侯學(xué)良，王 天

（華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 100096）

0 引言

近年來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)在信息和數(shù)據(jù)處理方面所具有的優(yōu)勢(shì)更加突出，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航天等各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，而且也被廣泛用于人類的日常生活中，成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展必不可缺的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之一[1]。特別是在工程建設(shè)管理領(lǐng)域，由于工程建設(shè)項(xiàng)目具有管理對(duì)象多、涉及范圍廣、建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)、影響因素多等特點(diǎn)，因此，工程項(xiàng)目中所需分析和處理的數(shù)據(jù)量就極其龐大，而大數(shù)據(jù)技術(shù)的及時(shí)引入與應(yīng)用就為工程項(xiàng)目者及時(shí)了解和掌握工程項(xiàng)目的實(shí)施狀態(tài)，及時(shí)分析和發(fā)現(xiàn)工程項(xiàng)目的有關(guān)問(wèn)題，并提供了新的有效工具。實(shí)踐證明，大數(shù)據(jù)技術(shù)引入工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域后，不僅極大地提高了工程項(xiàng)目的管理效率，而且對(duì)提高工程項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用、安全等方面的管控水平發(fā)揮了極其重要的作用，已成為現(xiàn)代工程項(xiàng)目管理的核心技術(shù)與重要手段。

1 大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

大數(shù)據(jù)是一種擁有海量、高增長(zhǎng)率和多樣性等特點(diǎn)的信息資產(chǎn)。當(dāng)遇到常規(guī)軟件無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)收集、整理、管理并處理的海量數(shù)據(jù)時(shí)，就需要采用能夠?qū)@些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速和優(yōu)化處理的技術(shù)，這種技術(shù)即為大數(shù)據(jù)技術(shù)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的追蹤與收集來(lái)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)在的聯(lián)系，并預(yù)測(cè)下一階段的狀態(tài)與行為。大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、分析、管理以及處理方面的完成效率要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集軟件，其擁有數(shù)量大、結(jié)構(gòu)多樣、應(yīng)用價(jià)值高與數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)數(shù)度快四個(gè)特點(diǎn)。建筑工程項(xiàng)目中利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高效快速地處理大量復(fù)雜的工程數(shù)據(jù)，同時(shí)也能更早發(fā)現(xiàn)并解決許多建筑工程問(wèn)題。建筑工程數(shù)據(jù)復(fù)雜、繁多，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以快速高效地處理這些數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的處理優(yōu)勢(shì)可以運(yùn)用在建筑工程的每一個(gè)部分，無(wú)論是工程造價(jià)、工程質(zhì)量還是工程管理模式都可以使用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)輔助管理者處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)各項(xiàng)建筑工程數(shù)據(jù)的輔助分析下，管理者可以作出更快更合理的科學(xué)決策。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)工程造價(jià)的影響

任何的工程項(xiàng)目都離不開(kāi)項(xiàng)目投資，但投資都具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，與其他投資相比，建筑工程的投資金額大、涉及范圍復(fù)雜、回本周期長(zhǎng)，且在工程施工中還需要一定的資金流動(dòng)，假使不重視對(duì)資金投入的有效控制就會(huì)造成一定的資金浪費(fèi)。因此，在投資決策階段，最重要的工作就是分析比較建設(shè)部門(mén)和規(guī)劃設(shè)計(jì)單位的項(xiàng)目建設(shè)方案[2]。由此來(lái)確定項(xiàng)目的投資計(jì)劃。在此方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)計(jì)算，然后找出各方案的不足并修改，最后得到最優(yōu)方案。

此外，在工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中總有些無(wú)法預(yù)測(cè)但事件發(fā)生，部分事件發(fā)生后可能會(huì)給項(xiàng)目在成一定程度的經(jīng)濟(jì)損失。因此，就需要管理者快速作出合理決策以預(yù)先消除或減少損失，此時(shí)通過(guò)大數(shù)據(jù)快速分析技術(shù)就可以預(yù)先分析出可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事件，并根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的對(duì)策。當(dāng)該事件發(fā)生時(shí)就可以快速高效地避免損失擴(kuò)大。

