重大工程管理理論演化與發展路徑

薛小龍，王璐琪

（哈爾濱工業大學 管理學院，哈爾濱 150001）

在新型城鎮化、“一帶一路”發展規劃、可持續發展戰略、創新及大數據發展等國家級發展戰略驅動下，我國重大工程正在迅速發展。國家統計局發布，2016年全國基礎設施固定資產投資達118 878億元，同比增長17.4%，投資注重薄弱環節，大力建設高鐵等重大交通基礎設施工程[1]。迅速增長的重大工程建設需求，驅動了重大工程管理者對工程實踐理論依據的探索。在大多數研究中，無論是實證研究還是定性研究，理論意義一直是重點關注內容，但理論或理論體系的形成容易被忽略[2-3]。

理論與實踐的重大差距是阻礙交叉學科理論發展的重要因素，合理認識這種差距有利于明確理論的發展方向[4]。重大工程是一類對我國政治、經濟、社會、科技發展、環境保護、公眾健康與國家安全具有重要影響的大型公共工程。區別于一般工程，重大工程在發展過程中有一定的優先權，其戰略性目標是改變社會結構，管理目標是創造工程管理理論新特性，超出“工程”科學應用的理論外延[5]。因此，重大工程并不是多個一般工程或項目的集合，而是工程技術、方法、理論的有機集成和創新。近年來，重大工程研究重點關注施工與現場管理、成本及進度管理、風險分析及管理、創新及信息技術管理和領導力發展等，復雜理論和制度理論提供基礎理論支持[6]。

重大工程復雜性、不確定性及高風險等特點，使其區別于一般的工程項目管理，傳統理論無法滿足重大工程實踐，需要新的理論認識以促進重大工程管理理論體系的形成與完善。本文基于科學理論的形成過程，總結重大工程管理理論的形成過程；梳理工程管理實踐及理論的歷史演化，認識到工程實踐對理論發展的重要驅動作用；分析重大工程管理理論5個發展階段，指出當前重大工程管理理論發展仍處于理論累積階段；構建以可持續為戰略目標、智能化為戰略路徑、能力構建為實施保障的重大工程管理理論發展框架，為重大工程實踐提供理論參考。

1 重大工程管理理論

1.1 科學理論的形成

科學理論是應用科學方法對自然現象進行觀察和反復測試而得到的一種解釋[7]。科學理論通過對科學知識的不斷系統化和總結，隨人類的實踐、認識的發展而發展[8]。科學理論體系的形成可以進一步指導實踐，為實踐發展打下良好的基礎并不斷改進。任何學科理論的構建都不能脫離基本理論構建過程，通常只是在數據、記錄和觀察等理論要素分析過程中具有不同的學科特點，例如案例、研究方法及面臨問題的不同[9]。在梳理重大工程管理理論發展歷程前，明確科學理論體系的形成，有助于明確重大工程理論形成的基本要素、特征和過程，為探索重大工程管理理論的發展規律打下基礎。

早在1964年，帕特里克·蘇佩斯提出科學理論是由抽象的邏輯表述和理論與實踐的對應法則構成[10]。科學理論的形成包括形式系統、對應規則和概念模型3個部分，形式系統是由概念和邏輯句法所組成的“假設”和“抽象演算”，進而形成一定的科學規律；對應規則是將與經驗緊密相連的觀察語句與理論語句相對應，使經驗事實有一定理論意義；概念模型對經驗語句進行語義解釋，使抽象演算變為具體科學理論[11]。科學理論不是概念或原理的堆砌，也不是論據與論點的機械組合，而是一種系統化的邏輯知識體系，應準確認識其抽象性、邏輯性和系統性特征[12]。另外，理論的更新和淘汰也是科學理論發展過程中的重要步驟，促進了人們對科學理論持久性和經典性的認識[13]。任何學科理論的形成應該遵循科學理論形成的過程，包括重大工程管理理論。

