（管理科学与工程专业论文）大型石化项目管理模式与方法研究.pdf

中文摘要 石油化工是我国重要的能源支柱行业，它对整个国民经济的影响是全方位 的。随着我国加入w t o ，我国现有的石化行业必然要受到较大的冲击。为适应 全球一体化的竞争，中国石油、中国石化、中国海洋石油将在全国各地投资兴建 一批大型的石化项目，并对原有的一些装置进行改扩建，这些工程建设项目都是 一种纷繁复杂的系统工程。因此，将国际上先进的项目管理方法理论和理念引入 我国现有的石化工程项目十分重要。本文针对这一现实背景，应用对比分析的方 法对大型石化项目管理模式进行了研究，主要内容如下： 1 分析了大型石化项目的管理特征，研究了三种主要选用的模式：监理模 式、工程总承包模式和项目管理承包商模式的适用性。提出了大型石化项目管理 模式选择的影响因素，并在此基础上给出管理模式的选择评价方法。 2 分别分析了监理模式、工程总承包模式和项目管理承包商模式的工作范 围和主要内容，并结合具体实例工程进行了分析说明。 3 对工程总承包模式的工程项目管理进行研究，提出工程项目协同管理的 目标体系，建立了工程项目多目标协同的协调度模型。 4 结合大型石化项目管理的特点，采用委托代理理论对项目管理承包商模 式进行了分析，阐述了项目管理承包商模式委托代理关系产生的原因，应用简单 参数化的委托代理模型分别探讨了承包商的努力可以观测以及不可以观测时的 最优合同。 5 以我国中海油目前正在建设的大型项目南海石化项目为例做了应用 研究，分析和研究了项目的管理模式选择、承包商管理模式的组织设计和职能管 理，在此基础上分析了项目管理承包商管理模式的优点及国外值得我国借鉴的经 验，提出在国内推行项目管理承包商管理模式的建议。 关键词：项目管理，石化工程，监理模式，工程总承包模式，项目管理承包商 模式 a b s t r a c t p e t r o c h e m i c a li n d u s t r yi so n eo fm o s ts i g n i f i c a n ti n d u s t r i e si no u rc o u n t r y , w h i c h a l w a y sa f f e c t st h ew h o l en a t i o n a le c o n o m i c ss i t u a t i o n w i t hc h i n ae n t e r e di n t ow t o ， i tm i g h tb es t r o n g l yi m p a c t e d i no r d e rt oh a v ea d v a n t a g ei nt h i sc o m p e t i t i o no ft h e w o r l d w i d e ，s i n o p e cw i l li n v e s tan u m b e ro fl a r g ep e t r o c h e m i c a lp r o j e c t sa n d r e b u i l do re n l a r g eo l df a c t o r i e s t h e s ep r o j e c t sa r ec o m p l i c a t e ds y s t e m se n g i n e e r i n g f o rm a n a g i n g i ti sc r i t i c a lt oi n t r o d u c es o m ea d v a n c e dp r o j e c tm a n a g e m e n tm e t h o d s a n dt h e o r i e si no u rc o u n t r y , a n dc o m b i n et h e s em e t h o d sw a y si n t oo u rc u r r e n t m a n a g e m e n ts y s t e m a c c o r d i n gt ot h i ss i t u a t i o n ，c o m p a r a t i v ea n a l y s i sm e t h o di su s e d t os t u d ym a n a g e m e n tm o d ea n dm e t h o do fl a r g ep e t r o c h e m i c a lp r o j e c t ，t h em a i n c o n t e n ti s ： 1 m a n a g e m e n tc h a r a c t e r i s t i c so fl a r g ep e t r o c h e m i c a lp r o j e c ta r ea n a l y z e d , a n d a p p l i c a b i l i t yo fs u p e r v i s i o nm o d e ，e p cm o d ea n dp m cm o d ei ss t u d i e d f a c t o r si n t h ec h o i