尼日利亚宗格鲁水电站施工进度动态监控技术应用

(中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004)

尼日利亚宗格鲁水电站是中国水电和中电工组成的联合体与尼日利亚电力部签署的EPC总承包项目，合同金额约12.9亿美元。项目石方开挖963万m3、沥青心墙堆石坝填筑300万m3、碾压混凝土约200万m3、装机700MW。项目履约环境复杂，进度管理存在较大难度。项目履约管理的核心是进度管理，围绕进度管理主线，项目管理决策者依据最新进度状态，及时调整资源投入，纠偏进度，确保工程进度满足合同要求。因此，进度信息的时效性、可读性对项目管理者尤为重要。

本文介绍了一种基于生产日报数据分析的项目进度动态监控技术，利用Microsoft Office Excel软件开发监控系统，通过简单的数据输入快速计算分析实时进度信息，并可视化输出。

1 进度管理中存在的困难

现代项目管理通常采用计算机辅助技术完成。经过多年发展，以Primavera Project Planner(简称P3或P6)、Microsoft Project等为代表的项目管理软件，被广泛用于全球大型复杂土木工程建设领域。这些软件功能强大、系统复杂、专业性强，须专业人员操作，通常按月更新进度信息。在实际应用中，软件计算分析的进度信息成果较难以快速、直观的方式展现给项目管理者，迟滞的进度信息常常麻痹和蒙蔽管理者，工程进度管理中易发生青蛙效应，使管理者错过决策和纠偏良机，给项目建设带来损失。如何让管理者快速得到进度信息、实时监控和判断进度发展趋势，是项目进度管理亟待解决的问题。

2 工程进度控制

项目进度控制的基本对象是工程活动。它包括项目结构图上各个层次的作业单元，上至整个项目，下至各个工作包。项目进度状况通常是通过各工程活动完成程度(也叫完成百分比)逐层统计汇总计算得到的，通过这种方式计算得到项目某个分析周期的综合进度状况，如：日进度、周进度、月进度、年进度、总进度等。

描述工程进度的指标和方法有多种，如产值、工程量、工程形象、合同节点等，其中产值完成率法被广泛采用，它将各种工程活动统一采用产值(或成本)计划完成率评价。这种方法能够相对精确地计算工程进度，但也存在弊端。首先，通常项目管理人员在月初对上月完成情况进行核算统计，花费大量时间输入数据，进度计算结果输出常常滞后于实际发生时间；其次，由于产值由各种工程活动计算转换后汇集，难以直观逆向查询导致进度滞后的原因，不利于管理者精准纠偏。

3 项目进度动态监控技术

3.1 建立数据分析模型

通过上述进度控制理论，建立进度分析数学模型，见式(1)，根据各活动的完成情况，综合评价进度情况。综合进度计算实例见表1。

(1)

式中L——项目综合进度状态计算值；

Pi——第i个活动的完成百分比，Pi=Ai/qi；

Ai——第i个活动的完成量；

qi——第i个活动的计划量；

Q——所有活动的计划量。

表1 计算实例

进度偏差，即实际生产进度与工期消耗比例的差值。在年计划中，当前计算日期作为一年中已消耗时间和可用时间的分界点，通过计算对比实际进度百分比和工期消耗百分比，得出当前计算进度偏差值。

3.2 基础信息收集

根据工程建设特点，筛选关键实物工程量作为进度评价指标，这些实物工程量可以从各类计划和生产日报中提取，如项目总进度计划、年度进度计划、月进度计划、周进度计划和每日完成工程量。对于大型水利水电工程，生产数据可选择土石方开挖、土石方回填、混凝土浇筑等项目。对于隧道工程，可选择隧洞开挖、支护、衬砌等评价指标。完成进度评价的指标确定后，利用Microsoft Excel建立进度分析系统，以生产日报数据输入进行进度计算更新。

3.3 建立数据分析系统

3.3.1 功能设计

以Microsoft Excel为开发工具，调用函数实现预定功能，编写宏命令实现分析系统的自动模拟、动态演示和按需运行功能。分析系统的主要功能设计有：日报数据输入及保存、计划数据调用及修正、进度状态实时计算、进度对比分析及进度偏差分级预警、历史数据查询、图表生成及自动更新、可共享并具备修改权限和口令、分析系统数据可维护。设定系统变量，即通过对项目的施工组织设计的分析，选择具有代表性的主要关键作业项目，作为数据分析依据，也就是进度评价指标。

3.3.2 交互式界面设计

交互界面即为系统用户的管理界面(见图1)。界面以简洁紧凑、功能区块化为原则布置，分别显示计划数据、日报数据、进度状态、进度计算值、进度偏差、数据日期、重要事件等关键信息。区块化设置数据存储区和图表显示区见图2。

