汪應(yīng)洛
(西安交通大學(xué)管理學(xué)院,西安 710049)
基于工程全生命周期的工程方法論
汪應(yīng)洛
(西安交通大學(xué)管理學(xué)院,西安 710049)
任何工程都存在一個(gè)從策劃到設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行、維修,直至退役的過(guò)程,基于這一基本事實(shí),從工程全生命周期的視角對(duì)工程方法論進(jìn)行探討。首先提出基于工程全生命周期的工程方法論的總體觀(guān)點(diǎn),即工程活動(dòng)存在一個(gè)完整的生命過(guò)程,工程方法論是一種過(guò)程方法論;其次,論述基于工程全生命周期的工程方法論的構(gòu)成內(nèi)容,包括工程策劃方法論、工程設(shè)計(jì)方法論、工程實(shí)施方法論、工程運(yùn)行及維修方法論和工程退役方法論;再次,提煉出整體性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性、協(xié)同性、真善美統(tǒng)一,以及講求效力、效益與效率等基于工程全生命周期的工程方法論的內(nèi)在本質(zhì)特征;最后,從價(jià)值、生命周期、知行關(guān)系和思維運(yùn)作進(jìn)程等四個(gè)不同維度,總結(jié)基于工程全生命周期的工程方法論的邏輯模式與步驟。
工程方法論;全生命周期;過(guò)程論;工程方法
工程方法論是關(guān)于工程方法的理論,是研究工程建構(gòu)活動(dòng)過(guò)程的一般規(guī)律和基本方法的方法論科學(xué)。工程方法論把工程方法作為分析、考察、研究、思考的對(duì)象,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行哲學(xué)思考與反思批判,形成有關(guān)工程方法的規(guī)律性理論與系統(tǒng)性知識(shí)。[1]由于工程復(fù)雜系統(tǒng)要經(jīng)歷一個(gè)選擇、集成、建構(gòu)、運(yùn)行的動(dòng)態(tài)持續(xù)過(guò)程,因此,工程活動(dòng)必定有其科學(xué)化的程序,其一般工作程序包括:需求識(shí)別、謀劃方案、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、工程運(yùn)營(yíng)、工程評(píng)估、工程退役等。所有工程項(xiàng)目都會(huì)經(jīng)歷這一程序化的過(guò)程和方法,因而,其普遍適用于一切工程活動(dòng),是貫穿于各種類(lèi)型的工程活動(dòng)之中的一般性方法。在此意義上,可以說(shuō),程序化方法是一種具有共性意義的工程方法。
從程序化這一工程普遍方法的研究維度來(lái)看,工程方法論就是研究工程實(shí)踐活動(dòng)共同遵守的基本程序或秩序的理論,具體包括先后次序、步驟環(huán)節(jié)、演進(jìn)過(guò)程,以及各環(huán)節(jié)之間的因果聯(lián)系與邏輯關(guān)聯(lián)等。本文基于上述事實(shí),研究基于工程全生命周期的工程方法論。首先,提出基于工程全生命周期的工程方法論的基本觀(guān)點(diǎn);其次,討論這一方法論的構(gòu)成內(nèi)容;再次,在前述基礎(chǔ)上提煉基于工程全生命周期的工程方法論的內(nèi)在特征;最后,總結(jié)其邏輯模式與步驟。
1.1 工程活動(dòng)存在一個(gè)完整的生命過(guò)程
工程活動(dòng)是以自覺(jué)建構(gòu)人工實(shí)在、人工系統(tǒng)為目的的具體的歷史實(shí)踐過(guò)程,而人工實(shí)在并不是既成的、先在的、天然的存在,它不像自然物那樣是脫離人的活動(dòng)而自然而然生長(zhǎng)出來(lái)的,而是在人的某種觀(guān)念、意識(shí)的主導(dǎo)下人為建構(gòu)出來(lái)的,是思維引導(dǎo)存在、理念支配行動(dòng)的自覺(jué)實(shí)踐結(jié)果,打上了人的實(shí)踐創(chuàng)造的濃厚印記。工程活動(dòng)是一個(gè)理念在先、觀(guān)念先行,在某種理念引領(lǐng)下主動(dòng)變革世界、建構(gòu)人工實(shí)在的動(dòng)態(tài)現(xiàn)實(shí)過(guò)程。人工系統(tǒng)、人工實(shí)在是傾注并嵌入了人的意向性的客觀(guān)實(shí)在,是承載著人的理想、信仰與審美追求的活的生命有機(jī)體,是人、工具、物、信息、管理、技術(shù)等多元異質(zhì)要素綜合作用的系統(tǒng)。所以,現(xiàn)實(shí)的工程活動(dòng)可以看作是某一理念的對(duì)象化、現(xiàn)實(shí)化與物化的現(xiàn)實(shí)過(guò)程,是通過(guò)一定的意向性而產(chǎn)生的。任何一項(xiàng)工程活動(dòng),都需經(jīng)歷一個(gè)從潛在到現(xiàn)實(shí),從理念孕育到變?yōu)閷?shí)存,從施工建造到運(yùn)行維護(hù),再到工程改造、更新,直到工程退役或自然終結(jié)的完整生命過(guò)程。一項(xiàng)工程,就像一個(gè)具有自然生長(zhǎng)機(jī)理、血脈和靈魂的有機(jī)生命體一樣,有其生長(zhǎng)的客觀(guān)規(guī)律。盡管不同類(lèi)型工程的規(guī)模大小、生命周期長(zhǎng)短不盡相同,甚至差異很大,但是這種生命周期性的存在無(wú)疑是客觀(guān)的、共同的,具有普遍性的規(guī)律,值得我們予以高度關(guān)注。
