水利信息化及工程管理信息系統(tǒng)應用的探討

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1、引言

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，信息化已成為一種世界性的大趨勢。信息技術(shù)的高速發(fā)展和相互融合，正在改變著我們周圍的一切。當今世界，信息化水平已成為衡量一個國家綜合實力、國示競爭力和現(xiàn)代化程度的重要標志，信息化已成為社會生產(chǎn)力發(fā)展和為類文明進步的強大動力。水利工程管理信息系統(tǒng)，就是充分利用“3S”（GIS，GPS，RS）技術(shù)，開發(fā)和利用水利信息資源，包括對水利信息進行采集、傳輸、存儲、處理和利用，提高水利信息資源的應用水平和共享程度，從而全面提高水利工程管理的效能和效益和規(guī)范化程度的信息系統(tǒng)。

　　水利水電工程“個性”較強，不同的工程之間條件千差萬別，工期較長，季節(jié)性強，技術(shù)復雜、設(shè)計變更一般較多，需要協(xié)調(diào)的關(guān)系多，規(guī)模和投資一般都比較大，且涉及征地、移民、環(huán)境保護、水土保持等諸多環(huán)節(jié)。因此，水利水電工程建設(shè)管理難度大，問題多。如何通過推行科學化、現(xiàn)代化的管理，提高管理水平，控制投資和質(zhì)量，縮短工期，達到既定的質(zhì)量和安全目標，成為水電開發(fā)投資企業(yè)和有關(guān)方面關(guān)注的重要問題。項目法人（建設(shè)單位）作為整個工程的責任主體，已越來越認識到信息化建設(shè)的重要性，許多水利水電工程在準備階段，就開始著手構(gòu)建工程管理信息系統(tǒng)。信息技術(shù)已在工程建設(shè)活動中展露其無限的生機，工程的建設(shè)管理模式也隨之發(fā)生了重大變化，很多傳統(tǒng)的方式已被信息技術(shù)所代替。工程管理信息系統(tǒng)除了常用的文檔管理等辦公自動化功能外，一般應集成項目管理模塊。

　　2、構(gòu)建信息管理系統(tǒng)的必要性

　　2.1 共享資源的要求

　　工程建設(shè)過程中由項目法人、設(shè)計、監(jiān)理、施工各方往來產(chǎn)生的文件繁多，各方下達或上報的信息復雜多樣，如何共享這些資源，進行適當?shù)恼?，?yōu)化資源配置，方便查找利用，就需要構(gòu)建一個高效的工程建設(shè)信息管理系統(tǒng)。

　　2.2 管理決策實效性的要求

　　系統(tǒng)能夠?qū)崟r匯總、分析當前發(fā)生的各種信息，自動進行計算并按設(shè)定好的格式輸出報表，便于完成統(tǒng)計數(shù)據(jù)上報和計劃下達工作。另一方面，工程管理人員能夠根據(jù)這些信息迅速作出反應，及時進行決策，對資源、進度、質(zhì)量安全措施等進行調(diào)整，提高工程管理效率，有利于工程質(zhì)量、進度、投資3大控制指標的實現(xiàn)。成功的信息系統(tǒng)應有利于提高項目管理水平和效率。

　　2.3 管理決策科學性的要求

　　科學的決策建立在有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過對工程各方面信息資源的準確搜集、加工、整理，把握工程全局，發(fā)現(xiàn)存在的問題，及時調(diào)整計劃和采承措施，科學地作出決策確保建設(shè)目標的實現(xiàn)，實現(xiàn)由傳統(tǒng)的經(jīng)驗管理向科學管理、流程化管理過渡。水電工程建設(shè)管理系統(tǒng)應以實用、易用為原則，以建設(shè)公司現(xiàn)有工作流程為依據(jù)，按照企業(yè)管理電子化、信息化的要求，引入項目管理思想，可以作為水電工程建設(shè)高效、科學、規(guī)范管理的有效工具。信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)工程各類數(shù)據(jù)和工作流程的電子化、信息化，而且可根據(jù)既定的工程進度計劃和階段目標，實時跟蹤、比較分析，動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化配置各種資源，為工程管理提供決策支持，達到全面控制施工進度、成本和質(zhì)量，實現(xiàn)科學化、現(xiàn)代化管理的目的。信息系統(tǒng)是實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)的手段。

