基于WBS的某決策支持系統開發項目進度管理研究

張玉婷 楊鏡宇

(1.國防大學研究生院，北京 100091；2.海軍參謀部機要局，北京 100841；3.國防大學聯合作戰學院，北京 100091)

0 引言

項目是為創造獨特的產品、服務或成果而進行的臨時性工作，是組織創造價值、實現效益的重要形式[1]。基于項目管理理論，對項目活動進行整合和管理，如項目的進度、成本、質量等，有助于提高項目管理效率、縮短項目工期、節省項目成本。而項目進度管理是項目管理的重要內容。通過分析項目中各工序間的邏輯關系，確定科學的施工順序；通過編制進度計劃和資源供應計劃，在質量、費用目標協調的基礎上實現工期目標。目前，常用的項目進度管理方法包括甘特圖(Gantt Chart，GC)、關鍵路徑法(Critical Path Method，CPM)、圖示評審技術(Graphical Evaluation Review Technique，GERT)、風險評審技術(Venture Evaluation Review Technique，VERT)、計劃評審技術(Program Evaluation and Review Technique，PERT)、關鍵鏈項目管理(Critical Chain Project Management，CCPM)等[2-3]。

隨著科學技術的進步、網絡信息技術的發展，決策支持系統(Decision Support System，DSS)已從傳統的單模型、人工協調模式發展為多模型、計算機自組織協調運行的輔助決策模式。本文所研究的某決策支持系統以管理科學、系統工程為理論基礎，以仿真模擬技術為技術手段，能夠為管理人員提供決策參考。該系統涉及與多種設備、多個平臺的對接，以及各類復雜數據的處理、數據庫和模型庫的管理等過程，若進度管理過程出現問題，則會影響項目總體進度，甚至會出現級聯效應，使項目面臨嚴重風險。

基于此，本文針對該系統開發項目進度管理問題進行分析，制訂了項目進度計劃并進行工期估算仿真，主要包括創建項目WBS、設置目標和里程碑、繪制網絡計劃圖以及利用三點估算法和蒙特卡洛法對工期進行估算仿真等。

1 經典PERT方法概述

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2 某決策支持系統開發項目進度計劃編制

2.1 項目工作分解結構

項目工作分解結構(Work Breakdown Structure，WBS)是指將項目可交付物和項目工作按照實施順序劃分為相對獨立的、便于管理的工作單元。通過對項目全部工作范圍進行逐層分解，以有效控制項目工期[13]。創建項目WBS應遵循的原則如下[14]：

(1)分層數量應適宜。層級越多，項目工作越詳細，但項目管理難度越大；層級過少，項目工作難以表述清楚。

(2)分解工作單元時，需厘清各工作單元間的邏輯關系。

(3)在一張WBS圖中，每個工作單元僅出現一次。

(4)同一層級工作單元應具備可比性。

基于此，創建某決策支持系統開發項目WBS圖，如圖1所示。

圖1 某決策支持系統開發項目WBS圖

2.2 項目里程碑

某決策支持系統開發項目生命周期管理包括需求分析、方案設計、系統設計、編碼和測試、集成系統測試、驗收發布、項目總結7個階段。整個項目管理過程復雜且漫長，各階段在時間維度呈串行分布，因此，需要設置項目建設的關鍵性節點對項目進展進行標識，以保證項目按時完工。某決策支持系統開發項目里程碑節點見表1。

表1 某決策支持系統開發項目里程碑節點

2.3 項目組織管理

在項目進度管理中，合理規劃人力資源類別和工作量、制訂人力資源計劃十分重要。根據項目WBS，設置項目管理第一責任人、項目負責人、系統分析員、程序員、工程師等崗位。其中，項目管理第一責任人主要負責追蹤項目整體進度，調配項目負責人員及確定各組分工，牽頭項目評審工作，協調其他難題等；項目負責人主要負責與項目管理第一責任人溝通、匯報工作情況，直接負責項目管理，負責里程碑評審及文檔審核等；系統分析員主要參與項目早期籌劃和項目評審等；程序員主要負責軟件設計、軟件編碼、集成與測試等；工程師主要負責軟件需求分析、軟件質量保證、撰寫工作日記等。某決策支持系統人力資源計劃表見表2。

