基于執(zhí)行人邏輯行為的公路運(yùn)養(yǎng)復(fù)雜任務(wù)管控方法及應(yīng)用探討

殷峰

（上海城投高速公路運(yùn)營養(yǎng)護(hù)管理中心，上海市 201913）

0 引言

公路運(yùn)養(yǎng)中事務(wù)性工作固然占比大，但復(fù)雜工作日益增多，業(yè)內(nèi)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(xiàng)工程實(shí)施，需選用適宜方案、處理復(fù)雜條件等，容易出現(xiàn)開工、計(jì)劃變更、技術(shù)質(zhì)量、安全壓力等問題；第二種是診斷復(fù)雜病害或運(yùn)營難題以及計(jì)劃制定，如復(fù)雜預(yù)案、減少事故、緩解擁堵、設(shè)施狀況分析、年計(jì)劃制定等，遇到信息收集、診斷、風(fēng)險(xiǎn)因素、調(diào)查、討論等問題；第三種是新理念推進(jìn)，如精細(xì)養(yǎng)護(hù)、預(yù)養(yǎng)護(hù)、機(jī)械化養(yǎng)護(hù)等，有調(diào)整、中間評估、總結(jié)等問題。其共性是多人配合、多程序、歷時(shí)長、目標(biāo)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(yùn)養(yǎng)行業(yè)長期人才不足的現(xiàn)狀，能否找到一種簡便、嚴(yán)謹(jǐn)、通用的方法提高管控復(fù)雜工作的效率，就必須從根源找方法。共性表明，這些復(fù)雜工作具有非線性動力系統(tǒng)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(tǒng)概念簡述

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

1.2 分析

由前述知，非線性動力系統(tǒng)需符合兩個(gè)基本條件：其一，函數(shù)是非線性的；其二，變量反饋或迭代，即結(jié)果作為輸入。最終狀態(tài)空間或收斂于不同軌道，或混沌，對F作用、初始值、參數(shù)空間高度敏感，F(xiàn)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(yǎng)護(hù)工程

養(yǎng)護(hù)工程可以表達(dá)為許多任務(wù)組成的復(fù)合流程（見圖1）。任務(wù)之間關(guān)系有串聯(lián)、并聯(lián)兩種，箭頭代表時(shí)間次序。任務(wù)過程可抽象為如圖2所示的模型，其中狀態(tài)變量有要素、質(zhì)量結(jié)果和數(shù)量結(jié)果等，參數(shù)u有目標(biāo)、時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)、約束等，F(xiàn)作用有反饋、決策及實(shí)施、傳遞。執(zhí)行人根據(jù)反饋的狀態(tài)變量執(zhí)行決策，在決策落實(shí)后，狀態(tài)變量發(fā)生變化，任務(wù)進(jìn)入下個(gè)時(shí)間點(diǎn)。經(jīng)過多次迭代，達(dá)到任務(wù)目標(biāo)后，決策判定任務(wù)完成、終止。首先，F(xiàn)作用（即任務(wù)狀態(tài)變量的進(jìn)展）通常不是線性的——質(zhì)量結(jié)果不能疊加，工作量的進(jìn)度并不保證均勻。其次，任務(wù)過程不可能脫離信息流的反饋和傳遞?？梢娙蝿?wù)過程符合非線性動力系統(tǒng)基本條件，由任務(wù)網(wǎng)絡(luò)組成的養(yǎng)護(hù)工程也就具備條件。

圖2 養(yǎng)護(hù)工程任務(wù)過程信息反饋、決策及其進(jìn)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(gè)步驟：收集信息、厘清事實(shí)→對策產(chǎn)生、方案制定→充分論證、方案確定。典型任務(wù)過程如圖3所示，是關(guān)于信息（或模型）結(jié)構(gòu)在反饋迭代中趨近完善的過程，滿足非線性系統(tǒng)基本條件。

圖3 任務(wù)過程信息（或模型）結(jié)構(gòu)反饋、完善過程示意圖

1.2.3 新理念推進(jìn)

假定新理念推進(jìn)按照先試點(diǎn)、后推廣的策略實(shí)施，現(xiàn)以試點(diǎn)為例。既然是試點(diǎn)，其目的必是積累成功經(jīng)驗(yàn)，確保后續(xù)成功推廣。圖4的模型是工藝（或方案）的典型任務(wù)在迭代中趨近完善的過程，同樣符合非線性動力系統(tǒng)基本條件。

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

（1）狀態(tài)變量不清晰，如任務(wù)實(shí)施條件（如材料）不清、實(shí)施條件不充分。

（2）信息反饋不通暢，如判斷所需參數(shù)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(diǎn)工藝（或方案）任務(wù)過程反饋、完善示意圖

