我國高校教師工作壓力傳播建模與仿真*

劉天印 吳 恙

(黃石理工學(xué)院計算機學(xué)院，湖北黃石435003)

國內(nèi)研究成果表明[1]，我國高校教師中有80%工作壓力較大，長期處于亞健康狀態(tài)的教師竟然達(dá)到75%，已經(jīng)檢查出生理癥狀的教師超過1/3。國外的調(diào)查研究也顯示，高壓力職業(yè)中教師名列榜上。本文以我國高校教師工作壓力傳播為研究對象，綜合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和基于智能體仿真的方法，建立工作壓力傳播模型，研究我國高校教師工作壓力的傳播規(guī)律，為高校壓力管理提供決策依據(jù)。

什么是工作壓力(或者職業(yè)壓力，job stress or occupational stress)[2]，不同的學(xué)者有不同的定義，目前有3種流派，一種觀點是“應(yīng)激變量”，一種觀點是“環(huán)境變量”，還有一種觀點是介于環(huán)境和個體之間的“交互變量”。工作壓力要素可以用等式描述:工作壓力 =壓力源 +中介變量 +壓力反應(yīng)。教師壓力是教師從事教學(xué)和科研工作引發(fā)的職業(yè)壓力，能夠在心理、生理和行為中表現(xiàn)出來的一種情緒經(jīng)歷。其中教師壓力源是教師壓力的主要要素，是教師在教學(xué)、科研以及相關(guān)情景活動中造成職業(yè)壓力的來源，可分為3個因素:第1是高校因素，如教學(xué)科研任務(wù)重、評估考核要求高、多種角色沖突職責(zé)不清等;第2是教師因素，如文人相輕關(guān)系難處、終身學(xué)習(xí)知識更新要求高、學(xué)歷職稱競爭強度大、學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)變通不足等;第3是環(huán)境因素，如經(jīng)濟震蕩、科技創(chuàng)新、政治改革等的影響。

綜述工作壓力模型，1979年Karasek提出JDC模型[3]，即工作要求 -控制 (決策)模型。1988年 Cooper，Sloan和 Williams提出OSI模型[4]，即職業(yè)壓力指示器模型。1989年Johnson等人提出 JDCS模型[5-6]，即工作要求-控制-支持模型。1997年Robbins提出SSS模型[7]，即壓力源 -壓力體驗 -壓力結(jié)果模型。本文建立了高校教師OSD模型，即工作壓力傳播模型，使用基于多智能體的仿真方法，運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)[8]上的傳播動力學(xué)理論，在仿真軟件AnyLogic平臺對工作壓力擴散問題進行了仿真研究。

1 工作壓力傳播模型

在OSD模型中，我們參考了獨立層疊模型和閾值模型的傳播機制。高校是一個復(fù)雜系統(tǒng)，可以運用多智能體仿真的方法，研究其工作壓力分解、轉(zhuǎn)移和傳遞規(guī)律。如在評估考核中，上級會層層分解任務(wù)和指標(biāo)，教師扮演不同的角色，承擔(dān)多個任務(wù)，教師的壓力會不斷升高，當(dāng)其壓力強度達(dá)到一定的閾值時，就會發(fā)生質(zhì)變，即壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)換。工作壓力傳播模型如圖1所示。

圖1 OSD模型

在圖1中，傳播影響系數(shù)wi(i=1，2，3)，w1＜w2＜w3，wi∈(0，1)。該系數(shù)表明高校內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)與教師、教師與教師之間傳播壓力的影響力是不同的。圖中A表示輕壓狀態(tài)，可理解為工作壓力不足，工作效率較低;B表示低壓狀態(tài)，可理解為有一定的工作壓力，工作積極性隨著壓力增加而增強;C表示高壓狀態(tài)，可理解為工作壓力較高，工作積極性會隨著壓力增加而減弱，身體處在亞健康;D表示重壓狀態(tài)，可理解為工作壓力超負(fù)荷，生理、心理及行為上都將出現(xiàn)問題，工作效率極低。

1.1 輕壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換

△XkAB(t)表示教師k在t時刻由輕壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換為低壓狀態(tài)時工作壓力的變化量。Bk(t)表示t時刻跟教師k有工作壓力傳播關(guān)系的處在低壓狀態(tài)的教師數(shù)量;Ck(t)表示t時刻跟教師k有工作壓力傳播關(guān)系的處在高壓狀態(tài)的教師數(shù)量;Dk(t)表示t時刻跟教師k有工作壓力傳播關(guān)系的處在重壓狀態(tài)的教師數(shù)量;同理，Ak(t)表示t時刻跟教師k有工作壓力傳播關(guān)系的處在輕壓狀態(tài)的教師數(shù)量。