　　3、我國水利水電工程管理信息系統(tǒng)應用情況

　　3.1 項目管理方式

　　3.1.1 文檔管理系統(tǒng)+獨立的項目管理軟件方式有些工程不使用專門的管理信息系統(tǒng)，只針對迫切需要的文檔管理購買相應的管理系統(tǒng)或自行開發(fā)文檔管理系統(tǒng)。同時，借助于當前流行的項目管理軟件，主要是Microsoft Project和Primavera Project Planner（簡稱P3），有的工程甚至只進行簡單的進度管理，使用Microsoft Excel繪制橫道圖，使用AutoCAD繪制網(wǎng)絡(luò)圖。

　?。?）Microsoft Project.Microsoft Project是一種功能強大而靈活的項目管理工具，可用于控制簡單或復雜的項目。它能夠幫助您建立項目計劃、對項目進行管理，并在執(zhí)行過程中追蹤所有活動，使用戶實時掌握項目進度的完成情況、實際成本與預算的差異、資源的使用情況等信息。

　　Microsoft Project的界面標準、易于使用，上有項目管理所需的各種功能，包括項目計劃、資源的定義和分配、實時的項目跟蹤、多種直觀易懂的了表及圖形、用Web頁面方式發(fā)豐項目信息、通過Excel、Access或各種ODBC兼容數(shù)據(jù)庫存取項目文件等。

　?。?）Primavera Project Planner.Primavera Project Planner（簡稱P3）工程項目管理軟件是美國Primavera公司的產(chǎn)品，國際上流行的高檔項目管理軟件，已成為項目管理的行業(yè)標準。

　　P3軟件適用于任何工程項目，能有效地控制大型復雜項目，并可以同時管理多個工程。P3軟件提供各種資源平衡技術(shù)，可模擬實際資源消耗曲線、延時；支持工程各個部門之間通過局域網(wǎng)或Internet進行信息交換，使項目管理者可以隨時掌握工程進度。P3還支持ODBC，可以與Windows程序交換數(shù)據(jù)，通過與其他系列產(chǎn)品的結(jié)合支持數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲和風險分析。

　　3.1.2 購買集成的管理信息系統(tǒng)軟件加以改造購買利用在水電工程中應用較成熟的工程項目管理系統(tǒng)，這種方式可以快速得到并使用管理信息系統(tǒng)，并可根據(jù)項目的實際情況加以改造，系統(tǒng)中也可集成第3方項目管理軟件或是系統(tǒng)本身自帶的項目管理模塊。缺點是水利水電工程的個性差異大，現(xiàn)有有軟件往往滿足不了要求，需要進行大量的改造工作，有時甚至需要推倒重來。

　　3.1.3 自行組織編制本項目專用的管理信息系統(tǒng)組織相關(guān)工程技術(shù)人員參與，利用自有的軟件開發(fā)人員或委托有實力的軟件公司，針對本工程特點，借鑒現(xiàn)有的信息系統(tǒng)經(jīng)驗，編制本項目的專用管理信息系統(tǒng)。優(yōu)點是能針對具體工程特點進行信息系統(tǒng)的構(gòu)建，容易滿足實際需要；缺點是開發(fā)周期可能較長、開發(fā)難度較大，有時編制出來的軟件通用性、可操作性不強，對工作效率的提高不明顯。

　　3.2 水電工程中應用較多的管理信息系統(tǒng)

