土建项目系统中的自组织有序化与信息协同

王建

摘要：有序化信息即负熵，自组织系统有序化是熵降的过程，系统熵降必须对外开放，并一定伴随能量、物质交换。常规的土建项目管理系统仅仅是利用已建优质项目的有序化信息，通过协同来完成系统熵降的过程。

关键词：土建项目；组织有序化

一、项目系统的耗散结构特点

工程土建项目系统的组成是大量的社会人，并且处于开放环境中，因此它可以被看做是一个耗散结构，是由一群相似具有共性的人的协同作用，通过自组织产生、维持并消亡的。土建工程项目作为耗散结构具有以下特点:

（一）项目系统的组成人员都是独立的子系统，最初始状态下是分散开的，总体处于平衡态，项目未成立时参与人都分散在社会里;他们为了保持生理有序、社会生活精神有序和作业配制有序，必须要接受生理需求，经济伦理规矩，工作指令信息等负熵。

（二）项目系统是开放的，存在能量、物质、信息的交换接口;

（三）项目系统中所有社会人协同作用的必要条件是间接或直接信息联通即信息的输入与输出，形成信息网络拓扑结构。

（四）社会人中存在分化程度不同，各自掌握的资源分布也不同，但总体在初期处于混沌状态，均衡对称分布。

二、系统状态的演变

从项目生命周期未开始时，项目处于平衡态，人员分散在社会中做着毫无关联度的工作，结构对称，混乱程度即系统熵最大。

在土建项目生命周期的启动、规划阶段，施工企业经过识别决定对某工程项目进行投标并中标，项目部经理组建项目部，技术人员开始收集资料进行实施性施工组织设计编制，目标规划，从而产生组织信息、物质技术信息，信息量大量增加，信息具有负熵的性质，开始对系统有序性产生影响。

在土建项目生命周期的执行控制阶段，技术人员对施工队行下达技术交底，带班人员按照技术交底指导工人施工，随着每一个施工步序的确定和落实，先期规划的信息流、后期过程收集的信息开始对功能、结构的有序化发生影响;而同时又有大量信息发生偏离或不能到达接收方而导致信息无效化，又子系统对外无信息流交换导致系统孤立从而混沌化;系统的熵有增有减总体保持平缓。

在土建项目生命周期的收尾阶段，系统中的人员回归社会，部分已分化组织被移植、嫁接，当一整生命周期产生的信息量存于项目部当中，当转移到下一个项目时，发生遗传和进化。

三、系统的信息接口

系统始终保持开放，来保证信息通过;但是系统中的社会人的行动力有限，过多不同方向的信息或杂散信息流会造成行动的混乱，所以需要制定隔离引导措施，并预设对外的接口人员，形成一个相对开放系统，从而保证系统在各个方面有序。

接口部门顺利运行是保证系统开放的充分必要条件，而系统开放是系统有序的必要条件，因此接口部门顺利运行时系统有序即管理有序的必要条件。

四、子系统

子系统的定义具备四个要点:一是系统由两个以上子系统组成的整体;二是任意系统从属于一个更大的系统，保持较为密切的输入输出关系;三是系统要素之间存在一定的有机联系、互相关联;四是任何系统都应有其存在的作用与价值，有其运作的目的，即都有特定的功能。

工程项目可以按照系统工程原理从不同方面建立多种多样的子系统，用以研究项目系统的输入输出。其中较为常用的两类就是:循环反馈子系统和功能单元子系统。

循环反馈子系统是1条“线”，比如进度管理、成本管理、质量管理、安全管理等子系统，它们是以进度、成本、质量、安全等目标为输出，基于系统动力学原理研究系统中各个要素或子系统对目标的影响，研究采取哪些管理手段来保证资源、资金输入。

功能单元子系统是土建项目系统内部的1个“细胞”，比如施工队、安质部、工程部、工区、物资部等等，它本身也具有多个开放接口来维持自身各个功能目标有序，是一个独立的耗散结构，具备有限的开放性。功能单元的开放环境就是项目系统的内部环境，它是功能单元有序化的必要条件。

