應急管理組織復雜性三維評價模型

徐松鶴，韓傳峰，平 健

1 引言

應急管理組織復雜性表現為系統的多單元、多層級、多功能和多目標的復雜性，預測、控制、決策的非線性和非確定性，信息非對稱性，組織系統混沌和非平衡性，以及各種因素交互作用，并和復雜環境交互作用的自適應和自組織過程中的復雜性，等等。復雜性已成為應急組織管理和決策中帶本質性的問題。例如，2003年SARS事件中，有關部門機構在信息統計、監測報告、追蹤調查等方面的工作中存在極大失誤，錯失了控制疫情的最佳時機;在2011年7月6日山東棗莊礦難中，應急機制失效，未能及時通報火情，導致作業人員未能及時撤出;在2012年北京7·21特大暴雨應急工作中，飽受詬病的“應急不當、救援不力、信息公布拖沓”及2013年4月27日的雅安地震中出現的救援部隊“跑空”、交通擁堵等現象，很大程度上就是由于應急管理組織信息渠道不暢，各有關部門工作未能有效協同導致的。

組織是管理的載體，組織的膨脹、老化必然會使組織內部結構性摩擦系數加大，管理復雜性增大，從而產生內耗、能量衰退，造成信息傳遞不暢、部門功能弱化、反應能力減弱［1］。正確認識和把握組織的復雜性有助于優化管理組織的結構、功能，提高組織運行的效率。曾有學者從不同角度對我國應急管理組織進行了研究:胡穎廉以突發公共衛生事件為例，比較分析各類應急組織體系在動員效率、決策科學水平與協調力度等方面的差異;李勇等和劉傳銘等基于AHP建立了政府應急管理組織績效評估模型;劉傳銘等和郭光祥等分別從公共衛生和暴雨內澇兩方面對我國應急管理組織結構進行了研究;宋勁松研究了英國基層應急管理組織模式，探討對我國應急管理的借鑒意義［2－7］。但鮮有文獻從復雜性的視角研究應急管理組織，并且現有研究多以定性分析為主，定量研究少見。本文從已有研究成果出發［8，13］，從復雜性角度對應急管理組織進行研究，在定性分析應急管理組織復雜性構因的基礎上，建立應急管理組織復雜性評價模型，結合模型量化結果評價應急管理組織復雜性構因，拓展了結構基礎學派的研究方法［8－9］，將其應用于應急管理領域，為應急管理組織體系的頂層設計提供理論支撐。

2 應急管理組織的復雜性分析

應急管理組織是由多個部門組成的具有層級結構的功能耦合復雜系統，如圖1所示。當系統內部各要素之間的信息傳遞發生障礙，或者組織結構設置不合理，系統就很難繼續圍繞目標進行控制，從而在功能上出現某種程度的紊亂，表現出組織效率減弱、復雜性增加。本文根據應急管理組織系統的結構和運行機制，從結構、職能和信息三維評價應急管理組織的復雜性。

2.1 結構復雜性

在組織理論中，復雜性一直被作為刻畫組織及其環境特征的一個結構性變量來看待，將復雜性等同于組織內部活動的數量或子系統的數目，認為可以從垂直復雜性、水平復雜性和空間復雜性三方面測量［10］。從組織結構的角度看，應急管理組織系統是一個多層次、多部門、部門之間具有嚴格層級關系的復雜耦合系統。組織結構的層次、管理部門的數量和部門之間的關系水平反映了組織結構的復雜性。因此，從管理層次 (垂直)、管理幅度 (水平)和等級關系 (空間)三個尺度評價組織的結構復雜性。

圖1 應急管理組織樹狀圖

管理層次是指在組織職權等級鏈上所設置的管理職位的級數。管理層次模式上按其功能分為戰略級、戰術級和運行級。組織管理層次越多，復雜性越大。管理幅度就是一個上級直接指揮的下級數目，它與管理層次具有如下關系:在組織規模一定時，管理的跨度越大，管理層次越少。反之，管理跨度越小，管理層次越多。應急管理組織之間的等級關系則是由其行政等級決定的，包括直系上級、直系下級、旁系上級、旁系下級和同級關系，它是度量組織結構復雜性的重要指標。

2.2 職能復雜性

任何組織都是管理主體，具有計劃、組織、控制、激勵、領導和協調的管理職能。組織職能復雜性從部門功能耦合度、部門職能聚合度和層級職能跨度三個尺度來度量。

任何系統都是由因果關系鏈聯結在一起而形成的元素集合，元素間的這種聯結關系稱為耦合［11］。在應急管理組織系統中，部門功能耦合度反映部門間的邏輯功能水平，也就是部門的功能聯結關系，用縱向上部門間因果鏈的長度來衡量。部門職能聚合度是指部門內管理職能的數目，反映部門內管理職能相互作用程度。部門作為應急工作管理主體，具有管理職能。職能越多，部門內組成部分越分散，職能聚合度越低。職能聚合度是評價組織職能復雜性的一個重要因素。層級職能跨度是指組織系統同層內同時處理管理職能的數目。根據結構基礎學派的復雜性定律［8］，人的思維最多能同時運行7個概念，即3個因素和與它們相互作用的4個元素。同樣，任何部門的能力都是有限的，如果同層內同時處理的管理職能數過多，系統功能將大打折扣。層級職能跨度反映了同層部門功能的局限。