　　3.2.1 三峽工程管理信息系統(tǒng)三峽工程管理信息系統(tǒng)（TGPMS）是由三峽總公司與加拿大AMI公司合作開發(fā)的大型集成化工程項目管理系統(tǒng)，1995年10月啟動，1999年4月正式上線動行。TGPMS以數(shù)據(jù)為核心，功能包括編碼結(jié)構(gòu)管理、崗位管理、資金與成本控制、計劃與進度管理、合同管理、質(zhì)量管理、工程設(shè)計管理、物資與設(shè)備管理、工程財務(wù)與會計管理、壩區(qū)管理、文檔管理等13個子系統(tǒng)。支持各項工程管理業(yè)務(wù)，為工程各階段決策服務(wù)。TGPMS在項目管理領(lǐng)域具有一定程度的通用性和較強的拓展性，系統(tǒng)可以集成辦公自動化和P3等專業(yè)軟件。作為一個原型系統(tǒng)，目前已在新疆的吉林臺、貴州的洪家渡、清江水布埡、溪落渡工程等水電工程建設(shè)中得到應用，而且還跨行業(yè)應用于北京城遠市政工程、京滬高鐵工程等。

　　據(jù)了解，該系統(tǒng)前后耗資1億多元開發(fā)，功能上比較全面，也可進行擴展，能夠滿足工程需要，在質(zhì)量、成本模塊的數(shù)據(jù)融合上很有特色。但該系統(tǒng)比較龐大，購買費用較高，在操作界面的簡易性、友好性和系統(tǒng)的實用性方面還有提高的空間。

　　3.2.2 化科軟PMS工程建設(shè)管理系統(tǒng)由北京化科軟科技有限公司開發(fā)，包括：施工管理、概算管理、計劃管理、合同管理、結(jié)算管理、統(tǒng)計管理、進度管理、質(zhì)量管理、安全管理、物資管理、機電安裝管理、監(jiān)理日志、移民搬遷管理等模塊。該管理系統(tǒng)針對不同的工程，進行適應性的開發(fā)，在水利系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛應用，已開發(fā)了幾套在水利工程工地使用的工程項目信息管理系統(tǒng)，包括黃河公伯峽工程、廣西百色工程、黑龍江尼爾基工程、泰安抽水蓄能電站工程、廣蓄惠州抽水蓄能電站工程建設(shè)管理系統(tǒng)等。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)事合方面還有進一步提高的空間；系統(tǒng)操作界面不太統(tǒng)一，幾乎每個工程都不一樣，如果能夠?qū)缑孢M一步規(guī)范統(tǒng)一，用戶使用起來會更簡便。

　　3.2.3 夢龍管理系統(tǒng)夢龍開發(fā)有LinkWorks協(xié)同工作平臺，在此平臺上可以根據(jù)需要隨意增減模塊，功能比較全面，尤其是進度管理方面具有很大優(yōu)勢，可以很方便地繪制和修改進度圖、網(wǎng)絡(luò)圖，網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)方面領(lǐng)先于國內(nèi)其它同類軟件。在項目管理方面，PERT項目管理軟件經(jīng)過在三峽工程一期圍堰、茅坪溪泄水建筑物、導流明渠和大江截流等重點施工項目中結(jié)合生產(chǎn)深入研究并投入實際應用，已充分展示了它先進、科學、靈活、高效、功能強大等優(yōu)勢，為三峽一期工程加快施工進度，提前10個月澆筑混凝土和安全、正點實現(xiàn)大江截流起到了重要作用。但總的來說，該系統(tǒng)在水利行業(yè)應用還不是很多。

　　4、當前水利信息化的主要問題

　　雖然在水利業(yè)務(wù)中廣泛應用現(xiàn)代信息技術(shù)、開發(fā)信息資源為特征的水利信息化建設(shè)已經(jīng)起步，但進展比較緩慢，各級水利行政主管部門、各水利業(yè)務(wù)領(lǐng)域發(fā)展也很不平衡，覆蓋全國的水利信息我絡(luò)沿未形成。對照國民經(jīng)濟信息化的發(fā)展要求，當前水利信息化存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

