基于水利工程管理現(xiàn)代化與精細(xì)化建設(shè)方案的研究

楊華義，陳偉

（夷陵區(qū)水庫(kù)與河道建設(shè)服務(wù)中心，湖北 宜昌 443100）

0 引言

本文研究在考慮施工技術(shù)、天氣以及應(yīng)用材料等不明確因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)施工時(shí)間、應(yīng)用成本以及質(zhì)量三者實(shí)施綜合均衡優(yōu)化，并結(jié)合多目標(biāo)優(yōu)化理論構(gòu)建了相應(yīng)的模型，而后結(jié)合最終結(jié)果驗(yàn)證模型的有效性[1]。

1 基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的模型分析

通常情況下，一個(gè)具備n個(gè)決策變量和m個(gè)目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題如下所示：

針對(duì)這一問(wèn)題，以往常見(jiàn)的解決方法分為兩種，一種是直接處理，另一種是間接處理。前者是指不利用轉(zhuǎn)化直接計(jì)算最優(yōu)解集的算法，而后者是指將多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)變成一個(gè)或多個(gè)單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，并將其優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解看作是原多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè)最優(yōu)解[3]。例如線(xiàn)性加權(quán)合法。這種方法的操作步驟是指：第一，先明確各子目標(biāo)函數(shù)的重要情況，并進(jìn)行賦權(quán)；第二，讓所有子目標(biāo)函數(shù)和權(quán)重乘到一起，并經(jīng)過(guò)相加構(gòu)成全新的目標(biāo)函數(shù)；第三，在原本的可行域中計(jì)算出新目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值，而后將其看作是原本多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)數(shù)值。具體優(yōu)化過(guò)程如下所示：

也可以利用乘除法進(jìn)行處理。這種方法的基本思想過(guò)程為：對(duì)p個(gè)目標(biāo)中的k個(gè)目標(biāo)要求越低越好，p-k個(gè)目標(biāo)表要求越大越好，那么就可以統(tǒng)一構(gòu)成極小化問(wèn)題，具體公式如下所示：

將其轉(zhuǎn)變成單目標(biāo)轉(zhuǎn)化，具體公式為：

那么最終就可以將問(wèn)題的最優(yōu)解看作是原本多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解。

上述兩種方法都屬于傳統(tǒng)常見(jiàn)的應(yīng)用方法，而在現(xiàn)如今最常見(jiàn)的方法有遺傳算法、人工免疫算法以及微粒群算法等。

結(jié)合水利工程建設(shè)提出的預(yù)期目標(biāo)，將工期短、成本低以及質(zhì)量?jī)?yōu)看作最終管理建設(shè)的目標(biāo)，由此構(gòu)建綜合均衡優(yōu)化模型，最終可以得到如下所示的兩種模型：

模型一：

2 結(jié)果分析

本文研究水利工程項(xiàng)目一共包含18項(xiàng)作業(yè)，而兩種模型所對(duì)應(yīng)的結(jié)果分別如下圖1和圖2所示：

圖1 模型一的優(yōu)化結(jié)果圖

圖2 模型二的優(yōu)化結(jié)果圖

對(duì)比上述模型的優(yōu)化結(jié)果分析可知，模型一的優(yōu)化區(qū)間分別控制在工期處在[104，123]、成本處在[109550，164168]、質(zhì)量處在[0.9319，0.9809]，且其獲取的結(jié)果和pareto解個(gè)數(shù)、工期成本優(yōu)化區(qū)間相同，并且擁有極強(qiáng)的質(zhì)量水平。同時(shí)，模型二的優(yōu)化區(qū)間分別控制在工期處在[104，123]、成本處在[109268，164015]、質(zhì)量處在[0.8003，0.9245]，這種模型所獲取結(jié)果和pareto解個(gè)數(shù)、工期成本優(yōu)化區(qū)間相同，但所擁有質(zhì)量水平只有0.8，屬于良好級(jí)別。由此可知，很多解上兩者優(yōu)化的工期相同的條件下，模型二的優(yōu)化質(zhì)量要比模型一要低，但模型二的優(yōu)化成本要高于模型一。另外，研究?jī)烧叩馁|(zhì)量?jī)?yōu)化結(jié)果可知，模型一優(yōu)化的質(zhì)量區(qū)分度較低，而模型二優(yōu)化的質(zhì)量區(qū)分更高，因此在水利工程管理期間可以方便管理人員進(jìn)行決策分析。

模型二：

3 建議對(duì)策

3.1 合理運(yùn)用現(xiàn)代化管理技術(shù)

