金建峰，蔣盛峰，鄭燕麗

(1.上海新金山投資控股集團有限公司，上海 201500；2.上海金山工程建設(shè)管理有限公司，上海 201500；3.上海昊滄系統(tǒng)控制技術(shù)有限責任公司，上海 200030)

新一代信息技術(shù)的加速變革支撐了智慧水務(wù)的飛速發(fā)展，但現(xiàn)階段智慧水務(wù)大多只是概念，未能得到具體落地。水務(wù)指標化管理是智慧水務(wù)中數(shù)字化運營管理的一個重要舉措，本文以某集團為例，討論如何實現(xiàn)水務(wù)業(yè)務(wù)的指標化管理。

1 指標提煉

指標化的本質(zhì)是反映水務(wù)運營目標的“可見，可量，可靠”。首先需要在龐大的水務(wù)數(shù)據(jù)中提煉重要的各種指標，然后通過當前指標的定義、計算、監(jiān)控、分析和可視化展示為水務(wù)科學(xué)決策提供依據(jù)。指標化管理的流程如圖1所示。

指標的提煉必須圍繞水務(wù)戰(zhàn)略目標來開展，戰(zhàn)略目標可分解為：生產(chǎn)目標、控制目標、經(jīng)濟目標、服務(wù)目標、工程目標、安全目標、環(huán)境目標和集團管理目標。結(jié)合這些目標所需完成的實際工作內(nèi)容，從而找到能對工作結(jié)果進行真實描述或衡量的指標，提煉得到的指標如圖2所示。

2 指標分類

高效的水務(wù)指標化管理需要從不同角度對指標進行分類，將管理者最關(guān)注的指標分類呈現(xiàn)。

(1)按業(yè)務(wù)分類。根據(jù)業(yè)務(wù)的分類，分為供水指標和污水處理指標，如所涉業(yè)務(wù)不限于此，可進一步增加分類。

(2)按層級分類。根據(jù)管理的層級，分為集團級指標和公司(廠)級指標。不同層級的管理者關(guān)注的指標是不同的，如圖3所示，集團級管理層主要關(guān)心結(jié)果類指標，如：綜合水質(zhì)合格率、水費回收率、資產(chǎn)完好率等；公司(廠)級管理層主要關(guān)心過程類指標，如：水質(zhì)實時數(shù)據(jù)、泵站壓力實時數(shù)據(jù)、藥耗、電耗、產(chǎn)銷差率、污染物消減量等。

圖3 指標層級分類Fig.3 Index Hierarchy

(3)按范圍劃分。根據(jù)指標的應(yīng)用范圍可分為管理指標、監(jiān)管指標、關(guān)鍵指標(KPI)和績效考核指標。績效考核指標是最常用、最重要的指標，其數(shù)量并不是越多越好。根據(jù)《AquaRating-一種供排水績效評估的國際標準》[1]中的最佳實踐“績效考核指標的表述應(yīng)符合SMART原則，即是具體的、可度量的、可實現(xiàn)的、現(xiàn)實的、有時限的，且數(shù)量最好不超過20個”[2-3]。這4種類型的指標在某集團的水務(wù)管理中實際使用數(shù)量如表1所示。

表1 某公司不同應(yīng)用范圍指標數(shù)量對比Tab.1 Comparison of Indicators in Different Application Areas

3 指標分解

通過前面的指標定義可以得到管理者需要的一級指標，但有些一級指標的指標值并不能直接獲得，需要對其向下分解，找到基礎(chǔ)指標后經(jīng)由相關(guān)關(guān)系最終得到指標值。大部分的一級指標可通過計算公式進行分解，直到找到最基礎(chǔ)的指標。但并不是所有指標都存在運算關(guān)系，一些指標之間的關(guān)系無法用計算公式表示，這些指標需要先找到它們之間的關(guān)系，然后通過相關(guān)關(guān)系堅持分解到基礎(chǔ)指標。

