【導(dǎo)讀】建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期的集成化管理一直是建設(shè)行業(yè)信息化研究的關(guān)鍵問題。及冗余，使項(xiàng)目信息和信息處理具有充分的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、一致性和共享性。研究和實(shí)際工作體會(huì)提出的。PIMS是在虛擬組織環(huán)境下應(yīng)用于全壽命周期建設(shè)項(xiàng)目。這種建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)將具有很大的彈性和兼容性，使得工程項(xiàng)。目的參與各方均可以通過其建立、實(shí)施和管理自己的各項(xiàng)工作。了本課題的必要性、意義和論文研究的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。并對(duì)開發(fā)PIMS的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行評(píng)述。KeyWords：Integrated，Life-cycle，Web，Three-tierArchitecture，Object-oriented

　　

【正文】 制去應(yīng)付不同的環(huán)境影響，表現(xiàn)出自主性、自穩(wěn)定、自協(xié)調(diào)，從而產(chǎn)生出相同的或基本相同的輸出，使系統(tǒng)仍然保持不變的發(fā)展方向性。 PIMS 中有預(yù)先確定的項(xiàng)目評(píng)估系統(tǒng)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施工程中各團(tuán)隊(duì)成員輸入的信息，決策和工程的實(shí) 際狀況進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)估，以保證項(xiàng)目按照預(yù)先確定的目標(biāo)發(fā)展。當(dāng)然，系統(tǒng)的目的性原理，要求在目的性與非目的性的對(duì)立統(tǒng)一之中把握未來。因此系統(tǒng)的目標(biāo)不是單一的 ,而是多元的，而且系統(tǒng)以前的非目的性有的就可能轉(zhuǎn)化為新的目的性。 PIMS 的項(xiàng)目評(píng)估系統(tǒng)是與環(huán)境相協(xié)調(diào)的，也是在隨著項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)作狀況調(diào)整的。這樣， PIMS 的目的性就體現(xiàn)了工程管理人員認(rèn)識(shí)的能動(dòng)性，而工程管理人員認(rèn)識(shí)的能動(dòng)性則寓于其活動(dòng)的目的性之中 。 面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué) PIMS 不同于企業(yè)管理信息系統(tǒng)，它的核心是建設(shè)工程項(xiàng)目而不是企業(yè)的組織和流程管理。因此，運(yùn)用傳 統(tǒng)的功能分解方法，以組織機(jī)構(gòu)的劃分和直觀的感覺來分析系統(tǒng)是不適合的。因此論文采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行 PIMS 的系統(tǒng)分析，構(gòu)建目標(biāo)系統(tǒng)的對(duì)象模型。 文章對(duì)面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是應(yīng)用面向?qū)ο蟮脑驮O(shè)計(jì)方法確定管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方法，另一方面是應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒?gòu)建項(xiàng)目信息模型，建立面向?qū)ο蟮捻?xiàng)目數(shù)據(jù)庫。 原型法的設(shè)計(jì)思路是用較小的代價(jià)、較快的速度生成人們對(duì)需求和目標(biāo)系統(tǒng)性能進(jìn)行審定的系統(tǒng)模型或示例，即系統(tǒng)原型，然后快速運(yùn)轉(zhuǎn)，通過評(píng)價(jià)、完善和修改原型，最終演化成目標(biāo)系統(tǒng) 【 22】。在設(shè)計(jì) PIMS 的概念模型時(shí)，首先要建立需求模式。需求模式是用戶與系統(tǒng)間交互活動(dòng)的表達(dá)。需求模式內(nèi)容反映的是用戶使用系統(tǒng)時(shí)的一系列操作和系統(tǒng)相應(yīng)完成的功能，其中還包括界面描述及對(duì)其他需求模式的引用。根據(jù)獲得的一系列系統(tǒng)需求模式，系統(tǒng)可進(jìn)行對(duì)象的定義。對(duì)于應(yīng)用領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)對(duì)象，建立實(shí)體對(duì)象。對(duì)于系統(tǒng)中的評(píng)估、分析、決策功能，涉及到許多實(shí)體對(duì)象。為使這些功能更加明確，實(shí)現(xiàn)更方便，設(shè)計(jì)了控制對(duì)象。