1、第八章第八章 现代工程管理理论和方法现代工程管理理论和方法第1页，共41页。第一节第一节 工程管理理论和方法的基础工程管理理论和方法的基础一、系统工程理论和方法一、系统工程理论和方法1.系统的定义系统的定义系统的三个基本特征：系统的三个基本特征：（1）系统是由元素所组成的；）系统是由元素所组成的；（2）元素间相互影响、相互作用、相互依赖；）元素间相互影响、相互作用、相互依赖；（3）由元素及元素间关系构成的整体具有特）由元素及元素间关系构成的整体具有特定的功能。定的功能。第2页，共41页。任何工程都是一个系统，它由各种子系统（系统）任何工程都是一个系统，它由各种子系统（系统）构成，工程可以从许多
2、角度进行系统描述，例如：构成，工程可以从许多角度进行系统描述，例如：（1）从技术的角度，整个工程、工程的某个功能面、）从技术的角度，整个工程、工程的某个功能面、工程的每个专业要素都是系统。对工程的每个专业要素都是系统。对工程技术系统工程技术系统而言，而言，一个工程有主体结构系统、给水系统、强电系统、通信系统、一个工程有主体结构系统、给水系统、强电系统、通信系统、景观系统、智能化系统等。景观系统、智能化系统等。（2）投资者、业主、工程管理公司、承包商、设计单位、）投资者、业主、工程管理公司、承包商、设计单位、供应单位等组成的供应单位等组成的工程组织系统工程组织系统；第3页，共41页。（3）工程的
3、全过程，包括前期策划、设计和计划、施工、运）工程的全过程，包括前期策划、设计和计划、施工、运营等组成工程的营等组成工程的生命期过程系统生命期过程系统；（4）工程管理系统）工程管理系统由各个职能子系统组成，如计划管理由各个职能子系统组成，如计划管理子系统、合同管理子系统、质量管理子系统、成本管子系统、合同管理子系统、质量管理子系统、成本管理子系统、进度管理子系统、资源管理子系统等。理子系统、进度管理子系统、资源管理子系统等。（5）工程的各个系统要素紧密配合、互相联系、互相影）工程的各个系统要素紧密配合、互相联系、互相影响，共同构成一个响，共同构成一个工程系统整体工程系统整体。第4页，共41页。2
4、系统工程方法在工程管理中的应用系统工程方法在工程管理中的应用（1）全局的观念，全局的观念，系统地观察问题，解决问题，作全面的整体的计划和系统地观察问题，解决问题，作全面的整体的计划和安排，减少系统失误。安排，减少系统失误。（2）追求工程的整体最优化，追求工程的整体最优化，强调系统目标的一致性，强调工程的总目标强调系统目标的一致性，强调工程的总目标和总效果，而不是局部优化。和总效果，而不是局部优化。（3）在工程管理的各门专业课程中都体现了系统工程方法的应用。在工程管理的各门专业课程中都体现了系统工程方法的应用。例如工程项目的结构分解方法（例如工程项目的结构分解方法（WBS）、工程界面管理方法、工
5、程成本）、工程界面管理方法、工程成本（费用）结构分解（费用）结构分解（CBS），工程合同结构分解（），工程合同结构分解（CBS）等。）等。第5页，共41页。（4）工程管理集成化）工程管理集成化 将工程的整个生命期，从工程构思到工程运营的全将工程的整个生命期，从工程构思到工程运营的全过程的各个阶段综合起来，形成工程过程的各个阶段综合起来，形成工程全生命期一体化的全生命期一体化的管理过程；管理过程；把工程的目标、子系统、资源、信息、活动及组织整合起来，把工程的目标、子系统、资源、信息、活动及组织整合起来，使之形成一个使之形成一个协调运行的综合体；协调运行的综合体；将工程管理的各个职能，如成本管理、
6、进度管理、质量将工程管理的各个职能，如成本管理、进度管理、质量管理、合同管理、信息管理、资源管理、组织管理等综管理、合同管理、信息管理、资源管理、组织管理等综合起来，形成一个合起来，形成一个有机的工程管理系统；有机的工程管理系统；第6页，共41页。业主、承包商、设计单位、工程管理公司、业主、承包商、设计单位、工程管理公司、供应商等供应商等各方面管理系统的集成化和一体化。各方面管理系统的集成化和一体化。工程管理的集成化是目前工程管理领域研究工程管理的集成化是目前工程管理领域研究和应用的热点之一。和应用的热点之一。第7页，共41页。二、控制理论和方法二、控制理论和方法工程的控制是综合性的控制：工程
