建筑工程施工現場監控研究

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［提要］建筑工程施工現場環境復雜、工種分類廣、工藝流程環環相扣、安全隱患諸多，目前很多工地都安裝大量攝像頭來監管，并結合監控點建立監控系統，但監控點的布置位置缺乏多樣性及軟件工程系統開發本身具有的復雜性，使得監控系統的建立需要一系列步驟才能實現。本文運用kano模型對建筑工程施工現場監控系統進行功能需求分析，從而得到功能模塊開發等方面科學的參考依據，并畫出草圖。

關鍵詞：施工現場；監控系統；功能需求分析

一、建筑工程施工現場監控管理系統現狀及功能提取

（一）國內建筑工程施工現場監控管理系統開發現狀。目前，國內已投入使用的施工現場監控管理系統有塔吊遠程監控系統、建筑工程施工現場智慧化監控與管理應用系統，以及建筑施工遠程監控系統等三大大系統。塔吊遠程監控系統運作從搭建塔吊基礎開始持續到完成掉整個塔吊的拆除，通過一系列硬件設備及用戶管理軟件對全過程進行控制監控，來監控施工現場，保障施工項目生產安全。建筑工程施工現場智慧化監控與管理應用系統通過視頻監控實時掌握施工進度、施工質量、材料質量等方面信息，做到事前監理和事后監理相結合。目前在深圳市南山、龍崗區、羅湖、坪山等地區的建設施工現場都有應用到該系統。建筑施工遠程監控系統通過開發的遠程互聯網小工具來進行在線會議，討論和交換想法，如視頻會議、文本和共享白板，幫助建筑工程施工管理人員查看實時捕獲的圖像及建筑工地視頻。（二）建筑工程施工現場監控管理系統開發功能的提取。首先閱讀先進的施工現場管理技術及法律規范相關文獻，然后分析大量國內外建筑工程監控系統開發案例，通過采訪包括建筑工程施工現場項目經理、互聯網開發設計項目經理等數位專業人士，提煉出系統開發的15項功能：查看工地人員到崗情況；查看進入工地的外來人員和車輛；查看工地人員密度分布圖；記錄施工人員的不安全行為；輸入工程項目施工質量進度數據；查看工地材料進出場情況；查看安全網帶、警示牌的狀態；共享CAD施工圖紙的功能；與施工現場的工作人員遠程通話；上傳和共享用手機拍攝的工地現場圖片；查看隱蔽工程的施工錄像；查看工地機械設備的運作情況；回放已完工的施工現場攝影、錄像；遠程定點定人定時分配施工任務；多個角度查看施工現場情況。

二、調查問卷樣本統計及Kano模型概述

（一）調查問卷樣本統計。根據提取出的15項系統開發功能設計出需求分析調查問卷，在建筑工程施工現場、施工管理人員培訓現場、電話調查的方式發放紙質問卷。共發放250份，回收227份，剔除其中無效的問卷3份，有效問卷224份。其中，男性占比84.4%，符合建筑行業從業人員以男性占主導的情況；年齡30～39歲占比43%、20～29歲占比37.10%，以中青年為主；學歷本科占比43.3%、專科占比39.3%，受教育程度以大學畢業為主；6～10年工作經驗的占比36.60%，占比最高，同時工作年限超過10年的合計占比也達到了28.6%；職務專業技術人員占比48.70%、項目經理占比33.9%。有效問卷數量為224份，問卷變量數為22個，達到10倍，綜上可見，調查對象的背景情況滿足本次調查的要求。（二）Kano模型基本原理。Kano模型是根據用戶滿意度表示的主觀性質量和特性滿足狀況表示的客觀性質量之間相互關系，將產品屬性特性分為必備屬性、魅力屬性、反向屬性、期望屬性和無差異屬性五類。功能需求與用戶滿意程度之間的關系在Kano二維屬性模型坐標圖1表示，橫坐標代表產品功能的具備程度，隨著坐標軸越往右表示擁有該產品所具備的質量程度越高，用戶需求被滿足程度越高，用戶期望的滿足程度也越高。縱坐標表示用戶的主觀感受，隨著坐標軸越往上則表示用戶對該產品或服務的品質越滿意。（圖1）產品或系統的五種功能屬性解釋如下：1、魅力屬性：指若提供這種需求，則用戶的滿意度會明顯提高；若不提供這種需求，用戶滿意度也不會因此而降低。挖掘和開發某產品或服務的魅力屬性是提高用戶滿意度與忠誠度非常重要的步驟。2、期望屬性：指用戶希望產品具備一定的功能。期望屬性在二維屬性坐標圖中是一條斜率為1穿過原點的直線，用戶的滿意度與產品所達到的期望值成正比關系。3、必備屬性：指產品必須具備這種功能。若改善優化此類功能，用戶滿意度不會提高；若減少此類功能，用戶滿意度會顯著降低。該屬性是產品獲取用戶滿意的最低標準。4、無差異屬性：指此類功能并不是用戶關注的重點，產品與該功能之間對用戶不構成影響。程序開發人員需要盡早分析出無差異屬性需求，將產品的這類屬性成本降到最低或者舍去此類功能。5、反向屬性：指如果具備了此類屬性產品功能，用戶的滿意度不會提升反而降低，程序開發人員在識別此類屬性后可以不開發反向屬性。