　　4.1 信息資源不足

　　水利工作管理要面對洪澇、干旱及水污染災害的防范、水資源調(diào)配、水土保持和水環(huán)境監(jiān)測四大主題，所需支撐信息在內(nèi)容上涉及面廣，信息采集的時空間隔、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)精度、交換格式與表達方式具有多樣化特征。

　　盡管多年來水行政主管部門做了大量的基礎(chǔ)性工作，積累了一些基本觀測資料，初步建設(shè)了一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。但涉及減災決策、水資源優(yōu)化配置和水利建設(shè)管理等眾多急需的相關(guān)基礎(chǔ)信息資源建設(shè)還極不完善，如服務(wù)于多層次業(yè)務(wù)需求的空間數(shù)據(jù)，水資源調(diào)度，工程現(xiàn)狀與工程規(guī)劃設(shè)計及其他各專業(yè)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)尚未全面啟動。

　　信息資源不足主要表現(xiàn)為：時效較差、種類不全、內(nèi)容不豐富、基準不同、時空搭配不合理等，特別是信息的數(shù)字化和規(guī)范化程度過低，更加重了信息資源開發(fā)利用的難度。

　　此外，信息的規(guī)范化和數(shù)字化程度過低。從水利系統(tǒng)自身的角度看，一是動態(tài)信息采集環(huán)節(jié)薄弱，二是信息積累未能全面規(guī)范化，有許多寶貴的原始觀測記錄、歷史文檔、規(guī)劃與設(shè)計等資料已因年代久遠，未能得到妥善保護而損毀或散失，造成信息損失。與相關(guān)行業(yè)的信息交流受信息交換機制的制約，要么獲取困難，要么因業(yè)務(wù)側(cè)重。

　　4.2 信息共享困難

　　可重用性的共享性是信息資源價值優(yōu)勢的突出體現(xiàn)，共享是充分開發(fā)和廣泛利用住處資源的基礎(chǔ)。由于水利信息化還處于起步階段，各種信息基礎(chǔ)設(shè)施與共享機制仍不配套，導致有限的信息資源共享困難。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

　?。?）服務(wù)目標單一，導致條塊分割

　　目前在水利系統(tǒng)結(jié)合各項業(yè)務(wù)應用目標，開發(fā)建設(shè)了一些專用數(shù)據(jù)庫用相應的應用軟件。但由于各自技術(shù)水平、任務(wù)來源和資金渠道不同，這些數(shù)據(jù)庫及其應用大多分散建設(shè)在各個地區(qū)和不同業(yè)務(wù)部門，呈現(xiàn)條塊分割的特征，形成以地域、專業(yè)、部門等為邊界的信息孤島。各數(shù)據(jù)庫之間缺乏信息共享機制與手段，有些內(nèi)容還相互重復、甚至互相矛盾。許多數(shù)據(jù)庫為解決特定研究或業(yè)務(wù)應用而建，服務(wù)目標單一、相關(guān)文檔不全，給后續(xù)擴展和改造增加了困難，更難以被其他系統(tǒng)調(diào)用和共享。受各方面條件的限制，許多數(shù)據(jù)庫不具備持續(xù)運行條件，難以向外界用戶提供服務(wù)。

　?。?）標準規(guī)范不全，形成數(shù)字鴻溝

　　水利信息標準規(guī)范尚需進一步健全，行業(yè)內(nèi)大多數(shù)數(shù)據(jù)庫與具體業(yè)務(wù)處理緊密綁定，服務(wù)目標單一，多數(shù)已建數(shù)據(jù)庫規(guī)范性較差，自成體系。對數(shù)據(jù)庫文檔普遍不重視，導致數(shù)據(jù)庫只能在有限范圍、有限時段內(nèi)由少數(shù)人員熟悉使用。在共享環(huán)境中，這些數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息內(nèi)容很難理解，其價值無法判斷。客觀上形成了難以逾越的數(shù)字鴻溝。

