水利資訊化及工程管理資訊系統應用的探討論文
水利資訊化及工程管理資訊系統應用的探討論文
1、引言
隨著科學技術的發展，資訊化已成為一種世界性的大趨勢。資訊科技的高速發展和相互融合，正在改變著我們周圍的一切。當今世界，資訊化水平已成為衡量一個國家綜合實力、國示競爭力和現代化程度的重要標誌，資訊化已成為社會生產力發展和為類文明進步的強大動力。水利工程管理資訊系統，就是充分利用“3S”（GIS，GPS，RS）技術，開發和利用水利資訊資源，包括對水利資訊進行採集、傳輸、儲存、處理和利用，提高水利資訊資源的應用水平和共享程度，從而全面提高水利工程管理的效能和效益和規範化程度的資訊系統。
水利水電工程“個性”較強，不同的工程之間條件千差萬別，工期較長，季節性強，技術複雜、設計變更一般較多，需要協調的關係多，規模和投資一般都比較大，且涉及徵地、移民、環境保護、水土保持等諸多環節。因此，水利水電工程建設管理難度大，問題多。如何透過推行科學化、現代化的管理，提高管理水平，控制投資和質量，縮短工期，達到既定的質量和安全目標，成為水電開發投資企業和有關方面關注的重要問題。專案法人（建設單位）作為整個工程的責任主體，已越來越認識到資訊化建設的重要性，許多水利水電工程在準備階段，就開始著手構建工程管理資訊系統。資訊科技已在工程建設活動中展露其無限的生機，工程的建設管理模式也隨之發生了重大變化，很多傳統的方式已被資訊科技所代替。工程管理資訊系統除了常用的文件管理等辦公自動化功能外，一般應整合專案管理模組。
2、構建資訊管理系統的必要性
2.1 共享資源的要求
工程建設過程中由專案法人、設計、監理、施工各方往來產生的檔案繁多，各方下達或上報的資訊複雜多樣，如何共享這些資源，進行適當的整合，最佳化資源配置，方便查詢利用，就需要構建一個高效的工程建設資訊管理系統。
2.2 管理決策實效性的要求
系統能夠實時彙總、分析當前發生的各種資訊，自動進行計算並按設定好的格式輸出報表，便於完成統計資料上報和計劃下達工作。另一方面，工程管理人員能夠根據這些資訊迅速作出反應，及時進行決策，對資源、進度、質量安全措施等進行調整，提高工程管理效率，有利於工程質量、進度、投資3大控制指標的實現。成功的資訊系統應有利於提高專案管理水平和效率。
2.3 管理決策科學性的要求
科學的決策建立在有效的資料基礎上，透過對工程各方面資訊資源的準確蒐集、加工、整理，把握工程全域性，發現存在的問題，及時調整計劃和採承措施，科學地作出決策確保建設目標的實現，實現由傳統的經驗管理向科學管理、流程化管理過渡。水電工程建設管理系統應以實用、易用為原則，以建設公司現有工作流程為依據，按照企業管理電子化、資訊化的要求，引入專案管理思想，可以作為水電工程建設高效、科學、規範管理的有效工具。資訊系統可以實現工程各類資料和工作流程的電子化、資訊化，而且可根據既定的工程進度計劃和階段目標，實時跟蹤、比較分析，動態調整和最佳化配置各種資源，為工程管理提供決策支援，達到全面控制施工進度、成本和質量，實現科學化、現代化管理的目的。資訊系統是實現現代化管理的基礎的手段。
3、我國水利水電工程管理資訊系統應用情況
3.1 專案管理方式
3.1.1 文件管理系統+獨立的專案管理軟體方式有些工程不使用專門的管理資訊系統，只針對迫切需要的文件管理購買相應的管理系統或自行開發文件管理系統。同時，藉助於當前流行的專案管理軟體，主要是Microsoft Project和Primavera Project Planner（簡稱P3），有的工程甚至只進行簡單的進度管理，使用Microsoft Excel繪製橫道圖，使用AutoCAD繪製網路圖。
