關鍵鏈方法在建筑工程項目中的應用研究*

葉春明 潘 登

1 概述

建筑工程項目在近幾年內快速發展，人們對建筑工程項目的進度要求也逐漸提高，但建筑工程項目受到天氣、地形、資源方面的影響外，還受到施工方案、承包人等因素的影響，每個工程項目都要進行進度控制，工期的延誤會給項目帶來巨大的損失。所以，在建筑工程項目中對進度進行有效控制是很重要的。

關鍵鏈方法(CCPM)是以色列物理學家高德拉特博士將TOC技術應用于工程管理領域后，提出的一個全新的項目管理方法。

2 關鍵鏈項目管理的基本思想

CCPM強調在制定項目計劃時考慮現實存在的資源約束，項目執行過程中的動態管理以及整個項目管理流程的持續改進。在以前的建筑工程項目管理中經常應用的是PERT/CPM管理方法，而CCPM與PERT/CPM法有以下幾點區別[1]:1)CCPM方法以50%可能完成時間作為工作的估計執行時間。2)CCPM方法采用關鍵鏈代替PERT/CPM方法的關鍵路徑，強調制約項目周期的是關鍵鏈而非關鍵路徑。關鍵鏈在考慮工作間緊前關系和資源約束情況下計算出制約整個項目周期的一個工作序列，而關鍵路徑不考慮資源約束。3)CCPM考慮項目執行中的不確定因素和莫非定律出現的可能性，因此加入了三個緩沖區:項目緩沖區(Project Buffer，PB)、輸送緩沖區(Feed Buffer，FB)和資源緩沖區(Resource Buffer，RB)來消除不確定因素對項目調度計劃的影響，下面將介紹三種緩沖區的確定方法。

3 CCPM中緩沖區的確定方法

傳統的建筑工程項目管理為了規避風險，一般每個任務的計劃時間都多于完成任務所需的平均時間，這就給每個工序都增加了一個安全時間，但這樣就人為地延長了完成項目所需的時間。而CCPM方法考慮到項目中的不確定因素和莫非定律出現時，在非關鍵鏈到關鍵鏈的入口處設置了輸送緩沖區FB，在關鍵鏈尾部設置項目緩沖區PB，在某種資源投入關鍵鏈工序，而前面的關鍵鏈工序卻使用另一種資源時，就設置了資源緩沖區，下面舉例說明傳統工程項目控制與CCPM工程項目進度控制的區別。

圖1中 LF6表示總的工程完成時間。圖2中1→2→5→6為此工程項目的關鍵鏈，其中PB是整個項目的緩沖區。若工序2和工序3同時需要一種設備或不可預測的突發事件時，PB可以緩沖由于這些原因引起的工期延誤。在建筑工程項目中，延誤工期的原因有很多，如施工中遇到天氣的突變導致無法施工，當施工工程某一任務存在多個緊前任務時，延誤最久的任務導致項目的延遲，而提前完成的任務并不能使后續工作提前開始。如工序3和工序4，若工序3施工時遇到了梅雨天氣延誤了工期，這將對后續工序4造成影響。CCPM方法就在工序4后加上了輸入緩沖區FB，FB位于項目的非關鍵鏈上，用來避免非關鍵鏈上的工序延誤對關鍵鏈上的工序產生的影響。當關鍵鏈與非關鍵鏈上的工序同時使用同一資源時，為保證關鍵鏈上的資源充足，這時就在非關鍵鏈上設置了資源緩沖區RB，RB不占用時間，只是為了工序在需要資源時保證資源到位。

CCPM緩沖區尺寸設置方式主要有剪切—粘貼方法和根方差法，在實際項目中根方差法較為普遍。

其中，Sj為傳統方法估計工作的執行時間;Aj為CCPM 方法估計工作執行時間;cc為關鍵鏈上的工作集合。

其中，I為非關鍵鏈上的工作集合。

根方差法的優點是項目管理者不必隨意消減工作的預估時間，從某種程度避免了項目管理者和執行者之間的矛盾，這種方法與非確定執行時間累加的統計規律比較符合，可以避免緩沖區過長或過短現象的發生。

4 CCPM方法在建筑工程項目中的應用

以某醫院工程改造項目為例說明CCPM方法在建筑工程項目中的應用，圖3為該工程的施工進度計劃網絡圖，該工程各工序工作時間見表1。

根據關鍵路徑法得到該工程的關鍵路徑是A→B→C→G→H→I→J，總工期為64 d，但由于工序F和工序H會應用到共同的資源并且這兩個工序能夠同時進行，即非關鍵路徑上的工序占用關鍵路徑所需的資源，這將導致工期的增加。因此，在這種情況下采用CCPM法增加項目緩沖區，從而避免由于資源問題導致施工的進度拖延。根據CCPM法，關鍵鏈為A→B→C→G→H→F→I→J，根據表2，表 3計算各緩沖區值。

表1 該工程各工序工作時間表 d

表2 該工程關鍵鏈上各工作時間 d

表3 該工程非關鍵鏈上各工作時間 d

所以該改造工程的實際進度情況如圖4所示。

5 結語

采用CCPM方法可以有效的解決建筑工程項目中出現的資源沖突問題，并有效的控制了工程進度，有利于節省工程的成本，該方法為項目管理人員保證工程的如期完成提供了有效的途徑，所以CCPM方法應廣泛應用到建筑工程項目管理中。

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