復雜項目異常行為的組織交互狀態研究

楊 琳， 陳 龍， 韓文卿

(武漢大學 土木建筑工程學院， 湖北 武漢 430072)

近年來，復雜項目的建設需求量與日俱增，順利完工率也穩步增長，這體現了我國強大的綜合國力。然而，復雜項目管理的研究尚處于起步階段，重實踐輕理論的現狀顯著阻礙了我國城市發展的步伐。因此，如何有效實現復雜項目的科學管理，是當下工程界的重點研究方向?；趪鴥韧饨鼉砂賯€復雜項目，本文總結出復雜項目的異常行為主要包括返工、積壓、變更和索賠等行為，這些異常行為直接影響了復雜項目的進度，延長了復雜項目的建設周期，甚至導致項目停工，同時面臨著巨大的額外損失。諸如：蘇州地標性建筑——東方之門，項目復雜性出乎意料，施工技術難題解決效率低，進而涌現出返工和積壓等異常行為，最終導致項目爛尾；深汕高速公路、希臘Attiki Otos高速路和溫州市貿中心大廈均發生工程項目延誤，原因主要是關鍵組織節點溝通不暢、設計經驗不足、項目變更和施工難度高等；由于資金短缺，英國朱比利延伸線、天津高銀117大廈、蘇州中南中心、天津中鋼國際廣場等復雜項目出現窩工和積壓等異常行為；英國M6收費高速公路出現工程積壓，是因為政策變更和政府部門的社會調查造成了組織任務的積壓；大崗山水電站工程停工400多天，是因為工程地質的缺陷，導致額外的加固處理工作，造成了高達1.7億元的承包商索賠款。通過對實踐情境的分析可以看出，組織內部交互障礙以及組織間溝通不暢是復雜項目發生異常行為的本質原因，從而造成無法有效應對突發情況甚至造成不良后果的根本原因。針對復雜項目出現的異常行為，本文提出了復雜項目異常行為的組織交互狀態研究。

1 理論研究現狀

1.1 復雜項目相關理論研究現狀

目前學術界對于復雜性的定義尚沒有一個系統性的準確概念，當下復雜性的概念界定主要被分為認識論和本體論兩種[1]，Baccarin[2]認為項目的復雜性可以概括為各項目要素間的多樣性和相關性。Teller等[3]將要素規模和要素間的相互關聯性作為復雜性的定義。他們的研究角度稱為本體論。Simon[4]覺得系統的簡單和復雜具有相對性，主要是由人們的認知來決定的，項目復雜性是由認識主體對信息的掌握程度來決定的，其研究視角稱為認識論。Xia等[5]認為項目的復雜性除了源于自身外，項目的復雜性還會隨時間的變化而變化，將復雜性從項目的現實性延伸至項目的動態演化。傅強等[6]通過對組織、技術、目標和環境復雜性四個方面的研究提出了控制措施，給項目管理者提供了理論支撐。王崢[7]通過對復雜項目管理的復雜性影響因素路徑模型的研究得出技術、組織、目標和環境復雜性對復雜項目的復雜性造成的影響不同。羅嵐等[8]對復雜項目的復雜性差異特征進行研究，通過問卷調查的方式應用單因素方差分析法研究受訪者特征和項目特征，從復雜建設項目的復雜性各維度的差異性特征出發，為項目管理人員提出有效的管理措施提供實證依據。

當前項目復雜性的研究主要從組織、技術、目標、環境復雜性以及復雜項目的動態演化這幾個方面進行研究。項目的復雜性對于復雜項目工程的管理具有十分重要的作用，充分認識項目的復雜性有利于復雜項目的順利進行。當前項目復雜性的研究還處于理論階段，缺少實踐的有效性檢驗。因此，本文將建立復雜項目異常行為的組織交互作用網絡模型，并結合具體的工程實例，對異常行為的組織交互機理和動態演化進行研究。