以某集團的漏損率指標為例，根據(jù)2017年最新發(fā)布的《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準》中定義的漏損率[4]，如式(1)。

RWL=(Qs—Qa)/Qs×100%

(1)

其中：RWL——漏損率；

Qs——供水總量，萬m3；

Qa——注冊用戶用水量，萬m3。

漏損率作為一級指標可分解為注冊用戶用水量和供水總量兩個二級指標。注冊用戶用水量并不是一個可以直接從儀表讀取的指標，而是由實抄水量、免費水量和沖洗水量相加得到的指標，即注冊用戶用水量=實抄水量+免費水量+沖洗水量。所以可以繼續(xù)向下分解成三級指標，最終得到如圖4所示的4個基礎(chǔ)指標。

圖4 漏損率分解示意圖Fig.4 Schematic Diagram of Leakage Rate Decomposition

基礎(chǔ)指標數(shù)據(jù)的獲得包括自動采集、手工導(dǎo)入和直接錄入這3種。

4 指標建模和計算

在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上不斷建立指標模型、評估指標模型質(zhì)量、優(yōu)化分析維度，模型所對應(yīng)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域的分析維度將會逐步清晰，從而找到更有意義的新維度，一個新維度的出現(xiàn)也可能是集團發(fā)現(xiàn)管理創(chuàng)新的點和隱藏問題的點[5]。

指標的建模通過建立維度表和事實表，把數(shù)據(jù)分為維度和度量值。維度又分為層次，由不同級別組成，如日期的層次就由年、季、月、日級別組成。因此，可得出分析建模數(shù)=指標數(shù)×分析維度數(shù)(時間趨勢、空間對比、屬性等)×維度層級數(shù)?？梢钥闯鲋笜藬?shù)、分析維度數(shù)和維度層級數(shù)直接決定了指標建模的工作量，是一個工作量巨大、任務(wù)繁重的工程。

指標的建模需要配置相應(yīng)的計算公式。指標計算公式的維護主要是通過配置變量(普通、通配符、正則表達式等)來表達指標間的依賴關(guān)系，并需對指標值、公式的有效性、計算周期和指標依賴死循環(huán)進行檢查，確保計算能正常運行。某集團的做法是直接配置到系統(tǒng)上，用領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z言(DSL)定義計算公式，既方便業(yè)務(wù)人員理解，又可以實現(xiàn)靈活的自行維護，如圖5所示。

圖5 計算公式維護Fig.5 Formula Maintenance

在完整、有效地錄入基礎(chǔ)指標后，可發(fā)起模型運算，得到所有指標值。

5 指標監(jiān)控

指標監(jiān)控是為了將指標和目標進行比較，通過信息化手段分析和溯源，找到關(guān)鍵影響因素加以優(yōu)化控制，從而更好地實現(xiàn)水務(wù)經(jīng)營目標，包含以下4個步驟。

(1)設(shè)定指標監(jiān)控目標：指標監(jiān)控目標的設(shè)定要切合實際并符合國際、行業(yè)標準。某集團漏損率監(jiān)控目標分為兩級，一級為10%，二級為12%，并根據(jù)居民抄表到戶水量、單位供水量管長、年平均出廠壓力和最大凍土深度進行修正。

(2)指標監(jiān)控預(yù)警：設(shè)定各指標的目標警戒值，在指標值不能很好地吻合目標值時主動向管理者推送預(yù)警信息，并支持隨時查看預(yù)警詳細記錄。

圖6 指標監(jiān)控示意圖Fig.6 Schematic Diagram of Index Monitoring

(3)指標異常分析：指標異常的影響因素通常分為可控因素和不可控因素，通過分析找出這些影響因素，對可控因素加大控制力度，對不可控因素盡量減少其對結(jié)果的影響程度。

(4)反饋調(diào)整監(jiān)控目標：由于內(nèi)外部環(huán)境和公司戰(zhàn)略目標的不斷變化，指標設(shè)定的目標應(yīng)不斷進行優(yōu)化調(diào)整。