7、的控制是综合性的控制：1多目标控制多目标控制 质量控制、时间控制、成本（投资）控制、质量控制、时间控制、成本（投资）控制、工程范围控制、合同控制、风险控制、环境控工程范围控制、合同控制、风险控制、环境控制、安全控制等。制、安全控制等。第8页，共41页。2综合采用事前控制、事中控制和事后控制综合采用事前控制、事中控制和事后控制方法方法 事前控制事前控制就是在工程活动之前采取控制措就是在工程活动之前采取控制措施，如详细调查并分析研究外部环境条件，以施，如详细调查并分析研究外部环境条件，以确定影响目标实现和计划实施的各种有利和不确定影响目标实现和计划实施的各种有利和不利因素，并将这些因素考虑到计划和
8、各个管理利因素，并将这些因素考虑到计划和各个管理职能之中。职能之中。第9页，共41页。事中控制事中控制是指在工程实施过程中确保工程是指在工程实施过程中确保工程依照既定方案（或计划）进行。依照既定方案（或计划）进行。事后控制事后控制是指根据当期工程实施结果与预是指根据当期工程实施结果与预定目标（或计划）的分析比较，提出控制措定目标（或计划）的分析比较，提出控制措施，在下一轮生产活动中进行控制的方式。施，在下一轮生产活动中进行控制的方式。第10页，共41页。3采用主动控制和被动控制相结合的方法采用主动控制和被动控制相结合的方法 1）主动控制）主动控制就是预先分析目标偏离的可能性，并拟定和采取各项就
9、是预先分析目标偏离的可能性，并拟定和采取各项预防性措施，以保证计划目标得以实现。预防性措施，以保证计划目标得以实现。2）被动控制）被动控制 它是从工程活动的完成情况分析中发现偏差，对偏差采取措施它是从工程活动的完成情况分析中发现偏差，对偏差采取措施及时纠正的控制方式。其过程包括：及时纠正的控制方式。其过程包括：对计划的实施进行跟踪，收集实施情况的信息；对计划的实施进行跟踪，收集实施情况的信息；对工程信息进行加工、整理，再传递给控制部门；对工程信息进行加工、整理，再传递给控制部门；控制部门从中发现问题，找出偏差，寻求并确定解决问题和纠正偏控制部门从中发现问题，找出偏差，寻求并确定解决问题和纠正偏
10、差的方案；差的方案；实施这些纠偏方案，使得工程实施一旦出现偏离目标的情况就能得到纠正。实施这些纠偏方案，使得工程实施一旦出现偏离目标的情况就能得到纠正。第11页，共41页。4.采用循环过程的闭合回路控制方法采用循环过程的闭合回路控制方法PDCA循环法循环法 PDCA是英文是英文Plan（计划）、（计划）、Do（执行）、（执行）、Check（检查）、（检查）、Action（总结处理）（总结处理）第12页，共41页。PDCA循环过程的持续改进循环过程的持续改进第13页，共41页。三、信息管理理论、方法与技术三、信息管理理论、方法与技术 管理信息系统（管理信息系统（MIS）是工程组织的是工程组织的“
11、神经系统神经系统”。通过这个。通过这个“神经系统神经系统”工程工程组织可以迅速收集信息，对工程问题做出反组织可以迅速收集信息，对工程问题做出反应，作出决策，进行有效控制。应，作出决策，进行有效控制。第14页，共41页。工程项目管理信息系统合同管理子系统物资管理子系统财会管理子系统成本管理子系统设计管理子系统质量管理子系统组织管理子系统计划管理子系统文档管理子系统图7-4 三峡工程项目管理信息系统结构第15页，共41页。四、组织理论和方法四、组织理论和方法“组织组织”一词，其含义比较宽泛，人们通常所用的一词，其含义比较宽泛，人们通常所用的“组织组织”一词一般有两个意义：一词一般有两个意义：（1）
