化工大楼装修和搬迁中的责任体系、任务分工、项目推进和统筹方法研究

2022.8.21永谦化工大楼搬迁工作启动，作文纪念~(共8174字)

化工大楼装修和搬迁中的责任体系、任务分工、项目推进和统筹方法研究

2023.8.19

摘要：随着经济的发展和科技的不断进步，许多大学和研究机构需要进行装修和搬迁，以适应不断变化的需求。本论文以化工大楼的装修和搬迁为例，从数学角度阐释在此过程中必要的责任体系、任务分工、项目推进和统筹方法。通过对相关文献的综述和亲身实践，本研究提出了一套完整的装修和搬迁管理方案，旨在提高项目的效率、质量和安全性。

关键词：装修和搬迁、责任体系、任务分工、项目推进、统筹方法。

1.引言

毕达哥拉斯是古希腊哲学家、数学家。相比他证明了勾股定理（毕达哥拉斯定理）、提出了黄金分割比例的贡献，其“万物皆数”的世界观更是影响深远，并由此开创了毕达哥拉斯学派。“数”在汉语中是自然规律的统称，在科学中是自然规律的体现形式。世间万物相互关系几乎都可以用数学体现出来：零下摄氏度可以用负数表示，交流电的阻抗可以用复数表示。函数关系可用自变量x和因变量y的映射x⟶y来表达，比如：宇宙是时间和空间的函数，季节是干湿冷热的函数；层次关系或维度关系可以用矩阵表现，比如本论文框架表示如下：

图1.1：论文框架矩阵

再比如上班族作息可以用三角函数y=sint表示：左边的圆形好比一个时钟，横坐标每个时间对应圆形的一个角度，纵坐标代表每个时间段作息状态。正弦的周期性恰好体现上班族日起而作、日落而息的规律。如果要体现特定作息强度、频率和初始状态，可以用y=Asin(ωt+φ)表示。

图1.2：上班族作息模型图

本论文，以化工大楼装修和搬迁工作为例，从数学角度阐释化工大楼装修和搬迁中的责任体系、任务分工、项目推进和统筹方法，旨在提高项目的安全、效率和质量。

2.责任体系

为确保装修和搬迁工作安全、有序、高效进行，需要明确各层次责任体系：

图2.1：责任体系矩阵。

以上四个维度责任体系中，存在两股约束力：以学校为代表的行政权力和以实验室为代表的学术权力。行政权力在学校、学院、实验室之间依次层层传导，学术权力在实验室、学院、学校之间依次层层传导。这两种约束力对装修和搬迁工作起着至关重要的作用，主要体现：通过一系列推进会与教授会形成共识，让行政权力和学术权力达成合力，共同推进装修搬迁工作。

图2.2：两股约束力合成。

学校和各个学院对校内职能部门也存在行政权力和学术权力约束，比如设备处采购、安装和验收设备时，需落实学校要求，并征求学院意见，同时组织校内外专家评估。此外，学校和各个学院对校外参与单位，如对设计单位、监理单位和建设单位存在甲方权力，主要体现在经费和验收约束上。

2.1 学校层面：书记和校长主管，副校长主抓，总务处牵头。

紫金港校区西区理工农组团搬迁工作领导小组组长由校党委书记、校长担任，主要负责理工农组团搬迁工作的统筹协调、院系搬迁工作方案的审定、搬迁所涉重大疑难事项的研究决策等；搬迁工作小组组长由副校长担任，主要负责统筹做好理工农组团总体搬迁方案的制定、相关职能部门和院系的对接联络与服务保障，协调相关单位加快推进搬迁工作。20余家相关职能部门以及10家搬迁单位为理工农组团搬迁工作领导小组和工作小组的成员单位。