三、監控系統功能需求分析及界面草圖設計

建筑工程施工現場監控系統設計中用戶的需求是非常重要的，系統開發運營的關鍵在于用戶，用戶需求決定了產品定位，更是直接影響產品的決策，所以系統功能設計要以用戶需求、體驗為導向才能突破在市場應用上的瓶頸，更好地贏取用戶的心。根據Better-Worse系數計算公式得出以Better系數為縱軸、Worse系數為橫軸的監控系統15項功能的屬性歸類四分位圖，如圖2所示。（圖2）（一）建筑工程施工現場監控系統功能需求分析1、對必備屬性功能的解釋。建筑工程施工現場監控系統的功能需要開發的必備功能有：工地工作人員的考勤記錄；進出施工場地的人員、車輛、材料的查看；安全防護設備的到位情況查看；機械設備的運作情況查看；施工現場的工作情況回放功能（包括隱蔽工程）；多個角度攝像頭拍攝的回放錄像。如果沒有這些功能將會直接影響用戶是否使用該系統。根據圖2還可以得出，屬于必備屬性的這8項功能中，其中以功能2和功能15的Worse系數最為偏大，說明查看進入工地的外來人員和車輛、多角度查看施工現場情況這兩個功能是系統最為關鍵的兩個功能。功能15比功能2擁有更高的Better系數，說明在開發多角度查看施工現場情況這一功能時還可以進一步優化該功能來提升用戶的滿意度，也就是說用戶的滿意度會因為該功能的優化得到一定改觀，但是功能2的Better并不高，如圖也可以看到功能1的Better系數最小，表明系統優化查看工地人員到崗情況和查看進入工地的外來人員和車輛功能并不能提升用戶的滿意程度，但是這兩個功能又是系統必須得具備的。如圖功能11和功能12在所有的必備功能中其Worse系數最小，說明沒有查看隱蔽工程的施工錄像和查看機械設備的運作情況這兩個功能，對用戶的不滿意程度有一定的影響，但是影響的程度比沒有查看進入工地的外來人員和車輛影響功能程度大。2、對期望屬性功能的解釋。通過Kano評價表分析可得出建筑工程施工現場監控系統功能屬性中只有記錄施工人員的不安全行為落這一功能在第一象限，期望屬性表示用戶的滿意度與功能所達到的期望值成正比關系的屬性，因此具有記錄施工人員的不安全行為功能則用戶滿意度提高，如果系統沒有該功能則用戶滿意度降低，記錄施工人員不安全行為的功能是建筑工程施工現場監控系統的優勢功能，將為系統在市場競爭中獲取競爭優勢。從圖2看出，記錄施工人員的不安全行為的功能Worse系數為-0.7813、Better系數為0.5，Worse系數為15項功能中最高的功能，Better系數剛好為0.5，該功能剛好落在第一象限期望屬性和第四象限必備屬性的邊界上，說明系統如果沒有記錄施工人員的不安全行為的功能，用戶會非常不滿意，同時具備了該功能將會提升用戶滿意度，但是優化該功能并不會很大程度提升用戶滿意度，即優化該功能來提升用戶滿意度的程度為中等。3、對魅力屬性功能的解釋。魅力屬性功能的挖掘和開發可以提高用戶對系統功能應用的滿意程度和忠誠度，是非常關鍵的一類屬性，這類屬性功能包括共享CAD施工圖紙、與施工現場的工作人員遠程通話、上傳和共享用手機拍攝的工地現場圖片、遠程定點定人定時分配施工任務。在圖3監控系統功能屬性歸類四分位圖第二象限上，共享CAD施工圖紙的功能是Better系數最高的、Worse系數中等，說明共享CAD施工圖紙的功能能給用戶帶來的驚喜程度最大且讓用戶最為滿意。功能9的Worse系數在第二象限上最大，根據魅力質量原理認為產品或服務質量特性是會動態變化的，則隨著競爭產品或服務此消彼長的影響，以及用戶對產品或服務的適應和要求的提高，一種質量特性會向著離用戶滿意要求越來越遠的質量特性演變，表明與施工現場的工作人員遠程通話的功能由魅力屬性演變為期望屬性進而變為基本屬性的可能性大。上傳和共享用手機拍攝的工地現場圖片功能、與施工現場的工作人員遠程通話功能比較靠近第三象限無差異屬性，說明給用戶帶來的驚喜度及滿意度并不是太大，需提高程度低。4、對無差異屬性功能的解釋。查看工地人員密度分布圖和輸入工程項目施工質量進度數據這兩項功能是無差異屬性，在系統開發時可以刪除這兩項功能。從客觀上來說，查看工地人員密度分布情況和輸入項目的質量進度數據這兩種功能對工地的監管工作來說，用戶不太需要使用該系統來監管，更愿意通過現場人員來管理工地的人員密度分布情況，并且人員密度的分布情況也不是監控系統監管的重點項目。而輸入項目的質量進度數據，因為工地上的資料員和施工員對這些數據都會有一個施工日志，并且監控系統的關鍵屬性在于可視化監管，所以這項功能對于監控系統是可有可無的。（二）建筑工程施工現場監控系統界面草圖設計。通過上述需求分析，以滿足八項必備屬性功能為原則設計出App端建筑工程施工現場監控系統設計草圖，如圖3。（圖3）

四、結語

本文通過開展建筑工程施工現場監控系統前期調研，運用Kano模型理論進行系統功能需求上的分析，解決了前期調研數據收集過于雜亂的問題，并且歸類了用戶需求的主次關系，以梳理出的功能因素結構為產品系統設計找出線索、提供了指南，通過建筑工程施工現場監控系統的功能需求屬性的分析結果畫出系統界面草圖，給產品功能設計開發提供了科學參考。

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作者:李紀綱 周小雨 單位:1.深圳大學土木工程學院 2.宜昌市城建項目管理中心