关于建设共建共享土木工程行业集成平台框架的探讨

张梦 ZHANG Meng

（武汉铁路桥梁职业学院，武汉 430050）

0 引言

目前，土木工程行业各要素之间没有做到很好的集成。在工程项目建设方面，存在一定程度的阶段性的接口脱节。项目规划、设计、施工和运行阶段之间由于项目参与方之间缺乏及时必要的沟通与交流，易造成工程返工和改建。已建工程项目在建设实施过程出现的各类突发状况和应对方法等的宝贵教训和经验由于没有实时做到共享，未来工程项目出现类似问题时可能缺乏相关案例和解决思路方面的指导和启发，可能造成项目成本增加和其他不好的影响。土木工程相关专业学生和工作人员由于资源所限，接触不到行业前沿知识，使得他们对行业发展认知有限和对自身专业素质的培养不够全面和高效等。在此，如果把行业内所有资源要素整合集成到一起，对行业人员开放，实现资源共享，能有效解决这些问题。

本文受集成管理项目模式启发，把集成的思想运用到土木工程行业来建设行业集成平台。集成管理运用一体化和整合的理念进行管理。就项目管理模式的发展来看，项目管理经历由合到分再到合的演变。从由分到合的演变来看，纵向上，项目管理模式由最初的施工期间的管理过渡到建设工程项目管理最后到项目全寿命周期的管理。横向上，项目管理从之前的进度、质量、安全等的目标管理到项目全要素管理，再到现在的集成管理。项目管理模式的发展一方面由于计算机软硬件和相关科学技术的发展，人们可以做到管理更具体的同时降低管理成本。另一方面，人们发现，项目全寿命周期的组成全部要素其实为一个有机整体，各要素之间在时间，空间上环环相扣，联系密切。由此，把集成的思想运用到行业，把行业作为一个大的系统，推进行业一体化，加强行业各要素之间横向和纵向的联系，可以使行业产生类似于运用集成项目管理模式管理项目的效果。

1 土木工程行业集成平台

土木工程行业集成平台，是把组成土木工程行业的所有相关要素如人员、行业机构、专业知识、行业和工程项目信息等集成的可以进行产、学、研相关工作和项目实施工作等的大的行业系统。该平台能够整合行业资源，能加强行业各要素之间的联系，提升行业运行效率。其中，土木工程行业相关人员包括土木工程相关专业在读学生，毕业生，设计人员，施工人员，项目运行人员，行业相关学者，教授，材料研究人员，机械设备研究人员，项目建设人员，监理人员，项目管理人员，相关政府机构人员等组成的从事或即将可能从事与土木工程行业相关工作的人组成。土木工程行业相关机构应当包括与行业相关的研究机构和学习机构，政府机构，设备公司，材料公司，设计单位，施工单位等构成。专业知识包括土木工程行业相关的各专业知识，包括电子文档形式，视频形式等的土木工程类专业专业知识，也包括管理类知识，法律法规类知识及现行规范等。行业信息包括行业发展前沿信息，讲座信息，及行业各方面重大突破信息等对行业人员相关信息。项目信息包括已建项目全寿命周期关于规划，建设，运营等方面的全部信息等。通过该平台还可以进行项目相关具体工作，利用平台资源和平台对已建项目资料的收集和对该在建项目进程的实时跟进，能对该项目提供基于大数据的指导，对项目实施过程中出现的难题可以做到尽快的解决，提高项目建设效率和成功率。项目建设完成后，平台将基于该平台的项目工作的资料进行分类整合，丰富平台资源，促进平台成长，同时也减轻工作人员对项目完工资料整理的工作量。

