系统方法应用于装备管理实践的探索

兴乔++赵晓宁

随着装备发展，新时期装备管理研究逐步由孤立向系统化发展——由装备构成自身向现代教育事业有机组成部分方面转变，由单一体系考察向整体动态联系研究方向深入。相关研究基于系统的方法，增强了对现代教育活动的全系统分析，高度重视对装备规律和实践的考察研究，着眼于教育装备实现其价值的全过程，以满足和保障教育需要为目的，以实现投入—效益最大化为目标[1]，在实践中逐步明晰了装备研究及实践的方法、途径。

1 应用系统方法进行装备管理研究的概念、内容

现代教育活动过程实际是“师生—教育装备”构成的“人—机”系统，教育的发展应该是“师生—教育装备”系统的协调发展。这一系统不仅要求重视教育活动的改革与发展，同时更注重教育装备对教育活动的支持和保障，包括教育装备与教育活动的适应性融合或整合，构建形成交互发展的平台。

在装备管理研究逐步深入过程中，相关研究首次提出教育装备管理学的概念：“教育装备管理学是以装备全系统全寿命管理为研究对象，以装备的费用—效能优化为目标，运用系统工程，并行工程管理论，研究教育装备的系统、使用和维修等管理方面的理论和方法的一门综合型学科。”[2]又指出：“教育装备研究是指为了实施和保障教育教学活动的需要，而对教育装备进行分析、引进、设计、开发、利用、管理和维护的理论与实践的系统研究。研究目的是实施和保障教育教学活动对教育装备的需要。研究对象是教育装备物及其配备行为。至于教育装备研究的内容，有待分析讨论，但总体上包括教育教学对教育装备的需求调查与分析，教育需要、技术实现、经济性方面的论证，装备进入教育领域的过程和方法的研究，教育装备的设计与开发理论，教育装备的推广应用方法，教育装备全寿命管理，教育装备维护经济学等方面。”[3]

2 应用系统方法进行教育装备管理研究的一般原则

整体性原则 整体性原则是系统方法的首要原则，是基于要素对系统的非加和性关系。当各要素之间存在相干性、协同性的关系时，会有新质的突现，这种新质不是单个要素所有的，而是系统整体才有的[4]。

整体性（全系统）原则要求研究教育装备管理工作时，不仅要考虑主装备的情况，还要考虑与装备工作密切关联的其他因素的情况，如装备保障措施、使用人员、经费支持等情况。又比如，人们在采购装备时常常只考虑主装备的购置费用，只考虑买得起多少装备，而不习惯去估算继生费用，“买得起，用不起”的事便时有发生。以计算机网络教室为例，计算机整机的购置费用是一次性的、容易控制的，但是为了保证教学活动的正常开展，为教学软件、教学资源的建设及教师培训等所支出的费用是长期性的、不易控制的，其总体费用有可能要高于计算机的获取费用。因此，做装备建设工作时，仅考虑主装备的建设是不够的，应该系统地考虑所有与之相关的各个要素[4]。

动态性原则 动态性原则指系统方法的历时性原则。系统方法不是把系统看成静态的“死系统”或“死结构”，而是看成动态的“活系统”。做教育装备工作时，应该统一研究装备从开始论证研制到最终淘汰处理的整个过程——全寿命，而不是孤立地研究其各个阶段[4]。

如前所述，通常在装备研制过程中增加一些投资来改善可靠性和维修性，将换来寿命周期费用的较大节约，而这一结果是各阶段孤立研究所不能得到的。

最优化原则 最优化原则是整体优化原则，是使用系统方法的目的和要求。在进行装备系统的各种权衡分析中考虑经济性时，只有全系统全寿命费用才能真实地反映经济性。在研究某个装备自身情况时，不仅要降低装备的获取费用，而且要降低装备的继生费用，只有其寿命周期费用最少才是真正经济的。因此在研究装备系统时，不仅要研究降低主装备的费用，而且要研究降低配套装备、人员培训等其他费用，只有全系统费用最小才是优化的经济的选择[4]。

模型化原则 采用系统科学的方法，需要把真实系统模型化，即把真实系统抽象成模型，如理论概念模型、数学模型、图表及流程图等。一旦建立起系统模型，就可以运用计算机进行系统仿真，进行模拟实验[4]。