就工程造價(jià)而言，現(xiàn)在大部分工程造價(jià)仍在采用傳統(tǒng)的工程量清單來(lái)計(jì)算工程造價(jià)。由于工程建材的價(jià)格不固定，且在不同地區(qū)也可能會(huì)有不同的價(jià)格，因此對(duì)工程造價(jià)中的材料資源及價(jià)格數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析。同時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確地在部門(mén)之間實(shí)行共享工程造價(jià)數(shù)據(jù)，讓工程師及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能夠便捷地獲取并使用該數(shù)據(jù)并對(duì)施工下一步作出決策。因此，利用大數(shù)據(jù)對(duì)造價(jià)數(shù)據(jù)的采集分析處理可以大幅提高效率，降低人工成本，以此有效的控制施工成本，做好造價(jià)及成本風(fēng)險(xiǎn)管控。一般性的分析過(guò)程如圖1所示。

圖1 大數(shù)據(jù)技術(shù)處理數(shù)據(jù)及共享方案

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)工程質(zhì)量管理的影響

現(xiàn)在很多的建筑工程仍然在使用傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式，但工程實(shí)踐證明，這種傳統(tǒng)的管理模式很難實(shí)現(xiàn)多維度、全過(guò)程、集成化管理。而隨著社會(huì)的進(jìn)步，傳統(tǒng)建筑工程質(zhì)量管理也暴露出了很多漏洞，出現(xiàn)了管理失控和乏力的現(xiàn)象。

以長(zhǎng)沙市某一高樓倒塌事件為例。據(jù)了解，該樓房使用房齡不過(guò)10年，故其倒塌原因可能為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或屋主改造房屋結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其關(guān)鍵承重結(jié)構(gòu)受損。從中可以知道，在建筑工程中，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋質(zhì)量保障中起到了決定性的作用。利用上述大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合BIM技術(shù)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬和分析，可以快速準(zhǔn)確地掌握該房屋的質(zhì)量情況，提前預(yù)知房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理科學(xué)，最后修改優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而在根源上減少該類事件的發(fā)生。

為了優(yōu)化工程質(zhì)量管理，不少工程項(xiàng)目開(kāi)始接觸使用大數(shù)據(jù)技術(shù)。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)將非結(jié)構(gòu)性的碎片信息收集分析處理加以利用，將數(shù)據(jù)重新分析，發(fā)掘有用價(jià)值，可以早發(fā)現(xiàn)建筑工程質(zhì)量的問(wèn)題，并且提高建筑工程的效率，有效降低成本[3]。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以及時(shí)掌握當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣候與地質(zhì)的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)分析來(lái)確定施工的每一步進(jìn)程，以此可以減少人為因素造成的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。在施工過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)提供工程數(shù)據(jù)，以便于管理者對(duì)下一步作出決策，而這肯定會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，此時(shí)使用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)歸類、分析和處理，可以使管理者更加簡(jiǎn)便可靠地作出決策，工程運(yùn)行效率也可以得到提高，運(yùn)行過(guò)程如圖2所示。

圖2 大數(shù)據(jù)輔助管理者做出決策

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)工程管理模式的影響

隨著時(shí)代發(fā)展，建筑工程規(guī)模越來(lái)越大，管理者若使用傳統(tǒng)的管理模式將會(huì)比較吃力。在工程項(xiàng)目中，一般包括五個(gè)階段：建設(shè)前期階段、建設(shè)準(zhǔn)備階段、建設(shè)實(shí)施階段、驗(yàn)收與保修階段和終結(jié)階段。每一個(gè)階段都需要合理的管理方案，而這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)參數(shù)，再加上現(xiàn)代建筑工程規(guī)模大，難度系數(shù)大，所以更需要對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理。為了工程項(xiàng)目管理的準(zhǔn)確性，管理計(jì)劃的落實(shí)必須要實(shí)時(shí)化，此時(shí)，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助收集整理碎片化數(shù)據(jù)，可以明顯提高管理的效率[4]。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以構(gòu)建一個(gè)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，將各種工程項(xiàng)目進(jìn)程上的數(shù)據(jù)收集處理，在每一個(gè)階段管理者可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)里分類好的數(shù)據(jù)來(lái)制定相應(yīng)的決策計(jì)劃，使每個(gè)管理階段簡(jiǎn)化，減少各種人為因素導(dǎo)致的失誤，過(guò)程如圖3所示。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)的運(yùn)算能力，管理者可以更加便捷地對(duì)工程項(xiàng)目現(xiàn)狀制定決策，使工程項(xiàng)目的管理效率得到極大的提升。