c eo fm a n a g e m e n tm o d eo ft h ep e t r o c h e m i c a lp r o j e c tm a n a g e m e n ta r e p r o p o s e d e v a l u a t i o nm e t h o d so fc h o o s i n gm a n a g e m e n tm o d ei sp u tf o r w a r db a s e do n f a c t o r s 2 ，w o r ka r e a sa n dt h em a i nc o n t e n to fs u p e r v i s i o nm o d e ，e p cm o d ea n dp m c m o d ei sa n a l y z e dr e s p e c t i v e l yw h i c ha r ei l l u m i n a t e db ya c t u a lp r o j e c t s 3 e p cm o d ei sr e s e a r c h e d ；o b j e c t i v e s y s t e mo fp r o j e c ts y n e r g ym a n a g e m e n ti s b u i l d ，a n dc o o r d i n a t i o nm o d e lo f p r o j e c tm u l t i - o b j e c t i v es y n e r g yi sp u tf o r w a r d 4 c o m b i n e d 谢也m a n a g e m e n tc h a r a c t e r i s t i c so fl a r g ep e t r o c h e m i c a lp r o j c o t p r i n c i p a l - a g e n tt h e o r yi su s e dt os t u d yp m c t h er e a s o n sf o rp r i n c i p a l - a g e n tr e l a t i o n i np m ca r ee x p l a i n e d o p t i m u mc o n t r a c ti sr e s e a r c h e db yu s i n gs i m p l ep a r a m e t e r p r i n c i p a l - a g e n tm o d e lw h e na g e n c y se f f o r t sc a nb eo b s e r v e do rn o t 5 s o u t hc h i n as e ap e t r o c h e m i c a lp r o j e c tw h i c hi sac n o o c sp r o j e c tu n d e r c o n s t r u c t i o ni st a k e na sa ne x a m p l e c h o i c eo fp r o j e c tm a n a g e m e n tm o d e ， o r g a n i z a t i o nd e s i g na n df u n c t i o n a lm a n a g e m e n to fp m ca r es t u d i e d v m u eo fp w c a n de x p e r i e n c ew h i c hc h i n as h o u l dl e a mf r o mo t h e rc o u n t r i e si sa n a l y z e d a d v i c e a b o u tt h ei m p l e m e n t a t i o no fp m ca th o m ei sp r o p o s e d 。 k e y w o r d s ：p r o j e c tm a n a g e m e n t ，p e t r o c h e m i c a lp r o j e c t , s u p e r v i s i o nm o d e ，e p c m o d e ，p m cm o d e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外；论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤注苤鲎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学矗论文作者签锄缘签扣霸：矽7 年月杉日 学位论文版权使用授权书 本学位比义作石元e - l l p 全了解苤鲞盘茔有关保留、使用学位论文的规定。 