图1 进度监控系统主界面

图2 系统区块化功能布置

3.3.3 系统运行

在计算机中运行Microsoft Excel，打开设计调试完成的监控文件，即可开始系统运行。完成计划基础数据输入后，在日报数据区对应日期所在行输入日报数据，系统将自动计算当前的进度状态。进度偏差超出容许范围时显示不同级别的预警信息，并对应标识不同的警戒颜色(0～5%绿色，6%～10%橙色，大于10%红色)。保存监控文件，关闭Microsoft Excel即可停止运行。将系统文件在网上邻居共享并设置权限和口令，可实现多用户分级查阅、更新和修改功能。

设置日期变量，编写宏命令实现分析系统在指定的日期区间的自动模拟、动态演示和按需运行功能，宏命令代码见图3。

图3 以日期为变量的自动运行宏代码

3.4 数据更新与维护

日报数据区域根据项目部每日发送的数据输入系统后更新，同步存储并自动计算、显示进度状态，通常当天报前一日数据。根据进度管理的频次需要，一般每周、月、年最后一日输入数据更新后的进度状态即为周、月、年进度报告。

当发现历史数据输入错误或计划调整等变化后，及时修正原始数据，维护系统数据，确保分析计算进度状态的真实性和可靠性。当工程进展到某个阶段，某项工作全部完成或启动某项新工作，且评价指标出现变化时，需要对系统数据进行维护更新。

图4 日进度动态可视化输出(截图)

3.5 输出成果的应用

系统输出的进度数据图表(见图4)可用于每日进度监控，也可用于周、月、季、年等进度专题会议材料，为进度管理者、项目管理决策者提供数据支持，为进度纠偏提供重要依据。输出的数据作为历史记录，也是施工日志，可分析回顾工程建设过程，总结项目进度管理，也可作为进度考核评价的依据。通过数据模拟输入，可对将来进度发展趋势进行模拟预测，据此调整进度计划值。

4 应用与效果

施工进度动态监控技术在宗格鲁水电站工程中的实际应用证明该技术可极大提高进度信息生成、传播和使用效率。本监控系统分析计算的进度状态与项目现场真实进度较为吻合，并优于以产值为指标的进度计算。使用本技术使进度管理者从日常纷繁杂乱的数据文字工作中解放出来，让决策层管理者从侧重关注年、月、总进度向关注每日生产进度的微观方向偏移；让执行层管理者从侧重每日生产情况向月、年和总进度等宏观方向偏移。最终使项目管理者更加均衡全面地关注工程进度，全面掌握进度信息，并及时作出合理决策。

便捷的数据输入操作、可视化图表输出、实时进度计算，在尼日利亚宗格鲁水电站项目建设进度监控中发挥了重要作用。尤其对于承包商总部在国内的大型境外土木工程建设项目，总部需要加强对项目部的管控。

在2018年二季度的项目进度监控中，4月开始出现连续性多周进度监控完成率偏低，总部随即展开调研，发现原因是大坝碾压混凝土施工前期劳务数量和劳务技能不能满足碾压混凝土生产计划需要。随后总部要求项目部加大劳务招聘和劳务技能培训，并从国内选派经验丰富的碾压混凝土施工技能人员，经过两个月的纠偏，进度明显改善。

根据2018全年实际数据对比验证(见表2)，进度动态监控结果与产值完成指标基本吻合，具有较大的参考意义。一年多的应用和跟踪反馈证明，本技术在承包人国内总部履约监控中发挥了积极作用，成为领导层履约管理决策的依据之一，并计划推广应用。对于项目现场管理，在不增加其他报表任务的情况下，充分挖掘施工日报的价值，并直观反馈实时生产量与进度数据(而不是下月从经营或财务部门得到的产值)，发挥了进度监控作用，现场生产管理人员据此调整和优化资源配置，提高了管理效率，得到项目现场管理者的积极响应和咨询监理的认可。

表2 2018年宗格鲁水电站月度、年度进度对照

注产值完成率来自项目部经营统计报表，实物完成率来自进度动态监控系统。

5 结 语

a.本技术作为评价工程进度的方法之一，适合以实物工程量作为进度评价指标的各类土木工程，暂不适合以节点形象表达进度的工程。

b.利用Microsoft Excel开发本系统，是成功的选择。软件本身强大的函数功能，为本系统功能的实现提供了便利，通过VBA编程实现了系统功能自动化。

c.本技术为工程进度日常管理提供了一种新的管理思路和解决方法，可作为项目进度管理的必要补充，该技术操作简便，让非专业计划工程师监控进度成为可能。

d.通过进一步开发，本系统可实现在多种互联网移动终端运行，发挥更大便捷。

e.今后可在系统中增加语言转换按钮，实现中、英文等多语言界面的转换功能，增强可读性和使用范围。