基于結構矩陣的動態(tài)協(xié)同方法在建造前期計劃中的應用研究.pdf

1、建造前期計劃起始于招標文件發(fā)布，包括了項目投標、現(xiàn)場踏勘以及施工準備等階段，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，促進設計到施工的順暢轉化，同時起著“萬能膠”的作用，能高效整合設計、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，進而確保建設項目能高效有序的展開。實際工程中，因為暖通空調系統(tǒng)復雜，牽涉方方面面，所以建造前期計劃一般由具有暖通空調專

2、業(yè)背景的計劃工程師主持。美國供熱.通風.空調工程承建商協(xié)會就曾經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域的建設與研究熱點，城市綜合體工程的快速與高效建設對全體利益相關方都是十分必

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任務，其困難不僅來自于施工技術的復雜性，更來自于其計劃的迭代復雜性。
　　 作者首先通過走訪國內著名城市綜合體開發(fā)商，發(fā)現(xiàn)不論是進入國內的國際總承包商還是國內知名的總承包商均未能達到開發(fā)商對建造工期的預期要求。目前工程界普遍采用了增設計劃部的方法，期望通過增設專職的計劃組織機構

4、來提高工程開發(fā)與建設的計劃性，實現(xiàn)工程建設的快速與高效。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”，工程經常出現(xiàn)“計劃與執(zhí)行”相分離的情況。
　　 3)在本文所調研的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外眾多計劃原理與方法以及相關研究的基礎上，通過對5個城市綜合體工程的長期蹲點調研，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(從簡單到復雜)為基礎建立了相應的數(shù)學模型，并對方程組的求解過程和相應的決策流程進行了一一的對應和分析。建造前期計劃決策質量的好壞一取決于正確的決策順序，二取決于信息的準確性和有效性。在此基礎上，本論文采用了結構矩陣算法實現(xiàn)建造前期計劃決策順序的自動優(yōu)化計算，最終構建了基于優(yōu)化結構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-IDEFOV建模技術，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、質量安全環(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的動態(tài)協(xié)同計劃方

8、法進行了案例分析。結果表明，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容進行了全面的梳理與總結，并提出了包括221個工作任務和3650條信息流的、可重復使用的通用計劃模板，從而實現(xiàn)了建造前期計劃任務清單與邏輯關系的自動生成。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系大量缺失的現(xiàn)狀。其次，通過結構矩陣優(yōu)化的數(shù)學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?？偟膩碚f，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用表明本研究的成果能夠明顯改善當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