12、“组织工作组织工作”，表示对一个过程的组织，对行为表示对一个过程的组织，对行为的策划、安排、协调、控制和检查，如组织一次会议，的策划、安排、协调、控制和检查，如组织一次会议，组织一次活动，对一个工程施工过程的组织；组织一次活动，对一个工程施工过程的组织；（2）“结构性组织结构性组织”，是人们是人们(单位、部门单位、部门)为某种目的，为某种目的，按照某些规则形成的职务结构或职位结构，如工程项目按照某些规则形成的职务结构或职位结构，如工程项目组织、企业组织等。组织、企业组织等。第16页，共41页。组织理论出现了两个相互联系的研究方面：组织理论出现了两个相互联系的研究方面：（1）组织结构。组织结构。
13、组织结构侧重于组织的静组织结构侧重于组织的静态研究，以建立精干、合理、高效的组织结态研究，以建立精干、合理、高效的组织结构为目的。构为目的。（2）组织行为。组织行为。组织行为侧重于组织的动组织行为侧重于组织的动态研究，以建立良好的人际关系，保证组织态研究，以建立良好的人际关系，保证组织有效的沟通和高效运行为目的。有效的沟通和高效运行为目的。第17页，共41页。（一）工程组织结构设计（一）工程组织结构设计 工程组织形式通常有独立的工程项目组织、工程组织形式通常有独立的工程项目组织、职能型组织、矩阵型组织等。在现代高科技职能型组织、矩阵型组织等。在现代高科技工程中还有网络式组织和工程中还有网络式组
14、织和虚拟组织虚拟组织等形式。等形式。第18页，共41页。虚拟组织虚拟组织是指两个以上的，在法律意义是指两个以上的，在法律意义上独立的公司、机构或者个人，包括供应商、上独立的公司、机构或者个人，包括供应商、制造商、开发商和客户，为迅速向市场或者制造商、开发商和客户，为迅速向市场或者用户提供某种产品和服务，组成一种临时性用户提供某种产品和服务，组成一种临时性的，非固定化的相互信任、合作的组织联盟。的，非固定化的相互信任、合作的组织联盟。它不具有法人资格，也没有固定的组织层次它不具有法人资格，也没有固定的组织层次和内部管理系统，而是一种开放式的组织结和内部管理系统，而是一种开放式的组织结构。构。第1
15、9页，共41页。工程组织结构由工程组织结构由管理层次、管理跨度、管管理层次、管理跨度、管理部门和管理职责理部门和管理职责四个因素组成。这些因素四个因素组成。这些因素相互联系、相互制约。在进行工程组织结构相互联系、相互制约。在进行工程组织结构设计时，应考虑这些因素之间的平衡与衔接。设计时，应考虑这些因素之间的平衡与衔接。第20页，共41页。管理跨度管理跨度是指某一组织单元直接管理下一层次的组织单是指某一组织单元直接管理下一层次的组织单元的数量，元的数量，管理层次管理层次是指一个组织总的结构层次。通常是指一个组织总的结构层次。通常管理跨度窄造成组织层次多，反之管理跨度宽造成组织管理跨度窄造成组织层
16、次多，反之管理跨度宽造成组织层次少层次少(见图见图4-5)。a.大跨度组织b.多层次组织第21页，共41页。A.采用窄跨度、多层次的组织结构的优点及采用窄跨度、多层次的组织结构的优点及问题问题1）严密的监督和控制，一般不会出现失控）严密的监督和控制，一般不会出现失控现象。组织层次多，决策缓慢；现象。组织层次多，决策缓慢；2）层次多则管理费用多，信息处理量大；）层次多则管理费用多，信息处理量大；3）最低层与最高层之间的距离过长，组织）最低层与最高层之间的距离过长，组织联系复杂，协调困难。联系复杂，协调困难。第22页，共41页。B.采用宽跨度、少层次的组织结构的优点和采用宽跨度、少层次的组织结构的
17、优点和问题。问题。1）高层负担过重，容易形成决策的）高层负担过重，容易形成决策的“瓶颈瓶颈”；2）高层有失控的危险；）高层有失控的危险；3）下属应该有较高的层次；）下属应该有较高的层次；4）由于协调困难，必须制定明确的组织运作）由于协调困难，必须制定明确的组织运作规则。规则。第23页，共41页。五、最优化理论和方法五、最优化理论和方法 最优化理论即运筹学。运筹学是用数学方最优化理论即运筹学。运筹学是用数学方法研究经济、社会和国防等部门，以及工程在法研究经济、社会和国防等部门，以及工程在内外环境的约束条件下合理调配人力、物力、内外环境的约束条件下合理调配人力、物力、财力等资源，使系统有效运行的技
