楊尊煌　蔡雪峰　鄭蓮瓊　周繼忠

(1.福建工程學院土木工程學院　福建福州　350118；2.福建省土木工程新技術與信息化重點實驗室　福建福州　350118)

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基于B/S結構的建筑施工企業(yè)信息交互系統(tǒng)研究

楊尊煌1,2蔡雪峰1,2鄭蓮瓊1,2周繼忠1,2

(1.福建工程學院土木工程學院福建福州350118；2.福建省土木工程新技術與信息化重點實驗室福建福州350118)

分析了施工企業(yè)信息交互現(xiàn)狀與需求，構建了建筑施工企業(yè)信息平臺。該平臺包括內(nèi)部供應鏈模塊和外部供應鏈模塊兩大模塊。內(nèi)部供應鏈模塊包括質(zhì)量管理模塊，安全管理模塊以及危險源管理模塊。外部供應鏈模塊包括施工總承包單位，監(jiān)理單位，建設單位以及其他參建單位之間的信息交互模塊，滿足各參建單位之間信息審核、信息查看等相應功能。并根據(jù)實際情況分析了系統(tǒng)在建設過程中的關鍵技術手段，包括系統(tǒng)與基于身份信息的數(shù)字簽章的對接以及工作流程的建立等技術。

B/S結構;建筑供應鏈信息交互;質(zhì)量管理;安全管理;危險源管理

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0　引言

供應鏈管理的概念產(chǎn)生于上世紀中后期，主要是通過技術手段以最低的成本，將產(chǎn)品流通過程中所涉及到的各個參與產(chǎn)品管理的組織機構有機的結合起來，構成相互影響的網(wǎng)絡組織[1]。在建設項目的供應鏈中，往往會涉及到眾多機構的相互協(xié)調(diào)合作，這就難免會因為各個組織之間進行必要的交流而產(chǎn)生很多的交互信息。而由于傳統(tǒng)建筑業(yè)的粗放型、高消耗的管理模式造成了建筑供應鏈中的這些交互信息流通緩慢以及安全度缺失，進行物流和資金信息化整合的難度大。這也是建設項目的供應鏈發(fā)展緩慢的重要因素之一[2]。根據(jù)相關文獻資料，在大型的建設項目當中,有10%-30%的成本增加是由于信息傳遞閉塞而造成的[3]。因此利用信息化帶動建筑工業(yè)化，成為工業(yè)化跨越式發(fā)展的重要手段[4]。研究基于B/S結構的建筑供應鏈信息化的機制，不但具有理論意義，還具有重要的實踐價值。

1　系統(tǒng)現(xiàn)狀與需求分析

1.1現(xiàn)狀分析

2014年福建省實現(xiàn)建筑業(yè)增加值2 112 億元，占福建GDP8.8%；建筑業(yè)固定資產(chǎn)投資206億元，同比增長155.8%。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，對建筑供應鏈中信息整合和信息提取的要求越來越高，甚至成為控制成本的重要手段。供應鏈的信息交互在項目建設當中的作用越發(fā)凸顯出來，根據(jù)普華永道的研究報告顯示，合理的信息管理解決方案可以將信息溝通的時間節(jié)省30%～60%，項目整體壽命周期可以縮短5%，成本可以減少5%[5]。但是現(xiàn)在的建筑供應鏈信息交互中仍然存在著一些問題：

(1)隨著施工項目難度的增大，許多計算機輔助軟件在建筑供應鏈當中的運用越來越廣泛，許多大型軟件公司也開發(fā)針對各種建筑專業(yè)的輔助軟件。但是目前市面的輔助軟件大都是以單機版為主，軟件與軟件之間的信息交互困難，沒有一個信息集成的平臺，導致整個項目的溝通、協(xié)調(diào)成本增加。整個供應鏈在信息傳遞過程中存在漏斗效應和信息孤島想象。

(2)傳統(tǒng)建設項目的施工信息仍是以紙質(zhì)文件為主要載體，在企業(yè)內(nèi)部以及供應鏈當中交互困難。對于大型的施工項目來說，海量的數(shù)據(jù)造成信息提取困難，信息需求方在海量數(shù)據(jù)當中查找有用的信息難度很大。特別是紙質(zhì)文件讓企業(yè)、主管部門等對施工現(xiàn)場的監(jiān)管造成相當大的不便。企業(yè)、主管部門等無法及時地了解到施工現(xiàn)場真實的施工情況。