在水利工程建設(shè)管理中，要想真正實(shí)現(xiàn)工期短、成本低、質(zhì)量?jī)?yōu)等管理目標(biāo)，必須要結(jié)合新時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，合理選用適宜的技術(shù)手段，從而從基礎(chǔ)上保障水利工程管理建設(shè)的安全質(zhì)量。例如，合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算等現(xiàn)代化技術(shù)，并由此入手對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)管理工作進(jìn)行全面優(yōu)化。又如，在升級(jí)處理各部門(mén)電腦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際水利工程管理需求安裝所需軟件，并將其融入日常管理工作中，以此充分展現(xiàn)應(yīng)用現(xiàn)代化管理技術(shù)的科學(xué)性和有效性。在這一過(guò)程中，水利工程管理建設(shè)工作將可以更快實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和精細(xì)化的目標(biāo)，不僅能提高日常辦公的效率和質(zhì)量，而且可以在調(diào)度決策和生產(chǎn)控制中展現(xiàn)智能優(yōu)勢(shì)。根據(jù)上文基于多目標(biāo)優(yōu)化模型對(duì)水利工程施工中質(zhì)量、成本、周期三大元素的深入探討可知，要想真正實(shí)現(xiàn)均衡化管理，需要合理運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)。具體工作分為以下幾點(diǎn)：

第一，構(gòu)建系統(tǒng)化的遠(yuǎn)程監(jiān)控體系。利用這一內(nèi)容可以對(duì)水利工程項(xiàng)目的實(shí)施情況進(jìn)行全面監(jiān)管，不僅能及時(shí)獲取施工現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音資料、圖像信息等，而且可以由此突破時(shí)間和地域的限制，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。尤其是對(duì)處理施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)問(wèn)題而言具有積極作用。比如說(shuō)，基于遠(yuǎn)程監(jiān)控施工單位可以實(shí)時(shí)掌控現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛藏的質(zhì)量問(wèn)題，找到致使成本持續(xù)上升的主要原因等。

第二，持續(xù)優(yōu)化視頻監(jiān)管體系。利用這一技術(shù)可以對(duì)水位、大壩等內(nèi)容進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，這樣能在保障水資源得到合理分配的基礎(chǔ)上，及早做好防洪救災(zāi)的處理工作。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，管理人員可以根據(jù)實(shí)際天氣變化獲取最新的消息，為保障現(xiàn)場(chǎng)施工安全和調(diào)整項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)提供有效依據(jù)，同時(shí)可以真實(shí)記錄呈現(xiàn)整體項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程，促使水利工程可以得到全面管控。

第三，持續(xù)優(yōu)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在現(xiàn)代化和精細(xì)化建設(shè)管理中，合理運(yùn)用移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)施和定點(diǎn)監(jiān)測(cè)設(shè)施，并在整合運(yùn)用兩種技術(shù)手段的基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管。這樣不僅能提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性，而且可以從基礎(chǔ)上保障實(shí)踐工作的安全性。在結(jié)束現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作后，要及時(shí)將相關(guān)信息傳遞到管理中心，確保管理人員可以明確后續(xù)工作關(guān)注的側(cè)重點(diǎn)。例如，針對(duì)上述水利工程研究的三大元素，成本、周期以及質(zhì)量都屬于管理建設(shè)的核心內(nèi)容，結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在全面分析探索的基礎(chǔ)上，為實(shí)際決策提供有效依據(jù)。

第四，在合理運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)施后，要加強(qiáng)對(duì)一線(xiàn)工作人員的培訓(xùn)監(jiān)管力度，并針對(duì)所應(yīng)用的技術(shù)設(shè)施實(shí)施系統(tǒng)化培訓(xùn)，在結(jié)束相關(guān)工作后要做好系統(tǒng)考核，只有在符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上才能持證上崗[4]，以此為水利工程施工質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。

3.2 對(duì)員工實(shí)施再培訓(xùn)教育

員工培養(yǎng)教育作為運(yùn)用現(xiàn)代化管理技術(shù)理念的主要途徑，可以在提高水利工程管理團(tuán)隊(duì)綜合素質(zhì)的同時(shí)，從基礎(chǔ)上保障項(xiàng)目施工建設(shè)管理質(zhì)量安全。因此，在現(xiàn)代水利工程管理工作中，施工單位要加強(qiáng)員工的培訓(xùn)教育力度，并充分調(diào)動(dòng)現(xiàn)有員工的工作熱情，促進(jìn)他們可以積極參與工程管理與建設(shè)。需要注意的是，在組織員工進(jìn)行在培訓(xùn)教育工作時(shí)，必須要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

