第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
现代工程管理在经历了信息化变革后，基于工程管理信息集成的决策性系统的应用，成为工业化和信息化融合的重要特征，在当前工程行业“大行业、大数据、大平台”信息化特点的前提下，工程管理信息系统已成为企业具备现代化管理能力的重要标志。同时，随着社会的不断发展，工程建设项目日趋复杂化、大型化、精细化和国际化，企业推行工程信息化管理工作也势在必行。项目前期企业需在极短的时间内对投资机会进行充分有效的响应，分析风险并依据现有信息进行科学决策；项目中期企业需以高效的信息交流为前提，集成有限资源的共享并最终达成既定计划目标的实现；项目后期企业需借力信息系统进行竣工结算、验收、交付和项目后评价等工作，这些就对工程管理信息系统的应用提出了新的要求。
国外建筑业发达国家对信息化发展高度重视，信息化应用也较为成熟，信息和网络技术在工程领域有着较为广泛的实践应用[1]。日本从上世界 90 年代提出实现建设领域信息化的口号，并制定了为期长期的信息化发展战略，实现建设项目全生命周期信息化管理，其主要思路是以建设项目的全生命周期需求和产生的信息全部实现电子化，利用网络进行信息的提交和接收，所有电子化信息在网络数据库实现共享和再利用，实现保障质量、降本增效、提升行业竞争力的目的，是现代信息技术在建筑业领域的典型成功应用。我国建筑业信息化起步于上世纪90 年代，工程信息管理系统多为直接“引进”，本土化优化体验差，正向开发能力积弱。我国建设行业于 20 世纪 90 年代在体制内率先开始应用工程信息管理系统，较全面开始引入工程管理信息系统的是 1995 年三峡工程总公司以 1250万美元价格引进加拿大 Monenco AGRA 工程设计咨询公司的 MPMS 系统。目前我国工程管理信息化系统应用程度远低于国外发达国家。国家不断出台政策规定，倡导工程管理信息化的发展和应用，从 2015 年开始大力推行 BIM（Building Information Modeling），但现行 BIM 的高成本和低融合性，目前仅适合与设计现行或设计院 EPC 的大型长周期建设项目集成应用，发展到 CAD 或 Project 的普及率不具客观条件，其本土化工作长远而艰巨，再者，其前端信息导入周期过长，也不适用于“边设计边施工”的工程项目。主流的 ERP（Enterprise Resource Planning）系统的可定制程度低，也存在融合不充分导致使用条件受限的现象。
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1.2 国内外工程管理信息系统的研究现状
1.2.1 国外工程管理信息系统的研究现状
1950 年初，Herbert A.Simon 提出“管理依赖于信息和决策”的思想，在他所著的《管理决策新科学》一书中总结了计算机在高层管理及组织结构中的应用。他认为，一个企业组织机构的建立不能脱离决策过程而孤立地存在，必须要与决策过程有机地联系起来。他特别强调了信息联系在决策中的作用，他把信息联系定义为“决策前提赖以从一个组织成员传递给另一个成员的任何过程”。他认为关键性的任务不是去产生、储存或分配信息，而是对信息进行过滤和加工处理后形成有效的信息，处理信息的能力才是最稀缺的资源。1970 年，Walter T.Kennevan把管理信息系统定义为：“以口头或书面的形式，在合适的时间向经理、职员以及外界人员提供过去的、现在的、预测未来的有关企业内部极其环境的信息，以帮助他们进行决策[2]。但是，他仅强调了用信息支持决策，没有提到应用模型及计算机系统的应用。进入 80 年代后，管理信息系统进入成熟阶段，其特点是在大量收集处理信息的基础上引入决策机制，应用数学模型进行优化处理，采用数据库达到资源共享的目的。1985 年，管理信息系统的创始人 Gordon B. Davis 全面阐述了管理信息系统的目标、功能和组成，而且反映了管理信息系统在当时达到的水平。90 年代后，支撑管理信息系统的一些环境和技术有了很大的变化。随着建设工程理论的发展，建设工程管理信息系统又被赋予许多新的内涵。在国外建设工程中普遍将信息技术作为建设工程的基本手段，不仅提高了信息处理的效率，在一定程度上也起到了规范工程管理流程、提高项目管理工作效率和增强目标控制有效性的作用。James Martin 和 Clive Finkeletein 在其合著的《信息工程》中提出的一种全面支持信息系统开发过程的工程方法[3]。2016 年 Thuillier D 也对项目管理信息系统的设计、实施和系统安全等方面作了相应阐述和分析。
1.2.2 国内工程管理信息系统的研究现状
