介绍一种基于STPA（系统思维分析方法）的项目管理方法

《Safety Science》：Introducing a systems-thinking approach to project management using STPA

本文探讨将系统理论过程分析（STPA）应用于项目管理，通过英国政府资助的电动汽车类型批准项目案例，分析跨部门、跨国界利益相关者的系统性风险，揭示传统方法忽视的认知和交互漏洞，提出结构优化与文化改进的解决方案。

　　

陈书峰|西达莎·卡斯特吉尔|保罗·詹宁斯

WMG，华威大学，6 Lord Bhattacharyya Way，考文垂，CV4 7AL，英国

摘要

项目管理对于在时间、成本、范围和质量等明确约束条件下成功实现目标至关重要。它在识别、分析和缓解潜在项目风险方面发挥着关键作用。尽管各行各业的项目管理实践已经相当成熟，但由于跨职能和地理分散的利益相关者之间的复杂互动，大型项目仍面临重大挑战。本文探讨了系统理论过程分析（STPA）在项目管理中的应用，这是一种系统思维方法。文中还通过一个案例研究来分析一个旨在获得车辆类型批准的项目。该项目本质上非常复杂，涉及众多利益相关者，包括监管机构、资助机构、认证机构、原始设备制造商（OEM）、一级供应商、零部件供应商以及公众成员。分析表明，项目执行中的潜在漏洞往往源于项目管理流程和组织文化的系统性缺陷，而非个别利益相关者的行为。STPA有助于全面理解这些漏洞，强调了通过结构和文化改进来提高项目韧性和促进利益相关者协作的必要性。

引言

项目是一项临时性活动，旨在交付独特的产品、服务或成果，具有明确的范围、时间线和目标（项目管理协会，2000年）。与常规运营不同，项目具有非重复性，通常需要跨职能合作，并受到时间、预算和资源的限制。在工程领域，项目通常会经历可行性分析、设计、采购、施工和调试等阶段，每个阶段都必须符合特定的性能、安全、成本和监管标准。项目风险是指任何可能对一个或多个项目目标产生正面或负面影响的不确定事件或情况（项目管理协会，2021年）。这些风险从技术和财务到运营和战略层面都有可能出现，且可以在项目的任何阶段出现。重要的是，这些风险往往源于项目结构、流程或外部环境中的潜在漏洞。因此，有效的风险管理（包括识别和缓解这些漏洞）对于确保项目成功至关重要。

目前有许多公认的项目管理方法，如瀑布模型（Senarath，2021年）、敏捷方法（Alliance，2001年）、看板方法（Anderson，2010年）和PRINCE2（受控环境中的项目）（Office，2017年）。这些方法为项目的规划、执行和控制提供了结构化的途径，旨在管理潜在风险并提高项目成功率。然而，在过去的几十年里，项目的复杂性显著增加。这种复杂性源于多种因素：技术进步使得人们依赖人工智能（AI）和物联网（IoT）等新兴技术，而这些技术往往缺乏标准化的实施框架（Geraldi等人，2011年）；全球化进一步增加了复杂性，因为项目越来越多地跨越多个国家、文化和时区，从而使得沟通、协调、合规性和物流变得更加复杂（项目管理协会，2000年）；此外，跨学科整合变得更加普遍，需要在工程、数据科学、市场营销和法律等领域进行合作，这为跨领域沟通带来了新的挑战。

尽管有强大的项目管理框架可用，但许多高调项目仍因系统性漏洞（如成本超支和进度延误）而遭遇重大挫折。这些失败往往不仅仅源于技术问题，还源于更深层次的结构复杂性、利益相关者协调不力以及系统思维的缺失。

例如，柏林勃兰登堡机场项目预算超支超过70%，工期延误了近十年。这主要是由于治理失败、利益相关者利益不一致以及缺乏综合监督机制（Fiedler和Wendler，2015年）。同样，波士顿大挖掘项目这个高速公路基础设施项目也延误了九年，最终成本达到115.3亿英镑，远超最初的19亿英镑预算。项目的复杂性因管辖权重叠、设计要求不断变化以及风险预测不足而加剧（Grant等人，2006年）。

英国西海岸路线现代化项目的预计成本从25亿英镑飙升至145亿英镑，但仅完成了预期范围的一小部分。这一结果是由于规划不善、过早采用未经验证的技术以及跨职能整合不足造成的（Hilburn等人，2011年）。在美国，FAA先进自动化系统项目也因成本和进度大幅超支而被缩减，这些问题归因于不切实际的可靠性目标和缺乏协调的利益相关者参与（美国政府问责办公室，1994年）。

