【正文】 K=2年），xeng，1（K）是上層建筑條件登記（這個(gè)變量的范圍從0到9,9代表一個(gè)新的橋梁），xeng，2（K）是橋梁荷載登記，xeng，3（K）為橋梁的通行能力（即年平均日車輛可以過橋的最大數(shù)目），ueng，1（K）是橋梁維修投資[$]，xeng，i（K）是正態(tài)分布的白噪聲的零均值，i=1,2,=，降水量，除冰的頻率，以及凍融循環(huán)次數(shù)。在這個(gè)例子中，參數(shù)是從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫填充。經(jīng)濟(jì)子模型是通過三個(gè)重要狀態(tài)變量，即年平均每日商業(yè)交通橋（xecon，1），年平均日商業(yè)負(fù)載在橋運(yùn)輸（xecon，2），和橋梁通行能力（xecon，3）。在這個(gè)例子中，工程子模型是通過三種基本狀態(tài)變量，即，上層建筑條件評(píng)級(jí)（xeng，1），橋額定負(fù)荷（xeng，2），和橋交通容量（xeng，3）來標(biāo)識(shí)。，橋的需求增加而其承載力隨著時(shí)間推移而降低。我們認(rèn)識(shí)到，還有其他有價(jià)值的建模的觀點(diǎn)，但我們認(rèn)為我們的選擇足以說明PSM方法的基礎(chǔ)設(shè)施管理的有效性。因此，我們應(yīng)用了PSM的方法解決這個(gè)問題。此外沒他們也想了解，不僅平均預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)，而且極端風(fēng)險(xiǎn)都是可能來自他們的決定。過往的維修決策往往會(huì)影響到今后的維修選擇可行性的程度。使車輛在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通行可以減少橋梁承載力，這可以保持我們橋梁長期通行的能力。對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)，我們要了解不及時(shí)或不適當(dāng)?shù)墓こ毯蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)影響。我們提出美國橋梁基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的一個(gè)說明性的例子，來欣賞PSM方法的關(guān)聯(lián)應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施管理。因此，PSM框架可能對(duì)廣大市民非常有益，但目前尚不知道積極主動(dòng)的維護(hù)能帶來的好處，因此并不總是支持它傳達(dá)積極的基礎(chǔ)設(shè)施管理和溝通風(fēng)險(xiǎn)的好處。在過去的建模努力與大型系統(tǒng)（即作品中的分散控制和優(yōu)化Haimes，1977；LASDON和schoeffle，1966），共享變量（通常標(biāo)識(shí)為耦合決策方面）提出了一個(gè)模型約束優(yōu)化子系統(tǒng)性能的過程，但Haimes等（2013年撰寫中）顯示，共享變量對(duì)系統(tǒng)將墨盒系統(tǒng)的管理流程是有益的因?yàn)樗麄兪棺幽Ｐ痛淼牟煌酉到y(tǒng)之間的信息共享。共享狀態(tài)變量時(shí)互相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)的狀態(tài)變量，并通過它，我們知道初始狀態(tài)和輸入，就可以確定一個(gè)系統(tǒng)未來的輸出。這個(gè)必要條件如果缺失就意味著子系統(tǒng)是獨(dú)立的，而且可以模擬完全分開。子模型，代表著不同的觀點(diǎn)（或子系統(tǒng)）的系統(tǒng)，是由現(xiàn)有的模型和知識(shí)數(shù)據(jù)庫組成的。PSM的方法使建立在系統(tǒng)的建模師一個(gè)迭代學(xué)習(xí)的過程，需要你在多模型運(yùn)用的前提下，在元級(jí)可以通過共享狀態(tài)變量來協(xié)調(diào)。Haimes（2012）介紹了幻影系統(tǒng)模型（PSM）的方法。這個(gè)過程需要一個(gè)方法，使許多型號(hào)的審議和協(xié)調(diào)，在不同的詳細(xì)程度，反映了不同利益相關(guān)者和系統(tǒng)的觀點(diǎn)。我們無法理解橋梁系統(tǒng)之間的危險(xiǎn)連接，其中橋系統(tǒng)嵌入?yún)^(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，由1967年Silver大橋倒塌，1994年北嶺地震，2007年Minneapolis大橋倒塌證明了，它可以造成明顯的直接或間接的社會(huì)經(jīng)濟(jì)后果。因此，這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施可以被描述為一個(gè)系統(tǒng)。