在上述原则中，整体性原则、动态性原则是运用系统方法的基础，最优化原则是目标，模型化原则是手段，是采用系统方法求得最优化的保证[4]。

3 系统方法应用于管理实践，实现综合保障

系统方法要求既注重整体目标，又高度关注具体实践过程，牢固树立综合保障理念，形成较强的综合保障能力和完善的综合保障措施。在教育装备管理实践中遵循上述原则显然是必要的，对于装备工作从事务主义、单纯物质观点转变为科学、理性，克服盲目性，具有积极的引导意义。

教育装备的保障性 在分析教育装备构成特点及管理现状的基础上，有研究指出：教育装备的保障性是从教育、教学活动的保障角度对整个装备系统的一种描述，是从教育、教学活动的需要出发，强调装备自身的保障设计和外部保障条件，在设计、制造时便要适应教育、教学应用，保证教学需要，同时要提供必要的资源和条件。装备的设计特性是保障性构成的重要因素，主要包括可靠性、维修性、人机综合特性、安全性、自保障性。这些特性要由设计所赋予，因此是教育装备设计和购买时必须加以考虑的[5]。

一方面，强调装备自身的保障设计和外部保障条件，装备的设计要便于教育教学、保障应用需要，同时要提供必要的资源和条件使其能充分实现保障功能。装备保障性可定义为：装备的设计特性和计划的保障资源，满足平时完好性和使用要求的能力。装备的设计特性主要包括可靠性、可维修性、人机综合特性、安全性、自保障性。这些特性要由设计所赋予，因此是教育装备设计和购买时必须加以考虑的。计划的保障资源是保证装备的使用和为保障而规划的各种资源和条件，主要包括人员、备件、技术资料、培训、保障设备与设施（配套要求）、软件资源。对这些要求，研究者和使用者应同时考虑。衡量保障性的参数值主要是教学应用的功能性、使用频度、功能的利用率、维修率等。保障性的评价对象是装备本身和装备使用者，包括使用者的反映和装备模式，教育、教学效果[5]。

另一方面，教育装备保障性主要研究维修工程理论和技术及相关的可靠性、维修性基础和维修工程。应用装备全系统全寿命过程的观点、现代科学技术的方法和手段，优化装备维修保障总体设计，与维修保障分系统之间达到最佳匹配与协调，对维修保障进行宏观管理，以实现及时、有效而经济的维修。

教育装备的综合保障性 综合保障性是教育对教育装备的基本需求。教育装备种类繁多，既有单台设备，如计算机、实验箱；又有系统设备，如多媒体教学系统、教务管理系统；或者说既有专用教学设备，像某些实验装置、实验箱、教学软件，又有通用设备或者叫衍生教学设备，如计算机、示波器、信号发生器等。随着电子技术、信息技术的快速发展，在我国，从20世纪50年代开始的幻灯、录音、电影进入学校到录像、计算机的引入，从CAI应用、多种媒体组合教学到现在的网络教学、智能教学、虚拟现实教学等教育装备，一直都在教育发展中起到重要的促进作用。

教育装备应用于教育，应是从针对教育特点的保障性设计开始的。如学校机房用计算机，在购置时同商用或家用多媒体计算机一样配备有音箱，这在机房是无法使用的，只好被堆积在库房里，需要再投资购买耳机；同时机房计算机需要磁盘保护系统等特殊需求，也尚需重新添置，这就使机房建设和维护费用大大增加。这一现象表明缺乏针对教学和学生使用的专用配置，维修性、自保障性明显没有达到保障系统的指标要求，使得装备的全寿命周期费用加大。又比如软、硬件的匹配度问题，由于新技术的复杂性和融合性，加大了教育软件的开发难度，或因专业部门重视不够等多方面原因，符合教学要求、能有效解决实际教学问题的应用软件较少；或学校“重硬轻软”，教师培训跟不上，均限制了装备的功能利用率和使用频度。这些也说明适合的、充分的保障性资源是教育装备功能充分发挥的基础条件[5]。

