CN111260333A - 一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，通过网络进行交互通信的用户端和云服务平台，还包括系统动力学仿真单元，用户端将工程项目的实际动态发送至云服务平台进行处理，在将数据输入至系统动力学仿真单元进行模拟仿真生成动态模型，最后通过云服务平台反馈至用户端，从而实现项目管理各部门对项目进行的状态进行动态的监控和管理，本发明基于系统动力学，建立仿真模型并进行实时监控，能够根据项目的当前运行状态及时调整管理策略和方法，很好的保障了工程项目稳定健康的运行发展。

Description

一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法

技术领域

本发明涉及高等院校基础设施建设工程项目在线管理系统领域，尤其是一种基于大数据、系统动力学仿真、云服务平台和软件APP的高校基建项目管理方法。

背景技术

中国高等教育从1999年开始大规模扩张，时至今日已将近17年，中国高等教育早已从精英化阶段迈入大众化阶段。2015年，中国普通高校招收本专科生总人数达700万人。根据国家中长期教育改革和发展规划纲要，今后，招生规模平均估计每年增长1.6％。按照这一发展速度，2020年，高等教育的毛入学率将达到40％，全国高等教育人口接近2亿人，占总人口的比重将达到20％左右。但是随着3/16重庆市教育委员会科学技术研究项目高等教育需求和招生规模的不断扩大，我国高等教育资源出现了严重不足：一方面，高校使用面积远远低于教育部规定的生均占地的标准；另一方面，教室、教学器材、实验室、试验设备、图书、学生宿舍、学生食堂、学生运动和娱乐场所等教育资源和生活设施的非常紧张，无法满足广大学生的需求。为了尽快弥补高校师生对高校基础设施需求的巨大缺口，国家近些年来加大了对高等院校的投入，因而当前有许多高校将要或正在进行基础设施的大规模建设。为了保障基础设施建设的顺利进行，高校设立了专门的建设机构——基建处或校园建设处，同时成立校园建设领导小组(含基建处、财务处、审计处、纪检监察处、工会等一系列处级或校级领导组成)，从项目决策到竣工验收负责建设过程的重大决策以及承担与设计方、监理方、施工方(或总承包方)之间的协调、监督与管理工作。一般来讲，工程项目的管理目标是，以最低的价格、最短的工期，实现最优的工程质量。传统的项目管理模式在很长的时间里确实发挥了很大的作用，然而随着市场经济的发展和社会的进步，它的弊端也暴漏无疑：

(1)高校基建管理机构过于庞大，管理成本偏高。

(2)缺乏工程经历，建设管理效率较为低下，建设完成后人员难以安置。

(3)建设项目管理行为缺失或不合理。

(4)对施工进度款的拨付没有进行有效控制，审核不严。

(5)项目变更、索赔管理不够重视，反变更、反索赔工作未做到位。

(6)施工资料缺失等。

系统动力学(System Dynamics,SD)是通过反馈控制理论、信息系统学、决策分析、计算机仿真技术等一系列方法，研究一种复杂动态变化问题的学科。系统动力学模型是一种因果机理模型，它主要解决系统内部的机制，擅长处理长期性和周期性问题；在数据不足及某些参数难以量化时，以反馈环为基础研究，处理高阶层、非线性、时变的复杂问题。SD主要了解整体系统的组成及各个组成部分的相互作用，并利用系统模型对其进行动态仿真实验，考察系统在不同参数或不同策略因素输入时的系统动态变化行为和趋势，使决策者可尝试各种条件下采取不同措施并观察模拟结果，打破了从事社会科学实验必须付出高成本的条件限制。系统动力学应用于工程项目管理的优势主要表现在：工程项目非常复杂，包含多个相互影响的关系，工程项目是高度动态的，项目管理在本质上是动态的；工程项目涉及多重反馈过程；工程项目中存在非线性关系；工程项目涉及“硬”和“软”数据。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，以克服传统项目管理管理机构人员构成参差不齐、项目管理动态监控不便、管理宏观控制不足、忽略项目运行中各任务之间相互作用、监控信息发布、通报不方便的困难。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，包括以下步骤：