特授权鑫鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 粼签翻坯 导师签名： 签字同期：7 沪7 年，月7 子同 签字同期：) 为7 年：，月谚同 第一章绪论 1 1 研究背景与意义 1 1 1 石油化工行业的特点 第一章绪论 石油化工行业是国民经济的基础产业和支柱产业，其重要程度渗透国家的每 一个领域，任何一个发达国家都把石油化工行业作为国家重点行业来发展。因为 石油工业是上下一体化的行业，其上游行业以勘探、钻采为主，而下游以石油化 工为主，勘探、开发和生产不断扩大的前提是下游必须把上游的资源进行深加工 变成产品而销售出去，增加原料的附加值，把资源变成资金流动起来。上游资源 搞的再多，下游不畅，形不成能满足消费需求的产品，也就进不了市场，资源就 变不了现金流，在目前国际石油市场供大于求的情况下，就会制约上游的发展， 造成恶性循环。因此在加快我国石油工业上游发展的同时，应大力加强我国石化 工业的发展。 我国一直重视石油化工工业的发展，建国以来一直坚持独立自主，自力更生 的精神建设中国的石油工业，从五十年代发现大庆油田到目前，中国石油化工工 业从无到有，不断发展壮大，特别是进入九十年代增长明显加快。1 9 9 1 年至2 0 0 5 年，中国原油消耗量的年增长率为6 1 ，增长的速度很快，到2 0 0 5 年，中国 的原油消耗为1 9 9 8 3 6 0 万吨，这使中国成为世界上第三大原油消费国。但与世 界工业化发达国家相比，人均石油消费仍很低，因此中国经济要想增长，还要进 一步增加石油消耗，石油化工工业还要进一步大发展。从1 9 9 1 到2 0 0 5 年，国 内原油消耗从1 2 4 2 2 8 3 万吨增至1 9 9 8 3 6 0 万吨，增长6 0 8 。但是国内原油 产量从1 9 9 1 年的1 4 0 9 1 万吨增加到2 0 0 5 年的1 6 0 9 3 万吨，仅增长了1 4 2 。 产量的增长不足以满足国内需求，中国从1 9 9 6 年起已是原油净进口国，虽然中 国西部发现了大的油气田，但一时还难以开发，随着中国石化行业的进一步发展， 中国国内石油消耗量大于石油产量的现象会进一步加剧，中国原油的进口量会进 一步增加。2 0 0 6 年预计进口原油1 0 0 0 0 万吨，成为世界第二大原油进口国。 在化工方面，由于中国国民经济的持续快速发展，国内石化产品一直供不应 求，产品进口量大约占到市场总量的5 0 。1 9 9 0 2 0 0 2 年期间，五大合成树脂表 观消费量从2 7 7 万吨增加到2 6 0 6 万吨，年均增长2 0 5 ；合成橡胶表观消费 量从3 2 万吨增加到1 2 3 万吨，年均增长1 1 9 ；合成纤维表观消费量从1 6 5 万吨增加到1 0 6 7 万吨，年均增长1 6 8 ，增长幅度均高于同期国民经济平均 第一章绪论 增长速度。在需求的拉动下，化工生产装置高负荷运转，2 0 0 6 年上半年，中石 化的石化产品产销率达到了1 0 0 。 1 9 9 8 年中国石油和石化工业进行了重组，重组之前，中国石油天然气集团 公司( 以下简称中石油) 是主要的陆上石油和天然气勘探和生产公司，而中石化 集团公司控制中国大部分石油炼制和石化工业，但不参与上游业务。这种按行业 区域划分企业经营范围的现象完全是计划经济的产物，不适应市场经济的需要， 目前从事原油开采与石油炼制及石油产品的后加工企业相互渗透是石油和石油 化工行业的发展趋势，这样各企业都拥有原始资源和终端销售市场，增强了企业 抵抗风险的能力。顺应这种发展趋势，中石油和中石化重组的结果是中石油和中 石化各自建成了石油生产和加工一体化的公司，同时从事上下游两方面的业务。 在重组中，中石油将1 2 个原油和天然气田转给了中石化，而中石化将1 9 个炼 油厂和石化设施转给了中石油。 目前中国石油工业就有三家主要实体：中石油、中石化和中国海洋石油总公 司。重组后的中石油和中石化基本上以黄河为界，南北划分，中石油的采油和天 然气能力大于中石化，中石油控制中国石油生产能力的6 7 和炼制能力的4 0 。 而中石化的炼油能力和石油化工主产能力大于中石油，中石化控制中国石油生产 能力的2 2 和炼制能力的6 0 。中国海洋石油是处于有支配地位的海上石油勘 探与生产公司，目前己向下游的石油化工行业进军，它是中国第三大石油公司， 中国海洋石油集团公司与其国外伙伴一起控制中国石油生产总能力的1 0 。 综上所述，我国国民经济的发展迫切需要一批大型的石化项目抓紧立项、投 产，以填补能源缺口，促进、适应国民经济的高速发展。 1 1 2 我国石油化工项目管理现状和前景 随着我国成为世界贸易组织的正式成员，对整个国民经济领域的影响是全方 位，不仅外贸、金融、电讯、纺织等行业受到冲击，石油化工行业也将受到很大 影响，自2 0 0 2 年1 月1 日起，我国将在三年后放开成品油零售市场，五年后放 开批发市场。在经济全球化的大背景下，各国的经济活动越来越紧密地联系在一 起，全球范围内的生产要素流动和优化组合日益突出，资本聚集、产业集中和市 场垄断竞争的程度也越来越高，形成了一批全球性的大公司、大集团。一个国家 的经济实力和竞争能力，越来越演化为各国大公司、大集团之间的竞争。也就是 说，一个国家能否在激烈的国际竞争中处于主动地位，在国际经济舞台上拥有发 言权，关键就取决于有没有自己的、具有国际竞争力的大公司和企业集团。