基于熵理論的工程項目管理耗散結構分析

石福彬 柴海華

[摘 要]文章從質(zhì)量、進度、控制三個方面討論工程項目管理的遠離平衡態(tài)、非線性、開放性、漲落、突變等熵原理，使用熵變原理和熵變模型對項目管理的進度、質(zhì)量、成本的耗散結構進行分析，通過建立熵變模型進行耗散結構分析。最后結合國家結構和產(chǎn)業(yè)布局積極引進網(wǎng)絡技術于項目工程管理，同時引進先進技術，加強科技人才管理，從而實現(xiàn)工程項目管理的量化管理。

[關鍵詞]熵變理論；工程項目管理；耗散結構；量化管理

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.33.112

隨著我國經(jīng)濟體制改革進程的日益深化和工程管理市場對外全面開放，我國現(xiàn)代工程管理面臨著資源整合、快速發(fā)展的大好時機和市場競爭日趨激烈的嚴峻挑戰(zhàn)。在國內(nèi)外環(huán)境發(fā)生深刻變革的情況下，面對我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、市場化、國際化的加速發(fā)展和工程項目管理的新形勢，新時期的工程項目管理有了新的發(fā)展。

1 耗散結構理論

耗散結構理論是普里戈金在1969年提出來的。[1]他在研究偏離平衡態(tài)熱力學系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)，當系統(tǒng)離開平衡態(tài)的參數(shù)達到一定閾值時，系統(tǒng)將會出現(xiàn)“行為臨界點”，在越過這種臨界點后系統(tǒng)將離開原來的熱力學無序分支，發(fā)生突變而進入一個全新的穩(wěn)定有序狀態(tài)，從而提出了關于遠離平衡狀態(tài)的非平衡熱力學系統(tǒng)的耗散結構理論。 [2]

在平衡態(tài)和近平衡態(tài)，漲落是一種破壞穩(wěn)定有序的干擾，但在遠離平衡態(tài)條件下，非線性作用使?jié)q落放大而達到有序。偏離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)通過漲落，在越過臨界點后“自組織”成耗散結構，耗散結構由突變而涌現(xiàn)，其狀態(tài)是穩(wěn)定的。有如下五個特征：①系統(tǒng)開放性。[3]②保持遠離平衡態(tài)。③非線性相互作用。④耗散結構的漲落導致有序特征。⑤耗散結構的突變特點。[4]

2 工程項目管理的耗散結構分析

項目管理是一門應用科學?；诳傮w項目或子項目的建設順序，啟動和完成時間，以及它們之間關系的計劃。如招標時，根據(jù)招標文件要求，編制初步施工方案和施工進度。但是，中標后，項目實施過程中要執(zhí)行的更詳細的施工進度計劃，應根據(jù)現(xiàn)場施工的具體情況和合同期限以及其他要求編制。計劃內(nèi)容應包括工作開始前的所有準備工作和施工方法。 [4]

建設項目管理主要內(nèi)容包括“三控兩管一協(xié)調(diào)”，這里我們只討論項目施工管理中的“三控”，即進度控制、質(zhì)量控制、成本控制。由于項目工程管理逐漸實現(xiàn)國際化，要不斷地融入國際市場，當然就不可避免地出現(xiàn)各地域之間交叉與共性。因此，從全球范圍來看存在著明顯的競爭現(xiàn)象，按照這樣的解釋，那就必須得借助外界物質(zhì)、能量、信息等的交換，這樣可以有效平衡內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。通過內(nèi)部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)的波動和變化，實現(xiàn)所有功能的合理分配，并優(yōu)化配置各種資源，進而更好地為現(xiàn)代化建設服務，這樣也就實現(xiàn)了工程項目管理的目的，這本身就是一種耗散結構。 [5]

2.1 開放性

系統(tǒng)熵變開放性公式表示如下：

dS=deS+diS（1）

其中diS為熵產(chǎn)生，是系統(tǒng)內(nèi)部過程所產(chǎn)生的熵變；deS為熵流。對于工程項目管理的質(zhì)量、進度、成本而言，這些并不是獨立存在的，一個工程的前前后后都需要其他的相關部門產(chǎn)生關系，對于實現(xiàn)工程的管理而言就更是一個與外部緊密聯(lián)系的開放系統(tǒng)，工程項目管理不僅要在國內(nèi)有較大的市場，也有較大的國外市場，實現(xiàn)內(nèi)外環(huán)境的物質(zhì)、能源、信息交流。

關于工程項目管理的質(zhì)量，隨著改革開放的不斷深入和發(fā)展，中國的工程質(zhì)量和服務質(zhì)量總體水平不斷提高。在建筑工程領域，大家已經(jīng)清醒地認識到，該項目的質(zhì)量不僅關系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。同時也直接影響項目投資和項目建設成本。最終，這將直接影響到我們社會的經(jīng)濟發(fā)展。影響項目質(zhì)量的因素也很多，如人為因素、方法因素、材料因素、施工機械設備因素、環(huán)境因素等。這些因素并不是孤立的，它需要不斷地和外界進行信息交換，任何一個因素出現(xiàn)問題都會引起其他的因素發(fā)生變化，所有這些都可能導致建設項目建設中的系統(tǒng)質(zhì)量變化，并導致項目質(zhì)量事故。