工程方法論研究必須接工程實(shí)踐的地氣,深深地扎根于工程的生命周期之中,自覺(jué)運(yùn)用哲學(xué)思維與方法對(duì)工程生命運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行深入分析、全面考察與系統(tǒng)研究。從工程活動(dòng)生命周期的過(guò)程維度來(lái)看,它遵循一定的程序和步驟,不是雜亂無(wú)章的堆砌,而是有規(guī)律可循的,是一個(gè)自組織與他組織相統(tǒng)一的過(guò)程,有其內(nèi)在規(guī)律。這個(gè)規(guī)律就是,任何工程都具有程序化的邏輯次序,不可混淆,不能彼此代替或隨意顛倒。這一程序化邏輯具體包括:需求識(shí)別→方案謀劃→工程構(gòu)思與決策→工程設(shè)計(jì)→工程實(shí)施→工程維護(hù)→工程運(yùn)營(yíng)→工程評(píng)估→工程退役。從工程全生命周期的分析維度來(lái)看,工程方法論研究就是要系統(tǒng)分析與全面考察工程生命周期合理有效的工作程序和邏輯步驟,并通過(guò)深入研究各個(gè)不同生命階段、環(huán)節(jié)的性質(zhì)、特征以及它們之間的辯證有機(jī)聯(lián)系,挖掘、提煉和總結(jié)出工程生命周期全過(guò)程的一般方法和普遍規(guī)律,建立系統(tǒng)完整的工程生命周期相關(guān)方法的歷史邏輯體系,提煉升華出所有工程項(xiàng)目普遍適用的一般工程方法原則與規(guī)律——工程建構(gòu)合理有效的行動(dòng)路線(xiàn)、工作程序和實(shí)施步驟框架模型,形成工程建設(shè)的一般指導(dǎo)性方法原則與科學(xué)理論。
1.2 工程方法論是一種過(guò)程方法論
工程方法論是一個(gè)從工程的“無(wú)”到“有”轉(zhuǎn)變的“生成”方法論、“建構(gòu)”方法論。“生成性”是工程方法論的本質(zhì)特征。工程方法論就是緊緊圍繞人工物生成中的各種工程方法及其演變而展開(kāi)研究的,必須運(yùn)用“生成性”思維來(lái)研究與思考。工程哲學(xué)不是本質(zhì)主義和預(yù)成論,而是生成論,它認(rèn)為工程的本質(zhì)是在建構(gòu)人工物的感性實(shí)踐中生成的。與此相對(duì)應(yīng),必須在人工物的生成構(gòu)建過(guò)程中具體把握工程方法。工程實(shí)在論不同于傳統(tǒng)哲學(xué)中的物質(zhì)實(shí)在論,它是一種過(guò)程實(shí)在論、建構(gòu)實(shí)在論、人工實(shí)在論,而不是自然實(shí)在性。工程實(shí)在不是既定的、現(xiàn)存的、實(shí)然的客觀(guān)事實(shí),而是主體自覺(jué)建構(gòu)的產(chǎn)物,是在特定時(shí)間空間境域中生成、演進(jìn)、變動(dòng)中的未定的、應(yīng)然未然的客觀(guān)存在,是與時(shí)間、空間、環(huán)境情景、人的操作活動(dòng)緊密相關(guān)與耦合互動(dòng)的復(fù)雜過(guò)程及其結(jié)果。與此相對(duì)應(yīng),工程方法也不是既有的、預(yù)成的、先在的方法,而是人們?cè)诩伞⒔?gòu)、優(yōu)化并創(chuàng)造人工系統(tǒng)過(guò)程中發(fā)明、選擇和創(chuàng)造出來(lái)的一系列方法,是伴隨著人們所創(chuàng)造、在構(gòu)建的、應(yīng)然存在的人工系統(tǒng)由潛在到實(shí)存而逐漸顯現(xiàn)、外化、生成、流變并成長(zhǎng)完善的生命綿延過(guò)程。所以,工程方法存在于現(xiàn)實(shí)的造物生活與建構(gòu)實(shí)踐之中,它是面向應(yīng)然世界、指向未來(lái)、處于動(dòng)態(tài)開(kāi)放的生成過(guò)程的方法論。工程是不斷演變和發(fā)展的,從工程方法論的角度來(lái)看,工程的演變和發(fā)展,其實(shí)就是工程方法的創(chuàng)新、拓展、融合與轉(zhuǎn)型升級(jí)的現(xiàn)實(shí)過(guò)程。所以說(shuō),工程方法不是預(yù)先存在、作為既定事實(shí)而被“發(fā)現(xiàn)”出來(lái)的,而是在選擇——集成——構(gòu)建人工系統(tǒng)的創(chuàng)造性活動(dòng)中生發(fā)出來(lái)的,是“無(wú)”中生“有”的,并不斷地流變、演進(jìn)、轉(zhuǎn)型、升級(jí)的動(dòng)態(tài)歷史過(guò)程。
工程造物活動(dòng)是一個(gè)依時(shí)間、空間與人的操作性而逐漸展開(kāi)的生命運(yùn)動(dòng)過(guò)程(發(fā)育成長(zhǎng)過(guò)程)。按照歷史與邏輯相統(tǒng)一的方法,可以通過(guò)解剖一個(gè)具體的工程項(xiàng)目,例如一項(xiàng)土木建筑工程或一項(xiàng)水壩工程,達(dá)到見(jiàn)微知著,總結(jié)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)并揭示本質(zhì)。通過(guò)對(duì)典型工程項(xiàng)目的分析考察,不難發(fā)現(xiàn)其歷史邏輯呈現(xiàn)為:工程謀劃、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、工程維護(hù)、工程運(yùn)營(yíng)、工程評(píng)估、工程退役。