(3)傳統(tǒng)的建筑企業(yè)內(nèi)部信息傳遞，往往局限于縱向傳遞，一般都是上級對下級的直接信息傳達，缺少必要的橫向傳遞。

(4)在紙質(zhì)施工資料報審過程中，無法保證紙質(zhì)文件的日期以及簽名的真實性以及可靠性，無法保證交互信息的真實性，工程資料作假情況嚴重。

1.2需求分析

基于上述，傳統(tǒng)供應鏈之間信息交流只是基于紙質(zhì)載體，信息傳遞效率低，無法滿足現(xiàn)階段快速發(fā)展的建筑業(yè)。通過對各家企業(yè)的職能功能進行調(diào)研，了解企業(yè)的資料報審流程、各部門的職能部署以及現(xiàn)階段項目管理的信息化情況，總結出在整體的信息化交互系統(tǒng)中需要滿足以下5點：

(1)協(xié)調(diào)內(nèi)部供應鏈各個部門之間的工作。運用計算機網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)處理能力以及流轉(zhuǎn)能力輔助施工資料信息在各個部門之間進行流轉(zhuǎn)，開發(fā)相應的流程跟蹤功能來了解協(xié)作方的工作進展，便于了解實時的建筑項目的建設情況，能夠根據(jù)現(xiàn)場上報情況作出準確及時的解決方案。

(2)打通供應鏈中各個參建方的交流渠道，將各參建方集成至系統(tǒng)當中，形成多級聯(lián)動，同步監(jiān)管。通過權限配置技術，賦予不同職位不同的瀏覽、操作權限，既保護了相應企業(yè)的隱秘又能夠保證供應鏈交互功能的正常發(fā)揮。通過關鍵詞的設置，方便不同企業(yè)對于項目資料的檢索以及了解真實施工進度和項目管理情況。合理規(guī)劃建筑供應鏈中對于業(yè)主、乙方或者是監(jiān)理方要進行投資、進度、質(zhì)量控制，及合同、資源、施工現(xiàn)場等交互模塊，合理管理其中涉及到的海量信息。

(3)開發(fā)自定義工作流程技術，使交互系統(tǒng)能夠滿足不同企業(yè)對于不同施工過程資料報審流程走向的要求。

(4)與PKI(Public Key Infrastructure，公開密鑰基礎設施)的數(shù)字簽名技術對接，保護工程原始資料的真實性，有效性，不可篡改性。

(5)利用數(shù)據(jù)庫技術在線存儲交互資料，紀錄工程資料的實際生成時間，保證信息交互的真實時效性以及擺脫對空間的依賴。對施工數(shù)據(jù)進一步加工成可視化施工數(shù)據(jù)，使施工過程數(shù)據(jù)能通過圖形、表格形式表現(xiàn)出來，讓各供應鏈成員能夠快速了解施工數(shù)據(jù)。

2　建筑供應鏈信息交互功能框架

基于前期的需求分析以及對施工企業(yè)的實地調(diào)研，總結出建筑供應鏈各種參與方的功能模塊。其具體的功能模塊如圖1所示：

圖1　建筑供應鏈參建方功能模塊

建筑供應鏈信息交互的管理模塊主要分為內(nèi)部供應鏈信息交互模塊和外部供應鏈信息交互模塊這兩個部分內(nèi)容。內(nèi)部供應鏈信息管理主要是指局限在單個的建筑企業(yè)當中，關系著該建筑企業(yè)內(nèi)部的市場、財務、采購、目標決策等各個不同部分的相互協(xié)調(diào)工作。外部供應鏈則主要是指多個建筑企業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)、相互交流，由業(yè)主、設計院、施工總承包單位、監(jiān)理單位、分包單位等企業(yè)或組織共同構成[6]。

2.1內(nèi)部供應鏈信息交互模塊

該模塊主要涉及到施工總承包單位的內(nèi)部協(xié)調(diào)模塊，整個供應鏈信息交互的系統(tǒng)是以施工總承包單位內(nèi)部事務以基點。該模塊主要涉及到質(zhì)量、安全、危險源管理等。

2.1.1質(zhì)量管理模塊

圖2　危險源模塊解決方案

該模塊是施工現(xiàn)場動態(tài)管理的直接窗口，主要提交施工現(xiàn)場的施工記錄、驗收報告以及質(zhì)量檢查記錄等等，主體把握現(xiàn)場的質(zhì)量要求，包括質(zhì)量目標計劃的上報審核、質(zhì)量事故快速處理、質(zhì)量過程資料的編寫提交、質(zhì)量檢查計劃，記錄等功能。

