)，所以大數(shù)據(jù)技術(shù)與思維方式也將推動(dòng)傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式的變革。這種變化針對(duì)具有開放性、復(fù)雜性和社會(huì)性的重大工程尤為關(guān)鍵，例如，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜組織系統(tǒng)的智能涌現(xiàn)。

重大工程的管理復(fù)雜性主要來源于它的組織復(fù)雜性，而技術(shù)變革驅(qū)動(dòng)下的組織系統(tǒng)復(fù)雜適應(yīng)性研究有助于解決重大工程組織模式設(shè)計(jì)、組織績(jī)效提升等方面的難題。本文在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，通過系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)重大工程組織系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和系統(tǒng)外部的聯(lián)系廣泛性進(jìn)行了分析，借鑒跨組織流程的虛擬組織協(xié)同管理理念，并以集成項(xiàng)目交付合同形式為例，提出了一種基于大數(shù)據(jù)代理服務(wù)的重大工程組織系統(tǒng)集成模式，試圖實(shí)現(xiàn)組織系統(tǒng)的協(xié)同管理及技術(shù)、信息、組織和資源的綜合集成，最終提高重大工程項(xiàng)目的交付水平。

國內(nèi)一些比較先進(jìn)的工程項(xiàng)目（如上海中心大廈）雖然并非采用集成項(xiàng)目交付的合同形式，但已逐漸開始引入集成交付理念和管理方法，即在項(xiàng)目公司成立之初就邀請(qǐng)各主要參與方提前介入到設(shè)計(jì)或施工方案的討論之中。大數(shù)據(jù)技術(shù)目前在建筑業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還不太成熟，但基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的工程項(xiàng)目管理過程儼然已經(jīng)發(fā)生，如上海中心大廈建設(shè)項(xiàng)目基于BIM 等數(shù)字技術(shù)的精益建造管理模式。所以，針對(duì)基于大數(shù)據(jù)的重大工程組織系統(tǒng)集成研究有助于項(xiàng)目管理精益化水平的有效提升。