與此歷史邏輯相對(duì)應(yīng),在各個(gè)工程建構(gòu)階段生成的操作單元,工程方法依次表現(xiàn)為:謀劃方法、設(shè)計(jì)方法、實(shí)施方法、維護(hù)方法、運(yùn)營(yíng)方法、評(píng)估方法和退役方法等。其中,每一操作單元、環(huán)節(jié)、階段都有質(zhì)的不同。例如設(shè)計(jì)方法與實(shí)施方法就有質(zhì)的不同,具有明顯的階段性差異,但它們之間又具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。每一單元之間、環(huán)節(jié)與前后單元之間、環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間都是緊密銜接、依次進(jìn)行、深度關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)、耦合互動(dòng)的關(guān)系,它們彼此相互配合與系統(tǒng)集成,構(gòu)成一個(gè)有機(jī)體系,合力完成了工程建構(gòu)的系統(tǒng)目標(biāo),并在協(xié)同作用下造就了工程系統(tǒng)的整體功能。
對(duì)應(yīng)于工程實(shí)施過(guò)程的不同階段和操作單元,基于工程全生命周期的工程方法論主要由以下內(nèi)容構(gòu)成。
2.1 工程策劃方法論
策劃是為完成某一任務(wù)或?yàn)檫_(dá)到預(yù)期的目標(biāo),根據(jù)現(xiàn)實(shí)的各種情況與信息,判斷事物變化的趨勢(shì),圍繞活動(dòng)的任務(wù)或目標(biāo)這個(gè)中心,對(duì)所采取的方法、途徑、程序等進(jìn)行周密而系統(tǒng)的全面構(gòu)思、設(shè)計(jì)、選擇合理可行的行動(dòng)方式,最終形成正確的決策并高效地工作。由此可見(jiàn),策劃是在現(xiàn)實(shí)所提供的條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的、具有明確目的性的、按特定程序運(yùn)作的系統(tǒng)活動(dòng)。按范圍不同,工程策劃可分為工程總體策劃和工程局部策劃。工程的總體策劃一般是指在項(xiàng)目決策階段所進(jìn)行的全面策劃;局部策劃是指對(duì)全面策劃分解后的一個(gè)單項(xiàng)性或?qū)I(yè)性問(wèn)題的策劃。按項(xiàng)目建設(shè)程序,工程策劃可分為建設(shè)前期工程構(gòu)思策劃和工程實(shí)施策劃。由于各類(lèi)策劃的對(duì)象和性質(zhì)不同,策劃的依據(jù)、內(nèi)容和具體要求也不相同。
工程策劃應(yīng)遵循如下基本原則:首先是利益協(xié)調(diào)原則,工程涉及多個(gè)相關(guān)干系人,干系人之間的利益目標(biāo)不完全一致,實(shí)現(xiàn)工程相關(guān)干系人的利益協(xié)調(diào)是一個(gè)好的策劃最基本的出發(fā)點(diǎn);其次是整體規(guī)劃原則,即注意研究全局的指導(dǎo)規(guī)律,局部服從全局,以全局帶動(dòng)局部,為了全局甚至不惜犧性和舍棄局部;第三是客觀(guān)現(xiàn)實(shí)原則,即策劃活動(dòng)要對(duì)策劃主體的現(xiàn)實(shí)狀況進(jìn)行深入全面的調(diào)查,把客觀(guān)、真實(shí)的問(wèn)題及其正確的分析作為策劃的依據(jù),提高策劃的準(zhǔn)確性;第四是切實(shí)可行原則,即在進(jìn)行每一項(xiàng)策劃時(shí)都應(yīng)充分考慮所形成的策劃方案的可行性,綜合考慮、全面衡量利害得失;最后是靈活機(jī)動(dòng)原則,即應(yīng)準(zhǔn)確地掌握策劃對(duì)象及其環(huán)境變化的信息,以其發(fā)展的調(diào)研預(yù)測(cè)為依據(jù)及時(shí)調(diào)整策劃目標(biāo)并修正策劃方案。在上述原則的指導(dǎo)下,工程策劃按照“設(shè)定問(wèn)題與策劃目標(biāo)→策劃環(huán)境分析→機(jī)會(huì)識(shí)別、捕捉及創(chuàng)造→組織實(shí)施→效果評(píng)價(jià)與反饋”的步驟實(shí)施。
2.2 工程設(shè)計(jì)方法論
從一般化的視角來(lái)看,工程設(shè)計(jì)活動(dòng)起始于“概念設(shè)計(jì)”,經(jīng)過(guò)“初步設(shè)計(jì)”和“詳細(xì)設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)概念的具體化,最終獲得明晰和規(guī)范的圖紙、程序和操作流程。如何去認(rèn)識(shí)工程實(shí)質(zhì)、分析工程需求和問(wèn)題,對(duì)于工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,它是整個(gè)工程設(shè)計(jì)活動(dòng)的認(rèn)知基礎(chǔ)。工程設(shè)計(jì)的認(rèn)知體系可以給人們提供進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想、過(guò)程步驟及工具,為建立和認(rèn)識(shí)客觀(guān)事物以及各種設(shè)計(jì)理論、方法奠定統(tǒng)一的基礎(chǔ)和認(rèn)知框架。同時(shí),工程設(shè)計(jì)活動(dòng)集中體現(xiàn)了工程方法和技術(shù)方法的有機(jī)結(jié)合。以造物方法為對(duì)象的工程方法論與以發(fā)明、革新方法為對(duì)象的技術(shù)方法論,一方面兩者各有側(cè)重,研究指向、范圍不同,另一方面兩者又互為依托,難以劃定涇渭分明的界限。在有些情形下,可以將工程方法論和技術(shù)方法論整合為工程技術(shù)方法論[2]。
