大型园区基础设施综合设计协同机制研究

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自上世纪七十年代深圳蛇口工业区建设开始,中国大型园区建设如火如荼,未曾停歇。在这四十多年的发展历程中,大型园区不仅承载着各级地方政府进行政策实验和制度创新的重任,还肩负着实现产业聚集和升级、整合创新资源、培育新兴产业、推动城市化进程等一系列重大使命。国家政策的引导加上地方政府的快速推进,使得大型园区在拉动地方经济增长、提升政府招商引资效率等方面发挥了重要作用,在中国经济发展及转型过程中扮演着举足轻重的角色。然而,在大型园区建设过程中也存在诸多问题,如存在各自为政,缺乏系统策划和整体推进的现象,导致大型园区基础设施建设与园区功能定位不匹配,影响大型园区基础设施综合承载力的发挥。在大型园区基础设施设计管理上,大多采取传统设计模式,即把复杂的设计任务分解成多个静态化、离散化的设计工作组合,其管理的重点在于协调。而综合设计模式的提出,是以突破现有专业属性及行业管理的限定,从系统性、整体性的角度将复杂设计任务定义为一个有机整体,把多个设计主体粘结成一个具有整体功能的聚合体,充分发挥各设计主体的优势资源,通过分工协同,共同完成设计任务。其管理的重点是协同,即要求各设计主体的设计工作在动态上同步,以解决设计任务中涉及到的多专业深度融合,并依托互联网、大数据技术实现设计信息资源共享,提升设计效率和质量。因此,开展大型园区基础设施综合设计协同机制研究,对实现大型园区基础设施可持续发展具有重要的理论意义和工程应用价值。
  结合大型园区基础设施综合设计的特点,本文运用博弈模型对综合设计模式下各设计单位的合作博弈收益进行研究分析,揭示了综合设计模式下各设计主体存在趋于协同的内在驱动。由于大型园区基础设施设计是一个复杂的过程,需要多方主体参与且存在分阶段决策的特点,综合设计过程的协同内在驱动并非完全稳定。通过对大型园区基础设施综合设计协同的稳定性进行研究分析,识别出影响综合设计协同稳定的长期和短期关键因素。在综合设计协同稳定性研究的基础上,从法律法规、合约约束、组织约束三个维度构建大型园区基础设施综合设计协同管理约束机制,为大型园区基础设施综合设计协同管理营造良好环境。结合复杂系统理论,分析综合设计协同内涵及综合设计协同过程,指出综合设计模式协同管理存在信息管理不协同、设计环境缺失及缺乏配套综合设计流程三个问题。从数据协同、图形协同、文件协同三个层面,分构建协同工作平台、建立数据库、综合设计流程规划和形成综合设计流程有机整体四个阶段给出整体对策,系统地研究了综合设计协同管理的具体内容和协同管理的机理。并通过分析信息协同、工期协同、资源协同和质量协同四个方面协同内在动力与外部推动手段,构建综合设计协同管理目标体系,实现了大型园区基础设施综合设计协同全过程管理。为研究外部激励政策对协同机制动态演化的影响,本文基于贝洛索夫-恰鲍廷斯基(Belousov-Zhabotinsky,简称B-Z)反应模型模拟综合设计模式的协同机制演化过程,证明外部激励政策对大型园区基础设施综合设计协同机制动态演化具有显著的积极作用。
  在对大型园区基础设施综合设计协同内部推力、外部约束以及协同作用机理分析进行研究的基础上,从大型园区基础设施综合设计系统有序度出发,选择与系统有序度密切相关的工期、质量、资源以及信息等9个度量指标进行功效评价,并计算各指标在大型园区基础设施综合设计勘察设计、方案设计、图纸设计以及后期服务阶段的有序度,构建了大型基础设施综合设计协同度评价模型。随后,创新性地将内部满意度、客户满意度作为综合设计模式协同管理绩效的评价指标,利用层次分析和模糊综合评判的思想,构建了综合设计协同绩效评价模型。为研究协同机制协同度与协同绩效的关系,本文运用向量自回归、脉冲响应及方差分解的方法,分析大型园区基础设施综合设计工期子系统、质量子系统、资源子系统和信息子系统的协同度意外扰动对协同绩效的冲击程度。
  最后,以某大型园区基础设施综合设计案例为代表,研究协同机制在一般大型园区基础设施项目中的适用性。本文研究了该产业园区基础设施综合设计的8条网络链,得出网络链4始终处在协同程度较高位置,表明网络链4中各参与单位不仅综合实力较强,相互之间信息共享程度、资源协调能力、配合默契程度相比其他网络链也较高。对该项目协同机制绩效研究则是取每半月整体满意度作为协同绩效数据指标,同样得出在协同机制作用下,项目综合设计过程的绩效评价分值不断提高,评级由较好提升到很好的结论。最终,采用向量自回归模型和脉冲响应分析该项目中协同绩效对协同机制各子系统协同度扰动的脉冲响应结果,得出二者之间的影响关系为协同机制子系统协同度越高,则协同绩效越好。通过实证分析证明本文采用的协同度度量模型和协同绩效评价方法能够较好地应用于一般大型园区基础设施项目综合设计过程中。
  
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