張 鐸，馮東梅，邱凱義

(1.沈陽建筑大學(xué)管理學(xué)院，遼寧 沈陽 110168；2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)工商管理學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105；3.思機智聯(lián)(內(nèi)蒙古)信息通信科技有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

光傳送網(wǎng)(Optical Transport Network，OTN)是新時代傳輸網(wǎng)絡(luò)的佼佼者。隨著5G時代的到來，OTN基礎(chǔ)建設(shè)需求不斷攀升[1]。大量同儕競爭者涌入，市場競爭日益激烈，施工技術(shù)日臻透明，技術(shù)利潤空間不斷被壓縮，促使OTN項目通過提高項目成本來保持企業(yè)競爭力[2]。施工項目成本控制實踐始于1956年，美國杜邦公司基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化工程進度與資金投入關(guān)系，形成了建設(shè)工程項目管理優(yōu)化的第一份可行性設(shè)計方案[3]。這一方法在建設(shè)工程項目進度管理中至今仍有應(yīng)用。20世紀中后期，隨著項目目標的多元化，成本控制范圍不斷擴大，逐步形成以目標控制、戰(zhàn)略控制等為代表的研究流派，資源優(yōu)化配置也是其中之一[4]。

目前，按照影響對象可以劃分為4類，第一類是以全過程為主線，如美國施工企業(yè)以WBS過程保障成本管理工作的執(zhí)行[5]，Kern等[6]基于系統(tǒng)工程思想構(gòu)建成本與生產(chǎn)資料模型，Aretoulis側(cè)重討論監(jiān)控系統(tǒng)；第二類是以生產(chǎn)要素為主線，如日本施工企業(yè)注重培養(yǎng)企業(yè)認同感，強調(diào)人的主觀能動性[7]，Ollmann從行為視角探討成本控制問題，Wagman等[8]討論設(shè)備對施工成本的影響，并提出了以利益相關(guān)者為核心的風(fēng)險共同體理念；第三類是以企業(yè)管理為主線，張魯航[9]提出了以過程績效模型促進施工企業(yè)向效益型企業(yè)轉(zhuǎn)型，潘利云[10]以整體價值鏈分析輔助企業(yè)保持和延續(xù)核心競爭力；第四類是以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，Surendra等[11]開發(fā)了ACICS系統(tǒng)，解決廢棄物和建筑垃圾二次利用的問題。本研究以內(nèi)蒙古OTN項目為例，嘗試用系統(tǒng)工程相關(guān)理論探索OTN項目施工資源的優(yōu)化方法。

一、內(nèi)蒙古OTN項目概況

內(nèi)蒙古OTN項目建設(shè)內(nèi)容為信通中心、生產(chǎn)調(diào)度指揮中心、各供電局(電業(yè)局)及重要通信站點的大容量骨干光傳送網(wǎng)絡(luò)。具體如下：在指揮中心配置2臺80×10G平臺OTN設(shè)備，在信通中心配置1臺設(shè)備，在旗下營等15個500 kV變電站骨干層節(jié)點各配置1臺80×10 G平臺OTN設(shè)備，在包頭供電局等8個接入層站點各配置1臺80×10 GOTN設(shè)備，在補花岱等8個線放站各配置1臺主要局端設(shè)備。共計34個工作站點。為清楚表述和方便計算，將上述涉及到的站點按照地理分布抽象成為網(wǎng)絡(luò)圖(見圖1)。

二、項目施工規(guī)劃現(xiàn)狀

項目根據(jù)合同目標制定了一套完整的技術(shù)方案，給出了詳盡的資源投入計劃及相應(yīng)的成本預(yù)算，在優(yōu)化前進行了綜合分析。

1.成本現(xiàn)狀

項目成本由工程費、安措費、規(guī)費和稅金等組成[12]，費用構(gòu)成如表1所示。

此外，需要說明的是，辦公成本較之整個項目而言過小，輕工輔材隨勞務(wù)外包，計入人工成本內(nèi)，無需額外計算。

2.工期現(xiàn)狀

合同中對施工的進度、安全、質(zhì)量等目標都提出了要求。其中，工期目標是可以直接量化的，根據(jù)合同要求，全部項目完成工期共218天，開始時間為2018年8月14日，即收到中標通知之日起。按上述要求設(shè)計施工于2018年8月14日—2019年3月19日完成，其中，準備用時階段(商務(wù)階段、進場前準備階段)16天，竣工準備階段(測試階段、驗收交付階段)53天。實際有效工期=總工期-準備用時-竣工階段。共計149天。