步骤一，在项目管理各部门之间设置通过网络进行交互通信的用户端，所有的用户端均与云服务平台进行通信；所述云服务平台至少包括信息分析单元及与信息分析单元连接的信息审核单元、信息发布单元和云存储单元，所述信息审核单元接收用户端信息，并对该用户端信息进行审核，将通过审核的用户端信息存储至信息数据库，并由信息分析单元进行分析处理，包括检测用户端信息中是否存在信息发布指令，若存在，则通过信息发布模块将该用户端信息发送至云存储单元，并在用户端的工程项目监控软件的用户界面上分条目显示，以便于所有加载有工程项目监控软件的用户端通过网络获取云存储单元中的已发布用户端信息

步骤二，所述云服务平台中的云存储单元与一系统动力学仿真单元进行交互通信，所述系统动力学仿真单元包括用于提取云存储单元中数据的数据提取模块以及数据分析处理模块、参数分配模块、仿真模型生成模块、仿真报告发布模块；

步骤三，所述数据提取模块将云存储单元中的数据提取后，并将数据发送至数据分析处理模块进行分析处理并根据预设算法对处理后的数据进行参数化，以便被系统动力学软件识别，参数化处理完成的数据通过参数分配模块将工程项目管理中的各参数影响因子分配至系统动力学软件对应的工程项目管理预设项目中；

步骤四，在步骤三确定参数及影响因子的基础上，经仿真模型生成模块生成动态仿真模型，用于动态监视工程项目管理的运行状态，仿真报告发布模块用于将当前工程项目管理的仿真模型运行状态反馈至云服务平台中的云存储单元，进而通过信息发布单元发布至用户端，以便用户端对工程项目管理的运行状态进行监控；

步骤五，云存储单元中系统动力学仿真单元的反馈数据通过云服务平台中的项目管理单元发布至项目管理子单元对应的用户端，以便于用户端对项目运行状态进行监控和管理；所述项目管理单元与信息分析单元连接，所述项目管理单元包括管理部门信息单元、工程监理处理单元、工程造价处理单元、工程招投标监控单元、施工进度监控单元、工程资料管理单元中的一种或多种组合，所述信息分析单元识别用户端信息中的信息内容标识符，并该息内容标识符将该用户端信息发送至相应的项目管理单元；

步骤六，所述用户端采用至少文本信息、图片信息、视频信息和语音信息中的一种或多种组合进行通信，以便于对系统动力学仿真单元的仿真模型进行直观、实时的监控和管理；

步骤一至步骤六动态循环以对项目管理进行实时动态的监控和管理。

所述步骤五中的管理部门信息单元包括组织机构模块和人员背景模块；

组织机构模块，对管理部门的组织机构及人员构成、层级进行管理，并根据人员配置表单得到组织机构配置信息，自动发出相应的通知至用户端；

人员背景模块，对管理部门中的人员背景进行管理，包括人员的专业素质、工程项目管理经验及专业特点，并填入预设表格中，自动发出相应的通知至用户端。

所述步骤五中的工程监理处理单元包括成本监理模块、质量监理模块、安全监理模块和监理报警模块，相应的，所述用户端信息按类型划分包括成本监理信息、质量监理信息和安全监理信息；

成本监理模块，根据成本监理信息完成成本统计分析和成本预算，得到成本实际数据和成本预算数据，并根据实时网络报价得出动态成本数据，成本监理模块还根据成本实际数据、成本预算数据、动态成本数据以及指定的相关历史成本数据按预设条件进行分析，当不满足预设条件时，发出相应等级的成本报警信息；

质量监理模块，根据预设的质量标准对质量监理信息进行监控，当不符合质量标准时，发出相应等级的质量报警信息，质量监理模块还根据预设的质量标准按预设的评估逻辑对质量监理信息进行评估，并输出评估结果数据；

