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| 編輯推薦： |
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本书研究内容的学科交叉性强，符合项目精细化管理的重要发展需求。从实践角度，本书提出的工程建设高空设施多维空间规划策略，可改善项目建设的内部环境条件来实现整体建设生产效率的提升，可为企业经济效益、信息效益、安全效益等多重效益的提升提供重要的解决方案和实践应用方法。
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| 內容簡介： |
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本书主要内容讲述了工程建设项目中高空设施空间规划的基础理论和技术方法，从基础理论、技术方法和应用实践的角度，构建了设施空间规划框架，解决了工程项目建设中施工生产效率与成本的多目标优化问题，将数字化管理模式融入到工程建设的精细化管理中，具有重要的理论和实践意义。本书在构建工程项目建设中设施空间规划框架、介绍决策优化基础理论、项目管理方法等方面提出许多创新理论和方法。从理论角度，本书结合工效学理论、工程施工技术等管理学与工程学的交叉研究方法，分析人-机-环关键生产要素的空间关系，发展了工程项目空间优化理论。本书可为城市建设管理人员、工业及民用建筑项目管理人员、管理科学类及工程管理类相关专业的教师、本科生、研究生和科技工作者提供重要参考。
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| 關於作者： |
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金海峰，女，大连理工大学土木工程管理专业博士，现任职于北京科技大学，副教授。在国内外学术期刊发表多篇学术论文，主持中国博士后基金项目、中央基本科研业务项目等多项研究课题。研究方向为项目管理、建设项目数字化管理等。
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| 目錄：
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1 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.1.1 选题背景 1
1.1.2 研究意义 4
1.2 国内外相关工作研究进展 5
1.2.1 项目临时设施空间管理的研究现状 5
1.2.2 项目工作空间研究现状 8
1.2.3 脚手架系统空间管理研究现状 11
1.2.4 工程空间管理和优化中的计算机辅助方法 15
1.3 本书主要研究内容与思路 18
1.3.1 研究内容 18
1.3.2 技术路线 20
2 相关基础理论研究 21
2.1 工程项目空间优化理论基础 21
2.1.1 工程项目工作空间需求 21
2.1.2 工作空间需求模型 22
2.1.3 临时设施空间管理及优化理论 23
2.2 多指标决策研究的理论基础 26
2.2.1 多指标决策优化 26
2.2.2 加权求和法 27
2.2.3 层次分析法 28
2.2.4 网络分析法 30
2.2.5 多属性效用理论 32
2.3 多目标优化决策研究的理论基础 33
2.3.1 多目标优化问题 33
2.3.2 多目标优化理论基础 33
2.4 本章小结 37
3 工程项目现场临时设施空间布局优化及评价研究 38
3.1 建设项目临时设施空间布局 38
3.2 临时设施空间布局的影响因素 39
3.2.1 相关影响因素 39
3.2.2 二级影响因素 40
3.3 基于网络分析法的临时设施布局规划模型 42
3.3.1 基于网络分析法的决策模型结构 43
3.3.2 指标因素的比较判断 45
3.3.3 一致性判断 47
3.3.4 加权超矩阵计算 47
3.3.5 不同指标的敏感性分析 48
3.4 案例分析 51
3.4.1 案例分析结果及指标的敏感性分析 51
3.4.2 对计算结果的讨论分析 59
3.5 本章小结 60
4 工程项目工作空间需求分析与空间包络模型 61
4.1 工序的工作空间包络模型 61
4.1.1 工作空间包络 61
4.1.2 工序工作空间包络模型的参数识别 62
4.2 工序工作空间需求模型 66
4.2.1 工作空间模型 66
4.2.2 不同工序的工作空间需求 68
4.2.3 工作空间包络参数尺寸确定 72
4.2.4 人体测量数据和人体肢段参数 73
4.3 脚手架平台优化的空间推理 76
4.3.1 脚手架空间优化 76
4.3.2 工作空间包络模型和脚手架平台的空间关系 76
4.4 本章小结 80
5 基于模型的工作区临时设施管理与空间优化 81
5.1 脚手架平台空间问题中应用基于仿真的优化算法的必要性 81
5.2 基于多目标模型和仿真的脚手架空间优化算法 82
5.2.1 空间优化模型的目标函数 82
5.2.2 基于仿真的脚手架系统优化框架 86
5.2.3 基于规则的脚手架平台高度优化 87
5.2.4 工序的总劳动效率计算 88
5.3 基于多属性效用理论的脚手架方案决策 89
5.3.1 多属性效用理论(MAUT) 89
5.3.2 不同脚手架方案间的决策问题 89
5.4 脚手架空间优化方法应用实例 91
5.4.1 案例背景 91
5.4.2 脚手架规划的最优方案生成 93