18、术科学。财力等资源，使系统有效运行的技术科学。第24页，共41页。运筹学在工程管理中的应用主要体现在以下几方面：运筹学在工程管理中的应用主要体现在以下几方面：（1）施工计划。）施工计划。如施工作业的计划、日程表的编排、合理如施工作业的计划、日程表的编排、合理下料、配料问题、物料管理等。下料、配料问题、物料管理等。（2）库存管理。）库存管理。包括多种物资库存量的管理，库存方式、包括多种物资库存量的管理，库存方式、库存量优化等。库存量优化等。（3）运输问题。）运输问题。如确定最小成本的运输线路、物资的调拨、如确定最小成本的运输线路、物资的调拨、运输工具的调度及建厂地址的选择等。运输工具的调度及建厂
19、地址的选择等。第25页，共41页。（4）人事管理。）人事管理。如对人员的需求和使用的预测，确定人员编如对人员的需求和使用的预测，确定人员编制、人员合理分配，建立人才评价体系等。制、人员合理分配，建立人才评价体系等。（5）财务和会计。）财务和会计。如应用于经济预测、贷款和成本分析、定如应用于经济预测、贷款和成本分析、定价、现金管理等方面。价、现金管理等方面。（6）其他。）其他。如设备维修、更新改造、项目选择、评价，工程优如设备维修、更新改造、项目选择、评价，工程优化设计与管理等。化设计与管理等。第26页，共41页。第二节第二节 工程管理重要的专业理论和方法工程管理重要的专业理论和方法一、工程项目
20、管理一、工程项目管理1工程的范围管理；工程的范围管理；2综合管理，包括综合的计划、控制和工程变更管理等；综合管理，包括综合的计划、控制和工程变更管理等；3成本成本(投资投资)管理；管理；4工期管理；工期管理；5质量、安全、环境和健康等的管理（质量、安全、环境和健康等的管理（HSE管理）；管理）；6组织和信息管理；组织和信息管理；7采购和合同管理；采购和合同管理；8风险管理；风险管理；9其他，如工程过程中的各种事务性管理工作等。其他，如工程过程中的各种事务性管理工作等。第27页，共41页。二、工程估价二、工程估价 工程估价的作用是确定工程建设所需要的工程估价的作用是确定工程建设所需要的费用（投资
21、、成本），为工程的经济评价、费用（投资、成本），为工程的经济评价、决策、目标设置、计划和招标（签订合同）、决策、目标设置、计划和招标（签订合同）、投资控制、工程结算等服务的。投资控制、工程结算等服务的。第28页，共41页。不同工程阶段的估价不同工程阶段的估价 一般在可行性研究阶段，要对工程的总投一般在可行性研究阶段，要对工程的总投资作出估算；在初步设计阶段，资作出估算；在初步设计阶段，要作出工程要作出工程概算；在技术设计阶段，要作出相应的修正概算；在技术设计阶段，要作出相应的修正概算；在施工图设计阶段，要作出工程预算。概算；在施工图设计阶段，要作出工程预算。第29页，共41页。工程不同阶段的估
22、价工程不同阶段的估价第30页，共41页。如可行性研究阶段，其精度可能是如可行性研究阶段，其精度可能是20，初步设计阶，初步设计阶段是段是15，施工图设计阶段是，施工图设计阶段是5%10。只有在竣工。只有在竣工后，经过竣工结算，才能够得到准确的工程建造价格。后，经过竣工结算，才能够得到准确的工程建造价格。项目开始项目结束图9-1 计划成本精确度的变化x%第31页，共41页。国家规定，工程造价由直接费、间接费、国家规定，工程造价由直接费、间接费、利润和税金组成。利润和税金组成。第32页，共41页。造价构成费用名称造价构成费用名称 造价构成费用内涵造价构成费用内涵 直接费直接费 直接工程费直接工程费
