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摘  要：建筑施工单位的人力资源配置直接影响工程效率、质量与安全。传统的人力资源管理方法通常采用静态、层级化的管理模式，难以适应施工现场的动态变化和复杂交互。本文基于复杂适应系统（CAS）理论，提出一种动态化、自适应的人力资源配置优化策略。通过分析建筑施工系统中各类主体（作业人员、班组、管理层）的适应性行为、非线性相互作用及涌现效应，构建了以“动态分级管理”“多智能体协同”和“安全边界控制”为核心的优化模型，并验证其有效性。

关键词：复杂适应系统（CAS）、人力资源管理、建筑施工、安全管控

1. 引言

1.1 研究背景

建筑施工行业具有高度复杂性，涉及多工种协作、动态环境变化及严格的安全质量要求。传统的人力资源配置方法通常采用固定岗位分配、静态排班模式，难以应对施工过程中突发的人员变动、进度调整或安全风险。例如，在高层建筑或大型基础设施项目中，不同专业班组（如钢筋工、模板工、混凝土工、机电安装工）需要在有限的空间和时间范围内协同作业，任何环节的延误或失误都可能引发连锁反应，导致工期延误或安全事故。

近年来，随着建筑信息模型（BIM）、物联网和人工智能等技术的发展，施工管理逐渐向数字化、智能化方向发展。然而，人力资源的优化配置仍然是一个关键挑战。如何让不同技能水平的工人、班组和管理层在动态环境中高效协作，成为提升施工效率和安全水平的核心问题。

1.2 CAS理论的适用性

复杂适应系统（CAS）理论由美国科学家John Holland教授于1995年在《隐秩序：适应性如何构建复杂性》一书中正式提出，该理论为研究由多个具有适应能力的主体组成的复杂系统提供了全新的分析框架。CAS理论的核心在于描述那些由大量相互作用的主体构成的系统，这些主体能够通过不断学习和调整自身行为来适应环境变化，并在交互过程中自发形成更高层次的有序结构。该理论特别适用于分析具有动态性、不确定性和自组织特征的复杂系统。

从理论内涵来看，CAS系统具有三个关键特征：首先，主体适应性表现为系统中的每个个体（如施工人员、施工班组）都具备根据环境反馈进行学习和调整的能力，这种适应性不是被动的反应，而是主动的、目标导向的行为调整；其次，非线性相互作用意味着系统内局部的小规模变化可能通过连锁反应引发全局性的显著变化，这与传统线性系统中“输入—输出”的简单比例关系形成鲜明对比；最后，涌现性是指微观层面的个体互动会在宏观层面产生新的、不可预测的系统特性，这些特性往往超越了个体行为的简单叠加。

将这一理论视角应用于建筑施工领域可以发现，建筑施工作业系统完美契合CAS的所有特征：在主体适应性方面，施工现场的工人和班组会基于实际施工进度、安全规范要求等环境因素，不断调整作业方式和协作模式；在非线性相互作用方面，不同专业工种之间的协作关系极为敏感，某个关键工序的微小延误（如钢筋绑扎进度滞后）可能通过级联效应导致整个项目进度的重大延误；在涌现性方面，经验丰富的施工团队往往能在长期协作中自发形成高效的作业流程优化方案，这些创新方案通常是管理者难以预先设计的。

正是基于建筑施工系统与CAS理论的高度契合性，本研究选择以CAS理论为基础框架，系统探索如何通过优化人力资源配置来提升建筑施工管理的效率性和安全性。具体而言，研究将重点关注如何利用主体的自适应能力来构建灵活的人力调配机制，如何预判和管控非线性相互作用带来的风险，以及如何创造条件促进积极涌现效应的产生，最终实现建筑施工管理从传统的“机械控制”模式向现代的“有机适应”模式的转型升级。这一研究不仅具有重要的理论创新价值，更能为建筑行业的实践管理提供切实可行的优化方案。

