本文是一篇信息管理论文，本文通过对EPC工程的信息特点进行分析，围绕着BIM数据这一中枢，利用本体理论与技术，将大量非BIM的各类异构数据统一集成在本体中，形成统一的“索引”，消除了信息的异构性。
第1章 绪论
1.1 研究背景
EPC（Engineering Procurement Construction）是指，在业主单位的委托下，总承包企业依据合同约定，对项目的实施全过程（设计、采购、施工、试运行等阶段）或其中若干阶段进行承包，并对其所承包范围内的工程质量、安全、成本和进度等目标全面负责，通过有效的项目管理实现各阶段工作的紧密结合。
EPC是国际上主流的工程承包模式，EPC的优势目前已经被广泛认可，对业主来说可以有效节约成本、缩短工期、转移大部分风险等；对工程总承包单位来说，EPC项目通常体量较大、周期较长，易受到各种因素的影响，存在一定的风险，但更有利于总承包单位通过对自身的管理、技术、资金等有利条件的整合，提高项目的运转效率，从而获取更好的效益。
随着国内建筑行业的不断发展，EPC模式也在逐步推进。住建部在“十三五规划”中，明确提出了要进一步优化建筑行业结构，充分注重项目的核心地位，通过应用先进技术手段，细化专业分工，建立合理的总分包关系，加速发展形成合理、成熟的建筑行业组织结构新形态。逐步提升行业的总承包管理能力，培育一批有国际竞争力的总承包企业。
1.2 研究目的和意义
EPC项目参与方众多、信息来源多、信息异构性强，但EPC项目各方因受统一的成本、工期、质量、安全目标的约束，对信息的集成性、信息的管理水平要求反而较传统项目更高。针对这一矛盾，通过对EPC工程的信息特点进行分析，围绕着BIM数据这一数据中枢，利用本体理论与技术，将大量非BIM的各类异构数据统一集成在本体中，形成统一的“索引”，消除了信息的异构性。基于这一统一的“索引”，利用基于本体的搜索、推理等技术工具，开发基于BIM和本体技术的EPC项目信息管理系统，对EPC项目信息进行统一、高效的管理，进而提升EPC项目管理水平。
EPC在国外发展较早，约在40年前，国际工程中就出现了EPC项目。而EPC工程总承包模式之所以会出现，归结于以下几个因素：
(1)在传统的模式之下，工程的工期、造价等各个方面控制主要由监理方辅助业主实现，但往往在大型工程中存在较大的难度，而业主对于监理方在管控的能力上没有足够的信心。
(2)在传统的模式之下，需要在工程设计完成后，才能够进行招标，对于工期紧的工程，这样的模式并不合适，对于工期目标的实现存在一定的弊端。
(3)在传统的模式之下，由于设计方的问题给业主方造成较多的索赔，不利于工期和成本控制。
(4)在传统的模式之下，由于设计的不合理，或设计和施工的冲突，导致很多施工停滞、争议等情况，造成了项目的效率低下，影响正常运行。
(5)在传统的模式之下，工程发生质量问题，责任划分时经常发生设计方与施工方的互相推诿，导致业主方的利益无法得到保障。
第2章 基于BIM技术的EPC项目多阶段信息管理机制
2.1 现有EPC项目的成本管控模式分析
EPC项目成本信息管理是服务于EPC项目成本管控的，后者既带有EPC模式的特殊性，也带有一般工程项目管理的共性。只有先明确了EPC项目的成本管控模式，才能确立EPC项目的成本信息管理内容及机制。
2.1.1 现有EPC项目的成本管控特点难点
成本管理是对工程项目成本的预测、计算、分析、决策、调整、控制、核算等一系列管理行为的统称。受限于国内工程行业的管理水平，预测、计算、控制及核算是成本管理的主要内容，而分析、决策、调整往往由于成本信息的细度不足、口径各异等问题较少涉及。基于预测计算的目标成本，频繁地监测实际成本并作对比，及时纠正编差，以实现控制的目的，最终进行成本核算，明确项目的盈亏。对于成本信息管理较好的项目，可以从成本的核算甚至是过程的监测中分析出偏差产生的原因，并做出相应的管理决策及调整。
在传统项目中，设计、采购、施工分别由独立的企业承包，成本管控的落实存在断层。业主在项目一开始缺少设计方案的情况下，只能做简单的估算。而设计单位虽然需要对初步设计做概算，但是实际操作中，难以对设计单位的概算准确度进行要求及追责。这就导致，设计人员对于设计方案经济性的追求仅仅是为了拿下设计投标，在此之后更注重方案本身的可靠性。与此同时，施工单位往往采用“低价中标、高价索赔”的方式获取利润空间，与业主的利益相违背，造成大量人力及材料的浪费。而业主为了避免施工单位的不合理索赔，又不得不花费大量精力，在招标阶段编制高精度的预算，在施工过程中对施工单位申报的成本进行结算，在竣工时对各项变更进行决算。
2.2 EPC项目涉及的成本信息及在BIM技术中的表达
