工程风险的综合集成管理研究

黄恒振

(四川建筑职业技术学院 工程管理系,四川 德阳618000)

0 引 言

20世纪晚期,在埃德加·莫兰、普利高津以及SFI的霍兰等学者的努力下,复杂性科学开始兴起,并带来了科学范式的转换。作为一种新的研究思路,复杂性科学的主要观点和研究方法引起了学术界的重视,并因其跨学科的性质及其对复杂性问题的研究,导致了从自然科学到社会科学的各个领域掀起了一场以复杂性科学为名的革命。各个领域的专家学者开始认真反思本学科的不足,并着手将复杂性科学的思想和方法引入学科研究中去。管理科学作为一门面向实践的科学,由于其管理主体观念、思想、行为的复杂性,管理控制的复杂性,以及管理科学的社会化、国际化、低熵化等复杂现象的存在,正面临着复杂性科学的挑战[1]。在这个背景下,国内外学者开始了整合复杂性科学与管理科学的努力,并提出“复杂性管理”的研究框架[2],强调管理科学应该以复杂性为基础,将管理对象看作是一个复杂适应系统,并把复杂性理论和方法应用于管理研究与实践[3]。

目前这种基于复杂性的管理范式已日益引起学界的重视,并在管理科学各分支中得到推广和应用。只是由于复杂性科学本身的多元性特征,学术界对复杂性管理的认识见仁见智,尚没有形成统一的意见。工程管理是管理科学的一个比较特殊的研究领域,涉及到经济、管理、工程技术等多学科的问题,同样也受到复杂性管理范式的影响,工程管理范式从简单性向复杂性的转换是大势所趋。

工程风险是工程管理研究的焦点。近年来学者们从各个角度对工程风险及其管理问题进行了深入的探讨,但是从工程管理研究的大趋势来看,工程风险研究还存在很多不足之处。由于受到基于简单性的管理范式的影响,当前工程风险的主流研究带有非常浓厚的还原论色彩,研究者们往往希望通过对某一具体工程风险的分析,或是通过对工程风险管理的某一方面的研究,达到解决风险管理问题的目的。这种研究倾向使得无论是研究者还是管理者都无法从总体上把握工程风险,导致只见树木,不见森林的后果。实际上,工程风险是一种综合风险,很难从操作层面上进行类型学分析,技术风险、经济风险、社会风险等各种具体风险虽然有所区别,但同时也有着千丝万缕的关联,而工程风险管理是一个整体的过程,需要从整体上加以研究。工程风险研究的突破,亟待新的研究范式的指导。

本文在复杂性科学与复杂性管理思想的指导下,充分借鉴工程管理中的复杂性研究成果,以钱学森的从定性到定量的综合集成方法为基础,结合工程风险管理的实践经验,初步建立了工程风险的综合集成管理模式,以期为工程风险管理的研究和实践提供新的思路。

1 综合集成方法论:从系统科学到工程管理

还原论是近几个世纪科学界占主导地位的方法论,而且随着学术研究的自然科学化,这种主导地位还扩散到经济学、管理学、社会学等学科的研究实践中。还原论的本质在于分解,认为只要了解了部分,整体也就了解了。还原论在自然科学研究中取得了很大成就,然而随着各种复杂性问题的出现,其局限性也就显而易见了。贝塔朗菲较早的发现了还原论的缺陷,并提出一种整体论的方法论。但是,从还原论到整体论,只是从一个极端走到另一个极端,前者失之于整体,而后者失之于毫末。20世纪80年代以来的复杂性科学学派,认识到世界的复杂性本质和还原论的局限,却未能提出研究复杂性问题的方法论[4]。

以钱学森为代表的中国科学家,在研究开放的复杂巨系统的过程中,结合系统科学的最新成果以及东方哲学智慧,创新性地提出了一种新的方法论——从定性到定量的综合集成方法以及它的实践形式“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”[5]。虽然国外也有类似的综合分析方法,如全面研究综合(Comprehensive Research Synthesis)、定性综合集成(Qualitative Metasynthesis)以及定性综合集成解析方法(Analytic Techniques for Qualitative Metasynthesis)等[6,7],但是,综合集成方法与之有着本质区别。从方法论的层面看,综合集成方法否定还原论,但又不是整体论,而是还原论与整体论相结合的系统论方法,是系统科学的有机组成部分。综合集成的实质在于把专家系统、数据和信息系统以及机器系统构成一个人·机结合,人·网结合的体系,其目的在于通过自上而下和自下而上相结合的方法,先把系统加以分解,在分解后研究的基础上,再综合集成到整体,实现1+1＞2的结果。综合集成方法的优势就在于可以通过自下而上的涌现,发挥部分所不具备的功能,就比如三个臭皮匠所组成的系统,在整体上是诸葛亮水平,而它的组成部分是臭皮匠水平。