安全监理模块，根据预设的安全标准对安全监理信息进行监控，当不符合安全标准时，发出相应等级的安全报警信息；

监理报警模块，用于根据所接收到的报警信息执行相应的报警动作，包括将报警信息转发至监理信息发布模块，以及通过电话/短信/邮件方式将报警信息发送给相应的负责人。

所述步骤一和步骤六中的用户端信息按类型划分包括管理部门信息、招投标信息、造价信息、施工进度监控信息和工程资料管理信息；

所述工程招投标监控单元对招投标信息进行管理，并根据预设时间自动发出相应的通知至用户端，当所接收到的招投标信息中包含有与预设触发标识相同的关键标识时，自动发出相应的通知至用户端；

所述工程造价处理单元对造价信息进行管理，在检测到造价信息中包含预算标识时，工程造价处理单元自动向相应的用户端发出审核通知，在接收到审核确定信息时，对该造价信息增加审核通过标识；

所述施工进度监控单元对项目的施工进度进行监控和管理，并根据预设表格自动从信息数据库中调取相应的数据，并填入预设表格中，自动生成施工进度监控报告；

所述工程资料管理单元对工程项目运行过程中所涉及到的合同、图纸及其他施工资料的归档、管理和分类进行管理，并根据预设表格自动从信息数据库中调取相应的数据，并填入预设表格中，自动生成工程资料管理报告。

本发明所提出了一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，用户可直接在用户端以拍照、录音、录像的方式，向云服务平台发布文本信息、图片信息、视频信息和语音信息等多种形式的信息，有效提高工程项目中项目监理人员和项目管理人员的工作效率，为其带来极大的便利性，能很方便的发布通知、消息等，有效降低管理成本。

基于本发明，用户可通过管理部门信息单元、工程监理处理单元、工程造价处理单元、工程招投标监控单元、施工进度监控单元和工程资料管理单元完成相应信息的管理和维护，可在用户界面上直接浏览到最新的最全面的信息，本发明功能丰富、实用性强、应用价值高，能有效提高用户的工作效率和管理效率，具有极大的便利性，易于推广。

云服务平台，能够对工程项目数据及物业管理数据进行集中统一管理，对于用户来说，用户能够基于工程项目监控软件APP一站式获取工程项目监理信息和工程项目管理信息。

基于系统动力学，为建设项目管理前期的项目决策和后期的项目管理提供了技术支撑；尝试对应于当前研究的热点问题项目管理模式(BT,PPP等)来研究具体的项目管理方法；将系统动力学运用到工程项目管理中，建立仿真模型并进行实时监控，能够根据项目的当前运行状态及时调整管理策略和方法，很好的保障了工程项目稳定健康的运行发展。

附图说明

图1是本发明的流程框图；

图2是本发明中工程监理处理单元的系统框图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式，对本发明作进一步的说明。

如图1-2，一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，包括以下步骤：

步骤一，在项目管理各部门之间设置通过网络进行交互通信的用户端，所有的用户端均与云服务平台进行通信；所述云服务平台至少包括信息分析单元及与信息分析单元连接的信息审核单元、信息发布单元和云存储单元，所述信息审核单元接收用户端信息，并对该用户端信息进行审核，将通过审核的用户端信息存储至信息数据库，并由信息分析单元进行分析处理，包括检测用户端信息中是否存在信息发布指令，若存在，则通过信息发布模块将该用户端信息发送至云存储单元，并在用户端的工程项目监控软件的用户界面上分条目显示，以便于所有加载有工程项目监控软件的用户端通过网络获取云存储单元中的已发布用户端信息

步骤二，所述云服务平台中的云存储单元与一系统动力学仿真单元进行交互通信，所述系统动力学仿真单元包括用于提取云存储单元中数据的数据提取模块以及数据分析处理模块、参数分配模块、仿真模型生成模块、仿真报告发布模块；