交通基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)由許多復(fù)雜的異構(gòu)系統(tǒng)，操作和管理相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，一個(gè)子系統(tǒng)中對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的決定會(huì)對(duì)其他互聯(lián)子系統(tǒng)產(chǎn)生重大的全球影響。只要考慮到了各種利益相關(guān)者的觀點(diǎn)，包括工程，社會(huì)，經(jīng)濟(jì)，環(huán)境，政治和規(guī)范性層面，則在系統(tǒng)中的交通基礎(chǔ)設(shè)施管理會(huì)更加有效，更加成功。更多的自主維修在財(cái)政約束的年代看似困難，卻提供了一個(gè)對(duì)所有利益相關(guān)者更好的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制，并降低了未來成本。這種想法可能會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施用戶的反感，需要重點(diǎn)注意的是，通過把維護(hù)作為最后的努力，可能會(huì)讓用戶感受到商業(yè)和非商業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)（（例如，更高的車輛維修費(fèi)用，增加旅行的時(shí)間和成本，機(jī)會(huì)成本的損失）。（ASCE，2009a）。鑒于這些挑戰(zhàn)，一個(gè)責(zé)任重大的轉(zhuǎn)變將代表所有的決策者和所有的用戶對(duì)改善交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀的態(tài)度。同樣，有許多相互競(jìng)爭的利益和政策領(lǐng)域，爭奪有限的公共資金。政客和官員今天制定了關(guān)于政府支出價(jià)值先驗(yàn)問題的標(biāo)準(zhǔn)（而在私營部門的決策和投資則相反）、此外，提高稅收是很難在保守的政治傾向中保持開明的，常常被官員們認(rèn)為這是政治自殺。在當(dāng)時(shí)政治文化也起著重要的作用。相反，美國的特點(diǎn)是成千上萬個(gè)地方政府單位長期競(jìng)爭項(xiàng)目和稅基，而沒有想法采取和實(shí)施一個(gè)更大的基礎(chǔ)設(shè)施的計(jì)劃和眼光。美國公司治理結(jié)構(gòu)的另一障礙是其破碎和分散性。如果一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生故障，他就會(huì)在人們心中成為政治上的重要問題，所謂的可用性啟發(fā)式引導(dǎo)基礎(chǔ)設(shè)施管理的決策過程（Kahneman，2011）。最近的報(bào)告（ASCE，2009b）表明一個(gè)提供基礎(chǔ)設(shè)施管理的挑戰(zhàn)是需要探討決策者如何能教育公眾，使他們主動(dòng)維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施。積極的效益與長期投資定期保養(yǎng)和維護(hù)，這些大多未見過公眾，使他們難以自圓其說。因此，這創(chuàng)造了一個(gè)一般的態(tài)度，基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)“不性感”（ASCE，2009b）。在某種程度上類似于強(qiáng)大的建筑法規(guī)，以防止結(jié)構(gòu)在地震中下落，負(fù)面事件的關(guān)注以及選舉的官員聲望難以服眾。長期投資（10年或更多年后）是政治家難以證明和左右的。這些緊密聯(lián)系在一起的因素框架成為基礎(chǔ)設(shè)施管理問題的解決方案，美國的政治和策劃指定的過程和框架，往往會(huì)阻礙基礎(chǔ)設(shè)施長期的投資。然而，在現(xiàn)實(shí)中，大多數(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)決策在積極管理長遠(yuǎn)期的考慮和不同利益相關(guān)者的需求方面，以及評(píng)估當(dāng)前決策對(duì)未來選擇影響方面，都顯得毫無價(jià)值。理想情況下，基礎(chǔ)設(shè)施管理者以整個(gè)規(guī)劃期內(nèi)潛在風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估來權(quán)衡，他們想到了自己的維修決策會(huì)帶來的更廣泛的影響?；A(chǔ)設(shè)施管理的過程是動(dòng)態(tài)的問題，因?yàn)闆Q定經(jīng)常做出變化，并且通常沒有意識(shí)到這些決定的影響直至后期階段。本文還提出了一個(gè)說明性的例子，系統(tǒng)建模的方案體系應(yīng)用于橋梁的維護(hù)問題。第3節(jié)給出了一個(gè)系統(tǒng)的方法論的基礎(chǔ)設(shè)施管理，是不同層次間的多個(gè)模型細(xì)節(jié)得到考慮和協(xié)調(diào)，也反映了不同利益相關(guān)者和系統(tǒng)的觀點(diǎn)。特別是，本屆討論了阻礙美國基礎(chǔ)設(shè)施長期發(fā)展和管理的因素，和隨之而來的風(fēng)險(xiǎn)問題。