在工程設(shè)計(jì)中,首先應(yīng)認(rèn)識(shí)一般與個(gè)別、共性與個(gè)性的關(guān)系。一方面,必須承認(rèn)工程設(shè)計(jì)是有一般性規(guī)律和規(guī)則可循的,在工程實(shí)踐中努力運(yùn)用和發(fā)展這些一般原則、規(guī)律和方法;另一方面,也必須承認(rèn)任何具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)都不可避免地具有自身的特殊性和獨(dú)特個(gè)性,必須承認(rèn)任何工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)都是具有唯一性和個(gè)性化特色的設(shè)計(jì)。其次,應(yīng)處理好創(chuàng)新性與規(guī)范性的關(guān)系。設(shè)計(jì)工作需要?jiǎng)?chuàng)新、也必須創(chuàng)新,然而設(shè)計(jì)又是一項(xiàng)必須遵循和依照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行的工作,因?yàn)樵O(shè)計(jì)規(guī)范的制定往往都是凝結(jié)了許多實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)甚至慘痛教訓(xùn)的結(jié)果。最后是把握好分工與協(xié)作的關(guān)系。每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)都是由分工不同的工程設(shè)計(jì)師組成的群體來(lái)完成的,工程設(shè)計(jì)師群體是一個(gè)有機(jī)的整體,但他們都不同程度地影響著整個(gè)工程的設(shè)計(jì),因而必須進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)和整合。
2.3 工程實(shí)施方法論
工程實(shí)施是工程造物的核心階段,通過(guò)工程的實(shí)施可以把工程的構(gòu)思、設(shè)計(jì)和圖紙變?yōu)閷?shí)物,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改造和利用自然的目的。工程的實(shí)施階段通常是工程生命周期中涉及工作內(nèi)容最多、投入資源最大、消耗費(fèi)用最高的環(huán)節(jié),其工作目標(biāo)是完成工程的成果性目標(biāo),取得相關(guān)利益方可以接受的工程交付物。工程實(shí)施階段的起點(diǎn)是工程計(jì)劃獲得批準(zhǔn),終點(diǎn)是導(dǎo)致工程最終成果的各項(xiàng)任務(wù)的完成,并且取得預(yù)期的、達(dá)到要求的工程成果。這一階段的主要任務(wù)是以工程計(jì)劃為依據(jù),借助于相關(guān)技術(shù)方法的應(yīng)用,通過(guò)調(diào)配工程組織內(nèi)外的各種資源,完成工程的各項(xiàng)工作,實(shí)現(xiàn)工程的功能性目標(biāo);并通過(guò)對(duì)工程實(shí)施過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制,實(shí)現(xiàn)工程在時(shí)間、費(fèi)用、質(zhì)量等方面的約束性目標(biāo)。
工程實(shí)施首先具有顯著的系統(tǒng)性和集成性,必須要用正確的方法論來(lái)指導(dǎo)工程實(shí)施的相關(guān)方法,需要運(yùn)用工程哲學(xué)和系統(tǒng)論的觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析和處理工程實(shí)施中出現(xiàn)的問(wèn)題。其次,工程實(shí)施具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和異質(zhì)性,工程人工物的構(gòu)建就是通過(guò)實(shí)實(shí)在在的實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)建出來(lái)的,工程實(shí)施的主體由異質(zhì)性利益相關(guān)者構(gòu)成并處于異質(zhì)性的內(nèi)外部環(huán)境中,必須通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)、博弈、溝通、協(xié)商、合作等方式來(lái)整體協(xié)調(diào)。最后,工程實(shí)施還體現(xiàn)出較強(qiáng)的情境變化性和創(chuàng)新性,工程實(shí)施需要工程主體根據(jù)實(shí)際情況做出周密的安排,其實(shí)施過(guò)程必然會(huì)遇到一些之前從未遇到過(guò)的新問(wèn)題,需要通過(guò)創(chuàng)新確保有效地解決問(wèn)題并推動(dòng)工程技術(shù)進(jìn)步和管理提升。在把握工程實(shí)施的基本特征的基礎(chǔ)上,工程實(shí)施方法論可以按下述步驟展開(kāi):明確目標(biāo)→收集資料→提出方案→建立模型→分析與評(píng)價(jià)→系統(tǒng)綜合。根據(jù)現(xiàn)實(shí)中的不同情景,按照此步驟提出工程實(shí)施的具體方法。