保障性管理是装备管理工作的重点 装备的保障性管理其一般概念是通过组织、计划、控制、激励和领导等环节来协调人力、物力和财力资源，以期更好地达成组织目标的过程。综合保障管理的基本任务就是把各项技术活动有效地组织起来，协调进行，以取得更好的效果，确保在装备全系统全寿命理论框架内实施，达到保障目标，实现装备系统的整体优化。整体优化的目标包括要有制订完善的资源保障计划和实施的能力，对教学设施、装备的引入、使用必须进行整体规划、部署。保障资源计划包括保证装备的使用和为保障而规划的各种资源和条件，主要有人员、备件、技术资料、培训、保障设备与设施（配套要求）、软件资源等。实施综合保障是一个系统工程，综合保障活动的开展需要管理推动，影响装备效益的因素不仅在于装备本身，同时更在于人的状态和观念。

保障性要求具体到管理实践，首先需要周密规划、加强管理。每一项目的确定要有规划依据，分析现有装备的保障条件，规划保障资源，将保障性要求纳入系统设计，为保障提供必要的环境和人力资源。管理上要加强引导，转变观念，变“要我学，要我用”为“我要学，我要用”；其次要提供保障资源，创造保障条件，装备的技术资料要规范、齐全、准确、清晰、简捷，相应学术研究和培训要及时跟上，加快人才培养。对生产者而言，要着力研究装备在教学设计、教学过程的使用条件、适用目标、范围以及预期效果，引导应用设计。总之，保障性的目标就是要通过教育装备的优化应用，充分发挥装备效益，促进教育教学发展。

可靠性管理是实现保障性的重要内容 “教育装备可靠性是指教育装备在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。”装备的可靠性首先和规定的条件有关，包括使用时的环境条件、维护条件、人员条件等，不同的规定条件下，装备的可靠性是不同的。可靠性与规定的时间密切相关，随着使用、贮存时间的增长，教育装备的可靠性是下降的。因此，在不同的规定时间内，装备的可靠性也将不同。可靠性同样与规定的功能密切相关，规定的功能即教育装备应具备的技术指标。在教育装备采购或研发之前，就应明确什么是规定的功能，该装备要有怎样的“表现”才叫做“完成规定的功能”。“只有对规定的功能有清晰的概念，才能正确判断该装备是否发生故障，其可靠性是否符合要求。”[6]

1）可靠性是影响装备效能发挥的重要因素。教育装备自身的可靠性主要取决于装备的设计和生产过程，使用者的使用过程至多不过是不降低其可靠性，而不会使其提高。在装备的设计生产过程中，依据装备的使用条件、设计寿命选择相应的设计方案、生产材料、制作工艺等，使之具备规定的功能，因此，教育装备的可靠性在其被教育单位使用之前就已经决定了。对教育装备的可靠性管理不是去设计实现装备的可靠性指标，而是论证确定合理的可靠性要求，按照要求购置教育装备，并在规定的使用条件下合理使用，以保证装备在其寿命期内的可靠性。

要理清教育装备可靠性与先进性的关系，不可因单纯追求技术先进性而忽视教育装备的可靠性。教育装备只有能够长时期地保持其良好的使用性能，才是一个“效能”良好的装备，那些“性能先进却无法达到使用期限要求”的和“虽常年无故障但性能落后”的都不能认为是最好的教育装备。对教育装备而言，在追求其技术先进性的同时，也要同时考虑其可靠性，以减少故障，延长寿命，提高其综合效能[6]。

2）教育装备的可靠性直接决定着其使用费用。提高教育装备的效能（投入产出比），实现教育装备资金投入与产出效益最大化是一个迫切需要解决的问题，而可靠性就是用来衡量教育装备效能的一项指标。相对于教育装备的经费或寿命等显性效能指标，其可靠性指标是隐性的，但可靠性却对前述的显性指标有决定性的影响。

很多实例都说明，由于采购时未充分考虑可靠性要求，导致采购的设备可靠性差、故障多、寿命短，从而使维修工作量加大，备件量加大，使用费用剧增。教育装备的可靠性与教育装备建设费用同样密切相关，一套可靠性要求高的教育装备，其成本显然要大于无可靠性要求或可靠性低的同类装备，其采购成本也会相应提高。因此，在装备的采购阶段，教育部门支付的装备购买资金就会因可靠性等级的不同而不同。“虽然可靠性高的装备的采购费用要相对高一些，但从装备的全寿命角度来看，其后期的使用、维护费用会大大降低，而且通常在同样的使用条件下，可靠性高的装备使用寿命相对较长。”所以，无论从全寿命费用或使用周期考虑，都应把教育装备的可靠性要求作为一个不可或缺的重要指标来衡量[6]。

