高速公路承包商施工危機管理預警系統研究

作者簡介：李月光(1~68--)，男，湖北省洪湖市人，武漢理工大學交通學院講師，主要從事道路公程及管理研究楊德燦(1963一)，男，湖北省天門市人，武漢理工大學交通學院剮教授，主要從事橋梁工程研究。摘要：高速公路施工中影響工程正常運行的風險因素是多方面的，如不能及時識別和控制這些危及工程的潛在因素，極易形成工程施工的危機局面。用危機管理預警系統來實時控制工程施工的執行狀況，系統及時發出預警，能使高速公路建設管理者能迅速采取相應措施，從而保證高速公路施工的順利實施。

關鍵詞：高速公路施工；危機管理；預警系統；指標體系

中圖分類號：U412．36⁺6；F272．1 文獻標識碼：A 文章編號：1671--6477(2006)03--0392--04

一、引 言

隨著我國高速公路的快速發展，國內高速公路建設市場項目多，投資大，對施工單位的需求量也相應增大。在建設過程中，常常會出版施工企業承包的工程項目太多，導致力量分散，各項目的施工技術管理人員數量嚴重不足，力量薄弱，中標單位實際名不符實的現象。有些中標單位進場施工后，由于多種原因，如內部管理不善，技術管理力量不足，投標價格過低，施工條件復雜，施工難度大，資金周轉困難等，導致工程進度嚴重滯后，工程質量無法保證，出現施工合同履約能力喪失的危機局面。且此危機局面產生后，根本無法扭轉，業主只能更換承包商或任其進度滯后。實際上，承包商從施工正常到問題的爆發，是有一個時間演變過程的，如果能在萌芽狀態時及時掌握其動態，預警提示，不論是業主還是監理，都能及時采取措施，令承包商整改，不至使工程完全陷入困境，增加業主的管理難度。

因此，根據工程項目特點和工程施工運行狀況，運用危機管理理論，進行危機的防范、危機的識別、危機的控制、危機的解決以及危機的轉換，以避免和減少危機的損害，因此，有必要設計和啟動高速公路承包商施工危機預警系統，對工程實施狀況進行實時監控，并做出科學的管理決策，這是一項系統工程^[1]。

二、系統模型的建立

(一)系統模型^[1-2，4]

現階段高速公路的建設管理機構對承包商的管理還主要停留在靠人為主觀判斷為主的階段，隨著工程的深入，管理人員對承包商紛繁信息的逐漸不敏感可能會造成管理上的疏忽，致使危機造成嚴重的后果。因此要求高速公路承包商施工危機預警管理系統模型應是科學、有效的，并具有很強的針對性。承包商危機管理預警系統包括數據采集與轉換系統、預警知識庫系統、預警數據處理系統、報警系統、預警數據圖文輸出系統、預控反應輔助決策系統等六個子系統。其系統模型見圖1。

第一，數據采集是預警系統的輸入部分。主要包括該承包商的歷史數據(如施工資質、以往工程業績和信譽、工程施工承包合同等)和施工實時動態數據。根據設計好的預警系統指標體系，把這些數據轉換為預警指標值。該子系統的關鍵是預警系統指標體系的設計以及數據采集的方式和手段，以保證數據的真實、全面。

第二，預警數據處理系統就是對采集到的各類數據進行系統的分析，運用預警數據知識庫，選擇合理有效的數據處理技術如神經網絡理論方法，對數據進行處理，從而對工程施工狀態作出判斷和預測。

第三，預警系統對工程施工的狀態作出判斷后，報警系統對施工運行的危機程度進行分級，以一定的預警警度指標值輸出，同時系統輸出預警數據分析文件和預警信號圖。為對施工危機作出敏捷反應，預警系統綜合專家知識，設計了各種應急預案，作為輔助決策之用。

(二)數據分析處理方法和系統功能

數據處理子系統是預警系統模型的核心模塊，關鍵在于運用合適的數學模型來進行數據處理分析，但對高速公路承包商施工危機管理預警系統的研究國內還基本處于空白狀態，而且其他領域的預警系統研究成果因公路建設管理有其特殊性也不能照搬照用。事實上，目前的預警系統研究尚存在一些問題。