在新西兰，INCIS犯罪信息系统项目耗资超过5280万英镑后被迫终止。失败的原因在于未解决的技术风险、承包商关系分散以及各学科之间缺乏共识（Wikipedia贡献者，2025年）。

英法之间的英吉利海峡隧道项目成本超支约78%，主要是由于早期调查阶段对地质条件的误判和系统级规划不足（Paraskevopoulou和Boutsis，2020年）。

随着项目变得更加跨学科、全球分布且安全性要求更高，许多失败并非由孤立的技术问题引起，而是由系统性的缺陷导致，包括假设不一致、反馈延迟、政策冲突以及跨职能协调不足。现有的项目风险管理工具无法明确模拟这些互动或潜在的控制漏洞。因此，显然需要一种基于系统思维的方法来捕捉组织结构、利益相关者互动和认知过程如何影响项目层面的风险。鉴于项目管理中存在的共同挑战，本研究的动机是回答以下三个研究问题（RQ）：

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  RQ1： 如何有效地向项目利益相关者提供关于项目结构的洞察？
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  RQ2： 如何系统地识别项目和组织结构中的潜在缺陷？
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  RQ3： 如何客观分析参与项目的个人的思维和决策过程？

系统理论过程分析（STPA）非常适合解决这些问题，因为它分析了社会技术层面的控制不足，而不仅仅是关注组件故障模式。因此，本研究的目的是将STPA应用于项目管理，并展示其如何系统地识别不安全的互动、结构漏洞以及传统项目管理方法无法捕捉的心理模型驱动的决策流程。本研究在一个真实的多元利益相关者组织项目中应用STPA作为详细案例研究，以说明该方法的可适用性。由于分析基于单一组织背景，因此研究结果旨在展示方法论的适用性，而非提供普遍适用的统计结论。

本文的其余部分安排如下：第2节总结了项目风险管理方法的文献回顾、它们的局限性以及在社会技术和以人为中心的背景下的系统思维方法。第3节介绍了本文提出的方法论。第4节展示了部分研究结果。第5节讨论了结果和发现。最后，第6节总结了工作并指出了未来的研究方向。

节选内容

文献回顾

在过去几十年中，项目管理方法经历了显著发展，以应对项目复杂性和多样性的增加。然而，当代研究表明，虽然这些框架在管理任务和交付成果方面有效，但在分析显著影响项目风险的人类、组织和互动因素方面作用有限。

方法论

为了展示所提出的基于STPA的项目管理方法的应用性，本研究将其应用于交通运输和汽车领域的实际项目。该项目是英国政府资助的一项倡议的一部分，涉及多个组织，旨在为电力驱动系统及其相关的电池管理系统（BMS）获得车辆类型批准。项目利益相关者包括一家位于英国的原始设备制造商（OEM）和一级供应商等。

结果

本节通过一个案例研究展示了STPA的应用。该案例研究的目的是展示STPA如何在复杂的项目环境中识别不安全的互动和心理模型驱动的漏洞。所分析的系统是一个英国政府资助项目的合作伙伴之一，涉及多个利益相关者，包括功能安全认证机构、车辆级开发的OEM及其一级供应商等。

讨论

本文介绍了STPA在项目管理中的应用。结果表明，STPA在识别和管理涉及多学科利益相关者的项目漏洞和复杂性方面表现出强大的能力。与基于计划和事件驱动的现有项目框架和方法（如PRINCE2、瀑布模型、敏捷方法、看板方法）不同，STPA关注控制不足和不安全的互动，而不仅仅是组件故障。

结论

本研究通过展示系统理论视角下的人类中心方法如何揭示传统成本-时间-资源聚焦方法常忽略的认知和互动驱动的风险，为项目管理文献做出了贡献。通过在项目背景下应用STPA的成熟心理模型扩展，我们证明了STPA能够有效分析复杂项目中的决策行为和组织互动。对于STPA社区而言，这项工作扩展了其应用范围。

CRediT作者贡献声明

陈书峰：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、方法论、正式分析。西达莎·卡斯特吉尔：可视化、监督。保罗·詹宁斯：可视化、验证。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本文所述的工作得到了UKRI未来领导者奖学金（Grant MR/S035176/1）的支持。作者感谢WMG HVM Catapult中心和华威大学WMG提供的必要基础设施，这些机构共同构成了英国的高价值制造创新中心。