2.1.2安全管理模塊

主要是對施工現(xiàn)場的安全監(jiān)控，是施工總承包單位內(nèi)部進行安全把控的重要模塊。與質(zhì)量管理模塊類似，主要包括安全文明資料的計劃目標、安全文明事故、安全檢查記錄目標等。

2.1.3危險源管理模塊

是對現(xiàn)場存在的危險源進行記錄，并發(fā)布相應的危險源的專項施工方案。具體的危險源模塊解決方案如圖2所示，主要包括危險源管理、專項危險源施工方案、危險源過程監(jiān)控、危險源解除等模塊。

2.1.4系統(tǒng)管理

是內(nèi)部供應鏈基礎數(shù)據(jù)維護的模塊，包括配置服務器訪問的相關權限，搭建項目部組織機構，發(fā)布新聞公告通知他人等功能。

2.2外部供應鏈信息交互模塊

外部供應鏈信息交互模塊主要是施工總承包單位與外部企業(yè)或者單位的交互功能。以施工總承包單位為中心點，以B/S結構的工作流程技術為依托，將建設單位、監(jiān)理單位、施工分包單位等集成在系統(tǒng)中，方便對項目的實際施工情況進行監(jiān)管和各個企業(yè)之間進行信息傳遞，避免因為信息孤島的現(xiàn)象造成不必要的成本損失。系統(tǒng)采取在施工總承包單位布設服務器，其他各參建方通過外網(wǎng)訪問該服務器進行信息處理和信息交互的方式。按照其功能模塊總結出各個單位應當具有如圖3所示的基礎交互功能。各個參建方所開發(fā)的模塊如圖1所示。

3　基于B/S結構的建筑供應鏈信息交互模型的關鍵技術

3.1B/S結構

B/S結構是依靠不斷成熟起來的www瀏覽器技術，無需復雜的專業(yè)軟件或者是客戶端，就能夠輕松實現(xiàn)訪問和操作數(shù)據(jù)庫的功能。B/S的三層結構下圖4所示，瀏覽器就是B/S結構的表示層，負責顯示用戶界面以及web service的運行結果，并具有一定的交互能力，允許向服務器提出處理請求。功能層的web服務器主要負責接收客戶端的瀏覽器發(fā)出的任務請求，并根據(jù)任務請求類型執(zhí)行相應的業(yè)務邏輯處理和頁面的存儲管理功能。數(shù)據(jù)層由數(shù)據(jù)庫服務器承擔數(shù)據(jù)處理邏輯，其任務是協(xié)調(diào)不同的Web 服務器發(fā)出的SQL 請求，管理數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫服務器完成數(shù)據(jù)的查詢、修改、統(tǒng)計、更新等工作，并把對數(shù)據(jù)的處理結果提交給服務器[7]。

B/S結構前端的表示層僅承擔部分事物邏輯功能，主要的事物邏輯功能集中在功能層的服務器中，因此降低了對前端表示層軟件的要求。客戶只要使用普通的瀏覽器就可以完成數(shù)據(jù)處理。軟件的維護和升級較C/S結構來說也比較簡單。B/S結構的交互能力也足夠滿足建筑供應鏈中所產(chǎn)生的交互信息。

3.2基于身份的數(shù)字簽章和加密體制

圖3　外部建筑供應鏈交互功能

圖4　B/S結構的三層結構

隨著全球信息化的不斷發(fā)展，信息的安全越來越受到關注，而數(shù)字簽名技術是信息安全領域中的核心技術之一[8]。在建筑供應鏈中涉及到的大量復雜信息往往要通過建設、施工、監(jiān)理、設計等多方審核流轉(zhuǎn)，并附上基于身份信息的簽名，以保證文件的安全、準確、權威，做到權責明確，對數(shù)字簽名技術也就提出了更高的要求。因此，要想使建筑供應鏈的交互信息網(wǎng)絡化，首先要解決的是對網(wǎng)絡化的文檔文件進行基于身份的數(shù)字簽名和加密技術。