我国从 70 年代初开始进行管理信息系统的研究工作。“工程项目管理”作为现代管理科学的一个分支学科 1982 年被引进我国，1993 年开始正式推广。进入新世纪，我国提出了“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”的战略举措，提出了我国国家信息化发展的宏伟蓝图。1993 年，李存斌和祁宁春简要概括了建设监理的信息管理、信息管理的计算机基本方法、文字图象处理软件的使用、数据库的基本操作、建设监理信息系统和建设监理软件包等内容。1998 年李东介绍了管理信息系统的基本概念及应用技术，以及该领域的重要理论研究成果和多种信息系统的主要特征，提供了一个管理信息系统知识领域的综合性概念框架。
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第二章 工程管理信息系统概念和理论
2.1 管理信息系统的概念
信息社会中，任何一项活动都离不开信息的沟通，现代生产活动的管理行为对于信息的质量和处理要求越来越高。为适应现代化管理的需要，立足信息科学、管理科学、系统科学和计算机技术等学科的基础上，通过互联网平台实现管理中的信息规划、管理和决策的整个过程的集合，即为管理信息系统。
2.1.1 数据和信息
数据（Data）是计算机系统需要处理的基本要素。通常来说，任何一种字符、数字、文字、图形都可以用来反映客观事物的性质、属性以及客观事物之间的相互关系等。
数据是为了反映客观事物而被记录下来可以被鉴别的一种符号。除数值数据外，数据的表现形式还有文字、声音、语言、图形、图像等，并随着信息科技发展还会衍生出其他的表现形式。
信息（Information）是信息系统的基本概念，也是信息系统要处理的主要对象。通常来说，信息通过数据的形式来表示的，加载在数据之上并对数据具体含义的解释[5]。
信息和数据是密切联系、不可分割的。数据是记录客观事物的性质、形态、数量特征的抽象符号，例如文字、数字、图形、曲线等，其本身不能给出确切的具体含义。信息是由数据加工得到的结果，是反映客观事物规律和进行决策的依据。因此，数据经过加工后的结果称为信息，例如报表、账册、图纸等。
综上，数据和信息相互联系又相互区别。信息是数据所表达的内容，而数据则是信息的表达形式。信息在使用过程中，具有真实性、层次性、时效性、扩散性、增殖性的特点，数据和信息的关系如图 2-1 所示。
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2.2 工程管理信息系统的功能和特点
工程项目从立项、调研、可行性研究、评估、决策、计划、设计、施工到竣工验收等一系列活动中，涉及范围管控、时间管控、成本管控、质量管控、物料管控等各参与部门和单位形成了工程管理信息的整体。从管理和其发挥作用的角度，可将工程管理信息（Project Management Information ,PMI）分为两类：
（1）静态信息：指成果和结论性信息，例如工序验收记录、材料检验报告等，关系到是否能为工程管理验收及运维、新改扩建等提供依据。
（2）动态信息：指阶段和指令性信息，如发函、通知、投资、招标及其分析结论等，关系到工程进展各阶段的衔接，及管理方内外部交流、决策与协调，是工程管理效能的关键因素。
工程管理信息系统（Project Management Information System，PMIS）的出现，即是将管理信息系统引入工程管理过程，对建设工程产生的大量的种类繁多的信息进行收集、处理、存储和传递，PMIS 的运行基于以下原则：
（1）标准化原则：要求在项目实施过程中分类和加工有关信息，规范参建各方及各职能部门的信息流程，使各模板与表格格式化和标准化，通过建立和完善信息管理制度，保证信息产生过程的效率和统一[9]。
（2）有效性原则：工程管理信息应针对不同层次的管理者的要求进行适当加工，针对不同管理层提供相应有价值的信息。保证信息对于决策支持的有效性。
（3）时效性原则：因工程决策的时效性，工程管理的动态信息也具有很强的时效性原则，如工程量日报、周报，计划等。同时，工程管理要应对突发事件，质量的管理和控制也是随工程进度进行，条件在不断变化，都必须要求 PMIS 的信息是及时且有效的。
（4）高效处理原则：通过计算机软硬件平台及云计算，提高信息处理效率。工程管理绝大部分工作都与信息相关，应通过PMIS降低信息收集和整理的成本，辅助项目管理者进行分析和决策。
（5）可预见原则：PMIS 作为项目实施的历史数据，应可以用于预测未来的情况，PMIS 的设计应采用先进的方法和工具做出预警，为决策者制订未来目标和行动规划提供必要的信息。如通过对以往的投资、人工台班、进度计划执行情况的分析，对未来可能发生的情况进行模拟和预测，并作为采取事先控制措施的依据。
