基于EVM 的核電全范圍模擬機FSS 項目集成化控制研究

項萍

(中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司，湖北 武漢 430223)

0 引言

掙值管理(Earned Value Management，EVM)作為一種較新的項目集成化管理技術(shù)，能夠達到項目研發(fā)進度、成本、質(zhì)量和技術(shù)的綜合管理和控制的目的。1967 年，EVM 被美國國防部首次引入大型研發(fā)項目中進行集成化控制，有效地提高了研發(fā)項目過程管理水平，及時地預測和發(fā)現(xiàn)了項目進度與成本偏差，采取了糾偏措施，取得了良好的效果。自此以后，EVM 被引進各行各業(yè)，得到了廣泛的應用。

核電行業(yè)也同樣面臨提高項目管理水平的問題。伴隨著核電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的研發(fā)項目管理模式難以滿足日趨規(guī)模化的市場需求，項目進度、成本、質(zhì)量等難以有效控制，往往存在項目延期、成本超支等諸多問題，因此，迫切需要建立一套專業(yè)有效的項目集成化項目控制模式和管理體系來改變現(xiàn)狀。

本文通過對某核電站M310 機組全范圍模擬機FSS 項目進行分析研究，結(jié)合該核電研發(fā)項目管理特點，運用EVM 與實際研發(fā)項目相結(jié)合的方法，成功建立了一套適合核電研發(fā)項目的進度和成本集成化管理模式，降低了項目成本，控制了項目進度，達到了提高核電研發(fā)項目管理效率的目的。

1 項目概況

集成仿真技術(shù)、計算機技術(shù)、設計管理學和核電工程知識領域的綜合工程稱之為核電機組全范圍模擬機(Full Scope Simulator，F(xiàn)SS)。FSS 用途主要有以下三點:①可靠和有效地完成電廠操縱員、高級操縱員的培訓、復訓和取照考試的相關(guān)工作;②按中國國家核安全局的要求為核電廠進行定期應急演習提供支持;③核電廠的工程應用，包括:系統(tǒng)研究、電廠運行/事故規(guī)程的測試驗證、電廠的控制和運行優(yōu)化試驗，以及電廠的瞬態(tài)分析等。

2007 年某公司成功總承包了某核電站M310機組全范圍模擬機FSS 項目(以下簡稱FSS 項目)，全面負責模擬機的設計、開發(fā)、設備采購、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測試、設備運輸、安裝、調(diào)試、試運行、數(shù)據(jù)更新、對模擬機教員操作培訓、對模擬機維修人員設備運行、維修培訓、數(shù)據(jù)更新操作培訓等工作。

FSS 項目為規(guī)避采用實物模擬(Stimulation)和虛擬實物模擬(Emulation)方法在工程進度上的風險，最終采用全模擬的方法來實現(xiàn)DCS 仿真，其開發(fā)實施方式為國內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)難度巨大，開發(fā)周期長，項目利益相關(guān)者多，不可預見因素多，且涉及國內(nèi)外多項設備的采購。為圓滿完成FSS 項目，公司同時成立總承包項目組和EVM 試點小組，探索并運用EVM 對FSS 項目的成本和進度進行集成化控制，實踐證明，將EVM引入FSS 項目進行成本和進度的集成化控制，具有明顯的優(yōu)勢，表現(xiàn)在不僅能實現(xiàn)對項目的成本和進度的預估，還能在偏差發(fā)生時使項目利益相關(guān)者采取快速、有效的糾偏措施，從而為FSS 項目的最終順利交付保駕護航。

2 FSS 項目中EVM 的應用實例分析

2.1 FSS 項目的進度計劃

項目組和EVM 試點小組針對FSS 項目，引進了專業(yè)的項目管理軟件，建立了FSS 項目的WBS，編制了詳細的三級項目進度計劃，F(xiàn)SS 項目一級進度計劃見圖1。

2.2 FSS 項目的基本參數(shù)

根據(jù)EVM 基本原理，在分析項目執(zhí)行情況時需要將項目掙值(Earned Value，EV)作為中間變量。項目組和EVM 試點小組以每半個月最后一天作為檢查點，測量一次項目績效，分別計算出計劃值 (Planned Value，PV)、實際成本(Actual Value，AV)和EV，進而對每半個月項目偏差進行原因分析，編制績效測量報告，同時提出下半個月的改進建議。由于FSS 項目研發(fā)成敗的關(guān)鍵在于設計和開發(fā)階段，故本文選取了FSS 項目設計階段部分檢查點的相關(guān)參數(shù)。FSS項目設計階段檢查點的基本參數(shù)見表1。

