基于关键链的项目进度管理方法研究.doc

西南科技大学网络教育毕业设计（论文）题目名称：基于关键链的项目进度管理方法研究年 级：2009年秋季班 层次： 本科 专科学生学号：98763210013 指导教师： 学生姓名： 贾存勇 技术职称： 学生专业：工 程 管 理 学习中心名称： 西南科技大学网络教育学院制基于关键链的项目进度管理方法研究贾存勇（西南科技大学网络学院工程管理专业 工程管理2009级秋季班）【摘要】：工程项目的进度管理一直是工程管理中的难点，通过对工程项目进度中关键链的控制，可达到控制工期的目的。关键链项目控制方法是约束理论在项目管理中的应用，在对关键链项目管理方法的基本思想和理论基础分析的基础上，针对如何利用关键链将项目计划和项目进度更好的结合进行了研究和评价，利用项目管理领域的相关理论，补充了缓冲区管理的方法和实施步骤，并应用实例进行了求证。本文作者在参考大量有关文献后，对关键链的项目进度管理理论做了综述，并在此基础上对施工单位工程进度管理提出一点建议。 【关键词】：工程造价风险 GPD分布 风险价值VaRTo Study on Managing Method of Project Process Based on Critical ChainJia cun yong( Internet Network School of Economics and Management, SWUST )Grade: 2009 Class: Autumn Class【Abstract】：The methodology of critical chain Theory is the application in project management. The article is focus on how to utilize the critical chain to combine the project schedule with the project control more effectively based on the critical chain theory and spirit. Also through the knowledge of project management, the article complements the content on the method of management and the process details. At the end of the paper , there is an example to instruct the process.【Key words】: critical chain ; procject pross management; procject scheduling; procject control; buffer zone setting目 录序言1一、进度控制理论及方法1 1、进度控制理论 1 2、进度控制方法 1二、进度控制的途径3 1、加强配置生产要素管理 3 2、严格工序控制 4 3、突出关键线路 、进行关键链控制 4三、关键链进度管理 4 1、关键链理论的基本思想 4 1.1约束理论 4 1.2关键链项目进度管理思想 4 2、基于关键链的项目进度管理模型 6 2.1项目进度计划模块 6 2.2缓冲区的确立 8 2.3项目进度控制模块 8 3、案例应用 9 3.1确定关键工序 9 3.2确定资源顺序，重新安排进度 9 3.3确定关键链 9 3.4设置缓冲区 10四、结束语 11参考文献 12致谢 1314序言关键链项目进度管理方法是拘束理论在项目管理中的应用。关键链是继关键路径法和计划评审技术之后项目管理领域取得的重要进展之一。关键链技术克服了传统进度计划管理局限性，考虑了时间和资源双重约束，利用聚合原理缩短项目工期，通过配置缓冲区域以消除不确定性。