重大工程管理理论演化与发展路径

薛小龙，王璐琪

（哈尔滨工业大学 管理学院，哈尔滨 150001）

在新型城镇化、“一带一路”发展规划、可持续发展战略、创新及大数据发展等国家级发展战略驱动下，我国重大工程正在迅速发展。国家统计局发布，2016年全国基础设施固定资产投资达118 878亿元，同比增长17.4%，投资注重薄弱环节，大力建设高铁等重大交通基础设施工程[1]。迅速增长的重大工程建设需求，驱动了重大工程管理者对工程实践理论依据的探索。在大多数研究中，无论是实证研究还是定性研究，理论意义一直是重点关注内容，但理论或理论体系的形成容易被忽略[2-3]。

理论与实践的重大差距是阻碍交叉学科理论发展的重要因素，合理认识这种差距有利于明确理论的发展方向[4]。重大工程是一类对我国政治、经济、社会、科技发展、环境保护、公众健康与国家安全具有重要影响的大型公共工程。区别于一般工程，重大工程在发展过程中有一定的优先权，其战略性目标是改变社会结构，管理目标是创造工程管理理论新特性，超出“工程”科学应用的理论外延[5]。因此，重大工程并不是多个一般工程或项目的集合，而是工程技术、方法、理论的有机集成和创新。近年来，重大工程研究重点关注施工与现场管理、成本及进度管理、风险分析及管理、创新及信息技术管理和领导力发展等，复杂理论和制度理论提供基础理论支持[6]。

重大工程复杂性、不确定性及高风险等特点，使其区别于一般的工程项目管理，传统理论无法满足重大工程实践，需要新的理论认识以促进重大工程管理理论体系的形成与完善。本文基于科学理论的形成过程，总结重大工程管理理论的形成过程；梳理工程管理实践及理论的历史演化，认识到工程实践对理论发展的重要驱动作用；分析重大工程管理理论5个发展阶段，指出当前重大工程管理理论发展仍处于理论累积阶段；构建以可持续为战略目标、智能化为战略路径、能力构建为实施保障的重大工程管理理论发展框架，为重大工程实践提供理论参考。

1 重大工程管理理论

1.1 科学理论的形成

科学理论是应用科学方法对自然现象进行观察和反复测试而得到的一种解释[7]。科学理论通过对科学知识的不断系统化和总结，随人类的实践、认识的发展而发展[8]。科学理论体系的形成可以进一步指导实践，为实践发展打下良好的基础并不断改进。任何学科理论的构建都不能脱离基本理论构建过程，通常只是在数据、记录和观察等理论要素分析过程中具有不同的学科特点，例如案例、研究方法及面临问题的不同[9]。在梳理重大工程管理理论发展历程前，明确科学理论体系的形成，有助于明确重大工程理论形成的基本要素、特征和过程，为探索重大工程管理理论的发展规律打下基础。

早在1964年，帕特里克·苏佩斯提出科学理论是由抽象的逻辑表述和理论与实践的对应法则构成[10]。科学理论的形成包括形式系统、对应规则和概念模型3个部分，形式系统是由概念和逻辑句法所组成的“假设”和“抽象演算”，进而形成一定的科学规律；对应规则是将与经验紧密相连的观察语句与理论语句相对应，使经验事实有一定理论意义；概念模型对经验语句进行语义解释，使抽象演算变为具体科学理论[11]。科学理论不是概念或原理的堆砌，也不是论据与论点的机械组合，而是一种系统化的逻辑知识体系，应准确认识其抽象性、逻辑性和系统性特征[12]。另外，理论的更新和淘汰也是科学理论发展过程中的重要步骤，促进了人们对科学理论持久性和经典性的认识[13]。任何学科理论的形成应该遵循科学理论形成的过程，包括重大工程管理理论。

