建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)研究*

周慧玲

（廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

1 研究背景

2020 年 7 月，住建部發(fā)布的建辦標(biāo)〔2020〕38 號文件《工程造價改革工作方案》提出了“改進(jìn)工程計量和計價規(guī)則、完善工程計價依據(jù)發(fā)布機(jī)制、加強(qiáng)工程造價數(shù)據(jù)積累”[1]等要求，這些要求的提出使得工程造價行業(yè)的信息、數(shù)據(jù)收集變得更為迫切。建筑工程人工消耗量數(shù)據(jù)是工程造價管理的重要信息之一，是建筑施工企業(yè)內(nèi)部管理、參與市場競爭的重要依據(jù)，人工消耗量信息經(jīng)過市場化開發(fā)利用后對市場形成價格的工程計價方式具有很大的促進(jìn)作用，對于實現(xiàn)工程造價改革目標(biāo)和促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級也有重要意義。

建筑工程人工消耗量數(shù)據(jù)的采集、傳遞、分析和應(yīng)用呈明顯的多樣性和差異性，其測定工作具有專業(yè)性強(qiáng)、周期長、見效慢、效益非顯性等特點，數(shù)據(jù)積累需進(jìn)行長期動態(tài)維護(hù)，由于多數(shù)企業(yè)的管理更注重短期效益，加上目前建筑施工企業(yè)與勞務(wù)層的關(guān)系以勞務(wù)派遣、專業(yè)工程分包商自帶隊組為主，更是給人工消耗量的測定工作帶來很大的難度。就目前工程造價行業(yè)發(fā)展情況而言，人工消耗量測定方法并沒有得到廣泛的應(yīng)用，消耗量的信息化測定方法，更是沒有成熟的產(chǎn)品可推廣，信息孤島與數(shù)據(jù)集成需求強(qiáng)烈等問題普遍存在。

因此，研究開發(fā)行之有效的建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)解決了人工消耗量數(shù)據(jù)的有效采集、快速加工、傳輸應(yīng)用和信息積累等問題，既為建筑施工企業(yè)提高管理效益提供了技術(shù)模式上的參考，也符合工程造價管理行業(yè)乃至建筑行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需要。

2 系統(tǒng)開發(fā)的可行性分析

2.1 技術(shù)方面的可行性分析

當(dāng)前，信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)平臺的不斷普及，使建筑業(yè)的信息化管理手段得到了長足發(fā)展，各個項目管理系統(tǒng)集成智慧工地平臺得到了較為廣泛的應(yīng)用。智慧工地利用傳感器、移動終端等技術(shù)感知施工現(xiàn)場各監(jiān)管要素，通過數(shù)據(jù)處理形成管理人員可用的信息[2]，主要側(cè)重于工程項目管理過程的協(xié)同工作，包括進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、人員等方面的管理，以及施工策劃、文檔等方面的協(xié)同。研究發(fā)現(xiàn)，智慧工地的人員管理系統(tǒng)已實現(xiàn)勞務(wù)實名管理、自動考勤、工資統(tǒng)計、安全監(jiān)控和應(yīng)急救援等功能，并實現(xiàn)了智能穿戴設(shè)備用于工程施工現(xiàn)場的人員定位功能。由此可見，建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)的開發(fā)已具備充分的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.2 經(jīng)濟(jì)方面的可行性分析

隨著信息技術(shù)與工程管理業(yè)務(wù)的深度融合，基礎(chǔ)設(shè)施得以持續(xù)完善，硬件性價比大幅度提高。本系統(tǒng)為智慧工地管理平臺的單項系統(tǒng)，依托于智慧工地的云平臺運(yùn)行，工人的工時信息通過智能穿戴的芯片傳輸給安裝于工作面內(nèi)設(shè)定好范圍的接收器，接收器通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸給客戶端用戶，一個接收器可同時接收100 個以上的智能穿戴終端的數(shù)據(jù)，避免了智能穿戴的芯片直接通過互聯(lián)網(wǎng)單個傳輸數(shù)據(jù)而耗費(fèi)的高成本。因此，本系統(tǒng)的應(yīng)用成本低、工作可靠、運(yùn)行方便。

