淺析水務(wù)業(yè)務(wù)的指標(biāo)化管理

金建峰，蔣盛峰，鄭燕麗

(1.上海新金山投資控股集團有限公司，上海 201500；2.上海金山工程建設(shè)管理有限公司，上海 201500；3.上海昊滄系統(tǒng)控制技術(shù)有限責(zé)任公司，上海 200030)

新一代信息技術(shù)的加速變革支撐了智慧水務(wù)的飛速發(fā)展，但現(xiàn)階段智慧水務(wù)大多只是概念，未能得到具體落地。水務(wù)指標(biāo)化管理是智慧水務(wù)中數(shù)字化運營管理的一個重要舉措，本文以某集團為例，討論如何實現(xiàn)水務(wù)業(yè)務(wù)的指標(biāo)化管理。

1 指標(biāo)提煉

指標(biāo)化的本質(zhì)是反映水務(wù)運營目標(biāo)的“可見，可量，可靠”。首先需要在龐大的水務(wù)數(shù)據(jù)中提煉重要的各種指標(biāo)，然后通過當(dāng)前指標(biāo)的定義、計算、監(jiān)控、分析和可視化展示為水務(wù)科學(xué)決策提供依據(jù)。指標(biāo)化管理的流程如圖1所示。

指標(biāo)的提煉必須圍繞水務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)來開展，戰(zhàn)略目標(biāo)可分解為：生產(chǎn)目標(biāo)、控制目標(biāo)、經(jīng)濟目標(biāo)、服務(wù)目標(biāo)、工程目標(biāo)、安全目標(biāo)、環(huán)境目標(biāo)和集團管理目標(biāo)。結(jié)合這些目標(biāo)所需完成的實際工作內(nèi)容，從而找到能對工作結(jié)果進行真實描述或衡量的指標(biāo)，提煉得到的指標(biāo)如圖2所示。

2 指標(biāo)分類

高效的水務(wù)指標(biāo)化管理需要從不同角度對指標(biāo)進行分類，將管理者最關(guān)注的指標(biāo)分類呈現(xiàn)。

(1)按業(yè)務(wù)分類。根據(jù)業(yè)務(wù)的分類，分為供水指標(biāo)和污水處理指標(biāo)，如所涉業(yè)務(wù)不限于此，可進一步增加分類。

(2)按層級分類。根據(jù)管理的層級，分為集團級指標(biāo)和公司(廠)級指標(biāo)。不同層級的管理者關(guān)注的指標(biāo)是不同的，如圖3所示，集團級管理層主要關(guān)心結(jié)果類指標(biāo)，如：綜合水質(zhì)合格率、水費回收率、資產(chǎn)完好率等；公司(廠)級管理層主要關(guān)心過程類指標(biāo)，如：水質(zhì)實時數(shù)據(jù)、泵站壓力實時數(shù)據(jù)、藥耗、電耗、產(chǎn)銷差率、污染物消減量等。

圖3 指標(biāo)層級分類Fig.3 Index Hierarchy

(3)按范圍劃分。根據(jù)指標(biāo)的應(yīng)用范圍可分為管理指標(biāo)、監(jiān)管指標(biāo)、關(guān)鍵指標(biāo)(KPI)和績效考核指標(biāo)。績效考核指標(biāo)是最常用、最重要的指標(biāo)，其數(shù)量并不是越多越好。根據(jù)《AquaRating-一種供排水績效評估的國際標(biāo)準(zhǔn)》[1]中的最佳實踐“績效考核指標(biāo)的表述應(yīng)符合SMART原則，即是具體的、可度量的、可實現(xiàn)的、現(xiàn)實的、有時限的，且數(shù)量最好不超過20個”[2-3]。這4種類型的指標(biāo)在某集團的水務(wù)管理中實際使用數(shù)量如表1所示。

表1 某公司不同應(yīng)用范圍指標(biāo)數(shù)量對比Tab.1 Comparison of Indicators in Different Application Areas

3 指標(biāo)分解

通過前面的指標(biāo)定義可以得到管理者需要的一級指標(biāo)，但有些一級指標(biāo)的指標(biāo)值并不能直接獲得，需要對其向下分解，找到基礎(chǔ)指標(biāo)后經(jīng)由相關(guān)關(guān)系最終得到指標(biāo)值。大部分的一級指標(biāo)可通過計算公式進行分解，直到找到最基礎(chǔ)的指標(biāo)。但并不是所有指標(biāo)都存在運算關(guān)系，一些指標(biāo)之間的關(guān)系無法用計算公式表示，這些指標(biāo)需要先找到它們之間的關(guān)系，然后通過相關(guān)關(guān)系堅持分解到基礎(chǔ)指標(biāo)。

