基于關(guān)鍵鏈的項(xiàng)目進(jìn)度管理方法研究

 
摘 要：關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法是約束理論在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。在對(duì)關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法的基本思想和理論基礎(chǔ)分析介紹的基礎(chǔ)上，針對(duì)如何利用關(guān)鍵鏈將項(xiàng)目計(jì)劃與項(xiàng)目進(jìn)度控制更好的結(jié)合進(jìn)行了研究和評(píng)價(jià);利用項(xiàng)目管理領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)，補(bǔ)充了緩沖區(qū)管理的方法和實(shí)施步驟，并運(yùn)用實(shí)例進(jìn)行了求證。
關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵鏈;項(xiàng)目進(jìn)度管理;項(xiàng)目計(jì)劃;項(xiàng)目控制;緩沖區(qū)設(shè)置

引言
    關(guān)鍵鏈項(xiàng)目進(jìn)度管理方法是約束理論在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。關(guān)鍵鏈?zhǔn)抢^關(guān)鍵路徑法和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)之后項(xiàng)目管理領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展之一。關(guān)鍵鏈技術(shù)克服了傳統(tǒng)進(jìn)度計(jì)劃管理局限性，考慮了時(shí)間和資源雙重約束，利用聚合原理縮短項(xiàng)目工期，通過(guò)配置緩沖區(qū)域以消除不確定性。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)對(duì)緩沖區(qū)的管理實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度管控。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者，多從對(duì)緩沖區(qū)時(shí)間設(shè)置進(jìn)行理論研究，集中于如何有效計(jì)算出緩沖區(qū)大小。主要的緩沖區(qū)計(jì)算方法的理論包括概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模糊理論、灰色模型三種。而對(duì)于如何更有效利用緩沖區(qū)進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)控和管理，如何建立一整套完整的進(jìn)度管理模型等問(wèn)題，仍尚待完善。本文在相關(guān)研究基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究如何把關(guān)鍵鏈在項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃和進(jìn)度控制兩大模塊上更有效結(jié)合起來(lái)，并給出緩沖區(qū)管理實(shí)施步驟，對(duì)目前基于關(guān)鍵鏈的項(xiàng)目進(jìn)度管理模型加以分析和補(bǔ)充。

1 關(guān)鍵鏈理論的基本思想
　　關(guān)鍵鏈理論(critical chain)是以色列科學(xué)家高德萊特的約束理論TOC(theory of constrains)在項(xiàng)目管理上的運(yùn)用結(jié)果，是項(xiàng)目管理技術(shù)新發(fā)展。關(guān)鍵鏈理論的基本思想是根據(jù)概率理論和組織行為學(xué)理論，基于“工程項(xiàng)目必須遵守整體優(yōu)化而非局部?jī)?yōu)化”的思想，以概率50%估計(jì)每一道工序時(shí)間，將單個(gè)工序不確定因素統(tǒng)一放在項(xiàng)目緩沖區(qū)考慮。將關(guān)鍵鏈作為項(xiàng)目進(jìn)度管理重點(diǎn)，通過(guò)項(xiàng)目緩沖區(qū)，輸送緩沖區(qū)和資源緩沖區(qū)的管理來(lái)減少延誤[1]。關(guān)鍵鏈理論就是在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，把每道工序節(jié)省下來(lái)的安全時(shí)間綜合利用起來(lái)，通過(guò)設(shè)置項(xiàng)目緩沖(PB)、輸入緩沖(FB)和資源緩沖(RB)來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，保障項(xiàng)目順利進(jìn)行。
　　1.1 約束理論