1.2 重大工程管理理论的形成

重大工程管理理论伴随着人类大量的工程实践活动而产生并逐步发展。在管理学领域，研究结果具有理论贡献是科学研究最主要的目标之一[3]。理论贡献不仅仅体现在一个新理论的出现，理论应用的环境、解决的问题、特点等要素发生变化时，对于理论发展均具有重要意义[14]。在明确重大工程管理理论形成前，要解决5个W 和1个H 问题，分别是：内容（What），即确定理论形成的要素；范围（When），理论是否具有持久性；环境（Where），理论形成和适用的环境；对象（Who），理论适用的对象；原因（Why），理论为什么可以解释实践问题；关系（How），要素之间如何形成关系及理论是如何形成的[15]。同时，回答这些问题可以进一步检验理论是否可以准确地指导实践。

实际上，一个新理论的产生需要经过长时间实践的检验且难度很大[16]，通常，上述6 个部分中任一部分有所创新，均可认为具有理论意义。工程管理理论构建的过程通常开始于一个具体的假设或理论模型，并选择模型适用的数据或实验结果对假设进行检验，这种研究范式容易忽略有价值的工程实践数据[9]。因此，本研究以重大工程实践为出发点，对重大工程管理理论的形成过程进行系统化认识，分析重大工程理论构成要素符合科学理论形成原则，包括形式系统、对应规则和概念模型3个部分，如图1所示。

2 重大工程管理历史演化

图1 重大工程管理理论形成过程

公元前，众多土木工程、工程师及工程书籍已经存在。公元前1世纪，古罗马工程师及建筑师维特鲁威撰写了关于建筑和工程的论著《建筑十书》，本书涉及基础理论、教育建设、城市及建筑选址以及建筑设计施工技术，是世界上保存的第一部完整的建筑学著作[17]。从历史演化的角度总结工程管理历史上重大工程及工程管理理论的发展，为判别工程管理理论发展成熟阶段提供了依据。

工程管理是人类智慧数千年的积淀，人类最初的工程项目以土木工程为主，如古埃及金字塔和中国万里长城，涉及大量的劳动力组织及项目安排，由此产生了最原始的直线式组织形式，即最原始的“工程管理”，但直到半个世纪前，系统性的项目管理工具和技术才被应用到复杂的项目中。早在20世纪50年代，美国海军在北极星项目中应用现代化项目管理工具，如关键路线法（CPM）、计划评审技术（PERT）和工作分解结构（WBS）等方法；1960s～1970s，美国国防部、宇航局和大型工程及建设公司利用项目管理原则和工具进行项目预算管理，如“挣值法”的应用；在20世纪80年代，制造业和软件开发者开始采用复杂项目管理方法；20世纪90年代，工程管理研究开始关注重大工程的管理研究，研究侧重项目协同、复杂项目管理、全寿命周期成本与决策以及计算机技术应用等方向[18]，如图2所示。

图2 工程管理理论历史演化

工程管理已经从传统的生命周期模式的项目管理开始向复杂性项目管理理论方向发展，包括项目和项目管理各个层次的管理复杂性的新理论、新模型的构建。并且，项目被看作是一种社会过程，应更多地关注项目涉及的人的行为和社会交互作用，更多地关注利益相关者关系、政策和权力在项目实践过程中的交互作用关系[19]。除此之外，科技论文的发表情况也可以解释重大工程管理理论的演化过程，因此，以重大工程的英文释义为标题关键字在Web of Science核心论文数据库共搜索相关论文7 665篇。在论文数量逐年递增的趋势下，如图3所示，热点研究问题包括重大工程绩效、复杂性、不确定性、风险性、创新性以及重大工程组织管理和利益相关者管理等，如图4所示。全球化发展背景下，各国均在积极进行重大工程管理问题研究，论文发表数目最多的国家包括美国、中国、英国、澳大利亚、韩国、法国及新加坡等国家，如图5所示。