（4）參數(shù)不明確，如忽視工作目標(biāo)、時(shí)間要求不明確、標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)密、遺漏工作約束條件。

對于非線性系統(tǒng)，重點(diǎn)是狀態(tài)變量的軌跡不發(fā)生偏離且收斂于預(yù)期目標(biāo)，因此關(guān)鍵是任務(wù)狀態(tài)變量軌跡的管控。

1.3 進(jìn)一步分析

為使任務(wù)狀態(tài)運(yùn)行軌道受控，僅停留在處理上述四種情況仍是經(jīng)驗(yàn)做法，因此需進(jìn)一步深入根源。先看圖5，復(fù)雜工作一般有多個(gè)單位參與，可將其看作工作組（圖中小橢圓框），各組有負(fù)責(zé)人（層）、執(zhí)行人，整體有總負(fù)責(zé)人（層），箭頭表示信息在執(zhí)行人、工作組之間的傳遞。由圖可知，執(zhí)行人是任務(wù)過程所有動作（參數(shù)確定、決策、反饋等）的最小執(zhí)行單元。各執(zhí)行人履職行為特征（包括效率、及時(shí)性、準(zhǔn)確性）起初有差異，但隨著相互作用差異逐漸縮小，直至整個(gè)工作組行為特征趨同。這種執(zhí)行人與整體行為特征相似性以及相似過程從執(zhí)行人向整體傳播，根據(jù)Falconer的分形定義，這種行為特征的關(guān)系基本符合分形的三個(gè)主要特征：具有精細(xì)結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)大小尺度有著某種自相似性質(zhì)；由迭代產(chǎn)生[2]。由此得到啟示，為使軌道受控，須從執(zhí)行人的工作行為特征和內(nèi)容入手，以提高其行為效率為基石，在分形規(guī)律作用下，自發(fā)生成優(yōu)化整體行為的動力，且由基石到整體不斷作用，實(shí)現(xiàn)整體高效，同時(shí)保持任務(wù)軌跡。

圖5 執(zhí)行人行為影響到整體效率機(jī)制示意圖

2 方法

2.1 邏輯行為

為了向執(zhí)行人傳遞合乎要求的行為模式和內(nèi)容，通常采取排計(jì)劃、定節(jié)點(diǎn)、開例會、盯進(jìn)度等措施，但其經(jīng)驗(yàn)成分多，不易掌握。為了嚴(yán)密、通用、簡單易學(xué)，須運(yùn)用數(shù)理邏輯的方法建立邏輯結(jié)構(gòu)[3]。由前文可知，應(yīng)沿復(fù)雜工作→任務(wù)過程→負(fù)責(zé)人及執(zhí)行人的方向構(gòu)建。負(fù)責(zé)人就需制定工作——任務(wù)邏輯結(jié)構(gòu)，執(zhí)行人在實(shí)施中對照，使行為遵循邏輯結(jié)構(gòu)，即“邏輯行為”。

應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）執(zhí)行人必須知道兩點(diǎn)，一是何時(shí)該做什么工作，二是做工作應(yīng)把握哪些內(nèi)容和要求。

（2）為避免抽象化，執(zhí)行人必要行為特征應(yīng)表述為一些任務(wù)參數(shù)，如目標(biāo)、時(shí)間、約束等。

（3）負(fù)責(zé)人（層）職責(zé)。各工作組負(fù)責(zé)人應(yīng)制定所屬任務(wù)單元的行為邏輯，總負(fù)責(zé)人確定整體邏輯；依據(jù)行為邏輯，在任務(wù)過程中進(jìn)行監(jiān)管、糾偏；由于模型偏差和不確定性、隨機(jī)性因素，實(shí)施中檢查、優(yōu)化行為邏輯。

鑒于上述考慮，采用兩個(gè)步驟確定行為邏輯結(jié)構(gòu)：

第一步，復(fù)雜工作→任務(wù)過程，把工作分解為任務(wù)。圖1是典型的時(shí)間次序邏輯結(jié)構(gòu)，包含串聯(lián)、并聯(lián)兩種形式，任務(wù)再細(xì)，總可以分解到一個(gè)時(shí)序節(jié)點(diǎn)上。對于第二類復(fù)雜任務(wù)，除了總體的時(shí)序結(jié)構(gòu)（如前述），基礎(chǔ)層面的任務(wù)是循環(huán)遞進(jìn)結(jié)構(gòu)，即同樣的任務(wù)循環(huán)出現(xiàn)、逐步完善。對于推進(jìn)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(jìn)中調(diào)整、優(yōu)化，其任務(wù)劃分是前兩類的綜合，但會在過程中產(chǎn)生新任務(wù)，因此是嵌套結(jié)構(gòu)。