2. 建筑施工系统的CAS特征分析

2.1 主体（Agents）的适应性

在建筑施工系统中，各类参与主体（包括作业人员、作业班组、项目经理、安全总监等管理层等）并非机械地执行既定的任务指令，而是具备显著的自主适应能力，能够根据施工现场的实时环境反馈主动调整自身行为模式。这种适应性特征在不同层级的主体中呈现出多样化的表现形式：对于作业人员而言，当他们在实际操作过程中发现某种施工方法或工具使用方式能够显著提升作业效率时，往往会自发地对原有作业流程进行优化调整，这种基于实践经验的微观创新是施工效率持续提升的重要源泉；对于作业班组这一中间层级，在面对工期压力或突发状况时，班组长通常会根据组内成员的技能特长和工作状态，灵活地重新分配人力资源和工作任务，通过优化班组内部的组织结构来应对各种挑战；而对于项目管理层，则会综合运用BIM技术、物联网传感器等数字化工具采集的施工数据，对人力资源配置策略进行动态优化，例如在监测到某个作业区域安全风险等级上升时，及时增派具有专业资质的监管人员。这种贯穿于施工组织各层级的自适应能力充分表明，传统静态化、固定化的人力资源配置模式已难以满足现代建筑施工管理的需求，取而代之的应该是一种能够根据项目进展阶段、施工环境变化、安全风险等级等因素进行实时动态调整的新型管理模式，这种模式的核心在于充分激发和利用各层级主体的自主适应能力，通过建立快速响应机制来实现人力资源的最优配置。

2.2 非线性相互作用

在建筑施工管理实践中，人力资源的调整与配置往往呈现出显著的非线性特征，这种特性意味着资源投入与产出效益之间并非简单的正比关系，而是存在复杂的倍增或骤减效应。具体表现在：首先，在关键岗位的人员配置方面，某些核心技术人员（如熟练焊工、起重机械操作员等）的临时缺失可能引发连锁反应，例如一名高水平焊工的缺席不仅会直接导致当前钢结构安装工序的延误，更会通过工序间的紧密衔接关系影响后续的混凝土浇筑、幕墙安装等多个作业环节，最终造成项目整体进度的指数级延迟。

其次，在安全投入方面，相对有限的安全培训资源若能精准投放，往往能产生超乎预期的回报，例如针对高空作业人员开展的为期多天的专项安全培训，可能使该工种的事故发生率大幅下降，这种投入产出比远高于简单的线性增长模式。在日常安全管理过程中充分揭示了建筑施工系统中人力资源配置的特殊规律：系统整体效能往往受制于最薄弱的环节（即“短板效应”），而关键节点的优化则能带来整体性能的跃升。因此，在制定人力资源策略时，必须特别关注那些对系统整体运行具有决定性影响的关键岗位和核心技能，通过建立关键人才储备机制、实施精准培训等措施，确保这些“杠杆点”始终处于最优状态，从而最大限度地提升人力资源配置的整体效益。

2.3 涌现性

在复杂适应系统(CAS)理论视角下，优秀的班组建设最显著的特征在于其强大的自组织能力，这种能力使得班组能够突破传统层级管理的限制，自发形成高效的新型作业模式。这种自组织过程通常表现为微观、宏观两个典型层面，具体见图1。这种“自下而上”的创新机制具有更强的适应性和可持续性，因为它源于实践需求并经过实践检验，往往能够更精准地解决实际工程问题，同时也更容易获得执行者的认同和支持，从而形成持续改进的良性循环。

3. CAS理论下人力资源配置优化路径

3.1 动态分级管理模型

在建筑施工班组建设中，传统的管理模式往往采用固定岗位制，这种刚性配置方式难以适应施工现场的动态变化需求。基于复杂适应系统（CAS）理论，我们提出“动态分级管理”的创新模式，从“人机料法环”五个维度进行系统性优化：