世界 主要的跨国石油公司控制着世界3 0 以上的石油工业产值，其贸易量和直接投资 金额超过全世界的三分之二；并拥有8 0 以上的世界石油石化先进技术。经过 2 第一章绪论 新一轮兼并重组，世界前四大石油公司埃克森美孚、英荷壳牌、b p 和道达尔菲 纳埃尔夫的石油产品销售占到世界3 2 ，炼油能力占世界的1 9 。随着石油进 口关税的降低和市场准入，这些跨国石油公司必将进入中国石油市场，国内石油 市场竞争将会空前加剧。同时加入w t o 中国不能只看到挑战，更要看到的是 机遇。现在国际大石油公司纷纷以参与的方式进入中国石油市场，下一步就要与 你瓜分市场份额，市场的竞争压力扑面而来。压力是件大好的事，压力是挑战， 也是动力。在这个压力下，那些企业能较快适应国际竞争新环境，哪些企业就会 进步得更快更好。我们重要的机遇是作为世界贸易组织成员，在共同的游戏规则 下，可以直接享受到成员国应该享受到的权利，这给我国石油石化工业的发展壮 大创造了一个极为有利的环境。针对以上国际竞争环境，中国石油、中国石化、 中海油三大国有特大性石油石化企业集团，要实施大公司、大集团战略，力争把 自己发展成为有国际竞争力的大型跨国石油公司。 石油化工行业是国民经济的支柱行业。由于石油产品在国民经济中的重作 用，世界对石油的依赖程度越来越大，石油己成为重要的战略物资，石油产品的 生产能力已成为衡量一个国家经济实力的重要指标。由于石油化工行业是大工业 生产，规模经济，一次性投入巨大，在我国只有国家投入才能办得到，因此我国 对石油化工生产一直采取国家垄断的政策，在国家“十一五规划中，石油化工 生产仍然是国家明确采取垄断的行业。中国加入w t o ，将使中国经济融入世界 经济大潮中，这是历史发展的必然趋势，加入w t o 将对中国石化工业产生重要 影响，对国内的石化公司来说，既有国外大石油公司进入中国市场带来的冲击也 有向外发展的机遇。中国加入w t o 后要实行关税减让，逐步取消或有限制地 取消进口配额、许可证及专营等非关税壁垒，逐步开放流通领域的经营权和进口 权，取消外资企业分销、持股比例等方面的限制。进口税减让后国外产品必然大 量的冲击中国市场，抢占中国市场份额，目前国外大公司已经占据了国内成品油 市场、润滑油市场的2 0 ，合成树脂市场的5 2 、合成原料和化纤市场的5 3 、 合成橡胶市场的4 4 。为了迎接挑战并更好的发展自己，我国有超大型石化集团 将要加紧扩大自己的生产规模和产品技术的更新，由于其行业的流程性特点，其 企业效益以规模效益来体现，现代化的具有国际竞争力石化企业都是以千万吨级 的原油加工，百万吨级乙烯、百万吨级聚烯烃、百万吨级合成纤维生产能力为标 准，由于近年来中国经济快速增长，对石化产品的巨大需求，国际上知名的石油 公司和我国国内的石化公司已建和将要兴建一批大规模的石化项目，来满足日益 增长的对石化产品的需求。 同时石化由于化工技术的不断进步，国家对石化产品质量要求不断提高，有 些老设备、老装置不能满足技术发展和新产品质量的要求，有些要拆除，有些要 3 第一章绪论 改造，设备更新和新装置的建设不断的进行，各大石油化工公司每年都要投入大 量的资金用于技术改造，改进生产工艺和扩大生产规模，以增强企业的整体竞争 力。 表1 - 1 目前我国兴建的一批超大型石化项目 项目名称核心项目规模项目投资建设单位 南海壳牌石化项目8 0 万吨年乙烯4 2 亿美元中海油、英荷壳牌 上海石化赛科石化项目9 0 万吨年乙烯2 7 3 亿美元中石化、b p 南京扬子巴斯夫项目6 0 万吨年乙烯2 9 亿欧元中石化、巴斯夫 上海石化四期 7 0 万吨年乙烯6 5 亿人民币 中石化 北海炼油项目8 0 0 万吨年炼油1 1 0 亿人民币中石化 惠州炼油项目1 2 0 0 万吨年炼油1 9 6 亿人民币中海油 1 1 3 本文的研究意义 由于目前在我国国内正在进行一批石化工程项目，其行业的特殊性使其工 程项目不同于一般行业的工程项目，其建设、管理、生产及其相关扩展领域，大 都属于技术复杂、涉及专业多、关联范畴广、投资额度大、建造周期长、风险大、 质量要求高的工程项目。鉴于我国石化企业生存和发展的需要，现代项目管理在 我国的石化企业中已逐渐开展起来，并有扩大发展的趋势。工程建设项目是一个 纷繁复杂的系统工程，工程项目建设模式已从设计院提供设计图纸、施工单位 完成装置的施工安装的各自独立的单独行为和作坊式的简单项目管理模式开始 深刻的转变。特别是随着国际工程公司和引进外资和国外技术项目大量地进入中 国市场，咨询公司、e p c 全功能的工程公司、项目管理公司及项目管理承包商 p m c 等新兴模式开始大批出现。随着中国加入w t o 组织，石化行业的工程建设 项目管理也有望达到一个更高的水平。为此，本文将对石化工程项目管理过程的 项目管理模式，特别是对目前大型石化项目采用的项目管理承包商( p m c ) 和总 承包( e p c ) 模式及其主要控制要素展开进行分析，并列举了工程实例，介绍先 进的现代项目管理理论和怎样运作我们的工程项目，全方位、全过程对工程项目 进行科学的管理和控制，提高项目的工作效率，增强我国石化工程项目的综合管 理能力，同时也为开拓国内和国际工程项目的市场也提供了一套有效的管理方法 和工具。 