2.3 應(yīng)用方面的可行性分析

（1）建筑用工工時消耗信息可提高工程項目部的綜合管理水平?，F(xiàn)階段，在建筑用工方面，不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝、新材料從出現(xiàn)到應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的周期越來越短，工程技術(shù)、項目管理與信息技術(shù)融合的應(yīng)用呈加速普及狀態(tài)，從而使建筑用工的工效發(fā)生了較大變化，建筑用工工時消耗信息的及時獲取可促進(jìn)施工方案的優(yōu)化、施工作業(yè)過程的標(biāo)準(zhǔn)化，在降低了一線勞務(wù)工人勞動強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，既能提高工作效率，又能提升施工質(zhì)量[3]，并推動施工作業(yè)隊組的建設(shè)，提高工程項目部的綜合管理水平。

（2）人工消耗量的數(shù)據(jù)積累是建筑施工企業(yè)管理的剛需。人工消耗量是建筑施工企業(yè)管理的基本要素，目前由于缺少有效途徑對人工消耗量數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)管理，大多數(shù)施工企業(yè)仍沿用主管部門發(fā)布的行業(yè)定額開展各項管理工作。當(dāng)前，工程造價改革的趨勢是弱化行業(yè)定額的作用，一旦沒有了行業(yè)定額這個“拐杖”的支撐，編制企業(yè)定額將不得不提上日程，人工消耗量數(shù)據(jù)積累的需求將使本系統(tǒng)得到更大范圍的推廣應(yīng)用。

（3）人工消耗量數(shù)據(jù)是工程造價行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于工程造價行業(yè)是未來發(fā)展的必然趨勢，大數(shù)據(jù)環(huán)境下要求人工消耗量的數(shù)據(jù)有足夠大的數(shù)據(jù)量，對數(shù)據(jù)的市場化利用才會有意義，本系統(tǒng)將人工消耗量測定方法與信息化技術(shù)深度融合，不僅能保證數(shù)據(jù)成果的體量，而且使數(shù)據(jù)更具科學(xué)性、合理性。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計思路

本系統(tǒng)基于移動互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)，按照“施工過程分解→工作時間定義→確定觀察對象→智能設(shè)備應(yīng)用→數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)整理與分析→確定人工消耗量”的流程開展消耗量的測定工作，集成勞務(wù)隊組基本信息，建立建筑用工數(shù)據(jù)信息庫。系統(tǒng)通過人員定位、軌跡記錄和行為判斷三大主要功能完成信息采集業(yè)務(wù)，記錄工人在施工現(xiàn)場的時間及運(yùn)動軌跡，分析工人工作時間的屬性，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并合理確定建筑工程人工消耗量，為建筑施工企業(yè)管理決策提供依據(jù)，給企業(yè)定額的編制奠定基礎(chǔ)，推進(jìn)人工消耗量數(shù)據(jù)開發(fā)利用的市場化進(jìn)程[4]，確保建筑施工企業(yè)在市場競爭中保持高質(zhì)量發(fā)展。

3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)是采集真實反映企業(yè)管理水平的人工消耗量信息，這就要求系統(tǒng)具有較高的保密性、較好的易用性，同時為了便于推廣應(yīng)用，系統(tǒng)要有合適的信息展示方式，針對建筑工人工作面多樣化的特點，采用當(dāng)下技術(shù)成熟的互聯(lián)網(wǎng)模式通過PC 機(jī)/手機(jī)APP/手持設(shè)備/穿戴設(shè)備/接收器/服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等支持系統(tǒng)運(yùn)行。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1 所示。系統(tǒng)用戶主要是人工消耗量測定業(yè)務(wù)管理員、業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人和系統(tǒng)維護(hù)人員，根據(jù)項目管理需要分別設(shè)置登錄系統(tǒng)的權(quán)限。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

3.3 信息采集

信息采集功能在整個測定系統(tǒng)中至關(guān)重要，本系統(tǒng)以智能穿戴設(shè)備完成信息采集工作，實現(xiàn)信息的持續(xù)交互。原始信息通過智能穿戴設(shè)備裝載的芯片傳送給接將收器，接收器通過互聯(lián)網(wǎng)將自動收集到的原始信息進(jìn)行傳輸，最后在服務(wù)器端對數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計、分析和整理，并完成反饋、存儲，提供查詢、打印功能。信息傳輸如圖2 所示。