在钱学森、于景元、戴汝为、顾基发等大批科学家的努力下,综合集成方法得到学界的肯定,并被应用于地理与环境、军事系统、社会经济系统等各个领域,取得巨大的经济效益[8]。随着对工程复杂性认识的深入,复杂性管理的理念受到前所未有的重视,作为一种科学的方法论,综合集成方法自然而然地扩散到工程管理研究和实践中。工程管理对综合集成方法的运用体现在两个方面:一是借鉴,即直接利用综合集成方法来研究工程管理中的各种问题,如冯海[9]、佘立中[10]、晏永刚[11]等人的研究。二是拓展,即综合集成方法的工程管理学科化,具有代表性的成果是以盛昭瀚为首的研究团体所完成的复杂工程的综合集成管理理论。盛昭瀚等人以钱学森的综合集成方法为理论依据,结合苏通大桥的工程管理实践经验,创造性地提出了复杂工程的综合集成管理概念,并从理论和方法上进行了完善[12～15]。

目前,综合集成方法在工程管理中的运用还只是停留在工程项目管理层次,尚没有扩散到工程管理的各个具体领域。为了进一步促进工程管理范式向复杂性管理的转换,为工程管理实践提供新的研究思路和方法,本文以工程风险为对象,构建了工程风险的综合集成管理模式,以为深入研究准备条件。

2 工程风险的综合集成管理模式及其应用

2.1 工程风险及其管理的复杂性

工程项目,特别是大型的工程项目,具有的整体性、动态性、开放性、层次性和自组织性等特性,构成一个开放的复杂适应系统。工程风险作为工程项目的子系统,本身也具有复杂性的特征。工程风险的复杂性体现在:①工程风险的开放性和动态性。任何工程作为一个系统,都与外界有着密切的联系,工程风险作为复杂工程系统的一个子系统,也具有开放性的特征,并随着内外环境的变化而发展变化。②工程风险性质的复杂性。学术界在研究工程风险时,出于便利,往往将工程风险分为技术风险、经济风险、社会风险等,然而实际上,不同种类的风险往往是交织在一起的,共同构成一个复杂的关系网络。因此,工程风险往往是一种综合风险,在判断其性质时,应根据其可处理性和危险性两个指标进行综合判断。③工程风险形成机理的复杂性。从形成机理的角度看,工程风险的形成并不是简单的因果关系,可以用传统的线性方程予以分析,而是具有非线性的特征。对某一工程风险而言,可能是由多种诱因所导致的;而某一个复杂的诱因,可能对多种类型的工程风险的形成起到促进作用。

工程风险的复杂性导致了管理的复杂性,这主要体现在工程风险管理主体结构及其行为的复杂性和管理技术的复杂性两个方面。工程风险管理是一个动态的复杂过程,涉及到多个管理主体,并且贯穿于工程建设过程的始终。工程风险及其管理的复杂性需要与之相适应的复杂性管理模式。综合集成方法因其所具有的整体论与还原论相结合、宏观与微观相结合、定性与定量相结合、软系统方法与硬系统相结合等特征,成为构建工程风险的复杂性管理框架的理想选择。问题是如何将工程风险的复杂性与从定性到定量的综合集成方法桥接起来呢,笔者认为,关键在两点:一是集成,二是综合。

2.2 工程风险的综合集成管理体系

2.2.1 工程风险综合集成管理的组织设计

盛昭瀚认为,综合集成管理的实质在于通过集成同质资源和异质资源,涌现出新的处理复杂系统问题的能力,其本质在于构建一个新的系统来驾驭被管理的复杂系统[14]。因此,首要的任务是要建立一个能够胜任管理工程风险这个复杂系统的组织系统。根据钱学森的综合集成方法,这个组织系统应该包括三个部分:①专家系统。根据传统观点,工程风险的管理主体是相互分离的,设计方主要做好设计阶段的风险管理工作就可以了,而施工方也只关注施工及保修阶段的风险问题。这种各自为政的管理方式带来了巨大的浪费以及很多额外的风险。从综合集成的角度出发,首先是实现在工程建设全阶段不同风险管理主体的集成,也就是说,建设方、设计方、监理方、施工方要成为一个共同体,使得其在各自工作阶段内做好风险管理工作,同时能为工程后续阶段的风险管理提供某种助益。除此之外,还要吸收与工程风险管理有关的风险管理专家、经济分析专家、工程技术专家和法律专家进入组织系统,以为工程风险管理提供专业意见。工程的参与方和各类专家共同构成了工程风险综合集成管理框架中的专家系统。专家系统是组织系统的核心,也是实现工程风险的综合集成管理的关键。②机器系统。机器系统主要是由计算机及其网络所组成,具有现实和虚拟双重特性。机器系统在工程风险管理中的功能包括相关数据的存储、数据分析与计算、建模与仿真等,同时由计算机所组成的网络还为专家系统内部的沟通、交流、决策提供平台。③数据和信息系统。数据和信息系统由各种形式的信息和知识组成,主要包括与工程风险相关的工程技术科学、安全科学、管理学、经济学等领域的知识,以及与某一具体工程相关的风险方面的信息和数据。数据和信息系统的现实载体是专家系统和机器系统。

