海洋

（洛陽職業(yè)技術(shù)學院，河南 洛陽 471099）

0 引 言

伴隨現(xiàn)代工程項目復雜度不斷增加，傳統(tǒng)工程項目管理手段已無法快速處理施工過程中項目管理人員所需信息，引發(fā)成本超出預算、信息對接不及時等問題。與此同時，不斷成熟的大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸滲透到社會各個領(lǐng)域，有力地推動了生產(chǎn)力提高。在2021年出臺的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，均在政策層面確認了數(shù)據(jù)在新時代的生產(chǎn)要素地位，并提出要大力推進大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對于工程項目管理而言，其數(shù)據(jù)形式多樣性、管理全面性本身便于大數(shù)據(jù)技術(shù)極為契合。在項目工程管理領(lǐng)域中引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅能夠提高管理效率，還可以及時規(guī)避潛在安全隱患。由此，本文從大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢特性出發(fā)，對大數(shù)據(jù)技術(shù)與工程項目管理的耦合關(guān)系進行研究分析，并構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的工程項目管理應用框架，以求推動工程項目管理向現(xiàn)代化、智能化邁進。

1 當前工程項目管理過程中數(shù)據(jù)應用存在的缺陷

1.1 項目細節(jié)信息捕捉不到位

大數(shù)據(jù)背景下，越來越多的產(chǎn)品需求以數(shù)據(jù)化的形式表現(xiàn)出來，如果無法及時了解市場數(shù)據(jù)并科學分析，工程項目管理很難真正滿足用戶需求。然而，在實際工程項目管理過程中，由于產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有多樣性和大體量特征，工程項目管理團隊很難依托傳統(tǒng)手段進行充分收集。此外，傳統(tǒng)項目工程管理工程中所用到的數(shù)據(jù)處理工具多將管理過程數(shù)據(jù)放于獨立筒倉系統(tǒng)，不同數(shù)據(jù)板塊中存在典型的“數(shù)據(jù)孤島”情況。各模板的數(shù)據(jù)相關(guān)性細節(jié)被忽略，為工程項目實施帶來隱患。

1.2 數(shù)據(jù)處理效率偏低

傳統(tǒng)工程項目管理中，數(shù)據(jù)存儲方式主要采用集中式存儲技術(shù)，數(shù)據(jù)處理則沿用集中式計算技術(shù)。如此，大量數(shù)據(jù)資源被集中于硬盤等單一存儲介質(zhì)中，各模板數(shù)據(jù)管理往往要借助一個龐大的數(shù)據(jù)庫來完成。在此過程中，無論是數(shù)據(jù)的錄入，還是修改刪除等操作，均要依賴一臺單單獨的中心計算機。當運算負載過大時，只能通過提高中心計算機運算能力來解決。這一現(xiàn)象導致傳統(tǒng)數(shù)據(jù)在存儲及計算式效率低下，系統(tǒng)擴展性較差。

1.3 數(shù)據(jù)管理動態(tài)性不足

工程項目管理涉及領(lǐng)域眾多，任何一個領(lǐng)域均會產(chǎn)生相應的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，且不同生產(chǎn)數(shù)據(jù)之間常常還存在動態(tài)關(guān)聯(lián)。例如，如果工程規(guī)模有所增加，那么對應的資金、成本、用工、節(jié)點周期等數(shù)據(jù)自然會發(fā)生變化。在傳統(tǒng)工程項目管理過程中，處理此類問題的思路是由點及面，即圍繞變化數(shù)據(jù)分層次遞推，得到其他相關(guān)主體的數(shù)據(jù)變動情況，最終做出對應的調(diào)整方案。但在實際執(zhí)行中，由于信息傳達不到位等原因，這一過程費時費力，使得管理者很難快速掌握工程變動實際情況。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)與工程項目管理之間的耦合關(guān)系

目前，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到良好應用。仔細研究后發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)特征與工程項目管理具有很強的耦合性，具體如表1所示。

表1 大數(shù)據(jù)技術(shù)與工程項目管理之間的耦合關(guān)系

2.1 提高風險內(nèi)控能力

對于項目工程管理而言，風險防控始終是重要的管理內(nèi)容之一。除了保障基本的安全風險外，還要保證資金風險。這一過程中，會衍生大量價值密度較低的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠在匯總數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對隱藏性信息數(shù)據(jù)價值進行充分挖掘，為項目管理人員在研判風險時提供必要依據(jù)。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)本身亦可在不同部門之間搭建有效的交流通道。如此，各單位在工程項目管理中能夠快速交流共享信息，進一步弱化了項目本身可能存在的一系列風險。

