熵增視角下的水利工程運行管理標準化建設

王 彤

(北京市北運河管理處，北京 101100)

近年來，隨著大量水利工程建成并投入使用，水工建筑物維修、養護及管理的工作任務增加、責任加重。水利工程標準化本質上體現的是一種標準作業程序SOP(standard operation procedure)[1]。各地水務部門及水管單位在水利工程維護方面作了許多探索和實踐，但“重建輕管”“管養模糊”的現狀始終沒有得到徹底扭轉[1]。學者們調查發現，現階段江蘇省只有13.33%的單位設有專職的標準化管理部門[3]。在當前標準化建設的關鍵時期，水利工程運行管理亟須更新管理理念，梳理管理思路，打破原有固化的管理模式，整體提升標準化建設管理水平。建立有效機制，促進水利工程有效實施[4]。

針對現行水務工程建設管理中存在的問題，有學者提出從樹立標準化管理理念、構建系統的水務工程建設管理標準體系、提升標準化管理信息化水平、加強標準執行監督4個方面推動水務工程建設管理標準化發展的具體意見[5]。鄭振浩等[6]以寧波市水利工程運行管理系統建設為例,提出水利工程標準化管理應用的可行性及其實現思路和方法。檔案管理是水利工程運行管理標準化的重要環節。標準化工作必須同法制管理、技術管理、信息管理同步進行。

熵增過程是一個自發的由有序向無序發展的過程，根據熱力學定義，熵增加，系統的總能量不變，但其中可用部分減少；根據統計學定義，熵衡量系統的無序性，熵越高的系統越難精確描述其微觀狀態[7]。熵增原理就是孤立熱力學系統的熵不減少，總是增大或者不變。一個孤立系統不可能朝低熵的狀態發展即不會變得有序。熵增原理表明，在絕熱條件下，只可能發生熵不減(dS≥0)的過程，其中熵不變(dS=0)表示可逆過程；熵增(dS>0)表示不可逆過程,熵減(dS<0)過程是不可能發生的。但可逆過程畢竟是一個理想過程。因此，在絕熱條件下，一切可能發生的實際過程都使系統的熵增大，直到達到平衡態。

1 熵增理論與水利工程運行管理的關系

“水利工程運行管理”可以被看作是工程管理領域內的一個“反應”，所謂“標準化”管理即為把管理范疇內的諸多管理要素、管理環節統一化、規范化，最終實現管理工作的精簡化、高效化。管理要素的細化分配亦是標準化管理實施的創新之處[8]。若以此視角推斷，“標準化”最終要實現的目標是“節約勞動時間，提高工作效率”，讓工作變得輕松、流程變得簡潔。所以，在“反應”的視角下，即為熵減過程。但眾所周知，熵減過程是不可能發生的，一切可能發生的實際過程都使系統的熵增大，直到達到平衡狀態。如此說來，標準化建設工作作為水利工程運行管理視角下的熵增過程，其復雜、無序程度只會越來越高，永遠不會實現最終的“單一化、精簡化”。

標準化與熵增理論表面上顯現的矛盾看似不可調和，實則卻是對立統一的。首先，熵增理論中提及熵值只增不減只針對自發過程，當有外力做功時應另行討論。因此在水利工程運行管理標準化建設中，可能會發生局部的熵減過程，但如果擴大到整個系統，就一定是熵增過程；其次，根據熵增原理，如果想要達到熵減目的，自發過程是不可能實現的，必須通過外力做功，即人的主觀活動；同時，由于整個系統的熵一定是增加的，所以局部系統的標準化程度越高，整個系統熵增的效果越明顯。

1.1 水利工程運行管理標準化過程是局部熵減過程和整個系統的熵增過程

水利工程運行管理標準化就是把水利工程運行管理涉及的所有作業流程通過反復論證，結合實際工作情況，形成統一的標準形式，通過標準的制定并實施，實現水利工程運行管理有標準，有根據，有參考。所形成的標準給所有作業人員提供參考依據，也讓水利工程運行管理過程中形成的文件、信息、表格統一化、格式化、簡單化。由此看來，所謂“標準化”的成果只是水利工程運行管理過程的一部分，因此，“標準化”所代表的熵減過程并不影響整個系統的熵增過程，且整個系統的熵增過程是不可避免的。例如，在水利工程標準化運行管理表格的制定中，表格制定者最初的目的是通過一系列規范化的表格，規范現場管理人員的工作流程，精簡工作內容，提高工作效率。但在實際制定過程中，為了實現運行表格的標準化，制定者必須盡可能考慮表格填寫過程中有可能出現的問題或潛在的錯誤，盡可能把這些風險規避在表格內部，通過細化表格設置、詳述填表說明、反復試運行并隨時修訂，為后續正式版本的表格填寫鋪平道路。在標準化表格修訂過程中，甚至修訂使用后，表格相關復雜的調整優化工作會一直存在，造成了整個系統的熵增過程，且增加量遠遠大于原有表格修訂成為標準化表格的熵減量。

