工程管理的交叉性：ESD的子集
实际上，麻省理工（MIT）的ESD是从应对21世纪面临的挑战、从大处解决问题的视角，来组织工程系统学科（ESD）的，并没有突出工程学科与管理学科、社会学科交叉时所面临的基础科学问题。例如，在工程系统中处于中心地位的人的行为机理、人的行为的生理基础等“与生命科学相关的基础科学问题”（事实上，在工程舞台上活动的人，是从宇宙演化中产生的，其行为必然受到人自身在长期演化中所形成的神经系统特征甚至生理系统特征的影响）。
在人与自然的关系中，工程与工程管理的地位
人们经常强调人与自然的关系，人与自然的和谐发展。但事实上，现代人类生活（不论是衣食住行还是工作）与自然的关系，主要是通过人造物与自然发生关系的，直接与自然交互的比例越来越小（见图1）［1］。如果不考虑服务性工程，工程建设或工程活动的结果就是在人周围的“人造物”（从建筑、桥梁、道路、车辆、飞行器到设备、工具、用具、衣物）。广义的工程就是人类按照自然规律（物质世界的逻辑）来改造自然的事务（工程技术所体现的就是自然世界逻辑的一部分）。1“人－人造物－自然”三者的关系这些“人造物”之所以被制造，是因为它们能够满足人的活动的某种或者某些需要。这些需要，可能是局部的（如某个具体行为的需要），也可以是全局的（如人类对能量的需求），可能是近期的（如疏通某条道路），也可能是远期的（如恢复矿区的植被、环境保护）。工程管理就是要让这些“人造物”被设计得更符合人的需求，让这些“改造自然的事务”完成得更高效、更高质、更节约一些。
工程价值系统理论与金字塔模型
一般而言，工程是多目标的。因而，对于工程管理而言，正确地分析人类活动的需求，从而正确地设定工程的诸多目标，是展开工程管理的第一步。工程的多个目标与自然逻辑的关系，常常不是完全“同向”的。例如，一个水电站，就一般物理规律而言，如果水坝高一些，水头就可以高一些，每立方水的势能就高，每立方水的发电量也就高。似乎水坝越高越好。但是，水坝高了，水坝的建设成本高了，蓄水时，淹没的耕地就多了，需要迁移的人口就多了，还可能引起其它生态问题。这样，多发电、保护耕地、保护生态等目标之间，就不是完全“同向”的了。多个目标之间，就存在权衡的问题。不同行业、不同类型工程过程的多样性对于不同类型的工程而言，其实施过程是不尽相同的。（1）对于一个生产工厂的建设工程，通常需要经历如下阶段完成该工程建设：建厂论证—计划—合同—工程设计—采购—施工—试车—验收。（2）对于一项制造工程，所关注的阶段是：需求—设计—制造—销售（包括服务）。（3）“遭遇性”重大传染病防治工程所关注的阶段是：常规监控指标正常—某高传染疾病（可能是全新的）突然爆发—情况调查，传染源隔离—病因调查与研究（对新病菌、病毒的提取、培育与研究）—对病患者的治疗—全社会防治力量的组织与调度等。总之，不同类型工程的实施过程，有一些大同小异，有一些差异很大。
工程管理的本质：在一定时空中的要素协同尽管不同类型工程的实施过程（阶段）会有差别，但它们都有一个共同的特点就是为了某个或某些目的，在一定的时间范围内，依托相关信息，把有专业知识和技能的人、设备、材料、能量组合到一起，交互作用（有关技术和管理是交互作用的黏合剂），产生能够满足一定需要的“人造物”（狭义的工程），或者把事件控制在所希望的状态（广义的工程）。而在这个过程中，管理的本质是使得工程所需要素协同，也就是使恰当的要素（有专业知识和技能的人、设备、材料、能量等）在恰当的时间，出现在恰当的位置，然后这些要素相互作用，实现物理、化学或生命过程的变化，得到预期的结果。这三个“恰当”是与高质量、低成本、高效率相联系的。工程价值系统的金字塔模型这些共同特点可以用工程价值系统的金字塔模型来表述（见图2）［3］。