地铁智慧工地知识共享平台投资决策研究_庞梦月.pdf

2023 年 2 月总第 349 期收稿日期：20221027；修回日期：20221117作者简介：庞梦月（1995），女，河南商丘人，在读硕士，主要从事工程管理研究，E-mail：。地铁智慧工地知识共享平台投资决策研究庞梦月摘要：为保证工程项目知识共享的系统性，在地铁项目管理过程中需建设智慧工地知识共享平台进行信息传递、风险应对和经验交流等，提升项目组织的知识共享水平。运用主成分分析法进行降维处理的思想，对地铁智慧工地知识共享平台建设的投资待选方案进行了多因素下的综合分析与评价，并对北京市地铁某标段项目知识共享平台建设的投资方案决策加以说明，最后对地铁智慧工地知识共享平台的建设提出合理化建议。关键词：地铁；智慧工地；知识共享平台；主成分分析法；投资决策中图分类号：U231文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2023.02.059（郑州大学管理学院，河南郑州450001）文章编号：1674-9146（2023）0205904地铁工程是施工难度较高、系统性较强的施工项目，结合“智慧工地”可进行信息化的共享管理，以确保施工安全和施工进度，减少建设成本，提高工程质量。目前中国城市轨道交通工程建设线路规模正日趋增长，据全国城市轨道交通联合会公布：截至 2021 年底，我国内地已有 50 个城市开通了城轨交通，地铁线路已超过 7 253.73 km，约占全国城市轨道交通线路的 78.9%。20162020年建筑业信息化发展纲要指出要提高信息技术在建筑行业中的应用力度及融合程度。“智慧工地”是将BIM、GIS、云技术、大数据、移动通信、物联网监测、远程视频监控等技术与建造技术深度融合的产物，实现精益建造、绿色建造和生态建造的“智慧建造”理念1。Thurow 提出 20 世纪的人类会从工业经济时代转变为知识经济时代，知识经济将对国家未来竞争力的发展起到关键作用2。项目知识要有被成功转移或共享的基础，就是在项目管理过程中注意项目知识资源的有效配置和利用，将复杂、隐性和系统的项目知识转化为符合项目管理易用的、科学的、先进的项目知识，保证项目共享达到良好效果3。地铁项目具有临时性、高度复杂性、一次性等特点，工程项目完成后，临时项目组织解散不利于项目知识和经验的保存与共享。项目知识共享平台的建立非常必要，能够有效地提升项目知识共享的能力。本文对北京地铁某标段项目智慧工地知识共享平台的多种建设方案进行比选评价，期望通过方案比选实现节省企业人力财力物力的目的。1文献综述在地铁工程中，有学者在智慧工地的应用方面展开了研究。张志伟等4提出在桩基施工阶段使用BIM+智慧工地平台可实时掌握桩基施工进度并及时调整施工部署，确保工期和施工质量。李华等5根据本质安全理论对某智慧工地的本质安全度进行评价，并对提升项目安全度提供了合理化建议。近年来已有学者从多个领域对知识共享平台构建方面展开研究，知识共享平台的构建有利于提高企业知识共享能力。陈剑6探讨了规划设计机构知识共享平台构建现状及知识管理面临的主要问题。李业芳7从知识管理和创新视角构建以高校大型仪器共享平台为依托的无边界知识联盟8。近几年有研究涉及知识共享在工程项目中的应用，主要针对大型工程项目知识共享的影响因素。冯东梅等8基于社会网络分析对大型复杂工程项目的知识共享关系展开研究，提出组织互惠型知识共享合作不明显。付光辉等9分析了有限理性下施工人员之间的安全知识共享行为、特征及影响因素。Qiao 等10提出隐性知识共享在 BIM 应用和创新能力之间起到中介作用，在 BIM 应用和隐性知识共享之间起到中介作用的是显性知识共享。Yamasaki 等11提出要考虑共享的知识类型和适当的共享方法，提高组织中知识共享的能力并增加经验。