水资源的高效利用是保障居民生活、促进城乡发展和生态环境保护的基础[1]。水利工程往往涉及多个利益相关方,水利工程的高效管理是一项复杂的系统工程。高效管理水利工程对于区域经济社会发展至关重要[2-3]。
宁夏位于中国的西北部,气候为典型的温带大陆性气候,水资源较为匮乏[4]。宁夏年平均降水量166.9~647.3 mm,水资源总储量约为9.3×108 m3,年降水量、水资源储量较低,因此实现高效的城乡供水成为宁夏发展的重要战略[5]。宁夏是国家“互联网+城乡供水”工程试点区域,研究宁夏“互联网+城乡供水”工程项目的影响要素,切实提升“互联网+城乡供水”工程效率,实现高效的建设运维,对于宁夏区域经济社会发展具有重要意义[6]。
现有研究对“互联网+城乡供水”工程项目的建设运维的影响要素分析仅涉及具体影响水利工程的施工成果或实施过程的单一方面[7-8]。现有文献局限于“互联网+城乡供水”工程项目信息化技术的影响,缺乏综合、系统视角下的影响要素挖掘,且缺少实证数据支撑[9-10]。
本文辨识了“互联网+城乡供水”工程建设运维影响要素,基于问卷与访谈数据,使用因子分析方法,揭示了影响“互联网+城乡供水”项目建设运维的关键要素组,并提出了相应的管理建议。
1 研究方法 1.1 数据收集方法本研究采用问卷进行定量数据收集,问卷调查对象包括宁夏“互联网+城乡供水”工程的业主、咨询方、设计方、施工方、采购方、监理方、运营方、用户,同时采用访谈、实地采访等方式,收集定性数据。
问卷包括2个部分:第1部分是单位、部门、项目中的角色、工程从业时间等基本信息;第2部分是对宁夏“互联网+城乡供水”工程项目建设运维的影响要素重要性评分,采用Likert 5分量表。
近年来,宁夏地区通过推行“互联网+城乡供水”模式,运用数字化技术提升城乡供水工程的智能化、便利化,来满足居民的用水需求[5]。宁夏水利厅大力推进智慧水利,城乡供水工程实现智能建设、管理,并积极探索建立“互联网+城乡供水”工程标准,规范工程建设、运维等重要环节[6]。同时,研究表明,伙伴关系有利于工程项目各方协调合作、信息共享,共同推进工程项目并高效应对风险[9]。
综合以上信息,本研究设计了问卷的第2部分,主要包括工程项目的利益相关方的协调合作、用水设备的智能便利与故障处置,以及工程标准的建立与应用等方面问题。
本研究回收有效问卷230份。有效问卷调研对象工程从业时间分布如图 1所示。问卷调研对象工程从业时间区间分布分散,较为合理。问卷调研对象的平均从业时间为16.34 a,从业时间大于10 a的调研对象有140人,可见调研对象具有较长的工程从业年限。
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| 图 1 调研对象工程从业时间 |
同时,本研究实地考察了宁夏A地区的“互联网+城乡供水”工程项目工作组、水务公司、勘察规划设计公司,B地区工业基地智慧供水工程项目,C地区的扬水管理处。访谈了上述单位的多位技术工作人员和管理工作人员以及当地居民,访谈内容包括宁夏“互联网+城乡供水”项目的建设运维现状、存在的问题、各工程利益相关方对工程项目的影响要素的分析等。通过实地调研走访,本研究收集到了扎实的定性数据,为问卷的定性分析提供了保障。
1.2 因子分析方法因子分析是一种经典的数据降维方法,通过较少的综合变量来反映存在于各个变量中的各类信息,同时减少降维带来的信息损失,达到对所收集数据进行全面分析的目的[11]。本研究采用因子分析方法,对“互联网+城乡供水”项目建设运维的影响要素进行提炼,得到关键特征。初始数据为“互联网+城乡供水”项目建设运维的13个影响要素的重要性得分,本研究通过因子分析计算,将13个影响要素通过较少数量的关键要素组来反映。
本研究首先采用Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)值和Bartlett球形检验值来判断数据是否适合进行因子分析[12]。之后,在选取因子过程中,为尽可能减少数据信息的缺失,进而全面地反映数据的特征,本研究采用碎石图来进行因子个数选取。因子个数选取依据为:选取碎石图的曲线由陡峭变为平稳的节点之前的节点作为因子个数。
2 调研结果与因子分析模型构建 2.1 问卷数据的描述性统计本研究首先得到“互联网+城乡供水”工程项目建设运维影响要素重要性情况,结果如表 1所示。