每個教師既可接受別的教師傳播的工作壓力，也可向外傳播壓力，其工件壓力總量好比有個進出口的水池的儲水總量。假設(shè)教師k處在輕壓狀態(tài)，當(dāng)他的工件壓力增加△XkAB時，達(dá)到傳播閾值Uk，教師k的工作壓力狀態(tài)將發(fā)生質(zhì)的變化，即從輕壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到低壓狀態(tài)。如果變化量沒有達(dá)到該閾值，可以理解為僅僅是量變，還沒有引起質(zhì)變，即教師k仍然保持輕壓狀態(tài)。對于傳播閾值Uk，可以通過實證調(diào)查獲得該數(shù)據(jù)，在某高校固定教師群體中，這個閾值服從均勻分布U(T，1)，其中T是擴散閾值，跟該高校的壓力管理政策有關(guān)，壓力調(diào)控政策將影響到高校全體教師。

1.2 低壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換

如果△XkBA(t)＞△XkBC(t)，且△XkBA(t)-△XkBC(t)＞Uk，教師k的工作壓力狀態(tài)將由低壓狀態(tài)向輕壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換，如果差值達(dá)不到閾值，仍然保持在低壓狀態(tài)。同理，如果△XkBA(t)＜△XkBC(t)，且△XkBC(t)-△XkBA(t)＞Uk，教師k的工作壓力狀態(tài)將由低壓狀態(tài)向高壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換，如果差值達(dá)不到閾值，仍然保持在低壓狀態(tài)。

1.3 高壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換

如果XkCB(t)＞△XkCD(t)，且△XkCB(t)-△XkCD(t)＞Uk，教師k的工作壓力狀態(tài)將由高壓狀態(tài)向低壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換，如果差值達(dá)不到閾值，仍然保持在高壓狀態(tài)。同理，如果△XkCB(t)＜△XkCD(t)，且△XkCD(t)-△XkCB(t)＞Uk，教師k的工作壓力狀態(tài)將由高壓狀態(tài)向重壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換，如果差值達(dá)不到閾值，仍然保持在高壓狀態(tài)。

1.4 重壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換

如果△XkDC(t)＞Uk，教師k的工作壓力狀態(tài)將由重壓狀態(tài)向高壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換，如果差值達(dá)不到閾值，仍然保持在重壓狀態(tài)。

2 虛擬實驗設(shè)計與結(jié)果

虛擬實驗通過仿真軟件AnyLogic 6和MATLAB 7.0實現(xiàn)。高校可看作一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，每個教師可作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其工作壓力狀態(tài)可用 A、B、C、D表示，即輕壓狀態(tài)、低壓狀態(tài)、高壓狀態(tài)、重壓狀態(tài)，分別設(shè)定為4種顏色:綠、黃、紅、黑，高校教師工作壓力傳播如圖2所示。本文采用基于智能體仿真的方法，每個智能體代表一個教師，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中用一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點表示，教師的特征映射為智能體的屬性，教師的行為映射為智能體的行為。根據(jù)OSD模型，智能體在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中相互傳播工作壓力，利用蒙特卡洛方法進行循環(huán)疊代，圖2為某時刻高校各教師的工作壓力狀態(tài)分布情況。

圖2 社會網(wǎng)絡(luò)中工作壓力演化

2.1 擴散閾值T對教師壓力傳播的影響

高校是一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，而復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分為3種基本類型:隨機網(wǎng)絡(luò)(random networks)、小世界網(wǎng)絡(luò)(small world networks)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)(scale free networks)。圖3表示了隨機網(wǎng)絡(luò)中不同閾值對教師工作壓力傳播的影響。參數(shù)設(shè)定為:Size=1 000，w1=0.05，w2=0.09，w3=0.12，time=100，A_NO=0.2，B_NO=0.6，C_NO=0.198，D_NO=0.002。其中Size是社會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的規(guī)模;wi(i=1，2，3)是傳播影響系數(shù)，w1＜w2＜w3，wi∈(0，1);time是層疊時間;A_NO、B_NO、C_NO、D_NO分別是輕壓、低壓、高壓、重壓狀態(tài)節(jié)點的初始分布，其和等于1。參數(shù)意義下同。

結(jié)果分析表明壓力管理控制是調(diào)整教師壓力狀態(tài)的合適策略。在0.3和0.4之間存在一個閾值，在閾值附近進行壓力管理調(diào)整對組織的整體壓力分布是靈敏的，即壓力管理效果是有效和顯著的，離閾值距離越遠(yuǎn)效果越不明顯。

