基于项目管理熵的大型工程项目管理耗散结构量化分析

陈黎明， 赵 辉

(青岛理工大学 管理学院，山东 青岛 266520)

随着科技的发展，大型工程和超大型工程的项目管理逐渐成为新的发展趋势，其理论研究也趋多样化。有学者从项目工期和费用优化角度［1］、风险管理角度［2］、项目组织设计角度［3］等对大型工程项目管理进行了相关研究，这些理论促使大型工程项目管理研究的多元化。近年来对大型工程项目管理耗散结构的研究［4，5］，大部分只停留在定性分析上。因而，在实际应用上遇到了不少难题，如研究分析过于理论化、理想化，项目动态环境因素变化很难控制，项目管理者自身有限的工程经验导致影响因素分析不彻底等。基于此，为有效解决此类问题，本文在基于“项目管理熵”的基础上，构建了大型工程的项目管理熵流指标体系，通过定量分析为主，结合定性分析，更加客观地描述了大型工程项目管理耗散结构。

1 大型工程“项目管理熵”涵义

1．1 项目管理熵的提出

熵理论应用到企业管理这一特定的领域后，被称为“管理熵”，所谓管理熵是指企业组织在一定时空域中的反映企业有序程度和能量状态的能效比值［6］。大型工程项目管理有别于企业管理，通过概念的引申和扩展，提出大型工程“项目管理熵”:即在一定时空区域中，能有效反映出大型工程项目管理的有序程度以及项目科学化管理的能效比值。针对大型工程项目管理熵，核心是在进行项目管理过程中所产生的正负熵流而确立的熵流指标。其管理学意义主要在于对大型工程项目管理时，结合不确定性、不可逆性、外部环境与项目本身，进行物质、信息和能量的非线性交换的效率之间的关系，其中信息因素是增强项目管理有效的关键因素。

1．2 项目管理熵的成分

管理熵理论已取得了大量研究成果［7～10］。将大型工程项目管理熵分为正熵和负熵，大型工程项目管理组织内部矛盾会导致正熵生成并持续增加，正熵是导致项目组织不稳定的根源，正熵持续增加必然导致整个项目管理效率低下，最终导致项目失败;而负熵能够抑制正熵带来的消极影响，从而维持项目管理的有序进行，使项目得到良好发展。在项目管理实践中，正熵的生成在某种程度上带有一定的自发性，甚至可以认为，正熵的产生在项目管理中是不可避免的。但项目管理负熵的产生却非如此，要想抑制项目管理正熵并以此来提高项目管理的有序度的负熵，必须依赖外界环境输入。

大型工程项目管理作为一个复杂系统，内部的正熵是其无序低效的本因;外部环境的熵即负熵，是增加项目管理有序性的来源。因此，如果一个大型工程项目管理组织内部无序化发展，我们称之为“项目管理正熵增加”;如果大型工程项目管理组织内部有序化发展，称之为“项目管理正熵减少”;项目管理负熵是从外部环境流入的，如果外部因素对大型工程项目管理有利，称之为“项目管理负熵增加”;如果外部因素对大型工程项目管理不利，称之为“项目管理负熵减少”。

2 大型工程项目管理熵指标体系

根据上述对大型工程项目管理熵的成分分析，明确了项目管理正熵和负熵的基本来源。因此，在具体的大型工程项目管理中，需要通过对大型工程项目管理熵的逻辑分析，明确各具体熵的逻辑关系，从而进一步构建大型工程项目管理熵流指标体系。

2．1 大型工程项目管理熵的逻辑分析

从大型工程项目管理系统内部来看，可将内部环境分为文化熵、能力熵和结构熵;从大型工程管理系统外部来看，可将外部环境分为直接环境熵和间接环境熵。其项目管理熵的逻辑分析如图1。

图1 项目管理熵的逻辑分析

2．2 大型工程项目管理熵流指标体系构建

根据上述分析，大型工程项目管理系统内部产生的正熵是其无序的根本原因，这些内部因素构成了项目管理组织的内部环境。只有不断地调整内部环境，使文化、能力和结构三方面和谐地适应外部环境，才能不断抑制正熵的产生。相反，外部环境是项目管理负熵的来源，从实践上来看，适应外部环境变化才是项目管理生存发展的关键，项目管理组织不断从外部环境获取负熵以抑制内部的正熵增加，才能维持项目管理的有序性。

