基于執行人邏輯行為的公路運養復雜任務管控方法及應用探討

殷峰

（上海城投高速公路運營養護管理中心，上海市 201913）

0 引言

公路運養中事務性工作固然占比大，但復雜工作日益增多，業內人員面臨很大壓力，其中有三種典型情況：第一種是大中修、專項工程實施，需選用適宜方案、處理復雜條件等，容易出現開工、計劃變更、技術質量、安全壓力等問題；第二種是診斷復雜病害或運營難題以及計劃制定，如復雜預案、減少事故、緩解擁堵、設施狀況分析、年計劃制定等，遇到信息收集、診斷、風險因素、調查、討論等問題；第三種是新理念推進，如精細養護、預養護、機械化養護等，有調整、中間評估、總結等問題。其共性是多人配合、多程序、歷時長、目標抽象、易偏差、多要素、多程序、信息交互、過程誤差、主要管控、組織問題。面對公路運養行業長期人才不足的現狀，能否找到一種簡便、嚴謹、通用的方法提高管控復雜工作的效率，就必須從根源找方法。共性表明，這些復雜工作具有非線性動力系統特色，因此本文先從非線性特征討論。

1 考察

1.1 非線性動力系統概念簡述

一個非線性動力系統可以表示為xn+1=F（xn，u），其中x是狀態變量，u是參數，函數F是對狀態變量的處理。按一定時長將系統的輸出反饋給輸入，反復作用于F，若n是作用次數，x0是初始值，則xn+1=Fn（x，u）=F（F（F（…（x0，u））））。只要函數F為非線性的，即非正比或可疊加函數，則經過充分時間后（n→∞），xn或收斂于不動點、周期軌跡，或為混沌，具體何種狀態取決于初始條件x0、F（作用過程）和參數u[1]。

1.2 分析

由前述知，非線性動力系統需符合兩個基本條件：其一，函數是非線性的；其二，變量反饋或迭代，即結果作為輸入。最終狀態空間或收斂于不同軌道，或混沌，對F作用、初始值、參數空間高度敏感，F作用由信息反饋、F、信息傳遞過程組成。

下面看這三種情況是否具有以上條件。

1.2.1 養護工程

養護工程可以表達為許多任務組成的復合流程（見圖1）。任務之間關系有串聯、并聯兩種，箭頭代表時間次序。任務過程可抽象為如圖2所示的模型，其中狀態變量有要素、質量結果和數量結果等，參數u有目標、時間、標準、約束等，F作用有反饋、決策及實施、傳遞。執行人根據反饋的狀態變量執行決策，在決策落實后，狀態變量發生變化，任務進入下個時間點。經過多次迭代，達到任務目標后，決策判定任務完成、終止。首先，F作用（即任務狀態變量的進展）通常不是線性的——質量結果不能疊加，工作量的進度并不保證均勻。其次，任務過程不可能脫離信息流的反饋和傳遞。可見任務過程符合非線性動力系統基本條件，由任務網絡組成的養護工程也就具備條件。

圖2 養護工程任務過程信息反饋、決策及其進展示意圖

1.2.2 解決問題及決策過程

這類工作一般有三個步驟：收集信息、厘清事實→對策產生、方案制定→充分論證、方案確定。典型任務過程如圖3所示，是關于信息（或模型）結構在反饋迭代中趨近完善的過程，滿足非線性系統基本條件。

圖3 任務過程信息（或模型）結構反饋、完善過程示意圖

1.2.3 新理念推進

假定新理念推進按照先試點、后推廣的策略實施，現以試點為例。既然是試點，其目的必是積累成功經驗，確保后續成功推廣。圖4的模型是工藝（或方案）的典型任務在迭代中趨近完善的過程，同樣符合非線性動力系統基本條件。

于是用非線性動力系統來觀察可知，有四種情況導致軌跡偏差（標于圖4“○”處）：

（1）狀態變量不清晰，如任務實施條件（如材料）不清、實施條件不充分。

（2）信息反饋不通暢，如判斷所需參數未反饋。

（3）判斷決策效率不高，如信息不完全、其他因素干擾、先入為主。

圖4 某試點工藝（或方案）任務過程反饋、完善示意圖

（4）參數不明確，如忽視工作目標、時間要求不明確、標準不嚴密、遺漏工作約束條件。

對于非線性系統，重點是狀態變量的軌跡不發生偏離且收斂于預期目標，因此關鍵是任務狀態變量軌跡的管控。

1.3 進一步分析

為使任務狀態運行軌道受控，僅停留在處理上述四種情況仍是經驗做法，因此需進一步深入根源。先看圖5，復雜工作一般有多個單位參與，可將其看作工作組（圖中小橢圓框），各組有負責人（層）、執行人，整體有總負責人（層），箭頭表示信息在執行人、工作組之間的傳遞。由圖可知，執行人是任務過程所有動作（參數確定、決策、反饋等）的最小執行單元。各執行人履職行為特征（包括效率、及時性、準確性）起初有差異，但隨著相互作用差異逐漸縮小，直至整個工作組行為特征趨同。這種執行人與整體行為特征相似性以及相似過程從執行人向整體傳播，根據Falconer的分形定義，這種行為特征的關系基本符合分形的三個主要特征：具有精細結構；結構大小尺度有著某種自相似性質；由迭代產生[2]。由此得到啟示，為使軌道受控，須從執行人的工作行為特征和內容入手，以提高其行為效率為基石，在分形規律作用下，自發生成優化整體行為的動力，且由基石到整體不斷作用，實現整體高效，同時保持任務軌跡。