圖2 信息傳輸示意圖

接收器的布置要根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況綜合考慮擬測定的分項工程用工特點后，在工作面進(jìn)行布點，其中，施工現(xiàn)場進(jìn)出口為軌跡起始點。工人進(jìn)出施工現(xiàn)場，接收器自動識別工人所佩戴的智能穿戴設(shè)備，記錄工人進(jìn)出場時間，并對工人在施工現(xiàn)場內(nèi)的行為軌跡進(jìn)行記錄；工作時段內(nèi)，工人的行為靜止時長超過設(shè)定的時長，將在記錄中顯示，并有語音預(yù)警提示，同時支持管理員在終端隨時查詢。

3.4 系統(tǒng)安全機(jī)制

人工消耗量信息是企業(yè)的核心信息，因而具有保密性質(zhì)，系統(tǒng)的安全保障機(jī)制主要有三個方面，一是用戶密碼登錄，訪問系統(tǒng)必須輸入系統(tǒng)管理員授權(quán)的用戶名和登錄密碼，否則無權(quán)訪問；二是權(quán)限設(shè)置，針對不同的用戶，根據(jù)其崗位工作內(nèi)容設(shè)置不同的訪問權(quán)限，不同級別的數(shù)據(jù)采用不同的身份認(rèn)證方式；三是加密碼傳輸，人工消耗量數(shù)據(jù)在進(jìn)行傳輸時采用加密碼傳輸方式提升安全度，降低信息資源泄露的風(fēng)險。

4 系統(tǒng)界面模塊

4.1 系統(tǒng)模塊層級

建筑工程人工消耗量測定系統(tǒng)由6 個一級系統(tǒng)和27 個二級子系統(tǒng)組成，兩個層級的子系統(tǒng)以欄目模塊的形式表現(xiàn)，起到系統(tǒng)應(yīng)用導(dǎo)航欄的作用。這6 個一級子系統(tǒng)分別是工程信息、人員信息、現(xiàn)場管理、報表中心、統(tǒng)計分析和設(shè)置管理。如圖3 所示。一級和二級子系統(tǒng)為后臺設(shè)置，相對固定，不允許用戶修改。二級子系統(tǒng)下設(shè)的三級子系統(tǒng)內(nèi)容分兩類，一是基礎(chǔ)信息，包括“工程信息、人員信息、設(shè)置管理”欄目，支持用戶自定義，供用戶進(jìn)行錄入、修改及刪除；二是系統(tǒng)通過穿戴設(shè)備芯片收集、處理的信息，包括“現(xiàn)場管理、報表中心、統(tǒng)計分析”，其信息通過自動采集、智能分析獲取，不允許修改、刪除。

圖3 系統(tǒng)功能模塊

4.2 工程信息模塊

工程信息為靜態(tài)顯示的基礎(chǔ)信息，主要收集工程項目的基本信息、合同信息、參建單位、項目班子、工程概況和造價指標(biāo)六個方面的信息。其中，基本信息包括工程名稱全稱、工程地址、項目性質(zhì)、工程類別等信息；合同信息包括合同價格形式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、合同工期、開工時間、竣工時間等信息；參建單位包括建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位、造價咨詢單位、全過程工程咨詢單位等信息；項目班子信息為項目部組織機(jī)構(gòu)成員的信息，包括項目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全總監(jiān)、“八大員”等信息；工程概況包括建筑面積、樓層、高度、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型、抗震等級、防水要求、主要裝修內(nèi)容等信息；造價指標(biāo)包括各分部工程費(fèi)、人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)等費(fèi)用及其占比信息。