4 第一章绪论 1 2 相关的理论与研究综述 项目管理模式的相关理论是在管理学、经济学和系统科学等理论的基础上， 在工程建设实践中研究探索而发展起来的。显然，工程项目管理模式创新离不开 基本理论的支持。本文主要介绍工程项目管理模式创新相关的基本理论，包括： 工程项目与项目管理理论、协同学与协同科学理论、工程项目委托代理理论。 1 2 1 工程项目与项目管理理论 一、项目管理的定义 现代项目具有广泛的含义。作为管理对象的项目，是指通过项目经理和项目 组织的努力，运用系统理论和方法对项目及其资源进行计划、组织、指挥、协调、 控制和总结评价，旨在实现项目的特定目标的管理方法体系。项目管理的目标不 仅是项目完成，而且还要在时间、成本和质量这三项限制条件下，尽可能高效率 地达到目的。一般说来，时问、成本和质量被称为是项目管理的三大控制要素。 项目管理的操作规程如图1 1 所示。 预期目标 项目管理 il li i 潮1l 幽l l 协j l i 森i 臣 项目全部工作 图i - i 项目管理的操作规程 站在不同的角度，对项目下的定义有所不同，但是所有的定义都有其共性： 即项目是在一定约束条件下的具有特定目标的一项一次性任务。 项目管理从5 0 年代末、6 0 年代初诞生时起至今，一直就是一种管理项目的 科学方法，但并不是唯一的方法，更不是一次任意的管理过程。在项目管理诞生 之前，人们用其他方法管理了无数的项目；就是在今天，也有无数的项目并没有 采用项目管理的方法体系对他们进行管理。项目管理不是一次任意的管理项目的 第一章绪论 实践过程，而是在长期实践和研究的基础上总结成的理论方法。应用项目管理， 必须按照项目管理的方法体系去做；不按项目管理模式管理项目，不能否认是管 理了项目，但不能承认是采用了项目管理。 二、项目管理的特性 项目管理的对象是项目，它是针对项目的特点而形成的管理方式。这与普通 的企业管理有明显的不同。由于项目管理的对象是动态性很强的任务，项目管理 的目标是促使该项任务按质、按量、按期完成。项目管理具有以下特性： 1 、项目管理是一项复杂的工作。项目一般有多个部分组成，工作跨越多个 组织，需要运用多种学科知识来解决问题；项目工作通常没有或很少有以往的经 验可以借鉴，执行中有许多未知因素，每个因素又常常带有不确定性并且还需将 不同经历、来自不同组织的人员有机地组织在一个临时性的组织内，在技术、质 量、成本、进度等较为严格的约束条件下实现项目目标等等，这些因素都决定了 项目管理是一项很复杂的工作，甚至其复杂性远远高于一般的生产管理。 2 、项目管理具有创造性。由于项目具有一次性的特点，因而既要承担风险 又必须发挥创造性，这也是与一般重复性管理的区别。项目的创造性要依赖于科 学技术的发展和支持，而近代科学技术发展有两个明显的特点：一是继承积累 性，体现在人类可以沿用前人的经验，继承前人的经验和成果，在此基础上向前 发展；二是综合性，即要解决复杂的问题，必须依靠和综合多种学科的成果，将 多种技术结合起来，才能实现科学技术的飞跃或更快发展。 3 、项目管理需要集权领导和建立专门的项目组织。项目愈大愈复杂，其所 涉及相关问题愈多。项目进行过程中可能出现的各种问题多半是贯穿于各组织 部门的，他们要求这些部门做出迅速而且相互关联、相互依存的反应，不受现存 组织的任何约束，由各种不同专业、来自不同部门的专业人员构成。 4 、项目经理在项目管理中起着非常重要的作用。项目管理的主要原理之一 是把一个时间有限和预算有限的事业委托给一个人项目经理，他有权独立 进行计划、资源分配、协调和控制。项目经理的位置是由特殊需要形成的，因为 他行使大部分传统职能组织以外的职能，项目经理必须了解、利用管理项目的技 术逻辑方面的复杂性，必须能够综合各种不同专业观点来考虑问题。项目经理必 须使他的组织成员成为一支真正的队伍，一个工作配合默契、具有积极性和责任 心的高效率群体。 5 、同时项目管理的全程都贯穿着系统工程的思想。项目管理把项目看成一 个完整的系统，将这个系统分解为多个责任单元，由责任者分别按要求完成目标， 然后集成为最终的成果。同时，强调部分对整体的重要性，促使管理者不要忽视 其中的任何阶段以免造成效果不佳甚至失败。这是依据了系统论“整体分解 6 第一章绪论 综合的原理。可见项目管理是以系统工程为其理论基础为指导思想的。但 两者是有区别的。任何一个项目都是一个特定的系统，但并非任何一个系统都是 一个项目。系统工程以最优化为目标，而项目是以特定的指标为目标，并不要求 其最优化。 项目管理的方式是目标管理。由于项目涉及的专业领域十分宽广，而项目管 理者又无法成为每一个专业领域的专家，因此，他们只能是以综合协调者的身份， 向被授权的专家，讲明所承担工作的责任，协商确定目标以及时间、经费、工作 标准等限定条件，具体工作由这些被授权者独立处理。 项目管理中还有一些特定的工具帮助处理“三要素控制”的问题。在时间控 制方面的基本技术是用网络计划技术，如利用关键路线法( c r i t i c a lp a t hm e t h o d ， c p m ) 、计划评审法( p r o g r a me v a l u a t i o na n dr e v i e wt e c h n i q u e ，p e r t ) 等来有 效地管理进度：在经费控制方面则用预算方法管理，同时配合以甘特图等方法来 合理分配资源；在质量管理方面，通过。