（1）Microsoft Project.Microsoft Project是一種功能強大而靈活的專案管理工具，可用於控制簡單或複雜的專案。它能夠幫助您建立專案計劃、對專案進行管理，並在執行過程中追蹤所有活動，使使用者實時掌握專案進度的完成情況、實際成本與預算的差異、資源的使用情況等資訊。
Microsoft Project的介面標準、易於使用，上有專案管理所需的各種功能，包括專案計劃、資源的定義和分配、實時的專案跟蹤、多種直觀易懂的了表及圖形、用Web頁面方式發豐專案資訊、透過Excel、Access或各種ODBC相容資料庫存取專案檔案等。
（2）Primavera Project Planner.Primavera Project Planner（簡稱P3）工程專案管理軟體是美國Primavera公司的產品，國際上流行的高檔專案管理軟體，已成為專案管理的行業標準。
P3軟體適用於任何工程專案，能有效地控制大型複雜專案，並可以同時管理多個工程。P3軟體提供各種資源平衡技術，可模擬實際資源消耗曲線、延時；支援工程各個部門之間透過區域網或Internet進行資訊交換，使專案管理者可以隨時掌握工程進度。P3還支援ODBC，可以與Windows程式交換資料，透過與其他系列產品的結合支援資料採集、資料儲存和風險分析。
3.1.2 購買整合的管理資訊系統軟體加以改造購買利用在水電工程中應用較成熟的工程專案管理系統，這種方式可以快速得到並使用管理資訊系統，並可根據專案的實際情況加以改造，系統中也可整合第3方專案管理軟體或是系統本身自帶的專案管理模組。缺點是水利水電工程的個性差異大，現有有軟體往往滿足不了要求，需要進行大量的改造工作，有時甚至需要推倒重來。
3.1.3 自行組織編制本專案專用的管理資訊系統組織相關工程技術人員參與，利用自有的軟體開發人員或委託有實力的軟體公司，針對本工程特點，借鑑現有的資訊系統經驗，編制本專案的專用管理資訊系統。優點是能針對具體工程特點進行資訊系統的構建，容易滿足實際需要；缺點是開發週期可能較長、開發難度較大，有時編制出來的軟體通用性、可操作性不強，對工作效率的提高不明顯。
3.2 水電工程中應用較多的管理資訊系統
3.2.1 三峽工程管理資訊系統三峽工程管理資訊系統（TGPMS）是由三峽總公司與加拿大AMI公司合作開發的大型整合化工程專案管理系統，1995年10月啟動，1999年4月正式上線動行。TGPMS以資料為核心，功能包括編碼結構管理、崗位管理、資金與成本控制、計劃與進度管理、合同管理、質量管理、工程設計管理、物資與裝置管理、工程財務與會計管理、壩區管理、文件管理等13個子系統。支援各項工程管理業務，為工程各階段決策服務。TGPMS在專案管理領域具有一定程度的通用性和較強的拓展性，系統可以整合辦公自動化和P3等專業軟體。作為一個原型系統，目前已在新疆的吉林臺、貴州的洪家渡、清江水布埡、溪落渡工程等水電工程建設中得到應用，而且還跨行業應用於北京城遠市政工程、京滬高鐵工程等。
據瞭解，該系統前後耗資1億多元開發，功能上比較全面，也可進行擴充套件，能夠滿足工程需要，在質量、成本模組的資料融合上很有特色。但該系統比較龐大，購買費用較高，在操作介面的簡易性、友好性和系統的實用性方面還有提高的空間。