在循环反馈子系统和功能单元子系统之下，还有微观子系统即社会人，他的开放环境及接口更为复杂。也因此让土建项目系统与人体系统、复杂计算机等大系统产生区别。

五、信息协同与系统有序化之间的关系

（一）有序信息与整体系统有序化。

开放并接收信息可以使系统自组织发生有序化，而微观子系统能将该有序化记录并转换为有序信息。在新项目中个别子系统通过以往有序信息协同其他子系统调整组织结构与组织行为，重现原来系统的有序化，即产生自组织有序化→记录有序化信息→改良信息→协同信息→子系统行为有序化→重现系统有序化。

假设任何能够使微观子系统形成有序化的情况均已被各个微观子系统记录形成信息，系统在物质能量交换保证的情况下，子系统可以根据自身的需求将储存的信息转化为协同信息，根据信息协同其他子系统，使系统重新达到有序化，这个过程类似生物遗传。

（二）协同信息下的微观子系统行为有序稳定。

土建项目系统由子系统组成，某一子系统有序稳定状态如果不能成立，那么整体系统中其涉及功能也不能成立。作为系统最基本的构成，微观子系统是有序稳定状态是最基本的，也是所有系统的本质区别的起点。微观子系统有序稳定指的是人体系统中的细胞活动有序，计算机系统中电器元件运转有序，军队系统中的军人行动有序。

工程土建项目系统中，一个运转有序的项目也是必须要达到协同信息→子系统有序化行动的效果，虽然人作为微观子系统的复杂性大，但是经过实践证明，通过社会教育、伦理道德培训，人是能够达到有序化行动这个条件的。

六、子系统间的信息协同方式

（一）机械式信息协同。

机械式信息协同过程是有序化信息→协同信息→子系统有序化行动→项目整体功能实现的单向过程，是对重现曾经出现过并改良后的系统有序化的过程，是子系统解译以往储存下的有序化信息并协同子系统实现整体有序化的过程，信息协同结构是协同信息传递的结构。

土建项目系统、生命系统、计算机复杂大系统等系统在信息协同结构上没有本质区别，都是在保证系统开放并且各个子系统行为稳定有序的前提下，通过协同子系统行为，来保证系统达到整体有序化并实现功能。

（二）自适应信息协同。

当系统从未形成过自组织有序化，或者系统有序化程度不高时，想要通过有序信息重建一个熵值更低的系统，或者想要向熵值更低的系统进化时，就需要自适应信息协同。

自适应信息协同是系统自组织有序化的过程，是开放系统接受熵流远离平衡态后发生突变形成有序化的过程，与生物对自然界的适应行为相似，也就是系统科学中的超循环理论。

产生自组织有序化→记录有序化信息→协同信息→子系统行为有序化→重现系统有序化。

按照耗散结构的原理偏离有序化的必要条件是涨落、突变、非线性、开放系统、远离平衡态，但是现实世界里突变、涨落都是可遇不可求的，不能认为控制的，以生物为例，在地球历史里生物遗传自身发生的亿万次突变，只有少数在开放条件下达到生物系统有序化。

但是现代运筹学的能够通过非线性的算法如启发式算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法、遗传算法，模仿涨落、突变，运用可行解或不可行解求得可行解甚至是最优解，即运用已有的有序化信息求得熵值更低的有序化信息，之后可以通过机械化信息协同得到全新的组织有序化结构。

结语

土建工程项目管理系统由微观子系统协同形成，两者都是耗散结构，都需要通过接收信息并对外交换物质能量来保证有序稳定。项目系统对外开放，由一些微观子系统作为开放性接口，实现项目各个目标有序化。

参考文献

[1] 伊里亚·普里戈金（Ilya Prigogine）.耗散结构理论[J].1969.

[2] 钱学森.论系统工程[M].上海:上海交通大学出版社，2007.