1.2 重大工程管理理論的形成

重大工程管理理論伴隨著人類大量的工程實踐活動而產生并逐步發展。在管理學領域，研究結果具有理論貢獻是科學研究最主要的目標之一[3]。理論貢獻不僅僅體現在一個新理論的出現，理論應用的環境、解決的問題、特點等要素發生變化時，對于理論發展均具有重要意義[14]。在明確重大工程管理理論形成前，要解決5個W 和1個H 問題，分別是：內容（What），即確定理論形成的要素；范圍（When），理論是否具有持久性；環境（Where），理論形成和適用的環境；對象（Who），理論適用的對象；原因（Why），理論為什么可以解釋實踐問題；關系（How），要素之間如何形成關系及理論是如何形成的[15]。同時，回答這些問題可以進一步檢驗理論是否可以準確地指導實踐。

實際上，一個新理論的產生需要經過長時間實踐的檢驗且難度很大[16]，通常，上述6 個部分中任一部分有所創新，均可認為具有理論意義。工程管理理論構建的過程通常開始于一個具體的假設或理論模型，并選擇模型適用的數據或實驗結果對假設進行檢驗，這種研究范式容易忽略有價值的工程實踐數據[9]。因此，本研究以重大工程實踐為出發點，對重大工程管理理論的形成過程進行系統化認識，分析重大工程理論構成要素符合科學理論形成原則，包括形式系統、對應規則和概念模型3個部分，如圖1所示。

2 重大工程管理歷史演化

圖1 重大工程管理理論形成過程

公元前，眾多土木工程、工程師及工程書籍已經存在。公元前1世紀，古羅馬工程師及建筑師維特魯威撰寫了關于建筑和工程的論著《建筑十書》，本書涉及基礎理論、教育建設、城市及建筑選址以及建筑設計施工技術，是世界上保存的第一部完整的建筑學著作[17]。從歷史演化的角度總結工程管理歷史上重大工程及工程管理理論的發展，為判別工程管理理論發展成熟階段提供了依據。

工程管理是人類智慧數千年的積淀，人類最初的工程項目以土木工程為主，如古埃及金字塔和中國萬里長城，涉及大量的勞動力組織及項目安排，由此產生了最原始的直線式組織形式，即最原始的“工程管理”，但直到半個世紀前，系統性的項目管理工具和技術才被應用到復雜的項目中。早在20世紀50年代，美國海軍在北極星項目中應用現代化項目管理工具，如關鍵路線法（CPM）、計劃評審技術（PERT）和工作分解結構（WBS）等方法；1960s～1970s，美國國防部、宇航局和大型工程及建設公司利用項目管理原則和工具進行項目預算管理，如“掙值法”的應用；在20世紀80年代，制造業和軟件開發者開始采用復雜項目管理方法；20世紀90年代，工程管理研究開始關注重大工程的管理研究，研究側重項目協同、復雜項目管理、全壽命周期成本與決策以及計算機技術應用等方向[18]，如圖2所示。

圖2 工程管理理論歷史演化

工程管理已經從傳統的生命周期模式的項目管理開始向復雜性項目管理理論方向發展，包括項目和項目管理各個層次的管理復雜性的新理論、新模型的構建。并且，項目被看作是一種社會過程，應更多地關注項目涉及的人的行為和社會交互作用，更多地關注利益相關者關系、政策和權力在項目實踐過程中的交互作用關系[19]。除此之外，科技論文的發表情況也可以解釋重大工程管理理論的演化過程，因此，以重大工程的英文釋義為標題關鍵字在Web of Science核心論文數據庫共搜索相關論文7 665篇。在論文數量逐年遞增的趨勢下，如圖3所示，熱點研究問題包括重大工程績效、復雜性、不確定性、風險性、創新性以及重大工程組織管理和利益相關者管理等，如圖4所示。全球化發展背景下，各國均在積極進行重大工程管理問題研究，論文發表數目最多的國家包括美國、中國、英國、澳大利亞、韓國、法國及新加坡等國家，如圖5所示。

