工程建设标准体系的复杂性研究

摘要：工程建设标准体系的结构抽象为体系要素间所有关系的集合，对系统的复杂性分析是基于对系统本身的分解以及对系统内部要素关联关系明确程度的把握，但是工程建设标准体系的复杂性使得对体系结构分解的精细程度以及存在于子系统和要素间的关联关系无法明确到任意所期望的程度。

关键词：工程建设标准体系；一般系统结构理论；复杂性根源 一、工程建设标准体系的复杂性

1.复杂性基础的界定，工程建设标准体系存在于标准化系统的环境中，系统的行为和状态都与体系结构紧密相关，为了正确把握和控制系统状态和行为，需要对系统的结构进行必要的分析。现有研究成果对标准体系结构的划分主要通过霍尔三维结构模型或者根据领域内的标准化工作特点，按照序列性较强的维度进行划分。尽管霍尔的三维结构适用于标准化系统工程，但模型中只涉及到了三个维度，若替换其中任何一个维度就能演化出更多的体系，又因为多元维度是工程建设标准体系的基本属性，因此仅仅基于三个维度的结构模型无法完整地描述工程建设标准体系的复杂性。

2.工程建设标准体系结构的分解，按现有工程建设标准体系的客观属性，利用六个维度能够全面涵盖工程建设标准体系的结构关系，利用六维空间结构模型的变换可将体系的结构关系逐层分解。六维空间结构模型是将两个三维空间组成一个三棱互相垂直的空间体，通过原点的自由转动，组成不同的三维空间以表示复杂系统的结构关系。将六维空间结构模型变换得到的两个三维空间定义为定位维度空间和可拓维度空间。定位维度空间用来确定标准体系的属性，可拓维度空间则用来表示既定体系内的标准可行域。工程建设标准体系的六维空间结构模型通过对体系的定位以及可拓维度的多级分解使得一个复杂的标准体系被分解为由各项标准组成的功能团，为工程建设标准体系的复杂性分析奠定了基础。 二、工程建设标准体系复杂性的解构

1.标准体系复杂系统属性的确定，物质系统构成的复杂性在于其自身的固有属性使得对其结构分解的精细程度和伴随着的关联关系的明确程度始终停留在一定的限度之内。工程建设标准体系这种复杂性的固有属性主要体现在三个方面：一是标准体系具有层次性，每个新层次的形成都会涌现出新的性质；二是非线性，体系内部的部分之和不等于总体的功能；三是耦合性，即标准体系的内部，子体系与子体系、标准与标准、体系与标准之间都有着错综复杂的关系。根据标准体系的复杂性分析，可以将一个拥有三级结构的工程建设标准体系抽象地表达出来。由工程建设标准组成的系统X是指由n个存在关联的部分x1，x2，…，xn构成的整体，记为：式（2）表示若干标准构成的第一层次标准簇，xi为标准簇中的第i个子系统；Rx为体系要素间的信息关联，称为系统的软结构。将工程建设标准体系复杂系统的属性拆解为层次性、非线性和耦合性。

2.标准体系功能团的界定，工程建设标准体系复杂系统的解构需明确一个问题，即对标准体系结构的分析应该进行到哪一个层次才是正确把握和控制体系状态及行为的最佳层次，将这个最佳层次定义为工程建设标准体系的功能团。如果对标准体系的解构没有达到该层次，则难以正确分析体系的状态和行为；相反，如果超过功能团的层次则增加了不必要的工作。根据一般系统结构模型，系统上的某一层次每一个部分的状态仅是系统环境与它存在关系的部分的状态的函数时，恒有该层次上的系统结构、状态、行为与系统环境状态的函数组合为零，此时该

层次为系统的基层次。工程建设标准体系的功能团的现实意义是规范某一工程建设活动的若干标准聚集形成的简单组合。各项标准通过相互的关系以及与建设行为等（视为环境）的关系聚集在一起，形成标准体系的基层次，因此当满足如下条件时，称作工程建设标准体系的功能团.

