基于執(zhí)行人邏輯行為的公路運養(yǎng)復雜任務管控方法及應用探討

殷峰

（上海城投高速公路運營養(yǎng)護管理中心，上海市 201913）

0 引言

公路運養(yǎng)中事務性工作固然占比大，但復雜工作日益增多，業(yè)內(nèi)人員面臨很大壓力，其中有三種典型情況：第一種是大中修、專項工程實施，需選用適宜方案、處理復雜條件等，容易出現(xiàn)開工、計劃變更、技術質(zhì)量、安全壓力等問題；第二種是診斷復雜病害或運營難題以及計劃制定，如復雜預案、減少事故、緩解擁堵、設施狀況分析、年計劃制定等，遇到信息收集、診斷、風險因素、調(diào)查、討論等問題；第三種是新理念推進，如精細養(yǎng)護、預養(yǎng)護、機械化養(yǎng)護等，有調(diào)整、中間評估、總結等問題。其共性是多人配合、多程序、歷時長、目標抽象、易偏差、多要素、多程序、信息交互、過程誤差、主要管控、組織問題。面對公路運養(yǎng)行業(yè)長期人才不足的現(xiàn)狀，能否找到一種簡便、嚴謹、通用的方法提高管控復雜工作的效率，就必須從根源找方法。共性表明，這些復雜工作具有非線性動力系統(tǒng)特色，因此本文先從非線性特征討論。

1 考察

1.1 非線性動力系統(tǒng)概念簡述

一個非線性動力系統(tǒng)可以表示為xn+1=F（xn，u），其中x是狀態(tài)變量，u是參數(shù)，函數(shù)F是對狀態(tài)變量的處理。按一定時長將系統(tǒng)的輸出反饋給輸入，反復作用于F，若n是作用次數(shù)，x0是初始值，則xn+1=Fn（x，u）=F（F（F（…（x0，u））））。只要函數(shù)F為非線性的，即非正比或可疊加函數(shù)，則經(jīng)過充分時間后（n→∞），xn或收斂于不動點、周期軌跡，或為混沌，具體何種狀態(tài)取決于初始條件x0、F（作用過程）和參數(shù)u[1]。

1.2 分析

由前述知，非線性動力系統(tǒng)需符合兩個基本條件：其一，函數(shù)是非線性的；其二，變量反饋或迭代，即結果作為輸入。最終狀態(tài)空間或收斂于不同軌道，或混沌，對F作用、初始值、參數(shù)空間高度敏感，F(xiàn)作用由信息反饋、F、信息傳遞過程組成。

下面看這三種情況是否具有以上條件。

1.2.1 養(yǎng)護工程

養(yǎng)護工程可以表達為許多任務組成的復合流程（見圖1）。任務之間關系有串聯(lián)、并聯(lián)兩種，箭頭代表時間次序。任務過程可抽象為如圖2所示的模型，其中狀態(tài)變量有要素、質(zhì)量結果和數(shù)量結果等，參數(shù)u有目標、時間、標準、約束等，F(xiàn)作用有反饋、決策及實施、傳遞。執(zhí)行人根據(jù)反饋的狀態(tài)變量執(zhí)行決策，在決策落實后，狀態(tài)變量發(fā)生變化，任務進入下個時間點。經(jīng)過多次迭代，達到任務目標后，決策判定任務完成、終止。首先，F(xiàn)作用（即任務狀態(tài)變量的進展）通常不是線性的——質(zhì)量結果不能疊加，工作量的進度并不保證均勻。其次，任務過程不可能脫離信息流的反饋和傳遞。可見任務過程符合非線性動力系統(tǒng)基本條件，由任務網(wǎng)絡組成的養(yǎng)護工程也就具備條件。

圖2 養(yǎng)護工程任務過程信息反饋、決策及其進展示意圖

1.2.2 解決問題及決策過程

這類工作一般有三個步驟：收集信息、厘清事實→對策產(chǎn)生、方案制定→充分論證、方案確定。典型任務過程如圖3所示，是關于信息（或模型）結構在反饋迭代中趨近完善的過程，滿足非線性系統(tǒng)基本條件。

