我国高校教师工作压力传播建模与仿真*

刘天印 吴 恙

(黄石理工学院计算机学院，湖北黄石435003)

国内研究成果表明[1]，我国高校教师中有80%工作压力较大，长期处于亚健康状态的教师竟然达到75%，已经检查出生理症状的教师超过1/3。国外的调查研究也显示，高压力职业中教师名列榜上。本文以我国高校教师工作压力传播为研究对象，综合复杂网络和基于智能体仿真的方法，建立工作压力传播模型，研究我国高校教师工作压力的传播规律，为高校压力管理提供决策依据。

什么是工作压力(或者职业压力，job stress or occupational stress)[2]，不同的学者有不同的定义，目前有3种流派，一种观点是“应激变量”，一种观点是“环境变量”，还有一种观点是介于环境和个体之间的“交互变量”。工作压力要素可以用等式描述:工作压力 =压力源 +中介变量 +压力反应。教师压力是教师从事教学和科研工作引发的职业压力，能够在心理、生理和行为中表现出来的一种情绪经历。其中教师压力源是教师压力的主要要素，是教师在教学、科研以及相关情景活动中造成职业压力的来源，可分为3个因素:第1是高校因素，如教学科研任务重、评估考核要求高、多种角色冲突职责不清等;第2是教师因素，如文人相轻关系难处、终身学习知识更新要求高、学历职称竞争强度大、学术严谨变通不足等;第3是环境因素，如经济震荡、科技创新、政治改革等的影响。

综述工作压力模型，1979年Karasek提出JDC模型[3]，即工作要求 -控制 (决策)模型。1988年 Cooper，Sloan和 Williams提出OSI模型[4]，即职业压力指示器模型。1989年Johnson等人提出 JDCS模型[5-6]，即工作要求-控制-支持模型。1997年Robbins提出SSS模型[7]，即压力源 -压力体验 -压力结果模型。本文建立了高校教师OSD模型，即工作压力传播模型，使用基于多智能体的仿真方法，运用复杂网络[8]上的传播动力学理论，在仿真软件AnyLogic平台对工作压力扩散问题进行了仿真研究。

1 工作压力传播模型

在OSD模型中，我们参考了独立层叠模型和阈值模型的传播机制。高校是一个复杂系统，可以运用多智能体仿真的方法，研究其工作压力分解、转移和传递规律。如在评估考核中，上级会层层分解任务和指标，教师扮演不同的角色，承担多个任务，教师的压力会不断升高，当其压力强度达到一定的阈值时，就会发生质变，即压力状态转换。工作压力传播模型如图1所示。

图1 OSD模型

在图1中，传播影响系数wi(i=1，2，3)，w1＜w2＜w3，wi∈(0，1)。该系数表明高校内部领导与教师、教师与教师之间传播压力的影响力是不同的。图中A表示轻压状态，可理解为工作压力不足，工作效率较低;B表示低压状态，可理解为有一定的工作压力，工作积极性随着压力增加而增强;C表示高压状态，可理解为工作压力较高，工作积极性会随着压力增加而减弱，身体处在亚健康;D表示重压状态，可理解为工作压力超负荷，生理、心理及行为上都将出现问题，工作效率极低。

1.1 轻压状态转换

△XkAB(t)表示教师k在t时刻由轻压状态转换为低压状态时工作压力的变化量。Bk(t)表示t时刻跟教师k有工作压力传播关系的处在低压状态的教师数量;Ck(t)表示t时刻跟教师k有工作压力传播关系的处在高压状态的教师数量;Dk(t)表示t时刻跟教师k有工作压力传播关系的处在重压状态的教师数量;同理，Ak(t)表示t时刻跟教师k有工作压力传播关系的处在轻压状态的教师数量。

每个教师既可接受别的教师传播的工作压力，也可向外传播压力，其工件压力总量好比有个进出口的水池的储水总量。假设教师k处在轻压状态，当他的工件压力增加△XkAB时，达到传播阈值Uk，教师k的工作压力状态将发生质的变化，即从轻压状态转换到低压状态。如果变化量没有达到该阈值，可以理解为仅仅是量变，还没有引起质变，即教师k仍然保持轻压状态。对于传播阈值Uk，可以通过实证调查获得该数据，在某高校固定教师群体中，这个阈值服从均匀分布U(T，1)，其中T是扩散阈值，跟该高校的压力管理政策有关，压力调控政策将影响到高校全体教师。