基于PKI(Public Key Infrastructure，公開密鑰基礎設施)的數(shù)字簽名技術是目前解決信息合法性以及真實性的主要技術手段之一[9]。PKI主要由權威認證機構CA中心、證書庫、恢復系統(tǒng)、密鑰備份與證書作廢系統(tǒng)和客戶端應用接口系統(tǒng)等基本部分組成[10]。其中，CA是PKI體系中的認證機構，是PKI體系的核心，主要起到管理證書以及保證各個用戶實體在網(wǎng)上身份的合法性，可以用來防止盜用簽名等不法行為，保證信息的完整性、機密性和有效性。

本文研究的在B/S結構下建設工程交互平臺調(diào)用簽章的部分代碼是：

if( (0 == SignType) || (2 == SignType)) //對于電子印章和EKEY蓋章

{

SecSignObject.IsAllowAddHandSign=false;

SecSignObject.IsAllowAddSignTime=false;

SecSignObject.IsAllowEditComment=false;

SecSignObject.IsAllowEkeyOnlySignDemo = true;

//SecSignObject.IsShowFuzzy = true;

SecSignObject.IsShowTimeForceStyle = true;

SecSignObject.SignTimeShowStyle = 2;

SecSignObject.IsShowTimeForcePos = true;

SecSignObject.SignTimeShowPos = 4;

SecSignObject.IsShowCommentForcePos = true;

SecSignObject.SignCommentShowPos = 4;

SecSignObject.SignTimeDefaultColor = 0x000000;

SecSignObject.SignCommentDefaultColor = 0xFF0000;

SecSignObject.IsPermitUserSelTime = true;

//SecSignObject.SetReadOnly(true);

SecSignObject.IsShowKeyBoardCommentBorder = false;

}

在信息交互系統(tǒng)中開發(fā)的調(diào)用簽章代碼，完成WORD文檔內(nèi)容的數(shù)字簽名以及需要時候的驗證?？梢詮暮艽蟪潭壬媳ＷC文件在網(wǎng)絡傳輸過程中的安全性，同時也起到了簽章的責任定位性以及篡改性。

3.3建設項目的工作流程設計

圖5　工作流系統(tǒng)功能結構圖

建筑供應鏈交互信息網(wǎng)絡化除了需要實現(xiàn)與建設項目相關公文的簡單流轉(zhuǎn)和處理之外，還應該具有對完整流程的跟蹤以及與實際工作相適應的工作流程設計功能，使得工程項目建設過程中的參建各方協(xié)同工作得以實現(xiàn)。根據(jù)項目部的實際情況，需要實現(xiàn)建設項目的工程資料流轉(zhuǎn)、流程審批、文檔管理、制度管理、會議管理、新聞發(fā)布等功能。工作流程設計的好壞影響著建筑供應鏈之間信息交互的效率，是實現(xiàn)建筑供應鏈信息交互網(wǎng)絡化的關鍵技術之一。

建設項目的工作流程體系結構分為3層：功能服務層、接口層和數(shù)據(jù)層。以一個建設項目的審批為例，它的系統(tǒng)功能結構如圖5所示。

3.3.1功能服務層

基于建設項目管理的實例，以B/S結構為依托，提供了對質(zhì)量管理、安全文明施工管理、重大危險源、檢測報告、以及其他交互事物的工作審核功能模塊。在該功能模塊下，客戶可以利用工作流技術，實現(xiàn)這些模塊的表單在設定的執(zhí)行者之間進行流轉(zhuǎn)、審核。

3.3.2接口層

工作流應用編程接口(WAPI)作為其與應用程序的接口，接口層主要實現(xiàn)流程過程的定義以及工作流客戶的應用。過程定義包括對角色以及參與者、觸發(fā)條件、流程結構、應用程序調(diào)用和活動與導航功能的定義。工作流客戶應用則主要涉及到了創(chuàng)建工作流以及對工作流的跟蹤與管理。

3.3.3數(shù)據(jù)層

主要實現(xiàn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫接口的對接功能，并提供相應的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和查詢功能。

其中工作流當中的一段有關于審核流轉(zhuǎn)的核心代碼是：

/**

* 審核流轉(zhuǎn)

*

* @param actionId

* @param note

* @throws Exception

*/

public void continueFlow(String actionId, String note, String userId)

throws Exception {

if (actionId.equals("-2")) {

IAction finishAction = new FinishAction();

finishAction.doAction(context, actionId, userId, note);

} else {

InstanceAction action = context.getActionByActionId(actionId);

if (action != null) {

@SuppressWarnings("unused")

InstanceStep curInstanceStep = context.getCurrentFlowStep();