圖3 重大工程論文發表情況

圖4 重大工程熱點研究問題

重大工程實踐發展趨勢是工程的全球化、技術集成性、全生命周期評價和工程可持續等，隨著重大工程實踐的發展，工程項目越來越復雜、規模越來越大，項目管理的內容也在不斷豐富，新的理論元素也在不斷產生，并不斷向知識的系統化方向發展[20]。傳統工程管理或項目管理理論主要目標是提供工程現場管理的解決方法或技能，許多知識存有明顯的經驗成分，不同專項知識之間缺乏系統關聯性和邏輯鏈接性，更缺少基礎性的科學概念和基本原理以及由它們產生新的理論元素或新的理論的動力學機理。因此，以重大工程管理理論形成的過程為起點，在重大工程歷史演化過程背景下，結合重大工程投資規模大、建設周期長、利益相關者眾多以及對經濟、社會和環境有重要影響等特點，梳理重大工程管理理論發展過程可以有效滿足重大工程實踐的理論需求。

圖5 重大工程論文國際分布情況

3 重大工程管理理論發展

3.1 重大工程管理理論評價維度

科學理論的評價是科學研究領域中的重要問題，評價的目的在于權衡科學理論的真偽、辨別理論科學與否。在科學理論形成過程中，通常會將知識與理論的概念混淆，甚至將經驗當成理論指導工程實踐。重大工程對經濟、社會及環境均產生重要影響，其管理理論的構建對豐富學科知識體系具有重要作用，至今并未得到廣泛認可的工程管理理論體系，“如何評價眾多學者提出的理論？”成為工程管理學者亟待解決的問題。在科學史中，諸多卓有成效的科學家都曾提出過科學理論的評價維度及標準，如表1所示。

表1 經典理論評價方法

本研究根據工程管理科學特點，分析科學理論形成過程，選擇2個維度和4個標準對工程管理科學發展成熟度進行評價。2個維度為內部性和外部性，內部性是指理論本身的特性，包括邏輯簡單性和精確性2個標準；外部性是指理論與實踐的關系，包括可延展性和可檢驗性2個標準，如圖6所示。

圖6 理論評價標準

（1）邏輯簡單性：科學理論評價方法均以邏輯簡單性為重要的評價標準。盡可能做到經驗和理論之間具有完備的對應關系，基本概念和定理要盡可能少，以便于理解[24]。

（2）精確性：除了理論表達的準確性外，理論應當精確，即在理論邊界內，從理論導出的結論應與現有觀察實驗的結果相符[23]。簡單說，是保證“實踐-理論-實踐”實現循環和反饋。

（3）可延展性：一個理論的結論應超出它最初所要解釋的特殊觀察、定律或分支理論。具有一定的可延展性，便于研究者對理論進行精煉、補充及個性化拓展，為本學科和其他學科服務[22]。

（4）可檢驗性：理論不應與經驗事實相矛盾，在評價前，應保證理論具有一定的經驗內涵，即確定該理論是否可以用實驗事實證實[22]。經過大量事實證實、否證及推敲的理論才可稱為科學理論。

3.2 重大工程管理理論發展階段

工程管理是指為實現預期目標，有效利用資源，對工程所進行的決策、計劃、組織、指揮、協調與控制，更好地解決工程實踐問題[25]。但是，隨著工程項目規模的擴大，工程的系統性、綜合性和復雜性特征逐漸明顯，單一的“解決問題”已經不能滿足工程管理科學體系的形成。管理科學的研究范疇是以管理活動及一般性規律為研究對象，運用邏輯思維方法而形成的管理知識體系[26]。分析工程管理理論的形成過程，評價其成熟度發展脈絡，才能進一步完善工程管理科學理論體系。

成熟度發展可以描述一個事物隨時間發展的情況，用于任何一個事物的過程研究。多數成熟度模型遵循由低級到高級的模型構建思路，在生命周期內，隨著時間的推移，研究對象在發展過程中不斷得到提升，直至發展到最終完善的狀態。由于工程管理理論具有內在邏輯性和外在經驗累積性等特點，很難定量化給出演化過程中的量級差，但可精煉地描述其發展過程，將其劃分為不同發展階段。本研究將其劃分為5 個階段，每個階段具有一定的特點及發展動力，通常，后者是前者的進一步完善，是一個層層遞進不斷發展的過程。這種思路較好地反映了事物成熟發展的過程。因此，依托理論評價的2個維度和4個方面，構建重大工程管理理論發展階段框架。5 個發展階段分別為：初始經驗級、知識累積級、理論累積級、理論系統級和科學理論級。每個層級具有不同的成熟度特點，且各層級之間具有一定的演化規律及動力，稱為“越級”關鍵域。