通过信息化技术手段加强EPC项目的成本管控，首先要明确EPC项目涉及的成本信息。而BIM模型作为工程项目全生命期大部分信息的载体，是EPC项目信息管理的重要内容。EPC项目涉及的成本信息如何在BIM模型中表达，将决定基于BIM技术如何进行EPC项目的成本信息管制。
2.2.1 EPC项目涉及的成本信息
工程项目的成本由直接成本及间接成本构成。前者包括直接工程费及措施费，后者则包含规费及企业管理费。直接工程费是人工、材料、机械设备等费用的总和，措施费则是施工过程中非工程实体的花销，包含文明施工费、安全施工费、混凝土模板及支架费等。规费是法律法规规定须缴纳的费用，包括五险一金、工程排污费等，企业管理费则是项目管理过程中的人员工资、差旅费、保险费等。如图2.1所示。
尽管对于EPC项目总承包商而言，上述成本构成中有部分以分包合同的形式体现，但是为了在限额设计及采购中实现精细化管控，仍需对每一项的成本进行计算、分析、控制及核算。在传统成本管控实践中，除人、材、机外，大部分的成本构成主要采用费率乘以计费基础的方式进行估算，而这一计费基础往往又由人、材、机的数量组合而成。
在实际测算过程中，成本管控人员对工程项目的人、材、机进行不同程度的细分，在每个细分项下取单价乘以数量为单项成本，再取各单项成本之总和。然而，成本信息管理的复杂性在于，不同阶段的细分程度不同，对应的单价及数量的计算口径也不尽相同。
第3章 EPC项目的信息模型及本体表达 .............................. 34
3.1 EPC项目的信息要素分析 ................ 34
3.1.1 EPC项目中各参与方涉及的信息 ............................... 34
3.1.2 EPC项目中信息的管理权重及结构化 ................... 36
第4章 基于本体的EPC项目信息集成、查询及推理 ................... 49
4.1 基于本体定义生成EPC项目的本体数据 ............................ 49
4.1.1 基于BIM数据生成本体数据 ...................................... 49
4.1.2 基于非BIM数据生成本体数据 ....................... 51
第5章 基于BIM与本体技术的EPC项目信息管理系统功能设计.......... 58
5.1 EPC项目的用户角色 ........................... 59
5.2 现有项目信息管理系统已有功能 ...................... 60
第6章 基于BIM与本体技术的EPC项目信息管理系统试点应用
6.1 EPC项目信息管理系统架构
由于传统项目信息管理系统提供的功能已能满足EPC项目信息管理的多数需求，本系统原型的开发应基于现有的信息管理系统进行定制性的开发与扩展，而非彻底地重新开发一个全新的平台。
下图展示了系统架构。为降低开发难度，本系统基于开源项目管理系统与BIM服务器系统开发
开源BIM服务器可对BIM模型进行存储、管理、检查、解析、可视化、查询等操作，此外还提供了相应的API接口。开源项目管理系统提供数据库管理用户信息、权限、工作流等结构化数据，还可对非结构化的文档、图纸等进行管理，此外还提供协同工作平台基础功能，包括文档管理、用户管理、工作流管理等功能，此外也提供了相应的API接口。
本系统架构为三层架构。其中，自定义数据层管理背景信息、计划信息、分类体系等本系统特有信息。业务逻辑层包括特有功能模块，包括本体编辑、变更修改传递等，这些功能模块是通过调用开源系统API实现的。本系统为B/S架构，其客户端为网络浏览器。
第7章 总结与展
7.1 总结
针对第一章提出的待解决的问题，本研究给出了相应的解决方案。
Q1: 如何实现EPC项目多样化信息的集成管理及高效利用
Q2：如何打通EPC项目不同阶段的信息并进行管控，尤其是成本信息
解决方案：调研了EPC项目管理过程，梳理出基于BIM技术的EPC项目多阶段的信息管理机制，抽取该机制涉及的多专业、多阶段的数据，并发现这些数据之间的相互关系，建立了EPC项目信息模型。
基于本体可快速集成异构信息的特性，利用本体技术对EPC项目模型涉及的多专业、多阶段数据进行集成，形成了一个可供统一查询、使用的统一的项目数据整体。为EPC项目多专业、多阶段信息的集成管理与高效利用打下了基础。
Q3:如何建立EPC项目的信息模型及本体模型
第三章对EPC项目信息要素进行了分析，建立了基于BIM的EPC项目信息模型，并利用本体对EPC项目信息模型进行了表达。
Q4：如何利用EPC项目的信息模型及本体模型进行项目信息管理应用
本研究调研了现有项目信息管理系统服务于EPC项目时的不足，并利用本体的技术特点，设计并开发了一系列满足E