　　TOC最先運(yùn)用于制造業(yè)，它根植于OPT(原指最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)刻表，Optimized Production Timetables;后指最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)，Optimized Production Technology)[2]。經(jīng)過(guò)不斷地研究和發(fā)展，TOC已經(jīng)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、營(yíng)銷(xiāo)等多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，其核心思想是：任何組織或系統(tǒng)都存在約束，這些約束成為制約組織或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的瓶頸因素，因此，只要對(duì)這些約束進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)控就可以收到顯著效果。TOC在項(xiàng)目管理，尤其是項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用，促進(jìn)了關(guān)鍵鏈方法的產(chǎn)生和發(fā)展[3]。
　　1.2 關(guān)鍵鏈項(xiàng)目進(jìn)度管理的思想
　　項(xiàng)目管理實(shí)踐過(guò)程中存在三個(gè)普遍問(wèn)題：①項(xiàng)目進(jìn)度延期;②項(xiàng)目成本超支;③進(jìn)度計(jì)劃變更。通常，項(xiàng)目經(jīng)理們將這些問(wèn)題歸結(jié)于項(xiàng)目不確定性，但根據(jù)Goldratt的觀點(diǎn)，這些問(wèn)題產(chǎn)生于以下三方面原因。
　　1.2.1 “學(xué)生綜合癥”
　　有人總是等到最后一刻才開(kāi)始努力，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“學(xué)生綜合癥”，就像有的學(xué)生總是在作業(yè)提交截至?xí)r間前幾天才開(kāi)始做一樣。如果這種綜合癥發(fā)生在項(xiàng)目活動(dòng)中，項(xiàng)目組成員思想松懈，工作效率低下，那么項(xiàng)目或任務(wù)的延期將不可避免。
　　1.2.2 多任務(wù)效應(yīng)(Multiple tasks effect)
　　多任務(wù)效應(yīng)反映了共享資源對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行的約束作用。假設(shè)某項(xiàng)目成員(共享資源)同一時(shí)間內(nèi)需要完成A、B和C三個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)周期都為10天。但在多項(xiàng)目環(huán)境、情緒壓力或人為干預(yù)等因素影響下，上述任務(wù)通常以輪換形式執(zhí)行，那么每個(gè)任務(wù)周期將延長(zhǎng)一倍�？梢�(jiàn)，項(xiàng)目的多任務(wù)效應(yīng)將直接導(dǎo)致項(xiàng)目延誤。
　　1.2.3 工期變動(dòng)效應(yīng)的不對(duì)稱(chēng)性
在項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)程中，任務(wù)的延遲通常會(huì)由于工序的邏輯關(guān)系產(chǎn)生級(jí)聯(lián)效應(yīng)，但項(xiàng)目卻很難從某些任務(wù)的提前完成中受益。例如:A、B、C是三個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的任務(wù)，D為A、B、C的緊后任務(wù)，A、B、C的任務(wù)周期為5天，D的任務(wù)周期為10天。通常，該項(xiàng)目需要15天的時(shí)間就可以完成。但是任務(wù)B在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)了意外而推遲了3天完成，從而導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目周期延期至18天。如果現(xiàn)在反過(guò)來(lái)思考，如果A、B、C能夠提前2天完成，那么整個(gè)項(xiàng)目周期是否就變成了13天呢?事實(shí)上，答案是否定的。分析如下：首先，如果項(xiàng)目組成員提前完成了任務(wù)，他不會(huì)因此而得到獎(jiǎng)勵(lì)，反而卻導(dǎo)致項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)類(lèi)似任務(wù)的預(yù)估完成時(shí)間將減少，顯然這對(duì)他沒(méi)有好處，因此他不會(huì)愿意提前完工的。另外，即使A、B、C能夠提前完成，但D也許因?yàn)橘Y源尚未就位等原因而無(wú)法開(kāi)始，所以項(xiàng)目就無(wú)法提前完成[3]。