2.3 FSS 項目的評價指標和預警范圍

EVM 的評價指標分別為進度偏差(Schedule Variance，SV)、費用偏差(Cost Variance，CV)、進度績效指數(shù) (Schedule Performance Index，SPI)和費用績效指數(shù)(Cost Performance Index，CPI)。項目組和EVM 試點小組在計算完成項目EVM 基本參數(shù)后，就可以以此來計算FSS 項目的評價指標，計算公式與評價標準見表2。

圖1 FSS 項目一級進度計劃(截圖)

表1 FSS 項目設計階段檢查點的基本參數(shù) (單位:萬元)

表2 評價指標計算公式與評價標準

根據(jù)表2 公式計算，F(xiàn)SS 項目各評價指標的計算結(jié)果見表3。與此同時，項目組和EVM 試點小組結(jié)合基本參數(shù)和評價指標，繪制了FSS 項目的掙值曲線，見圖2。

為避免項目不同人員對于區(qū)間范圍有不同的理解，導致對項目績效的評價出現(xiàn)混亂。項目組和EVM 試點小組設置了成本超支和進度滯后預警的范圍，區(qū)間范圍如下:

(1)CPI 的值低于1.0 (含1.0)時，為正常，不預警;位于［0.9，1.0)時，為成本超支，黃色預警;當值低于0.9 (不含0.9)時，為成本嚴重超支，紅色預警。

(2)SPI 高于1.05 (不含1.05)時，為進度提前，不預警;位于［0.95，1.05］時，為進度基本正常，不預警;位于［0.85，0.95)時，為進度略有滯后，橙色預警;位于［0.6，0.85)時，為進度滯后，黃色預警;當值低于0.6 (不含0.6)時，為進度嚴重滯后，紅色預警。

根據(jù)上述評價標準和預警范圍，從檢查節(jié)點2008 年4 月15 日到2008 年7 月31 日的測量結(jié)果與趨勢可以看出，CPI 一直都是大于1.0，成本節(jié)支;而SPI 在2008 年7 月31 日之前小于0.95，在2008 年7 月31 日測量的SPI 下降到0.9，進度滯后趨勢凸顯，項目組和EVM 試點小組啟動橙色預警。

表3 FSS 項目設計階段檢查點的評價指標

圖2 FSS 項目掙值曲線

2.4 FSS 項目的預測變量

EVM 測量的最終目的是分析當期狀態(tài)偏差和預測未來發(fā)展趨勢。EVM 的兩個預測變量有:完工估算(Estimate at Completion，EAC)，完工尚需估算(Estimate to Complete，ETC)。為實現(xiàn)FSS 項目成本與進度集成化控制的目標，項目組和EVM 試點小組每半個月對項目尚未完成的工作進度和成本進行了分析預測，計算公式如下:

(1)EAC=AC+ETC，表示實際支出與對未來剩余工作的重新估算之和。

(2)ETC=BAC－EV，表示總預算減去各個活動EV 之和的差值。

根據(jù)上述公式計算，F(xiàn)SS 項目設計階段檢查點的預測變量計算結(jié)果見表4。

從表4 結(jié)果可以看出，伴隨著FSS 項目的順利推進，EAC 和ETC 不斷發(fā)生變化，在檢查點2008 年7 月31 日時計算出的EAC 等于21 080 萬元，ETC 等于1484d。從計算結(jié)果可以初步判斷，F(xiàn)SS 項目運用成本和進度集成化控制將會取得良好效果。

2.5 FSS 項目的集成化控制分析

在FSS 項目管控過程中，項目組和EVM 試點小組在計算FSS 項目各項指標的基礎上進行了數(shù)據(jù)分析，并在發(fā)現(xiàn)偏差后及時采取了糾偏措施，使得FSS 項目最終按預期實現(xiàn)了交付。