2.3 信息復雜性

從信息論的角度看，管理過程的實質是信息傳遞的過程，信息是管理者進行決策參考的主要依據。信息是科學管理的基礎，只有正確的信息源才能夠作為決策者科學決策的依據。在突發情況下，無序狀態的到來出人意料，需要及時地采取應對措施。復雜科學管理理論提出的“無序－有序”論指出，“無序—有序”兩種狀態相互轉化的模式之一就是從突發性無序狀態到有序狀態［12］。突發性無序狀態模式需要問題一經出現便立刻解決的能力;突發事件的復雜性、動態性、突發性、超前性等特征，要求管理者為了有效地應對突發事件，就必須保證信息在組織內快速有效地傳遞，這就需要降低信息在傳遞過程中的復雜性。

信息復雜性受到信息反饋機制、溝通網絡形式和信息渠道長度的影響。信息反饋環 (見圖1)是評價信息傳遞的重要因素?，F代的管理系統就是控制系統，信息反饋是控制系統的一個基本要求，沒有良好的反饋，應急管理組織系統就不能快速、準確、有效地傳遞信息，組織的管理職能就無法進行，管理復雜性將增加，管理效率損失。信息反饋率是度量管理系統效率的重要指標，系統的反饋環越多，信息消耗越大，系統的控制就越復雜，信息傳遞復雜性就越大，信息傳遞效率越低。

不同層次不同環節的組織間的信息溝通構成了不同形式的溝通網絡，常見的溝通網絡有輪型、鏈型、圓型、Y型和星型等。不同形式的溝通網絡復雜性不同，溝通網絡的復雜程度是影響信息傳遞的另一個重要因素。

信息渠道也就是應急決策信息由上級部門傳遞到下級部門所經過的組織途徑。由于組織自身的放大膨脹和復雜化會使信息渠道相應延長、節點增多，使信息在傳遞過程中耗損、扭曲，最后使信息的有效性、及時性下降，對決策和執行產生重大影響，因此復雜性會增加，管理效率遞減。

由以上分析，應急管理組織復雜性評價由結構復雜性、職能復雜性和信息復雜性三維構成，每一維又有各自的3個尺度，見表1。

表1 應急管理組織復雜性評價尺度

3 組織復雜性信息量評價模型的建立

熵作為信息含量的度量，作為特征值表示系統的存在狀態與運動狀態的不確定程度，廣泛應用于確定現象中不確定性和變化度量的研究。本模型的實質是依據信息熵的基本意義，求出每個基本評價要素對組織總體復雜性的平均信息貢獻量。

魏金枝：《柔石傳略》，丁景唐、瞿光熙編《左聯五烈士研究資料編目》，上海文藝出版1981版，第218頁。

3.1 尺度空間［13］

對于每一維度的不同尺度，定義熵函數以獲得一個復雜性矢量空間E，它含有變量X、Y和Z。E的元素定義為復雜性矢量ei=(xi，yi，zi)這里ei描述組織系統B的基層部門i遵循信息控制流的順序運行。其特殊的域 (信息傳遞、職能和結構)所對應的三個尺度，矢量ei∈H3。這里H3是H上的三維空間，H是信息熵值的集合。

定義H上的矢量空間E的矢量ei形式‖ei‖:E→H來表示復雜性矢量ei的長度或部門i的信息內容。集合 (E，‖ei‖)是帶有內積的復雜性空間。則可以推出‖ei‖，‖ei－ei+1‖的形式，叫做E的尺度或ei到ei+1的距離。位置由它的長度和前趨部門中控制流順序的位置關系給出，分別為:

定義d:E→H，并用歐幾里得形式表示

式中，d是在部門Bi之后Bi+1產生信息的量。

3.2 力與功的抽象描述

對于在多維概念空間的復雜信息力場E，引用牛頓功的原理來建立評價模型:

式中，W是力能值;F是通過距離S所施加的信息力;θ是矢量由力的施加形成的角度。由此一個特殊的矢量方向中的復雜性矢量構成。由歐幾里得三角關系可得:

由式 (3)、式 (4)可得部門i在特定矢量空間E中功的方程式:組織系統全部管理功的信息量為:

同理，結構復雜性、職能復雜性和信息復雜性的信息量分別為:

