系统工程在工程管理中的运用
系统工程在工程管理中的运用
摘要 关键词 一、绪论
1.1选题的背景与意义
系统工程是现代管理学重要的方法论，是运用“系统论”、“控制论”、“信息论”等新兴理论来统筹管理工程系统全局的科学。概括的说：系统工程既是一个技术过程，也是一个管理过程。系统工程就是应用近代的数学方法和工具，来研究和讨论一般系统的分析、规划、设计、组织管理、评价等问题，并使其达到整体最优的一门学科。
工程项目管理涉及及自然、社会、工程技术和经济等有关学科。因此，工程项目管理已经超越了单一的封闭的工程系统，成为一个包括自然、社会、技术和经济的开放系统。研究这样一个庞大的系统，一方面应善于组织集中各方面的人才，发挥各有关方面专家的知识特长，丰富总体知识库；另一方面，各方面的管理人员应具有广泛的理论知识和丰富的实践经验，在逻辑思维方面应具有较高的水平，善于将各方面的智慧系统化、逻辑化。可以认为，项目管理是系统工程在具体工程项目中的应用，仍属于系统工程范畴。系统工程属于方法论，而项目管理则是方法论的具体应用。
工程项目管理是 20 世纪 50 年代后期发展起来的一种计划管理方法。1957 年美国杜邦公司 把这种方法首次应用于设备维修，使维修停工时间由 12 小时锐减为 7 小时；1958 年美国 人在北极星导弹设计中，应用工程项目管理的基本理论，使设计阶段的完工期缩短了两年， 此后工程项目管理的理念引起了人们的高度重视。 目前， 西方发达国家已经在工程项目管理 方面形成了比较完善的科学体系。 随着我国经济的持续、快速发展，我国建设部与国家计委、经贸委意欲尽快出台《关于进一 步推行工程总承包与工程项目管理的指导意见》和《工程项目管理（服务）办法》，以制定 工程总承包与项目管理（服务） 的实施细则，规范其基本做法，进一步促进其科学化、规 范化和法制化，从而指导我国工程总承包与工程项目管理工作的开展，提高项目管理水平， 与国际惯例接轨。 项目经理（PM）在我国已成为新世纪的黄金职业，项目管理师职业资格认证工作已开始试 点。为实现 21 世纪我国的新发展，提高我国的产业竞争力，就必须分析和研究当前国内外 项目管理科学体系发展的现状，了解和掌握国际通行的模式、程序和标准，取长补短,与时 俱进。这对于我国企业尤其是石化企业具有重要的现实意义。
1.2国内外发展现状
工程项目管理是工程实施的重要环节，不同性质的工程项目，其建设管理有各自的条件和目标。目前，我国的工程建设项目管理，客观的讲，远未提高到真正的科学水平，常见的多是经验型管理方式。尤其是近些年，又倾向于经营性的单一经济管理模式，这些片面的理解，使我国大型工程项目的管理比较混乱，这些现象与我国今后的经济建设向更大规模和更高技术发展的趋势是不相符的。因此，研究工程项目管理的理论与方法具有非常重大的现实意义，尤其是建设部的《建设工程项目管理试行办法》出台后，向从事工程项目管理的企业提出了更高的要求。项目管理企业应该利用科学的方法，向业主提供高质量的服务工作，尤其是在项目策划和设计方案评选方面，应将传统上依靠经验进行的定性判定转化为利用系统工程的方法先定量分析后进行定性决策。
工程项目管理是指运用系统的观点、理论和方法，对建设工程项目进行的计划、组织、监督、控制、协调等专业化的活动。我国目前正处在项目管理模式的初步发展阶段，工程项目管理应用的主要方式是项目管理服务(PM)。项目管理企业按照合同约定，在工程项目决策阶段，为业主编制可行性研究报告，进行可行性分析和项目策划；在工程项目实施阶段，为业主提供招标代理、设计管理、采购管理、施工管理和试运行(竣工验收)等服务，代表业主对工程项目进行质量、安全、进度、费用、合同、信息等的管理和控制。
项目管理承包（PMC） PMC 是指项目管理承包商代表业主对工程项目进行全过程、
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全方位的项目管理，包括进行 工程的整体规划、项目定义、工程招标、选择 EPC（EPC 是英文 Engineering Procureme nt Construction 的缩写，即设计、采购、施工总承包）承包商，并对设计、采购、施工过 程进行全面管理，一般不直接参与项目的设计、采购、施工和试运行等阶段的具体工作。P MC 的费用一般按\工时费用+利润+奖励\的方式计取。 PMC 是业主机构的延伸， 从定义阶段到投产全过程的总体规划和计划的执行， 对业主负责， 与业主的目标和利益保持一致。 对大型项目而言，由于项目组织比较复杂，技术、管理难度比较大，需要整体协调的工作比 较多，业主往往都选择 PMC 承包商进行项目管理承包。作为 PMC 承包商，一般更注重根 据自身经验，以系统与组织运作的手段，即：业主首先委托一家有相当实力的国际工程公司 对项目进行全面的管理承包；其次，把项目分成两个阶段来进行，第一阶段叫做定义阶段， 第二阶段叫做执行阶段。在项目定义阶段，PMC 的任务是代表业主对项目的前期阶段进行 管理，即对项目进行多方面的计划管理（Program Management），比如，有效地完成项 目前期（FEL）阶段的准备工作；协助业主获得项目融资；对技术来源方进行管理，对各装 置间的技术进行整合；对参与项目的众多承包商和供应商进行管理（尤其是界面协调和管 理），确保各工程承包之间的一致性和互动性。