i s 0 9 0 0 0 系列标准来进行质量规划、保 证和控制。 项目管理的吸引力在于，它使企业能处理需要跨领域解决方案的复杂问题， 并能实现更高的运营效率。项目管理组织因而具有广泛领域的知识，不仅仅是技 术知识，而且对金融和预算、客户关系、合约以及后勤部门等都有深入了解。与 传统的管理模式不同，项目运作不是通过等级命令体系来实施的，而是通过平面 化的结构。其最终的目的是使企业或机构能够按时地在预算范围内实现其目标。 由此可见，项目管理是一项非常复杂的工作，。它所涉及的问题是综合性的， 即有专业知识的问题，也有管理方面的应用。由于目前项目管理的发展及其被世 人重视的程度大大增加，对项目管理的研究也正日益深化。 1 2 2 协同学与协同管理研究 一、协同学的基本概念和思想 协同学( s y n e r g e t i c s ) 是本世纪七十年代由联邦德国学者赫尔曼哈肯( h h a k e n ) 教授提出的。它与法国著名数学家托姆的突变理论和比利时学者普利高津 的耗散结构理论一起被人们誉为2 0 世纪的前沿理论之一。“协同学”这个词汇源 于古希腊语，本意是合作，亦即协同作用，哈肯称协同学为“协调合作之学”、 “协同工作之学”。协同学有广泛的适应性，在自然科学和社会科学的很多领域 中都有它的足迹，受到很多科学家的重视。 1 协同学的基本概念 协同学在形成和发展过程中创造了一些新的概念，它们是： ( 1 ) 序参量和相变。描述和处理系统自组织问题，必须建立能够刻划有序结 第一章绪论 构的不同类型和程度的定量化概念和判据。哈肯把相变理论的序参量概念推广到 协同学，解决了这一问题。一般来说，一个系统只有很少几个序参量。当系统从 稳定状态演化到线性失稳点时，一般只剩下一个或极少几个慢变量，这些变量就 是序参量。 ( 2 ) 自组织。在一定的环境条件下，由系统内部自发组织起来并通过各种形 式的信息反馈来控制和强化这种组织的结构称为自组织结构，相应的描述称为自 组织理论。自组织理论是协同学的核心理论，序参量是通过自组织状态来描述的。 协同学是形成自组织结构的最根本的内在动力学机制。 2 协同学的基本思想和方法 ( 1 ) 能发生自组织的系统都是由大量子系统组成的，子系统之间存在协同作 用或合作行为，在一定条件下，子系统的集合便能执行很有组织的协调的集体运 动和功能，组成系统的子系统可以是原子、分子、光子、细胞、植物、动物，甚 至是广义的对象如模式等。 ( 2 ) 对于每个子系统都应合理地写出运动方程，在运动方程中考虑合作效应， 即应考虑其他子系统对所考虑的子系统的作用，一个子系统受决定性力的作用同 时还受起伏不定的随机力的作用。 ( 3 ) 系统包括的子系统数量巨大，哈肯发现了系统中的“支配现象一，引用“绝 热近似”的方法来简化问题。 协同学的基础是一些最普适的基本理论和方法，它们是：概率论，信息论， 随机论，动力论。此外，协同学还与统计学、热力学等密切相关，它以动力学和 统计学相结合作为基本方法，由此系统的运动和转变由动力学得出的必然性与统 计学得出的随机性共同决定。 协同学提出了三个基本原理：不稳定性原理，序参量原理和役使原理。不稳 定性在新旧结构转换中起重要的媒介作用，由此产生序参量，序参量又导致役使 原理。役使远离包括慢变量原理、绝热消去原理和中心流形原理，他们说明系统 在临界点附近的竞争和协同的动力学理论。 按照协同学的观点，协同与有序为一对辩证因果关系，即协同是有序的原因， 有序是协同的结果。结果反馈于原因，使得这种协同作用愈加明显与和谐，系统 愈j n i - j 有序方向演化直至形成稳定的动态结构。这里，协同表征子系统内部各要 素或子系统之问相互作用的一种特殊方式，而有序则表征子系统形成结构的趋势 及结构稳定性的程度。整体结构从无序到有序的转变，表现在微观层次上，就是 部分之间从没有协同转变为高度协同。这样，通过协同与有序这对辩证的因果范 畴，就进一步从更深层次上动态地刻画了系统演化或系统结构形成的机制，从而 对系统整体性形成的规律较之一般系统理论有了更新的认识。 8 第一章绪论 从一般的方法论看，协同学处理问题的方法是一种综合的方法。它主要从总 体上把握对象，重点研究系统中各部分间如何以协调一致的合作来产生整体的结 构。 二、协同管理的相关研究 协同学既包括了社会学中人类社会工作协同的本质特点、群体协作心理和模 式的研究，也包括了组织学中关于企业战略协同、战略联盟、跨国企业的文化管 理研究以及组织结构和组织效率的研究、组织内部协同工作行为的研究，还包括 了经济学中对于经济运行各部门相互协同的研究和经济全球化、一体化的研究。 随着社会的高速发展，信息技术如通信技术、网络技术和计算机软件技术等技术 的发展为人类的协同工作提供了丰富和强大的协同工具和一体化工具。 1 协同的概念 1 9 6 5 年著名的战略管理专家安索夫( i g o ra n s o f f ) 在公司战略一书中首 次提出了协同的概念。安索夫指出，这种使公司的整体效益大于各独立组成部分 总和的效应就称为协同，经常被表述为“2 + 2 = 5 ”或“1 十1 2 。