1.2 復雜網絡相關理論研究現狀

1.2.1 復雜網絡的基礎理論研究現狀

復雜網絡具有結構復雜、鏈接多樣性、節點多樣性等特點[9]。一般我們用復雜網絡的小世界、無標度、自組織性等特性來表示復雜網絡。復雜項目具有組織結構復雜、項目組織眾多、規模龐大，建設環境處于動態變化之中，且其政治、經濟和社會的敏感性高等特點[10]。所以，利用復雜網絡對復雜項目進行研究，能夠為復雜項目的管理提供強有力的支撐。學者們對于復雜網絡的研究主要集中在復雜網絡的拓撲結構、復雜網絡模型、復雜網絡的統計特征、動力學行為等。復雜網絡中常用的統計特征有度、介數、聚類系數、平均路徑長度、中心性等[11]，利用這些參數可以將復雜項目抽象的組織結構量化，并通過數據處理將網絡結構可視化，從而更清晰地分析復雜項目的結構特點。何清華等[12]構建并驗證了貝葉斯網絡模型識別出復雜項目群進度風險的關鍵敏感因素和最大致因鏈，進行進度滯后推理預測。楊琳[13]通過理論模型加實例驗證，找到了復雜項目組織網絡的關鍵指標，解決了網絡分析的定量問題。當前復雜網絡被廣泛地應用于醫學、生物學、電力通信系統以及交通系統等方面的研究，而針對復雜項目的應用研究較少，且復雜項目組織問題的學術關注度也較低。

1.2.2 復雜網絡動態演化研究現狀

復雜網絡模型中，Albert等[14]提出的BA模型是最為經典的網絡模型，此外還有Barabasi等[15]建立的確定性無標度網絡模型，Comellas等[16]建立的確定性小世界網絡模型以及Fan等[17]考慮某些現實網絡具有局域特性而建立的多局域世界演化網絡模型等。復雜網絡結構隨時間變化而不斷演變，即復雜網絡存在動態演化的特性。崔愛香等[18]提出的由共同鄰居驅動的網絡演化模型，能夠重現實證研究所觀察到的冪律集團度分布，暗示共同鄰居驅動是復雜網絡局部結構涌現形成的內在機理。楊琳[19]通過分析離散節點在雙曲空間動態擇優過程，建立復雜網絡節點間最優路徑算法，為真實世界復雜網絡的動態演化機理提供了理論借鑒。復雜網絡的結構和功能是國內外學者研究的核心問題，通過研究可以實現對實際項目網絡系統的預測和控制。當前復雜網絡模型動態演化機制在復雜項目中的研究還較為少見，復雜網絡的研究也還處于初級階段。

1.2.3 結構洞理論分析

在社會學領域結構洞理論的研究最為廣泛，其最早是由社會學家Burt[20]在1992年提出的理論。結構洞是指在信息傳播過程中占據關鍵位置的一類節點，是兩個非冗余的行動者之間存在的缺口。如果兩個行動者之間沒有直接連接關系，從整體上來看，這種缺口與網絡的洞穴相似，因此Burt把這種洞穴稱為結構洞。根據結構洞理論，結構洞占據者作為控制信息傳播和擴散的關鍵主體，在關系間斷的個體之間進行“搭橋”。所以，多數學者在各種各樣的研究情景下，基于結構洞識別出了知識交流與信息交互的關鍵主體?？偠灾?，結構洞就是將兩個原本無任何聯系的個體組織建立聯系，起到一個信息搭接的作用。