3.3 復雜性評價的統一尺度模型

定義Ex、Ey和Ez分別為在H3上的信息傳遞復雜性矢量空間、職能復雜性矢量空間和結構復雜性矢量空間?？紤]到全部組織系統復雜性尺度，需要建立一個統一復雜性空間，在原有的3個復雜性空間上定義一個新的復雜性尺度，即Ex×Ey×Ez，稱為三維線性熵空間。定義映射ΓEx×Ey×Ez→H滿足:

式中，α、β為常值。

Γ是H上的三維線性形式或三維的協方差張量。定義該張量為T3(H)，也是H上的一個矢量空間。如果定義一個 的矩陣Be由Ex、Ey和Ez上的部門Bi的三維復雜性矢量空間構成，作為矩陣的行，‖?！?也(Exi，Eyi，Ezi)‖ =|det(Bmi)|是張量的形式，表示mi層部門統一熵?！‖是張量復雜性值，即信息含量值。集合 (T3H，‖Γi‖)叫做復雜性多線性空間。由此可得到H上的尺度或從Ei到Ei+1的距離:

這是在Bi的部門之后部門Bi+1產生的全部信息量，則:

是全部張量的熵值，且有:

是此組織系統B全部熵信息，即組織復雜性值，m為組織層次。

4 應急管理組織復雜性信息量計算

4.1 應急管理組織系統

以縣級政府安全生產事故災難應急救援組織體系為例進行研究，根據縣級政府安全生產事故災難應急救援預案，當安全生產事故災難發生時，縣政府成立應急指揮部，作為安全生產事故災難應急綜合協調機構，統一領導、指揮、協調安全生產事故災難的應急救助工作。指揮部下設辦公室負責具體工作實施;事故發生時，由應急指揮部委派成立現場指揮部，負責現場災害救助工作。關于安全生產事故災難應急救援組織系統的設置，各縣級政府采用了不同的組織體系。目前多數縣級政府采用的安全生產事故災難應急救援組織體系有如下兩種典型方式，如圖2、圖3所示，分別記為A、B。這兩種組織體系主要的區別就在于現場應急指揮部的設置:A種體系現場指揮部由應急指揮部委托成立，直接對應急指揮部負責;B種體系現場指揮部置于指揮部辦公室管轄之下。

圖2 安全生產事故災難應急救援組織結構圖A

圖3 安全生產事故災難應急救援組織結構圖B

4.2 各維度復雜性參數的信息量計算

在兩種組織系統中，報警服務中心屬于信息服務機構，專家組屬于咨詢機構，它們與指揮部辦公室和現場指揮部在災害時互通信息，第二層內溝通方式為星型。

設該組織的因果鏈共n條，nr為不同部門的因果鏈數，t為不同的部門數，則n=

若相對頻率是fr=nr/n。由fr與其概率Pr的關系，熵函數定義為:

這里log以2為底。

同理，對其他計算因子做類似分析，根據第二部分建立的模型可得兩種組織各個評價因子的復雜度值，見表2～表4。

4.3 統一復雜性信息量的計算

由式 (7)～式 (9)可得應急管理組織系統的統一復雜性值。各個層級的三維矢量空間行列式及應急管理組織系統統一復雜性信息量值見表5。

5 結論

對復雜信息量計算結果分析可知，‖B‖x、‖B‖y和‖B‖z分別為信息傳遞復雜性、職能復雜性和結構復雜性三維尺度的復雜性信息量，而‖B‖T和‖B‖E則為統一的復雜性信息量，二者結合則可以從局部和整體兩方面評價應急管理組織系統的復雜性，其值越大，表明復雜性信息量貢獻越大。

表2 結構復雜性信息量計算

表3 職能復雜性信息量計算

表4 信息復雜性信息量計算

表5 應急管理組織系統統一復雜性信息量

(1)B種安全生產事故災難應急救援組織體系每一維度、每層和整體復雜性信息量均小于A種體系，這說明B種組織結構體系優于A種體系。這可能是因為B種組織結構中，現場指揮部與各個工作組同歸指揮部辦公室管轄，相互之間溝通、協調良好，指揮部辦公室可根據各組反饋信息及時對現場救助工作進行指導，工作效率較高。

(2)通過分析A、B兩種體系三個維度各自的復雜性信息量值，發現職能維度對應急管理組織復雜性貢獻較大，明顯大于信息維和結構維。因此，優化部門職能是降低應急管理組織復雜度、提高應急管理效率的關鍵。

(3)分別考察A、B兩種體系，比較各個層級復雜性信息量可知，第二和第四兩個層級復雜性信息量值較大，這是因為第二層里是應急管理工作的綜合協調部門，是信息與職能交匯的關鍵環節;而第四層則是應急工作的執行部門，涉及單位部門眾多，所以這兩個層級復雜性信息量較大。鑒于此，調整中層與基層部門結構也是提高應急管理效率的有效途徑。

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