图3 重大工程论文发表情况

图4 重大工程热点研究问题

重大工程实践发展趋势是工程的全球化、技术集成性、全生命周期评价和工程可持续等，随着重大工程实践的发展，工程项目越来越复杂、规模越来越大，项目管理的内容也在不断丰富，新的理论元素也在不断产生，并不断向知识的系统化方向发展[20]。传统工程管理或项目管理理论主要目标是提供工程现场管理的解决方法或技能，许多知识存有明显的经验成分，不同专项知识之间缺乏系统关联性和逻辑链接性，更缺少基础性的科学概念和基本原理以及由它们产生新的理论元素或新的理论的动力学机理。因此，以重大工程管理理论形成的过程为起点，在重大工程历史演化过程背景下，结合重大工程投资规模大、建设周期长、利益相关者众多以及对经济、社会和环境有重要影响等特点，梳理重大工程管理理论发展过程可以有效满足重大工程实践的理论需求。

图5 重大工程论文国际分布情况

3 重大工程管理理论发展

3.1 重大工程管理理论评价维度

科学理论的评价是科学研究领域中的重要问题，评价的目的在于权衡科学理论的真伪、辨别理论科学与否。在科学理论形成过程中，通常会将知识与理论的概念混淆，甚至将经验当成理论指导工程实践。重大工程对经济、社会及环境均产生重要影响，其管理理论的构建对丰富学科知识体系具有重要作用，至今并未得到广泛认可的工程管理理论体系，“如何评价众多学者提出的理论？”成为工程管理学者亟待解决的问题。在科学史中，诸多卓有成效的科学家都曾提出过科学理论的评价维度及标准，如表1所示。

表1 经典理论评价方法

本研究根据工程管理科学特点，分析科学理论形成过程，选择2个维度和4个标准对工程管理科学发展成熟度进行评价。2个维度为内部性和外部性，内部性是指理论本身的特性，包括逻辑简单性和精确性2个标准；外部性是指理论与实践的关系，包括可延展性和可检验性2个标准，如图6所示。

图6 理论评价标准

（1）逻辑简单性：科学理论评价方法均以逻辑简单性为重要的评价标准。尽可能做到经验和理论之间具有完备的对应关系，基本概念和定理要尽可能少，以便于理解[24]。

（2）精确性：除了理论表达的准确性外，理论应当精确，即在理论边界内，从理论导出的结论应与现有观察实验的结果相符[23]。简单说，是保证“实践-理论-实践”实现循环和反馈。

（3）可延展性：一个理论的结论应超出它最初所要解释的特殊观察、定律或分支理论。具有一定的可延展性，便于研究者对理论进行精炼、补充及个性化拓展，为本学科和其他学科服务[22]。

（4）可检验性：理论不应与经验事实相矛盾，在评价前，应保证理论具有一定的经验内涵，即确定该理论是否可以用实验事实证实[22]。经过大量事实证实、否证及推敲的理论才可称为科学理论。

3.2 重大工程管理理论发展阶段

工程管理是指为实现预期目标，有效利用资源，对工程所进行的决策、计划、组织、指挥、协调与控制，更好地解决工程实践问题[25]。但是，随着工程项目规模的扩大，工程的系统性、综合性和复杂性特征逐渐明显，单一的“解决问题”已经不能满足工程管理科学体系的形成。管理科学的研究范畴是以管理活动及一般性规律为研究对象，运用逻辑思维方法而形成的管理知识体系[26]。分析工程管理理论的形成过程，评价其成熟度发展脉络，才能进一步完善工程管理科学理论体系。

成熟度发展可以描述一个事物随时间发展的情况，用于任何一个事物的过程研究。多数成熟度模型遵循由低级到高级的模型构建思路，在生命周期内，随着时间的推移，研究对象在发展过程中不断得到提升，直至发展到最终完善的状态。由于工程管理理论具有内在逻辑性和外在经验累积性等特点，很难定量化给出演化过程中的量级差，但可精炼地描述其发展过程，将其划分为不同发展阶段。本研究将其划分为5 个阶段，每个阶段具有一定的特点及发展动力，通常，后者是前者的进一步完善，是一个层层递进不断发展的过程。这种思路较好地反映了事物成熟发展的过程。因此，依托理论评价的2个维度和4个方面，构建重大工程管理理论发展阶段框架。5 个发展阶段分别为：初始经验级、知识累积级、理论累积级、理论系统级和科学理论级。每个层级具有不同的成熟度特点，且各层级之间具有一定的演化规律及动力，称为“越级”关键域。