韓忠明等[21]通過分析結構洞的效率、有效規模、限制度、等級度、介數中心性、聚類系數以及PageRank值，來判斷節點是否屬于結構洞。效率用來描寫節點對網絡中其他相關節點的影響程度，個體效率越高說明它對其他節點的影響力越大，該節點越有可能占據結構洞；有效規模可以測算節點的網絡影響力，其數值越大說明網絡的重復程度越小，存在結構洞的可能性就越大；限制度體現了節點自身與其他節點直接或間接的緊密程度，限制度指數越低代表該網絡越開放，結構洞數量越多，但該節點對結構洞的運用能力就越弱，成為結構洞的可能性就越低；等級度表示約束集中在某一個行動者身上的程度，等級度越低，表明該節點受到的限制越低，該節點越處于網絡的核心，對網絡的控制力越大；介數中心性指的是一個結點擔任其它兩個結點之間最短路徑橋梁的次數，該值越大，該節點的控制力越強，越處于結構洞位置；聚類系數越小，越有可能成為結構洞；PageRank越大的節點，越有可能是結構洞的節點[22]，圖1為應用研究框架。

圖1 應用研究框架

由于復雜項目的參與方眾多，各參與方信息交流量大，因此本文利用結構洞理論找出復雜項目中占據重要位置的參與方節點。其中占據結構洞位置的參與方能夠及時有效地發揮協調作用，使各參與方信息溝通順暢，保證信息傳遞的高效。

2 異常行為組織交互問卷分析

2.1 異常行為理論分析

返工、積壓、變更、索賠四種異常行為的發生最終都會導致工期延誤，而四種異常行為發生后對各參與方所產生的影響也各不相同。本文針對異常行為產生的原因，做了相應的問卷調查，采用專家打分法，得出導致異常行為的影響因素原因分析表，如表1所示。

表1 異常行為產生的原因

復雜項目各參與方之間存在著返工、積壓、變更、索賠四種異常行為，為了解釋在復雜項目實際建設中各參與方(政府、業主方、施工方、設計方、監理方、材料供應方、咨詢方、金融機構、公眾)之間的異常交互行為，本文從復雜網絡視角出發，分析在復雜項目實際建設過程中發生的異常行為，進而探索異常行為的組織交互機理。

2.2 問卷調查分析

本文采用匿名形式對中建三局、中建七局、中鐵二十四局、中國工商銀行、中國建設銀行、中國銀行、福建省建筑設計院、建材市場、高校教師、政府部門、社會公眾進行現場和線上的問卷調查。其中中建三局的技術人員曾參與天津高銀117大廈項目的建設，中建七局技術人員曾參與廈門金谷廣場項目的建設，中鐵二十四局參與了福州火車站高速鐵路的建設。其他問卷填寫人員在各自領域都具有較為豐富的工作經驗及相關的復雜項目工作經驗，因此本次問卷調查數據能夠保證客觀有效。采用現場發放和利用在線問卷調查平臺——問卷星進行線上發放問卷這兩種方式，完成了本次問卷調查。共發放問卷113份，其中有效問卷80份，問卷有效率達到70.80%，如表2所示。根據問卷調查的結果，有效問卷主要來源于政府(7.5%)、業主方(12.5%)、施工方(27.5%)、設計方(10%)、監理方(7.5%)、咨詢方(5%)、材料供應方(6.25%)、金融機構(8.75%)、公眾(15%)。通過計算得各參與方之間發生異常行為的可能性分值。將該分值統計成四種“9×9”的異常行為組織交互評分矩陣，將數據導入Gephi得到各異常行為組織交互網絡模型。

表2 問卷數據回收結果統計

通過問卷調查數據的分析結果，來構建復雜項目異常行為的組織交互網絡模型，首先確定復雜網絡的節點和邊，再將處理獲得的各異常行為組織交互分值矩陣導入復雜網絡軟件Gephi中，得到復雜項目異常行為組織交互網絡模型。

3 模型構建

復雜項目異常行為的組織交互網絡模型是將復雜項目各參與方抽象為節點，各參與方之間發生的異常行為關系抽象為節點之間連接邊，構建復雜項目異常行為組織交互網絡有向圖G=(V,E)。其中，V={i|1,2,…,N}是節點集，E={eij|i,j=1,2,…,N,i≠j}是連接邊的集合。矩陣V中包含的元素有：政府、業主方、設計方、施工方、監理方、材料供應方、金融機構、咨詢方、公眾。