表2 重大工程管理理論發展階段

其中，“越級”關鍵域的含義如下：

（1）實踐催化（1～2 級）。工程建設規模的增大、復雜性的增強及參與人員的增多，致使經驗管理無法達到全面管理，大規模的工程實踐催生了項目管理知識的出現，成為工程管理理論的萌芽。

（2）邏輯認識（2～3 級）。工程管理知識的累積促使邏輯化認識形成工程管理理論。項目管理知識體系的標準化構建得到廣泛應用，但是卻不能滿足定義更為廣泛的工程管理理論體系的要求，只能達到部分標準化的程度，這就要求從哲學、科學及工程學多個角度進行邏輯分析，形成工程管理理論。但至今，仍未得到廣泛認可的較為完整的工程管理理論體系。

（3）簡化過程（3～4級）。隨著時間的推移，不斷累積的工程管理理論以及逐漸堆積的實踐知識接近“爆炸”，遵循簡單性原理，在科學創造的道路上，應簡化龐大的理論分支[27]，促進理論體系的系統化，系統化認識成為理論體系形成的重要步驟。

（4）創新環境（4～5級）。進入新世紀以來，工程管理受到了廣泛的認同，對社會、經濟及環境產生了深遠的影響。促進經濟增長、推動科技進步及實現和諧發展成為工程管理理論發展的目標。在新型工業化體制、“互聯網+”、大數據等技術應用環境下，現有的理論體系是否能滿足復雜化、創新化及網絡平臺化的工程環境，能否從理論本身及外部環境2個維度進行科學構建，成為判斷其發展程度的重要評判標準。

3.3 重大工程管理理論發展階段框架

結合重大工程管理歷史演化分析，將重大工程管理理論發展分為5個階段，各階段的研究對象發生本質變化，從經驗、知識、理論及理論體系發展到理論網絡。每個階段具有不同的等級特征，在不同的驅動力下，重大工程管理理論發展到下一階段，框架模型如圖7所示。

圖7 重大工程管理理論發展階段框架

盡管重大工程管理理論向著更高階段發展，但各個階段不同的研究對象對重大工程實踐及管理的發展均具有重要作用：

（1）重大工程管理經驗可快速檢驗理論指導實踐的過程。經驗對于工程管理者職業發展[28]和工程管理過程效率的提高[29]均有重要的作用。科學的經驗管理可以用于指導工程管理的任何階段[30]，因此，利用管理者的經驗可以高效、快速地檢驗工程管理過程中出現的問題。經驗是通過大量的工程實踐所獲得的知識和技能，但多數情況下經驗只是管理者的一種主觀意識，基于主觀意識的管理給工程管理過程帶來很大風險，因此，出現了知識管理的探索。

（2）重大工程管理知識為管理過程提供必要的方法、工具和技能。工程管理過程產生大量的經驗和知識，知識管理已經發展為一個重要的研究領域。大量的知識積累為重大工程提供決策依據[31]，工程知識管理系統可以集成管理階段的技術、方法和工具以提高管理效率[32]。但是知識累積到一定程度，需要邏輯化認識將經驗和知識等轉化為可以系統指導實踐的理論。

（3）理論指導重大工程實踐，理論體系指導學科發展，多學科理論體系集成（理論網絡）驅動科學發展。理論構建對于指導工程實踐和學科發展具有重要作用[9]，但重大工程管理發展仍然處于理論累積階段，項目管理知識體系仍然是重大工程管理遵循的主要標準，急需考慮工程復雜性、工程可持續性和工程技術創新的系統化的工程管理理論體系。