由上，土木工程行业集成平台可分为两个部分，分别对应土木工程行业集成数据库和土木工程行业项目实施系统。土木工程行业集成数据库是对于土木工程行业相关各要素的线上集成，在该平台，几乎可以找到任何行业相关资源。土木工程行业项目实施系统是提供进行具体项目实施工作的集成平台，在该系统，可以进行项目前期的论证、设计、招投标、施工管理、项目运营等的工作。土木工程行业集成数据库与土木工程行业项目实施系统相互联系，相互促进。土木工程行业项目实施系统利用土木工程行业集成数据库资源，对该系统下的在建工程项目实施提供全面支持。项目建成后，项目建设相关信息由该系统分类整理上传至集成数据库，丰富数据库资源。土木工程行业集成数据库架构如图1所示。

图1 土木工程行业集成平台

2 土木工程行业继承数据库

2.1 功能描述

土木工程行业集成数据库应当由知识库、专家库、技术专利库、机械设备材料工具库、软件库、统计数据库、前沿及难题库、已建项目资料库、项目事故库、人力资源库、相关企业部门库等集成的总数据库，各库之间相互联系，分类科学，检索方便。数据库应当对行业内所有人员开放，主要为土木工程行业的产、学、研提供指导和资源库的作用。

知识库应当包括土木行业专业基础知识资料和行业相关其他专业如经济、管理、法律法规、数学、统计、计算机、化学等的知识资料。同时也应当包含齐全的工程项目建设必备现有各类规范，法律法规等，知识库应当实时更新，增加新的内容，与行业发展前沿同步。

专家库由从事土木工程专业相关工作的实践经验丰富，理论学识丰富，技术丰富的人员组成。从专家库可以得到各专家的简介履历及联系方式等的信息。专家库专家能为行业项目建设、学术前沿、行业发展出谋献策，是最宝贵的活体财富。专家库应当分类细致，按地域、年龄、研究方向、专长、从事单位等进行科学分类。土木工程行业专家库于现有专家库基本一致。

技术专利库应当包括用于工程项目建设的和行业相关所有技术及专利的完整信息如技术构成、参数取值、功能、特点、技术专利试验应用数据、适应性及缺陷等。便于工程建设选择和改进。

机械设备材料工具库包括行业相关用于工程项目建设所有机械设备，相关材料和工具等的全部详细信息如参数、性能、用途、应用案例、评价、价格、制造公司信息和联系方式及售后等等，机械设备材料工具库应当做到分类细致，信息客观真实，查找简单快速，满足相关人员对该功能的需要。

软件库提供本行业相关所需的全部的专业软件，便于设计、分析、模拟、仿真、创新等，并包含相关软件学习知识，便于快速掌握软件运用。

统计数据库包含本行业和本行业相关其他行业的全部信息如人员、部门、材料、机械设备、工程、风险等的原始数据，加工数据，分析统计数据等的资料，例如工程实验数据，项目前期调查数据等，统计数据库应当尽可能包含详细的完整的原始数据，注重原始数据的真实性，便于行业人员研究，推演相关规律和公式，也有助于宏观把握行业发展，制定行业发展计划等。

前沿难题库包含土木工程行业发展方向的预测及研究，工程实施过程出现的未解决问题。土木工程行业相关边缘交叉学科难题等。前沿难题库是与行业的发展联系最密切相关的库，方便科研人员及研究生展开研究等。

已建项目资料库是收集，存放已建工程完整资料的库，该库记录各工程项目建设运营全过程的全面人，相关工作，材，机，参与方，合同等的全部详细信息。为集成数据库中其他库提供原始资料。

项目事故库收集失败工程项目和事故工程案例的全部详细及其事故原因。便于行业人员从中吸取经验教训。

人力资源库合法收录全国范围内土木工程行业及其相关行业毕业大学生、教授、工程师、项目经理等参与行业工作，履历的信息。方便工程项目，企业用人需求。

相关企业部门库分门别类包含业主企业、设计企业、施工企业、政府相关部门、相关经济、金融企业、材料供应企业、监理公司企业等的参与项目信息，对公司评价信息，招聘，公司产品如材料、机械、新工艺等，实习岗位提供的所有信息。便于工程项目实施。