学校层面主要由总务处牵头，定期开工作会议，确定进度和目标；落实装修和搬迁方案，计划要求2022年年底完成搬迁，基本如期完成。

2.2学院层面：院长和书记主管，分管副院长和副书记分工主抓，专员统筹管理。

各搬迁学院也相应成立装修和搬迁领导小组及工作小组：院长和书记担任领导小组组长，主要负责装修和搬迁工作的统筹协调、重大疑难事项的研究决策等；分管副院长和副书记担任搬迁工作小组组长，主要负责搬迁方案的制定，协调相关单位加快推进搬迁工作。他们分工主抓实验室和公共区域装修和搬迁工作。学院领导小组和工作小组分阶段成立，联系专员筹备专班会议，各研究所、科室参会。工作小组定期汇报，群策群力形成纪要落实。

2.3 参与单位：职能部门牵头主导，各项目监理会议推进。

校内部门有：基建处、总务处、设备处、安保处、财务处、求是物业、采购中心等；校外单位有：设计单位、监理单位、总包单位、建设单位等。比如监理单位定期召集职能部门、设计单位、总包单位、建设单位、学院参加监理会议，形成纪要、推进工作。

2.4 各实验室：研究所所长和实验室主任为实验室代表，收集需求。

化工学院主要以6个研究所所长和实验室主任为实验室代表，参加工作会议讨论决策、落实工作。比如：实验室分配方案由所长签字、研究所盖章，再提交学院汇总；各实验室通风柜药品柜气瓶柜数量、实验室装修布局等需求，由实验室主任负责收集，学院对需求进行分类，整理共性方案和个性化方案。

图2.3：各类个性化方案韦恩图。

3.任务分工

化工大楼装修和搬迁主要分四个阶段：a.前期准备：面积分配、装修方案、需求征集、采购招标等；b.施工阶段：大型仪器平台、通风系统项目、安防系统项目、药品柜和气瓶柜项目、实验台项目、教学实验室项目、公共空间项目；c.完工验收：大型仪器平台、通风系统项目、安防系统项目、药品柜和气瓶柜项目、实验台项目、教学实验室项目、公共空间项目；d.搬迁阶段：主要分普通物品、精密仪器、危险化学品搬迁。各阶段任务有多有少、有难有易，完成状况也有快有慢、有好有坏。

3.1任务分解：

为确保装修和搬迁工作连续高效进行，需分解任务，如下：

图3.1：装修和搬迁工作任务分解图。

用一个英文字母代表因变量：X前期工作，Y装修工作，Z搬迁工作，W总体工作（做功）。用另一个英文字母代表自变量：a面积分配、b需求征集、c装修方案、d采购招标；A大型仪器平台、B通风系统项目、C安防系统项目、D药品柜和气瓶柜项目、E实验台项目、F教学实验室项目、G公共空间项目；x普通物品搬迁、y精密仪器搬迁、z危险化学品搬迁。有以下函数关系：

X=f(a,b,c,d)

Y=f(A,B,C,D,E,F,G)

Z=f(x,y,z)

W=f(X,Y,Z)=f(a,…,A,…,x,…)

3.2 关联矩阵：

以上之所以不用单纯的叠加关系表示（如X=a+b+c+d、Z=x+y+z），因装修和搬迁是系统整体，任务之间相互影响，并遵循地理学第一定律：任何事物（任务）都是空间相关的，距离近的事物（任务）比距离远的事物（任务）的空间相关性更大”。由此，可建立任务关联度矩阵：

图3.2：任务关联度矩阵。

其中，α_ij表示任务i对任务j影响程度，数值为0~1范围里，数值越大影响越大，比如：需求征集b对采购招标d影响大，教学实验室项目F对公共空间项目G影响小。如果任务之间几乎无影响，其数值为无穷小，极限趋近0但不为0，因为万物皆有联系。α_ii表示任务i的自身关联程度，数值为0。

任务关联度可以理解为一个任务到另一个任务的流量，关联度大代表一个任务到另一个任务的流量大，关联度小代表一个任务到另一个任务的流量小。如果流量为0，说明任务自身或者任务之间无关联。