圖3 任務過程信息（或模型）結構反饋、完善過程示意圖

1.2.3 新理念推進

假定新理念推進按照先試點、后推廣的策略實施，現(xiàn)以試點為例。既然是試點，其目的必是積累成功經(jīng)驗，確保后續(xù)成功推廣。圖4的模型是工藝（或方案）的典型任務在迭代中趨近完善的過程，同樣符合非線性動力系統(tǒng)基本條件。

于是用非線性動力系統(tǒng)來觀察可知，有四種情況導致軌跡偏差（標于圖4“○”處）：

（1）狀態(tài)變量不清晰，如任務實施條件（如材料）不清、實施條件不充分。

（2）信息反饋不通暢，如判斷所需參數(shù)未反饋。

（3）判斷決策效率不高，如信息不完全、其他因素干擾、先入為主。

圖4 某試點工藝（或方案）任務過程反饋、完善示意圖

（4）參數(shù)不明確，如忽視工作目標、時間要求不明確、標準不嚴密、遺漏工作約束條件。

對于非線性系統(tǒng)，重點是狀態(tài)變量的軌跡不發(fā)生偏離且收斂于預期目標，因此關鍵是任務狀態(tài)變量軌跡的管控。

1.3 進一步分析

為使任務狀態(tài)運行軌道受控，僅停留在處理上述四種情況仍是經(jīng)驗做法，因此需進一步深入根源。先看圖5，復雜工作一般有多個單位參與，可將其看作工作組（圖中小橢圓框），各組有負責人（層）、執(zhí)行人，整體有總負責人（層），箭頭表示信息在執(zhí)行人、工作組之間的傳遞。由圖可知，執(zhí)行人是任務過程所有動作（參數(shù)確定、決策、反饋等）的最小執(zhí)行單元。各執(zhí)行人履職行為特征（包括效率、及時性、準確性）起初有差異，但隨著相互作用差異逐漸縮小，直至整個工作組行為特征趨同。這種執(zhí)行人與整體行為特征相似性以及相似過程從執(zhí)行人向整體傳播，根據(jù)Falconer的分形定義，這種行為特征的關系基本符合分形的三個主要特征：具有精細結構；結構大小尺度有著某種自相似性質(zhì)；由迭代產(chǎn)生[2]。由此得到啟示，為使軌道受控，須從執(zhí)行人的工作行為特征和內(nèi)容入手，以提高其行為效率為基石，在分形規(guī)律作用下，自發(fā)生成優(yōu)化整體行為的動力，且由基石到整體不斷作用，實現(xiàn)整體高效，同時保持任務軌跡。

圖5 執(zhí)行人行為影響到整體效率機制示意圖

2 方法

2.1 邏輯行為

為了向執(zhí)行人傳遞合乎要求的行為模式和內(nèi)容，通常采取排計劃、定節(jié)點、開例會、盯進度等措施，但其經(jīng)驗成分多，不易掌握。為了嚴密、通用、簡單易學，須運用數(shù)理邏輯的方法建立邏輯結構[3]。由前文可知，應沿復雜工作→任務過程→負責人及執(zhí)行人的方向構建。負責人就需制定工作——任務邏輯結構，執(zhí)行人在實施中對照，使行為遵循邏輯結構，即“邏輯行為”。

應注意以下幾點：

（1）執(zhí)行人必須知道兩點，一是何時該做什么工作，二是做工作應把握哪些內(nèi)容和要求。

（2）為避免抽象化，執(zhí)行人必要行為特征應表述為一些任務參數(shù)，如目標、時間、約束等。

（3）負責人（層）職責。各工作組負責人應制定所屬任務單元的行為邏輯，總負責人確定整體邏輯；依據(jù)行為邏輯，在任務過程中進行監(jiān)管、糾偏；由于模型偏差和不確定性、隨機性因素，實施中檢查、優(yōu)化行為邏輯。

鑒于上述考慮，采用兩個步驟確定行為邏輯結構：

第一步，復雜工作→任務過程，把工作分解為任務。圖1是典型的時間次序邏輯結構，包含串聯(lián)、并聯(lián)兩種形式，任務再細，總可以分解到一個時序節(jié)點上。對于第二類復雜任務，除了總體的時序結構（如前述），基礎層面的任務是循環(huán)遞進結構，即同樣的任務循環(huán)出現(xiàn)、逐步完善。對于推進新理念工作，由于需要建立成熟的流程、方法，最典型的情形是在推進中調(diào)整、優(yōu)化，其任務劃分是前兩類的綜合，但會在過程中產(chǎn)生新任務，因此是嵌套結構。