2地铁智慧工地和知识共享2.1工程项目知识共享内容工程项目管理中知识共享的内容包括显性知识-059-SCI-TECH INNOVATION&PRODUCTIVITYNo.2 Feb.2023，Total No.349和隐性知识，显性知识主要指各种文件资料，隐性知识主要指工作过程中积累的经验和心得，知识经过沟通交流和吸收可转变为其他个体自身的知识。为保证工程项目知识共享的系统性，在项目管理过程中建设知识共享平台进行资源整合、信息传递、风险应对和经验交流等，可有效提升项目组织的知识共享水平。工程项目在时间和资源的限制下，项目知识以项目文档形式保存下来的仅仅是少量可描述性的项目结果移交文件，而真正有价值的项目管理经验、风险应对措施、项目进展情况等相关知识在项目结束后往往会被丢失遗忘。因此，在项目建设过程中，将项目管理中的知识及时保存和共享是十分必要的。例如，把项目会议内容、项目进度、项目变更洽商情况、风险应对措施、合同签订情况等及时转化为会议记录、进度报告、项目变更洽商记录、风险管控方案等项目文档妥善进行保存并共享。把项目管理中的经验教训等及时转化为总结性报告的形式，将隐性知识显性化，及时进行保存共享。2.2地铁工程智慧工地地铁工程施工难度高，各方协调沟通复杂，结合智慧工地可有效提高地铁工程施工管理效率，智慧工地的应用可促进地铁工程信息化、可视化和智能化的发展，从而推进传统现场项目管理走向智慧化。智慧工地可实现以下目标：聚焦现场生产活动，实现地铁工程施工生产与信息化技术的融合；促进地铁工程现场数据信息的共享，提升协同工作能力；集成并应用软硬件技术以适应地铁工程复杂多变的需求和环境，保证信息系统的有效可行。2.3知识共享能力知识共享是指系统内部的各种经验、价值观、技术等相关信息和知识的公开12。知识共享能促进组织中成员间知识成果的分享和创造，促使知识的价值最大化。地铁工程智慧工地的知识共享能力是指地铁工程的项目成员间通过智慧工地的媒介，在知识学习、整合的过程中将施工管理的基础理论知识、创新知识和应用知识相互碰撞融合创造出新知识的能力。3主成分分析法主成分分析法利用降维的思想，通过对原始指标相关矩阵内部结果关系的研究，将原来指标重新组合成一组新的相互无关的指标13。1）标准化。将原始数据标准化，消除变量在量纲、数量级上的差异，表达式为Xij=Xij-XjSj（i=1，2，n；j=1，2，p)（1）其中，Xj=1nni=1Xij；Sj=1n-1ni=1（Xij-Xj）22）对各标准化数据进行相关系数计算，得到相关矩阵的表达式为R=r11r12r1pr21r22r2pr31r32r3p rp1rp2rpp|（2）3）计算相关矩阵特征值、特征向量。令 RI 0，可求得特征值、特征值贡献率和累计贡献率。4）选择累计贡献率。累计贡献率要求在80%90%，并且特征值1的前t（tp）个主成分F1，F2，Ft。5）构造综合评价函数。F=a1F1+a2F2+atFt，计算综合得分并排序，显示出投资方案的优劣。4案例分析北京市地铁 X 号线某标段包含两站三区间，工程造价高、体量大，工法较为复杂，涵盖暗挖法、盾构法和明挖法，管理难度较大。施工单位为了促进该项目内部的知识交流，提升项目管理水平，计划建设项目智慧工地知识共享平台。目前有项目 A、项目 B、项目 C、项目 D 4 个方案可供选择，相关评价指标和原始数据值见第 61页表 1。项目部需从以下几个建设方案中选择最合适的知识共享平台建设投资方案，首先构建了比较科学的投资项目评价方法，即主成分分析方法，并运用软件（SPSS 26）进行数据分析，最终构建综合评价函数模型，计算每个方案的最终得分，选择使项目利益达到最大化的方案。其中：假设知识共享平台建设难度：一般1.0；较难0.5。对决策支持：好1.0；较好0.75；一般0.5。增强管理能力：好1.5；较好1.0；一般0.5。得到指标量化数据见第 61 页表 2。用 SPSS 26 软件 Analysis 菜单进行标准化处理得到指标标准化数据（见第 61 页表 3）。进行主成分分析，得到总方差解释（见第 61 页表 4），碎石图（见第 61 页图 1）。