基于關鍵鏈模型的煉化工程項目進度管理

甘為民

中海油（青島）重質油加工工程技術研究中心有限公司

基于關鍵鏈模型的煉化工程項目進度管理

甘為民

中海油（青島）重質油加工工程技術研究中心有限公司

煉化工程項目具有傳統建筑工程項目的特點，如獨特性、一次性、目的性、制約性等，進度管理作為項目管理三大目標之一，是施工項目管理的關鍵。為了實現關鍵鏈技術對煉化項目的進度管理，保證進度計劃的可行性，需要通過識別關鍵線路中的資源沖突，并運用資源調配法（RSM）解決沖突，重新確立關鍵鏈；同時在關鍵工作后設置緩沖區，進而構建在資源約束下的關鍵鏈進度管理模型，實現項目進度有效管理。

煉化項目；關鍵鏈；進度管理；安全時間；控制

1 煉化工程項目特點及不足

煉化工程項目具有傳統建筑工程項目的特點，如獨特性、一次性、目的性、制約性等，但又有別于傳統建筑項目，具有自身的一些特點：①以安裝工程為主且量大；②涉及專業多，分包單位多；③技術含量要求高；④工程變更頻繁；⑤作業環境受限，施工組織要求高。

進度管理作為項目管理三大目標之一，是施工項目管理的關鍵。我國目前煉化項目實施過程中在進度管理方面還存在一些問題，主要體現在不重視項目進度計劃、應付性強，雖然編制了項目進度計劃、但實質效果差，計劃缺乏系統性，缺乏動態跟蹤控制性。

伴隨國家對煉化項目標準的提高，技術要求逐步提升，煉化項目的難度系數也在提高，傳統進度計劃方法雖然證明了其實效性，但是其不足也在逐漸凸顯。

2 關鍵鏈技術應用的可行性

Goldratt提出的關鍵鏈技術進度管理理論給項目進度計劃管理帶來了新的契機。基于煉化項目的特點，將關鍵鏈技術應用到煉化項目中，關鍵鏈技術的先進性對于提高我國煉化項目進度管理水平具有重要意義。關鍵鏈技術與傳統計劃方法CPM/ PERT具有明顯的區別，其在煉化項目中的應用具有可行性。

（1）基本觀點。關鍵鏈技術是在傳統計劃方法基礎上，去除估計工期里的安全時間作為初步估計時間。以關鍵路徑法為基礎，考慮工作之間的邏輯關系以及所需資源的約束情況，通過“關鍵鏈”和“緩沖”這兩個手段編制進度計劃。關鍵鏈進度計劃是在傳統進度計劃的基礎上的優化方法，將更加適用煉化項目的進度管理。

（2）資源約束分析。在煉化項目實施過程中涉及到的資源較多，但深入分析，并不是所有的資源都需要考慮。在一個階段內，一般會有1～2種資源作為關鍵資源影響項目進度，因此對于關鍵資源和非關鍵資源的區分識別是應用關鍵鏈技術編制進度計劃的關鍵。

關鍵鏈技術的核心問題是關鍵鏈識別和緩沖區設計，尤其是緩沖區設計是關鍵鏈技術的創新，在考慮關鍵鏈的緩沖區域時，應綜合考慮不同項目管理者的風險偏好、資源約束、工序的復雜程度，以及項目工序開工柔性程度、屬性特征等情況，將各因素結合建立煉化項目的關鍵鏈進度管理方法，如圖1所示。

圖1 關鍵鏈項目進度管理

3 煉化項目進度管理模型

為了實現關鍵鏈技術對煉化項目的進度管理，保證進度計劃的可行性，需要通過識別關鍵線路中的資源沖突，并運用資源調配法（RSM）解決沖突，重新確立關鍵鏈；同時在關鍵工作后設置緩沖區，進而構建在資源約束下的關鍵鏈進度管理模型，實現項目進度有效管理。具體操作流程如下。