第一，持續(xù)優(yōu)化人才培養(yǎng)制度。通過(guò)在管理建設(shè)期間提出公平且透明的選拔機(jī)制，調(diào)動(dòng)員工的工作學(xué)習(xí)熱情，鼓勵(lì)支持他們多掌握和應(yīng)用更多現(xiàn)代化理論技術(shù)。雖然現(xiàn)如今很多水利工程中的員工都已具備一定的綜合素養(yǎng)，但在實(shí)踐發(fā)展中一就要從全面發(fā)展入手，深入發(fā)掘他們的潛在能力，并為水利工程現(xiàn)代化管理和精細(xì)化建設(shè)方案提供有效依據(jù)。

第二，要想達(dá)到水利工程，現(xiàn)代化管理和精細(xì)化建設(shè)要求，必須要在人才培養(yǎng)工作中增添先進(jìn)技術(shù)和理論知識(shí)，并從綜合角度入手優(yōu)化管理人員的能力和素質(zhì)，這樣能從基礎(chǔ)上確保員工技能處理水利工程基礎(chǔ)問(wèn)題，還可以根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，熟練操作現(xiàn)代化系統(tǒng)軟件。這種綜合性極強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)人才也將是未來(lái)水利工程發(fā)展所必需的內(nèi)容。

第三，提升管理人員的責(zé)任意識(shí)。水利工程管理與建設(shè)嚴(yán)格遵守了以人為本的發(fā)展理念，并有效融合了柔性和剛性管理理念，并強(qiáng)化了實(shí)踐管理技術(shù)和對(duì)策。在這一過(guò)程中，引導(dǎo)各部門(mén)員工正確認(rèn)識(shí)管理工作的重要責(zé)任，并在實(shí)踐工作中，提升自身的責(zé)任意識(shí)至關(guān)重要[5]。尤其是在多目標(biāo)優(yōu)化模型的引導(dǎo)下，對(duì)比分析成本、質(zhì)量以及工期三者在水利工程施工中所表現(xiàn)出的重要性，施工單位要明確認(rèn)識(shí)到這三大因素是精細(xì)化建設(shè)管理關(guān)注的焦點(diǎn)，需要各部門(mén)員工由此入手強(qiáng)化自身的責(zé)任意識(shí)，并做好施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管工作，只有這樣才能進(jìn)一步優(yōu)化水利工程管理水平。

3.3 構(gòu)建現(xiàn)代化管理理念

結(jié)合本文概述多目標(biāo)優(yōu)化模型所得到的工期與成本的關(guān)系圖分析可知。在施工周期達(dá)到某一數(shù)值的情況下，工程總體成本支出、直接費(fèi)用、間接費(fèi)用等都可以達(dá)到最低值。由此可見(jiàn)，在現(xiàn)代化水利工程管理中，項(xiàng)目施工周期和所需成本作為影響最終施工質(zhì)量的主要因素，為了真正實(shí)現(xiàn)精細(xì)化建設(shè)管理目標(biāo)，施工單位要在在轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)管理理念的基礎(chǔ)上推廣現(xiàn)代化管理理念，以此引導(dǎo)水利工程管理建設(shè)工作穩(wěn)定且持續(xù)的發(fā)展下去。一方面，基層員工和管理人員要突破傳統(tǒng)意識(shí)的控制，注重向著以人為本的方向革新；另一方面，在施工建設(shè)期間要在全面調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，提出保障工期和成本的施工建和方案。這樣不僅能減少資源過(guò)度消耗，而且可以保障所需材料都得到合理運(yùn)用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新時(shí)代背景下，引導(dǎo)水利工程建設(shè)管理工作向著現(xiàn)代化和精細(xì)化的方向革新至關(guān)重要，其不僅能滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展對(duì)水利工程的要求，而且可以從基礎(chǔ)上解決以往工程管理存在的問(wèn)題。同時(shí)，還要根據(jù)實(shí)踐工作內(nèi)容合理選用適宜的現(xiàn)代化管理技術(shù)手段，并注重從基礎(chǔ)上調(diào)整管理方案，以此達(dá)到水利工程項(xiàng)目革新的發(fā)展要求。另外，還要全面了解現(xiàn)代化管理理念，明確現(xiàn)代化和精細(xì)化管理建設(shè)的內(nèi)容，并由此強(qiáng)化內(nèi)部員工的責(zé)任意識(shí)和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，以此全面優(yōu)化工程運(yùn)行所獲取的各項(xiàng)效益。