步骤三，所述数据提取模块将云存储单元中的数据提取后，并将数据发送至数据分析处理模块进行分析处理并根据预设算法对处理后的数据进行参数化，以便被系统动力学软件识别，参数化处理完成的数据通过参数分配模块将工程项目管理中的各参数影响因子分配至系统动力学软件对应的工程项目管理预设项目中；

步骤四，在步骤三确定参数及影响因子的基础上，经仿真模型生成模块生成动态仿真模型，用于动态监视工程项目管理的运行状态，仿真报告发布模块用于将当前工程项目管理的仿真模型运行状态反馈至云服务平台中的云存储单元，进而通过信息发布单元发布至用户端，以便用户端对工程项目管理的运行状态进行监控；

步骤五，云存储单元中系统动力学仿真单元的反馈数据通过云服务平台中的项目管理单元发布至项目管理子单元对应的用户端，以便于用户端对项目运行状态进行监控和管理；所述项目管理单元与信息分析单元连接，所述项目管理单元包括管理部门信息单元、工程监理处理单元、工程造价处理单元、工程招投标监控单元、施工进度监控单元、工程资料管理单元中的一种或多种组合，所述信息分析单元识别用户端信息中的信息内容标识符，并该息内容标识符将该用户端信息发送至相应的项目管理单元；

步骤六，所述用户端采用至少文本信息、图片信息、视频信息和语音信息中的一种或多种组合进行通信，以便于对系统动力学仿真单元的仿真模型进行直观、实时的监控和管理；

步骤一至步骤六动态循环以对项目管理进行实时动态的监控和管理。

针对项目管理系统的复杂性和多重反馈性，将因果变量分为可以定量描述的物质变量(如材料需求、安装进度等)和不容易定量描述的软变量(如政策决策、组织机构等)；根据反馈回路各变量的相互影响关系将系统分为正反馈和负反馈，在分析系统内部各变量及相互作用关系的基础上，做出其因果关系图，即形成一系列的反馈环(如累计实际进度环、不合格任务环和完成日期环)。分析因果关系图中各种变量，确定状态变量，速率变量，辅助变量和其他参数。通过对变量的性质和相互作用关系性质的分析，利用系统动力学的专门符号，可以将因果关系图转化为相应的流程图。在流程图的基础上，利用系统动力学专有软件Vensim，生成项目管理动态模型，使用过程中还可以对模型进行改进和完善。

进一步的，所述步骤五中的管理部门信息单元包括组织机构模块和人员背景模块；

组织机构模块，对管理部门的组织机构及人员构成、层级进行管理，并根据人员配置表单得到组织机构配置信息，自动发出相应的通知至用户端；

人员背景模块，对管理部门中的人员背景进行管理，包括人员的专业素质、工程项目管理经验及专业特点，并填入预设表格中，自动发出相应的通知至用户端。

进一步的，所述步骤五中的工程监理处理单元包括成本监理模块、质量监理模块、安全监理模块和监理报警模块，相应的，所述用户端信息按类型划分包括成本监理信息、质量监理信息和安全监理信息；

成本监理模块，根据成本监理信息完成成本统计分析和成本预算，得到成本实际数据和成本预算数据，并根据实时网络报价得出动态成本数据，成本监理模块还根据成本实际数据、成本预算数据、动态成本数据以及指定的相关历史成本数据按预设条件进行分析，当不满足预设条件时，发出相应等级的成本报警信息；

质量监理模块，根据预设的质量标准对质量监理信息进行监控，当不符合质量标准时，发出相应等级的质量报警信息，质量监理模块还根据预设的质量标准按预设的评估逻辑对质量监理信息进行评估，并输出评估结果数据；