3.关系环的体系复杂性根源解释，工程建设标准体系同自然界的其他系统一样，都是由简单的部分构成的，利用六维空间结构模型，将复杂的工程建设标准体系分解为某一个建设分项的标准集合，这个集合中的标准通过相互之间的关系组成标准体系中的最基本层次，即体系的功能团。以功能团作为系统的基本层次，是因为标准体系只有组成相应的标准群才会对工程建设活动起到有效的约束和指导作用。工程建设标准体系的复杂性根源来自最基本层次的要素间关系。标准体系的完善和优化过程中主要有两种方式：一是对新出现的工程建设领域的技术制定新的标准；另一种则是修订原有标准来满足新技术、新工艺提出的要求。标准的更新使得标准体系更好地服务于工程建设活动，从基本层次的视角看，功能团中的标准被新的标准取代或者有新的标准加入。这一过程是功能团与系统环境信息交换过后做出的动态更新，标准的相互替代则是对过去标准的继承和发展，而更新过后的功能团的状态和功能也不再相同。 三、基于功能导向的标准体系构建

1.标准体系功能团的确定，构建工程建设标准体系最根本的目的是要将一定范围内的标准合理组织起来，以标准组合的方式在工程实践中发挥其作用。工程建设标准体系的构建，先要确定以功能团为单位的标准集合，这里以促进节能减排的工程技术标准体系为例。按照实际工程的需要，标准体系可拓维度的要素可分为项目阶段、节能类型、规范主体三个主要方面。标准体系功能团中的软结构则是由可拓维度要素中包含的逻辑关系构成的，如项目阶段主要包括：设计、施工、评价及验收；节能类型可分为绿色建筑、墙体保温及新能源利用等；规范主体包括：民用建筑、工业建筑、电力工程等。根据实际工程的需要，在遵守一定的序列规则的前提下对以上要素进行再组织，即形成了具有特定功能的标准体系。 2.基于序列优先级的体系再组织，工程建设标准体系分解出的功能团具有特定的结构，在此基础上理清其中各项标准以及功能团之间的逻辑关系，建立一个层次清晰的标准体系，提高体系的适用性是标准体系复杂性分析的主要目的。这里给出基于序列优先级的功能团层次构建方法，是在工程建设标准体系分解以及复杂性根源分析的基础之上，提供了一种普遍适用的体系构建方法。序列是被排成一列的对象（或事件），这里的序列有两个层次的含义，一是维度自身的序列属性，二是体系中标准的序列。在描述工程建设标准体系的六个维度中，有的维度存在明显的序列属性，由于序列的存在，成为体系层次排列的主要依据图1中，按照序列属性的强弱将六个维度进行排列。

图1 工程建设标准体系维度的序列属性

从图1中可以看出等级、级别维度有着明显的逻辑关系，序列属性最强，阶段维度包含的施工各个阶段的顺序也具有一定的序列性。标准功能团的逻辑重组是在体系结构分解完成之后，按照功能团的组成对标准进行分层次排列。序列优先级的方法是在排列标准的时候，在三个可拓维度中选择序列属性最高的维度作为最优先考虑的标准体系层次逻辑顺序依据。

图2 建筑节能国家标准体系的序列组织

如图2所示，可将民用建筑节能减排工程技术标准体系以等级维度的顺序进行排列。工

程建设标准体系的复杂性的根源是体系中标准之间的相互关系，以维度序列优先级为原则的体系再组织在发挥各项标准的作用的同时，有助于标准的制修订及使用单位更清楚地把握某个领域内的标准体系的结构和标准状态，提升标准制修订水平和标准的采纳效用。

工程建设标准体系内部存在的复杂性与标准体系功能间的密切关系是构建标准体系的重要依据。利用六维空间结构模型将复杂的标准体系结构进行分解，给出以功能团为基本层次的工程建设标准可行域，从工程建设标准体系的层次结构关系得出标准体系所具有的层次性、非线性和耦合性特点。 参考文献：

［1］张明芳，探讨工程建设标准体系的复杂性，2015. ［2］刘瑾峰．工程建设标准化实用知识问答．2016.