　　為克服項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的三種行為，Goldratt在TOC的基礎(chǔ)上提出了關(guān)鍵鏈項(xiàng)目進(jìn)度管理的基本思想。主要通過(guò)三個(gè)緩沖區(qū)的設(shè)置來(lái)解決三種約束，即項(xiàng)目緩沖區(qū)，輸入緩沖區(qū)和資源緩沖區(qū)。
　　①項(xiàng)目緩沖區(qū)。在傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理中，認(rèn)為一個(gè)項(xiàng)目能否如期完成與每一個(gè)活動(dòng)的完成日期有關(guān)，因此都會(huì)在每一個(gè)活動(dòng)上加上很多的安全時(shí)間，來(lái)確保項(xiàng)目能準(zhǔn)時(shí)完成。但人們因?yàn)橛卸栊�，知道自己有充足的時(shí)間，開(kāi)始時(shí)不全力以赴，等到時(shí)間變得緊迫時(shí)，才開(kāi)始努力去做，這樣使原本富裕的時(shí)間被浪費(fèi)掉。由于安全時(shí)間大部分都會(huì)被浪費(fèi)，而且不會(huì)累積到下一個(gè)活動(dòng)，因此刪減每個(gè)活動(dòng)的預(yù)估時(shí)間，便會(huì)釋放出足夠的時(shí)間來(lái)設(shè)置項(xiàng)目緩沖PB。項(xiàng)目緩沖一般設(shè)置在關(guān)鍵鏈尾端，通過(guò)設(shè)置項(xiàng)目緩沖區(qū)將延誤控制在預(yù)期范圍內(nèi)，保證項(xiàng)目如期交付，以關(guān)鍵鏈上各工序節(jié)省時(shí)間總和的一半作為其大小。
　�、谳斎刖彌_區(qū)的設(shè)置。雖然關(guān)鍵路徑有了項(xiàng)目緩沖，但當(dāng)有非關(guān)鍵路徑與關(guān)鍵路徑會(huì)合時(shí)，就必須考慮到非關(guān)鍵路徑有可能延遲關(guān)鍵路徑上的活動(dòng)，因此必須在非關(guān)鍵路徑與關(guān)鍵路徑匯合的地方插入輸入緩沖FB。FB主要是保護(hù)關(guān)鍵路徑，可以消化非關(guān)鍵鏈工序帶來(lái)的工期延誤。輸入緩沖一般設(shè)置在非關(guān)鍵鏈與關(guān)鍵鏈的匯合處，主要是為了保證關(guān)鍵鏈上的工序如期開(kāi)始而不會(huì)受非關(guān)鍵鏈上工序延誤的影響，以非關(guān)鍵鏈上節(jié)省時(shí)間總和的一半作為其大小。
　�、圪Y源緩沖區(qū)的設(shè)置。由于關(guān)鍵鏈上任何活動(dòng)的延誤都會(huì)引起整個(gè)項(xiàng)目的延誤，關(guān)鍵鏈上的工序一般被賦予最高優(yōu)先級(jí)。資源緩沖RB主要放置于有可能發(fā)生資源爭(zhēng)用的活動(dòng)上。資源緩沖是一種時(shí)間緩沖，本質(zhì)上是一種預(yù)警機(jī)制，當(dāng)關(guān)鍵鏈上的活動(dòng)準(zhǔn)備使用某瓶頸資源時(shí)，通過(guò)預(yù)告機(jī)制即在工序來(lái)臨前發(fā)出預(yù)先警告提醒人們[4]。項(xiàng)目管理者可以通過(guò)對(duì)緩沖區(qū)的監(jiān)控了解緩沖的剩余情況和項(xiàng)目的進(jìn)展情況，進(jìn)而及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)控。資源緩沖一般設(shè)置在關(guān)鍵鏈上，通過(guò)制定一定的前置時(shí)間來(lái)進(jìn)行設(shè)置，以保證關(guān)鍵鏈上所需資源能按時(shí)到位[5]。

2 基于關(guān)鍵鏈的項(xiàng)目進(jìn)度管理模型
　　項(xiàng)目進(jìn)度管理是在項(xiàng)目的進(jìn)展過(guò)程中，為了確保項(xiàng)目能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的目標(biāo)，對(duì)項(xiàng)目活動(dòng)進(jìn)度及日程安排所進(jìn)行的管理過(guò)程，主要包括兩個(gè)模塊，如圖1所示：第一個(gè)模塊為項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃模塊，第二個(gè)模塊是依據(jù)前一模塊的輸出結(jié)果執(zhí)行進(jìn)度控制，兩模塊之間的橋梁為緩沖區(qū)間。本文的理論模型是基于關(guān)鍵鏈進(jìn)行項(xiàng)目管理的優(yōu)點(diǎn)所提出，利于緩沖區(qū)的橋梁作用，不僅考慮項(xiàng)目活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系，還考慮項(xiàng)目活動(dòng)的資源約束。
　　2.1 項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃模塊