第二步，任務(wù)過程→執(zhí)行人，確定執(zhí)行人工作參數(shù)，即制定每項(xiàng)任務(wù)的狀態(tài)變量（前提、完成數(shù)量、完成質(zhì)量等）、參量（目標(biāo)、時(shí)間、約束、質(zhì)量要求等）、反饋規(guī)則（會議規(guī)則、信息平臺設(shè)置、信息傳遞規(guī)程、報(bào)告制度等）、決策方案（狀態(tài)判斷方案、下步?jīng)Q策規(guī)則等）。

2.2 典型示例

例一，某大修工程出現(xiàn)兩個(gè)問題：節(jié)點(diǎn)目標(biāo)多次推遲；質(zhì)量管控不夠細(xì)。業(yè)主組織討論后發(fā)現(xiàn)，施工方存在三個(gè)問題：排計(jì)劃不細(xì)，沒有全部分解到各分項(xiàng)、工作面；沒有把工序考慮清楚，導(dǎo)致時(shí)間模糊，且對具體執(zhí)行環(huán)節(jié)缺乏掌控；技術(shù)力量不足，卻未采取管理措施彌補(bǔ)，例如技術(shù)質(zhì)量細(xì)節(jié)看板化、手冊化。隨后要求施工負(fù)責(zé)人排出任務(wù)分解計(jì)劃，理出計(jì)劃落實(shí)環(huán)節(jié)及保證措施，制定技術(shù)細(xì)則和分類手冊，這些措施達(dá)到邏輯行為效果，最終保證工程完成階段目標(biāo)。

例二，業(yè)主在上海東環(huán)高速推進(jìn)專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程安全預(yù)控，以某收費(fèi)站網(wǎng)架維修工程為試點(diǎn)，目標(biāo)是從方案→現(xiàn)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(jié)構(gòu)，確定分部工程和養(yǎng)護(hù)單元→編制各個(gè)養(yǎng)護(hù)單元的方案→凡涉及安全的作業(yè)均從次序（如登高作業(yè)次序：天氣預(yù)報(bào)允許→設(shè)備狀況允許→中控同意→現(xiàn)場維護(hù)允許→登高車停放檢查允許→人員防護(hù)措施檢查允許等）、措施（按不傷己、不傷人、不損物）、監(jiān)護(hù)（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(jù)方案建立現(xiàn)場管理邏輯行為，即編制各養(yǎng)護(hù)單元作業(yè)次序?qū)φ諜z查單、安全措施對照檢查單、安全監(jiān)護(hù)對照檢查單等，根據(jù)執(zhí)行情況返回前兩步局部修正（嵌套結(jié)構(gòu)）。目前正在推進(jìn)，人員安全意識明顯提高。

例三，在橋梁應(yīng)急搶修中，要求極短時(shí)間內(nèi)施工、養(yǎng)護(hù)、監(jiān)理、業(yè)主各方制定周密計(jì)劃，組織人、機(jī)、料到場，且現(xiàn)場管理絲毫不缺位。要做到這些，各組負(fù)責(zé)人尤其是總負(fù)責(zé)人必須有清晰的行為邏輯。

需注意，傳統(tǒng)方法為經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，其中有一定的邏輯行為因素。

3 結(jié) 語

借助非線性動力系統(tǒng)、分形、數(shù)理邏輯等概念，建立基于執(zhí)行人邏輯行為結(jié)構(gòu)的任務(wù)狀態(tài)管控方法，結(jié)合負(fù)責(zé)人的監(jiān)管，該方法從根源出發(fā)，因而穩(wěn)定性和普適性強(qiáng)，可有效消除執(zhí)行過程行為的模糊性、隨意性，為公路行業(yè)各種復(fù)雜任務(wù)的高效組織提供一個(gè)解決思路。主要有以下結(jié)論：

（1）公路運(yùn)養(yǎng)中的三類復(fù)雜工作具有非線性動力系統(tǒng)基本條件。

（2）復(fù)雜工作由任務(wù)過程網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，任務(wù)過程由狀態(tài)變量、參量、反饋、決策與實(shí)施等要素構(gòu)成，最終依靠執(zhí)行人的行為。

（3）執(zhí)行人的行為狀態(tài)與工作整體狀態(tài)存在分形結(jié)構(gòu)，著眼于執(zhí)行人行為邏輯，就可借分形規(guī)律優(yōu)化整體工作狀態(tài)。

（4）通過兩個(gè)步驟，建立執(zhí)行人行為的邏輯結(jié)構(gòu)，便于在工作中保持邏輯行為。