............................... 第三章 工程管理信息系统策划和设计 .................... 173.1 管理需求分析及系统开发策划 ....................... 17
3.1.1 工程管理信息系统策划的作用 ........................ 17
3.1.2 工程管理信息系统策划的内容和步骤 .................... 17
第四章 工程管理信息系统先进策略分析 ................................. 44
4.1 策略一：大数据及云计算 ..................... 44
4.1.1 大数据基本概念 ....................... 44
4.1.2 云计算基本概念 ......................... 45
第五章 结论与展望 .............................. 53
5.1 结论 ....................... 53
5.2 展望 ......................... 53
第四章 工程管理信息系统先进策略分析
4.1 策略一：大数据及云计算
4.1.1 大数据基本概念
大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。大数据的 4V 特点：Velocity（高速）、Volume（大量）、Variety（多样）、Value（价值）[34]。
大数据正是因为数据的爆发式增长带来的一个新的课题内容，包括如何存储如今互联网时代所产生的海量数据，如何有效的利用分析这些数据。而工程建设项目全生命周期过程中必然会高速生成大量多样的高价值的数据，完全符合大数据的概念，这也是现如今互联网技术发展和核心方向。
大数据之中的数据分为三种类型：结构化数据、非结构化数据、本结构化数据[35]，具体如下：
（1）结构化数据：即有固定格式、长度和含义的数据。例如填的表格就是结构化的数据，如天气数据、工程量数据、项目容量等都称为结构化数据。
（2）非结构化的数据：不定长、无固定格式的数据，例如备注信息、语音图片、视频都是非结构化的数据。
（3）半结构化数据：专指是一些 XML 或者 HTML 的格式的数据，这类数据通常积累至一定数量级后，使用检索引擎找寻共性特征或逻辑特征，来对信息进行指向性预测。
在大数据的理论中，数据是海量和杂乱，经过梳理和清洗，才能够称为信息。信息会包含很多规律，我们需要从信息中将规律总结出来，称为“知识”[36]。将知识应用与实践的业务，并获得成功，称为“智慧”。所以大数据的应用可分为数据-信息-知识-智慧四个步骤，即将数据升华为智慧的过程。
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第五章 结论与展望
5.1 结论
本文主要是对工程行业项目信息化管理系统进行了初步研究，通过查阅相关的资料及参考国内外文献，积累一定理论知识后根据新能源工程企业 S 公司的信息化管理现状、业务流程体系和未来发展方向，以特定组织的架构形式和业务特点，结合管理流定制信息流，分析和开发了符合其需求的工程管理信息系统。从研究背景和研究现状到对工程管理信息系统的需求分析，系统策划及功能实现等方面，全面地整合和运用了所学的知识和理论，借鉴了前人研究的经验，进行不断优化和改善后解决了 S 公司工程管理信息系统运用的障碍和空缺，弥补了信息管理的短板。
总的来说，本文的研究成果主要有以下几点：
（1） 分析了目前工程项目信息管理的现状与问题，结合 S 公司的管理现状和需求，对各子系统功能模块详细考虑，关联其他应用系统，实现彼此互补和优化，使工程管理信息系统覆盖工程项目全生命周期、全流程中，实现系统的完整性和稳定性，发挥了其综合管理和协同管理的功能。
（2） 通过梳理各层级业务流程，对 S 公司原有流程进行了重置和优化，理顺了各组织间的关系，针对该公司项目覆盖面广、施工周期短的特点，实现了对信息可控和可追溯。
（3） S 公司“PMO 信息云”系统经过了半年多时间的开发后成功上线，符合设计目标和预期，实现了工程管理操作信息的透明化和流程化，加强了信息流转的效率，权责分明且避免了以往推诿扯皮的现象，同时在一定程度上也遏制了腐败事件的发生，对工程质量提升和市场公平竞争等提供了有力保障。
（4） S 公司“PMO 信息云”系统的运用和推广也利于新能源工程行业相关企业信息化管理工作的开展，给其定制化信息平台提供了借鉴和指引。
参考文献（略）