第一，預警狀態偏重定量指標，忽視定性指標，因而容易丟失預警信息。

第二，預警模型慣于采用直線外推、指數平滑、回歸分析、移動平均、灰色預測、模糊綜合評價法等模型，而高度非線性系統難以處理。

第三，預警線和預警區域采用確定方式，不具備時變特性，缺少自適性，自學習與自組織能力。

第四，預警信息和知識的獲得是間接的，費時且效率低。

第五，預警系統的建立是離散和非實時的，難以適應在線定時預警需要。

因此對于高速公路施工危機管理影響因素多，相互關系復雜的高度非線性系統，這些方法難以處理或處理的靈敏度、可靠度不高。人工神經網絡模型具有學習、記憶、計算和智能處理功能，并有較強的處理非線性問題的能力的特點，因此，可以建立基于神經網絡的預警系統。把神經網絡方法應用到承包商危機預警系統設計中，可以使得該系統具有自適應、自學習功能，能實時接受施工運作狀態信息，自動獲得預警知識、自動報警，且精度高，真正實現承包商施工危機預警的智能化，使預警系統這樣涉及非線性、自學習、自適應、自組織、大規模并行分布知識處理的問題有了新的色彩，具有更強的實用價值。。

例如，我們在實踐中可以通過搜集國內已建和在建高速公路承包商施工狀況數據作為網絡的訓練樣本和測試樣本，然后運用到某在建高速公路項目管理中。系統通過工程月報、監理月報及各級巡檢等實時和定期的數據讀人，根據指標數據在指標體系中的分布區間和集中度，系統對數據進行分析處理，進而反映承包商項目運行的基本狀況。

通過對其中前瞻性較好的指標數據的研判，可預測下一階段的發展趨勢，而對其中即時性較好的指標數據的判讀，可對當前的工程特點作出評價，對個別離散性指標數據的分析，可提示管理調控的切入點，從而為承包商的項目運作，業主管理調控的方向、重點和力度，提供指導依據。

三、承包商施工危機預警系統指標體系設計

(一)產生施工危機的影響因素影響施工正常運行的因素是多方面的，從我國目前高速公路施工中控制管理的實際情況來分析，下列因素是導致工程施工危機的主要原因。

第一，承包商的合同管理狀況。它包括主承包商與業主簽訂的工程承包合同有無嚴重漏洞和問題，如極低價中標、嚴重的單價漏洞；以及承包商與各類分包商的內部合同狀況，如分包的形式(大包、勞務清包、指令分包等)、與分包商的合作次數和信任程度、分包商的資格資歷合同履約狀況等。

第二，現場施工組織水平。它包括施工進度計劃的合理性、可靠性、適應性；工序轉換時施工準備的完備性(施工隊伍、機械、材料、施工方案)；工序銜接的確定性(會否產生窩工、停工)。

第三，工程費用目標控制狀況。它包括重大工程轉序時承包商的工程計量狀況、現金流量及現金供應狀況、各主要施工階段可能計量支付狀況和資金需求情況、對內對外的負債狀況等。

第四，由于工程施工質量事故和安全事故引起的危機。

(二)預警指標體系的設計原則^[3]

第一，全面性。指標的選擇應覆蓋整個工程建設的全過程。

第二，簡捷性。指標的選擇既要全面，又要避免繁雜，使之去偽存真，去粗取精，抓住主要矛盾，使復雜的問題簡單化，深入淺出，像“傻瓜”照相機一樣便于操作應用。

第三，敏感度高。根據項目進行的時期，有些指標項目可能很重要，但敏感度不高的就不列入。

第四，可操作性。指標數據要有可靠和及時的來源，否則只有理論分析的意義而不能很好的實際運用。

第五，時效性和可擴展性。用一個指標體系很難覆蓋各承包商的實際狀態，故指標項目在具有通用性的前提下，可適時補充。

(三)建立預警指標體系

預警指標體系就是通過對源于工程建設項目的實際數據，篩選出敏感度高、關聯性強，或即時性好，或前瞻性明顯等的指標或指標組合。根據預警指標體系的設計原則，結合高速公路施工的實證調查分析，將預警指標體系構建為兩級結構。一級指標涵蓋了承包商合同管理狀況、施工組織管理狀況、工程費用控制狀況、工程施工質量和安全管理狀況等4個方面的內容。這4個方面幾乎包括了承包商在施工中出現的問題。然后對一級指標作進一步的分析，可以得到引起危機的更為詳細的因素，這些導致危機的因素就為預警系統二級指標，共21個。預警系統指標體系框架圖，見圖2。