4 重大工程管理理論發展趨勢

重大工程實踐及科學研究演化驅動了重大工程管理理論體系的發展及完善。現階段，并沒有廣泛認可的重大工程管理理論體系，仍然處于理論累積的過程。因此，明確重大工程管理理論發展趨勢，對于重大工程管理理論體系的構建具有指導性意義。本研究構建以可持續為戰略目標、智慧化為戰略路徑、能力構建為實施保障的重大工程管理理論發展框架，為重大工程實踐提供理論參考，如圖8所示。

圖8 重大工程管理理論發展戰略

4.1 以工程能力為實施保障

工程能力是為實現既定目標，人、組織和社區所形成的各種硬實力和軟實力的總合。對于重大工程管理者，工程能力指對工程、經濟、社會及自然環境的能動反應，即在符合自然規律的基礎上，有效利用資源并保護環境，同時完成工程目標并創造社會財富的能力[33-34]。例如，工程管理過程中的工程決策能力、工程組織能力、工程創新能力、工程融資能力及工程風險控制能力。重大工程管理團隊的工程能力決定了重大工程目標的實現，團隊工程能力的構建驅動工程管理過程形成大量的規范性指導、方法和工具[35]，在提供重大工程實施保障的同時，為重大工程管理理論體系的完善提供基礎。

4.2 以工程可持續為戰略目標

工程可持續性是工程管理領域實現全球可持續發展目標的一個具體體現。1994年，第一次世界可持續建造國際會議將“可持續建造”作為“可持續發展”在土木建筑工業的應用被提出，6 個主要原則為：最小化資源消耗、最大化資源利用、使用可再生及再循環資源、保護自然環境、創造無毒環境以及在創造的建設環境中追求質量[36]。這些原則的評價對象主要是建筑施工過程中的建筑結構體系、綠色建材及綠色生產過程等。隨著城市基礎設施的供應和需求發展不均衡，工程可持續性的概念正式被提出[37]。

重大工程全壽命周期內，維修和更新等可持續能力已經得到深入認識[38-39]，因此，重大工程可持續技術系統和重大工程服務于社會的再更新能力得到新思考，為工程可持續研究提供重要方向[40]。但是由于重大工程投資及建設規模的逐漸擴大，工程可持續性不再停留在項目建設及管理本身，研究范圍從項目直接影響的人、組織和社區擴展到城市和區域，甚至是國家，研究對象也擴展到經濟、社會和環境系統的融合及其整體的可持續，這也成為重大工程建設的最主要的戰略目標。

4.3 以工程智能化為戰略路徑

工程智能化主要表現在施工現場管理的智能化。智能化施工是整合BIM、物聯網、普適計算和4D 可視化技術等新興信息技術，實現施工過程中的全面感知、泛在互聯、普適計算和集成應用，有效提升施工生產效率的一種施工管理理論[41]。信息技術的廣泛應用是提升施工管理效率的有效方式之一[42]。“互聯網+”理念的嵌入和網絡財富的整合影響信息分析、知識整合和普適計算方法，同時影響工程信息化和工程技術研究的發展[43]。信息技術的發展改變了工程利益相關者交流方式和關系，有利于在全球范圍內實現共享、平等、開放和協同合作等原則[44]。工程智能化是重大工程實施的戰略路徑，智能化技術的應用為重大工程管理理論范式的轉變提供創新思路。

5 結語

重大工程管理經驗、知識及理論發展零散化，但理論及理論體系的形成需要經過這些基本要素邏輯化及系統化過程。重大工程管理理論的發展需歷經5個階段：初始經驗級、知識累積級、理論累積級、理論系統級和科學理論級。現階段，重大工程管理理論發展仍處于理論累積階段，大量跨學科理論及方法、創新性技術及工具、顛覆性理念和思路逐漸應用到重大工程管理過程。全球對可持續發展的重視，也為重大工程發展提供重要的指導方向，為評價工程可持續提供重要標準。但是重大工程管理理論的發展仍然處于零散狀態，缺少統一的工程管理理論體系的指導。因此，梳理重大工程管理理論的演化和發展路徑為工程管理理論體系的構建提供重要方向。本文據此提出了以可持續為戰略目標、以智能化為戰略路徑、以能力構建為實施保障的重大工程管理理論發展框架。