23、 指施工过程中耗费的构成指施工过程中耗费的构成工程实体的各项费用，包工程实体的各项费用，包括人工费、材料费、施工括人工费、材料费、施工机械使用费机械使用费 措施费措施费 指为完成工程项目施工，指为完成工程项目施工，发生于该工程施工前和施发生于该工程施工前和施工过程中非工程实体项目工过程中非工程实体项目的费用的费用 第33页，共41页。间接费间接费 管理费管理费 指建筑安装企业组织施工生产和指建筑安装企业组织施工生产和经营管理所需费用经营管理所需费用 规费规费 指政府和有关权力部门规定必须指政府和有关权力部门规定必须缴纳的费用缴纳的费用 利润利润指施工企业完成所承包工程获得指施工企业完成所承包工
24、程获得的盈利的盈利 税金税金指国家税法规定的应计入建筑安指国家税法规定的应计入建筑安装工程造价内的营业税、城市维装工程造价内的营业税、城市维护建设税及教育费附加等护建设税及教育费附加等 第34页，共41页。三、工程经济学三、工程经济学 一个工程立项，必须通过经济评价、财一个工程立项，必须通过经济评价、财务评价和国民经济评价。务评价和国民经济评价。第35页，共41页。工程经济学的主要内容工程经济学的主要内容（1）工程经济学的基本原理，包括资金的时间）工程经济学的基本原理，包括资金的时间价值理论、工程经济性分析与评价的基本原理价值理论、工程经济性分析与评价的基本原理和多方案的比较与选择方法等。和多
25、方案的比较与选择方法等。（2）工程经济分析研究与应用，包括投资项目）工程经济分析研究与应用，包括投资项目投资估算与融资、财务评价与国民经济评价、投资估算与融资、财务评价与国民经济评价、不确定性分析与风险分析、工程设计和施工及不确定性分析与风险分析、工程设计和施工及运营中设备更新与选择的经济分析等。运营中设备更新与选择的经济分析等。第36页，共41页。四、工程建设法律法规四、工程建设法律法规 合同法、建筑法、环境保护法、城市规划合同法、建筑法、环境保护法、城市规划法、税法、招标投标法、保险法、文物保护法法、税法、招标投标法、保险法、文物保护法等法律及其他法规。等法律及其他法规。第37页，共41页
26、。五、工程合同管理理论和方法五、工程合同管理理论和方法第38页，共41页。合同总体策划项目决策工程招标投标和签约管理项目实施阶段合同分析合同交底合同监督合同跟踪合同诊断变更管理索赔管理项目结束阶段合同后评价 工程合同管理过程项目计划、实施准备第39页，共41页。第三节第三节 计算机技术和现代信息技术在工程管理中的应用计算机技术和现代信息技术在工程管理中的应用1计算机和现代信息技术在工程管理中有如下作用：计算机和现代信息技术在工程管理中有如下作用：（1）可以大量地储存信息，大量地快速地处理和传输信）可以大量地储存信息，大量地快速地处理和传输信息，使工程管理信息系统能够高速地有效地运行。息，使工程
27、管理信息系统能够高速地有效地运行。（2）能够进行复杂的计算工作，例如网络分析、资源和）能够进行复杂的计算工作，例如网络分析、资源和成本的优化、线性规划等。成本的优化、线性规划等。（3）通过计算机能使一些现代化的管理手段和方法在）通过计算机能使一些现代化的管理手段和方法在工程中卓有成效地使用，如系统控制方法，预测决策工程中卓有成效地使用，如系统控制方法，预测决策方法，模拟技术等。方法，模拟技术等。第40页，共41页。（4）使工程管理高效率、高精确度，低费用，减少管）使工程管理高效率、高精确度，低费用，减少管理人员数目，使管理人员有更多的时间从事更有价值、理人员数目，使管理人员有更多的时间从事更有价值、更重要的、计算机不能取代的工作。更重要的、计算机不能取代的工作。（5）计算机和互联网技术的应用，实现了工程参）计算机和互联网技术的应用，实现了工程参加者，工程与社会各方面、工程的各个单位之间大加者，工程与社会各方面、工程的各个单位之间大范围的信息共享和各方面的协同工作。范围的信息共享和各方面的协同工作。第41页，共41页。