2.4 工程運(yùn)行及維修方法論
工程運(yùn)行則是指工程建成竣工驗(yàn)收后,交付使用單位投入正常運(yùn)轉(zhuǎn),逐步產(chǎn)生利潤(rùn)、回收投資,并形成社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的階段。工程經(jīng)過(guò)行動(dòng)實(shí)施與加工制作,制造出合格的符合預(yù)定目的要求的物質(zhì)產(chǎn)品或人工物,即構(gòu)建出一個(gè)新的工程存在物后,便進(jìn)入了工程運(yùn)行階段。運(yùn)行方法是工程主體根據(jù)工程系統(tǒng)的功能目標(biāo)、設(shè)計(jì)要求與運(yùn)行規(guī)律,通過(guò)一定的規(guī)范化操作,使其正常運(yùn)行并觀(guān)察和分析其運(yùn)行特征、運(yùn)行水平、運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行效果的方法。工程運(yùn)行的系統(tǒng)觀(guān)在工程運(yùn)行實(shí)踐中具有重要作用。一方面,工程運(yùn)行的系統(tǒng)觀(guān)有助于協(xié)調(diào)工程活動(dòng)中的價(jià)值沖突;另一方面,工程運(yùn)行的系統(tǒng)觀(guān)還有利于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與和諧社會(huì)的建設(shè)。從工程運(yùn)行的系統(tǒng)觀(guān)出發(fā),工程運(yùn)行方法論應(yīng)堅(jiān)持注重工程的整體性、合理補(bǔ)償生態(tài)成本、講求效率等基本原則。
維修是指為使工程設(shè)施、設(shè)備保持在或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng),是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)或修理的過(guò)程。工程維修與工程運(yùn)行緊密關(guān)聯(lián)、并行發(fā)生,在工程生命周期的成長(zhǎng)過(guò)程中,為保護(hù)其功能的正常發(fā)揮,保證其高效、有序、協(xié)同并可持續(xù)地運(yùn)行,必須要進(jìn)行維修與保養(yǎng)。在整個(gè)工程維修的實(shí)施過(guò)程中,往往會(huì)綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代化管理方法來(lái)統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)開(kāi)展維修活動(dòng),建立工程維修管理模式,使工程維修的整個(gè)過(guò)程處于受控狀態(tài),以經(jīng)濟(jì)、高效的方式確保工程維修管理目標(biāo)的如期實(shí)現(xiàn)。需要特別強(qiáng)調(diào)的是,工程維修技術(shù)直接決定了工程維修的效率和質(zhì)量,工程維修技術(shù)以現(xiàn)代維修理論為基礎(chǔ),綜合了信息技術(shù)、制造技術(shù)、材料科學(xué)等理論,通過(guò)維修技術(shù)創(chuàng)新,使工程設(shè)備保持和恢復(fù)良好狀態(tài)。工程維修技術(shù)涉及多學(xué)科和多領(lǐng)域,可將維修技術(shù)歸納為:狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)、故障檢測(cè)與診斷技術(shù)、先進(jìn)修復(fù)技術(shù)和再制造技術(shù)。
2.5 工程退役方法論
工程退役是工程全生命周期的最后一環(huán),指當(dāng)工程活動(dòng)圓滿(mǎn)完成了預(yù)定目標(biāo),或雖未完成目標(biāo)但其功能失效,壽命終結(jié),或危害生態(tài)環(huán)境,或者因不可抗力造成工程運(yùn)行終止時(shí),對(duì)工程所進(jìn)行的妥善清退與科學(xué)處置。工程退役方式包括工程遺棄、工程毀滅、工程改造、工程處置等,主要分為退役評(píng)估、退役決策、退役實(shí)施和退役總結(jié)等四個(gè)階段完成。工程退役牽涉自然生態(tài)關(guān)系、個(gè)人利益和社會(huì)福祉,需要考慮到資源、環(huán)境、文化、經(jīng)濟(jì)、政治多重復(fù)雜因素,因而首先具有復(fù)雜性的特點(diǎn);其次,工程物質(zhì)部分退役使工程材料成為垃圾,人也將從社會(huì)生態(tài)鏈中脫離出來(lái),需要找到新的生態(tài)定位,所以又具有系統(tǒng)性的特點(diǎn);最后,如今世界面臨著人口爆炸、文化沖突、資源枯竭、環(huán)境容量接近極限、生態(tài)系統(tǒng)脆弱、社會(huì)矛盾累積到敏感程度等諸多困境,工程退役成為一個(gè)事關(guān)工程、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)的重大問(wèn)題,因此還具有綜合性的特點(diǎn)。
