基于關鍵鏈的工程進度管理研究

陳炳志，代春泉，王海永，喬 頡

(1.山東科技大學， 山東 青島266510；2.泰安市建筑設計院， 山東 泰安 271000)

美國著名研究機構Standish集團2003年的研究結果顯示，在被跟蹤的13000個項目中，有82%的項目沒有按期完成。有人甚至總結說，項目管理似乎遵循著23法則：花費的時間是原計劃時間的兩倍，花費的經費是預算費用的兩倍，承諾完成的內容是實際交付結果的兩倍。為什么會導致這一狀況，怎樣改變這一狀況，Goldratt博士依據制約因素理論創造的“關鍵鏈”項目管理法，實現了自二戰以來項目管理領域的重大突破。

1 項目進度延遲的原因機理

傳統項目管理中，項目延遲主要源于四個方面，即帕金森法則(Parkinson’s Law)、學生綜合癥(Students’syndrome)、完工延報假定及多任務影響。

1.1 帕金森法則

指工序總是拖到規定的時間才能完成。也就是說,工序的持續時間具有一種自我應驗能力,不會提前完工。對于項目來講,一個寬松的完工期限，會帶來工作人員績效的降低以及工序的延期完成。

1.2 學生綜合癥

指項目工作人員在項目的計劃過程中，極力為自己的活動爭取安全時間。一旦爭取到之后，就會認為自己已經有了充足的時間，而不會立即開展工作，最終會使所爭取的安全時間消耗殆盡，導致項目的延遲。

1.3 完工延報假定

指在項目執行過程中，項目執行人員對提前完成的工序，趨向于隱瞞和延期上報。因此，項目在執行過程中，提前完工帶來的時間節約會被浪費掉。

1.4 多任務影響

指多重任務帶來的準備時間的重復，以及在多任務下，由于沒有優先級的規定，為了照顧到每一個項目，每一個項目計劃進度都拉長?？紤]項目進度100%的安全，加大了大量安全時間，當然絕大多數項目超期仍然是難以避免的。

2 工序安全時間假定

根據墨菲定律(Murphy`s Law，即一切可能發生的麻煩,都必然會發生)，人們對工序持續時間的估計，服從一個右傾的概率分布,如圖1所示。

圖1 工序持續時間概率分布

研究者發現，工序時間估計大致具有90%的保證率，也就是說，人們對大多數活動的持續時間估計，傾向于達到90%的完工概率。制約因素理論，將90%的概率完工時間與50%的概率完工時間之間的差值定義為安全時間，如圖1所示。從風險管理的角度來看，安全時間就是考慮工序執行過程中，不確定性因素的影響而加進的安全儲備，是墨菲法則在工序持續時間估計中的反映。

安全時間產生的另一個源頭，與人員思維有關。無論企業的組織結構如何,各管理層都可能會在其下屬對工序持續時間估計的基礎上，預留一定的安全時間儲備，而這樣就會導致嚴重的“滾雪球”效應，項目工序的安全時間將會越來越多。

因此，剔除安全時間，用設定緩沖時間的方式安排項目進度的關鍵鏈技術應運而生。

3 關鍵鏈技術的提出

在實際項目中，大部分造成工期拖延的問題，并不發生在關鍵線路上，而是發生在供應路線上。譬如，同一項目中的不同工序或不同項目中的類似工序使用同一設備，兩個工序進度安排就產生了制約。Goldratt博士在其專著《目標》中提出了著名的制約因素理論。該理論的應用有5個步驟(圖2)：①識別系統中的制約因素；②決定怎樣挖盡制約因素的潛能；③其他一切安排遷就以上的決定；④將制約因素松綁；⑤如果這一因素不再是制約因素，則應避免惰性，回到步驟①。五個步驟循環往復，就形成了著名的關鍵鏈技術(CCPM)。

圖2 關鍵鏈技術的五步驟法

CCPM是制約因素理論在項目管理領域的具體應用。它首先根據工序的技術約束做出項目的網絡圖，然后考慮項目活動所受到的資源(如勞動力、施工機械等)約束，對網絡圖進行必要的調整，得到項目的初始進度計劃。 初始進度計劃中持續時間最長的線路，即為項目的關鍵鏈(Critical Chain)。最后，將所有工序的持續時間減半，按照某種特定的計算方法，將節省的時間以緩沖區的形式加入到進度計劃當中。