4.3 人員信息模塊

人員信息為靜態(tài)顯示的基礎(chǔ)信息，針對工程項目勞務(wù)用工的常見形式，欄目設(shè)置包括勞務(wù)隊組、分包隊組、直屬隊組、其他人員四個類型。勞務(wù)隊組指的是勞務(wù)公司派遣的勞務(wù)隊組，分包隊組指的是工程項目專業(yè)分包商自帶的隊組，如桁架樓承板安裝隊組、鋼構(gòu)件安裝隊組、輕質(zhì)隔墻施工隊組等；直屬隊組指的是與工程項目部直接發(fā)生勞務(wù)合同關(guān)系的隊組，除了勞務(wù)派遣、專業(yè)分包隊組之外，項目部往往還需自行組織少量務(wù)工人員完成施工過程的一些零星用工、應(yīng)急用工；其他人員指的是項目部為了項目運(yùn)行而配置的后勤人員、小型機(jī)械維修人員等。各隊組信息包括隊組名稱、類型、隊組長信息、隊組進(jìn)退場時間等。人員信息錄入支持手工、掃描、拍照等錄入方式，解決傳統(tǒng)的登記方式資料收集慢、數(shù)據(jù)誤差的問題。

4.4 現(xiàn)場管理模塊

現(xiàn)場管理為動態(tài)顯示的信息，人工消耗量的基礎(chǔ)信息主要來源于本模塊的信息采集，欄目設(shè)置包括人員定位、設(shè)備分布、穿戴設(shè)置顯示、工程量。按照“分類、分幢、分層、分工種”的設(shè)計理念，建立實時信息采集模塊。即，按專業(yè)類別分類（建筑、裝飾裝修、水、電等），按單項工程分幢（1#住宅樓、2#住宅樓、辦公樓等），按工作面分層（地下層、地面加工棚、首層、二層、各樓層等），按不同工種分別顯示（鋼筋工、木工、磚筑工、抹灰工等）。在信息采集過程中，確保信息的及時性、完整性、持續(xù)性、可靠性。

4.5 報表中心模塊

報表中心模塊為原始信息的記錄報表，欄目設(shè)置包括花名冊、考勤記錄、工時記錄和工時統(tǒng)計。報表全面、準(zhǔn)確、及時地反映人工工時的消耗情況，報表格式支持自定義設(shè)置，以便適應(yīng)用戶不同管理模式下的個性化需求。

4.6 統(tǒng)計分析模塊

統(tǒng)計分析模塊為系統(tǒng)的核心功能模塊，欄目設(shè)置包括用工屬性、隊組屬性、考勤分析和工時分析，本模塊的訪問權(quán)限為最高級別設(shè)置。系統(tǒng)對自動收集到的原始信息根據(jù)后臺設(shè)置的要求，對工人的工作時間進(jìn)行屬性分析、統(tǒng)計和計算，形成人工消耗量報表。工人工作時間屬性如圖4 所示。

圖4 工人工作時間屬性

4.7 設(shè)置管理模塊

設(shè)置管理模塊均提供自定義規(guī)則功能，體現(xiàn)了較高的用戶友好度，使用戶的操作更加方便，欄目設(shè)置包括實名規(guī)定、隊組設(shè)置、設(shè)備設(shè)置、施工過程、工時定義。其中，施工過程可對擬測定的分項工程在施工現(xiàn)場范圍內(nèi)所進(jìn)行的生產(chǎn)過程進(jìn)行分解；工時定義可對擬測定的工種的工人工作時間屬性進(jìn)行設(shè)置。

5 結(jié)束語

在當(dāng)前工程項目利潤趨于薄利微利的背景下，隨著工程規(guī)模越來越大，施工管理越來越復(fù)雜，人工消耗量信息的采集、甄別、分析和處理成為建筑施工企業(yè)精細(xì)化管理的必由之路。對于行業(yè)主管部門、建設(shè)單位和工程咨詢單位等其他各參建方而言，可靠的人工消耗量信息的市場化開發(fā)利用，推動工程交易市場形成價格真實的有效競爭也是眾望所歸。本系統(tǒng)在信息化技術(shù)手段輔助下測定出更加真實、合理反映生產(chǎn)管理水平的數(shù)值，為消耗量定額的合理編制提供可借鑒、可推廣的測定方法，為工程造價行業(yè)的信息化發(fā)展提供實踐支撐，具有實際應(yīng)用價值。