1.2 低压状态转换

如果△XkBA(t)＞△XkBC(t)，且△XkBA(t)-△XkBC(t)＞Uk，教师k的工作压力状态将由低压状态向轻压状态转换，如果差值达不到阈值，仍然保持在低压状态。同理，如果△XkBA(t)＜△XkBC(t)，且△XkBC(t)-△XkBA(t)＞Uk，教师k的工作压力状态将由低压状态向高压状态转换，如果差值达不到阈值，仍然保持在低压状态。

1.3 高压状态转换

如果XkCB(t)＞△XkCD(t)，且△XkCB(t)-△XkCD(t)＞Uk，教师k的工作压力状态将由高压状态向低压状态转换，如果差值达不到阈值，仍然保持在高压状态。同理，如果△XkCB(t)＜△XkCD(t)，且△XkCD(t)-△XkCB(t)＞Uk，教师k的工作压力状态将由高压状态向重压状态转换，如果差值达不到阈值，仍然保持在高压状态。

1.4 重压状态转换

如果△XkDC(t)＞Uk，教师k的工作压力状态将由重压状态向高压状态转换，如果差值达不到阈值，仍然保持在重压状态。

2 虚拟实验设计与结果

虚拟实验通过仿真软件AnyLogic 6和MATLAB 7.0实现。高校可看作一个复杂网络，每个教师可作为一个网络节点，其工作压力状态可用 A、B、C、D表示，即轻压状态、低压状态、高压状态、重压状态，分别设定为4种颜色:绿、黄、红、黑，高校教师工作压力传播如图2所示。本文采用基于智能体仿真的方法，每个智能体代表一个教师，在复杂网络中用一个网络节点表示，教师的特征映射为智能体的属性，教师的行为映射为智能体的行为。根据OSD模型，智能体在复杂网络中相互传播工作压力，利用蒙特卡洛方法进行循环叠代，图2为某时刻高校各教师的工作压力状态分布情况。

图2 社会网络中工作压力演化

2.1 扩散阈值T对教师压力传播的影响

高校是一个复杂网络，而复杂网络分为3种基本类型:随机网络(random networks)、小世界网络(small world networks)和无标度网络(scale free networks)。图3表示了随机网络中不同阈值对教师工作压力传播的影响。参数设定为:Size=1 000，w1=0.05，w2=0.09，w3=0.12，time=100，A_NO=0.2，B_NO=0.6，C_NO=0.198，D_NO=0.002。其中Size是社会网络中节点的规模;wi(i=1，2，3)是传播影响系数，w1＜w2＜w3，wi∈(0，1);time是层叠时间;A_NO、B_NO、C_NO、D_NO分别是轻压、低压、高压、重压状态节点的初始分布，其和等于1。参数意义下同。

结果分析表明压力管理控制是调整教师压力状态的合适策略。在0.3和0.4之间存在一个阈值，在阈值附近进行压力管理调整对组织的整体压力分布是灵敏的，即压力管理效果是有效和显著的，离阈值距离越远效果越不明显。

图3 扩散阈值对工作压力传播的影响

2.2 网络拓扑结构类型对工作压力传播的影响

图4和图5显示不同阈值下小世界网络、无标度网络中工作压力传播的影响。输入参数设定为:Size=1 000，w1=0.05，w2=0.09，w3=0.12，time=100，A_NO=0.2，B_NO=0.6，C_NO=0.198，D_NO=0.002。

结果分析表明复杂网络中这3个经典类型具有共同的规则，即存在传播阈值，但阈值大小存在差异。阈值大小跟高校的压力管理政策以及高校的压力结构有关。改善高校的组织压力结构对调控工作压力传播是有效的。