本文其余部分的結(jié)構(gòu)如下。捅死對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)采取了一種更具前瞻性和協(xié)作性的公共政策。在這個(gè)例子中，系統(tǒng)的建模方式綜合（和諧）現(xiàn)有工程實(shí)踐中精確的中長期目標(biāo)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和短期直接的需求援助。因此，我們認(rèn)為，系統(tǒng)必須通過多個(gè)模型建模，并應(yīng)考慮到這些子系統(tǒng)的相互依存的關(guān)系。該子系統(tǒng)和其潛在的動(dòng)態(tài)過程的異質(zhì)性表明，一個(gè)單一的模式是不足以模擬一個(gè)系統(tǒng)在系統(tǒng)問題中的所有方面。在應(yīng)對(duì)這些需求，我們建議美國的交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建模個(gè)管理作為一個(gè)系統(tǒng)，由眾多的工程，自然，人力和組織組成一個(gè)子系統(tǒng)。決策者做決策將不得不從體系角度去看待日益惡化的基礎(chǔ)設(shè)施的問題，還得考慮到任何可行的和可持續(xù)的解決方案必須建立在工程，科學(xué)，社會(huì)，經(jīng)濟(jì)和規(guī)范性因素上。我們需要的是一個(gè)更可持續(xù)和積極的方法，能較好地解決長期和短期需求之間存在的差距，兵客戶基礎(chǔ)設(shè)施條件改善的歷史障礙，其中包括政治結(jié)構(gòu)和影響，公共受托責(zé)任的缺失，以及對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施故障造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響的因果關(guān)系的認(rèn)識(shí)不足。交通基礎(chǔ)設(shè)施的惡化將會(huì)影響到一批高價(jià)值的知識(shí)型行業(yè)，包括商業(yè)和醫(yī)療行業(yè)餐飲和娛樂行業(yè)，其中印象最深的是商業(yè)（ASCE，2011）。持續(xù)性的基礎(chǔ)設(shè)施投資不足加上商業(yè)和非商業(yè)的交通需求增長，使得美國的運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施“停留在上個(gè)世紀(jì)和全球經(jīng)濟(jì)混亂裝備不良的時(shí)候”，這直接導(dǎo)致美國的基礎(chǔ)設(shè)施在2005年世界經(jīng)濟(jì)論壇中的競(jìng)爭力排名從第1名落后到第15名（建設(shè)美國未來教育基金，2011）。而且ASCE的基礎(chǔ)設(shè)施報(bào)告卡最近一期（ASCE，2009a）給美國的基礎(chǔ)設(shè)施評(píng)了D級(jí)。而在另一份報(bào)告中，ASCE（2011）估計(jì)，在美國的18%的道路在承載長途汽車時(shí)出現(xiàn)容量不足的現(xiàn)象，而Caldwell（2011）進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)需要改善美國的基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量，滿足日益增長的需求。1988年初，全國委員會(huì)發(fā)表了一片名為“脆弱的基礎(chǔ)”應(yīng)用了超過100000不能滿足安全和性能標(biāo)準(zhǔn)的橋（國家公共工程改進(jìn)委員會(huì)，1988）。如果實(shí)施基礎(chǔ)改善方案失敗了，將會(huì)導(dǎo)致美國企業(yè)和家庭的開支顯著加大。美國土木工程師學(xué)會(huì)（ASCE）表明，美國現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施未能維持經(jīng)濟(jì)增長，以及各種各樣的解決方案將建立在各級(jí)政府確保未來基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)這一條件上（ASCE，2011）。今天，這種退化過程的影響比以往任何時(shí)候都更加明顯和不祥，眾多的報(bào)告表明，各種各樣的后果會(huì)導(dǎo)致交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的失敗。2013Elsevier 公司保留所有權(quán)利美國的交通基礎(chǔ)設(shè)施，幾十年來一直在惡化。為了說明該建模方案的實(shí)用性，把它應(yīng)用到一個(gè)橋梁的維修問題中，我們綜合討論了已有的工程實(shí)踐和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，幫助簡化基礎(chǔ)設(shè)施的長期目標(biāo)與短期需求。本文提出了一種建模范式，描述了一種系統(tǒng)的制度中，一個(gè)長期的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的建模，多個(gè)利益相關(guān)者的視角和涉及公共政策的構(gòu)思。