3.3 任务路图：

一般来说，关联度极小的任务，任务间流量为零，属于并联关系，可以同时进行、独立完成；关联度极大的任务，任务间流量很大，属于串联关系，需要依次进行、分步完成。如果用I表示任务流，U表示任务压力，R表示任务阻力。可类似电路图，建立任务路图：(假设abcd，xyz关联程度数值为1，ABCDEFG关联程度数值为0)

图3.3：任务路图。

任务路分为并联和串联，并联用“//”表示，串联用“+”表示。如前期准备阶段各任务为串联关系：

I(abcd)：a+b+c+d

再如施工阶段各任务为并联关系：

I(ABCDEFG)：A//B//C//D//E//F//G

以任务路中一个任务为单元，分析如下：

图3.4：任务分析图。

有以下基本关系：

类似电路、水路、气路，在串联任务中：U=U₁+U₂+…+U_i，I=I₁=I₂=…=I_i，在并联任务中，I=I₁+I₂+…+I_i，U=U₁=U₂=…=U_i。

3.4 任务经纬：

为了衡量工作完成的质量和进度，建立任务经纬：用进程纬度代表任务的质量或完成程度，进程纬度高，代表工作完成的“好”；用项目经轴代表任务的数量或完成次序，项目经轴大，代表工作完成的“快”。

图3.5：任务经纬合成图。

L=Le+Ln·i

L代表任务经纬，N、Ln分别代表进程纬度和值，E、Le分别代表项目经轴和值，i代表复数单位。并遵循复数运算法则：

L₁+L₂=(Le₁+Le₂)+(Ln₁+Ln₂)·i

L₁·L₂=(Le₁·Le₂+Ln₁·Ln₂)+(Le₁·Ln₂+Ln₁·Le₂)·i

任务经纬的表示方法也可以通过欧拉公式转换，用模长r和角度θ表示：

其中：

r²=Le²+Ln²

Ln=r sinθ

Le=r cosθ

模长r越大，进程纬度和项目经轴的平方和越大，即工作质量和效率综合趋优；角度θ越大，项目经轴比例较低，进程纬度比例越高，工作趋好不趋快。

任务经纬相加代表工作质和量的线性积累（对应复平面上任务纬度L₁的平移，平移方向恰好是任务经纬L₂在复平面的对应向量）。任务经纬相乘代表任务经纬模长乘倍、角度相加（对应复平面上任务纬度L₁的整体旋转和放大，旋转量和放大量恰好是任务经纬L₂在复平面对应向量的夹角θ₂和模长r₂）。

在串联任务中，以任务次序为项目经轴，以任务总体执行程度为进程纬度。在并联任务中，任务无次序先后，则以任务数量为项目经轴，阶段执行程度取决于最慢的任务执行程度，故以最慢的任务执行程度为进程纬度。为保证整体项目高效完成，多做并联、先做最慢任务，可更快完成。

以上主要介绍任务分工的相关概念，接下来重点介绍项目推进的相关模型。

4.项目推进

任务有主有次，推进过程需要全面分析：哪里遇到困难？怎么克服困难？比如征求需求工作十分繁杂，且过程不可控。即便统计了初步需求，实验室今天有一个想法，明天又换了一个想法，招标和施工也不能完全达到实验室的预期。为此，对需求的签字确认成为前期阶段的硬骨头。再比如吊顶修复等基建问题，迟迟得不到解决，也严重影响了搬迁阶段。