此外：数据库应当包含招聘库，实习库等，解决本行业人员就业，实习等的问题。

本次对数据库的分类可能存在不合理和不全面之处，实际数据库的搭建还需要进行相关验证和分析。

2.2 搭建要点

搭建集成库的初衷是为了便利行业人员，提升行业效率。

集成库必须建立健全的各库评价体系，从中了解使用者对数据库使用的直观感受。集成库搭建人员必须实时客观，辩证地接受行业内使用人员的批评和建议才能更好地改造，优化集成库，便于集成库的发展。数据库子库中各单位、各企业、各相关人员接受集成库使用者的评价，能有效认识到单位、企业本身、企业产品、经营、个人等的不足，才能更好地发展。

集成库应当具有后台客服及维护团队并且实时在线，对于使用者反映的库中不实信息和错误信息做到及时更改和追责。

集成库必须做到各库之间联系科学，分类细致合理，检索简单。使行业人员只要输入个别关键字，就能得到想要的信息。集成数据库设想见图2。

图2 土木工程行业集成数据库

3 土木工程项目集成实时系统

工程项目实施系统为工程项目实施各相关方人员提供建设工程项目全过程横向、纵向管理和建设相关的办公平台，项目相关人员运用该平台进行项目日常工作办公，从项目建议书开始到项目竣工验收完毕。该系统必须满足各方管理人员对项目各阶段的办公需要，并且尽可能使办公高效、操作方便。此外，该系统应当有很好的兼容性，并且相应的具备开发工具包，满足不同类型，发挥不同功能的工程项目的建设期和运营期办公需要。工具包开发主要便于其他行业人员在工程项目运营期间的设施管理。

项目实施平台的功能应当根据工程项目的横向和纵向发展的共性及不同工程项目的特性和建设需要和管理需要而建立。工程项目的实施，一般由业主方发起，设计方、施工方、监理方和政府相关部门等参与。项目集成实施系统能够使各参与方行使对该工程项目的职能时，为项目参与方提供信息指导，该系统能够就项目出现的争议，合同，问题等快速及时加强各参与方联系，通过各方意见协调同一，促进项目更好，更快，更和谐地建成和发挥功能。项目实施平台应当能够对具体工程项目的实施提供全面的工作操作支持，并为项目实施提供及时的智能的有相关历史数据的全面指导，该功能由集成数据库帮助实现。

3.1 功能要求

项目实施系统应当能够帮助项目工作人员更好地做好本职工作，为项目各参与方提供更好更智能的服务，便于各参与方通过该平台加强更好的交流与沟通。操作简便，功能强大，能够扩大该系统的影响力与使用范围，提高工作效率，加快项目实施效率。

项目集成实施系统能够帮助业主在项目决策期关于项目各方面的决策智能提供集成数据库中类似项目相关信息。提供历史成功项目和失败项目前期的经验和教训，分析项目的不确定性与风险，减少失误，提供决策和建议，促进科学决策，业主可就该时期的决策信息在该系统设置为可见，并给出该工程项目的可能考虑建造模式，便于引起后续潜在项目参与方企业对该项目的关注和追踪。

工程项目设计阶段，项目集成实施系统提供设计单位和根据设计图纸实现工程项目功能的其他参与方或潜在参与方交流的和信息共享功能，项目集成实施平台在工程项目设计阶段，根据业主对项目功能的要求，能帮助设计单位组织设计人员进行设计的方方面面，例如提供相似工程设计图纸、材料信息、合同信息等。对部分工程项目，根据已建工程设计图纸进行局部设计，参考设计，改进设计，或者经过论证及同意后不进行改动直接适用于本项目等。对激发设计人员灵感，降低设计成本，规避已有设计错误方面有很大的帮助。对于工程项目设计难点部分，可通过参照集成数据库中已建项目类似解决方法、专家库专家及设计人员会议讨论、列为新课题等方法进行解决。该平台能够使得与项目相关的不同设计人员加强交流，考虑项目运用期的该项目使用功能，与项目运营期设施管理相关的设计人员进行设计交叉部分的沟通，运用数字建筑BIM技术等三维模型，通过虚拟仿真技术，优化设计，改善结构布局，避免或减少后期对工程实体的改动。设计人员及时上传阶段性设计成果图纸等信息。业主单位实施追踪项目设计进度，并根据数字设计图纸提出修改意见，提高设计阶段业主满意度。