本文演示了長期投資克服基礎(chǔ)設(shè)施改造的歷史障礙的價(jià)值，包括需要積極的政治體系來彌補(bǔ)公共責(zé)任的缺陷，以及對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的故障造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響的缺乏了解。第一篇：工程管理專業(yè)畢業(yè)論文(外文翻譯)工程技術(shù)協(xié)調(diào)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)建模的公共政策的影響：交通基礎(chǔ)設(shè)施管理中的應(yīng)用摘要：持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施投資不足和顯著增長的商業(yè)及非商業(yè)的交通需求，已經(jīng)使美國的當(dāng)前和未來的交通設(shè)施消化不良。顯然我們的交通基礎(chǔ)設(shè)施條件的改善必須建立在更可持續(xù)的和積極的方法上，并且滿足存在的差距之間的短期和長期需要的承諾。而這些過程可以避免即將到來的災(zāi)難。該方法促進(jìn)了利益相關(guān)者和決策者他們共同的利益和個(gè)人決定的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)更多的符合條件的系統(tǒng)目標(biāo)的整體系統(tǒng)的水準(zhǔn)。并且我們可以從該系統(tǒng)方法論點(diǎn)到為了基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)采取一種更具前瞻性和協(xié)作性的公共政策中獲得見解。然而，惡化的過程是緩慢的，更廣泛的影響并不總是顯而易見。這些措施包括，增加經(jīng)濟(jì)成本的貨運(yùn)擁擠，美國全球競(jìng)爭力下降，增加了旅行成本和減少旅客的安全等等。在應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，奧巴馬總統(tǒng)已經(jīng)要求立法者建立一個(gè)國家基礎(chǔ)設(shè)施銀行，并批準(zhǔn)20億美元改善國家的交通基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)算。我們需要更好地了解和優(yōu)先考慮美國的交通基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)前維護(hù)的需要，這是過去兩年半時(shí)間里報(bào)告得出的結(jié)論。這種觀點(diǎn)最近在ASCE報(bào)告上重新發(fā)布，包括一篇題為“我們能否起死回生”，其中得出美國公共基礎(chǔ)設(shè)施的某些部分“已經(jīng)處在崩潰的邊緣”（ASCE，2009b）。一系列的持續(xù)報(bào)道中，ASCE發(fā)表了一張國家清晰的基礎(chǔ)設(shè)施圖，突出“脆弱”的基礎(chǔ)設(shè)施作為證據(jù)，使得公民和政府機(jī)構(gòu)對(duì)美國基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)感到越來越絕望（ASCE，1998,203,2005,2009a,b）。建設(shè)美國未來報(bào)告（建設(shè)美國未來教育基金，2011）表明，美國聯(lián)邦在過去的幾十年里，交通基礎(chǔ)設(shè)施投資占GDP的比例不斷減小，現(xiàn)在的投資大致回到了1968連的水平，而那時(shí)的美國經(jīng)濟(jì)是很落后的。ASCE預(yù)測(cè)，2040年如果跟現(xiàn)在的交通基礎(chǔ)設(shè)施條件和投資模式一樣，則會(huì)出現(xiàn)幾種情況：（1）美國基礎(chǔ)設(shè)施的不足，將會(huì)造成比丟失400000個(gè)工作所帶來的國民經(jīng)濟(jì)更多的損失（2）配套設(shè)施的不足，將會(huì)導(dǎo)致美國企業(yè)只能產(chǎn)生2320億美元甚至更少的附加值，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)比預(yù)期的要少（3）配套設(shè)施的不足，還會(huì)導(dǎo)致美國人的總收入不到2520億元，這些都比預(yù)期的要少。為了改善交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的現(xiàn)有條件，確保其可行性滿足未來需求的增加，需要更多的維修預(yù)算款。美國的交通基礎(chǔ)設(shè)施條件要想得到改善就必須建立在一個(gè)主要模式的轉(zhuǎn)變上。這種模式的轉(zhuǎn)變需要現(xiàn)在立刻動(dòng)手而不是以后，因?yàn)椤半m然在經(jīng)濟(jì)蕭條的時(shí)期修復(fù)和現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)設(shè)施可能看起來讓人氣餒，但無所作為的成本卻會(huì)成倍的增加”（Caldwell，2011）。