表2 重大工程管理理论发展阶段

其中，“越级”关键域的含义如下：

（1）实践催化（1～2 级）。工程建设规模的增大、复杂性的增强及参与人员的增多，致使经验管理无法达到全面管理，大规模的工程实践催生了项目管理知识的出现，成为工程管理理论的萌芽。

（2）逻辑认识（2～3 级）。工程管理知识的累积促使逻辑化认识形成工程管理理论。项目管理知识体系的标准化构建得到广泛应用，但是却不能满足定义更为广泛的工程管理理论体系的要求，只能达到部分标准化的程度，这就要求从哲学、科学及工程学多个角度进行逻辑分析，形成工程管理理论。但至今，仍未得到广泛认可的较为完整的工程管理理论体系。

（3）简化过程（3～4级）。随着时间的推移，不断累积的工程管理理论以及逐渐堆积的实践知识接近“爆炸”，遵循简单性原理，在科学创造的道路上，应简化庞大的理论分支[27]，促进理论体系的系统化，系统化认识成为理论体系形成的重要步骤。

（4）创新环境（4～5级）。进入新世纪以来，工程管理受到了广泛的认同，对社会、经济及环境产生了深远的影响。促进经济增长、推动科技进步及实现和谐发展成为工程管理理论发展的目标。在新型工业化体制、“互联网+”、大数据等技术应用环境下，现有的理论体系是否能满足复杂化、创新化及网络平台化的工程环境，能否从理论本身及外部环境2个维度进行科学构建，成为判断其发展程度的重要评判标准。

3.3 重大工程管理理论发展阶段框架

结合重大工程管理历史演化分析，将重大工程管理理论发展分为5个阶段，各阶段的研究对象发生本质变化，从经验、知识、理论及理论体系发展到理论网络。每个阶段具有不同的等级特征，在不同的驱动力下，重大工程管理理论发展到下一阶段，框架模型如图7所示。

图7 重大工程管理理论发展阶段框架

尽管重大工程管理理论向着更高阶段发展，但各个阶段不同的研究对象对重大工程实践及管理的发展均具有重要作用：

（1）重大工程管理经验可快速检验理论指导实践的过程。经验对于工程管理者职业发展[28]和工程管理过程效率的提高[29]均有重要的作用。科学的经验管理可以用于指导工程管理的任何阶段[30]，因此，利用管理者的经验可以高效、快速地检验工程管理过程中出现的问题。经验是通过大量的工程实践所获得的知识和技能，但多数情况下经验只是管理者的一种主观意识，基于主观意识的管理给工程管理过程带来很大风险，因此，出现了知识管理的探索。

（2）重大工程管理知识为管理过程提供必要的方法、工具和技能。工程管理过程产生大量的经验和知识，知识管理已经发展为一个重要的研究领域。大量的知识积累为重大工程提供决策依据[31]，工程知识管理系统可以集成管理阶段的技术、方法和工具以提高管理效率[32]。但是知识累积到一定程度，需要逻辑化认识将经验和知识等转化为可以系统指导实践的理论。

（3）理论指导重大工程实践，理论体系指导学科发展，多学科理论体系集成（理论网络）驱动科学发展。理论构建对于指导工程实践和学科发展具有重要作用[9]，但重大工程管理发展仍然处于理论累积阶段，项目管理知识体系仍然是重大工程管理遵循的主要标准，急需考虑工程复杂性、工程可持续性和工程技术创新的系统化的工程管理理论体系。