在项目实施过程中，通过对配置缓冲区的管理实现对项目进度管控。目前国内外学者，多从对缓冲区时间设置进行理论研究，集中于如何有效计算出缓冲区大小。主要的缓冲区计算方法的理论包括概率论与数理统计、模糊理论、灰色模型三种。而对于如何更有效利用缓冲区进行进度监控和管理，如何建立一整套完整的进度管理模型等问题，仍尚需完善。本文在相关研究基础上，重点研究如何把关键链在项目进度计划和进度控制两大模块上更有效结合起来，并给出缓冲区管理实施步骤，对目前基于关键链的项目进行管理模型加以分析和补充。一、进度控制理论及方法1、进度控制理论1.1进度控制是目标控制进度控制是指在限定的工期内，以事先拟定的合理且经济的工程进度计划为依据，对整个建设过程进行监督、检查、指导和纠正的行为过程。工期是由从开始到竣工的一系列施工活动所需的时间构成的。工期目标包括：总进度计划实现的总工期目标；各分进度计划（采购、设计、施工等）或子项进度计划实现的工期目标 ；各阶段进度计划实现的里程碑目标。通过计划进度目标与实际进度完成目标值的比较，找出偏差及其原因，采取措施调整纠正，从而实现对项目进度的控制。进度控制是反复循环的过程，体现运用进度控制系统控制工程建设进展的动态过程（见图1）。进度控制在某一界限范围内对（最低费用相对应的最优工期）加快施工进度能达到使费用降低的目的。而超越这一界限，施工进度的加快反而将会导致投入费用的增大。因此，对建设项目进行三大目标（质量、投资、进度）控制的实施过程中应互相兼顾，单纯地追求某一目标的实现，均会适得其反。因而对建设项目进度计划目标实施的全面控制，是投资目标和质量目标实施的根本保证，也是履行工程承包合同的重要工作内容。1.2进度控制应实行全过程控制。工程项目进度计划的实施中，控制循环过程包括：（1）执行计划的事前进度控制，体现对计划、规划和执行进行预测的作用；（2）执行计划的过程进度控制，体现对进度计划执行的控制作用，以及在执行中及时采取措施纠正偏差的能力；（3）执行计划的事后进度控制，体现对进度控制每一循环过程总结整理的作用和调整计划的能力。建设项目实施全过程的三项控制各有各的实用环境、控制工作内容和时间。能实现对施工进度事先进行全面控制最好，但是，工程进度计划的编制者很难事先对项目的实施过程可能出现的问题进行全面估计。因此，进度控制工作大量的是在过程控制和事后控制中完成。1.3进度控制是一项综合性的工作进度控制是一项综合性很强的工作。一方面是承包商在施工各阶段、各分部分项工程中要设立专门技术负责人进行进度控制基础管理工作，另一方面，业主或监理人员必须认真审核承包商编制的施工总进度计划，单位工程施工进度计划等。一句话，承包商和业主或监理人员必须密切配合并共同努力才能达到进度控制的目的。审核后的进度计划，往往需要把若干相互关系的处于同一层次或不同层次的施工进度计划综合成一个多阶群体的施工总进度计划，以利于进行总体控制，特别是工程规模较大时，若不将进度计划进行综合，就很难迅速准确地了解某一局部对另一局部的影响以及某一局部对总体的影响。2、进度控制方法工程项目进度控制方法是把合同工期目标层层分解，以控制循环理论为指导，经常进行目标值与实际值比较与分析，不断采取措施调整，并协调参加单位之间的进度关系。工程项目进度过程（见图2）。网络计划的输入（资源、时间、费用）或输出（工程项目的实际完成情况），以及从施工现场收到的关于形象进度和投资完成情况的信息（反馈），按要求格式制成各种报表。通过这些报表将执行情况和工程项目目标进行比较，当输出与计划目标不一致时，就要做出分析并采取纠正措施。纠正措施之一是在现行网络计划范围内修正输入。如重新安排资源，重新配备劳动力、机械设备等，以使工程进展满足计划目标；纠正措施之二是重新修订一个从现状到工程项目竣工的新的网络计划，并估算所需的各种资源，以及重新安排投资。对这个新的网络计划还要不断进行优化，以保证实现所期望的工程目标与进度。