| 影响要素 | 重要性得分 | 排序 |
| 远程收集检测“互联网+城乡供水”工程的系统数据并进行统计分析 | 4.10 | 4 |
| “互联网+城乡供水”系统集成各类供水要素,实现城乡供水智慧管理 | 4.04 | 7 |
| 投放供水APP,实现交费、保修、安装业务的智能化 | 4.02 | 8 |
| 气象、水文、管网、用水等多源信息协同管理 | 4.01 | 9 |
| 能够把握“互联网+城乡供水”工程与传统工程间的标准差异 | 3.95 | 11 |
| 应用标准对工程进行评价与验收 | 4.00 | 10 |
| 收集“互联网+城乡供水”工程标准资料,建立资料知识库 | 3.89 | 13 |
| 积极总结“互联网+城乡供水”工程经验,并编写为标准 | 3.94 | 12 |
| 工程项目各方具有共同的目标,并致力于共同目标实现 | 4.10 | 3 |
| 各方遵守承诺 | 4.11 | 1 |
| 各方间彼此信任 | 4.11 | 2 |
| 各方秉持开放态度,鼓励信息共享 | 4.07 | 6 |
| 各方建立多元信息平台,实现高效沟通 | 4.09 | 5 |
| 均值 | 4.03 |
由表 1可知,“各方遵守承诺”和“各方间彼此信任”分别排在第1位和第2位,“工程项目各方具有共同的目标,并致力于共同目标实现”排在第3位,这表明在“互联网+城乡供水”工程项目中,项目利益相关方遵守承诺、相互信任至关重要。“远程收集检测‘互联网+城乡供水’工程的系统数据并进行统计分析”和“ ‘互联网+城乡供水’系统集成各类供水要素,实现城乡一体化供水智慧管理”分别排在第4位和第7位,表明需要注重“互联网+城乡供水”项目的数据采集与分析。
2.2 因子分析采用因子分析对“互联网+城乡供水”工程项目建设运维的影响要素进行提炼,得到关键特征。数据分析结果显示:本研究的数据KMO值为0.924 2 (>0.7),Bartlett球形检测值小于0.001,适合进行因子分析。碎石图(图 2)显示,当因子个数大于3时,碎石图走势明显放缓,且累计方差贡献率达到88.45% (>85%),符合因子分析要求。因此,最终选取因子个数为3。
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| 图 2 因子分析碎石图 |
得到的因子载荷矩阵如表 2所示。由表 2可知,“互联网+城乡供水”工程项目建设运维的影响要素可以由3个主要因子来反映,它们与具体各影响要素的关系如下:
| 影响要素 | F1 | F2 | F3 |
| 1. 远程收集检测“互联网+城乡供水”工程的系统数据并进行统计分析 | 0.380 7 | 0.712 9 | 0.241 5 |
| 2. “互联网+城乡供水”系统集成各类供水要素,实现城乡一体化供水智慧管理 | 0.265 8 | 0.863 4 | 0.266 7 |
| 3. 投放供水APP,实现交费、报修、安装业务的智能化 | 0.199 2 | 0.848 7 | 0.295 2 |
| 4. 气象、水文、管网、用水等多源信息协同管理 | 0.227 9 | 0.784 8 | 0.184 0 |
| 5. 能够把握“互联网+城乡供水”工程与传统工程间的标准差异 | 0.384 6 | 0.255 4 | 0.821 9 |
| 6. 应用标准对工程进行评价与验收 | 0.352 7 | 0.329 8 | 0.799 9 |
| 7. 收集“互联网+城乡供水”工程标准资料,建立资料知识库 | 0.356 3 | 0.334 3 | 0.722 1 |
| 8. 积极总结“互联网+城乡供水”工程经验,并编写为标准 | 0.401 9 | 0.234 1 | 0.738 0 |
| 9. 工程项目各方具有共同的目标,并致力于共同目标实现 | 0.837 8 | 0.265 4 | 0.392 6 |
| 10. 各方遵守承诺 | 0.822 7 | 0.293 0 | 0.351 8 |
| 11. 各方间彼此信任 | 0.865 1 | 0.272 3 | 0.349 2 |
| 12. 各方秉持开放态度,鼓励信息共享 | 0.831 6 | 0.312 9 | 0.350 6 |
