建筑工程施工现场监控研究

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［提要］建筑工程施工现场环境复杂、工种分类广、工艺流程环环相扣、安全隐患诸多，目前很多工地都安装大量摄像头来监管，并结合监控点建立监控系统，但监控点的布置位置缺乏多样性及软件工程系统开发本身具有的复杂性，使得监控系统的建立需要一系列步骤才能实现。本文运用kano模型对建筑工程施工现场监控系统进行功能需求分析，从而得到功能模块开发等方面科学的参考依据，并画出草图。

关键词：施工现场；监控系统；功能需求分析

一、建筑工程施工现场监控管理系统现状及功能提取

（一）国内建筑工程施工现场监控管理系统开发现状。目前，国内已投入使用的施工现场监控管理系统有塔吊远程监控系统、建筑工程施工现场智慧化监控与管理应用系统，以及建筑施工远程监控系统等三大大系统。塔吊远程监控系统运作从搭建塔吊基础开始持续到完成掉整个塔吊的拆除，通过一系列硬件设备及用户管理软件对全过程进行控制监控，来监控施工现场，保障施工项目生产安全。建筑工程施工现场智慧化监控与管理应用系统通过视频监控实时掌握施工进度、施工质量、材料质量等方面信息，做到事前监理和事后监理相结合。目前在深圳市南山、龙岗区、罗湖、坪山等地区的建设施工现场都有应用到该系统。建筑施工远程监控系统通过开发的远程互联网小工具来进行在线会议，讨论和交换想法，如视频会议、文本和共享白板，帮助建筑工程施工管理人员查看实时捕获的图像及建筑工地视频。（二）建筑工程施工现场监控管理系统开发功能的提取。首先阅读先进的施工现场管理技术及法律规范相关文献，然后分析大量国内外建筑工程监控系统开发案例，通过采访包括建筑工程施工现场项目经理、互联网开发设计项目经理等数位专业人士，提炼出系统开发的15项功能：查看工地人员到岗情况；查看进入工地的外来人员和车辆；查看工地人员密度分布图；记录施工人员的不安全行为；输入工程项目施工质量进度数据；查看工地材料进出场情况；查看安全网带、警示牌的状态；共享CAD施工图纸的功能；与施工现场的工作人员远程通话；上传和共享用手机拍摄的工地现场图片；查看隐蔽工程的施工录像；查看工地机械设备的运作情况；回放已完工的施工现场摄影、录像；远程定点定人定时分配施工任务；多个角度查看施工现场情况。

二、调查问卷样本统计及Kano模型概述

（一）调查问卷样本统计。根据提取出的15项系统开发功能设计出需求分析调查问卷，在建筑工程施工现场、施工管理人员培训现场、电话调查的方式发放纸质问卷。共发放250份，回收227份，剔除其中无效的问卷3份，有效问卷224份。其中，男性占比84.4%，符合建筑行业从业人员以男性占主导的情况；年龄30～39岁占比43%、20～29岁占比37.10%，以中青年为主；学历本科占比43.3%、专科占比39.3%，受教育程度以大学毕业为主；6～10年工作经验的占比36.60%，占比最高，同时工作年限超过10年的合计占比也达到了28.6%；职务专业技术人员占比48.70%、项目经理占比33.9%。有效问卷数量为224份，问卷变量数为22个，达到10倍，综上可见，调查对象的背景情况满足本次调查的要求。（二）Kano模型基本原理。Kano模型是根据用户满意度表示的主观性质量和特性满足状况表示的客观性质量之间相互关系，将产品属性特性分为必备属性、魅力属性、反向属性、期望属性和无差异属性五类。功能需求与用户满意程度之间的关系在Kano二维属性模型坐标图1表示，横坐标代表产品功能的具备程度，随着坐标轴越往右表示拥有该产品所具备的质量程度越高，用户需求被满足程度越高，用户期望的满足程度也越高。纵坐标表示用户的主观感受，随着坐标轴越往上则表示用户对该产品或服务的品质越满意。（图1）产品或系统的五种功能属性解释如下：1、魅力属性：指若提供这种需求，则用户的满意度会明显提高；若不提供这种需求，用户满意度也不会因此而降低。挖掘和开发某产品或服务的魅力属性是提高用户满意度与忠诚度非常重要的步骤。2、期望属性：指用户希望产品具备一定的功能。期望属性在二维属性坐标图中是一条斜率为1穿过原点的直线，用户的满意度与产品所达到的期望值成正比关系。3、必备属性：指产品必须具备这种功能。若改善优化此类功能，用户满意度不会提高；若减少此类功能，用户满意度会显著降低。该属性是产品获取用户满意的最低标准。4、无差异属性：指此类功能并不是用户关注的重点，产品与该功能之间对用户不构成影响。程序开发人员需要尽早分析出无差异属性需求，将产品的这类属性成本降到最低或者舍去此类功能。5、反向属性：指如果具备了此类属性产品功能，用户的满意度不会提升反而降低，程序开发人员在识别此类属性后可以不开发反向属性。