二、控制的途径在工程项目进展的过程中，不同时间、不同施工阶段形成不同形式的工程量的过程，也有不同的进度失控原因和条件。因此进度控制途径包括以下几方面：1、加强配置生产要素管理配置生产要素包括：劳动力、资金、材料、设备等，并对其进行存量、流量、流向分部的调查、汇总、分析、预测和控制。合理地配置生产要素是提高施工效率、增加管理效能的有效途径，也是网络节点动态控制的核心和关键。在动态控制中，必须高度重视整个工程建设系统内、外部条件的变化，及时跟踪现场主、客观条件的发展变化，坚持每天用大量时间来熟悉、研究人、材、机械、工程的进展状况，不断分析预测各工序资源需要量与资源总量以及实际机械、工程的进展状况，不断分析预测各工序资源需要量与资源总量以及实际投入量之间的矛盾。规范投入方向，采取调整措施，确保工期目标的实现。2、严格工序控制掌握现场施工实际情况，记录各工序的开始日期、工作进程和结束日期，其作用是为计划实施的检查、分析、调整、总结提供原始资料。因此，严格工序控制有三个基本要求：一是要跟踪记录；二是要如实记录；三是要借助图表形成记录文件。3、突出关键线路、进行关键链控制坚持抓关键线路作为最基本的工作方法，作为组织管理的基本点，并以此作为牵制各项工作的重心。在此基础上，引进关键链技术，克服传统管理方式的不足，创造性解决工程进度中的问题。三、关键链进度管理1、关键链理论的基本思想 关键链理论(critical chain)是以色列科学家高德莱特（Goldratt）的约束理论TOC（theroy of constrains）在项目管理上应用结果，是项目管理技术新发展。关键链理论的基本思想是根据概率理论和组织行为学理论，基于“工程项目必须遵守整体优化而非局部优化”的思想，以概率50%估计每一道工序时间，将单个工序不确定因素统一放在项目缓冲区考虑。将关键链作为项目进度管理重点，通过项目缓冲区，输送项目缓冲区和资源缓冲区的管理来减少延误。关键链理论就是在项目执行过程中，把每道工序节省下来的安全时间综合利用起来，通过设置项目缓冲(PB)，输入缓冲(FB)和资源缓冲(RB)来降低风险，保障项目顺利进行。1.1、 约束理论TOC最先应用于制造业，它根治于OPT（原指最优生产时刻表，Optimized production timetables；后指最优生产技术，Optimized production Technology）。经过不断地研究和发展，TOC已经在生产、 、营销等多个行业得到广泛应用，其核心思想是：任何组织或系统都存在约束，这些约束成为制约组织或系统实现其目标的瓶颈因素，因此，只要对这些约束进行系统调控就可以收到显著效果。TOC在项目管理，尤其是项目进度管理中的应用，促进了关键链方法的产生和发展。1.2、 关键链项目进度管理的思想项目管理实践过程中存在三个普遍问题：一是项目进度延期，二是项目成本超支，三是进度计划变更。通常，项目经理们将这些问题归结于项目的不确定性，但根据高德莱特的观点，这些问题产生于以下三方面原因：1.2.1“学生综合症”有人总是等到最后一刻才开始努力，这种现象称为“学生综合症”，就像有的学生总是在作业提交截止时间前几天才开始做一样。如果这种综合症发生在项目活动中，项目组成员思想松懈，工作效率低下，那么项目或任务的延期就将不可避免。1.2.2多任务效应（Multiple tasks effect）多任务效应反映了共享资源对项目执行的约束作用。假设某项目成员（共享资源）同一时间内需要完成A、B、C三个任务，每个任务周期都为10天。但在多任务环境、情绪压力或人为干预等因素影响下，上述任务通常以轮换形式执行，那么每个任务周期将延长一倍。可见，项目的多任务效应将直接导致项目延误。12.3工期变动效应的不对称性在项目实施过程中，任务的延续通常会由于工序的逻辑关系产生级联效应，但项目却很难从某些任务的提前完成中获益。例如：A、B、C是三个可并发执行的任务，D为A、B、C的紧后任务，A、B、C的任务周期为5天，D的任务周期为10天。