基于信息化模型的系統工程理論在工程項目管理中的應用

張曉宇 位軍 徐博然

現代項目管理工具和方法日新月異，特別是隨著社會經濟高速發展，項目管理的復雜度與難度與日俱增。工程項目管理是一個結合了管理學和系統工程理論科學的綜合性的科學，特別是針對大型復雜項目，系統工程理論的應用顯得尤為重要。隨著信息技術的發展，系統工程理論科學可以依托信息化工具建立模型，形成基于信息化模型的系統工程理論。結合實際工作，基于信息化模型的系統工程理論對實際的工程項目管理有著高效的指導意義。

一、工程項目管理中的核心難點

工程項目管理是指在項目活動中運用工程技術知識、技能、工具和方法，使工程項目能夠在有限資源限定條件下，實現設定的需求和期望的過程。這其中涉及很多因素，包括目標和目的、時間、成本、關鍵技術、質量、信息反饋、管理者決策等。在項目管理過程中，有序和科學地安排相關資源，有效地解決工程管理過程中的關鍵難點，按照項目管理進度計劃，順利開展并高效完成工程目標，是項目管理追求的理想狀態。

在工程項目管理中，協調有效資源，完成工程項目中的關鍵難點是項目成功的關鍵。關鍵難點包括：如何組織有效資源完成關鍵技術攻關；制定有效的工程技術路徑；項目成員之間快速高效的項目信息交互；項目執行過程中針對不可預見的情況快速科學的反應；項目執行過程中風險評估與分析以及風險解決方案；制定嚴謹的可執行和可操作的項目計劃；制定客觀的項目考核體系和交付驗收體系。

工程項目管理不單單是一個工程項目資源調配、計劃安排、執行考核、節點驗收的流程性工作，更是一個綜合了時間、成本、制度、效益、效率的綜合性的復雜管理科學。

二、基于信息化模型的系統工程理論

“系統”（system）這個名詞由來已久，著名科學家錢學森認為：“系統就是項目作用和相互依賴的若干組成部分組成的具有特定功能的有機整體”。系統工程理論在現代工業工程中得到了廣泛的應用，不僅指導如何完成技術設計，更能指導工程管理，特別是在大型復雜的國家重大工程中，系統工程具有較強的實用性和突出的指導意義。

系統工程理論是結構方法、功能方法和歷史方法的統一，它有一套獨特的解決復雜系統問題的工具和技巧，如雙向因果環、反饋、流位和速率等概念。系統工程理論能容納多個變量，是一種結構模型，通過系統工程理論可以充分認識系統結構，并以此來把握系統的行為。在建立系統工程模型時，首先要確定系統分析的目的，其次是確定系統邊界，及系統分析涉及的對象和范圍；之后是建立因果關系圖和流圖，然后驗證系統工程組織變量和結果。

系統工程科學理論可以針對有多個相互關聯影響的獨立個體所組成的系統進行理論分析，因此系統工程科學理論可以指導多個領域的實踐。雖然系統工程科學理論的方法有固有的理論基礎，但是針對不同領域的系統工程問題，是有不同的對象、范圍、邊界，因此不同領域的系統工程問題，都有不同的模型可循。

當前常用的項目管理信息系統大多是一個針對項目業務流程制定的項目信息錄入、信息復合、節點審批、過程催辦、交付確認的流程化信息系統。在這樣的信息系統內，能夠按照設定好的審批流，開展二元的“是否”型管理，雖然在是否簽約、是否付款、是否交付、是否完工等二元是否問題上。

基于模型的信息化系統工程理論是將系統工程理論結合工程項目管理模型，采用信息化工具表達的一種管理理論。將業務管理模型、信息化工具以及系統工程理論進行綜合，能夠實現系統工程理論在業務管理中的指導應用，同時能發揮信息化工具的優勢。將時間、成本、節點、交付等相關變量，通過系統工程的理論，建立在業務模型中，開展管理活動。

三、基于信息化的系統工程理論在工程管理理論

在工程項目管理過程中，傳統的方法是通過項目市場開發，按照甲方客戶的要求簽訂工程合同，明確標的、交付時間等相關合同信息。然后，施工單位按照合同制定項目實施計劃，項目管理人員調配生產資料，開展項目實施工作，在傳統的工程項目管理的過程中，信息是由相關管理人員進行掌握，管理人員不能全面了解技術人員的面臨的技術困難，而技術人員由于不直接負責對外交付，因此不能理解管理人員對項目交付時間的計劃。同時，隨著經濟的發展，大型項目的復雜度和管理難度呈指數型增長，采用傳統的管理模式越來越難以實現精細化、超前化、效率化管理，而都是被動化管理。

在解決傳統管理模式的問題上，一般情況下，是按照業務管理流程，制定業務管理模型，通過信息化管理軟件建立項目管理流程，開展基于審批流的項目管理，通過軟件的手段，提高了效率。信息化的項目管理手段是現代工程項目管理效率提升的重要基礎。

但是僅僅使用信息化手段，對于項目效率的提升作用是有限的，信息化管理只是將傳統的管理模式進行了信息化，使用了信息化工具，并沒有先進的理論進行支撐。因此，對于深化項目管理，必須用先進的理論作為指導，同時加以信息化工具作為支撐，才能實現先進的管理。

將系統工程理論與信息化工具進行結合，能夠實現工程項目的精細化、超前化、深入的指導管理。因為系統工程理論能夠指導大型復雜系統的運轉，能夠保障系統的有機高效配合，進而保障系統運轉的效率。將工程項目管理看作是一個系統工程，那么運用系統工程理論可以提高項目管理的有效性。

四、基于信息化模型的系統工程理論在工程管理中的應用方法

將基于信息化模型的系統工程理論應用在項目管理中分為以下三個步驟：

首先，需要結合業務運作流程，對工程管理項目進行梳理，形成一個項目管理信息流模型。模型包括項目管理的輸入變量，例如：工程交付的時間、成本、資源等；包括過程變量，例如：工程實施進度計劃、技術難點，階段實施難點。輸出結果變量：包括考核標準、完工時間、交付滿意度等。通過建立定量的數學模型，進而將工程管理理論化為一個模型。

然后，將系統工程理論應用在模型中。具體涉及的變量包括工程實施計劃設計流變量、工程實際進度流變量、工程進度影響變量、工程目標表變量、系統的邊界變量；工程實施計劃設計主要包括：從項目起點，如何設計項目實施。工程實際進度流變量主要包括：項目的實際進度。通過系統工程理論，將變量輸入到模型中，進行實施理論化的模擬計算。

最后，通過信息化手段，將應用了系統工程理論的項目管理模型進行軟件編碼，形成基于信息化模型的系統工程項目管理軟件工具，通過輸入變量，進行項目模擬，并對項目實時進展進行比對，通過輸入輸出變量得到當前應該管理的變量，管理人員在項目管理過程中能夠實時了解項目風險、問題、項目狀態，進而進行針對性的超前管理，確保項目時時能夠運行在合理高效的運營區間，并直到項目運營結束。

基于信息化模型的系統工程理論運用在項目管理中，能夠自動化地模擬項目管理狀態，得到項目管理中存在的問題，并且能夠提前模擬未來項目會出現的問題，進而實現超前管理，隨著基于信息化模型的系統工程理論的不斷完善，項目管理會進入下一個先進的時代。

作者單位：中國船舶工業系統工程研究院