3.1 網絡節點的確定

復雜網絡節點的選擇是網絡模型構建十分重要的一環，通過對復雜項目各參與方的分析，最終確定的參與方有政府、業主方、施工方、設計方、監理方、材料供應方、金融機構、咨詢方、公眾。本文將以上9個參與方作為網絡節點，各參與方編號如表3所示。

表3 復雜項目各參與方編號

3.2 網絡邊的確定

通過問卷調查數據的分析，本文以各參與方之間可能發生的返工、積壓、變更、索賠四種異常行為作為網絡的邊，邊的權重由參與方的選擇結果來決定。計算方式為：將異常行為的重要性按照從高到低的順序劃分為1～5級，選擇異常行為A的人數與總人數的比值按照大小進行重要性歸檔，0～20%為1級，20%～40%為2級，40%～60%為3級，60%～80%為4級，80%～100%為5級。同理，對其他異常行為進行依次評級。由此，復雜項目組織行為網絡的點、邊及邊的權重全部確定，在此基礎上形成了異常行為組織交互矩陣。

3.3 組織交互作用網絡模型構建

通過分析已經確定的網絡節點(復雜項目各參與方的識別)、網絡的邊(復雜項目各參與方之間存在的異常交互行為的識別)以及從問卷調查得到的數據構建異常行為組織交互關系矩陣(1-mode)。在關系矩陣構建完成后將其導入Gephi軟件構建復雜網絡模型，將組織行為的復雜網絡模型可視化，形成不同的網絡結構拓撲圖，并進行網絡特征度量分析，包括節點度、聚類系數、平均路徑長度、中心性(度中心性、介數中心性、特征向量中心性)等。目的在于識別網絡中的關鍵節點，然后利用Gephi的結構洞分析功能，得到各節點的效率、有效規模、限制度、等級度、介數中心性、聚類系數、PageRank這7種相關參數，從而識別出結構洞的位置和相關鄰接節點，運用結構洞理論，找到異常行為在復雜項目網絡中的作用機理，控制或剔除對網絡結構穩定性影響較大的節點以達到優化各參與方之間組織交互方式的目的，從而降低各參與方發生異常行為的可能性。最后，將實例數據代入該模型進行驗證，以證明該模型切實有效。

4 實證研究

本文選取福州地鐵1號線作為復雜項目工程案例分析對象，該工程屬于軌道交通建設項目，符合復雜項目的特征，應用此案例分析復雜項目異常行為的組織交互機理與動態演化較為適合。

4.1 異常行為組織交互關系矩陣數據收集

為獲得該項目異常行為組織交互關系矩陣數值，本文采用專家打分法。通過實地調研，向福州市地鐵集團、中鐵集團、中交集團等在內的政府部門和企業單位中參與該項目建設的負責人、工程師等專業技術人員征求對地鐵1號線異常行為的相關意見。專家將針對每兩個參與方之間的異常行為打分，分數填入上節構建好的理論模型中，在該模型中，實際參與工程建設的相關單位是節點，各單位之間有可能發生的返工、積壓、變更、索賠行為是連邊，邊的權重會受到合作、競爭、資源傳遞等交流方式的影響，其量化過程由專家打分結果決定。最終整理所得的福州地鐵1號線異常行為組織交互矩陣是一個“54×54”的評分矩陣。由于每位專家的評判結果各有不同，因此在每一個數據的確定上均采取頻次最大化原則。表4為從54個參與方中選取的受異常行為影響較嚴重的18個主要參與方。