通常，该项目需要15天的时间就可以完成。但是任务B在实施过程中出现了意外而推迟了3天完成，从而导致整个项目周期延期至18天。如果现在反过来思考，如果A、B、C能够提前2天完成，那么整个项目周期是否就变成13天呢？事实上，答案是否定的。分析如下：首先，如果项目组成成员提前完成任务，他不会因此而得到奖励，反而却导致项目经理对类似任务的预估完成时间将减少，显然对他没有好处，因此他不会愿意提前完工的。另外，即使A、B、C能够提前完成，但D也许因为资源尚未就位等原因而无法开始，所以项目就无法提前完成。为了克服项目实施过程中会出现的三种行为，Goldratt在TOC的基础上提出了关键链项目进度管理的基本思想。主要通过三个缓冲区的设置来解决三种约束，即项目缓冲区、输入缓冲区和资源缓冲区。1) 项目缓冲区 在传统的项目管理中，认为一个项目能否如期完成与每一个活动的完成日期有关，因此都会在每一个活动上加上很多的安全时间，来确保项目能准时完成。但人们有惰性，知道自己有充足的时间，开始时不全力以赴，等到时间变得紧迫时，才开始努力去做，这样使原本富裕的时间被浪费掉了。由于安全时间大 部分都会被浪费，而且不会积累到下一个活动，因此删除每个活动的预估时间，便会释放出足够时间来设置项目缓冲PB。项目缓冲一般设置在关键链尾端，通过设置项目缓冲区将延误控制在预期范围内，保证项目如期交付，以关键链上各工序节省时间总和的一半作为其大小。2) 输入缓冲区的设置虽然关键路径有了项目缓冲，但当有关键路径与非关键路径会和时，就必须考虑到非关键路径有可能延迟关键路径上的活动，因此必须在非关键路径与关键路径会和的地方插入缓冲FB。FB主要是保护关键路径，可以消化非关键链工序带来的工期延误。输入缓冲一般设置在非关键链与关键链的汇合处。主要是为了保证关键链上的工序如期开始而不受非关键链上工序延误的影响，以非关键链上节省时间总和的一半作为其大小。3) 资源缓冲区的设置由于关键链上任何活动的延误都会引起整个项目的延误，关键链上的工序一般被赋予最高优先级。资源缓冲RB主要放置于有可能发生资源争用的活动上。资源缓冲是一种时间缓冲，本质上是一种预警机制，当关键链上的活动准备使用某瓶颈资源时，通过预告机制即在工序来临前发出预警提醒人们。项目管理者可以通过对缓冲区的监控了解缓冲的剩余情况和项目的进展情况，进而及时采取措施进行调控。资源缓冲一般设置在关键链上，通过制定一定的前置时间来设置，以保证关键链上所需资源能按时到位。2、基于关键链的项目进度管理模型项目进度管理是在项目的进展过程中，为确保项目能够在规定的时间内实现项目的目标，对项目活动进度及日程安排所进行的管理过程，主要包括两个模块，如图3所示，第一个模块为项目进度计划模块，第二个模块为依据前一个的输出结果执行进度模块，两模块之间的桥梁为缓冲区间。本文的理论模型是基于关键链进行项目管理的优点所提出，利用缓冲区的桥梁作用，不仅考虑项目活动之间的逻辑关系，还考虑项目活动的资源约束。内容项目进度管理项目结尾项目控制缓冲区项目计划项目启动时间图3项目进度计划模块2.1、项目进度计划模块利用关键链理论进行项目进度计划的编制，其核心是项目整体优化而非局部优化，即将人为因素和不确定因素引入到项目管理中，通过减少工序安全时间和设置缓冲来规避人为因素和其它风险，基于关键链的进度计划编制仍然以关键路径作为理论基础，通过网络图的绘制，缓冲区的设置来确定最终关键链。项目进度计划模型如图4所示。图4显示了项目进度计划编制的主要步骤及其技术方法。项目进度计划编制绘制网络图平衡资源冲突确定关键链设置缓冲区实践步骤工作分解结构利用自有时差路径最长50%分法技术方法图4 基于关键链的项目计划控制模型1) 绘制网络图，找出关键工序绘制网络图应首先应用工作分解结构工具，根据项目需求按照实际情况将项目由粗到细分解为若干道工序，按照技术方案并找出工序之间的逻辑关系，绘制网络图，确定关键路径和关键工序。