圖5 執行人行為影響到整體效率機制示意圖

2 方法

2.1 邏輯行為

為了向執行人傳遞合乎要求的行為模式和內容，通常采取排計劃、定節點、開例會、盯進度等措施，但其經驗成分多，不易掌握。為了嚴密、通用、簡單易學，須運用數理邏輯的方法建立邏輯結構[3]。由前文可知，應沿復雜工作→任務過程→負責人及執行人的方向構建。負責人就需制定工作——任務邏輯結構，執行人在實施中對照，使行為遵循邏輯結構，即“邏輯行為”。

應注意以下幾點：

（1）執行人必須知道兩點，一是何時該做什么工作，二是做工作應把握哪些內容和要求。

（2）為避免抽象化，執行人必要行為特征應表述為一些任務參數，如目標、時間、約束等。

（3）負責人（層）職責。各工作組負責人應制定所屬任務單元的行為邏輯，總負責人確定整體邏輯；依據行為邏輯，在任務過程中進行監管、糾偏；由于模型偏差和不確定性、隨機性因素，實施中檢查、優化行為邏輯。

鑒于上述考慮，采用兩個步驟確定行為邏輯結構：

第一步，復雜工作→任務過程，把工作分解為任務。圖1是典型的時間次序邏輯結構，包含串聯、并聯兩種形式，任務再細，總可以分解到一個時序節點上。對于第二類復雜任務，除了總體的時序結構（如前述），基礎層面的任務是循環遞進結構，即同樣的任務循環出現、逐步完善。對于推進新理念工作，由于需要建立成熟的流程、方法，最典型的情形是在推進中調整、優化，其任務劃分是前兩類的綜合，但會在過程中產生新任務，因此是嵌套結構。

第二步，任務過程→執行人，確定執行人工作參數，即制定每項任務的狀態變量（前提、完成數量、完成質量等）、參量（目標、時間、約束、質量要求等）、反饋規則（會議規則、信息平臺設置、信息傳遞規程、報告制度等）、決策方案（狀態判斷方案、下步決策規則等）。

2.2 典型示例

例一，某大修工程出現兩個問題：節點目標多次推遲；質量管控不夠細。業主組織討論后發現，施工方存在三個問題：排計劃不細，沒有全部分解到各分項、工作面；沒有把工序考慮清楚，導致時間模糊，且對具體執行環節缺乏掌控；技術力量不足，卻未采取管理措施彌補，例如技術質量細節看板化、手冊化。隨后要求施工負責人排出任務分解計劃，理出計劃落實環節及保證措施，制定技術細則和分類手冊，這些措施達到邏輯行為效果，最終保證工程完成階段目標。

例二，業主在上海東環高速推進專項養護工程安全預控，以某收費站網架維修工程為試點，目標是從方案→現場管理的連貫性。分兩步：第一步在方案中建立安全行為邏輯結構，確定分部工程和養護單元→編制各個養護單元的方案→凡涉及安全的作業均從次序（如登高作業次序：天氣預報允許→設備狀況允許→中控同意→現場維護允許→登高車停放檢查允許→人員防護措施檢查允許等）、措施（按不傷己、不傷人、不損物）、監護（安全員在各工作面和工序的布控）等角度制定方案；第二步依據方案建立現場管理邏輯行為，即編制各養護單元作業次序對照檢查單、安全措施對照檢查單、安全監護對照檢查單等，根據執行情況返回前兩步局部修正（嵌套結構）。目前正在推進，人員安全意識明顯提高。

例三，在橋梁應急搶修中，要求極短時間內施工、養護、監理、業主各方制定周密計劃，組織人、機、料到場，且現場管理絲毫不缺位。要做到這些，各組負責人尤其是總負責人必須有清晰的行為邏輯。

需注意，傳統方法為經驗總結，其中有一定的邏輯行為因素。

3 結 語

借助非線性動力系統、分形、數理邏輯等概念，建立基于執行人邏輯行為結構的任務狀態管控方法，結合負責人的監管，該方法從根源出發，因而穩定性和普適性強，可有效消除執行過程行為的模糊性、隨意性，為公路行業各種復雜任務的高效組織提供一個解決思路。主要有以下結論：

（1）公路運養中的三類復雜工作具有非線性動力系統基本條件。

（2）復雜工作由任務過程網絡構成，任務過程由狀態變量、參量、反饋、決策與實施等要素構成，最終依靠執行人的行為。

（3）執行人的行為狀態與工作整體狀態存在分形結構，著眼于執行人行為邏輯，就可借分形規律優化整體工作狀態。

（4）通過兩個步驟，建立執行人行為的邏輯結構，便于在工作中保持邏輯行為。