3.2.2 化科軟PMS工程建設管理系統由北京化科軟科技有限公司開發，包括：施工管理、概算管理、計劃管理、合同管理、結算管理、統計管理、進度管理、質量管理、安全管理、物資管理、機電安裝管理、監理日誌、移民搬遷管理等模組。該管理系統針對不同的工程，進行適應性的開發，在水利系統已經得到了廣泛應用，已開發了幾套在水利工程工地使用的工程專案資訊管理系統，包括黃河公伯峽工程、廣西百色工程、黑龍江尼爾基工程、泰安抽水蓄能電站工程、廣蓄惠州抽水蓄能電站工程建設管理系統等。該系統資料事合方面還有進一步提高的空間；系統操作介面不太統一，幾乎每個工程都不一樣，如果能夠對介面進一步規範統一，使用者使用起來會更簡便。
3.2.3 夢龍管理系統夢龍開發有LinkWorks協同工作平臺，在此平臺上可以根據需要隨意增減模組，功能比較全面，尤其是進度管理方面具有很大優勢，可以很方便地繪製和修改進度圖、網路圖，網路計劃技術方面領先於國內其它同類軟體。在專案管理方面，PERT專案管理軟體經過在三峽工程一期圍堰、茅坪溪洩水建築物、導流明渠和大江截流等重點施工專案中結合生產深入研究並投入實際應用，已充分展示了它先進、科學、靈活、高效、功能強大等優勢，為三峽一期工程加快施工進度，提前10個月澆築混凝土和安全、正點實現大江截流起到了重要作用。但總的來說，該系統在水利行業應用還不是很多。
4、當前水利資訊化的主要問題
雖然在水利業務中廣泛應用現代資訊科技、開發資訊資源為特徵的水利資訊化建設已經起步，但進展比較緩慢，各級水利行政主管部門、各水利業務領域發展也很不平衡，覆蓋全國的水利資訊我絡沿未形成。對照國民經濟資訊化的發展要求，當前水利資訊化存在的問題主要表現在以下幾個方面。
4.1 資訊資源不足
水利工作管理要面對洪澇、乾旱及水汙染災害的.防範、水資源調配、水土保持和水環境監測四大主題，所需支撐資訊在內容上涉及面廣，資訊採集的時空間隔、資料型別、資料精度、交換格式與表達方式具有多樣化特徵。
儘管多年來水行政主管部門做了大量的基礎性工作，積累了一些基本觀測資料，初步建設了一些基礎資料庫。但涉及減災決策、水資源最佳化配置和水利建設管理等眾多急需的相關基礎資訊資源建設還極不完善，如服務於多層次業務需求的空間資料，水資源排程，工程現狀與工程規劃設計及其他各專業資料庫的建設尚未全面啟動。
資訊資源不足主要表現為：時效較差、種類不全、內容不豐富、基準不同、時空搭配不合理等，特別是資訊的數字化和規範化程度過低，更加重了資訊資源開發利用的難度。
此外，資訊的規範化和數字化程度過低。從水利系統自身的角度看，一是動態資訊採集環節薄弱，二是資訊積累未能全面規範化，有許多寶貴的原始觀測記錄、歷史文件、規劃與設計等資料已因年代久遠，未能得到妥善保護而損毀或散失，造成資訊損失。與相關行業的資訊交流受資訊交換機制的制約，要麼獲取困難，要麼因業務側重。
4.2 資訊共享困難
可重用性的共享性是資訊資源價值優勢的突出體現，共享是充分開發和廣泛利用住處資源的基礎。由於水利資訊化還處於起步階段，各種資訊基礎設施與共享機制仍不配套，導致有限的資訊資源共享困難。主要表現在以下幾個方面。
（1）服務目標單一，導致條塊分割
目前在水利系統結合各項業務應用目標，開發建設了一些專用資料庫用相應的應用軟體。但由於各自技術水平、任務來源和資金渠道不同，這些資料庫及其應用大多分散建設在各個地區和不同業務部門，呈現條塊分割的特徵，形成以地域、專業、部門等為邊界的資訊孤島。各資料庫之間缺乏資訊共享機制與手段，有些內容還相互重複、甚至互相矛盾。許多資料庫為解決特定研究或業務應用而建，服務目標單一、相關文件不全，給後續擴充套件和改造增加了困難，更難以被其他系統呼叫和共享。受各方面條件的限制，許多資料庫不具備持續執行條件，難以向外界使用者提供服務。