三、监控系统功能需求分析及界面草图设计

建筑工程施工现场监控系统设计中用户的需求是非常重要的，系统开发运营的关键在于用户，用户需求决定了产品定位，更是直接影响产品的决策，所以系统功能设计要以用户需求、体验为导向才能突破在市场应用上的瓶颈，更好地赢取用户的心。根据Better-Worse系数计算公式得出以Better系数为纵轴、Worse系数为横轴的监控系统15项功能的属性归类四分位图，如图2所示。（图2）（一）建筑工程施工现场监控系统功能需求分析1、对必备属性功能的解释。建筑工程施工现场监控系统的功能需要开发的必备功能有：工地工作人员的考勤记录；进出施工场地的人员、车辆、材料的查看；安全防护设备的到位情况查看；机械设备的运作情况查看；施工现场的工作情况回放功能（包括隐蔽工程）；多个角度摄像头拍摄的回放录像。如果没有这些功能将会直接影响用户是否使用该系统。根据图2还可以得出，属于必备属性的这8项功能中，其中以功能2和功能15的Worse系数最为偏大，说明查看进入工地的外来人员和车辆、多角度查看施工现场情况这两个功能是系统最为关键的两个功能。功能15比功能2拥有更高的Better系数，说明在开发多角度查看施工现场情况这一功能时还可以进一步优化该功能来提升用户的满意度，也就是说用户的满意度会因为该功能的优化得到一定改观，但是功能2的Better并不高，如图也可以看到功能1的Better系数最小，表明系统优化查看工地人员到岗情况和查看进入工地的外来人员和车辆功能并不能提升用户的满意程度，但是这两个功能又是系统必须得具备的。如图功能11和功能12在所有的必备功能中其Worse系数最小，说明没有查看隐蔽工程的施工录像和查看机械设备的运作情况这两个功能，对用户的不满意程度有一定的影响，但是影响的程度比没有查看进入工地的外来人员和车辆影响功能程度大。2、对期望属性功能的解释。通过Kano评价表分析可得出建筑工程施工现场监控系统功能属性中只有记录施工人员的不安全行为落这一功能在第一象限，期望属性表示用户的满意度与功能所达到的期望值成正比关系的属性，因此具有记录施工人员的不安全行为功能则用户满意度提高，如果系统没有该功能则用户满意度降低，记录施工人员不安全行为的功能是建筑工程施工现场监控系统的优势功能，将为系统在市场竞争中获取竞争优势。从图2看出，记录施工人员的不安全行为的功能Worse系数为-0.7813、Better系数为0.5，Worse系数为15项功能中最高的功能，Better系数刚好为0.5，该功能刚好落在第一象限期望属性和第四象限必备属性的边界上，说明系统如果没有记录施工人员的不安全行为的功能，用户会非常不满意，同时具备了该功能将会提升用户满意度，但是优化该功能并不会很大程度提升用户满意度，即优化该功能来提升用户满意度的程度为中等。3、对魅力属性功能的解释。魅力属性功能的挖掘和开发可以提高用户对系统功能应用的满意程度和忠诚度，是非常关键的一类属性，这类属性功能包括共享CAD施工图纸、与施工现场的工作人员远程通话、上传和共享用手机拍摄的工地现场图片、远程定点定人定时分配施工任务。在图3监控系统功能属性归类四分位图第二象限上，共享CAD施工图纸的功能是Better系数最高的、Worse系数中等，说明共享CAD施工图纸的功能能给用户带来的惊喜程度最大且让用户最为满意。功能9的Worse系数在第二象限上最大，根据魅力质量原理认为产品或服务质量特性是会动态变化的，则随着竞争产品或服务此消彼长的影响，以及用户对产品或服务的适应和要求的提高，一种质量特性会向着离用户满意要求越来越远的质量特性演变，表明与施工现场的工作人员远程通话的功能由魅力属性演变为期望属性进而变为基本属性的可能性大。上传和共享用手机拍摄的工地现场图片功能、与施工现场的工作人员远程通话功能比较靠近第三象限无差异属性，说明给用户带来的惊喜度及满意度并不是太大，需提高程度低。4、对无差异属性功能的解释。查看工地人员密度分布图和输入工程项目施工质量进度数据这两项功能是无差异属性，在系统开发时可以删除这两项功能。从客观上来说，查看工地人员密度分布情况和输入项目的质量进度数据这两种功能对工地的监管工作来说，用户不太需要使用该系统来监管，更愿意通过现场人员来管理工地的人员密度分布情况，并且人员密度的分布情况也不是监控系统监管的重点项目。而输入项目的质量进度数据，因为工地上的资料员和施工员对这些数据都会有一个施工日志，并且监控系统的关键属性在于可视化监管，所以这项功能对于监控系统是可有可无的。（二）建筑工程施工现场监控系统界面草图设计。通过上述需求分析，以满足八项必备属性功能为原则设计出App端建筑工程施工现场监控系统设计草图，如图3。（图3）

四、结语

本文通过开展建筑工程施工现场监控系统前期调研，运用Kano模型理论进行系统功能需求上的分析，解决了前期调研数据收集过于杂乱的问题，并且归类了用户需求的主次关系，以梳理出的功能因素结构为产品系统设计找出线索、提供了指南，通过建筑工程施工现场监控系统的功能需求属性的分析结果画出系统界面草图，给产品功能设计开发提供了科学参考。

参考文献：

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作者:李纪纲 周小雨 单位:1.深圳大学土木工程学院 2.宜昌市城建项目管理中心