3）可靠性管理的基本环节。可靠性管理要区别不同阶段、不同等级项目的具体情形，采用不同的方案来实施，以保障可靠性管理目标的实现。

①论证阶段的可靠性管理：指在教育装备采购或研发之前，要充分调研论证该装备的使用条件和技术寿命要求，并在此基础上提出装备的可靠性等级要求，如使用寿命、无故障工作时间、设备工作方式（连续工作、间隔工作等）、使用环境条件、使用人员状况等。

②实施阶段的可靠性管理。实施阶段可从时间上细分为两个阶段：方案设计阶段和方案实现阶段。方案设计阶段要完成教育装备实施方案的设计和选择工作。该阶段的可靠性管理，除了要检查提交的各个设计方案是否能达到可靠性等级要求外，还要尤其注重以下几个方面：“①易损件的种类及易损件在装备中的地位（核心部件、主要部件、次要部件），这与装备后期的维护费用和装备寿命密切相关；②装备的维护费用，包括在装备全寿命期内所需的维修备件的数量和费用，及更换备件的费用；③装备的使用费用，包括能耗费用、环境保持（空调、暖气、加湿、除尘……）费用。”胡又农等的研究特别指出：教育装备管理者在设计和选择装备实施方案时，要对设计方案有全面的认识，除了性能指标、技术先进性、采购或研发经费等要求外，可靠性要求不容忽视。在教育装备的整个寿命期间，处于前期的论证和方案设计阶段的可靠性管理尤为重要。前期的可靠性管理越全面、越细致，后期在维护和使用中可能出现的意外故障越少，不可预见费用越低，装备的使用寿命越长，其全寿命费用也因此而更节省。在方案实现阶段，即在教育装备的采购、安装或研发阶段，可靠性管理更多地体现在监督工作上。采购装备时，要求供应方提供可靠性相关资料，并“检查是否符合在论证阶段提出的可靠性要求”；“在安装过程中要有完善的监理机制，监督教育装备的实施是否符合规范要求。研发过程中，要有代表机制，即派学校代表监督研发部门是否按照可靠性要求设计、生产教育装备，并应严格评审其产品是否最终符合可靠性要求”[6]。

③使用阶段的可靠性管理。使用阶段的可靠性管理可分为两个方面：一是保证装备被正确、合理使用；二是装备的保养和维护（使装备能够被使用）。保证装备使用正确性的目的是要尽可能较少人为因素对装备固有可靠性的降低。其主要管理内容包括人员培训和使用管理。前者要让使用装备的人员达到在装备论证阶段确定的可靠性等级要求，减少因人为的误操作而造成的设备故障。后者是指教育装备要按照其规定的可靠性等级使用，“不要升级或降级使用。教育装备升级使用会降低其可靠性，缩短其使用寿命；而降级使用会增加使用成本，提高其全寿命费用”。装备的保养和维护要按照规定的装备维护要求实施维护工作，如提供额定的能源，保障规定的使用条件，定期检查、更换备件，等等[6]。■

（未完待续。）

参考文献

[1]张霞，艾伦，胡又农.教育装备研究过程的决策树分析法[J].中国教育技术装备，2007（2）：4-6.

[2]兴乔，艾伦.从现象到规律 从孤立到联系：首师大关于教育装备系统及发展规律的研究：新时期教育装备理论研究综述（之二）[J].中国教育技术装备，2014（9）：25-27.

[3]适应教育信息化高速发展 加强教育装备理论建设[J].中国教育技术装备，2008（8）.

[4]胡又农，赵锦红.教育装备管理中的全系统全寿命全费用研究[J].中国教育技术装备，2005（7）：1-3.

[5]姚玉琴.教育装备的保障性分析[J].中国教育技术装备，2007（5）：40-41.

[6]赵锦红，胡又农.教育装备的可靠性分析与可靠性管理[J].中国教育技术装备，2005（5）：2-5.