前两个主成分包含的原有数据信息达87.574%，两个主成分的特征值都大于 1，因此数据分析时选取前两个主成分即可得出有代表性的结论。为确定每种主成分中的关键影响因素，本文用主成分因子载荷识别每种影响因素在每种主成分中的影响程度14（见第 61 页表 5）。用表 5 中的数据除以主成分对应的特征值开平方根得出特征向量作为指标系数。第一主成分中，第一项指标直接经济效益和第六项指标对决策支持程度的系数较大。把第可持 续 发 展Sustainable Development-060-2023 年 2 月总第 349 期组件号432101234567特征值图 1碎石图注：提取方法为主成分分析法，提取了两个成分表 5主成分因子荷载矩阵主成分影响因素成分 1成分 2（X2）-0.917-0.395（X1）0.9120.406（X6）0.896-0.231（X5）0.6990.672（X4）0.485-0.866（X3）-0.5660.822（X7）-0.1930.569注：提取方法为主成分分析法表 1投资方案指标体系项目名称直接经济效益 X1万元建设难度 X2静态投资 X3万元投资回收期 X4年节约劳动力 X5决策支持程度 X6增强管理能力 X7项目 A0.758一般2 008.56.4414.20较好一般项目 B1.400较难2 563.46.5213.87好较好项目 C0.769一般2 258.86.7613.06一般较好项目 D1.400较难2 755.46.5913.55较好一般表 2指标量化表项目名称直接经济效益 X1万元建设难度 X2静态投资 X3万元投资回收期 X4年节约劳动力 X5决策支持程度 X6增强管理能力 X7项目 A0.7581.02 008.56.4414.200.750.5项目 B1.4000.52 563.46.5213.871.001.0项目 C0.7691.02 258.86.7613.060.501.0项目 D1.4000.52 755.46.5913.550.750.5表 3指标标准化表项目名称直接经济效益Z（X1）万元建设难度Z（X2）静态投资 Z（X3）万元投资回收期 Z（X4）/年节约劳动力Z（X5）决策支持程度Z（X6）增强管理能力Z（X7）项目 A-0.8810.866-1.177-1.0091.0910-0.866项目 B0.866-0.8660.506-0.4220.4121.2250.866项目 C-0.8510.866-0.4181.340-1.256-1.2250.866项目 D0.866-0.8661.0880.092-0.2470-0.866初始特征值提取载荷平方和13.55550.78750.7873.55550.78750.78722.57536.78787.5742.57536.78787.57430.87012.426100.00043.19210-164.56010-15100.00051.34010-161.91510-15100.00063.05210-334.36010-32100.0007-2.29910-17-3.28510-16100.000成分总计方差百分比/%累积百分比/%总计方差百分比/%累积百分比/%一主成分看成由直接经济效益、决策支持程度两项共同体现的效益水平及支持力度的综合指标；在第二主成分中，第三、第四、第七项指标的影响大，可将它看成是静态投资、投资回收期、增强管理能力3项共同体现的投资及管理状况的综合指标。F10.484ZX1-0.486ZX2+0.371ZX3-0.3ZX4+0.257ZX5+0.475ZX6-0.102ZX7 F20.253ZX1-0.246ZX2+0.419ZX3+0.512ZX4-0.540ZX5-0.144ZX6+0.354ZX7 以各主成分的方差贡献率作为权数，进一步地构建综合评价函数模型：F(50.787/87.574)F1（36.787/87.574）F2，即F0.579 9F10.420 1F2。将表4总方