3.1 識別關鍵鏈

（1）利用傳統關鍵路徑法網絡計劃技術編制項目進度計劃，計算時間參數。

（2）仔細審查項目進度計劃網絡，根據資源計劃找出網絡圖中的資源負荷及沖突，并根據啟發式算法（RSM）解決資源沖突。由于資源沖突的解決是一個優化的過程，選用的準則不同結果也不同，一般會在一個范圍內。選擇不同的優先準則解決資源沖突，將會得到不同的關鍵鏈。值得注意的是，不是所有的工序都可以進行調整，應選擇可以調整的工序進行安排，并將這部分工序擴展成完全進度，逐步解決資源沖突問題。常用啟發式算法的優先準則如表1所示。

表1 啟發式算法的優先準則

（3）重復步驟（2）繼續查找資源負荷，解決資源沖突，直至所有資源合理計劃配置。解決沖突的原則是一個資源沖突的解決，不能影響之前已解決的資源沖突。

（4）找出網絡圖任務中的最長鏈。將項目中前后任務連接起來，找出最長鏈，就是項目進度中的關鍵鏈，這也是項目實施的限制所在。

3.2 消除工序的安全時間

工序安全時間的增減與是否存在類似工序和該工序的復雜程度兩個因素有關。一項工作如果存在類似工序，利用以往的資料和經驗，采用類比估算法預測的工期時間更為準確，工期包含的安全時間比例也就較低。但對于不存在類似工序的工作，憑主觀判斷估計得到的安全時間比例可能會較高。從工序的復雜程度考慮，工序越復雜，為了保證工作順利完成，必然增加工序的安全時間。因而需要將工序根據復雜程度劃分，并對估計時間進行不同比例的調整。

（1）處在不同位置的工序，需采用不同的完工概率對持續時間進行調整。其中，關鍵鏈上的任務使用70%的完工概率對持續時間進行修正，非關鍵鏈上則使用50%的完工概率對持續時間進行修正，以削減各工序的安全時間。

（2）繼續檢查調整后的關鍵鏈和非關鍵鏈。若一個項目中同時存在兩條或兩條以上的關鍵鏈，則選則其中一條作為該項目的關鍵鏈，其余看作非關鍵鏈。

3.3 計算并插入緩沖區域

緩沖區的設置就像是為項目工序設置了保險，除常用的50%法和排隊論方法以外，其他方法都是以工作持續時間的不確定性為基礎的。緩沖區的設置需要考慮多方面不確定性因素，應綜合考慮不同項目管理者的風險偏好、資源約束、工序的復雜程度、項目工序開工柔性程度和工序位置等情況建立緩沖區設定模型，各不確定性因素的影響程度權重采用模糊層次分析法來確定。

插入緩沖區后，繼續查看關鍵鏈，移動非關鍵鏈上的工序解決加入緩沖區后產生的新沖突。

3.4 項目進度動態控制

在項目實施過程中，需要跟蹤關鍵鏈各工序的進度計劃執行情況，根據關鍵鏈工序實施情況及緩沖區的利用情況判斷項目執行效果，從而及時糾偏或重新調整關鍵鏈項目進度計劃。綜上，建立基于關鍵鏈的煉化項目進度管理模型，如圖2所示。

圖2 基于關鍵鏈的項目進度計劃管理模型

4 結論

關鍵鏈技術作為一種進度管理方法，強調整體優化和持續優化，重視人的因素和資源管理等不確定因素的管理，設置緩沖區保護關鍵鏈，該技術已經逐漸被應用到項目管理領域。通過分析傳統進度管理在煉化項目應用中存在的問題，從基本觀點、資源約束和緩沖區設置幾個方面分析關鍵鏈應用的可行性，進而應用關鍵鏈進度管理模型，依據識別關鍵鏈、消除工序的安全時間、設置緩沖區和動態控制四個步驟，為煉化項目進度管理提供借鑒。

（欄目主持 李艷秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.8.004