　　（3）共享機制缺乏，產(chǎn)生信息壁壘

　　由于以信息共享政策法規(guī)為主體的信息共享機制還未建立，社會公益與市場化服務(wù)界限不清，信息服務(wù)合理補償機制尚未形成，導致信息資源的占有者都希望共享其他占有者的信息資源，卻不愿意將自己所擁有的信息資源提供共享，單向的共享愿望形成事實上的信息壁壘。

　?。?）基礎(chǔ)設(shè)施不足，阻礙信息交流

　　在當前水利行業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施還不很完善的條件下，難以構(gòu)成有效的信息資源共享技術(shù)支撐環(huán)境，導致信息交流的通道不暢、能力不足、效率不高，安全沒有保障，阻礙了信息資源的共享。

　　4.3 應用基礎(chǔ)薄弱

　　信息開發(fā)與應用的基礎(chǔ)是信息的共享與水利業(yè)務(wù)處理的數(shù)字化，除因信息資源限制導致的應用水平低外，對信息技術(shù)在水利業(yè)務(wù)應用的研究不充分、大多數(shù)水利業(yè)務(wù)數(shù)學模型還難以對實際狀況做出科學的模擬。各級水利業(yè)務(wù)部門低水平重復開發(fā)的應用軟件功能單一、系統(tǒng)性差、標準化程度低，信息資源開發(fā)利用層次較低、成本高、維護困難，不能形成全局性高效、高水平、易維護的應用軟件資源。

　　5、結(jié)語

　　在水利工程管理信息系統(tǒng)的建設(shè)實踐當中，我們必須充分重視現(xiàn)代信息科學技術(shù)，隨時關(guān)注世界前沿科研成果，引進先進技術(shù)和成功經(jīng)驗，并結(jié)合我國國情，進行詳細的需求分析和總體規(guī)劃，進行創(chuàng)造性勞動，只有這樣，我們才能在水利信息化建設(shè)進程中取得良好成績。

　　水利信息化的發(fā)展趨勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

　?。?）信息多元化。隨著遙感、衛(wèi)星及雷達等技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）的應用，提供了多元化的更豐富和更準確的信息，如防洪抗災信息，衛(wèi)星和雷達信息的引進，推進了“數(shù)字化流域”，從而使流域的規(guī)劃、開發(fā)、管理全面實現(xiàn)信息數(shù)字化。

　?。?）信息傳輸快和資料共享。先進的通信技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，使得信息傳輸數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，大大地提高了信息傳輸?shù)臅r效性，提高了信息的利用率。如在國家防汛指揮系統(tǒng)建設(shè)中，這些技術(shù)的應用將使得在30分鐘內(nèi)收集齊全國的水雨情信息目標成為現(xiàn)實，比一在的2～3個小地縮短3/4～5/6倍，將為全國的防汛決策提高及時可靠的信息。此外，互聯(lián)互通的計算機網(wǎng)絡(luò)，將大大提資料的共享程度，提高資料的利用率。

　?。?）信息處理快速、可視計算機性能的不斷提高及多媒體技術(shù)的應用，使得信息處理速度快、可視化程度高、表現(xiàn)直觀，增強了決策支持的能力。

　?。?）信息安全保障。應用各種先進的加密技術(shù)，確保信息的保密與安全。聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)適合我國國情的高水平應用軟件，努力避免系統(tǒng)開發(fā)中的低水平重復的現(xiàn)象。

　?。?）努力提高信息化工作的管理水平，重視信息技術(shù)和管理人才的培養(yǎng)，積極探索信息系統(tǒng)的管理體制和運營機制。

　?。?）按照國家的有關(guān)規(guī)定，切實加強信息系統(tǒng)的安全建設(shè)，確保系統(tǒng)及信息的安全。

　　參考文獻

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