专家系统、机器系统以及数据和信息系统共同构成了工程风险综合集成管理的平台,起着研讨厅的作用。为了切实实现对工程风险的管理,在专家系统中还需要分化出三个子系统,即认识系统、协调系统和执行系统。认识系统由专家系统中的各类专家以及管理者构成,负责对工程风险数据的整理和分析、管理决策的制定等方面的工作,相当于人体的脑;协调系统主要是负责协调不同机构之间的关系以及对不同资源的调用,其目的是为了实现人力、物力和财力的集成化,相当于人体的神经网络;执行系统由不同工程建设阶段的参与者所组成的项目管理机构构成,其主要功能是执行由认识系统做出的各种决策,相当于人的身体和手足。

2.2.2 工程风险管理过程的综合集成

由专家系统、机器系统与数据和信息系统构成的人·机网络和人·网网络是实现工程风险的综合集成管理的核心。当组织系统构建起来之后,重要的环节是要从时间史的角度对风险管理的不同过程进行集成,并对不同风险进行集成。

工程风险是工程建设中不可避免的,贯穿于工程建设的全过程,因此要实现对风险的综合集成管理,需要将工程生命周期的不同阶段的风险管理,以及在同一阶段内工程风险的管理过程加以整合。基于工程的全生命周期理论,一项工程一般要包括规划阶段、设计阶段、施工阶段和运行阶段,所以工程风险的管理相应的可以划分为四个阶段。问题是在不同阶段工程风险管理的主体是会变动的,根据传统的风险管理理论,无法实现不同阶段之间风险经验和管理措施的连贯性。通过由专家系统、机器系统和数据及信息系统组成的组织系统可以较好的解决这个困境。对于工程后续阶段的风险管理,可以通过组织系统所提供的前一阶段的风险管理数据,实现风险管理的连贯性。

在工程建设的每个阶段,工程风险管理的基本逻辑是一样的。对于风险管理的逻辑,存在很多观点,比如IRCC的四阶段风险管理模型、加拿大政府采用的九阶段模型和冈田宪夫的四阶段循环模型等[16]。这些观点各有其独特的意义,但是由于其基础是基于简单性的管理方法,与工程风险的复杂性不相一致。为此,从定性到定量的综合集成管理的一般逻辑出发,重构工程风险的管理流程。根据盛昭瀚的研究,从定性到定量的综合集成管理的流程的一般步骤如下:复杂系统→研究确定目标→定性综合集成→定性定量综合→定性到定量综合集成→整体定量结论[12]。基于这个思路,工程风险的综合集成管理的主要过程可以概述如下:①定性综合集成阶段。这是实现工程风险综合集成管理的第一步,主要目的是在工程风险复杂性认识的指导下,分析类似工程的风险状况及风险管理的经验教训;根据本工程的内外情况,对工程风险进行预测和防范;对已经出现的工程风险的相关数据和信息进行分析,依据专家的经验和知识,形成初步的决策。②定性定量综合阶段。在定性综合的基础上,工程风险管理的组织系统根据搜集到的工程风险数据和信息,经过专家和管理者的反复论证,经过博弈、争论,最后形成共识,在决策的基础上,通过机器系统进行数学建模和仿真,初步形成工程风险管理中定性决策和定量模型的综合。③定性到定量的综合集成阶段。在这一阶段,由专家系统对前一阶段的定性定量综合结果进行综合集成,进一步实现信息和知识的综合集成。相较于前面阶段依据经验和有限数据所形成的结论,这一阶段的工作由于添加了新的信息,具有重要的意义,是形成最后整体定量结果的关键环节。若是所形成的结果获得认可,则进入实施阶段,若是不认可,则需要对前面所形成的数学模型进行修正,最后形成工程风险管理决策。④实施阶段。根据前三个阶段所形成的整体定量阶段,由专家系统中的执行子系统负责实施,并对实施过程、后果及经验教训进行总结,通过机器系统构成数据和信息系统的一部分,为后一阶段的工程风险管理提供数据,实现信息集成。