對(duì)對(duì)象抽象生成類，并層層對(duì)類進(jìn)行細(xì)分，形成一個(gè)類集，然后組裝成各個(gè)具體的表單對(duì)象，再加上相應(yīng)的實(shí)體對(duì)象和控制對(duì)象，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)的原 型。 對(duì)于項(xiàng)目產(chǎn)品信息模型的設(shè)計(jì)，論文也采用了面向?qū)ο蠼５姆椒āＣ嫦驅(qū)ο螅?OO）建模是一種建模的新范型，它以“對(duì)象（ Object）”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”為中心來構(gòu)造系統(tǒng)，通過將建模對(duì)象共性進(jìn)行提取與封裝，形成不同粒度的操作數(shù)據(jù)單元（ PDU），下級(jí)的單元可以為其上一級(jí)粒度的PDU 提供接口服務(wù)，從而形成模型。 面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種新的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法。它與其他分析方法的不同點(diǎn)主要在于對(duì)功能描述采取的辦法上。它將系統(tǒng)描述成一組集合，對(duì)象是數(shù)據(jù)和作用在數(shù)據(jù)上的一組操作，對(duì)象以類的形式組織，對(duì)象的封裝性和類的繼承性，使得 系統(tǒng)易于擴(kuò)充，能對(duì)環(huán)境變化迅速作出反應(yīng)。 用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)，能彌補(bǔ)其他一般開發(fā)方法上的不足，使項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)能直接地反映項(xiàng)目的信息結(jié)構(gòu)，能使環(huán)境的變化迅速地反應(yīng)到項(xiàng)目經(jīng)理部管理層中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目地有效控制。 在面向?qū)ο蠹夹g(shù)中，系統(tǒng)分析是關(guān)鍵，設(shè)計(jì)只是分析的結(jié)構(gòu)化， 故本文著重描述的是 PIMS的對(duì)象及分析模型的建立 。 第五代管理理論 第五代管理理論是九十年代以來人們基于對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的認(rèn)識(shí)而提出來的管理理論?！暗谖宕芾怼币辉~源于美國管理學(xué)家查爾斯Ｍ薩維奇（ Charles M. Savage） 1996 年出版的新書 ——— 《第五代管理》。在該書中，薩維奇把知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的管理稱為第五代管理。雖然第五代管理理論主要是應(yīng)用于企業(yè)的管理，但是它其中的很多管理思想對(duì)于研究全壽命周期項(xiàng)目的集成管理有借鑒作用。 第五代管理理論將電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展分為五個(gè)階段 (五代 )。相應(yīng)地，管理方式的發(fā)展也分為五個(gè)階段 (五代 )，分別是所有權(quán)方式、嚴(yán)格的等級(jí)制方式、矩陣組織方式、計(jì)算機(jī)接口方式、并行網(wǎng)絡(luò)單元計(jì)算機(jī)方式。該理論主張將計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的先進(jìn)技術(shù)引入第五代管理方式中，更多地關(guān)注基于知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化的集成企業(yè)所具有的獨(dú)特特性 。通過虛擬企業(yè)、動(dòng)態(tài)協(xié)作、能力網(wǎng)絡(luò)化等來發(fā)展第五代管理能力，以便能夠比現(xiàn)在更加有效地利用知識(shí)【 23】。 論文在分析 PIMS 的外部組織支撐和客戶層與用戶之間信息交互的時(shí)候，應(yīng)用了第五代管理中的很多管理思想 ，比如建立在知識(shí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的平面的、網(wǎng)絡(luò)化的組織結(jié)構(gòu)，建立共同愿望，系統(tǒng)思考，提高組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機(jī)能對(duì)社會(huì)、市場變化的適應(yīng)能力等等。 小結(jié) 以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)為主的信息技術(shù)的發(fā)展，不斷地促進(jìn)建筑業(yè)的信息化進(jìn)程，在這個(gè)進(jìn)程中信息集成始終是個(gè)關(guān)鍵和核心問題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展雖已取得了豐碩的成果，但在新的建設(shè)模式 和信息化的浪潮中，一些新的問題又不斷的被提出來。