（2）標準規範不全，形成數字鴻溝
水利資訊標準規範尚需進一步健全，行業內大多數資料庫與具體業務處理緊密繫結，服務目標單一，多數已建資料庫規範性較差，自成體系。對資料庫文件普遍不重視，導致資料庫只能在有限範圍、有限時段內由少數人員熟悉使用。在共享環境中，這些資料庫內的資訊內容很難理解，其價值無法判斷。客觀上形成了難以逾越的數字鴻溝。
（3）共享機制缺乏，產生資訊壁壘
由於以資訊共享政策法規為主體的資訊共享機制還未建立，社會公益與市場化服務界限不清，資訊服務合理補償機制尚未形成，導致資訊資源的佔有者都希望共享其他佔有者的資訊資源，卻不願意將自己所擁有的資訊資源提供共享，單向的共享願望形成事實上的資訊壁壘。
（4）基礎設施不足，阻礙資訊交流
在當前水利行業網路系統等軟硬體基礎設施還不很完善的條件下，難以構成有效的資訊資源共享技術支撐環境，導致資訊交流的通道不暢、能力不足、效率不高，安全沒有保障，阻礙了資訊資源的共享。
4.3 應用基礎薄弱
資訊開發與應用的基礎是資訊的共享與水利業務處理的數字化，除因資訊資源限制導致的應用水平低外，對資訊科技在水利業務應用的研究不充分、大多數水利業務數學模型還難以對實際狀況做出科學的模擬。各級水利業務部門低水平重複開發的應用軟體功能單一、系統性差、標準化程度低，資訊資源開發利用層次較低、成本高、維護困難，不能形成全域性性高效、高水平、易維護的應用軟體資源。
5、結語
在水利工程管理資訊系統的建設實踐當中，我們必須充分重視現代資訊科學技術，隨時關注世界前沿科研成果，引進先進技術和成功經驗，並結合我國國情，進行詳細的需求分析和總體規劃，進行創造性勞動，只有這樣，我們才能在水利資訊化建設程序中取得良好成績。
水利資訊化的發展趨勢，主要表現在以下幾個方面。
（1）資訊多元化。隨著遙感、衛星及雷達等技術和地理資訊系統（GIS）的應用，提供了多元化的更豐富和更準確的資訊，如防洪抗災資訊，衛星和雷達資訊的引進，推進了“數字化流域”，從而使流域的規劃、開發、管理全面實現資訊數字化。
（2）資訊傳輸快和資料共享。先進的通訊技術及計算機網路技術的高速發展，使得資訊傳輸數字化、網路化，大大地提高了資訊傳輸的時效性，提高了資訊的利用率。如在國家防汛指揮系統建設中，這些技術的應用將使得在30分鐘內收集齊全國的水雨情資訊目標成為現實，比一在的2～3個小地縮短3/4～5/6倍，將為全國的防汛決策提高及時可靠的資訊。此外，互聯互通的計算機網路，將大大提資料的共享程度，提高資料的利用率。
（3）資訊處理快速、可視計算機效能的不斷提高及多媒體技術的應用，使得資訊處理速度快、視覺化程度高、表現直觀，增強了決策支援的能力。
（4）資訊保安保障。應用各種先進的加密技術，確保資訊的保密與安全。聯合攻關，開發適合我國國情的高水平應用軟體，努力避免系統開發中的低水平重複的現象。
（5）努力提高資訊化工作的管理水平，重視資訊科技和管理人才的培養，積極探索資訊系統的管理體制和運營機制。
（6）按照國家的有關規定，切實加強資訊系統的安全建設，確保系統及資訊的安全。
參考文獻
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