從工程項(xiàng)目退役的基本方法和模式的梳理和演變過(guò)程可知,無(wú)論從內(nèi)涵還是外延,工程退役方法已經(jīng)從一般技術(shù)方法和工程方法提升到涵蓋自然規(guī)律和社會(huì)規(guī)律特征的普遍性問(wèn)題。這種演變折射出人類(lèi)工程方法的一種變遷和升華——在科學(xué)、技術(shù)“二元論”基礎(chǔ)上上升到科學(xué)、技術(shù)和工程“三元論”高度。工程退役社會(huì)觀(guān)就是從社會(huì)學(xué)視角或以社會(huì)學(xué)立場(chǎng),去觀(guān)察退役期工程這一對(duì)象而發(fā)現(xiàn)或提出相關(guān)問(wèn)題和解決思路。聯(lián)合國(guó)教科文組織在報(bào)告《工程:發(fā)展的問(wèn)題、機(jī)遇和挑戰(zhàn)》中說(shuō),“工程學(xué)科是少數(shù)的幾個(gè)可以將人文社會(huì)同科學(xué)技術(shù)連接起來(lái)的活動(dòng)之一……將工程定位為我們所面臨的全球性問(wèn)題和挑戰(zhàn)的中心角色,這些問(wèn)題和挑戰(zhàn)包括減少貧困、變換和可持續(xù)發(fā)展等”[3]。工程退役的決策應(yīng)考慮社會(huì)系統(tǒng)動(dòng)力問(wèn)題,具備成長(zhǎng)性原則,避免社會(huì)因工程退役而發(fā)生秩序混亂和負(fù)向變遷。
對(duì)上述工程全生命周期不同階段的工程方法論進(jìn)行總結(jié)提煉,可以發(fā)現(xiàn)工程方法論具有如下內(nèi)在的本質(zhì)特征。
(1)整體性。工程生命周期各階段的工程方法不是孤立的,而是彼此聯(lián)系、相互作用、耦合互動(dòng),形成一個(gè)有機(jī)整體,缺一不可。離開(kāi)任一環(huán)節(jié)方法的支持配合與協(xié)同作用,工程生命運(yùn)動(dòng)的正常順序都會(huì)被打亂,使工程系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生紊亂而走向無(wú)序,甚至難以持續(xù)運(yùn)行。因此,必須從整體論的視角看待工程方法。各階段的工程方法正是在整體功能的基礎(chǔ)上展開(kāi)各要素及其相互之間的活動(dòng),這些活動(dòng)交互作用總和形成了系統(tǒng)整體的有機(jī)行為——構(gòu)建出特定功能與目的高效運(yùn)行的人工系統(tǒng)。
(2)系統(tǒng)性。工程全生命周期的各種方法,既相互區(qū)別又緊密聯(lián)系,形成一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣的方法系統(tǒng),并圍繞一個(gè)共同目標(biāo)即構(gòu)建一個(gè)特定功能的人工物而展開(kāi)。其中,各種工程方法是相互配合、相互補(bǔ)充、耦合互動(dòng)的,具有深度相關(guān)性。構(gòu)成方法系統(tǒng)的各種工程方法,通過(guò)系統(tǒng)集成,形成了一個(gè)完整的生命集合體。
(3)實(shí)踐性。工程方法不是一種認(rèn)知方法,而是一種實(shí)踐的方法,是為人工造物活動(dòng)而創(chuàng)立的,它是在人工造物的實(shí)實(shí)在在的感性實(shí)踐活動(dòng)中孕育、生長(zhǎng)并演變發(fā)展的,它面向的是現(xiàn)實(shí)的、感性的人工造物活動(dòng),它深深地嵌入在工程生命周期的全過(guò)程之中,而絕不是科學(xué)方法或技術(shù)方法的簡(jiǎn)單應(yīng)用與移植。
(4)協(xié)同性。工程生命周期中的各種工程方法分別處在生命周期的不同階段,各自扮演著不同的角色,但都共同服務(wù)于工程生命的健康持續(xù)運(yùn)動(dòng)與發(fā)展演變。所以,各階段的工程方法并不是孤立的,各自單獨(dú)發(fā)揮作用的,而是彼此有機(jī)聯(lián)系的,通過(guò)相互補(bǔ)充、協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)其所構(gòu)建的人工系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)有序運(yùn)行,以達(dá)到工程整體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能涌現(xiàn)和效率卓越。所以,在工程生命周期中,各種工程方法的選擇、運(yùn)用、集成與融合,都不能只著眼于某一階段、部分的優(yōu)化,而應(yīng)自覺(jué)地從系統(tǒng)整體卓越的視角出發(fā),運(yùn)用協(xié)同化的方法,構(gòu)建并營(yíng)造各階段不同方法相互促進(jìn)、相互補(bǔ)充、相得益彰、協(xié)同作用的有機(jī)生態(tài)體,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化。
(5)真善美的統(tǒng)一。工程活動(dòng)是合規(guī)律性與合目的性相統(tǒng)一的實(shí)踐活動(dòng),這體現(xiàn)并反映在工程方法論之求真求善與求美的統(tǒng)一上。工程方法既要體現(xiàn)真理尺度,講究求真務(wù)實(shí)、實(shí)事求是,遵循事物發(fā)展的客觀(guān)邏輯與內(nèi)在規(guī)律,達(dá)到現(xiàn)實(shí)可行,又要體現(xiàn)人的價(jià)值尺度,體現(xiàn)應(yīng)然邏輯,求善,趨美,構(gòu)建反映人的理想、愿望與追求,符合人的審美趣味的好的、善的、美的、令人愉悅的人工系統(tǒng),使世界更加適合人的生存、完善與發(fā)展。這一特征始終貫穿滲透于工程全生命周期的各種工程方法之中。