在“人”的维度，实施三级动态管理架构：核心骨干层（如焊工、起重机械操作工等关键岗位）保持稳定配置，确保特殊工种的技术质量；弹性支援层（普通技术工人）根据施工进度灵活调配，如在混凝土浇筑高峰期临时增派人力；同时建立“技能微课”培训机制，通过碎片化学习提升工人的多岗位适应能力。

在“机”的维度，配套实施设备动态管理制度，为核心工序配置专用设备，为辅助工序安排共享设备，并建立设备调度信息平台，实现人机协同优化。

在“料”的维度，建立与人力动态调配相匹配的材料供应体系，采用“主料定点配送、辅料灵活补给”的模式，确保人力资源调整时材料供应同步跟进。

在“法”的维度，制定差异化的作业标准：核心工序执行严格的操作规范，辅助工序采用弹性作业指引，并建立快速响应的问题解决机制。

在“环”的维度，实施动态风险评估，根据人力配置变化及时调整安全防护措施，如增加临时作业点的安全警示设施。

3.2 基于多智能体的协同机制

在现代化建筑施工班组建设中，基于“人机料法环”班组管理要素的数字化转型已成为提升管理效能的关键路径。通过整合BIM技术、物联网传感器和移动终端等数字化工具，构建起全方位的实时信息共享平台，实现了施工要素的智能化协同管理。在“人”的维度，建立了人员定位与技能数据库，当某区域传感器检测到高风险作业环境时，系统自动匹配具有相应资质的人员进行任务调配，如深基坑施工时，通过智能安全帽定位，在土方开挖阶段实时调整了支护作业班组配置；在“机”的维度，接入设备运行数据，实现人机作业的智能调度，提升了塔吊使用效率；在“料”的维度，通过RFID技术追踪材料流转，确保各班组作业面材料供应及时准确；在“法”的维度，将标准工艺工法数字化植入作业终端，指导工人规范操作；在“环”的维度，环境监测数据实时推送，指导班组调整作业方案。

3.3 安全边界控制

在推进建筑施工班组自适应管理的过程中，必须建立科学完善的安全管控体系，实现“柔性管理”与“刚性约束”的有机统一。基于“人机料法环”班组建设管理理念，我们构建了多层次的安全保障机制：在人员资质管理方面，针对不同危险等级的作业类型设置差异化的持证上岗标准，例如高空作业、受限空间等高风险作业必须保证持证人员在岗，且每个作业小组至少配备1名具有资质的安全监护人；在设备管理方面，建立特种设备操作人员的动态资格审查机制，确保人机匹配的安全可靠性；在作业环境管控方面，运用风险预警系统实时分析人员配置、设备状态、环境参数等多维数据，当预测到某作业面可能出现人力不足风险时，自动触发预警并生成调整方案，避免可能发生的质量安全隐患。

这种安全管控体系具有三个显著特点：一是标准刚性化，通过量化指标确保基本安全底线；二是预警智能化，利用大数据分析实现风险超前预控；三是响应动态化，既尊重班组的自主管理权，又确保关键安全要素始终受控。在保持班组自适应管理灵活性的同时，可以有效实现重大安全隐患整改率100%、零死亡事故的安全绩效，保证了CAS理论与安全管理要求的兼容性。

4. 结论与展望

本文基于CAS理论提出的人力资源动态优化策略，能够有效提升建筑施工的效率和安全性。展望未来，随着人工智能技术的发展，可在三个方向深化研究：一是开发基于深度学习的多工种协同算法，实现人力资源的智能调度；二是构建数字孪生系统，对人力配置方案进行虚拟仿真验证；三是探索区块链技术在施工人员资质管理中的应用。这些技术创新将进一步增强施工管理系统的自适应能力，推动建筑业向更高效、更安全、更智能的方向发展，为建筑施工技术升级提供新的理论支撑和实践路径。

【责任编辑：周磊】