圖3 擴散閾值對工作壓力傳播的影響

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型對工作壓力傳播的影響

圖4和圖5顯示不同閾值下小世界網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中工作壓力傳播的影響。輸入?yún)?shù)設(shè)定為:Size=1 000，w1=0.05，w2=0.09，w3=0.12，time=100，A_NO=0.2，B_NO=0.6，C_NO=0.198，D_NO=0.002。

結(jié)果分析表明復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中這3個經(jīng)典類型具有共同的規(guī)則，即存在傳播閾值，但閾值大小存在差異。閾值大小跟高校的壓力管理政策以及高校的壓力結(jié)構(gòu)有關(guān)。改善高校的組織壓力結(jié)構(gòu)對調(diào)控工作壓力傳播是有效的。

圖4 小世界網(wǎng)絡(luò)對工作壓力傳播的影響

圖5 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)對工作壓力傳播的影響

2.3 組織的初始壓力分布對工作壓力傳播的影響

圖6表明隨機網(wǎng)絡(luò)中輕、低、高壓組織不同的初始壓力分布對工作壓力傳播的影響情況。參數(shù)設(shè)定為:Size=1 000，w1=0.05，w2=0.09，w3=0.12，time=100，T=0.32。T是擴散閾值，用來限定傳播閾值Uk，Uk服從均勻分布U(T，1)。

在輕壓組織，A_NO=0.6，B_NO=0.2，C_NO=0.198，D_NO=0.002。

在低壓組織，A_NO=0.198，B_NO=0.6，C_NO=0.2，D_NO=0.002。

在高壓組織，A_NO=0.198，B_NO=0.2，C_NO=0.6，D_NO=0.002。

結(jié)果分析表明組織的工作壓力強度越高，高校達(dá)到平衡的速度越快，高壓組織對保持組織穩(wěn)定性和個體工作態(tài)度的積極性是最有利的，壓力太輕或者太重都不是最佳的。

圖6 輕、低、高壓力組織對工作壓力傳播的影響

3 結(jié)論

歸納分析虛擬實驗的結(jié)果，可得出以下結(jié)論:

1)高校教師壓力傳播存在傳播閾值，該閾值服從均勻分布U(T，1)。高校壓力管理政策將影響擴散閾值T，該影響是全局性的，即對高校全體教師的工作壓力都產(chǎn)生影響。工作壓力管理的作用是提高所有教師的壓力傳播忍耐度，即提高擴散閾值T。當(dāng)T小于某個值(如0.3)高校網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)教師的壓力狀態(tài)將轉(zhuǎn)換為C狀態(tài)，即高壓狀態(tài)，大學(xué)中所有教師的壓力忍耐度較低，組織的壓力管理水平也較低，這正是中國高校現(xiàn)狀的真實寫照，統(tǒng)計數(shù)據(jù)也說明了這點。當(dāng)T大于某個值(如0.4)高校網(wǎng)絡(luò)中的大多數(shù)教師的壓力狀態(tài)將轉(zhuǎn)換為B狀態(tài)，即工作壓力為低壓狀態(tài)，是中國高校最合適的壓力狀態(tài)。隨著T值的增大，低壓狀態(tài)的教師數(shù)量會緩慢下降，并達(dá)到一個平衡值，顯然減少的B狀態(tài)教師變成了A狀態(tài)教師，處于輕壓狀態(tài)。仿真數(shù)據(jù)顯示壓力管理強度并不是越大越好，以略大于臨界值為佳?？梢赃x擇的對策有:在中國的大學(xué)逐步推行員工幫助計劃，宣講壓力管理的重要性，采集、監(jiān)控職業(yè)壓力相關(guān)數(shù)據(jù);改善工作環(huán)境;提高任務(wù)和角色需求的管理;提高人際關(guān)系需求的管理;進行教師職業(yè)生涯規(guī)劃輔導(dǎo)等。

2)關(guān)注高校組織壓力結(jié)構(gòu)的調(diào)整，采取合適措施維持組織的低壓狀態(tài)，以保持教師的身心健康、教師工作的積極性和組織的穩(wěn)定性。小世界網(wǎng)絡(luò)和隨機網(wǎng)絡(luò)的臨界值相近，而無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的臨界值遠(yuǎn)大于前者。因此，高校組織結(jié)構(gòu)最好是小世界網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即大的聚類系數(shù)和小的平均距離?？梢赃x擇的對策有:創(chuàng)造以人為本的高校文化;加強教學(xué)和科研合作;建設(shè)和諧校園等。

3)低壓組織比高壓組織具有更強的魯棒性，再次說明低壓高校更容易達(dá)到平衡，更能承受改革的振蕩，具有一定的確定性。因此，高校應(yīng)該盡量給教師減壓，建設(shè)環(huán)境優(yōu)美、學(xué)術(shù)自由的低壓校園。

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