任何一项工程，其背后都有一个价值系统。给出了工程价值系统的框架结构。在金字塔的顶端是工程（或者子工程）的价值V，它由两部分组成，V1是工程的货币价值，即工程本身的盈利，V2是工程的社会价值、生态价值等非货币形态的价值。也就是说，V就是工程的目标，它由多维度组成（多目标）。工程E（图2中顶端下面的平面）是价值的载体，E的水平、质量、完成E的效率，深刻地影响了工程E价值V的实现。工程E下面的平面H（也就是金字塔模型的底），表示工程所处的社会、经济、自然环境。首先（甲）社会环境、生态环境必须需要这一工程（也就是需求分析），并且（乙）社会和生态环境能够容纳这项工程（允许这项工程完成）。
一个社会和生态环境不能容纳一项工程（不能容许其完成）的例子很常见。例如，某些非洲国家需要石油采掘建设工程（具备了甲），但是政局不稳，时有战乱，这样的社会环境就不允许这样的工程完成（不具备乙）。一项工程E所处的环境H，同时具备甲（需求）与乙（容许），就称为环境H与工程E耦合。只要甲乙中有一项不具备就不耦合。“耦合分析”是一项工程开始前非常重要的工作。乙常常被忽视，特别是境外的一些工程，其结果就可能是上百亿美元的损失。而一项工程E能否带来经济与社会价值（V1与V2），仅仅有环境的需求（甲）和允许（乙）是不够的，还必须科学管理，把工程做好。对于狭义工程而言，做好一项工程的实质就是人（有相关专业知识或技能的人）运用资金，利用物（设备平台、被加工材料和组件、能源），使用一定的技术、方法、措施，让不同的“物”组合或者分离开来，形成一个新的“人造物”，满足人类活动的需要。也就是说，让金字塔模型底面的4个角，有效地、在一定的时间和空间相互作用，产生出一个新的人造物，同时也产生工程E的价值V（货币价值和非货币价值）。工程价值系统理论的金字塔模型为工程管理提供了一个形象的理论框架。人们很容易利用这个框架，扣住工程管理的命门，抓住关键，实施管理，提高并实现工程的价值。#p#分页标题#e#
人在工程过程中的地位与特征
不论从工程管理的实际步骤，还是工程价值系统的理论模型来看，人都是工程建设的核心，也是工程管理的核心［4］。以下是某类建设工程，从提出到实施完成的具体步骤［5］。（1）问题的提出。对实际需求的感知或者相关工程信息的启发，产生建设工程的设想。工程目标的初步设定。（2）工程论证。需求分析、经济分析、技术分析、资金财务分析（工程的投入产出分析）、设备材料分析、环境生态分析、社会效益分析、工程风险分析等。工程目标最终设定。（3）招、投、评标。（4）签订合同。（5）计划。中标方提出，招标方审查，招标、中标方互动。进度控制技术（如PERT相应软件）的使用。（6）实施：①施工方准备。资金准备、器材设备准备、人员组织、生活安排；②开工；③过程控制。进度控制（时间维度）、质量控制、资金控制、风险控制。施工方对工程质量的自我控制，及第三方监理。委托方检查；④人员培训、组织、激励；⑤意外情况决策与处理。对于大多数类型的工程，上述各个环节（包括竣工验收）几乎都有标准，似乎按照标准去执行，工程的质量和进度就有了保证。其实，问题没有那么简单。自然环境可能会出现意外情况，设备、器材供应可能出现意外情况，设备运转、操作者的操作也可能出现意外情况。所有这些意外情况，都需要决策者和当事人恰当处置。对标准的执行，对新情况和意外情况的恰当处置，是工程质量与进度的保障。（7）工程竣工验收。在这个过程中，从工程提出、多目标确定、工程实施（人员的安排与调度，设备器材进场、运转、维护）、标准的执行与意外情况的处理，到工程验收，人都是最关键的。工程建设的本质是相关的“人”、“物”（设备、材料、能源）、“资金”与“环境”，在建设期间内在时间轴上的协同（按照一定的技术，相互作用，改变的“物”的形态和属性）。