3.資源現(xiàn)狀

優(yōu)化的目標是降低現(xiàn)規(guī)劃方案中的資源投入，因此可以將現(xiàn)方案中的資源投入作為系統(tǒng)優(yōu)化的資源約束。

項目工作面分散在內(nèi)蒙古自治區(qū)各地，每個工作面的內(nèi)容相對獨立。因此，在當前資源分配中并未統(tǒng)籌，各子項目獨立安排各自的施工。具體如下：

人力資源管理方面，項目計劃委派8支施工隊伍，每支施工隊共有10～11人，另配備1名項目負責(zé)人、6名現(xiàn)場負責(zé)人、2名安全專職員、6名技術(shù)負責(zé)人、6名資料員、6名預(yù)算員、6名材料員等。

材料與設(shè)備管理方面，所有設(shè)備、材料、車輛由項目管理部統(tǒng)一分配。物品申領(lǐng)提前5日提交計劃，由項目負責(zé)人和現(xiàn)場負責(zé)人共同審核。庫管員根據(jù)申請單盤查庫存，有庫存及時發(fā)貨，無庫存及時申請采購入庫。

倉庫設(shè)置在辦事處，定期開展安全巡查，消除各類隱患。對有使用有效期的物資進行特殊保養(yǎng)，定期清點庫內(nèi)物資，嚴格復(fù)核，保證物單相符。此處庫管發(fā)生的全部費用均不計入項目成本，由公司統(tǒng)一承擔(dān)。

設(shè)備包括光纖熔接機、數(shù)字傳輸分析儀、光可變衰耗器等，目前投入量最多可裝備11個施工隊同時施工。可用車輛包括小型載客車輛9臺、輕型廂貨10臺。

4.問題分析

綜合考慮成本、資源、工期等現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)項目存在資源優(yōu)化配置問題，具體如下：

(1)人力資源管理問題

公司人力資源的分配過于松散，人力資源管理以項目為單位，并沒有落實到個人，直接導(dǎo)致利用效率低下，可能造成有的子工程項目窩工，同時有的子工程項目出現(xiàn)用工短缺，而且工種間銜接也不能得到最優(yōu)組合。

(2)車輛設(shè)備管理問題

目前車輛管控方法比較簡單，僅按照審批申領(lǐng)手續(xù)直接領(lǐng)用，而對于車輛的具體用途并未作出明確區(qū)分，很多子工程項目為了使用方便大量借用貨運車輛，導(dǎo)致貨運車輛短缺、客運車輛滯留公司的現(xiàn)象時有發(fā)生。

(3)材料管理問題

目前對材料的領(lǐng)用辦法相對比較混亂，各子工程項目負責(zé)人按工程需求現(xiàn)用現(xiàn)申，導(dǎo)致物流時間遲滯，對工程整體進度產(chǎn)生影響，亟需優(yōu)化。

(4)施工工藝管理

目前施工方法比較傳統(tǒng)，各子工程項目之間受地域限制相對獨立，在優(yōu)化過程中嘗試將各子工程項目涉及的工序與施工工藝綜合考慮、有機結(jié)合。

三、施工資源配置優(yōu)化

1.運輸路徑優(yōu)化

項目現(xiàn)設(shè)有鄂爾多斯、呼和浩特、包頭以及巴彥淖爾4個辦事處，均設(shè)自有庫房，庫房容量充足。同時，四處均有1處或多處工地，無需計算。將圖1轉(zhuǎn)化為如下間距行列式：