表2 某決策支持系統人力資源計劃表

2.4 項目網絡計劃圖

項目網絡計劃圖可以直觀展示項目中各項工作進度及工作之間的關系，通過網絡分析確定關鍵路徑等[15]。網絡計劃圖一般由工作、事項、線路三個部分構成。本文采用PERT三點估計法對工序持續時間進行估算。為編制某決策支持系統開發項目網絡計劃圖，首先，確定項目中各項工作工期和工作間的邏輯關系(表3)；其次，根據項目活動緊前和緊后關系，繪制某決策支持系統開發項目進度網絡計劃圖，如圖2所示。由計算可知，該項目路徑共84條。

表3 項目活動邏輯關系表

圖2 某決策支持系統開發項目進度網絡計劃圖

計算每個工作的最早開始時間和最晚開始時間，當兩者數值相等時所構成的路徑即為關鍵路徑。基于此，計算得到該項目關鍵路徑為：1→2→4→5→6→7→8→9→12→13→16→17→21→22→24→25→26→27→28。即1.1客戶需求獲取→1.3需求評審→1.5技術方案編評→1.6確認工作量和時間→2.1總體設計→2.2概要設計→2.3設計評審→3.5用例設計→3.6設計規格說明→4.5數據模塊一階段編碼→4.6數據模塊二階段編碼→4.7數據管理交互→4.14管理模塊三階段編碼→4.15管理模塊單元測試→5.1代碼修正→5.2集成測試與試運行→6.2驗收和維護→7.1項目總結，項目工期為486d。在圖2中，以粗箭線表示關鍵路徑。

3 基于MC的某決策支持系統開發項目工期仿真模擬

由于該項目中工作數量多，且各工作之間存在關聯依賴關系，因此，在識別關鍵路徑的基礎上，進一步分析工序與環境的關系、工序間的資源和時間沖突[16-21]等不確定性因素，對項目進度計劃進行優化。

本文采用蒙特卡洛方法(Monte Carlo，MC)[22]對關鍵路徑工期估算進行仿真模擬。MC的核心思想是采用隨機抽樣的方法進行統計模擬試驗，得到統計特征值。在制訂項目進度計劃時，首先，構建概率模型；其次，對概率模型進行抽樣試驗，在此基礎上進行工期估計；最后，得到仿真試驗預測結論。本文采用水晶球(Crystal Ball)軟件進行進度管理計劃分析，具體步驟如下：

(1)基于關鍵路徑，采用蒙特卡洛方法構建項目進度計劃仿真模型，見表4。

表4 基于PERT的網絡進度計劃仿真模型

(2)運用水晶球軟件，設置項目工作持續時間服從三角分布，設B2-B38為假設單元，設D38為預測單元，即項目最早完成時間。

(3)采用MC抽樣方式進行仿真，設置仿真次數為10 000，得到項目工期仿真圖，如圖3所示，敏感度分析結果如圖4所示。

圖3 項目工期仿真圖(截圖)

圖4 敏感度分析結果(截圖)

由圖4可知，當完工概率為95%時，項目工期為471d，而傳統PERT方法對應的完工概率為95%時的項目工期為486d，結果相差較小，說明以486d作為項目工期具有一定的可行性和可靠性。

4 結語

本文采用WBS分解某決策支持系統開發項目工作單元，明確項目目標和里程碑節點，并根據項目實際情況制訂人力資源分配方案。通過三點估算法和MC仿真實驗方法對項目工期進行估算，明確關鍵路徑，制訂科學合理的項目進度管理計劃，實現了項目進度優化，為管理人員提供了決策依據。