以某集團的漏損率指標(biāo)為例，根據(jù)2017年最新發(fā)布的《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》中定義的漏損率[4]，如式(1)。

RWL=(Qs—Qa)/Qs×100%

(1)

其中：RWL——漏損率；

Qs——供水總量，萬m3；

Qa——注冊用戶用水量，萬m3。

漏損率作為一級指標(biāo)可分解為注冊用戶用水量和供水總量兩個二級指標(biāo)。注冊用戶用水量并不是一個可以直接從儀表讀取的指標(biāo)，而是由實抄水量、免費水量和沖洗水量相加得到的指標(biāo)，即注冊用戶用水量=實抄水量+免費水量+沖洗水量。所以可以繼續(xù)向下分解成三級指標(biāo)，最終得到如圖4所示的4個基礎(chǔ)指標(biāo)。

圖4 漏損率分解示意圖Fig.4 Schematic Diagram of Leakage Rate Decomposition

基礎(chǔ)指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲得包括自動采集、手工導(dǎo)入和直接錄入這3種。

4 指標(biāo)建模和計算

在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上不斷建立指標(biāo)模型、評估指標(biāo)模型質(zhì)量、優(yōu)化分析維度，模型所對應(yīng)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域的分析維度將會逐步清晰，從而找到更有意義的新維度，一個新維度的出現(xiàn)也可能是集團發(fā)現(xiàn)管理創(chuàng)新的點和隱藏問題的點[5]。

指標(biāo)的建模通過建立維度表和事實表，把數(shù)據(jù)分為維度和度量值。維度又分為層次，由不同級別組成，如日期的層次就由年、季、月、日級別組成。因此，可得出分析建模數(shù)=指標(biāo)數(shù)×分析維度數(shù)(時間趨勢、空間對比、屬性等)×維度層級數(shù)。可以看出指標(biāo)數(shù)、分析維度數(shù)和維度層級數(shù)直接決定了指標(biāo)建模的工作量，是一個工作量巨大、任務(wù)繁重的工程。

指標(biāo)的建模需要配置相應(yīng)的計算公式。指標(biāo)計算公式的維護主要是通過配置變量(普通、通配符、正則表達(dá)式等)來表達(dá)指標(biāo)間的依賴關(guān)系，并需對指標(biāo)值、公式的有效性、計算周期和指標(biāo)依賴死循環(huán)進行檢查，確保計算能正常運行。某集團的做法是直接配置到系統(tǒng)上，用領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z言(DSL)定義計算公式，既方便業(yè)務(wù)人員理解，又可以實現(xiàn)靈活的自行維護，如圖5所示。

圖5 計算公式維護Fig.5 Formula Maintenance

在完整、有效地錄入基礎(chǔ)指標(biāo)后，可發(fā)起模型運算，得到所有指標(biāo)值。

5 指標(biāo)監(jiān)控

指標(biāo)監(jiān)控是為了將指標(biāo)和目標(biāo)進行比較，通過信息化手段分析和溯源，找到關(guān)鍵影響因素加以優(yōu)化控制，從而更好地實現(xiàn)水務(wù)經(jīng)營目標(biāo)，包含以下4個步驟。

(1)設(shè)定指標(biāo)監(jiān)控目標(biāo)：指標(biāo)監(jiān)控目標(biāo)的設(shè)定要切合實際并符合國際、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。某集團漏損率監(jiān)控目標(biāo)分為兩級，一級為10%，二級為12%，并根據(jù)居民抄表到戶水量、單位供水量管長、年平均出廠壓力和最大凍土深度進行修正。

(2)指標(biāo)監(jiān)控預(yù)警：設(shè)定各指標(biāo)的目標(biāo)警戒值，在指標(biāo)值不能很好地吻合目標(biāo)值時主動向管理者推送預(yù)警信息，并支持隨時查看預(yù)警詳細(xì)記錄。

圖6 指標(biāo)監(jiān)控示意圖Fig.6 Schematic Diagram of Index Monitoring

(3)指標(biāo)異常分析：指標(biāo)異常的影響因素通常分為可控因素和不可控因素，通過分析找出這些影響因素，對可控因素加大控制力度，對不可控因素盡量減少其對結(jié)果的影響程度。