第二步，任務過程→執(zhí)行人，確定執(zhí)行人工作參數(shù)，即制定每項任務的狀態(tài)變量（前提、完成數(shù)量、完成質(zhì)量等）、參量（目標、時間、約束、質(zhì)量要求等）、反饋規(guī)則（會議規(guī)則、信息平臺設置、信息傳遞規(guī)程、報告制度等）、決策方案（狀態(tài)判斷方案、下步?jīng)Q策規(guī)則等）。

2.2 典型示例

例一，某大修工程出現(xiàn)兩個問題：節(jié)點目標多次推遲；質(zhì)量管控不夠細。業(yè)主組織討論后發(fā)現(xiàn)，施工方存在三個問題：排計劃不細，沒有全部分解到各分項、工作面；沒有把工序考慮清楚，導致時間模糊，且對具體執(zhí)行環(huán)節(jié)缺乏掌控；技術力量不足，卻未采取管理措施彌補，例如技術質(zhì)量細節(jié)看板化、手冊化。隨后要求施工負責人排出任務分解計劃，理出計劃落實環(huán)節(jié)及保證措施，制定技術細則和分類手冊，這些措施達到邏輯行為效果，最終保證工程完成階段目標。

例二，業(yè)主在上海東環(huán)高速推進專項養(yǎng)護工程安全預控，以某收費站網(wǎng)架維修工程為試點，目標是從方案→現(xiàn)場管理的連貫性。分兩步：第一步在方案中建立安全行為邏輯結構，確定分部工程和養(yǎng)護單元→編制各個養(yǎng)護單元的方案→凡涉及安全的作業(yè)均從次序（如登高作業(yè)次序：天氣預報允許→設備狀況允許→中控同意→現(xiàn)場維護允許→登高車停放檢查允許→人員防護措施檢查允許等）、措施（按不傷己、不傷人、不損物）、監(jiān)護（安全員在各工作面和工序的布控）等角度制定方案；第二步依據(jù)方案建立現(xiàn)場管理邏輯行為，即編制各養(yǎng)護單元作業(yè)次序?qū)φ諜z查單、安全措施對照檢查單、安全監(jiān)護對照檢查單等，根據(jù)執(zhí)行情況返回前兩步局部修正（嵌套結構）。目前正在推進，人員安全意識明顯提高。

例三，在橋梁應急搶修中，要求極短時間內(nèi)施工、養(yǎng)護、監(jiān)理、業(yè)主各方制定周密計劃，組織人、機、料到場，且現(xiàn)場管理絲毫不缺位。要做到這些，各組負責人尤其是總負責人必須有清晰的行為邏輯。

需注意，傳統(tǒng)方法為經(jīng)驗總結，其中有一定的邏輯行為因素。

3 結 語

借助非線性動力系統(tǒng)、分形、數(shù)理邏輯等概念，建立基于執(zhí)行人邏輯行為結構的任務狀態(tài)管控方法，結合負責人的監(jiān)管，該方法從根源出發(fā)，因而穩(wěn)定性和普適性強，可有效消除執(zhí)行過程行為的模糊性、隨意性，為公路行業(yè)各種復雜任務的高效組織提供一個解決思路。主要有以下結論：

（1）公路運養(yǎng)中的三類復雜工作具有非線性動力系統(tǒng)基本條件。

（2）復雜工作由任務過程網(wǎng)絡構成，任務過程由狀態(tài)變量、參量、反饋、決策與實施等要素構成，最終依靠執(zhí)行人的行為。

（3）執(zhí)行人的行為狀態(tài)與工作整體狀態(tài)存在分形結構，著眼于執(zhí)行人行為邏輯，就可借分形規(guī)律優(yōu)化整體工作狀態(tài)。

（4）通過兩個步驟，建立執(zhí)行人行為的邏輯結構，便于在工作中保持邏輯行為。