1.2 實現水利工程標準化必須通過人為做功

同樣，根據熵增理論，熵減過程并不會自發形成。這也就意味著，水利工程運行管理標準化的工作必須有人為活動的影響。相對自發的水利工程運行管理活動會向著復雜化、個性化的趨勢發展。以河道水環境巡視為例，基層管理單位對于河面漂浮垃圾打撈、河道周邊環境保潔等工作，由每日定時、定崗、定量、定頻的工作模式，逐漸演變成為根據季節、氣候、現有垃圾量、保潔船只數量、在場保潔人員人數等因素共同確定的河道水環境巡視流程。表面看來，這種方式從實際需求和工作能力出發，可以在最大限度內完成河道水環境保潔工作，但是由于缺乏具體參考依據，實際執行過程中，類似的軟性條件難以規范現場工作人員，導致各單位水利工程運行管理工作水平參差不齊，標準不一，規范缺失，效率下降。因此，實現標準化的途徑必然需要經過人為做功，排出自身系統的熵值到外部環境，最終實現自身熵值下降、標準化程度提升。

1.3 水利工程運行管理標準化程度越高，整個系統熵增程度越高

水利工程運行管理標準化是相對的熵減過程，但對于整個系統卻是絕對的熵增過程。熵減過程代表所有標準化流程以及形成的成果都是按照精簡化、統一化的流程發展，熵增過程則意味著無論系統內部熵減程度有多高，就整個系統來看，系統的熵一定是增加的。理論上來說，即使沒有通過人為活動降低系統局部的熵，整個系統熵增的趨勢也不會改變。這也就意味著，無論是否進行水利工程運行管理標準化工作，系統熵值都在增加。如果人為活動降低系統局部熵值，則后續整體系統的熵值必然增加，且增加量大于局部熵值減小量。以水利工程標志標識為例，在尚未進行標準化運行管理工作時，標志標識設施可能已經普遍存在于水利工程運行管理過程中，但并未形成規范或標準性工作，得到普遍，統一的應用。標準化工作推進后，原有標志標識牌必然需要經過重新梳理、分類、分級、推敲論證，最終以標準化的形式應用于水利工程運行維護。從結果上看，相比原有雜亂無章的內容，最終版成果更加精細有序，但在形成成果之前，必然經歷大量對原有材料的認定、修正、刪除、新增等過程。有學者指出，從水利工程勘察設計成果中直接讀取水利信息存儲的庫表和標準字段,可提高水利數據收集與整編的速度，確保水利信息化的質量,為水利信息存儲技術標準的編制提供參考[9]。而只有向外界排出大量的“無用熵”，才可換來局部系統的“熵減”，所造成的結果必然是整個系統的熵增加。

2 熵增理論給水利工程標準化帶來的啟發與建議

由此看來，為了實現水利工程運行管理標準化的目標，人為活動的“熵減”是必然存在的，整個系統的“熵增”也是必然發生的。同時，為了避免系統“熵增”而不去進行“熵減”行為，只會使系統熵(包括相對熵和絕對熵)同時增加，造成系統無序程度越來越高，偏離水利工程運行管理標準化的程度也會越來越高。

2.1 明確目標，轉變思路，整體看待標準化問題

開展水利安全生產標準化建設勢在必行[10]。水利工程運行管理標準化既是一種管理理念，一套管理體系，更是落在實處的管理方法。“標準化”的概念不僅僅停留在宣傳口號和管理思路，更應落在水利工程運行管理的各個環節。徐炳偉等[11]認為，創新水利工程管護模式有利于進一步做好標準化管理的對策建議。“標準化”的目標是通過制定一系列的管理制度，形成一整套更有效率的管理方法，提高工作效率，提升工作水平。在這個目標指導下，相應的管理思路必然需要進行轉變，且在前期轉變思路，更新理念的過程中，必然經歷非常復雜的修正、調整過程。從整體看，無論經歷怎樣的“熵減”(人為活動)過程，“標準化”都是最終目標，為了達到標準化目標而采取的熵變過程都是可取的。

2.2 長效推進，持久追蹤，人為活動是重中之重

如前所述，自發過程不可能“自發”地形成標準化，所以人為活動在標準化進程中起到決定性作用。在一定范圍內，人為活動量與標準化程度存在一定程度的聯系，人為活動是引導管理行為趨向標準化的唯一途徑?，F有實踐證明，標準化工作是一個長期的過程，需要分步驟、分階段進行。在長效推進的過程中，進度追蹤與持續反饋必不可少。只有在自發“熵增”的過程中，通過人為做功，不斷進行“熵減”活動，向外釋放熵，才能逐步提升局部系統的有序性，維持“熵減”過程。

2.3 思路轉變與長效推進依賴標準化工作內部因素有機結合

水利工程運行管理從前期建設，到運行調試，再到后期移交，是一個長期推進的過程，涉及諸多單位與人員，部分管理工作雖在內容上有所重疊，但實施主體、工作目的與性質不同，完成管理工作的側重點也不盡相同，且伴隨著工作的不斷深入，許多內容會隨之深化提升，因此長期的管理工作并不是大量重復性工作的疊加組合。前述目標思路與持續推進必須是一個長期的動態過程，并隨著標準化工作的進展、出現的問題作出相應調整。二者有機結合，密不可分。甚至在系統長期“熵增”的過程中，不排除局部系統會出現“熵減”的過程。但通過人為活動和一系列的針對性調整，局部系統的“熵減”過程必將作為其熵變行為的總過程，貫穿水利工程標準化運行管理過程始終。水利工程運行管理標準化工作中的管理短板、解決方案和“熵增”思路見表1。

表1 “熵增”思路下的水利工程運行管理標準化

3 結 論

綜上，水利工程運行管理標準化是一個長期過程，以“熵增”視角評判，其局部系統為熵減過程，不影響整個系統的熵增過程?！皹藴驶蹦繕说膶崿F需要大量人為活動，且在人為干預過程中，需要不斷更新管理思路，改善管理方法，為標準化及局部系統的熵減過程提供動力支撐。