4 緩沖區設置

CCPM方法中，主要有三種形式的緩沖區,即項目緩沖(PB: Project Buffer)、輸入緩沖(FB: Feeding Buffer))和資源緩沖(RB: Resource Buffer)。

4.1 項目緩沖的插入

項目緩沖(PB)插入到關鍵鏈的最后一項活動之后，用來保護項目的總工期，吸收關鍵鏈上工序的延誤；輸入緩沖(FB)的插入位置在非關鍵鏈和關鍵鏈的匯合處，用來吸收非關鍵鏈上工序的延誤，保護關鍵鏈不受非關鍵鏈延誤的影響；另外，當某種資源投入關鍵鏈工序，而它前面的關鍵鏈工序卻使用另外一種資源時，就需要插入資源緩沖(RB)。項目實施過程中，CCPM方法通過對緩沖區的管理實現對項目的控制，根據緩沖區的消耗制定不同的管理對策，突出重點，強調整體最優。

4.2 PB與FB大小的確定

4.3 資源緩沖的確定

對于傳統的PERT/CPM進度計劃，關鍵線路上的工序一旦延期，整個項目的延誤將在所難免。導致這種情況的原因是多方面的，其中重要的原因是前道工序雖提前完成，但后續資源尚未做好提前開工的準備。由于關鍵鏈上任何活動的延誤，都會引起整個項目的延誤，所以在必要時，將所需資源及時轉移到關鍵鏈上很重要。為了保證關鍵鏈上資源的供應，CCPM相應提出了資源緩沖。與PB、FB不同的是，RB本身并不消耗時間。其目的在于保證資源在其需要時可用，并使關鍵鏈工序能在前道工序提前完成的條件下，后道工序可以盡早開工。RB通常采用一種預警的方式。

5 緩沖預警機制

CCPM是利用緩沖管理,對項目整體任務進度進行監控。通過及時更新項目進程,計算緩沖的消耗情形,以此判斷項目的執行狀況,從而決定資源使用優先權。

緩沖管理通常將各項緩沖均分為三等分進行項目監控。當任務鏈的緩沖消耗量低于總緩沖時間的1/3時(綠色區),任務的執行進度良好,按原訂進度進行實施;當消耗緩沖時間進入1/3～2/3時(黃色區),認為任務執行發生問題,項目管理者必須開始檢視項目是否可能發生問題,找出問題點并擬定應對策略,同時必須加強進度監控;當任務鏈執行已消耗緩沖時間超過2/3時(紅色區),表示項目執行的進度出現了嚴重問題,必須立即采取行動,執行相應的應對策略,避免項目進度持續惡化。

6 關鍵鏈技術的邊界條件

關鍵鏈技術是基于四個假定條件得出的，但實際中工序時間是否有大量安全儲備，工作人員是否受“學生綜合癥”或“完工延報假定”的困擾，資源是否成為“瓶頸制約”等，從這些問題看出緩沖時間的計算有一定的局限。PQA組織對CCPM的應用提出了如下限定，見圖3。

圖3CCPM的適用條件

由上述分析可以看出，CCPM的應用需要考慮項目的類型和項目管理人員的綜合素質，對于不同的項目類型選用不同的緩沖區設定方法，并加大類似項目緩沖時間設定的數據積累，形成完善的數據庫系統。對類似項目的緩沖時間逐步采用計算機模擬，從而達到項目進度整體最優的目的。

7 結 論

應用關鍵鏈技術進行工程項目進度管理，是工程項目管理的一大突破，對項目成員的學生綜合癥和完工延報有很大改善。而且在動態緩沖管理的監控下，當項目進度出現一定程度的延誤時，緩沖管理會啟動預警系統，促使項目管理人員及時采取補救措施，確保項目如期完工。

關鍵鏈下的工程項目進度管理，由于設置了時間緩沖區，實施風險共擔，而大大減少了安全保護時間的浪費，對消除項目成員的不良行為、縮短工期、解決資源沖突、改善項目執行環境，有很好的作用。

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