傳統(tǒng)的集成手段和方式在解決新的問題時(shí)顯得捉襟見肘，在這樣的現(xiàn)實(shí)下本章概述了問題提出的背景、課題的來源、論文的主要內(nèi)容，支撐課題研究的理論和技術(shù)基礎(chǔ)，并闡述了論文將探索的五個(gè)關(guān)鍵問題： 1） 全壽命周期建設(shè)項(xiàng)目的集成化管理； 2） PIMS 的項(xiàng)目模型分析； 3） 基于 Web 的 PIMS 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； 4） PIMS 各層的工作方法； 5） PIMS 的外部支撐。 2 相關(guān)領(lǐng)域研究綜述 現(xiàn)在，世界上有很多的高校、組織、團(tuán)體和企業(yè)在進(jìn)行利用 IT 技術(shù)集成工程管理信息系統(tǒng)的研究和產(chǎn)品開發(fā)。這些研發(fā)工作，涉及 到工程管理信息系統(tǒng)的各個(gè)方面，但是歸納起來，他們可以被分成兩個(gè)層次。 第一個(gè)層次是利用 Inter作為媒介進(jìn)行項(xiàng)目信息管理 ，這種基于網(wǎng)絡(luò)的項(xiàng)目管理形式已經(jīng)在很多的項(xiàng)目上被測試和應(yīng)用。它主要具有信息傳遞、網(wǎng)絡(luò)交流、實(shí)時(shí)交流、搜索引擎等功能【 1】。系統(tǒng)主要通過 Tel 和 FTP 來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而用 Email 進(jìn)行信息交換。團(tuán)隊(duì)內(nèi)的成員通過“ Inter Chat” 技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的交流（包括聲音和圖片的交流）。實(shí)時(shí)視頻使得管理者不在現(xiàn)場也可以監(jiān)控現(xiàn)場的情況。使用者還可以通過網(wǎng)頁平臺(tái)搜索信息和發(fā)布信息等 等【 2， 3】。這一層次的研究已經(jīng)比較成熟，但是它的缺陷在于不能實(shí)現(xiàn)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和建立信息模型，因此它所實(shí)現(xiàn)的信息共享尚處于文檔層次而不是更微觀的數(shù)據(jù)層次。 第二個(gè)層次則是建立在統(tǒng)一的建筑業(yè)信息編碼和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上 ，目的是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)的各種應(yīng)用軟件之間直接的數(shù)據(jù)交換和利用集成的系統(tǒng)進(jìn)行工程項(xiàng)目的管理。 這方面的研究涉及許多的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和組織上的問題，還處在研究起步階段，離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)大的距離。但是這種集成方案的實(shí)現(xiàn)無疑將給整個(gè)建筑業(yè)帶來無法估量的利益。 在這一層次上的研究，目前在以下兩個(gè)方面開展：① 建設(shè)領(lǐng)域 信息化標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)體系的研究；② 集成信息系統(tǒng)模型的研究。 建設(shè)領(lǐng)域信息化標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)體系的研究 集成的核心問題是信息交換的表示法。建立建筑工程產(chǎn)品信息交換標(biāo)準(zhǔn)，將創(chuàng)造一個(gè)開放的系統(tǒng)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，通過公共的產(chǎn)品描述語言容易地做到集成。 標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化的概念 為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件，稱為 標(biāo)準(zhǔn) 。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，以促進(jìn)最佳社會(huì)效益為目的。 為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)實(shí)際的或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動(dòng)，稱為 標(biāo)準(zhǔn)化 。它包括制定、發(fā)布及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過程。標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義是改進(jìn)產(chǎn)品、過程和服務(wù)的適用性，防止貿(mào)易壁壘，促進(jìn)技術(shù)合作。 