基于熵理論的工程項目管理耗散結構分析

石福彬 柴海華

[摘 要]文章從質量、進度、控制三個方面討論工程項目管理的遠離平衡態、非線性、開放性、漲落、突變等熵原理，使用熵變原理和熵變模型對項目管理的進度、質量、成本的耗散結構進行分析，通過建立熵變模型進行耗散結構分析。最后結合國家結構和產業布局積極引進網絡技術于項目工程管理，同時引進先進技術，加強科技人才管理，從而實現工程項目管理的量化管理。

[關鍵詞]熵變理論；工程項目管理；耗散結構；量化管理

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.33.112

隨著我國經濟體制改革進程的日益深化和工程管理市場對外全面開放，我國現代工程管理面臨著資源整合、快速發展的大好時機和市場競爭日趨激烈的嚴峻挑戰。在國內外環境發生深刻變革的情況下，面對我國工業化、城鎮化、市場化、國際化的加速發展和工程項目管理的新形勢，新時期的工程項目管理有了新的發展。

1 耗散結構理論

耗散結構理論是普里戈金在1969年提出來的。[1]他在研究偏離平衡態熱力學系統時發現，當系統離開平衡態的參數達到一定閾值時，系統將會出現“行為臨界點”，在越過這種臨界點后系統將離開原來的熱力學無序分支，發生突變而進入一個全新的穩定有序狀態，從而提出了關于遠離平衡狀態的非平衡熱力學系統的耗散結構理論。 [2]

在平衡態和近平衡態，漲落是一種破壞穩定有序的干擾，但在遠離平衡態條件下，非線性作用使漲落放大而達到有序。偏離平衡態的開放系統通過漲落，在越過臨界點后“自組織”成耗散結構，耗散結構由突變而涌現，其狀態是穩定的。有如下五個特征：①系統開放性。[3]②保持遠離平衡態。③非線性相互作用。④耗散結構的漲落導致有序特征。⑤耗散結構的突變特點。[4]

2 工程項目管理的耗散結構分析

項目管理是一門應用科學。基于總體項目或子項目的建設順序，啟動和完成時間，以及它們之間關系的計劃。如招標時，根據招標文件要求，編制初步施工方案和施工進度。但是，中標后，項目實施過程中要執行的更詳細的施工進度計劃，應根據現場施工的具體情況和合同期限以及其他要求編制。計劃內容應包括工作開始前的所有準備工作和施工方法。 [4]

建設項目管理主要內容包括“三控兩管一協調”，這里我們只討論項目施工管理中的“三控”，即進度控制、質量控制、成本控制。由于項目工程管理逐漸實現國際化，要不斷地融入國際市場，當然就不可避免地出現各地域之間交叉與共性。因此，從全球范圍來看存在著明顯的競爭現象，按照這樣的解釋，那就必須得借助外界物質、能量、信息等的交換，這樣可以有效平衡內部環境和外部環境。通過內部系統和外部系統的波動和變化，實現所有功能的合理分配，并優化配置各種資源，進而更好地為現代化建設服務，這樣也就實現了工程項目管理的目的，這本身就是一種耗散結構。 [5]

2.1 開放性

系統熵變開放性公式表示如下：

dS=deS+diS（1）

其中diS為熵產生，是系統內部過程所產生的熵變；deS為熵流。對于工程項目管理的質量、進度、成本而言，這些并不是獨立存在的，一個工程的前前后后都需要其他的相關部門產生關系，對于實現工程的管理而言就更是一個與外部緊密聯系的開放系統，工程項目管理不僅要在國內有較大的市場，也有較大的國外市場，實現內外環境的物質、能源、信息交流。

關于工程項目管理的質量，隨著改革開放的不斷深入和發展，中國的工程質量和服務質量總體水平不斷提高。在建筑工程領域，大家已經清醒地認識到，該項目的質量不僅關系到人民群眾的生命財產安全。同時也直接影響項目投資和項目建設成本。最終，這將直接影響到我們社會的經濟發展。影響項目質量的因素也很多，如人為因素、方法因素、材料因素、施工機械設備因素、環境因素等。這些因素并不是孤立的，它需要不斷地和外界進行信息交換，任何一個因素出現問題都會引起其他的因素發生變化，所有這些都可能導致建設項目建設中的系統質量變化，并導致項目質量事故。

工程項目成本指工程過程中勞動者生產資料轉移價值的貨幣形式和勞動者必要勞動所產生的價值，工程過程中建筑工程為成本對象，也就是所發生的全部生產費用的總和。項目的成本控制設計的范圍較多，有直接成本、間接成本、固定成本、變動成本，它們的計算是要相互滲透、相互影響的。