4.1任务做功

接上文任务分工，项目推进可进一步得到工作速率（功率）对时间的积分：

其中W(t)是化工大楼装修和搬迁工作做功总量，f(X,Y,Z)=W'(t)=P(t)代表工作速率，X、Y、Z代表化工大楼装修和搬迁工作的三个阶段。

在理想情况下，任务路中某项任务做功量对时间的函数及做功示意图如下：

图4.1：任务功率对时间的函数示意图。

其中，W表示任务做功量，P表示任务功率（可理解为工作速率），t表示时间。上图可见，每个峰面积代表该任务做功量，任务d做功量较少，主要由于在串联任务路中：任务流恒定，任务d阻力小导致任务压力小、任务功率小。任务E做功量较多，主要由于在并联任务路中：任务压力恒定，任务E阻力小导致任务流大、任务功率大。

4.2 决速任务：

以上任务路属于理想情况，大部分任务关系错综复杂，介于串联和并联之间。简化任务关系，是为了构建模型，阐述任务流、压力和阻力的关系。自然情况下，任务会按照任务阻力自行分压和分流。为确保任务执行的质和量，即适宜的进程纬度和项目经轴，还要人为调控和分配压力与资源，示意如下：

图4.2：任务调控示意图。有时采用不同工作方法，任务阻力也会变化。

另外，无论并联还是串联，往往存在“硬骨头”任务，由于任务阻力大，直接影响自身和其他任务的进程纬度。可称之为“决速任务”，因为它决定了阶段甚至整体的进程纬度。在串联任务中，到了决速任务的项目经轴，不完成就不能推进项目。在并联任务中，虽可选择先完成其他任务，但决速任务决定了该阶段的进程纬度，条件允许时，应优先解决。

化工大楼装修和搬迁工作繁杂，需要抓大放小。比如串联任务中，用决速任务阻力近似表示总阻力：R=R ₁+R₂+…+R_i=…≈R_j，R、R_j分别表示总阻力和决速任务阻力。再比如并联任务，简化支路。

实际装修和搬迁工作的决速任务有：a面积分配、b需求征集、B通风系统项目、G公共空间项目，故任务路图可简化如下：

图4.3：任务路简化图。

由此可得：

实际工作中，G与a、b、B的关联程度几乎为0，可进一步得到：

P=P_abB+P_G=I²R+I_G²R_G

R=R_a+R_b+R_B

P_abB、R、I表示a、b、B三个任务的装修速率、总阻力、任务流，P_G、I_G、R_G分别表示公共空间项目G的装修速率、任务流和阻力。

W(t)=I²Rt'+I_G²R_Gt''

t'表示a、b、B完成的总时间，t''表示G完成的时间，假定功率恒定。

4.3项目验收：

项目验收的主要参数包括：质量Ln（进程纬度）、工作量（项目经轴Le与做功总量W呈现正相关，都可以衡量工作量）、工期T和金额$等。假设验收权重：质量占50%，工作量占30%，工期占15%，金额占5%。采用矩阵运算得到A-G每个项目完成的综合参数∑：

图4.4：矩阵乘法运算

4.4 项目管理：

项目管理包括时间、精力（目标）、资源、人员、经费和风险，此处重点谈目标管理和风险管理。也可以通过矩阵列举每个项目管理的相关属性（略）。

目标管理主要采用PBL（项目式学习）理念和OKR工作法。通过目标管理确保按时按量完成工作。采用PBL理念，把装修搬迁工作当作项目式学习过程，每一个项目都是一个目标，根据目的、目标，细化方案。采用OKR工作法，主要是聚焦精力，一段时间只完成1-2件事情，并根据实际情况不断调整。例如：

Object（目标）：a.2021年底完成科研实验室、教学实验室硬件设施装修；b.2021年底实验室交付老师，2022年9月前组织集中搬迁。

Key result（关键结果）：a.2021年底通风设施、安防设施、实验台安装到位；b.2022年初通风柜联调联试；2022年初安防软件调试。

风险管理贯穿工作始终，安全是上述积分函数连续的前提。在工作过程中建立问题反馈机制，可以消除许多风险。比如同一个微信群，可根据项目推进需要，扮演不同功能，如实验室联系群、问题整改群、师生服务群等等。