目前國際上通用的信息流標(biāo)準(zhǔn)化的幾個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn) 為了解決信息共享這一類難題，發(fā)達(dá)國家和先進(jìn)企業(yè)都把希望寄托在標(biāo)準(zhǔn)化的作用上。美國提出的“國家工業(yè)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)協(xié)議”（ NIIIP）【 4】和發(fā)達(dá)國家制造業(yè)積極推進(jìn)的“連續(xù)獲取生命周期支持”（ CALS）項(xiàng)目【 5】 ,都把以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為解決信息流標(biāo)準(zhǔn)化的重要標(biāo)準(zhǔn)： ? 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO/TC184/SC4 制訂 的 STEP 標(biāo)準(zhǔn) 【 5】 ? ISO/TC154 制 訂的 EDIFACT 標(biāo)準(zhǔn) ? ISO/IEC JTC1 制訂的 SGML 標(biāo)準(zhǔn) STEP 標(biāo)準(zhǔn)解決企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)交換問題， EDI 解決企業(yè)參與商貿(mào)過程的數(shù)據(jù)交換問題，SGML 則解決企業(yè)文檔的標(biāo)準(zhǔn)格式問題。這樣，就得到一個(gè)具備共享能力的數(shù)據(jù)流問題的解決方案：數(shù)據(jù)流格式采用 STEP 標(biāo)準(zhǔn)和 EDI 標(biāo)準(zhǔn)，即信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部表達(dá)格式。而企業(yè)的各種文檔則采用統(tǒng)一的 SGML 格式。 STEP STEP 是 Standard for the Exchange of Product data model 的縮寫。它是一個(gè)表達(dá)和交換產(chǎn)品數(shù)據(jù)的 國際標(biāo)準(zhǔn) ,其技術(shù)目標(biāo)是能夠使異構(gòu)的 CAD/CAM 系統(tǒng)間進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)（例如一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)）的通訊。 在 1984 年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織技術(shù)委員會(huì) 184(工業(yè)自動(dòng)化 )的第四分委員會(huì) (ISOTC1 84/SC4)開始著手開發(fā)新標(biāo)準(zhǔn) ,即現(xiàn)在的 STEP。該標(biāo)準(zhǔn)的全名為 :《 ISO10303 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達(dá)和交換》，由 TC1 84/SC4 分委員會(huì)進(jìn)行開發(fā)并定義為 :“??能夠完整表達(dá)貫穿產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的中性機(jī)制 ,??”這種表達(dá)的完整性使之不僅適用于中性文件交換 ,而且也是實(shí)現(xiàn)和共享數(shù)據(jù)庫及其 文檔管理的基礎(chǔ)【 6】。 STEP（ ISO10303 ） 是由一系列的獨(dú)立部分組成的 ,這些部分根據(jù)其在 STEP內(nèi)起的作用分成六個(gè)系列 ：描述方法 、集成資源 、應(yīng)用協(xié)議 、抽象測試套件、實(shí)現(xiàn)方法和一致性測試方法學(xué)與框架。圖 21描述了 STEP 的文件結(jié)構(gòu) ,顯示了標(biāo)準(zhǔn)的幾個(gè)部分及它們之間的關(guān)系。 整個(gè) STEP 系統(tǒng)分成三個(gè)層次 :應(yīng)用層、邏輯層和物理層 ,其關(guān)系如圖 22所示【 7】。 ISO 組織在 1993年開始考慮建筑行業(yè)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用協(xié)議，并確定為 AP225。應(yīng)用協(xié)議 AP225 的全稱為：《工業(yè)自動(dòng)化 系統(tǒng)與集成 產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達(dá)與交換第 225 部分 應(yīng)用協(xié)議：顯示形狀表達(dá)的建筑物單元》。該應(yīng)用協(xié)議可以應(yīng)用于建筑物生命周期的所有階段，主要適用于設(shè)計(jì)過程、施工和維護(hù)階段。 該應(yīng)用協(xié)議是用顯示三維形狀表達(dá)在建筑、工程、施工 (AEC)應(yīng)用系統(tǒng)和相關(guān)系統(tǒng)之間交換建筑物單元的形狀、特性和空間結(jié)構(gòu)信息。在同一個(gè)建筑項(xiàng)目中 ,有許多不同的單位參與建筑物和設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理和維護(hù)，當(dāng)這些單位傾向于使用三維 CAD 建模系統(tǒng)時(shí)，數(shù)據(jù)交換對(duì)所有在設(shè)計(jì)和施工過程中參加的單位來說是至關(guān)重要的。