第4章　质量风险三维空间管理

4.1　霍尔三维结构模型理论

霍尔三维结构模型理论是由系统工程创始者之一的美国学者霍尔（A.D.Hall）提出的。它是目前论证比较全面，影响较大的一种系统工程的基本工作方法。霍尔三维结构就是将系统工程活动的方法体系分为前后紧密衔接的七个步骤和七个阶段，并同时考虑为完成各步骤和阶段所需要的各种专业知识。这就为分析、设计、控制规模较大、结构复杂、涉及因素众多的系统提供了一个统一的思想方法。

霍尔三维结构是由逻辑维、时间维和知识维组成的立体空间结构，如图4-1所示。

4.1.1　逻辑维

霍尔三维结构中的逻辑维，就是使用系统工程方法分析问题和解决问题时的逻辑思维过程，一般可分为七个步骤。

（1）明确问题：确定所要解决的问题，整理所需的相关资料，给出全部有关要解决的问题的历史、现状及发展趋势的资料和数据。

（2）系统指标设计：确定通过系统解决问题所要达到的目的，并拟定出能够评价系统功能是否达到要求的标准，以利于衡量所有可供选择的系统方案。

（3）系统方案综合：根据要解决的问题和系统所要达到的目的，制订相关解决方案进行分析。方案中要说明系统的结构，相应的参数、所需条件、主要优缺点等。在系统方案综合时，要能够创造一个可以自由提出设想的环境。

（4）系统分析：对各备选方案通过比较进行精简，并对精简后的方案进一步说明其性能和特点以及与整个系统的相互关系，形成一定的模型，然后根据系统的评价目标，对各备选方案进行分析比较。

（5）系统选择：又称系统优化，即在一定限制条件下，选择最优方案或将方案按优劣排列。当评价目标只有一个定量的指标，而且备选方案数不多时，容易从中确定最优者，但是当备选方案较多，评价指标有多个而且彼此又有矛盾时，要选出一个对所有指标均为最优的方案，一般是不可能的。这时，就必须在各个指标间进行协调，可采用多目标最优化方法来进行选优。

（6）决策：根据更全面的要求，最后决策一个或几个方案试行。

（7）实施计划：根据最后选定的方案，将系统具体实施。如果实施比较顺利或遇到困难不大，则略加修改、完善即可确定方案，整个步骤告一段落。如果问题较多，就需要回到前面某一个步骤，重新做起。

以上七个步骤是一个大致的过程，其先后顺序要求并不一定严格，往往会出现反复。

4.1.2　时间维

霍尔三维结构中的时间维表示工作阶段。对于系统工程活动的具体过程，从规划到更新，按其时间顺序可分为七个工作阶段。

（1）规划阶段：制订系统工程活动的规划和战略对策。

（2）拟定方案：提出具体的计划方案。

（3）研制阶段：实现系统的研制方案，并制订生产计划。

（4）生产阶段：生产系统的构件及整个系统，并提出安装计划。

（5）安装阶段：安装系统，进行调试，并完成系统的运行计划。

（6）运行阶段：系统按预期的用途服务。

（7）更新阶段：取消旧系统代之以新系统，或改进原系统使之更有效地进行工作。

任何事物都有一个经历产生、成长、繁荣、衰退的生命周期，对于一个工程建设项目，时间维度是指项目的全生命周期，这是从时间维度对工程建设项目的质的描述。任何工程建设项目都由项目的开发立项开始，依次经过项目的概念阶段、开发阶段、实施阶段、交付收尾阶段、运行阶段和最后项目拆除的项目生命周期，如图4-2所示。

由图4-2可知，任何工程建设项目都具有明确的起点和终点，这是由项目的一次性和唯一性的特性所决定的。由产生项目开始至一个明确的结束，标志着一个项目的完成。项目的管理组织通常把这个过程分为若干阶段，每个阶段都由一个或数个可交付成果的完成作为标志，这些阶段总称为项目全寿命期。不同的专家学者对项目寿命期阶段的划分有其各自不同的观点，有的学者认为建设项目的全寿命周期包括决策阶段、实施阶段和运营阶段，也有的学者认为一般项目的寿命周期可以分为概念阶段、实施阶段与结束阶段。但这两种划分法具有一定的不足，项目全生命周期应随着项目管理实践需要和研究的深入而不断地向前延伸和向后拓展，向前延伸到可行性研究阶段，又延伸到项目的构思；向后拓展到运行管理，包括物业管理和资产管理阶段。

4.1.3　知识维

霍尔三维结构中的知识维是表示为完成各步骤、各阶段所需要的各种相关专业的知识和技术。霍尔把这些知识分为工程、医药，建筑、商业、法律、管理、社会科学和艺术等。至于每个步骤和每个阶段都需要其中哪些专业知识，应视问题的性质、特点而定。

将七个逻辑步骤和七个工作阶段归纳列表，称为系统工程活动矩阵，见表4-1。

矩阵中的a表示系统工程的一组具体活动。例如a11表示在完成规划阶段中的明确问题这一步骤所进行的活动，a76表示在更新阶段进行决策活动等。

在活动矩阵中所列的各项活动是相互影响、紧密联系的，为使系统从整体上达到最优效果，必须把各阶段，各步骤的活动反复进行。