行列式中，Ai為供應(yīng)庫房地，i∈[1，4]，Bj為接收的施工工地，j∈[1，20]。采用表上作業(yè)法進行平衡計算，得到最優(yōu)供應(yīng)路徑[13]：A1負責(zé)供應(yīng)工地B1～B8；A2負責(zé)供應(yīng)工地B9～B12以及B14；A3負責(zé)供應(yīng)工地B13；A4負責(zé)供應(yīng)工地B15～B20。

2.施工組織優(yōu)化

OTN施工尚無施工勞動定額，因此在各工序用時分析時存在一定困難。

根據(jù)施工內(nèi)容特點，將其分為3個階段(即“安裝階段”“布線階段”和“軟件階段”)，調(diào)研以往20個站點的施工數(shù)據(jù)以測定基本工時，用于流水組織的重新規(guī)劃，基本用時如表2所示。根據(jù)測定的基本工時結(jié)合各階段作業(yè)特點，重新規(guī)劃組織流水形式，并按照規(guī)劃后的流水將原施工隊伍人員進行重組，拆分成單一流水隊伍，形成針對不同階段的專業(yè)施工隊伍。

3.工程隊伍數(shù)量優(yōu)化

從成本組成中可以看出，OTN項目的人員工資占比(含勞務(wù))比較高，因此人力資源的優(yōu)化也應(yīng)作為重點加以考慮。

首先將約束條件量化，設(shè)工程施工隊伍數(shù)量為n，運輸隊伍數(shù)量為N，Tn為實際工期，Ts為合同工期。通過對工程資源管理現(xiàn)狀的分析可以得到如下約束：

①施工隊伍數(shù)量不能超過投入機具組數(shù)，預(yù)計預(yù)計投入的機具可以滿足11個施工隊同時施工，即n≤11；②施工隊伍數(shù)量不能超過客運車輛數(shù)，運輸隊伍數(shù)量不能超過貨運車輛數(shù)，預(yù)計投入的車輛包含客運9臺，貨運車輛共10臺，即n≤9，N≤10；③施工隊伍必須保證至少有一位組長，運輸隊伍必須保證有一位材料員，預(yù)計投入的材料員共6位，施工組長11位，即n≤11，N≤6；

最終得到n和N的范圍：n≤11，N≤6。

對工程隊數(shù)量進行分析還應(yīng)考慮兩個問題：一是材料盡可能充足，確保不窩工；二是必須滿足工期約束，即Ts≤149。

綜上，可先令“n=6”依次遞減，測算合理性，逼近最優(yōu)解。引入Floyd法求解工程隊數(shù)量。

首先，假定“n=6”，分組方式為6，6，6，6，5，5，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示施工隊伍編號。根據(jù)分組Ⅲ號辦事處當?shù)赜?個工地，獨立成組，其余5組按照距離最近原則聚類，繪制分組節(jié)點圖(見圖2)。

圖2 “n=6”時分組節(jié)點

根據(jù)圖2，分別列出間距行列式，并通過列表法求解最小遍歷，即得到最優(yōu)路徑[4]。另外，因不涉及賦權(quán)與負值情況，路徑可逆。以第Ⅰ組為例，計算過程如下：

組Ⅰ(6)：

B1B2B3B4B5B10650700750900B2650080180180B3700800110100B4750180110050B5900180100500

最優(yōu)路徑：B1→B2→B3→B5→B4；

里程：L1=650+80+100+50=880。

同理可知，“n=6”時，組Ⅱ(6)、組Ⅲ(6)、組Ⅳ(6)、組Ⅴ(5)、組Ⅵ(5)，各組最優(yōu)路徑和里程。各組工期計算校核如表3所示。

表3中，交通按照平均60 km/h的速度，每日工作時長按照8 h取值；分項用時計算根據(jù)表2基本工時進行計算，分項用時=(安裝時間+布線時間)×數(shù)量+測試時間；總工期為各組工期的最大值(向上取整)。由表3可知，在“n=6”情況下，Tn=103

表3 各組工期計算(n=6)