基于已在系統(tǒng)文獻(xiàn)系統(tǒng)定義的特性（Maier，1998），我們定義了一個(gè)系統(tǒng)和系統(tǒng)相互依存的集合，其中每個(gè)可以管理和操作獨(dú)立的目標(biāo)，就想決策者和相關(guān)者，同時(shí)他們又承擔(dān)一個(gè)共同的角色。此外，固有的子系統(tǒng)之間的相互依存關(guān)系表明，盡管決策是有一個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立制作的，但這些決定依舊對(duì)其他相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)有印象（經(jīng)常在預(yù)料之外）。為此，本文為運(yùn)輸研究的政策和實(shí)踐文學(xué)背景做出貢獻(xiàn)，本文提出了一種系統(tǒng)的建模范式：（1）可以再創(chuàng)建交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的公共政策過程中考慮交叉學(xué)科的建模和多方利益相關(guān)者的角度（2）可以使不同層級(jí)之間相互依存的系統(tǒng)和利益相關(guān)者獲得更公開的評(píng)估，本文介紹了一個(gè)例子，說明了在定量方面的長期投資具有避免基礎(chǔ)設(shè)施缺失的價(jià)值。將工程背景放入政治的舞臺(tái)上，討論的方法不僅提供了行動(dòng)的理由，還說明了考慮不同或相互沖突的利益相關(guān)者視角的需要。另外提出了一個(gè)系統(tǒng)的建模方法，解決了部分的基礎(chǔ)設(shè)施問題，為了長期的基礎(chǔ)設(shè)施投資和維護(hù)，還提出了克服政治過程中的內(nèi)在障礙的方案。第2部分的重點(diǎn)是克服基礎(chǔ)設(shè)施投資不足的挑戰(zhàn)。本文最后講的是基礎(chǔ)設(shè)施管理的完整范式一所需要的是更全面的，科學(xué)與工程為依據(jù)的方法，其中的各種權(quán)衡更加透明，系統(tǒng)中不同層次、不同利益相關(guān)者之間依存關(guān)系的直接評(píng)估，會(huì)讓公眾更明了。該方法使利益相關(guān)者和決策者將它們的共同利益和個(gè)人決定更好的協(xié)調(diào)起來，從而實(shí)現(xiàn)更多標(biāo)準(zhǔn)水平的系統(tǒng)目標(biāo)。第4節(jié)給出結(jié)論，而第5節(jié)詳細(xì)闡述了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)一個(gè)更積極的態(tài)度，交通基礎(chǔ)設(shè)施的管理，包括對(duì)承諾的設(shè)備的落實(shí)到位，以確保討論的建議，短期的考慮不能影響長遠(yuǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施需求和投資。過往的維修決策往往會(huì)影響未來維修選擇的程度。此外，他們也想了解，不僅平均預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)來自他們的決定所引起，還有一個(gè)特點(diǎn)是發(fā)生和后果的高低概率的極端風(fēng)險(xiǎn)。其中有許多原因，這包括：（1）美國政治結(jié)構(gòu)和文化（2）個(gè)人主義價(jià)值合作的社會(huì)文化（3）風(fēng)險(xiǎn)的心理感受（4）公共賬戶缺乏能力。大多數(shù)當(dāng)選官員的選舉周期較短（例如，單選市長和市議員需要3或4年，當(dāng)選美國眾議院需要大約2年）鼓勵(lì)和強(qiáng)調(diào)有形的短期結(jié)果?；A(chǔ)設(shè)施投資，而且，產(chǎn)量效益玩玩很難成分可視化或完全理解。同樣的，事實(shí)上，橋不會(huì)失敗（并保持通車），不顯著或不具有新聞價(jià)值的話，選民是不會(huì)感激和恰當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)他們選出的代表的。政客們從建設(shè)新的基礎(chǔ)設(shè)施中獲得收益，如果基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)失敗，他們也不會(huì)失去什么，因?yàn)閾p失會(huì)被轉(zhuǎn)移給其他人。此外，公眾往往不理解積極投資與基礎(chǔ)設(shè)施的價(jià)值，因?yàn)樗麄儾焕斫饣A(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性和基礎(chǔ)設(shè)施的性能的變化是如何影響到他們的生活（ASCE，2009b）。目前，政治制度經(jīng)常是“由公眾情緒的強(qiáng)度所領(lǐng)導(dǎo)”（Kahneman，2011），因此，基礎(chǔ)設(shè)施的破壞通常先于管理。美國政策和政治場(chǎng)景的其他功能，同樣阻止長期投資。而強(qiáng)大的區(qū)域規(guī)劃常見于歐洲（及其他地方，如澳大利亞）