这个定义比较 强调协同的经济学含义即协同是取得有形和无形利益的潜在机会以及这种潜在 机会与公司能力之间的紧密关系。这个定义中既包括规模效益( 也就是伊丹所称 的互补效应) ，也包括对诸如技术专长、企业形象等无形资产的共享。之后日本 战略专家伊丹广之对协同进行了比较严格的界定，他把安索夫的协同概念分解成 了“互补效应”和“协同效应”两部分，认为协同的定义仅限于对隐形资产的使 用，是一种发挥资源最大效能的方法。 由此可见，协同是指各子系统具有取得有形和无形利益的潜在机会，通过联 合作用，使潜在机会显性化，从而使各子系统原本具有的功能发挥到极至。如： 富士胶卷在中国市场上曾一度获得领导者的桂冠，就归功于其采用特许加盟这种 典型的品牌联盟而取得协同效益；只要符合基本条件，任何店铺都可以申请加盟 “富士彩扩冲印点”，由富士公司负责统一配置设备、供应相纸和装修店面，从 而取得了惊人的扩张速度。 2 协同的效用分析 借助一些简单的数学符号，我们可以了解协同的效应。如果每种产品与市场 的组合都对公司的整体赢利水平有影响，我们假设一种产品可带来s 元的年销售 收入，为生产这种产品而发生的人工、材料、日常费用、管理费用和折旧等方面 的费用成本为d 元，而在产品开发、工具、设备、厂房和存货等方面的投资为， 元。这样，产品只的年投资收益率r o i 就可以用下式表达： 第一章绪论 ( r o i ) 。：鱼尝 1 对其他产品最，只，只我们也可以得到相同的表达式。 如果各种产品之间不存在任何相关性，那么公司的整体销售收入可以写成： s 7 = s l + s 2 + + s 。 同样，整体运营成本和投资可以表达为： 0 r = 0 l + 0 2 + + d 。 i r = i l + 1 2 + + i 。 这样公司整体的投资收益率就为： ( r o z ) r ：譬旦 r 只要各种产品的销售收入、运营成本和投资之间互不相关，上面这些关系就 成立，其各自总体的数值可以通过简单加总的方式求得。但是大多数公司中都存 在着规模效益，对一个销售收入与若干小企业的总和相同的大公司，其运营成本 可能会低于这些小企业运营成本的总和，或者其总投资小于这些小企业的总和。 用公式表达就是： 我们有：吼q 或，一 ( r o i ) r 这种使公司的整体效益大于各独立组成部分总和的效应，经常被表述为 “1 + 1 ) 2 9 99 我们称这种效应为协同。 3 协同系统中的实用协作方法 下面对于广泛应用的一些协作方法的基本思想进行总结和阐述。 ( 1 ) 合同网( c o n t r a c tn e t ) 方法 在所有的协作方法中，合同网是最著名且应用最广泛的一种协作方法。合同 网方法由s m i t h 于1 9 8 0 年提出，其思想源于人们在商务过程中用于管理商品和 服务的合同机制。在合同网方法中，所有主体分为管理者( m a n a g e r ) 和工作者 ( w o r k e r ) 两种角色。 管理者的职责包括：对每一待求解任务建立任务通知书( t a s ka n n o u n c e m e n t ) ，将任务通知书发送给有关的工作者主体；接收并评估来自工作者的投 第一章绪论 标( b i d ) ；与最合适的投标者签订合同：监督任务的完成，并综合结果。工 作者的职责包括：接收相关任务通知书；对自身资格进行评价：选择子任 务进行投标；如果投标被接收，按合同执行分配给自己的子任务；向管理者 报告求解过程。合同网方法的基本工作过程如图1 - 2 所示。 图1 - 2 合同网方法的基本工作过程示意图 在合同网协作方法中，不需要预先规定主体的角色，任何主体通过发布任 务通知书而成为管理者，任何主体通过应答任务通知书而成为工作者。这一灵活 性使任务能够被层层分解、分配。系统中的每一待求解任务，由承担该任务的主 体负责完成，当该主体无法独立完成该任务时，它就将任务进行分解，并履行管 理者职责，为每一子任务发送任务通知书，然后，从返回的投标中选定“最合适 的工作者主体，将子任务分配给这一主体，建立相应的合同。按合同执行子任务 的工作者主体若不能独立完成任务，就需扮演管理者角色，将子任务继续分解， 并按合同网方式实行分配。如此进行下去，直到所有任务都能独立完成。 ( 2 ) 黑板模型 黑板的概念最早由n e w e l l 提出，黑板模型的基本思想如下：多个专家协同求 解一个问题，黑板是一个共享的问题求解工作空间，多个专家都能“看到”黑板。 当问题和初始数据记录到黑板上，求解开始。所有专家通过“看”黑板利用其他 专家经验知识寻找求解问题的机会。当一个专家发现黑板上的信息足以支持他进 一步求解问题时，它就将求解结果记录在黑板上。新增加的信息有可能使其他专 家继续求解。重复这一过程直到问题彻底解决，获得最终结果。 黑板模型主要由知识源、黑板和监控机制三个基本部分组成。( 1 ) 知识源 ( k s ) 。根据求解问题知识的不同将专家知识划分成若干相互独立的领域，这些专 家称为知识源( 即主体) ，每一知识源独立完成一种特定的任务或特定领域的任 务。( 2 ) 黑板。黑板即为共享的问题求解工作空问，一般是以层次结构的方式组 织，主要存放知识源所需要的信息和求解过程中的解状态数据，如初始数据、部 第一章绪论 分解、替换解、最终解等，有时也存放控制数据。