安全监理模块，根据预设的安全标准对安全监理信息进行监控，当不符合安全标准时，发出相应等级的安全报警信息；

监理报警模块，用于根据所接收到的报警信息执行相应的报警动作，包括将报警信息转发至监理信息发布模块，以及通过电话/短信/邮件方式将报警信息发送给相应的负责人。

进一步的，所述步骤一和步骤六中的用户端信息按类型划分包括管理部门信息、招投标信息、造价信息、施工进度监控信息和工程资料管理信息；

所述工程招投标监控单元对招投标信息进行管理，并根据预设时间自动发出相应的通知至用户端，当所接收到的招投标信息中包含有与预设触发标识相同的关键标识时，自动发出相应的通知至用户端；

所述工程造价处理单元对造价信息进行管理，在检测到造价信息中包含预算标识时，工程造价处理单元自动向相应的用户端发出审核通知，在接收到审核确定信息时，对该造价信息增加审核通过标识；

所述施工进度监控单元对项目的施工进度进行监控和管理，并根据预设表格自动从信息数据库中调取相应的数据，并填入预设表格中，自动生成施工进度监控报告；

所述工程资料管理单元对工程项目运行过程中所涉及到的合同、图纸及其他施工资料的归档、管理和分类进行管理，并根据预设表格自动从信息数据库中调取相应的数据，并填入预设表格中，自动生成工程资料管理报告；

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明所提出了一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，用户可直接在用户端以拍照、录音、录像的方式，向云服务平台发布文本信息、图片信息、视频信息和语音信息等多种形式的信息，有效提高工程项目中项目监理人员和项目管理人员的工作效率，为其带来极大的便利性，能很方便的发布通知、消息等，有效降低管理成本。

(2)基于本发明，用户可通过管理部门信息单元、工程监理处理单元、工程造价处理单元、工程招投标监控单元、施工进度监控单元和工程资料管理单元完成相应信息的管理和维护，可在用户界面上直接浏览到最新的最全面的信息，本发明功能丰富、实用性强、应用价值高，能有效提高用户的工作效率和管理效率，具有极大的便利性，易于推广。

(3)基于云服务平台，能够对工程项目数据及物业管理数据进行集中统一管理，对于用户来说，用户能够基于工程项目监控软件APP一站式获取工程项目监理信息和工程项目管理信息。

(4)基于系统动力学，为建设项目管理前期的项目决策和后期的项目管理提供了技术支撑；尝试对应于当前研究的热点问题项目管理模式(BT,PPP等)来研究具体的项目管理方法；将系统动力学运用到工程项目管理中，建立仿真模型并进行实时监控，能够根据项目的当前运行状态及时调整管理策略和方法，很好的保障了工程项目稳定健康的运行发展。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (4)

1.一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，在项目管理各部门之间设置通过网络进行交互通信的用户端，所有的用户端均与云服务平台进行通信；所述云服务平台至少包括信息分析单元及与信息分析单元连接的信息审核单元、信息发布单元和云存储单元，所述信息审核单元接收用户端信息，并对该用户端信息进行审核，将通过审核的用户端信息存储至信息数据库，并由信息分析单元进行分析处理，包括检测用户端信息中是否存在信息发布指令，若存在，则通过信息发布模块将该用户端信息发送至云存储单元，并在用户端的工程项目监控软件的用户界面上分条目显示，以便于所有加载有工程项目监控软件的用户端通过网络获取云存储单元中的已发布用户端信息

步骤二，所述云服务平台中的云存储单元与一系统动力学仿真单元进行交互通信，所述系统动力学仿真单元包括用于提取云存储单元中数据的数据提取模块以及数据分析处理模块、参数分配模块、仿真模型生成模块、仿真报告发布模块；

步骤三，所述数据提取模块将云存储单元中的数据提取后，并将数据发送至数据分析处理模块进行分析处理并根据预设算法对处理后的数据进行参数化，以便被系统动力学软件识别，参数化处理完成的数据通过参数分配模块将工程项目管理中的各参数影响因子分配至系统动力学软件对应的工程项目管理预设项目中；