四、優(yōu)化后收益分析

為方便對比，優(yōu)化后情況采用與表1相同形式進行呈現(xiàn)，分別整理優(yōu)化后成本測算表和實際成本發(fā)生表。

1.優(yōu)化后成本測算

優(yōu)化后成本測算值如表4所示(計算步驟略)。

2.實際成本統(tǒng)計

項目按照既定優(yōu)化方案，同時充分結(jié)合公司以往的成本控制經(jīng)驗，將整個控制過程延展到施工全過程范圍內(nèi)，盡量保持施工進度與成本控制進度一致。實際成本如表5所示。

表4 優(yōu)化后內(nèi)蒙古電力通信OTN項目成本

表5 內(nèi)蒙古電力通信OTN項目實際成本

3.效果評價

通過表1、表4、表5三表對比，對項目施工資源優(yōu)化方法實施效果可作出如下評價：

①優(yōu)化后的方案理論上可以達到18%的成本節(jié)約，主要來源為組織結(jié)構(gòu)和流水優(yōu)化后的人員使用的下降，說明電力通信OTN項目及類似工程在流程再造后確實有足夠的空間可以優(yōu)化成本控制；

②設(shè)備(含車輛)成本在進行物流優(yōu)化后，費用同樣出現(xiàn)大幅度下降，但由于總經(jīng)濟體量較小，并不能在整體成本控制上有所表現(xiàn)。不過，由于物流和路線的優(yōu)化直接使得總工期大幅減少，而總工期的縮減是整體成本下降的重要原因之一。因此，絕不可因為直接經(jīng)濟表現(xiàn)不佳而忽略物流鏈優(yōu)化的重要性。

③優(yōu)化后的成本測算值與實際值的各項偏差基本在3%左右，說明優(yōu)化方案具備可行性和合理性，且實施時基本與測算計劃一致?？梢?，這種優(yōu)化在此類工程中是可以推廣的。

④優(yōu)化后成本測算與實際出現(xiàn)較大偏差的項是勞務(wù)成本與設(shè)備成本，其主要原因在于實際完工時間比優(yōu)化后成本測算時間又提前了22天。未能預(yù)測到的工期提前很可能來自于在流程再造后各階段在滿足工程質(zhì)量和安全目標條件下用時得到了不同程度的縮減，有必要對參與項目的各施工隊長進行深度訪談，得到更準確的單位時間，以便其他類似工程實施優(yōu)化時更加精準。

⑤現(xiàn)場其他直接費用成本和安措費產(chǎn)生了一定程度的成本擴大問題，主要原因在于項目對內(nèi)蒙古地區(qū)冬季施工的時間估計不足，該工程雖主要為室內(nèi)作業(yè)但仍受到了低溫影響。電力通信OTN項目地域跨度大，因此在類似工程策劃時要將各個地區(qū)的氣候特點綜合考慮到成本控制中，不能一概而論。

⑥材料成本出現(xiàn)小幅節(jié)約，是因為在施工期間出現(xiàn)材料價格小幅下降情況，實屬特殊情況，不可用于其他類似工程推演。

五、結(jié) 論

通過對內(nèi)蒙古電力通信OTN項目及承包單位的現(xiàn)狀進行分析，利用現(xiàn)代成本控制理論與方法，提出了符合OTN項目施工特點的成本控制優(yōu)化方法，實現(xiàn)了通過資源優(yōu)化配置的方法降低內(nèi)蒙古電力通信OTN項目施工成本的目標。得到如下結(jié)論：

(1)OTN項目資源配置問題主要集中在人力資源管理、車輛設(shè)備管理、材料管理以及施工工藝管理等4個方面；

(2)從材料運輸路線優(yōu)化、施工流水優(yōu)化以及工程隊配置優(yōu)化3個角度入手可以有效解決OTN項目施工資源配置問題；

(3)實證表明，優(yōu)化后的方案大幅降低了項目成本，并具備可行性和可推廣性。

當然，實際施工可優(yōu)化的范圍遠不止于此，諸如技術(shù)、環(huán)境等方面都存在著一定可優(yōu)化空間，仍可以進行深度研究。未來可以形成一套針對電力通信OTN項目成本控制的閉合的資源優(yōu)化配置體系。此外，研究成本控制問題時還應(yīng)緊密聯(lián)系稅務(wù)、會計等相關(guān)專業(yè)，方能使總體收益達到最大。