以上4個步驟構(gòu)成了一個閉環(huán)，推動水務(wù)管理的持續(xù)改進，如圖6所示。

6 指標分析

通過建模后得到的水務(wù)指標分析模型，進行不同特性的綜合分析。指標分析并不能代替管理者決策，而是輔助管理者決策。常用的水務(wù)指標分析的方式主要為主題分析和專題分析。

6.1 主題分析

(1)關(guān)聯(lián)分析

根據(jù)設(shè)定的指標相關(guān)關(guān)系或計算公式，對存在關(guān)聯(lián)關(guān)系或計算關(guān)系的指標進行關(guān)聯(lián)查詢，以實現(xiàn)問題的溯源。

(2)歸并分析

對于不同的統(tǒng)計分析口徑，將指標按不同規(guī)則歸并統(tǒng)計以進行運營管理分析。例如某集團根據(jù)實際的業(yè)務(wù)單元的歸并關(guān)系，對下屬供水公司和污水處理公司的指標進行了匯總分析，從而了解了分公司總體運營情況。

(3)對比分析

實現(xiàn)指標的橫向、縱向分析，了解指標的特性、變化和趨勢等，例如趨勢對比分析、同期對比分析、單位環(huán)比分析、比例對比分析等。

6.2 專題分析

專題分析實現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度利用，為運營管理人員決策提供數(shù)據(jù)支持。

(1)工藝分析

參照工藝管理需求，利用工藝仿真模型或者開發(fā)工藝分析圖表，為運行管理人員提供參考。某集團下屬某污水廠運用ProSee污水廠運行專家智能決策系統(tǒng)修改可能影響出水水質(zhì)、運行效果和能耗狀況的輸入?yún)?shù)，來獲得不同運行條件下的仿真結(jié)果，從而評價不同的運行策略，并能從中擇優(yōu)遴選出能耗較低、出水效果較好的方案，如圖7所示。

圖7 ProSee工藝分析Fig.7 ProSee Process Analysis

(2)成本分析

結(jié)合量、耗、財務(wù)等指標進行成本分析，找到影響成本的主要因素，實現(xiàn)降低成本的目標。

(3)能耗分析

基于儀表采集的電量、油量、氣量等能耗數(shù)據(jù),運用各種方式進行能耗分析。例如ProSee污水廠運行專家智能決策系統(tǒng)可結(jié)合污水廠的實際情況，提供各大耗能設(shè)備門類以及主要耗能設(shè)備(如鼓風機、提升泵等)的能耗指標(各類耗能設(shè)備的電耗、運行臺時數(shù)或開啟臺數(shù)、處理單方水電耗等)，并提供各門類設(shè)備電耗占全廠電耗的比重分析，幫助科學(xué)決策，如圖8所示。

圖8 ProSee能耗分析Fig.8 ProSee Energy Analysis

7 指標可視化展示

指標可視化展示在于以一種更加有助于理解和引導(dǎo)的方式去表達信息，包括比較類(如柱狀圖)、分布類(如散點圖)、占比類(如餅圖)、區(qū)間類(如儀表圖)、關(guān)聯(lián)類(如矩形樹圖)、趨勢類(如曲線圖)、時間類(如面積圖)、地圖類(如管網(wǎng)GIS)、BIM類等。

8 結(jié)語

(1)我國水務(wù)行業(yè)運營管理的標準化和規(guī)范化管理大大落后于電力等行業(yè)，標準化和規(guī)范化有待推進；

(2)通過實施指標化管理可以有效加強對所屬公司(廠)的綜合監(jiān)管能力，大幅減小高速發(fā)展帶來的運營風險；

(3)下屬分公司通過有效的、規(guī)范的指標化管理，使得水務(wù)工作責任明確，提升了業(yè)務(wù)創(chuàng)新積極性，使集團水務(wù)運營管理從被動變成主動、從盲目變成有序、從分散變成聚焦。