2.2 提高工程項目管理效率

項目工程管理本身是一個在資源有限的情況下不斷優(yōu)化選擇的過程。通常而言，項目規(guī)模越大，資源基礎(chǔ)越龐雜，對項目工程管理的精度要求也就越高。大數(shù)據(jù)技術(shù)應用于工程項目管理，可以有效優(yōu)化管理流程，提高工程項目管理效率。具體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對工程實施過程中的一系列數(shù)據(jù)進行高效整合，使得數(shù)據(jù)能夠直觀呈現(xiàn)與工程管理人眼前。管理人員收集、匯總必要數(shù)據(jù)的時間大幅縮短的同時，收集到的數(shù)據(jù)總量也得到了質(zhì)的提升。與此同時，借助大數(shù)據(jù)分類與挖掘技術(shù)，多元化數(shù)據(jù)存儲更加有序，且數(shù)據(jù)價值也能得到更加充分的提煉。如此，管理人員在決策時更加有據(jù)可依，工程項目管理效率也得以快速提升。

2.3 提升進度控制水平

在項目工程管理過程中，如何把控項目各節(jié)點實際工期與總工期一直是難點之一。除了要考慮材料采購等因素外，還需預防天氣因素對計劃進度產(chǎn)生不利影響。在工程項目管理中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，一方面可以在設計前期，通過大數(shù)據(jù)對比，及時發(fā)現(xiàn)計劃工期中的不合理之處并進行預警，進而修正偏差。另一方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用使得項目工程管理的動態(tài)性和可追蹤性大大增強。管理人員只需將外部變動數(shù)據(jù)輸入到大數(shù)據(jù)處理平臺，便可在數(shù)據(jù)庫中得到差異結(jié)果部分。

3 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的工程項目管理技術(shù)架構(gòu)

針對大數(shù)據(jù)技術(shù)與工程項目管理的高度耦合關(guān)系，文章認為可構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的工程項目管理技術(shù)框架。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)中大數(shù)據(jù)采集技術(shù)、處理技術(shù)、分析技術(shù)、分析技術(shù)與應用技術(shù)等優(yōu)勢特征，建立基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的工程項目管理技術(shù)框架。該框架主要包括數(shù)據(jù)采集平臺、數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)分析平臺與數(shù)據(jù)可視化平臺，如圖1所示。

圖1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的工程項目管理技術(shù)架構(gòu)

3.1 數(shù)據(jù)采集平臺

作為構(gòu)成工程項目管理技術(shù)架構(gòu)框架中的最底層，數(shù)據(jù)采集平臺也是企業(yè)提高競爭力的最核心層，是整個大數(shù)據(jù)技術(shù)工作架構(gòu)中的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)采集平臺運作機理如圖2所示。數(shù)據(jù)同財務賬本一樣具有非常重要基礎(chǔ)作用，能集中有效反映不同時期企業(yè)運營情況與效率，從而針對性做出優(yōu)化升級的舉動。其中，組成工程項目管理技術(shù)架構(gòu)框架的數(shù)據(jù)既有來自同行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜曳矫娴闹笇?，也有企業(yè)本身經(jīng)營過程中所形成的數(shù)據(jù)內(nèi)容。若按照工程項目管理技術(shù)架構(gòu)組成環(huán)節(jié)差異劃分，工程項目數(shù)據(jù)可根據(jù)實施主體、時間、地點、項目類別劃分成多個類型的數(shù)據(jù)信息。這些數(shù)據(jù)信息真實有效，并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進行采集與共享，并存儲至數(shù)據(jù)庫中。然而，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫后臺可被人為進行修改、創(chuàng)新、刪除、讀取，導致工程項目數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)誤差，從而影響工程項目持續(xù)推進。而大數(shù)據(jù)技術(shù)下的數(shù)據(jù)庫設計較為簡單，能將人為修改數(shù)據(jù)這一動作刪除，避免數(shù)據(jù)泄露亦或人為篡改，影響工期。

圖2 數(shù)據(jù)采集平臺運作機理

3.2 數(shù)據(jù)處理平臺

數(shù)據(jù)處理平臺主要負責處理工程項目管理過程中所產(chǎn)生并收集的各項數(shù)據(jù)，主要由數(shù)據(jù)存儲、裝載、抽取、轉(zhuǎn)換、清洗等多個模塊組合構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理平臺運作機理如圖3所示。傳統(tǒng)工程項目管理技術(shù)架構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲主要采用傳統(tǒng)儲存方式，主要借助IDE、SACA、SAS、FC、SCSI 等多個接口連接數(shù)據(jù)與服務器。伴隨數(shù)處理云平臺的出現(xiàn)，新興Hadoop 分布式數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)借助大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接各分散存儲單元，充分展示該存儲系統(tǒng)無接入限制、高拓展性與低成本等特征。Hadpoop 系統(tǒng)還下設MapReduce（數(shù)據(jù)并行處理）和YARN（作業(yè)調(diào)度）節(jié)點，能有效提高數(shù)據(jù)處理效率與質(zhì)量，是工程項目管理技術(shù)架構(gòu)中主要網(wǎng)絡存儲方式。因此，工程項目管理者應主動熟悉不同類型分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，如iSCSI、NAS、DAS 等網(wǎng)絡存儲模式。這些存儲模式涵蓋超高效元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)容災、系統(tǒng)彈性拓展、數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)動、應用負載的存儲優(yōu)化及存儲器優(yōu)化的數(shù)據(jù)技術(shù)特征。面對大數(shù)據(jù)多種存儲模式，工程管理者可根據(jù)項目運行實際與大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征選擇合適子系統(tǒng)支撐數(shù)據(jù)處理平臺，以不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。