4 重大工程管理理论发展趋势

重大工程实践及科学研究演化驱动了重大工程管理理论体系的发展及完善。现阶段，并没有广泛认可的重大工程管理理论体系，仍然处于理论累积的过程。因此，明确重大工程管理理论发展趋势，对于重大工程管理理论体系的构建具有指导性意义。本研究构建以可持续为战略目标、智慧化为战略路径、能力构建为实施保障的重大工程管理理论发展框架，为重大工程实践提供理论参考，如图8所示。

图8 重大工程管理理论发展战略

4.1 以工程能力为实施保障

工程能力是为实现既定目标，人、组织和社区所形成的各种硬实力和软实力的总合。对于重大工程管理者，工程能力指对工程、经济、社会及自然环境的能动反应，即在符合自然规律的基础上，有效利用资源并保护环境，同时完成工程目标并创造社会财富的能力[33-34]。例如，工程管理过程中的工程决策能力、工程组织能力、工程创新能力、工程融资能力及工程风险控制能力。重大工程管理团队的工程能力决定了重大工程目标的实现，团队工程能力的构建驱动工程管理过程形成大量的规范性指导、方法和工具[35]，在提供重大工程实施保障的同时，为重大工程管理理论体系的完善提供基础。

4.2 以工程可持续为战略目标

工程可持续性是工程管理领域实现全球可持续发展目标的一个具体体现。1994年，第一次世界可持续建造国际会议将“可持续建造”作为“可持续发展”在土木建筑工业的应用被提出，6 个主要原则为：最小化资源消耗、最大化资源利用、使用可再生及再循环资源、保护自然环境、创造无毒环境以及在创造的建设环境中追求质量[36]。这些原则的评价对象主要是建筑施工过程中的建筑结构体系、绿色建材及绿色生产过程等。随着城市基础设施的供应和需求发展不均衡，工程可持续性的概念正式被提出[37]。

重大工程全寿命周期内，维修和更新等可持续能力已经得到深入认识[38-39]，因此，重大工程可持续技术系统和重大工程服务于社会的再更新能力得到新思考，为工程可持续研究提供重要方向[40]。但是由于重大工程投资及建设规模的逐渐扩大，工程可持续性不再停留在项目建设及管理本身，研究范围从项目直接影响的人、组织和社区扩展到城市和区域，甚至是国家，研究对象也扩展到经济、社会和环境系统的融合及其整体的可持续，这也成为重大工程建设的最主要的战略目标。

4.3 以工程智能化为战略路径

工程智能化主要表现在施工现场管理的智能化。智能化施工是整合BIM、物联网、普适计算和4D 可视化技术等新兴信息技术，实现施工过程中的全面感知、泛在互联、普适计算和集成应用，有效提升施工生产效率的一种施工管理理论[41]。信息技术的广泛应用是提升施工管理效率的有效方式之一[42]。“互联网+”理念的嵌入和网络财富的整合影响信息分析、知识整合和普适计算方法，同时影响工程信息化和工程技术研究的发展[43]。信息技术的发展改变了工程利益相关者交流方式和关系，有利于在全球范围内实现共享、平等、开放和协同合作等原则[44]。工程智能化是重大工程实施的战略路径，智能化技术的应用为重大工程管理理论范式的转变提供创新思路。

5 结语

重大工程管理经验、知识及理论发展零散化，但理论及理论体系的形成需要经过这些基本要素逻辑化及系统化过程。重大工程管理理论的发展需历经5个阶段：初始经验级、知识累积级、理论累积级、理论系统级和科学理论级。现阶段，重大工程管理理论发展仍处于理论累积阶段，大量跨学科理论及方法、创新性技术及工具、颠覆性理念和思路逐渐应用到重大工程管理过程。全球对可持续发展的重视，也为重大工程发展提供重要的指导方向，为评价工程可持续提供重要标准。但是重大工程管理理论的发展仍然处于零散状态，缺少统一的工程管理理论体系的指导。因此，梳理重大工程管理理论的演化和发展路径为工程管理理论体系的构建提供重要方向。本文据此提出了以可持续为战略目标、以智能化为战略路径、以能力构建为实施保障的重大工程管理理论发展框架。