在执行阶段由总承包商负责执行详细设计、 采购和建设工作，PMC 在此阶段里，代表业主负责全部项目的管理协调和监理作用，直到 项目完成。在两个阶段中，PMC 都及时向业主报告工作，业主则派出少量人员对 PMC 的 工作进行监督和检查，力求项目整个生命周期内的总成本最低。 PMC 可分为三种类型： ① 代表业主管理项目，同时还承担一些界外及公用设施的 EPC 工作。这种方式对 PMC 来 说，风险高，而相应的利润、回报也较高。 ② 代表业主管理项目，同时完成项目定义阶段的所有工作，包括基础工程设计、±10%的费 用估算、工程招标、选择 EPC 承包商和主要设备供应商等。 ③ 作为业主管理队伍的延伸，负责管理 EPC 承包商而不承担任何 EPC 工作，这种方式的 风险和回报都比较小。PMC 的合同结构如图 1 所示。 图 1 PMC 合同结构框图 鲁姆斯（ABB LUMMUS）认为，PMC 方式与 EPC 方式的主要区别如表 1。 表 1 PMC 方式与 EPC 方式的主要区别 比较内容 PMC EPC 工作范围 专业化的服务 具体项目实施 保证 满足专业标准要求 用好的和熟练的技术实施项目 商务 费用补偿 固定总价 角色 业主的机构或代表 独立的承包商 进度 无进度担保 保证完成日期
1.3研究问题的思路框架
为了避免以往仅考虑某一方面或局部的利弊情况来判断项目的建设方案而造成的严重失误，就必须从众多的评价方案的因素中找出科学、客观、综合的反映该项目整体情况的指标体系及影响这些指标的因素，建立一套完整的评价指标体系。指标的设立，不仅与项目的目标、特点、类型、规模等有关，而且与其所处的级别(层次)有关。站在不同的角度上，评价的侧重点也不同，有时还可能得出不一致的结论。模糊综合评价的方法主要是利用与评价对象有关的单因素评价结果，构成相应的评价矩阵，并利用决定各因素重要性程度的权重因子作模糊变换，最终得到整个评价对象的评价结果。尤其是在对评价对象的若干个方案进行比选时，模糊综合评价的方法则更为有效 1.4ISM小组成员分工
成起： 肖军： 郭东： 韩爽：
栗进超：
二、系统要素方案的确定 2.1研究问题的范围界定
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建筑平面方案设计、建筑立面方案设计、专业方案设计、结构安全分析、投资效益研究
2.2系统影响要素分析
2.3要素方案集构成
三、建立系统解释结构模型 3.1实用分析方法 建立数学模型
(1)假设对某个建设项目的n个初步设计方案进行综合评价，则可以构成对象集 U={设计方案1，设计方案2，?设计方案n}，
而与评价这些对象有关的m个评价指标则构成评价因素集 v={f1，f2，?fm}，
因此，各方案的因素指标向量为：
Aj={f1j，f2j,?fmj}T,j=(1,2?,m),把第j个方案的第i个因素的指标值计为fij，则得到n个方案的m个因素指标特征值矩阵F为：
(2)由于各个目标值特征值的量纲不同，难于直接进行比较，所以应将评价指标值统一变换到〔0，1〕范围内，即根据设计方案的各项指标的计算数据fij，按各单因素模糊集的隶属函数式，可分别换算出各方案对各单因素的隶属度rij,将矩阵F变为对应的隶属度矩阵R：
(3)设B是U的一个模糊子集，它反映各因素的重要性程度，称为权重，B可以表示为 B={al,a2，?am}，其中ai≥0，∑αi=1。
设C是以隶属函数表示的模糊决策集，按照模糊综合评价的数学模型，可得到 C=B·R={Cl，C2，?，Cn}，Cj=∑mi=iαi·rij,j=1,2,?,n。
根据最大隶属度原则，与Cj中最大者相对应的方案为最优方案。
(4)对于多级指标体系的模糊综合评价，可由单指标隶属度构成模糊矩阵R，作模糊运算C=B·R，得方案对上级指标的隶属度，再由结果构成模糊短阵。依次类推，逐级评价得到多级指标体系对方案的最后隶属结果为止。
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(5)量化定性指标
定性指标的量化，既要考虑量化尽可能的反映实际情况，确保量化的准确性，又要考虑专家打分时指标比较明确，便于操作。一般对方案的指标量化可划分为5个等级，如表1所示。当判断因素指标介于两个等级之间时，可取两个评定等级的中值。 表1赋值标准表
(6)隶属函数的确定
建设项目设计方案各目标的隶属函数可采用线性递减函数来表示：
fij
式中，fmax——方案对指标的最大许可值 fmax——方案对指标的最小许可值
3.2规范分析方法
某新建综合楼项目经设计院设计有A1，A2，A3三种设计方案，需业主方选择确定。业主方委托了某项目管理公司进行项目决策咨询，项目管理公司为了向业主方提供决策的充分依据，聘请了10位建筑、结构、水暖电、经济专业方面的资深专家进行评审，并对评审结果进行了模糊综合评判，最后向业主方提出了最优的设计方案。
(1)根据新建项目情况和业主方的建设目的等条件划分评价指标体系如表2所示。 (2)专家的打分结果统计及各项指标的隶属度计算如表3所示。 (3)根据隶属度的计算结果构成模糊判断矩阵如下所示。
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表2某建设项目设计方案综合评价指标体系