在问题求解过程中，知识源不 断地修改黑板，知识源之问的通讯和交互只能通过黑板进行。( 3 ) 监控机制。根 据黑板上的问题求解状态和各知识源的求解机能，依据某种控制策略，动态地选 择和激活合适的知识源，使知识源能适时响应黑板变化。 ( 3 ) 结果共享模型 结果共享的协作问题求解模型最早由s m i t h 和d a v i s 于1 9 8 1 年提出。在原 始的结果共享模型协作问题求解模型中，任务的分解与分配是静态的，在问题求 解之前进行。各主体都不能独立完成任务，通过交换结果实现问题的协作求解， 逐步获得最终的结果。如图卜3 是结果共享模型的协作求解示意图。 结果) 图卜3 结果共享模型的协作求解示意图 当一个主体求得某一子问题的结果时，它就根据协作知识判断哪些主体可能 需要这一结果，并将结果传送给相应的主体。收到结果的主体可通过不同方式利 用该结果，如将收到的结果集成到本地的问题求解中以产生一个更为完整的求解 结果，并传送给其他的主体；用于证实或证明局部的问题求解结果；作为启发式 信息用于引导局部的问题求解等。 事实上，一个任务的完成依赖于主体的当前状态。对于同一个任务，不同的 主体可能由于知识、技能和当前获得的信息的不同而求得不同的结果。因此，通 过共享结果协作求解能够以不同的形式改善群体求解性能。 增加可信度：同一任务交给不同的主体独立求解，通过结果之间的相互证 实，能够增加正确结果的可信度；获得求解的完整性：每一求解结果由于主体 自身知识、能力的限制，可能是不完整的，通过不同主体求解结果的综合能够获 得更完整的解；使求解结果更精确：在协同问题求解中，主体能够通过了解其 他主体的求解结果或其他信息，使自己的求解结果更精确；提高求解效率：来 自其他主体的求解结果能够作为启发式信息，引导局部的问题求解；用于节省 资源：一个主体的求解结果能够提供给多个主体使用，从而能够提高资源利用率； 通过并行性加快求解速度：有时虽然主体能够独自完成任务，但通过多个主体 1 2 第一章绪论 并行完成任务，综合形成结果，能够加快求解速度。 本文针对大型石化工程项目管理中存在的问题进行子系统之间协同管理的 相应研究，属于协同科学和协同管理范畴，当然，其中作为项目管理组织这个大 系统，其中关于协同的特征，也必然符合协同学理论的一般规律。协同学和协同 管理的上述相关研究有很多思想、理念和经验对工程项目尤其是复杂的大型石化 工程项目的协同管理研究和实践提供了很好的借鉴，也是本论文研究的理论基础 之一。 1 2 3 工程项目委托代理理论 一、委托代理关系的经济学含义 经济学意义上的委托代理关系在内涵上完全不同于社会和法律上的委托代 理关系。在经济学中最早提出委托代理关系概念的是罗斯( r o s e ，1 9 7 3 ) ，他认 为，如果当事人双方，其中代理人一方代表委托人一方的利益行使某些决策权， 则委托代理关系就随之产生。从经济学意义上分析委托代理关系，是处于信息优 势与处于信息劣势的市场参与者之间的相互关系。掌握信息多的，既具有相对信 息优势的市场主体为代理人( a g e n t ) ；掌握信息少的，既处在信息劣势的市场主 体被称为委托人。工程项目活动中，承发包双方存在明显的信息不对称，承发包 合同也是在信息不对称的环境下签订的。因此，从这一意义上，工程项目承发包 关系可归结为委托代理关系。 二、委托代理关系的特征 在存在委托代理关系的情况下，委托人和代理人都是追求利益最大化的经济 人，通过签订合同，取得分工后，都有增加自身利益的动机。确定委托代理关系 的过程一般为，委托人一方先确定一种报酬机制，激励代理人努力工作，以实现 其利益的最大化；代理人据此选择自己行动决策，同样是谋求自身利益的最大化。 委托代理关系主要特征为： 1 、委托人与代理人之间信息不对称； 2 、代理结果的不确定； 3 、委托代理合同的不完备。 作为经济人的委托人和代理人，他们的行为目标是不可能一致的。因此，代 理问题和代理成本的产生就不可避免。现在的问题是，如何在信息不对称、合同 不完备的客观情况下，尽量减少代理问题和代理成本。研究这一问题，并己作出 贡献的是新制度经济学的一个分支委托代理理论。 三、委托代理关系基本问题的解决方案 针对委托代理关系的问题，2 0 世纪7 0 年代以来，许多经济学家进行了不懈 第一章绪论 的探索，提出种种解决方案和设想，归纳起来主要包括3 个方面： 1 、让代理人拥有剩余索取权，从而激励代理人。 2 、利用市场竞争机制来约束代理人的行为。 3 、设计有效的激励机制，并对代理人的工作进行严格监督和准确评价。 1 3 本文主要工作 全文共分六章，各章的主要研究工作如下： 第一章首先对本文研究的现实背景和理论背景进行了分析，指出大型石化项 目发展趋势和传统石化项目管理方式中存在的问题是工程项目需要进行协同管 理的现实背景。其次，文章对相关理论的研究进行了梳理和综述。最后，总结了 本文的研究方法、研究意义和主要研究内容。 第二章分析了大型石化项目的管理特征，研究了三种主要选用的模式：监理 模式、工程总承包模式和项目管理承包商模式的适用性。提出了大型石化项目管 理模式选择的影响因素，并在此基础上给出管理模式的选择评价指标体系与模 型。 第三章分别从监理管理模式的工作范围、监理工作的