(4)反饋調(diào)整監(jiān)控目標(biāo)：由于內(nèi)外部環(huán)境和公司戰(zhàn)略目標(biāo)的不斷變化，指標(biāo)設(shè)定的目標(biāo)應(yīng)不斷進行優(yōu)化調(diào)整。

以上4個步驟構(gòu)成了一個閉環(huán)，推動水務(wù)管理的持續(xù)改進，如圖6所示。

6 指標(biāo)分析

通過建模后得到的水務(wù)指標(biāo)分析模型，進行不同特性的綜合分析。指標(biāo)分析并不能代替管理者決策，而是輔助管理者決策。常用的水務(wù)指標(biāo)分析的方式主要為主題分析和專題分析。

6.1 主題分析

(1)關(guān)聯(lián)分析

根據(jù)設(shè)定的指標(biāo)相關(guān)關(guān)系或計算公式，對存在關(guān)聯(lián)關(guān)系或計算關(guān)系的指標(biāo)進行關(guān)聯(lián)查詢，以實現(xiàn)問題的溯源。

(2)歸并分析

對于不同的統(tǒng)計分析口徑，將指標(biāo)按不同規(guī)則歸并統(tǒng)計以進行運營管理分析。例如某集團根據(jù)實際的業(yè)務(wù)單元的歸并關(guān)系，對下屬供水公司和污水處理公司的指標(biāo)進行了匯總分析，從而了解了分公司總體運營情況。

(3)對比分析

實現(xiàn)指標(biāo)的橫向、縱向分析，了解指標(biāo)的特性、變化和趨勢等，例如趨勢對比分析、同期對比分析、單位環(huán)比分析、比例對比分析等。

6.2 專題分析

專題分析實現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度利用，為運營管理人員決策提供數(shù)據(jù)支持。

(1)工藝分析

參照工藝管理需求，利用工藝仿真模型或者開發(fā)工藝分析圖表，為運行管理人員提供參考。某集團下屬某污水廠運用ProSee污水廠運行專家智能決策系統(tǒng)修改可能影響出水水質(zhì)、運行效果和能耗狀況的輸入?yún)?shù)，來獲得不同運行條件下的仿真結(jié)果，從而評價不同的運行策略，并能從中擇優(yōu)遴選出能耗較低、出水效果較好的方案，如圖7所示。

圖7 ProSee工藝分析Fig.7 ProSee Process Analysis

(2)成本分析

結(jié)合量、耗、財務(wù)等指標(biāo)進行成本分析，找到影響成本的主要因素，實現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。

(3)能耗分析

基于儀表采集的電量、油量、氣量等能耗數(shù)據(jù),運用各種方式進行能耗分析。例如ProSee污水廠運行專家智能決策系統(tǒng)可結(jié)合污水廠的實際情況，提供各大耗能設(shè)備門類以及主要耗能設(shè)備(如鼓風(fēng)機、提升泵等)的能耗指標(biāo)(各類耗能設(shè)備的電耗、運行臺時數(shù)或開啟臺數(shù)、處理單方水電耗等)，并提供各門類設(shè)備電耗占全廠電耗的比重分析，幫助科學(xué)決策，如圖8所示。

圖8 ProSee能耗分析Fig.8 ProSee Energy Analysis

7 指標(biāo)可視化展示

指標(biāo)可視化展示在于以一種更加有助于理解和引導(dǎo)的方式去表達(dá)信息，包括比較類(如柱狀圖)、分布類(如散點圖)、占比類(如餅圖)、區(qū)間類(如儀表圖)、關(guān)聯(lián)類(如矩形樹圖)、趨勢類(如曲線圖)、時間類(如面積圖)、地圖類(如管網(wǎng)GIS)、BIM類等。

8 結(jié)語

(1)我國水務(wù)行業(yè)運營管理的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理大大落后于電力等行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有待推進；

(2)通過實施指標(biāo)化管理可以有效加強對所屬公司(廠)的綜合監(jiān)管能力，大幅減小高速發(fā)展帶來的運營風(fēng)險；

(3)下屬分公司通過有效的、規(guī)范的指標(biāo)化管理，使得水務(wù)工作責(zé)任明確，提升了業(yè)務(wù)創(chuàng)新積極性，使集團水務(wù)運營管理從被動變成主動、從盲目變成有序、從分散變成聚焦。