2.3 工程应用实例

作为一种基于复杂性的管理理论和方法,工程风险的综合集成管理模式具有巨大的应用潜力。之所以做出这种判断,是基于以下两个原因:①与基于简单性的传统模式相比,工程风险的综合集成管理模式具有两大特色:一是从复杂性的视角审视工程风险,从而有可能更为全面深刻地认识其本质特征;二是由于其综合集成的特性,能够实现不同管理主体之间的协作,整合各种资源,并与进度管理、质量管理等充分衔接,进而提升管理的质量。②随着社会复杂性的增加,各种复杂工程的出现,工程风险系统将体现出更多更复杂的关系结构和层次结构,工程风险管理的难度将更为严峻。综合集成方法论本身即是面向复杂巨系统的,以此为基础建立的工程风险管理模式在管理实践中将具有更大的实用性。下面以四川某高校灾后重建项目为例,说明这一模式的实用性。

该灾后重建项目投资额高达2亿元人民币,包括教学楼、图书馆、运动场、学生宿舍等多个单项工程,工程极为复杂。且施工现场位于校园内,存在很多安全隐患。如何面对工程施工过程中可能出现的各种风险,是摆在作为建设方的高校、施工方、材料供应商等面前的大问题。有鉴于传统的风险管理模式效果难尽人意,以及江苏苏通大桥项目采用复杂性管理所取得的巨大成功的经验,该校灾后重建项目指挥部决定尝试基于复杂性的工程风险管理模式,力图实现对工程风险的有效管理和控制。

出于对工程风险复杂性的认识,灾后重建项目指挥部首先建立了能够充分调动各方资源和应付各种复杂情况的组织系统。这个组织系统主要包括:①风险管理主体:灾后重建项目指挥部(建设方)、各施工方、设计方、监理方、供应商以及相关各方。②专家系统:工程技术专家、经济分析专家、法律专家、风险管理专家。由于该项目建设方是一个全国知名的建筑类高校,因此专家系统主要由该校的教师及研究人员组成。③计算机网络系统、数据和信息系统。管理主体和专家系统的沟通主要是通过计算机网络系统这一载体实现的,同时网络系统还负责收集和储存与风险有关的知识、数据和信息,以及数据分析和建模仿真。上面三个系统共同构成一个有机联系的关系网络,构成了一个综合集成研讨厅。与此同时,从这个系统分化出三个执行部门,负责风险分析、协调与调动资源、实施决策。

灾后重建项目指挥部及各管理主体、专家,共同制订了基于从定性到定量的综合集成方法的工程风险管理流程:①确定工程风险管理的目标。灾后重建项目指挥部、施工方、监理方等根据自己的职责,在专家系统的支持下,确定各自的工程风险管理目标。②资料分析。首先,由工程风险管理人员通过网络收集类似项目工程风险管理的经验、教训,以及企业在工程管理实践中积累的数据资料,并在专家的指导下,建立工程风险数据库,作为对工程风险进行定性分析的知识基础。这个数据库系统自工程开工时就已建立,并在施工过程中不断完善,从而实现风险信息的综合集成,为项目后一阶段提供支持。其次,通过施工现场工作人员、管理人员、以及风险管理人员的调研,获取对某一特定风险的资料,结合风险数据库的信息,通过召开座谈会的形式,形成定性认识。③数据收集、数学建模与仿真。风险管理主体根据获得的数据,采用适当的数学方法,建立关于工程风险的数学模型,在条件允许的情况下进行计算机模拟仿真,从而形成定量结论。④风险管理决策。召集各利益相关者,就②、③阶段所形成的定性结论与定量结论进行综合集成,最后形成风险管理决策。⑤实施与反馈。由风险管理部门实施决策,并对决策的实施过程、结果进行检测,并输入计算机,成为风险数据库的有机组成部分。

目前该灾后重建项目已进展过半,在工程风险综合集成管理模式的指引下,取得良好的成效。

3 结 论

工程风险是一个复杂系统,具有开放性、动态性、非线性等复杂特征。以钱学森等人提出的从定性到定量的综合集成方法为理论基础,结合工程管理实践,能够建立与工程风险的复杂性相一致的管理模式。工程风险的综合集成管理模式的核心在于构建一个能够集成各种资源的复杂组织系统,并通过这个组织系统实现对工程风险管理过程的综合集成。

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