String actionClassName = engineSvc.getActionTypeMap().get(

"" + action.getType());

((IAction) Class.forName(actionClassName).newInstance())

.doAction(context, actionId, userId, note);

// other handler

String handlerClassName = action.getHandlerClass();

doBussinessHandler(handlerClassName, context);

與傳統(tǒng)的建設項目的審批工序相比，系統(tǒng)中開發(fā)的工作流程管理能夠滿足施工企業(yè)個異化的要求，用戶可以根據(jù)企業(yè)自身的特色，建立符合自身企業(yè)的流程管理，顯然更具有靈活性，用戶只要修改一次工作流程，就能使每個調(diào)用該工作流的流程走向發(fā)生變化，比口頭相告或者是發(fā)放更改通知單來得便捷與適用。而且，兼容性方面更強，用戶只要用瀏覽器便能輕松地與數(shù)據(jù)庫對接，實時與其他用戶進行信息的交互，無需其他軟件便能輕松地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)。流程表單數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中，也更加便于管理與進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與跟蹤。

4　工程應用情況

系統(tǒng)已經(jīng)成功地在我省10 個省重點工程中示范應用，并且已經(jīng)開始了電子質(zhì)量安全文件的簽批審核工作，企業(yè)、項目部、主管部門達到了三級同步監(jiān)管，很大程度上提高了供應鏈內(nèi)部管理與外部管理的效率。系統(tǒng)能夠在很大程度上適合大多數(shù)企業(yè)的質(zhì)量安全管理要求，具有相當大的適用性和實用性。并且示范工程努力地開展危險源管理工作，對危險源在施工過程中的狀態(tài)進行實時跟蹤并錄入系統(tǒng)，及時反映危險源狀態(tài)，并及時出臺危險源專項施工方案，很大程度上避免了現(xiàn)場事故的發(fā)生。

圖6　系統(tǒng)注冊情況

圖7　危險源管理模塊

5　結語

適用性較強的建筑供應鏈信息交互平臺，已在

10多個項目中成功運用，主要開發(fā)了內(nèi)部供應鏈的交互模塊和外部供應鏈的交互模塊。兩大模塊基本囊括了施工企業(yè)各參建方在日常項目管理中的所有功能，包括質(zhì)量管理功能，安全管理功能，危險源管理功能，以及其他的信息交互功能。該平臺實現(xiàn)了各參建方之間的高效監(jiān)管和實時交互。而且，由于該平臺通過B/S結構和PKI體系的對接，保證了基于身份的數(shù)字簽名的合法性，做到權責明確；通過工作流程的開發(fā)，用戶可以構建自定義的工作流程，滿足建設、設計、施工、監(jiān)理等不同參建單位之間工程資料按規(guī)范要求審批流轉(zhuǎn)的需求，實現(xiàn)了多方協(xié)同工作和信息交互。

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楊尊煌(1990-)，男，碩士研究生。主要從事現(xiàn)代施工技術與信息化方面的工作。

蔡雪峰(1956-)，女，省級重點建設學科“結構工程”學科帶頭人，教授，碩士生導師。主要從事大跨結構施工技術與信息化方面的工作。

周繼忠(1965-), 男, 教授,高級工程師,主要從事土木工程施工技術與工程管理方面的工作。

鄭蓮瓊(1982-)，女，博士，副教授，主要從事現(xiàn)代土木工程施工技術與信息化，鋼與組合結構方面的工作。

Research on the information interaction system of construction enterprise Based on B/S model

YANGZunhuang1,2CAIXuefeng1,2ZHENGLianqiong1,2ZHOUJizhong1,2

(1.College of Civil Engineering, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118)

The actuality and demand of construction enterprise' information interaction was introduced in this paper. What's more, the information interaction system of construction company was built based on this situation. This system have two big module including internal supply chain module and external supply chain module. The internal supply chain module includes quality management module, security management module and danger source management module. The external supply chain module can meet requirements of participation units' daily information interaction. According to the actual situation in the process of construction, the key technology in the process of building the system were analyzed, such as butt joint technology of System and the digital signature based on identity information and the establishment of workflow.

B/S model; The information interaction of traditional construction supply chain; Quality control; Safety management; Danger source management

福建省高校產(chǎn)學合作科技重大項目(2013H6003)； 福建工程學院教研項目(SJ2013014)

楊尊煌(1990-)，男。

2015-10-31

TP391

A

1004-6135(2016)01-0101-06