2) 通过资源平衡化解资源冲突关键链方法的重要突破在于考虑了资源受限因素对项目工期影响，此对有资源冲突的工序，即多道工序公用一种资源时，按照自由时间少的那道工序优先占用资源的原则，进行资源分配。按照资源使用优先顺序，重新安排进度。3) 确定关键链根据关键链的定义，在考虑工序进度和资源占用的情况下，找出路径最长的路径就是关键链。4) 将缓冲区作为进度管理的工具缓冲区为项目管理者提供了项目当前进行的指示表，通过对剩余缓冲区的观察就可以对项目的当前执行情况一目了然，并在需要时采取必要的措施。2.2、缓冲区确定关键链法在项目管理领域的突破之处在于加入了缓冲区这一观念，但对于缓冲时间的设置问题，目前仍然没有更好的方法。目前为止，对缓冲时间的确定总共有三种方法，概率与数理统计、模糊概论和邓聚龙提出的灰色理论。其中概论与数理统计方法要求活动的完成时间必须服从某种概率分布，然而项目的一次性特征性特征无法提供足够的历史数据来刻画这种时间分布。模糊理论研究对象的外延具有不确定性，项目活动却又时间限制，即外延确定；灰色理论正是一种研究外延确定而内涵不确定的系统方法，但计算过程较为复杂，不利于实际应用。因此本文借用高德拉特对行车时间的最原始估算方法，即50%分法确定缓冲时间。首先估算每道工序的完成时间，然后对每道工序的时间按照50%的概率进行重新估算，找出项目最长任务链，确定为关键链。将每道工序剩余的50%的时间放在关键链最后的缓冲区里考虑，来缩短工期。在关键链后设置的项目缓冲区在项目计划中是以工序的形式出现，只要不需要消耗任何资源，项目缓冲区的时间为每道工序剩余的50%的时间总和；在非关键链到关键链输入点设置输入缓冲区，输入缓冲区以非关键链上节省时间总和的一半作为其大小。2.3、项目进度控制模块基于关键链的进度管理，是将缓冲区作为监控项目进度的有效工具，缓冲区是进度计划与进度控制间的桥梁。用缓冲区来评价项目工序链的实施业绩，这个过程衡量和评价方法使得项目人员向完成目标努力。具体的实施步骤如图5所示。项目进度控制实施准备缓冲区管理激励机制实践步骤分层次预警机制激励方法技术方法图5 基于关键链的项目进度控制模型1) 关键链管理实施准备，项目组织分层次管控项目进度将项目团队分为三个层次进行管控，顶层为项目决策层，中层为项目控制层，底层为项目执行层。项目的正常执行和监控由项目执行层负责。当项目进度超过实际计划进入缓冲区后，超过缓冲区的某一个百分比，则项目控制层要介入管理，采取应急方案。当进入缓冲区更高的百分比后，项目决策层进行项目干预，提供支持。2) 缓冲区管理基于关键链的进度管理是将缓冲区作为进度管理的工具。因此合理应用和控制缓冲区作为进度管理的工具，因此合理应用和控制缓冲区十分重要。本文将缓冲区分为小于30%、30%-40%，大于40%三个风险区域，设置两个预警点，黄色预警点和红色预警点。当工序占用的缓冲区到达第一个黄色预警点，即消耗了30%的缓冲区时，项目控制层应予以高度重视并采取相应措施。当工序占用的缓冲区到达第二个红色预警点，消耗了40%的缓冲区时，项目决策层应尽量调配系统资源，重点监控该工序，确保进度正常进行。3) 激励机制项目经理在项目开始之前设立激励机制，防止学生综合症的发生，确保项目有效实施。三、案件应用某土建施工项目的子项目网络计划如图6所示。根据实际方案需求，确定B、C、F三项工作共用同一台资源设备进行施工，则依据关键链技术编制进度计划。A 6B 10 10101C 4D 6E 8F 10G 8图6 项目网络计划图3.1、确定关键工序本项目有4条路径： ABEG ACEG ACFG ADFG4条路径的持续时间总和分别为32、26、28、30，其中最长的路径是ABEG。根据关键路径的定义得到，关键路径是ABEG，因此A、B、E、G这四道工序即为本项目关键工序。3.2、确定资源顺序，重新安排进度根据实际要求，B、C、G这3项工序共用一台设备。由上一步骤得知这3道工序中B工序是关键工序。因此重新安排进度如图7所示，其中图