根據(jù)表3 計算的CPI 結(jié)果，從2008 年4 月15 日到2008 年7 月31 日檢查期間CPI 都大于1，實際成本均低于計劃成本，項目成本控制情況良好，F(xiàn)SS 項目組分析原因主要是項目正處于設計和開發(fā)階段，還未開始大額設備采購，暫無項目直接成本支出，僅為人工成本的支出，且FSS 項目擁有一支專業(yè)的開發(fā)和設計團隊，項目組研發(fā)人員相對穩(wěn)定，同時進度安排也是“先松后緊”，沒有大量人員加班，所以使得成本控制在合理范圍內(nèi)。

根據(jù)表3 計算的SPI 結(jié)果，從2008 年4 月15 日到2008 年7 月31 日檢查期間SPI 都小于1，且呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，7 月15 日到7 月31 日下降幅度最大，項目進度執(zhí)行情況不太理想，F(xiàn)SS 項目組分析原因主要是因為安全級DCS 系統(tǒng)設計缺少設計輸入資料，導致系統(tǒng)設計滯后，影響業(yè)主審查;同時非安全級DCS 系統(tǒng)軟件開發(fā)中的架構(gòu)設計采用了最新技術(shù)，缺乏開發(fā)經(jīng)驗且前期人力投入不足，導致進度略有滯后。項目組和EVM 試點小組立即采取措施及時進行糾偏，與業(yè)主積極溝通，對安全級DCS 系統(tǒng)設計進度進行了調(diào)整，同時加大了人力投入和資料收集。

2.6 FSS 項目運用EVM 進行集成化控制存在的問題和改進的方案

FSS 項目執(zhí)行周期較長，項目組和EVM 試點小組一直堅持采用EVM 來進行項目進度和成本的集成化控制，在有限的資源和工期壓力下，不但實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破，而且堅定不移地走國產(chǎn)化道路，使得成本和進度都達到了控制目標，EVM 集成應用效果良好，F(xiàn)SS 項目最終得到業(yè)主的廣泛贊譽，但還是存在一些問題，尚需改進，主要有以下兩點:

表4 FSS 項目設計階段檢查點的預測變量

(1)核電行業(yè)安全第一，質(zhì)量管理不容忽視，但在對FSS 項目進度和成本進行集成管理中未關(guān)注質(zhì)量的缺陷，沒有統(tǒng)籌考慮三者之間的內(nèi)在聯(lián)系。FSS 項目組的改進方案之一是以后此類項目在工作分解結(jié)構(gòu)編制過程中，對各質(zhì)量控制點設置專門的工作包，如“設計審查會” “根據(jù)審查意見進行修改”等，這樣使質(zhì)量保證人員能夠及時關(guān)注和參與到這些質(zhì)量控制點中，以起到控制項目質(zhì)量的作用，同時通過對這些工作包的計劃成本和實際成本進行統(tǒng)計，分析出項目的質(zhì)量成本。

(2)FSS 項目在運用EVM 進行測量時無法確定關(guān)鍵工作的影響，僅是根據(jù)掙值和實際成本來衡量進度和成本績效，但當項目非關(guān)鍵工作完成很多，而處于關(guān)鍵路徑上工作未完成時，將可能影響項目進度，這在績效測量中無法顯現(xiàn)。FSS 項目組的改進方案之一是以后擬將關(guān)鍵路徑法理論與EVM 方法相結(jié)合，以減弱EVM 自身的局限性，充分擠干項目計劃中進度和成本的“水分”，同時不在各工作包中預留“安全時間”和“安全費用”，而是在關(guān)鍵鏈的關(guān)鍵節(jié)點前設置一定的“緩沖時間”和“暫定費用”，以應對潛在的進度和成本風險。

3 結(jié)語

本文將EVM 引入核電研發(fā)項目的成本和進度集成化控制中，通過實例證明，運用EVM 開展對核電研發(fā)項目的集成化控制研究，在發(fā)現(xiàn)偏差的同時對項目未來執(zhí)行情況進行合理的預測，能夠深入分析產(chǎn)生偏差的原因，并及時采取有效措施，減少偏差，從而提高項目執(zhí)行效果。應用EVM 進行核電研發(fā)項目是一種簡單而有效的項目管理方法，但要注意結(jié)合核電行業(yè)研發(fā)項目的特點。在市場競爭和技術(shù)創(chuàng)新越發(fā)激烈的當今世界，EVM 為企業(yè)，尤其是核電研發(fā)類型的企業(yè)提供了一種便捷和高效的項目管理模式。

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