5.统筹方法

华罗庚说统筹方法是一种安排工作进程的数学方法。运用统筹方法主要是抓住关键路径，补好短板，把工序安排好。在化工装修和搬迁工作中，关键路径就是决速任务，怎么也避不了它。补好短板就是抓住工作重点，需要有效的目标管理和风险管理。把工序安排好，就是建立和简化任务路图。当然，此处的统筹方法是一种概称，指装修和搬迁工作通盘筹划的方法。

5.1 组织与协调：采用并联与串联的方式安排任务工序，让任务路与水路、电路和气路有了共同的指导原则和处理方法。

5.2 沟通与反馈：不断反馈优化机制，包括：专员定期汇报邮件，总务处定期简报，基金会年度报告和季度进度汇报，装修专班会议，部门协调会议，微信群。

5.3 决策与优化：重大问题的决策，比如威盛亚与千丝板的选择，通过各类参数对比：价格、抗压、承重、耐腐蚀等，确定最优方案。

5.4 输入与输出：化工大楼数据库的建设。如同化学反应H₂+O₂⟶H₂O，有反应物输入和生成物输出。数据库包含以下：

a.搬迁全生命周期管理：处置、打包、搬迁、存储；

b.智能化安防系统：通过摄像头、光感、声感、烟感、气体报警、温感，让危险信号看得见、听得见、闻得见、感受得见；

c.实验室信息库：人员结构、位置、化学品、仪器设备等；

d.硬件和软件库：安防系统、新风系统、暖通系统、通风系统等。

6.案例分析

以上认识同样可以指导其他领域的实践工作。

6.1 背景介绍：

随着可再生能源需求的不断增加，生物质资源的利用逐渐受到关注。生物质高效综合利用旨在将农业、林业、畜牧业和生活垃圾等生物质资源转化为能源、化工产品和其他有价值的物质，同时减少对化石能源的依赖和环境污染。为此，建立生物质水热液化平台，通过高温高压连续性水热液化，将诸如污水、猪粪、稻杆等农林废弃物转化为生物质油。

6.2 结果分析：

作为全国第一个和最大的生物质水热制油连续化中试平台，工艺流程和系统运行需要不断优化提升。比如系统关联思维：降低前端加热温度，提高后端反应温度。比如针对以下制油工序：取料3h（3-4人），磨料6h（1-2人）、过筛1h（1-2人）、反应4h（1-2人）、过滤12h（1人）、萃取3h（1人）、旋蒸1h（1-2人）。优化工序：上午磨料/过滤/萃取，为下午做好准备。下午过筛/反应/旋蒸。其中萃取和旋蒸是决速任务，可以准备两套萃取装置和旋蒸装置，也安排更多人手和时间。人员或设备有限可更改方法：多次萃取，一次旋蒸。小试实验同样如此，抓住关键路径和决速任务（反应和降温），安排工序：上午反应2h、降温2h，下午过滤、萃取、旋蒸、装反应釜，共3h。

7.总结展望

7.1总结：本文从数学角度阐释在化工大楼的装修和搬迁过程中必要的责任体系、任务分工、项目推进和统筹方法。安全是工作连续的前提，任务路图是任务分工的基础，任务经纬是保质保量的关键，决速任务是项目推进的重点，关键路径是统筹方法的核心。

7.2 收获：数学不仅有趣而且有用，能揭示世间万物的联系。爱因斯坦毕生追求永恒的公式，追求物理学的统一。本论文的出发点，也是寻找装修和搬迁工作的普遍性公式，并努力追求数学上的统一。比如通过任务经纬实现质量和效率的统一，通过关联度和任务流实现工序、速率、做功量和决速任务的统一。