工程管理就是要让这种协同精准，在需要组合什么要素时，什么要素就不早不迟、不多不少地到达指定位置。其基础就是有关信息的准确和及时。在资金保证的前提下，在工程的进行中，在“人”、“物”与“环境”这三大因素中，“物”（设备、材料、能源）对工作所需要状态的偏离（扰动）最小，“人”对工作所需要状态的波动最大（超过一定范围就发生事故），“环境”对工作所需要状态的偏离最不可控（多数情况下扰动不大，但也可能出现意外的大偏离，需要紧急处理）。已有研究表明，工程出现质量、进度等方面的问题或事故，70％以上都是工程进程中人的失误造成的。这也是“工作中，人对所需要状态的波动最大”的结果［6－7］。
“人误”与神经工程管理学概念
既然工程的质量与效率问题主要是由工作中人的失误造成的（主要是“人误”问题，而不是“机误”问题），那么人的失误源于何处呢？在没有生病的情况下，工作中的人的失误，本质上是大脑工作的失误。行为是大脑对相关信息加工决定后的结果［8］。因此，研究、揭秘工程进行中当事人的大脑工作机理，就是保证工程质量和进度、避免或减少事故的关键。而这就是神经工程管理学（Neuro－Engineering－Management，NeuroEM）所要研究和解决的问题［1］。在以往的工程管理中，往往突出（或者聚焦于）“物”、“资金”和“环境”的协同。至今仍然强调的基于信息技术的工程管理，也是要把这三者的协同做得更优（更省、更好、更高效），但对工程进行中的“人”的关注不够。在以往的工程管理中，对工作中的“人”的已有关注，主要集中在对下层（建设现场）当事人（操作者）体力支出的关注上，表现为“工效学”，忽略了对下层当事人（操作者）脑力支出的研究，几乎没有涉及中高层当事人（决策者）脑力负荷与脑神经活动规律的研究。神经工程管理学（工程管理中的人因科学神经基础）就是要把神经科学的最新成果［9－12］，运用于工程管理中，重点研究在工程进行中（在整个工程生命周期中）的操作者、中层指挥管理者以及高层决策者的脑神经工作特征与规律，其工作失误的神经基础，“情绪与认知的交互”对高中低三个层面劳动者的各类不同工作的影响［13］，从而制定更恰当的规则，趋利避害，减少失误、减少事故，提高工程的质量与效率［14］。
神经工程管理学研究的主要领域与前景
以下是神经工程管理学研究的一些主要研究领域：（1）地下工作环境中的心理压力。（2）不同工作岗位的神经负荷研究。（3）高危和关键岗位所需要的神经特质。（4）高危岗位上高脑力疲劳的快速恢复［15］。（5）安全标志的神经响应与安全标志的设计［16，17］。（6）安全制度神经响应与安全制度的培训。（7）安全培训效果的神经检测。（8）工作中神经负荷与体力负荷的关系［6，7］。（9）体力负荷与脑力负荷的极限研究（在一定的认知与情感下，在一定时间段上，人可以承受超常的体力负荷，例如大庆创业时期的工人，但终究是有极限的）［18］。（10）操作中错觉的神经基础。（11）神经负荷与工作质量的关系。（12）情绪对工作（施工）质量的影响［13］。（13）情绪与事故的关系研究。（14）压力下高层决策的神经活动特征。（15）意外紧急情况处置决策的神经活动特征（瞬间决策的神经机制）［19］。（16）风险决策的神经基础等。总之，神经工程管理学研究工程进程中不同层级、不同岗位上的人对环境、设备、加工对象、服务对象的神经感知，以及依据这些神经感知形成决策（最后形成行为）的机理，操作中失误的诱发因素与神经机理，工程进行中的体力与脑力负荷的科学化等科学问题，以及由此引导出更符合人本身的制度、规定与管理措施。（本文作者：马庆国 单位：浙江大学管理学院）