項目管理具有一定的開放性，即項目管理需要隨著項目的進展而變化。臨時開放組織在特定條件（成本、進度、質量）的限制下實施復雜項目的既定目標。

2.2 非平衡性

假如工程項目管理處于平衡狀態，那么在各個項目管理中的各個要素就應該是均勻的、單一的、無組織的。如果工程項目管理中的質量、進度、成本熵值極大，功能十分混亂，它們之間沒有交叉點，不能實現相互之間的互補，整個工程在這樣的管理下也會崩潰。工程有大有小，管理的水平有高有低，設備的層次也不盡相同，也就是工程項目管理之間還是有差異的，這種差異要求項目管理中的各個要素相互補充，以便項目管理能夠在質量、進度和成本方面維護次序狀態。

2.3 漲落

大量的項目投資往往與國民經濟的運行密切相關，相互影響。各種風險將會陸續發生，風險會在質量和數量上發生變化。一些風險發生并得到處理。從而引起項目管理的熵變。

2.4 非線性

（1）工程項目管理的發展受經濟發展水平和國家宏觀調控政策的影響與制約。

（2）工程項目管理在時間、資金、經濟方面的非對稱性受非線性作用。

（3）工程項目管理涉及的部門和外部環境較多，這些復雜信息的加入給工程項目管理帶來了新信息，而這些信息本來就具有非線性的特征。

（4）項目控制是一個交互過程。

3 工程項目管理的熵變模型分析

項目工程管理內部劃分為文化熵、能力熵和結構熵，項目工程管理外部劃分為直接環境熵和間接環境熵。進而我們可以得到如下熵變模型：

ΔS=S（t+1）-S（t）（2）

式中，S（t+1）是t時段的末態熵， S（t）是t時段的初態熵，ΔS是t時段系統與外界物質交換引起的熵變。根據熵變ΔS的大小，可以判斷系統的穩定程度：

ΔS<0表示系統的熵降低，穩定性增強，系統運行良好。此時的工程項目管理是一個功能比較完善的系統，其內部的文化熵、能力熵和結構熵形成的負熵流很大，完全可以抵消內部產生的增加熵，使得工程項目管理的總熵是負的，表明工程項目管理是一個比較有組織的結構。

ΔS>0表示系統的熵增加，穩定性降低，需要采取相應的措施加以調控。此時的項目管理的直接環境熵和間接環境熵缺少與其內部的文化熵、能力熵和結構熵的物質流、能量流、信息流的交換。大量的消耗項目管理的直接環境熵和間接環境熵，導致內部沒用的東西增加，內部的熵流增加，項目管理的直接環境和間接環境承受的壓力加大，其結果就是此工程項目管理是一個無序無組織的結構。

ΔS=0表示在本時間段內熵值無變化，系統狀態維持原狀。這是一個理想的狀態，在這個狀態下，項目管理的直接環境熵和間接環境熵與其內部的文化熵、能力熵和結構熵之間的物質流、能量流和信息流循環交換，平衡發展。

4 結 論

4.1 積極引入現代技術，結合國家經濟結構和產業布局，增加項目管理的負熵流

我國應當加快工程項目管理內部的文化熵、能力熵和結構熵等負熵流的增加，促進我國建設行業的發展，其有效實現大中型工程項目管理資源合理安排，進度優化，控制和其他應用程序都有顯著的結果。

4.2 運用先進的管理方法，減少正熵流，實現工程項目的量化管理

作為一門學科，項目管理一直在持續發展30多年。自此以后我國項目工程管理開始了自己的發展，積極引進國外的先進技術和管理方法，從而實現項目的直接環境熵和間接環境熵等正熵流的減少，提高我國建設行業的整體水平。

參考文獻：

[1]袁飚，陳雪梅.基于耗散結構理論的生態產業鏈形成機理研究[J].內蒙古社會科學（漢文版），2010（11）：101-105.

[2]豐偉，李雪芹.基于熵理論的綜合運輸通道耗散結構分析[J].鐵道運輸與經濟，2009（32）.

[3]谷國鋒，張秀英.區域經濟系統耗散結構的形成與演化機制研究[J].東北師大學報（自然科學版），2005（9）.

[4]官振祥.工程項目質量管理與安全[M].北京：中國建材出版社，2001.

[5]黃梯云.管理信息系統[M].北京：高等教育出版社，2000.

[作者簡介]石福彬（1984—），男，本科，助教，甘肅林業職業技術學院，研究方向：巖土工程。