在工程项目施工阶段，项目集成实施平台有进度、质量、安全、人、财、机、合同纠纷等的信息模块，帮助施工管理人员根据实际工程进度记录每天工程项目施工情况，进行全要素的实时管理，利用项目集成实施平台，实时记录每天的完成情况和阶段性的完成情况，利用项目集成实施平台，智能分析实际进度与计划进度偏差，并给出兼顾成本，进度，工期等的方案或方案集合，便于决策，根据实际，给出材料消耗等方面的信息，做到智慧施工。根据工程项目施工过程遇到的技术难点，突发状况，纠纷等的问题，相关人员及时上传至项目集成实施平台，利用平台资源，做到及时、有效合理的解决。

工程项目进入运营期，需要各行业开发适应各行业的项目集成实施平台工具包，便于全寿命周期的各行业的运营期的管理。对于工程项目运营过程出现的过程安全问题，维护问题，改扩建问题，相关人员利用项目实施平台记录问题原因及解决方案，并记录在集成数据库，方便今后类似工程项目做参考。记录项目运营期包括整个报废过程的相关信息，对于全寿命周期管理的研究，行业固定资产研究等提供宝贵的信息资料。

工程项目竣工后，建设项目的所有资料上传集成数据库，数据库智能类储存，便于集成数据库的成长，类似项目借鉴，相关人员学习研究。

项目实施系统应当能提供全面的包含项目整个周期的各参与方的办公平台，需要根据各阶段各参与方相关人员办公特点，协助共建智能、高效、简单、功能强大的项目实施系统。

3.2 搭建要点

项目实施系统是为项目实施各方提供工作的平台，项目工作人员在该平台的工作体验对项目实施系统很重要。建立完善的项目实施系统评价体系，根据项目工作人员的办公反馈，对项目实施系统结构的改进，升级尤为重要。

项目实施系统应当具备智能、科学的流程化工作服务，使工作人员不必担心由于保存、上传、删除等非专业工作等的失误。项目竣工后，系统自动分类、整理、打包工程相关所有资料并上传至集成数据库各子库。减轻项目工作人员工作量，丰富集成数据库。

项目实施系统能与当代人工智能、大数据、数字化建筑、智能化管理等最新技术和最新建筑理念结合，赋予行业新的生命力。

3.3 展望与不足

土木工程行业集成平台本身的搭建需要行业内各要素之间的集成和信息共享。各要素之间联系会越来越紧密。

行业的发展离不开行业相关各要素的协调发展。行业各要素之间的集成将促进促进行业发展。

土木工程行业集成平台是关于土木工程所有现有要素的集成，也可以一定程度上理解为其是已存在事物的叠加，土木工程行业集成平台的搭建也可以部分的采用拿来主义模式。

随着科技发展和土木工程发展，行业集成平台已具备搭建的物质基础和技术基础及土木工程行业集成带来的行业效率提高的优点，土木工程行业集成平台是未来必然会出现的新事物，成熟的土木工程行业集成数据库将会在行业人员对行业相关的信息知识获取，工程项目建设运营，实习就业，专业研究方面带来的巨大便利。

土木工程行业集成平台可能对现有行业有一定的冲击，行业法律法规、工程项目建设流程等会有一定的变动。

搭建土木工程行业集成平台的思想源于项目集成管理模式，在工程项目实施方面，平台能更容易地融合当前最新的项目管理模式。

土木工程行业与其他行业有着紧密的联系，行业之间之间存在不同程度的融合，行业之间越来越重视拓展交流渠道，加强行业间对话。未来的各个行业可能会进行各自行业的集成，各行业平台关系如图3。

图3 各行业平台关系韦恩图