| 13. 各方建立多元信息平台,实现高效沟通 | 0.834 7 | 0.317 6 | 0.351 4 |
第1个因子(F1)在影响要素9、10、11、12、13上得分横向、纵向最高,均与利益相关方合作有关,命名为“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理要素组。该要素组表明,各利益相关方需要消除壁垒,在项目建设运维过程中相互尊重、相互配合,在共同的目标下,发挥各方的专业和资源优势,高效推进项目。同时,各利益相关方应当严格遵守承诺、合同,处事公正、相互信任, 使“互联网+城乡供水”工程项目的建设运维阶段各方信息畅通,并且相互配合,使项目各利益相关方形成一个高效的团队。
第2个因子(F2)在影响要素1、2、3、4上得分横向、纵向最高,均与信息化管理有关,命名为“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理要素组。该要素组表明,应当通过应用大数据、智能化手段,实现城乡供水一体化智慧管理,提高工程项目的效率以及用户的满意度;需统计分析“互联网+城乡供水”工程的系统数据,不断优化工程管理,预防并积极应对风险问题;通过系统集成各类供水要素以及智能化的用水APP,保证供水品质、供水过程的水压稳定、用户用水智能便捷性,保障“互联网+城乡供水”工程项目的质量、环保、安全,促进地区经济、社会、生态的协同发展。
第3个因子(F3)在影响要素5、6、7、8上得分横向、纵向最高,均与标准化管理有关,命名为“互联网+城乡供水”工程项目标准化管理要素组。该要素组表明,需在项目的建设运维过程中,积累经验,提炼适用于“互联网+城乡供水”工程全生命周期的标准,包括工程的设计、采购、施工、交付、验收和后评价标准,以规范“互联网+城乡供水”工程项目建设与运营。
3 管理建议基于2.2节因子分析结果,“互联网+城乡供水”工程项目需要综合考虑工程项目利益相关方合作管理、工程项目信息化管理和工程项目标准化管理3个方面,据此提出相应的管理建议。
3.1 加强“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方主要包括业主、设计方、采购方、施工方、监理方、运营方等。在整个项目的建设运营阶段,各方需要严格履行项目合同,目标一致,信息共享,进行有效的沟通和协调,统筹资源,优化项目各个阶段的进度,发挥各方优势,共同推动项目的进展;各方需要打破信息壁垒,保障信息的高效流转,相互配合,建立工程项目利益相关方伙伴关系,高效管理项目建设与运营。“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理中的各方关系,如图 3所示。
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| 图 3 “互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理 |
“互联网+城乡供水”工程业主主要是当地的水务管理部门,业主需从城乡居民、企业等的用水需求出发,提出“互联网+城乡供水”项目需求和目标,保持与工程设计方、施工方相互沟通,确保工程项目需求能够得到充分实现。同时,在项目推进过程中,业主需做好监督工作,保障“互联网+城乡供水”工程项目的社会经济效益[13]。
项目设计方基于项目业主需求、现场勘察结果,需结合当地特点、行业规范、相关法律,进行项目设计,保证设计符合规范以减少后期的改动和调整;需建立设计施工接口管理流程,确保设计方能及时向施工方提交设计文件,以满足施工进度需求;并做好设计方与施工方的接口管理,共同解决技术问题,以提升设计质量[14]。
项目采购方需建立采购-施工、采购-设计一体化管理流程,所制定的采购计划、采购方案必须充分满足施工进度、设备安装与调试的时间要求;同时,基于信息技术实时监控施工物资的消耗和需求,进行物资采购动态管理,确保施工物资的及时供应,并降低仓储成本。
项目施工方需根据设计方案,统筹资源,有序推进项目施工。项目施工过程中,施工方应与设计方、采购方及时沟通反馈,保证项目施工的顺利进行;对于项目实施过程出现的问题,施工方应与其他参建各方合作解决,以实现项目的质量、工期、成本和安全目标,并降低环境影响。
