基于結(jié)構(gòu)矩陣的動態(tài)協(xié)同方法在建造前期計劃中的應(yīng)用研究.pdf

1、建造前期計劃起始于招標(biāo)文件發(fā)布，包括了項目投標(biāo)、現(xiàn)場踏勘以及施工準(zhǔn)備等階段，并一直延續(xù)到現(xiàn)場施工正式開始后的一段時間。高效的建造前期計劃能夠承上啟下，促進設(shè)計到施工的順暢轉(zhuǎn)化，同時起著“萬能膠”的作用，能高效整合設(shè)計、制造、運輸和施工等過程，并能協(xié)同眾多臨時性的團隊進行大量實質(zhì)性協(xié)作，保證項目資源得以快速整合與優(yōu)化配置，進而確保建設(shè)項目能高效有序的展開。實際工程中，因為暖通空調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜，牽涉方方面面，所以建造前期計劃一般由具有暖通空調(diào)專

2、業(yè)背景的計劃工程師主持。美國供熱.通風(fēng).空調(diào)工程承建商協(xié)會就曾經(jīng)主辦過多場旨在提高建造前期計劃的過程管理國際會議。然而建造前期計劃是一系列迭代特征明顯的復(fù)雜協(xié)同決策過程，管理難度較大，即使是國際上一流的總承包企業(yè)在面對如何做好、管理好建造前期計劃的問題時也深感頭疼，認為這是一項巨大的挑戰(zhàn)。而另一方面，隨著我國城市化進程的進一步加快，城市綜合體工程已成為我國建筑領(lǐng)域的建設(shè)與研究熱點，城市綜合體工程的快速與高效建設(shè)對全體利益相關(guān)方都是十分必

3、要的。然而，對于城市綜合體這樣一個多系統(tǒng)，多功能匯集的復(fù)雜工程卻通常需要在不確定因素充斥，資源有限，成本緊縮，場地狹窄等諸多約束條件下完成快速與高效的建設(shè)任務(wù)，其困難不僅來自于施工技術(shù)的復(fù)雜性，更來自于其計劃的迭代復(fù)雜性。
　　 作者首先通過走訪國內(nèi)著名城市綜合體開發(fā)商，發(fā)現(xiàn)不論是進入國內(nèi)的國際總承包商還是國內(nèi)知名的總承包商均未能達到開發(fā)商對建造工期的預(yù)期要求。目前工程界普遍采用了增設(shè)計劃部的方法，期望通過增設(shè)專職的計劃組織機構(gòu)

4、來提高工程開發(fā)與建設(shè)的計劃性，實現(xiàn)工程建設(shè)的快速與高效。然而，本研究通過對比研究了5個城市綜合體工程發(fā)現(xiàn)，這些計劃部門嚴重缺乏有效的計劃的理論與方法，盡管投入了眾多人力、物力，卻未能取得明顯的實際效果，現(xiàn)場的計劃管控工作均呈現(xiàn)了“忙、亂、無序、無效”的共性。綜合起來有以下三個不足：
　　 1)目前存在將計劃等同于使用計劃軟件，等同于計劃的成果.橫道圖的普遍現(xiàn)象。
　　 2)計劃過程實際上是一系列的迭代特征明顯的決策活動，

5、決策有一定的順序，且需要相關(guān)信息支撐，但是實際工程中計劃編制者很少考慮計劃決策的優(yōu)化順序，而且在信息缺乏時不分析原因而濫用“猜測與估計”，以致造成“計劃趕不上變化”，工程經(jīng)常出現(xiàn)“計劃與執(zhí)行”相分離的情況。
　　 3)在本文所調(diào)研的5個城市綜合體工程中普遍存在實際工期嚴重滯后的弊病。
　　 接著，本文在深入分析了國內(nèi)外眾多計劃原理與方法以及相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，通過對5個城市綜合體工程的長期蹲點調(diào)研，發(fā)現(xiàn)，建造前期計劃決策過

6、程與大型迭代方程組的求解過程的類似性。本研究首先以實際工程案例決策過程(從簡單到復(fù)雜)為基礎(chǔ)建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并對方程組的求解過程和相應(yīng)的決策流程進行了一一的對應(yīng)和分析。建造前期計劃決策質(zhì)量的好壞一取決于正確的決策順序，二取決于信息的準(zhǔn)確性和有效性。在此基礎(chǔ)上，本論文采用了結(jié)構(gòu)矩陣算法實現(xiàn)建造前期計劃決策順序的自動優(yōu)化計算，最終構(gòu)建了基于優(yōu)化結(jié)構(gòu)矩陣的建造前期動態(tài)協(xié)同計劃方法；同時也找到了一種適合動態(tài)協(xié)同計劃過程信息流仿真的建模方法

7、和技術(shù)-IDEFOV建模技術(shù)，并通過實際案例分析、研究訪談及分組討論獲得數(shù)據(jù)，對動態(tài)協(xié)同計劃過程中的各要素及信息流程進行模擬仿真，建立了一套面向協(xié)同計劃過程的集現(xiàn)場踏勘、合約分判規(guī)劃與界面劃分、施工組織設(shè)計編制、施工計劃編制、材料機械的運輸搬運貯存計劃、計劃評估及協(xié)調(diào)、質(zhì)量安全環(huán)境保護計劃以及計劃文件發(fā)布等子系統(tǒng)的信息流仿真通用建造前期計劃過程模型。
　　 最后采用了三個正在施工的城市綜合體工程對該通用模型及相應(yīng)的動態(tài)協(xié)同計劃方

8、法進行了案例分析。結(jié)果表明，新方法具有三個主要優(yōu)點，首先，通用建造前期計劃過程模型不僅對建造前期的計劃工作內(nèi)容進行了全面的梳理與總結(jié)，并提出了包括221個工作任務(wù)和3650條信息流的、可重復(fù)使用的通用計劃模板，從而實現(xiàn)了建造前期計劃任務(wù)清單與邏輯關(guān)系的自動生成。極大的減輕了計劃工程師的工作，減少了計劃工作中的漏項及邏輯關(guān)系大量缺失的現(xiàn)狀。其次，通過結(jié)構(gòu)矩陣優(yōu)化的數(shù)學(xué)算法與計算機的快速計算和優(yōu)化能力，在工程實踐中可以較容易的找出包含不確定

9、性最少的最優(yōu)計劃決策序列。從而有助于減少主觀決策的數(shù)量，提高計劃的可執(zhí)行性。第三，所有計劃決策過程中的‘猜測’與‘估計’行為都可以得到全面的記錄、跟蹤和管理，從而讓計劃的更新管理與時效性得到了極大的提高。總的來說，本研究的協(xié)同計劃方法、建造前期計劃過程模型以及計劃編制與管理方法，通過在實際工程的案例應(yīng)用表明本研究的成果能夠明顯改善當(dāng)前計劃編制與管理中存在的核心問題，實用效果明顯，并且參與該實踐驗證的項目工作人員認為該原理、模型及方法是具