4.2 參數分析

福州地鐵1號線的異常行為評分矩陣具有復雜網絡的典型特征，結構洞分析能夠找出關鍵節點，此類節點對網絡穩定性和連通性影響較大，研究此類節點對于異常行為的控制具有重要意義。將評分矩陣導入Gephi，并對網絡進行結構洞分析，可以得到結構洞的相關參數，如表5～8所示。通過對各異常行為組織交互網絡參與方結構洞屬性的分析，可以找出最有可能占據結構洞位置的組織節點，在軟件中固定該類節點后，觀察網絡屬性的變化，針對網絡結構對網絡中的節點和連邊進行刪減等修改操作，從而達到優化異常行為組織交互網絡的目的，經過對比優化前后各異常行為組織交互網絡模型的平均路徑長度、網絡密度、聚類系數、節點度，說明應對策略對四種異常行為組織交互網絡組織結構優化的有效性。

表4 福州地鐵1號線主要參與方

表5 返工行為組織交互網絡結構洞屬性

表6 積壓行為組織交互網絡結構洞屬性

表7 變更行為組織交互網絡結構洞屬性

表8 索賠行為組織交互網絡結構洞屬性

優化前后聚類系數如圖2所示。經過比較可知優化后的網絡平均路徑長度增大，網絡密度變小，節點度和聚類系數普遍變小。

圖2 優化前后聚類系數統計

從表5的參數可知，組織交互網絡在返工狀態下，業主方即福州地鐵集團是最可能成為結構洞的組織節點，施工方(C2，C10，C14)的介數中心性僅次于業主方和政府，這幾個施工方應屬于較重要的組織節點，但不屬于結構洞的組織節點。對比優化前后返工狀態下組織交互網絡的節點度、聚類系數、平均路徑長度和網絡密度可知，優化前平均路徑長度變長，密度變小，因此，優化后網絡的連通性變差，各參與方之間發生返工行為的可能性降低，網絡整體性被破壞，可知業主方是返工組織交互網絡中不能忽略的節點，針對業主方采取的措施，能夠降低大部分參與方發生返工行為。優化后返工行為組織交互網絡如圖3a所示。

圖3 優化后組織交互網絡

從表6中分析可知，在積壓狀態下組織交互網絡中公眾(P2，P6，P8)最可能成為結構洞的組織節點。而業主方雖然為重要節點，但從結構洞的參數分析可知，其占據結構洞的可能性不大。材料供應方福建省閩宏建材實業有限公司(M6)雖然其限制度較小，但PageRank較大，介數中心性也較??；所以，其也屬于較為關鍵的參與方，發生積壓行為的可能性較大，但不屬于結構洞的組織節點。因此只需對以上節點進行控制處理，而不需要將其剔除或固定。針對以上節點對網絡結構進行優化處理，使得業主方、公眾(P2，P6，P8)發生積壓行為的可能性降低或者消除，比較分析變化前后網絡的節點度、聚類系數、平均路徑長度和網絡密度可知，優化后的網絡平均路徑長度增大，網絡密度變小，節點度變小。因此，優化后網絡的連通性變差，各參與方之間發生積壓行為的可能性降低。該結果說明，業主方是復雜項目的發起方，公眾是復雜項目的服務對象，因此作為該復雜網絡的開端和終端，協調好業主方的指令和公眾方的反饋，將能夠對大部分參與方的積壓行為起到有效的緩解作用。優化后返工行為組織交互網絡如圖3b所示。

從表7中分析可知，在變更狀態下組織交互網絡中業主方最可能為結構洞的組織節點。政府的聚類系數較小，但介數中心性和PageRank值都較大，限制度也比較大，所以，其屬于較為關鍵的參與方，但不是占據結構洞位置的組織節點。設計方福州軌道交通設計院有限公司(D1)、上海市隧道工程軌道交通設計研究院(D2)的介數中心性和PageRank也較大，因此，這兩個設計方也屬于較為關鍵的參與方。為控制占據結構洞位置的節點的變更行為對整體的影響，將變更狀態下組織交互網絡中的關鍵節點刪除，比較變化前后網絡的節點度、聚類系數、平均路徑長度和網絡密度可知，優化后的網絡平均路徑長度增大，網絡密度變小，節點度和聚類系數普遍變小。因此，網絡的整體性遭到破壞，業主方信息無法傳遞使得各參與方之間發生變更行為的可能性降低，同時政府和設計方的影響僅次于業主方，使得該網絡的連通性變差。業主方的信息越全面，和政府及設計方的資源傳遞越早，變更行為的數量越少，發生的可能性越小。優化后返工行為組織交互網絡如圖3c所示。