　　利用關(guān)鍵鏈理論進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制，其核心是項(xiàng)目整體優(yōu)化而非局部?jī)?yōu)化，即將人為因素和不確定性因素引入到項(xiàng)目管理中，通過(guò)減少工序安全時(shí)間和設(shè)置緩沖來(lái)規(guī)避人為因素和其他風(fēng)險(xiǎn)，基于關(guān)鍵鏈的進(jìn)度計(jì)劃編制仍然以關(guān)鍵路徑作為理論基礎(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制，緩沖區(qū)的設(shè)置來(lái)確定最終關(guān)鍵鏈。
　�、倮L制網(wǎng)絡(luò)圖，找出關(guān)鍵工序。繪制網(wǎng)絡(luò)圖應(yīng)首先應(yīng)用工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)工具，根據(jù)項(xiàng)目需求按照實(shí)際情況將項(xiàng)目由粗到細(xì)分解為若干道工序，依照技術(shù)方案并找出工序之間的邏輯關(guān)系，繪制網(wǎng)絡(luò)圖，確定關(guān)鍵路徑和關(guān)鍵工序。
　�、谕ㄟ^(guò)資源平衡化解資源沖突。關(guān)鍵鏈方法的重要突破在于考慮了資源受限因素對(duì)項(xiàng)目工期影響，此對(duì)有資源沖突的工序，即多道工序共用一種資源時(shí)，按照自由時(shí)間少的那道工序優(yōu)先占用資源的原則，進(jìn)行資源分配。按照資源使用優(yōu)先順序，重新安排進(jìn)度。
　�、鄞_定關(guān)鍵鏈。根據(jù)關(guān)鍵鏈的定義，在考慮工序進(jìn)度和資源占用的情況下，找出路徑最長(zhǎng)的路徑就是關(guān)鍵鏈。
　�、茉O(shè)置緩沖區(qū)。利用50%分法的原則，統(tǒng)籌考慮資源、工序約束，設(shè)置項(xiàng)目緩沖區(qū)、資源緩沖區(qū)、輸入緩沖區(qū)。
　�、輰⒕彌_區(qū)作為進(jìn)度管理的工具。緩沖區(qū)為項(xiàng)目管理者提供了項(xiàng)目當(dāng)前進(jìn)行狀況的指示表，通過(guò)對(duì)剩余緩沖區(qū)的觀察就可以對(duì)項(xiàng)目的當(dāng)前執(zhí)行情況一目了然，并在需要時(shí)采取必要的措施。
　　2.2 緩沖區(qū)確定
    關(guān)鍵鏈法在項(xiàng)目管理領(lǐng)域的突破之處在于加入了緩沖區(qū)這一概念，但對(duì)于緩沖時(shí)間的設(shè)置問(wèn)題，目前仍然沒(méi)有更好的方法。目前為止，對(duì)緩沖時(shí)間的確定總共有三種方法，概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模糊概論和鄧聚龍?zhí)岢龅幕疑�理論。其中概論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法要求活動(dòng)的完成時(shí)間必須服從某種概率分布，然后項(xiàng)目的一次性特征性特征無(wú)法提供足夠的歷史數(shù)據(jù)來(lái)刻畫(huà)這種時(shí)間分布。模糊理論研究對(duì)象的外延具有不確定性，項(xiàng)目活動(dòng)卻又時(shí)間的限制，即外延確定;灰色理論正是一種研究外延確定而內(nèi)涵不確定的系統(tǒng)方法，但計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，不利于實(shí)際應(yīng)用。因此本文借用高德拉特對(duì)緩沖時(shí)間的最原始估計(jì)方法，即50%分法確立緩沖時(shí)間。
　　首先估計(jì)每道工序的完成時(shí)間，然后對(duì)每道工序的時(shí)間按照50%的概率進(jìn)行重新估計(jì)，找出項(xiàng)目最長(zhǎng)任務(wù)鏈，確立為關(guān)鍵鏈。將每道工序剩余的50%的時(shí)間放到關(guān)鍵鏈最后的緩沖區(qū)里考慮，來(lái)縮短工期。在關(guān)鍵鏈后設(shè)置的項(xiàng)目緩沖區(qū)在項(xiàng)目計(jì)劃中是以工序的形式出現(xiàn)，只是不需要消耗任何資源，項(xiàng)目緩沖區(qū)的時(shí)間為每道工序剩余的50%的時(shí)間總和;在非關(guān)鍵鏈到關(guān)鍵鏈的輸入點(diǎn)設(shè)置輸入緩沖區(qū)，輸入緩沖區(qū)以非關(guān)鍵鏈上節(jié)省時(shí)間總和的一半作為其大小[6]。
　　2.3 項(xiàng)目進(jìn)度控制模塊
　　基于關(guān)鍵鏈的進(jìn)度管理，是將緩沖區(qū)作為監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度的有效工具，緩沖區(qū)是進(jìn)度計(jì)劃與進(jìn)度控制間的橋梁。用緩沖區(qū)來(lái)評(píng)價(jià)項(xiàng)目工序鏈的實(shí)施業(yè)績(jī)，這個(gè)過(guò)程衡量和評(píng)價(jià)方法使得項(xiàng)目人員向完成目標(biāo)努力。