步骤四，在步骤三确定参数及影响因子的基础上，经仿真模型生成模块生成动态仿真模型，用于动态监视工程项目管理的运行状态，仿真报告发布模块用于将当前工程项目管理的仿真模型运行状态反馈至云服务平台中的云存储单元，进而通过信息发布单元发布至用户端，以便用户端对工程项目管理的运行状态进行监控；

步骤五，云存储单元中系统动力学仿真单元的反馈数据通过云服务平台中的项目管理单元发布至项目管理子单元对应的用户端，以便于用户端对项目运行状态进行监控和管理；所述项目管理单元与信息分析单元连接，所述项目管理单元包括管理部门信息单元、工程监理处理单元、工程造价处理单元、工程招投标监控单元、施工进度监控单元、工程资料管理单元中的一种或多种组合，所述信息分析单元识别用户端信息中的信息内容标识符，并该息内容标识符将该用户端信息发送至相应的项目管理单元；

步骤六，所述用户端采用至少文本信息、图片信息、视频信息和语音信息中的一种或多种组合进行通信，以便于对系统动力学仿真单元的仿真模型进行直观、实时的监控和管理；

步骤一至步骤六动态循环以对项目管理进行实时动态的监控和管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，其特征在于：所述步骤五中的管理部门信息单元包括组织机构模块和人员背景模块；

组织机构模块，对管理部门的组织机构及人员构成、层级进行管理，并根据人员配置表单得到组织机构配置信息，自动发出相应的通知至用户端；

人员背景模块，对管理部门中的人员背景进行管理，包括人员的专业素质、工程项目管理经验及专业特点，并填入预设表格中，自动发出相应的通知至用户端。

3.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，其特征在于：所述步骤五中的工程监理处理单元包括成本监理模块、质量监理模块、安全监理模块和监理报警模块，相应的，所述用户端信息按类型划分包括成本监理信息、质量监理信息和安全监理信息；

成本监理模块，根据成本监理信息完成成本统计分析和成本预算，得到成本实际数据和成本预算数据，并根据实时网络报价得出动态成本数据，成本监理模块还根据成本实际数据、成本预算数据、动态成本数据以及指定的相关历史成本数据按预设条件进行分析，当不满足预设条件时，发出相应等级的成本报警信息；

质量监理模块，根据预设的质量标准对质量监理信息进行监控，当不符合质量标准时，发出相应等级的质量报警信息，质量监理模块还根据预设的质量标准按预设的评估逻辑对质量监理信息进行评估，并输出评估结果数据；

安全监理模块，根据预设的安全标准对安全监理信息进行监控，当不符合安全标准时，发出相应等级的安全报警信息；

监理报警模块，用于根据所接收到的报警信息执行相应的报警动作，包括将报警信息转发至监理信息发布模块，以及通过电话/短信/邮件方式将报警信息发送给相应的负责人。

4.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学仿真的高校基建项目管理方法，其特征在于：所述步骤一和步骤六中的用户端信息按类型划分包括管理部门信息、招投标信息、造价信息、施工进度监控信息和工程资料管理信息；

所述工程招投标监控单元对招投标信息进行管理，并根据预设时间自动发出相应的通知至用户端，当所接收到的招投标信息中包含有与预设触发标识相同的关键标识时，自动发出相应的通知至用户端；

所述工程造价处理单元对造价信息进行管理，在检测到造价信息中包含预算标识时，工程造价处理单元自动向相应的用户端发出审核通知，在接收到审核确定信息时，对该造价信息增加审核通过标识；

所述施工进度监控单元对项目的施工进度进行监控和管理，并根据预设表格自动从信息数据库中调取相应的数据，并填入预设表格中，自动生成施工进度监控报告；

所述工程资料管理单元对工程项目运行过程中所涉及到的合同、图纸及其他施工资料的归档、管理和分类进行管理，并根据预设表格自动从信息数据库中调取相应的数据，并填入预设表格中，自动生成工程资料管理报告。

Images