工程項目成本指工程過程中勞動者生產(chǎn)資料轉(zhuǎn)移價值的貨幣形式和勞動者必要勞動所產(chǎn)生的價值，工程過程中建筑工程為成本對象，也就是所發(fā)生的全部生產(chǎn)費用的總和。項目的成本控制設計的范圍較多，有直接成本、間接成本、固定成本、變動成本，它們的計算是要相互滲透、相互影響的。

項目管理具有一定的開放性，即項目管理需要隨著項目的進展而變化。臨時開放組織在特定條件（成本、進度、質(zhì)量）的限制下實施復雜項目的既定目標。

2.2 非平衡性

假如工程項目管理處于平衡狀態(tài)，那么在各個項目管理中的各個要素就應該是均勻的、單一的、無組織的。如果工程項目管理中的質(zhì)量、進度、成本熵值極大，功能十分混亂，它們之間沒有交叉點，不能實現(xiàn)相互之間的互補，整個工程在這樣的管理下也會崩潰。工程有大有小，管理的水平有高有低，設備的層次也不盡相同，也就是工程項目管理之間還是有差異的，這種差異要求項目管理中的各個要素相互補充，以便項目管理能夠在質(zhì)量、進度和成本方面維護次序狀態(tài)。

2.3 漲落

大量的項目投資往往與國民經(jīng)濟的運行密切相關，相互影響。各種風險將會陸續(xù)發(fā)生，風險會在質(zhì)量和數(shù)量上發(fā)生變化。一些風險發(fā)生并得到處理。從而引起項目管理的熵變。

2.4 非線性

（1）工程項目管理的發(fā)展受經(jīng)濟發(fā)展水平和國家宏觀調(diào)控政策的影響與制約。

（2）工程項目管理在時間、資金、經(jīng)濟方面的非對稱性受非線性作用。

（3）工程項目管理涉及的部門和外部環(huán)境較多，這些復雜信息的加入給工程項目管理帶來了新信息，而這些信息本來就具有非線性的特征。

（4）項目控制是一個交互過程。

3 工程項目管理的熵變模型分析

項目工程管理內(nèi)部劃分為文化熵、能力熵和結構熵，項目工程管理外部劃分為直接環(huán)境熵和間接環(huán)境熵。進而我們可以得到如下熵變模型：

ΔS=S（t+1）-S（t）（2）

式中，S（t+1）是t時段的末態(tài)熵， S（t）是t時段的初態(tài)熵，ΔS是t時段系統(tǒng)與外界物質(zhì)交換引起的熵變。根據(jù)熵變ΔS的大小，可以判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定程度：

ΔS<0表示系統(tǒng)的熵降低，穩(wěn)定性增強，系統(tǒng)運行良好。此時的工程項目管理是一個功能比較完善的系統(tǒng)，其內(nèi)部的文化熵、能力熵和結構熵形成的負熵流很大，完全可以抵消內(nèi)部產(chǎn)生的增加熵，使得工程項目管理的總熵是負的，表明工程項目管理是一個比較有組織的結構。

ΔS>0表示系統(tǒng)的熵增加，穩(wěn)定性降低，需要采取相應的措施加以調(diào)控。此時的項目管理的直接環(huán)境熵和間接環(huán)境熵缺少與其內(nèi)部的文化熵、能力熵和結構熵的物質(zhì)流、能量流、信息流的交換。大量的消耗項目管理的直接環(huán)境熵和間接環(huán)境熵，導致內(nèi)部沒用的東西增加，內(nèi)部的熵流增加，項目管理的直接環(huán)境和間接環(huán)境承受的壓力加大，其結果就是此工程項目管理是一個無序無組織的結構。

ΔS=0表示在本時間段內(nèi)熵值無變化，系統(tǒng)狀態(tài)維持原狀。這是一個理想的狀態(tài)，在這個狀態(tài)下，項目管理的直接環(huán)境熵和間接環(huán)境熵與其內(nèi)部的文化熵、能力熵和結構熵之間的物質(zhì)流、能量流和信息流循環(huán)交換，平衡發(fā)展。

4 結 論

4.1 積極引入現(xiàn)代技術，結合國家經(jīng)濟結構和產(chǎn)業(yè)布局，增加項目管理的負熵流

我國應當加快工程項目管理內(nèi)部的文化熵、能力熵和結構熵等負熵流的增加，促進我國建設行業(yè)的發(fā)展，其有效實現(xiàn)大中型工程項目管理資源合理安排，進度優(yōu)化，控制和其他應用程序都有顯著的結果。

4.2 運用先進的管理方法，減少正熵流，實現(xiàn)工程項目的量化管理

作為一門學科，項目管理一直在持續(xù)發(fā)展30多年。自此以后我國項目工程管理開始了自己的發(fā)展，積極引進國外的先進技術和管理方法，從而實現(xiàn)項目的直接環(huán)境熵和間接環(huán)境熵等正熵流的減少，提高我國建設行業(yè)的整體水平。

參考文獻：

[1]袁飚，陳雪梅.基于耗散結構理論的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈形成機理研究[J].內(nèi)蒙古社會科學（漢文版），2010（11）：101-105.

[2]豐偉，李雪芹.基于熵理論的綜合運輸通道耗散結構分析[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2009（32）.

[3]谷國鋒，張秀英.區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)耗散結構的形成與演化機制研究[J].東北師大學報（自然科學版），2005（9）.

[4]官振祥.工程項目質(zhì)量管理與安全[M].北京：中國建材出版社，2001.

[5]黃梯云.管理信息系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[作者簡介]石福彬（1984—），男，本科，助教，甘肅林業(yè)職業(yè)技術學院，研究方向：巖土工程。