從表8中分析可知，在索賠狀態下組織交互網絡中業主方最可能為結構洞的組織節點。政府的介數中心性和PageRank都較大，聚類系數較小，但限制度較大，其為結構洞組織節點的可能性僅次于業主方。上海市基礎工程有限公司(C14)的介數中心性和PageRank都較大，但其他結構洞屬性較其他參與方沒有明顯優勢，所以，C14屬于較為重要的參與方，但不屬于結構洞的組織節點。因此當對業主方這一節點進行調整時會引起整個網絡結構的較大變化，固定該節點而控制其他重要節點使得索賠網絡得到優化，業主方發生索賠的可能性從而降低。比較變化前后網絡的節點度、聚類系數、平均路徑長度和網絡密度，優化前后聚類系數如圖2所示。經過比較可知優化后的網絡平均路徑長度顯著增大，網絡密度變小，節點度變小，聚類系數普遍變小。因此，優化后網絡的連通性急劇變差，網絡的整體性遭到較大破壞，各參與方之間發生索賠行為的可能性大大降低，因此在該網絡中，業主方和政府維系著網絡交互的穩定性并對索賠這一異常行為具有控制能力，當業主與其他參與方的連接變小時，索賠行為發生的可能性也隨之降低。政府和業主采取合理的管理措施，能夠規避大部分參與方之間發生的索賠行為。優化后返工行為組織交互網絡如圖3d所示。

4.3 小結

通過分析四種異常行為網絡模型的參數找出了最可能占據結構洞位置的組織節點，并進行組織結構優化，使發生異常行為的可能性下降甚至接近于0。對比優化前后的網絡參數可知，對占據結構洞位置的組織節點進行優化能夠較大程度破壞復雜網絡的整體性。在復雜項目中，應優先解決占據結構洞位置的組織節點的異常行為，能夠較好地降低整個復雜項目建設中異常行為發生的頻率。

5 結 論

復雜網絡分析法在復雜項目管理中的應用，對提升復雜項目的有效管理，合理配置資源，準確抓住復雜項目建設中的主要矛盾具有促進作用。在我國復雜項目建設中，資源在眾多的參與方之間很難按需及時分配，信息的交流無法及時有效。本文基于復雜項目理論、組織理論、復雜網絡理論，對復雜項目各參與方之間的交互模式進行分析，并且對復雜項目異常行為的組織交互網絡模型進行研究。

本文運用結構洞理論對復雜項目異常行為的組織交互網絡模型進行優化。運用Gephi對復雜網絡模型的介數中心性、限制度、效率、有效規模、等級度、聚類系數、PageRank等相關參數進行分析，通過對比優化前后各參數的變化，可知在復雜項目中占據結構洞位置的組織節點會對其他參與方發生異常行為造成較大影響。對可能占據結構洞位置的組織節點進行優化后，異常行為組織交互網絡的整體結構被破壞，各參與方發生異常行為的能力下降。因此，優化效果較為顯著。

針對復雜項目發生的異常行為提出應對策略。基于復雜項目異常行為組織交互網絡模型，本文選取了福州地鐵1號線一期工程對其進行實際模擬驗證。得出在復雜項目建設過程中應重點解決占據結構洞位置的組織發生的異常行為。這樣能夠提高管理者解決問題的效率，降低各參與方發生異常行為的可能性，減小異常行為對復雜項目的影響。