5.4.3 脚手架投入劳动力成本的权衡分析 98
5.5 本章小结 101
6 结论与展望 103
6.1 结论 103
6.2 创新点 104
6.3 展望 105
参 考 文 献 107
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| 內容試閱：
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前 言在建设工程项目管理研究中，对空间优化的研究一直是重要的研究课题之一。在工程项目的施工过程中，现场施工人员需要搭设高空设施如脚手架等来获得操作所需的必要工作空间。因此，完善并优化高空设施的空间规划对于提升施工人员的劳动效率、降低工程成本和加快工程进度具有重要意义。目前，随着工程信息技术3D/4D/BIM的快速发展，信息化模型技术及智能算法可以用于辅助工程项目的管理，实现工作空间优化，从而达到提高项目整体施工效率的目的。本书以优化施工现场临时设施的空间规划为研究目标，结合理论和试验研究手段，开展了以下研究工作：第一，本书根据项目现场临时设施的特点，识别并分析了影响临时设施布局的主要因素，构建了空间规划的决策指标体系。为了确定指标的相对权重，本书结合多指标优化理论和方法，建立了基于网络分析法的决策结构模型。并在此基础上提出了基于单次单因子法的敏感性分析方法，项目计划和决策者可利用该空间布局决策模型从敏感性分析结果中识别出备选空间方案中的*优方案，分析权重变化对决策结果的影响，进而对临时设施空间布局进行合理有效的决策。第二，本书针对工业管道具体施工工序的工作空间需求，建立了工作空间需求的三维包络模型，并结合人类学统计数据，对工作空间需求模型中的相关参数进行了计算。此外，本书通过空间推理方法，识别了工序的工作空间与临时设施平台之间的空间关系，进而建立了基于工作空间需求的临时设施平台布置规则，为临时设施的平台位置优化提供了理论基础。第三，本书提出了基于模型的临时设施平台高度多目标优化模型，分析了临时设施平台的高度和搭建位置对施工人员劳动效率及工序对平台共享能力的影响，并将三维空间优化问题转化成多目标数学优化问题，构建了基于仿真的空间优化模块。该模块在工序的工作空间需求基础上，利用3D/4D/BIM工程模型中所包含的工序信息，可实现对临时设施平台高度的优化。在此基础上，结合多属性效用(MAU)理论，在不添加任何决策偏好的情况下，项目计划和决策者可权衡分析(trade off)直接工作劳动效率-可支持工序-脚手架劳动力投入等多个决策目标，有效地提高工程项目的空间管理和优化水平。本书的出版得到了中国博士后基金面上项目（2020M680355）和北京科技大学基本科研业务费（FRF-TP-20-020A1）的资助，在此表示深深的谢意！ 作 者 2023年2月？
6.2 创新点
(1) 本书为解决宏观的项目临时设施空间管理问题，提出了基于网络分析法和OAT法的临时设施空间布局优化决策方法。
建设工程项目需要大量临时设施为工序施工、材料设备的运输和储存等提供必要的工作空间、存储空间及运输路径。进行临时设施空间布局时需考虑的主要指标为项目的安全性、成本、工期和施工效率等，并包含一系列子指标。但目前的空间优化方法通常只关注其中的某两个或三个指标，很难对相关影响指标进行全面的分析。本研究针对性地提出了基于网络分析法的临时设施空间布局多指标决策方法，全面识别了临时设施布局规划的相关影响因素及指标，建立了空间决策的双层指标体系，并基于网络分析法确定了指标的相对重要性排序。此外，为了帮助项目管理人员进行方案的选择和最终决策，本研究提出了基于OAT的指标敏感性分析法，帮助决策者排除不可能成为最优方案的备选方案，并输出备选方案中的潜在最优化方案。通过该方法的应用可有效提高项目的空间管理水平，节约项目成本并提高施工人员的劳动效率。
(2) 本书提出了具体工序的工作空间需求识别方法，建立了工序工作空间需求包络模型，结合人类学和人体肢段参数理论确定了需求模型的相关参数值。
在工程项目的施工过程中，施工人员需要足够的工作空间来执行工序操作。不同类型的工序对工作空间的需求是不同的。前人研究尚未解决不同类型工序工作空间的需求参数确定问题。本研究针对管道工程中涉及的不同工序，进行了三维空间需求识别，从水平和垂直两个方向上对空间需求进行了详细的定义。通过结合人类统计数据和人体肢段参数理论，对空间需求进行了统计、量化和精确计算，将需求的语义描述转换为绝对尺寸。此外，本研究完成了工作空间和临时设施平台位置之间的空间关系推理，为临时设施的空间优化提供了理论基础。
(3) 本研究从工序的工作空间需求出发，提出了基于模型的临时设施脚手架系统多目标仿真优化方法。
脚手架系统作为施工现场重要的临时设施，可以为施工人员提供工作空间以支持工序操作。目前，现场脚手架的搭建主要依靠过去的施工经验，规划方案缺乏科学指导。不合理的脚手架布置方案可能会在实际施工中造成施工人员的工作空间不充足、操作姿势不舒适、劳动效率低的问题。现有研究中，关于脚手架系统和工序之间空间关系的研究依然存在不足，未能提供有效的脚手架空间优化方法。因此，本研究在考虑每个工序工作空间需求的基础上，建立了脚手架放置的空间规则，提出了平台高度的多目标优化模型，并创建了基于模型的仿真优化模块。在同时考虑直接工作的施工劳动效率、平台支持的工序数和脚手架搭建劳动力投入等多个优化目标的情况下，对潜在优化方案进行了基于多属性效用理论的权衡分析，为临时设施空间优化及优化方案选择提供了理论和方法指导。
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