(6)講求效力、效益與效率。工程是價(jià)值定向的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),這反映在工程方法論方面,就集中體現(xiàn)為工程方法講求效力、效益與效率。工程是一種以選擇——集成——構(gòu)建為基本特征并注重實(shí)效性的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),最優(yōu)化思維是工程活動(dòng)經(jīng)濟(jì)性的集中體現(xiàn),它強(qiáng)調(diào)工程活動(dòng)要以最小的成本、最低的代價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)獲得最大的收益。這種最優(yōu)化思維在工程方法論方面的體現(xiàn),就是要求工程方法要關(guān)注并講求效益、效率與效力,創(chuàng)造、構(gòu)建、選擇、集成各種工程方法,服務(wù)于工程活動(dòng)。
工程方法論是有關(guān)各種不同類(lèi)型具體工程方法的共性的、普遍的、具有規(guī)律性的一般理論。從各種各樣不同類(lèi)型的工程項(xiàng)目建設(shè)情況及具體過(guò)程來(lái)看,工程活動(dòng)方法具有一些共同的邏輯模式與步驟。下面可以從幾個(gè)不同維度予以分析討論。
(1)價(jià)值維度。工程活動(dòng)是價(jià)值定向的社會(huì)活動(dòng),它圍繞一定價(jià)值目標(biāo)而展開(kāi)。工程思維是目的導(dǎo)向的思維活動(dòng),它始終圍繞創(chuàng)造并構(gòu)建滿(mǎn)足人的價(jià)值理想的人工實(shí)在而展開(kāi)。因此,工程方法從價(jià)值維度來(lái)看,其邏輯模式表現(xiàn)為價(jià)值創(chuàng)造方法(規(guī)劃方法、設(shè)計(jì)方法、實(shí)施方法)→價(jià)值實(shí)現(xiàn)與消費(fèi)方法(維護(hù)管理方法、運(yùn)行方法)→價(jià)值認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)方法(評(píng)估方法),如此構(gòu)成一個(gè)價(jià)值生態(tài)鏈。
(2)生命周期維度。從工程活動(dòng)全過(guò)程即工程全生命周期維度看,工程方法是圍繞工程孕育、出生、成長(zhǎng)、反思、消亡而拓展的歷時(shí)態(tài)過(guò)程,因而工程方法的邏輯模式可表述為:工程孕育方法(規(guī)劃方法、設(shè)計(jì)方法)→工程出生方法(實(shí)施方法)→工程發(fā)育成長(zhǎng)方法(運(yùn)營(yíng)維護(hù)方法)→工程反思與消亡方法(評(píng)估方法、退役方法)。在如上工程生命周期活動(dòng)中,每一階段、環(huán)節(jié)的具體工程方法都處于產(chǎn)生、變化、運(yùn)動(dòng)和消亡的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程中。同時(shí),各種不同的工程方法又彼此聯(lián)系、相互制約、相互作用,共同支撐,并創(chuàng)造出工程的生命運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并集成和建構(gòu)了工程活動(dòng)的本質(zhì)特征。工程是通過(guò)對(duì)其所蘊(yùn)含的各種復(fù)雜要素,所采用的諸種方法進(jìn)行綜合集成與建構(gòu)而形成的一個(gè)復(fù)雜的、高效運(yùn)行的特定系統(tǒng)整體,而其功能則是在形成特定的結(jié)構(gòu)整體后才涌現(xiàn)出來(lái)的。所以,工程生命周期過(guò)程中,各種工程方法無(wú)疑都參與了工程要素的集成與構(gòu)建過(guò)程,都對(duì)系統(tǒng)的功能性、整體性、協(xié)同性有所貢獻(xiàn)。各個(gè)工程方法都是工程生命運(yùn)動(dòng)體生態(tài)鏈條上的必要組成部分,不可分割。
(3)從知行關(guān)系維度看。工程活動(dòng)是理念引導(dǎo)行動(dòng)、知行相統(tǒng)一的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。工程活動(dòng)既是物質(zhì)性創(chuàng)造活動(dòng),又是精神性創(chuàng)造活動(dòng),它是物質(zhì)與精神,知識(shí)、情感、意志,知與行相統(tǒng)一的復(fù)雜性社會(huì)活動(dòng)。從知行關(guān)系維度看,工程生命周期的工程方法,其邏輯模式表現(xiàn)為:認(rèn)知方法(規(guī)劃方法、設(shè)計(jì)方法)→行動(dòng)方法(實(shí)施方法、維護(hù)方法、運(yùn)行方法、退役方法)→知行統(tǒng)一方法(評(píng)估方法)。
(4)從思維運(yùn)作進(jìn)程維度看,工程方法的邏輯模式表現(xiàn)為,由內(nèi)到外,先虛后實(shí),先抽象后具體,先離場(chǎng)后“在場(chǎng)”。工程方法首先生發(fā)于工程主體頭腦中(規(guī)劃方法、設(shè)計(jì)方法),然后移出主體頭腦,逐漸外化為一種外在的手段與方法(實(shí)施方法、運(yùn)行方法、維護(hù)方法、評(píng)估方法、退役方法)。工程方法首先表現(xiàn)為一種虛擬的觀(guān)念、思維、想法(藍(lán)圖),然后,逐漸表現(xiàn)為比較實(shí)在的、接地氣的實(shí)際操作方法(設(shè)計(jì)、實(shí)施方法等)。工程方法首先表現(xiàn)為一種抽象的宏大敘事(規(guī)劃方案、愿景藍(lán)圖等),然后表現(xiàn)為具體可操作的方法(設(shè)計(jì)方法、實(shí)施方法、運(yùn)行方法、維護(hù)方法、評(píng)估方法、退役方法)。工程方法首先表現(xiàn)為主體不在場(chǎng)的方法(規(guī)劃方法等),然后表現(xiàn)為主體“在場(chǎng)”、“出場(chǎng)”引起的一系列方法(實(shí)施方法、運(yùn)行方法、評(píng)估方法、退役方法)。