项目监理方需做好审查审核工作,包括施工企业资质,人员投入,施工质量、成本、进度、安全环保管理,工程变更等;监理方应与参建各方积极沟通,确保项目的顺利实施和可持续发展,提高项目的质量和效率。
项目运营方进行日常的运营与维护,包括净水设备、水泵、管网设备、储水设备、控水设备的维护;应结合用户的需求与反馈,对工程项目现状不断完善与改进,提高“城乡供水”工程项目的用户满意度[15];项目运营应注重项目运营期的效益,注意风险的预防及事故的应急处理,确保项目安全运行,防止人员伤亡与财产损失,减少对环境的影响[16]。
3.2 搭建“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理平台供水信息化管理需从工程项目的建设、运维出发,结合用户用水需求以及水资源自动化监测管理的需求,建立“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理平台,如图 4所示。“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理平台方案如下:
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| 图 4 “互联网+城乡供水”工程项目信息化管理平台 |
1) 数据采集层面, 在“互联网+城乡供水”工程项目全过程通过传感器、自动化监控装置、实时感知监测设备等收集数据;通过反馈机制收集用户、管理人员对于设备、管网的反馈数据[17]。
2) 数据分析层面,以大数据、云计算为基础,建立数据分类和标准化体系,方便数据的管理和使用,对收集的数据进行清洗、整合、归档;通过统计、人工智能算法对数据进行挖掘和分析,并保证数据安全与保密,为工程项目的管理、决策与优化提供支撑[18]。
3) 应用层面,优化“互联网+城乡供水”工程项目的信息管理,在项目的进度控制、质量控制和成本管理方面,实时监控、实时预测、及时优化;提高“互联网+城乡供水”工程项目的智慧化运维管理,实现线上交费与报修、自动化设备监测与故障预警,保障设备正常运行、便利居民用水。此外,完善的数据能够保障水资源的高效管理,包括对水质、水压、水量等的监测,通过远程控制设备实现水资源调配、水生态环境保护,提高水资源的管理效率[19]。
3.3 推行“互联网+城乡供水”工程项目标准化管理建立与完善“互联网+城乡供水”项目的工程标准,使供水工程的设计、采购、施工、运维更加标准化、精细化,使各个部门掌握规范要求,依照标准完成工程,实现项目目标,满足城乡居民饮水需求、社会经济发展用水需求[20];在项目的建设运维过程中,各方也要积极关注本工程项目与国内国际的相关供水工程项目的标准,收集资料,形成“互联网+城乡供水”工程资料知识库[21]。
在设备标准方面,需要制定“互联网+城乡供水”完善的设备技术标准,包括净水设备、泵站设备、管网设备、储水设备、入户设备的技术标准,实现从水源地到用水户的设备标准化,切实保障输水用水质量、安全,达到“互联网+城乡供水”工程项目的预期效果,提升城乡供水效率[22]。
4 结论与展望本研究基于文献综述和专家访谈,结合“互联网+城乡供水”工程项目特点,辨识出“互联网+城乡供水”工程项目建设运维的13个影响要素。应用因子分析法进行关键因子提取,得到3个关键要素组:工程项目利益相关方合作管理、工程项目信息化管理、工程项目标准化管理。据此,提出了相应管理建议:1) 加强“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理;2) 搭建“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理平台;3) 推行“互联网+城乡供水”工程项目标准化管理。
本研究有助于明确“互联网+城乡供水”工程项目全生命周期管理重点问题,为推动“互联网+城乡供水”工程建设运维管理信息化与标准化提供依据。未来可进一步研究以下方面:1) 融合项目不同阶段数据,系统地进行“互联网+城乡供水”工程数字化管理;2) 完善项目后评价,不断提升“互联网+城乡供水”工程项目建设与运维管理水平。
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