圖3 大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輔助管理者管理各階段

在傳統(tǒng)的工程管理模式中，大多數(shù)數(shù)據(jù)的處理和分析只能依靠管理者的經(jīng)驗(yàn)及主觀分析，此時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)一些主觀錯(cuò)誤或遇到管理者無(wú)法處理的問(wèn)題，并且該模式不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供簡(jiǎn)潔有效的相關(guān)數(shù)據(jù)給管理者，方便管理者進(jìn)行分析參考，同時(shí)也可以通過(guò)專業(yè)處理分析出管理者方案的不足與風(fēng)險(xiǎn)，這極大地提高了管理者決策的科學(xué)性，也讓管理者可以在相對(duì)較短的時(shí)間里做出正確的決策。在工程項(xiàng)目管理中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助管理者作出決策和判斷，能使每個(gè)管理過(guò)程得到優(yōu)化，使建造項(xiàng)目在建造過(guò)程中能夠充分發(fā)揮出每個(gè)單位的價(jià)值，管理者也能在大數(shù)據(jù)技術(shù)的輔助下作出更加合適的決策。

現(xiàn)如今，隨著建筑工程規(guī)模越來(lái)越大，所要處理的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，傳統(tǒng)的管理模式變得相當(dāng)乏力，管理者的管理難度大大增加，可能會(huì)導(dǎo)致決策不合理不科學(xué)等情況。此時(shí)就需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)處理這些數(shù)據(jù)。管理者在大數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下，可以提高決策的可靠性與準(zhǔn)確性。

5 大數(shù)據(jù)對(duì)工程運(yùn)行流程的幫助

在工程準(zhǔn)備階段，施工人員需要先對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)，并對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理分類，然后再利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最終得到一個(gè)施工區(qū)域各方面大體的數(shù)據(jù)庫(kù)。例如測(cè)量放線、土方開(kāi)挖等。在施工前，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)以及所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)分析施工地點(diǎn)的土質(zhì)、方位等數(shù)據(jù)信息，得到最佳放線的大概位置和基坑挖掘最佳深度[5]。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)得出的方案，可以減輕施工人員的工作壓力，從而提高施工效率。

在施工進(jìn)行時(shí)，各種自然因素在不停的變化，例如天氣、濕度等。因此施工人員需要保持?jǐn)?shù)據(jù)同步，實(shí)時(shí)對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與反饋，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以將施工數(shù)據(jù)分析，并與相似建筑工程進(jìn)行對(duì)比與分析，從而可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的盲點(diǎn)與不足，同時(shí)提供相應(yīng)的解決方案。因此，在施工前，通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)施工流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，安排。再利用建立起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)后續(xù)施工方案進(jìn)行分析，可以加快施工進(jìn)度，避免因人為因素導(dǎo)致的決策失誤，從而降低施工風(fēng)險(xiǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)在施工運(yùn)行時(shí)的使用如圖4所示。

圖4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在施工運(yùn)行時(shí)的使用

6 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)建筑工程的需求越來(lái)越大，對(duì)工程水平要求也越來(lái)越高。為了實(shí)現(xiàn)建筑工程的高水平、高質(zhì)量，許多工程項(xiàng)目已開(kāi)始運(yùn)用現(xiàn)代科技來(lái)解決傳統(tǒng)工程項(xiàng)目的問(wèn)題。大數(shù)據(jù)技術(shù)是當(dāng)今科技發(fā)展的大趨勢(shì)，在建筑工程領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)更是起到了極大的作用。無(wú)論是工程造價(jià)、工程質(zhì)量還是人員物資管理，大數(shù)據(jù)技術(shù)都可以輔助管理者進(jìn)行合理的規(guī)劃。相信在未來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑工程的“自動(dòng)化”管理。

目前我國(guó)的大數(shù)據(jù)技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，在許多方面已經(jīng)是世界頂尖，推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)與建筑工程相結(jié)合，可以讓建筑工程水平得到極大的提高，以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)建筑工程的需求。大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心在于對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析處理，而建筑工程在施工過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是巨大的。由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)是建筑工程未來(lái)的“燈塔”，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)使建筑工程數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化、智能化是未來(lái)建筑工程發(fā)展的方向。自古以來(lái)建筑工程都是一個(gè)國(guó)家最基礎(chǔ)的技術(shù)工程，而建筑工程水平的提升也與社會(huì)科技發(fā)展密不可分。由此看來(lái)，科學(xué)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)與BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并深化其與建筑工程的聯(lián)系運(yùn)用是相當(dāng)有必要的。