　�、訇P(guān)鍵鏈管理實(shí)施準(zhǔn)備，項(xiàng)目組織分層次管控項(xiàng)目進(jìn)度。將項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分為三個(gè)層次進(jìn)行管控，頂層為項(xiàng)目決策層，中層為項(xiàng)目控制層，底層為項(xiàng)目執(zhí)行層。項(xiàng)目的正常執(zhí)行和監(jiān)控由項(xiàng)目執(zhí)行層負(fù)責(zé);當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)度超過(guò)實(shí)際計(jì)劃進(jìn)入緩沖區(qū)后，超過(guò)緩沖區(qū)的某一個(gè)百分比，則項(xiàng)目控制層要介入管理，采取應(yīng)急方案;當(dāng)進(jìn)度緩沖區(qū)中更高的百分比后，項(xiàng)目決策層進(jìn)行項(xiàng)目干預(yù)，提供支持。
　�、诰彌_區(qū)管理�；�于關(guān)鍵鏈的進(jìn)度管理是將緩沖區(qū)作為進(jìn)度管理的工具，因此合理應(yīng)用和控制緩沖區(qū)十分重要。本文將緩沖區(qū)分為30%，30%，40%三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間，設(shè)置兩個(gè)預(yù)警點(diǎn)，黃色預(yù)警點(diǎn)和紅色預(yù)警點(diǎn)。當(dāng)工序占用的緩沖區(qū)到達(dá)第一個(gè)黃色預(yù)警點(diǎn)，即消耗了30%的緩沖區(qū)時(shí)，項(xiàng)目控制層應(yīng)予以重視并采取相應(yīng)措施。當(dāng)工序占用的緩沖區(qū)到達(dá)第二個(gè)紅色預(yù)警點(diǎn)，即消耗了40%的緩沖區(qū)時(shí)，項(xiàng)目決策層應(yīng)盡量調(diào)配系統(tǒng)資源，重點(diǎn)監(jiān)控該工序，確保進(jìn)度正常進(jìn)行。
　�、奂�勵(lì)機(jī)制。項(xiàng)目經(jīng)理在項(xiàng)目開(kāi)始之前設(shè)立激勵(lì)機(jī)制，防止學(xué)生綜合癥的發(fā)生，確保項(xiàng)目有效實(shí)施。
　　
3 案例應(yīng)用
　　某土建施工項(xiàng)目的子項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖4所示。根據(jù)實(shí)際方案需求，確定B、C、F三項(xiàng)工作共用同一臺(tái)資源設(shè)備進(jìn)行施工，則依據(jù)關(guān)鍵鏈技術(shù)編制進(jìn)度計(jì)劃。
　　3.1 確定關(guān)鍵工序
　　本項(xiàng)目有4條路徑：①A-B-E-G;②A-C-E-G;③A-C-F-G;④A-D-F-G。4條路徑的持續(xù)時(shí)間總和分別是32、26、28、30天，其中最長(zhǎng)的路徑是A-B-E-G。根據(jù)關(guān)鍵路徑的定義得到，關(guān)鍵路徑是A-B-E-G，因此A、B、E、G這四道工序即為本項(xiàng)目關(guān)鍵工序。
　　3.2 確定資源順序，重新安排進(jìn)度
　　根據(jù)實(shí)際要求，B，C，F(xiàn)這3項(xiàng)工序共用一臺(tái)設(shè)備。由上一步驟得知這3道工序中B工序是關(guān)鍵工序，為了保證工期首先安排B工序，再安排C，F(xiàn)工序。
　　3.3 確定關(guān)鍵鏈
　　分別是：A-B-E-G;A-B-C-E-G;A-B-C-F-G;A-C-E-G;A-C-F-G;A-D-F-G。其中最長(zhǎng)的路徑是A-B-C-F-G。因此，根據(jù)關(guān)鍵鏈的定義得到A-B-C-F-G即為關(guān)鍵鏈。
    3.4 設(shè)置緩沖區(qū)
　　將工序時(shí)間縮減一半，并把關(guān)鍵鏈和非關(guān)鍵鏈上節(jié)省的時(shí)間按50%原則，計(jì)算緩沖時(shí)間。

4 結(jié)論
　　本文將關(guān)鍵鏈作為項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃模塊與項(xiàng)目進(jìn)度控制模塊聯(lián)系的橋梁，通過(guò)對(duì)緩沖區(qū)的有效設(shè)置，確保了項(xiàng)目計(jì)劃的有效性和可行性，避免了項(xiàng)目不確定性因素所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)利用預(yù)警機(jī)制，設(shè)置報(bào)警線并結(jié)合組織層次對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行有效監(jiān)控和管理，防止項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。然而作為一種新的管理方法，仍然有很多地方是需要補(bǔ)充和完善的。本文的研究假設(shè)是基于高德拉特所提出的三種約束因素，即適用于項(xiàng)目執(zhí)行者符合所述的三種約束因素的項(xiàng)目。如果拋開(kāi)三種約束假設(shè)，對(duì)于緩沖區(qū)大小的設(shè)置和緩沖區(qū)如何有效監(jiān)控仍需進(jìn)一步研究。(資料來(lái)源：項(xiàng)目管理者聯(lián)盟)