本文首先根據(jù)任何工程都存在一個(gè)策劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行、維修、退役過(guò)程的基本事實(shí),提出工程活動(dòng)存在一個(gè)完整的生命過(guò)程,工程方法論是一種過(guò)程方法論;其次,進(jìn)一步討論工程全生命周期不同階段及操作單元的方法論問(wèn)題,分別給出了工程策劃方法論、工程設(shè)計(jì)方法論、工程實(shí)施方法論、工程運(yùn)行及維修方法論和工程退役方法論的核心內(nèi)容;在此基礎(chǔ)上,提煉基于工程全生命周期的工程方法論的內(nèi)在本質(zhì)特征,即整體性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性、協(xié)同性、真善美統(tǒng)一,以及講求效力、效益與效率等,從而為工程方法論的理解和把握提供了要點(diǎn);最后,分別從價(jià)值維度、生命周期維度、知行關(guān)系維度和思維運(yùn)作進(jìn)程維度,總結(jié)基于工程全生命周期的工程方法論的邏輯模式與步驟,為工程方法論的實(shí)施落實(shí)指明了方向。本文為從工程全生命周期的視角研究工程方法論提供了框架和方向,并為工程方法論的發(fā)展和完善做出了一定的貢獻(xiàn)。
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Engineering Methodology Based on Engineering Life Period
Wang Yingluo
(School of Management,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)
For any engineering,there is a process from planning to design,implementation,operation,maintenance,and retirement. Based on this fact,this paper discusses the engineering methodology from the perspective of engineering life period. The overall viewpoints on the engineering life period-based engineering methodology are proposed at first,i.e. there is a whole life process for engineering activities and the engineering methodology is a process-based methodology. Then the author introduces the contents of the engineering life period-based engineering methodology,which includes engineering planning methodology,engineering design methodology,engineering implementation methodology,engineering operation and maintenance methodology,and engineering retirement methodology. The following intrinsic characteristics of the methodology are summarized further: integrity,systematicness,practicality,cooperativity,the unity of truth,goodness,and beauty,and emphasis on effectiveness,economy and efficiency. At last,the logical mode and procedure of the methodology are presented from the dimensions of value,life period,relationship of knowing and doing,and thinking process.
engineering methodology;life period;process-based methodology;engineering methods
N031
A
1674-4969(2016)05-0472-08
10.3724/SP.J.1224.2016.00472
2016-09-01;
2016-09-15
中國(guó)工程院“工程方法論研究”項(xiàng)目
汪應(yīng)洛(1930-),男,中國(guó)工程院院士,研究方向?yàn)楣芾砜茖W(xué)與管理工程。E-mail: ylwang@mail.xjtu.edu.cn