數(shù)據(jù)交換的基本部分是建筑單元體的形狀 和布置【 8】。 圖 2－ 1 STEP 的文件結(jié)構(gòu) EDIFACT EDI （ Electronic Data Interchange） 即電子數(shù)據(jù)互換，它是一種在公司之間傳輸訂單、發(fā)票等作業(yè)文件的電子化手段。它通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將貿(mào)易、運(yùn)輸、保險(xiǎn)、銀行和海關(guān)等行業(yè)信息，用一種國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)格式，實(shí)現(xiàn)各有關(guān)部門或公司與企業(yè)之間的數(shù)據(jù)交換與處理，并完成以貿(mào)易為中心的全部過程，它是 80 年代發(fā)展起來的一種新穎的電子化貿(mào)易工具，是計(jì)算機(jī)、通信和現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)之間的結(jié)構(gòu)化的事務(wù)數(shù)據(jù)互換。使用 EDI 可以減少甚至消除貿(mào)易過程中的紙面文件【 9】。 計(jì)算機(jī)應(yīng)用、通信網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)化是 EDI 的技術(shù)三要素，其中標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn) EDI 的關(guān)鍵。因?yàn)?EDI 的實(shí)現(xiàn)是在不同國家和地區(qū)、不同行業(yè)內(nèi)開展的，而且應(yīng)用的信息系統(tǒng)與通信手段各不相同 ,因此統(tǒng)一的國際、國內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是必不可少的。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步， EDI 技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)， EDI 標(biāo)準(zhǔn)也由初期的內(nèi)部自定義標(biāo)準(zhǔn)逐漸發(fā)展為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)。目前，國際上存在著有代表性的兩大 EDI 標(biāo)準(zhǔn)，一是廣泛用于北美的美國國家標(biāo)準(zhǔn) 。另一是聯(lián)合國貿(mào)易數(shù)據(jù)交換用于行政 、商業(yè)、運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn) ——— UN/EDIFACT 。其中，UN/EDIFACT 現(xiàn)已成為國際 EDI 的主流標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)體系，我國也于“八五”期間由國家技術(shù)監(jiān)督局主持制定了既符合國際標(biāo)準(zhǔn)，又適用于我國的 EDI 標(biāo)準(zhǔn)體系，其基本結(jié)構(gòu)如圖 23所示。其中 EDI 基礎(chǔ) 標(biāo)準(zhǔn)體系是 EDI 的核心標(biāo)準(zhǔn)體系，它是由 UN/EDIFACT 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和開放式 EDI 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)組成【 10】。 應(yīng)用協(xié)議P a r t201 1199集成資源P a r t41 1199描述語言（ EXPRESS 和相關(guān)語言）P a r t11 19抽象測試套件P a r t1201 2199一致性測試Part31 39實(shí)現(xiàn)方法Part21 29應(yīng)用協(xié)議集成資源描述語言（ 和相關(guān)語言）抽象測試套件一致性測試 實(shí)現(xiàn)方法 圖 22 STEP 的層次結(jié)構(gòu) 圖 2－ 3 我國 EDI 標(biāo)準(zhǔn)體系 UN/EDIFACT 包括十個(gè)部分：【 11】 實(shí)體： CSGBRe p掃描域表面：線框規(guī)則形狀規(guī)則形狀拓?fù)渫負(fù)鋷缀螏缀吸c(diǎn)邊面環(huán)路徑外殼坐標(biāo)軸點(diǎn)矢量線曲線表面幾何交換繪圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包裝結(jié)構(gòu)電器結(jié)構(gòu)有限元分析工程結(jié)構(gòu)集成產(chǎn)品信息模型集成產(chǎn)品信息模型中間文件中間文件數(shù)據(jù)庫 知識(shí)庫形狀信息應(yīng)用材料和單位 表示和圖形應(yīng)用層邏輯層物理層實(shí)體：掃描域表面：線框規(guī)則形狀規(guī)則形狀拓?fù)渫負(fù)鋷缀螏缀吸c(diǎn)邊面環(huán)路徑外殼坐標(biāo)軸