为了实现大型工程项目管理熵的计算，建立相应的熵流指标体系。以项目管理熵的构成要素分析为基础，根据AHP原理建立了项目管理熵流指标体系，即大型工程项目管理正熵流指标体系和负熵流指标体系。在正负熵流指标体系中，可划分为四个层次:目标层、要素层、变量层和状态层，具体如表1、表2所示。

表1 大型工程项目管理正熵流指标体系

表2 大型工程项目管理负熵流指标体系

3 大型工程项目管理耗散结构

所谓耗散结构是一个远离平衡状态的开放系统(可以是力学的、化学的、生物的、社会的、经济的系统)，在外界条件变化达到某一特定阈值时，量变可能引起质变，系统通过不断地与外界交换物质、能量和信息，会自动产生一种自组织现象，组成系统的各子系统会形成一种非线性相互作用，从而可以从原来的无序状态转变为一种时间、空间、功能的有序结构，这种非平衡态下的新的有序结构称为耗散结构［6］。而大型工程项目管理系统是一个开放的复杂系统，结合形成耗散结构的四个必要条件［4］，并通过相关资料［4，5］分析，表明大型工程项目管理可以形成耗散结构。

3．1 项目管理熵流的计算

大型工程项目管理是一个开放的复杂系统，其项目管理熵流可用如下公式计算:

式中，ds表示项目管理的总熵，des表示项目管理负熵的增加，dis表示项目管理正熵的增加。

运用熵值法原理结合上述熵流指标体系，可以确定大型工程项目管理正熵、负熵。根据大型工程项目管理正熵流指标体系(表1)，mA=23，nA=5，各个指标的比重为:

上式满足0≤eAi≤1，各指标的差异系数为:

第i项指标的权重为:

于是，项目管理的正熵:

根据负熵流指标体系(表2)，mB=16，nB=5，各个指标的比重为:

为了使A与B的数值在同一数域内，令，则负熵系统中各评价指标的熵值为:

上式满足－2≤eAi≤0，各指标的差异系数为:

第i项指标的权重为:

项目管理的负熵值为:

由式(2)至式(11)，得到式(1)中des和dis，即得到大型工程项目管理正熵流和负熵流，从而确定了大型工程项目管理熵的数学模型。

3．2 大型工程项目管理耗散分析

通过上述的分析，对于一个开放的大型工程项目管理系统而言，有如下几种情况。

(1)ds＜0时，项目管理系统形成稳定的耗散结构，系统逐步趋于有序化状态，管理效率逐步提高，熵值越小，管理效率越高。

(2)ds=0时，项目管理系统处于暂时平衡状态，管理效率暂时保持平衡。

(3)ds＞0时，项目管理系统处于无序化加剧的状态，管理效率下降，熵值越大，管理效率越低。

因此，对于一个项目管理者而言，若要使项目管理有序化发展，提高项目管理的科学化程度，就必须不断从外界环境中选择恰当的负熵流，使得des的值小于－dis;若只要维持当前项目管理的状态，则必须从外界环境中选择适当的负熵流，使得des的值等于－dis。因此，形成大型工程项目管理耗散结构应该要满足的一个量化条件为:|des|=|dis|，在大型工程项目管理熵流计算中，只要明确满足上述条件，即形成项目管理耗散结构。

4 结论

(1)熵理论的成熟运用，形成了“管理熵”这一概念。基于“管理熵”，结合大型工程项目管理，通过对“管理熵”的引申和扩展，引出了大型工程“项目管理熵”涵义。

(2)根据“项目管理熵”概念，从大型工程项目管理系统内外部剖析项目管理熵，即内部环境:文化熵、结构熵和能力熵;外部环境:直接环境熵和间接环境熵。通过上述逻辑分析，建立了大型工程项目管理熵指标体系:大型工程项目管理正熵流指标体系和大型工程项目管理负熵流指标体系。

(3)依据所建立的大型工程项目管理熵流指标体系，通过熵值法原理推导出大型工程项目管理正熵、负熵的模型，并通过对模型的耗散分析，最终得出满足耗散结构的量化条件:|des|=|dis|。

大型工程项目管理是一个复杂的系统工程，在基于项目管理熵的基础上，运用耗散结构的量化条件:|des|=|dis|，在一定程度上有效解决了当前对工程项目管理熵定性分析的一些不足之处。本文对大型工程耗散结构的满足条件|des|=|dis|作了大量定量方面的论证，因此下一步的研究重点放在对大型工程项目管理熵流指标体系方面的取舍或增减，并可结合具体项目进行相关研究。

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