指標1～2，主要考察主承包商在承接項目時中標的情況，如果中標價偏低或者出現單價漏洞，都可能使主承包商為了達到一定的利潤而采取一些不合適手段，給工程進度和質量帶來危害。

指標3～7，主要考察主承包商和分包商之間的關系。分包是日益復雜的技術和日益縮短的工期要求而產生的，它同時是工程變得零碎、不穩定，導致短期行為，削弱了以顧客為中心的思想，使工程復雜化，導致不公平競爭，帶來信息流通、動機和質量控制方面的問題。

指標8～14，主要考察承包商在施2123'_程中是否能夠做到有序，特別強調在工程轉序時承包商是否有充足的準備。

指標14～19，主要考察承包經濟狀況，如果承包商在施工工程中出現了資金不足，計量跟不上等現象，會給工程帶來不穩定的因素。

不同時期這些指標值構成了預警知識子系統獲取知識的原始信息來源。擬采用高速公路施工中的工程月報和監理月報，工程計量支付文件，并配以各級巡檢、檢查的數據來獲取指標信息。

(四)系統輸出指標體系的確定

在經濟領域，預警警度通常采用無警、輕警、中警、重警、巨警等5個等級。在高速公路建設管理承包商危機預警系統中也應該建立自己的預警警度，根據承包商現階段工程施工狀況，將承包商現階段工程施工狀況劃分為：最差、較差、中等、良好、正常等5個等級，以此作為預警模型的預警警度。可以借鑒美國國家安全局國內安全預警系統提出的每級警報所對應的顏色，預警系統的警度等級可用對應的顏色表示，最差為紅色、較差為橙色、中等為綠色、良好為青色，最好為藍色。

(三)預警系統的運行

預警管理活動的目標是實現對工程施工進度延誤的早期預防與控制，并能在工程誤期可能發生或承包商可能出現履約危機時實施危機管理方式。預警系統的運行包括日常監測、實時分析判斷、危機管理等環節。

第一，通過承包商和監理單位填報的各種報表和內部網絡數據的傳遞，以及系統管理員現場調查獲取預警系統各評價指標的狀態和水平，系統管理員對數據進行初步分析，判斷指標數據有無特別異常，然后輸入系統分析數據庫中。此環節的關鍵是要充分保證反映承包商施工狀況的預警系統指標數據的真實準確性。

第二，由預警系統對預警指標數據進行分析并作出警情判斷。

第三，根據警情判斷評估結果提示工程管理者對該合同段采取相應的管理對策。對警情等級為較差和最差的，業主應立即組織高級管理人員如高級巡檢等深入現場對該承包商的施工狀況進行調查核實，如屬實，則進入危機管理狀態，啟動施工危機管理預案，努力使有些危機因素消滅在萌芽狀態，并責成承包商對已形成的危機局面立即提出整改措施并實施，在一定時間段內對該標段進行重點監查，直至回復正常施工管理狀態，此時管理人員千萬不能把工程返回了正常軌道看成是危機管理的最后階段。危機為人們提供了有深遠意識的學習機會，因為它提供了對未來危機管理的重要改進，而且通過學習可以在今后工程實踐過程中避免產生同樣的危機或者可以提前發現危機，因此應要求承包商進行深刻反思，并形成書面總結報告。

“三分技術，七分管理”。20多年來，我國高速公路從無到有，并順利地步入了全面建設高速公路網的時期。如果說我國高速公路的設計和施工水平與國際先進水平相差不大的話，那么影響我國高速公路建造品質和投資效率的主要因素應該是建設過程中管理水平的滯后，高速公路施工過程中的風險因素的存在是不可避免的，關鍵是建設管理者如何正確對待和處理工程施工中的這些問題。采用危機管理是遏制施工危機的重要手段，基于神經網絡的預警管理系統能夠準確地對施工危機進行判斷，進而合理地確定承包商施工運行的狀態，使業主能適時有效地控制高速公路工程項目的順利進行。

[參考文獻]

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(責任編輯 徐家英)