图4 小世界网络对工作压力传播的影响

图5 无标度网络对工作压力传播的影响

2.3 组织的初始压力分布对工作压力传播的影响

图6表明随机网络中轻、低、高压组织不同的初始压力分布对工作压力传播的影响情况。参数设定为:Size=1 000，w1=0.05，w2=0.09，w3=0.12，time=100，T=0.32。T是扩散阈值，用来限定传播阈值Uk，Uk服从均匀分布U(T，1)。

在轻压组织，A_NO=0.6，B_NO=0.2，C_NO=0.198，D_NO=0.002。

在低压组织，A_NO=0.198，B_NO=0.6，C_NO=0.2，D_NO=0.002。

在高压组织，A_NO=0.198，B_NO=0.2，C_NO=0.6，D_NO=0.002。

结果分析表明组织的工作压力强度越高，高校达到平衡的速度越快，高压组织对保持组织稳定性和个体工作态度的积极性是最有利的，压力太轻或者太重都不是最佳的。

图6 轻、低、高压力组织对工作压力传播的影响

3 结论

归纳分析虚拟实验的结果，可得出以下结论:

1)高校教师压力传播存在传播阈值，该阈值服从均匀分布U(T，1)。高校压力管理政策将影响扩散阈值T，该影响是全局性的，即对高校全体教师的工作压力都产生影响。工作压力管理的作用是提高所有教师的压力传播忍耐度，即提高扩散阈值T。当T小于某个值(如0.3)高校网络中大多数教师的压力状态将转换为C状态，即高压状态，大学中所有教师的压力忍耐度较低，组织的压力管理水平也较低，这正是中国高校现状的真实写照，统计数据也说明了这点。当T大于某个值(如0.4)高校网络中的大多数教师的压力状态将转换为B状态，即工作压力为低压状态，是中国高校最合适的压力状态。随着T值的增大，低压状态的教师数量会缓慢下降，并达到一个平衡值，显然减少的B状态教师变成了A状态教师，处于轻压状态。仿真数据显示压力管理强度并不是越大越好，以略大于临界值为佳。可以选择的对策有:在中国的大学逐步推行员工帮助计划，宣讲压力管理的重要性，采集、监控职业压力相关数据;改善工作环境;提高任务和角色需求的管理;提高人际关系需求的管理;进行教师职业生涯规划辅导等。

2)关注高校组织压力结构的调整，采取合适措施维持组织的低压状态，以保持教师的身心健康、教师工作的积极性和组织的稳定性。小世界网络和随机网络的临界值相近，而无标度网络的临界值远大于前者。因此，高校组织结构最好是小世界网络结构，即大的聚类系数和小的平均距离。可以选择的对策有:创造以人为本的高校文化;加强教学和科研合作;建设和谐校园等。

3)低压组织比高压组织具有更强的鲁棒性，再次说明低压高校更容易达到平衡，更能承受改革的振荡，具有一定的确定性。因此，高校应该尽量给教师减压，建设环境优美、学术自由的低压校园。

[1]潘欣，权正良，钱玉燕.大学教师职业压力与心理健康关系的研究[J].中国健康教育，2003，19(10):792-793

[2]孙立志，沈选伟.西方工作压力研究概况[J].边疆经济与文化，2007，43(7):74-76

[3]Karasek R A.Job demand，job decision latitude and mental strain:implications for job redesign[J].AdministrativeScienceQuarterly，1979(24):285-308

[4]Cooper C L，Sloan S J，Williams S.Occupational stress indicator management guide[M].London:Hodder＆ stoughton，1988:120-126

[5]Johnson J V，Hall M E.Job Strain，Work Place Social Support，and Cardiovascular Disease:A Cross-Sectional Study of a Random Sample of the Swedish Working Population[J].American Journal of Public Health，1988，(78):1336-1342

[6]Isabel R，Bravo M J，Jose M P.The Demand-Control-Support model，locus of control and job dissatisfaction:a longitudinal study[J].Work ＆Stress，2001，15(2):97-114

[7]Robbins S P.Organizational Behavior:concepts，controversies and applications(7th ed.)[M].Prentice Hall Inc.Renmin University of China Press.1997:474

[8]Dorogovtsev S N，Mendes J F F.Evolution of networks[J].Advances in Physics，2002(51):1079-1187