7.3 局限：一是数学工具有限，运算欠缺；二是尚未实现任务经纬和任务流做功统一。

本论文初稿收到一些反馈：1引言不能称为矩阵吧？自身关联度为啥不是1？3.2用关联矩阵呈现有啥功能？视觉上更明了？运算更方便？3.4任务经纬相乘的实际意义是？矩阵 向量 复数是相通的 在旋转缩放、解方程等运算中是很方便，但文中好像没看到借用这些数学工具的切实案例？

答复如下：

1、论文框架不是严格矩阵，本来每章都写4小结，引言没有4节，空白定义为0；

2、自身关联度为0、为1，对本论文无多大影响，属于定义范畴，但为了引入“流”的概念，一项任务到另一项任务的流量，自身最好为0，这一节参考地理学第一定律和时空邻近度的提出（后附文献）；

3、关联矩阵本文只是过渡，不涉及计算，为了引入任务流、串联、并联等概念。

4、乘积意义比较抽象模糊，可以用“模长乘倍、角度相加”间接表达，模长乘倍意义是质量和效率的综合趋优，角度相加意义是任务更加趋好不趋快。可表示事故效益或技术效益等。

5、作者水平有限，还不能将矩阵、向量、复数融会贯通，只能做简单的线性计算、向量合成，引入三角函数，模长和角度暂且只说明质量和效率的综合参数。

7.4 展望：漫漫人生长河，抓住成长关键路径，修身齐家治国平天下，乱了次序就会走弯路。

正是：

毕氏一派隆，东西两处通；

后世多勉励，前途建新功！

致谢

2020.6.8我入职浙大化工学院，全面接手紫金港永谦化工大楼装修和搬迁工作，2022.8.21浙江大学化工学院正式启动永谦化工大楼搬迁工作，月底完成主体搬迁；2022.9月底我离开浙江大学，但直至今日我与永谦化工大楼仍有千丝万缕的联系。一直以来我都想对两年四个月的化工大楼工作做一总结，迫于当时时间和精力有限，只好一搁再搁。2023.7.11恰逢现单位动员新大楼搬迁，重燃起总结夙愿。现在工作也很忙碌，但我相信这是一次千载难逢了却夙愿的机会。

我首先要感谢前辈任皆利和曹贺庆老师，我只不过是从他们手中接过接力棒，接着交到后任手中。刚入职那会，我问曹贺庆老师：新化工大楼装修有什么收获？曹答知道了实验室的布局构造。现在或许有人问我相同问题，抑或：新大楼搬迁有什么收获？为什么要大费周章总结？我想：世间的事并非有用才去做，我也不知道自己时隔一年之后，又开始这项总结，也不知道有何收获，感觉是念念不忘，如同2021.12时隔一年后做《浙江某高校危险化学品流动调查报告》。那项3万字调查报告，写作时间不过10天左右，而且是在焦灼匆忙工作之余完成的。但危险化学品调查实践跨度达4年有余。或许可以说是憋不住不写出来，如同女生生孩子一般，写出来如同生出来，仿佛人生才够完整。

两年多来新化工大楼装修和搬迁工作对我来说，既是煎熬折磨，也是蜕变成长。也是在疫情最紧张的两年中完成。如今再看过往，不禁长叹“轻舟已过万重山”。我要和学校各职能部门，学院领导，各实验室老师，各设计监理施工单位共同协作完成这项百年难遇的工程。两年里在工作上给我很多支持帮助的有：沈律明副书记、张治国副院长、斯尔福公司邹志敏经理、求是物业陈锦标老师等。也真心感谢所有人的付出！

2019年清明我祭拜了汤永谦先生，四年后我见证永谦化工大楼正式投入使用。这项工作也存在许多纰漏，新化工大楼仍有许多瑕疵，但永谦化工大楼的硬件和软件数据库的雏形已经形成，需要不断优化和补充。在此感谢后来人的努力！

参考文献：

1、杨卫《研究生教育动力学》

2、浙江大学总务处简报（2022年）

3、李小文《地理学第一定律与时空邻近度的提出》

4、华罗庚《统筹方法平话及补充》