圖3 數(shù)據(jù)處理平臺運作機理

3.3 數(shù)據(jù)分析平臺

面向工程項目管理的大數(shù)據(jù)分析平臺構(gòu)建，工程項目管理主體需結(jié)合Hadoop 平臺作為支撐。Hadoop 平臺能為工程項目管理提供完備技術(shù)組件，能適用于海量工程項目管理所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)集合。其具體運作機理如圖4所示。Hadoop 平臺包含HDFS 文件系統(tǒng)、Pig 流處理、Avro 工具、Zookeeper 運用等技術(shù)，為工程管理項目數(shù)據(jù)交互應用提供支撐。構(gòu)建大數(shù)據(jù)技術(shù)下工程管理項目分析平臺需進行建模，具體步驟為：（1）分布式數(shù)據(jù)并行處理。工程管理項目借助大數(shù)據(jù)分布式并行處理系統(tǒng)將海量工程數(shù)據(jù)分割成塊，并圍繞時間與空間展開計算，進一步通過執(zhí)行工程項目多項指令解決復雜數(shù)據(jù)。（2）方法庫。分析數(shù)據(jù)的方法較多，主要包括MOLAP 技術(shù)、SQL 查詢、OLAP 分析等手段，能針對不同數(shù)據(jù)進行分析與計算，提高工程項目管理的質(zhì)量與精準性。（3）引擎組建。工程管理者可利用云數(shù)據(jù)引擎設計各類功能，確保工程項目數(shù)據(jù)分析的彈性、穩(wěn)定性與維護性，促進數(shù)據(jù)分析效率優(yōu)化。（4）Open API。該系統(tǒng)主要為工程項目管理數(shù)據(jù)分析平臺提供與第三方機構(gòu)連接的數(shù)據(jù)接口，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的維度分析與模型評估，進一步推進工程項目管理數(shù)據(jù)分析的智能化建設。

圖4 數(shù)據(jù)分析平臺運作機理

3.4 數(shù)據(jù)可視化平臺

數(shù)據(jù)可視化平臺主要負責數(shù)據(jù)圖像處理、計算機視覺、輔助設計、信號處理等內(nèi)容。其具體運作機理如圖5所示。工程管理者利用數(shù)據(jù)可視化平臺中相關(guān)技術(shù)，能將管理數(shù)據(jù)信息內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像形式，便于審查與處理。工程項目管理數(shù)據(jù)可視化平臺通常需借助多個方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)形式轉(zhuǎn)換。技術(shù)方面，可選擇散點圖矩陣、幾何像素、旋轉(zhuǎn)坐標系等可視化技術(shù)；算法層面，可選取矢量場、GPU 快速繪制、張量場等可視化算法；語言層面，可選擇UML、C、VB 等可視化語言；軟件層面，可選擇Gantti、Springy、TimeFlow等可視化工具。值得注意的是，數(shù)據(jù)可視化交互分析過程較為復雜，其原理是先利用可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，進一步使用試圖轉(zhuǎn)化為立體視圖信息。借助可視化技術(shù)，工程項目管理數(shù)據(jù)將被直觀形象地呈現(xiàn)在管理面前，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)審查疑點。

圖5 數(shù)據(jù)可視化平臺運作機理

4 結(jié) 論

信息技術(shù)迅猛發(fā)展視域下，大數(shù)據(jù)技術(shù)應用逐漸滲透于各行各業(yè)，并依托強大數(shù)據(jù)采集、分析、處理等能力有效助力工程項目管理人員在較短時間內(nèi)快速了解項目內(nèi)容。進一步借助大數(shù)據(jù)技術(shù)分析整合技術(shù)能力，保證工程項目管理資源實現(xiàn)合理分配與調(diào)度，進而不斷優(yōu)化工程項目管理模式，提升項目管理質(zhì)量與效益。文章通過分析當前工程項目管理目前存在的缺陷及其與大數(shù)據(jù)技術(shù)間的耦合關(guān)系，試圖從大數(shù)據(jù)技術(shù)視角出發(fā)構(gòu)建新型數(shù)字化工程項目管理平臺。借此，一方面為有效提高工程項目管理的實效性、全面性與精確性，另一方面希冀豐富現(xiàn)代化工程項目管理理論，推動大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的同時提升項目管理人員工作效率。