基于关键链的工程进度管理研究

陈炳志，代春泉，王海永，乔 颉

(1.山东科技大学， 山东 青岛266510；2.泰安市建筑设计院， 山东 泰安 271000)

美国著名研究机构Standish集团2003年的研究结果显示，在被跟踪的13000个项目中，有82%的项目没有按期完成。有人甚至总结说，项目管理似乎遵循着23法则：花费的时间是原计划时间的两倍，花费的经费是预算费用的两倍，承诺完成的内容是实际交付结果的两倍。为什么会导致这一状况，怎样改变这一状况，Goldratt博士依据制约因素理论创造的“关键链”项目管理法，实现了自二战以来项目管理领域的重大突破。

1 项目进度延迟的原因机理

传统项目管理中，项目延迟主要源于四个方面，即帕金森法则(Parkinson’s Law)、学生综合症(Students’syndrome)、完工延报假定及多任务影响。

1.1 帕金森法则

指工序总是拖到规定的时间才能完成。也就是说,工序的持续时间具有一种自我应验能力,不会提前完工。对于项目来讲,一个宽松的完工期限，会带来工作人员绩效的降低以及工序的延期完成。

1.2 学生综合症

指项目工作人员在项目的计划过程中，极力为自己的活动争取安全时间。一旦争取到之后，就会认为自己已经有了充足的时间，而不会立即开展工作，最终会使所争取的安全时间消耗殆尽，导致项目的延迟。

1.3 完工延报假定

指在项目执行过程中，项目执行人员对提前完成的工序，趋向于隐瞒和延期上报。因此，项目在执行过程中，提前完工带来的时间节约会被浪费掉。

1.4 多任务影响

指多重任务带来的准备时间的重复，以及在多任务下，由于没有优先级的规定，为了照顾到每一个项目，每一个项目计划进度都拉长。考虑项目进度100%的安全，加大了大量安全时间，当然绝大多数项目超期仍然是难以避免的。

2 工序安全时间假定

根据墨菲定律(Murphy`s Law，即一切可能发生的麻烦,都必然会发生)，人们对工序持续时间的估计，服从一个右倾的概率分布,如图1所示。

图1 工序持续时间概率分布

研究者发现，工序时间估计大致具有90%的保证率，也就是说，人们对大多数活动的持续时间估计，倾向于达到90%的完工概率。制约因素理论，将90%的概率完工时间与50%的概率完工时间之间的差值定义为安全时间，如图1所示。从风险管理的角度来看，安全时间就是考虑工序执行过程中，不确定性因素的影响而加进的安全储备，是墨菲法则在工序持续时间估计中的反映。

安全时间产生的另一个源头，与人员思维有关。无论企业的组织结构如何,各管理层都可能会在其下属对工序持续时间估计的基础上，预留一定的安全时间储备，而这样就会导致严重的“滚雪球”效应，项目工序的安全时间将会越来越多。

因此，剔除安全时间，用设定缓冲时间的方式安排项目进度的关键链技术应运而生。

3 关键链技术的提出

在实际项目中，大部分造成工期拖延的问题，并不发生在关键线路上，而是发生在供应路线上。譬如，同一项目中的不同工序或不同项目中的类似工序使用同一设备，两个工序进度安排就产生了制约。Goldratt博士在其专著《目标》中提出了著名的制约因素理论。该理论的应用有5个步骤(图2)：①识别系统中的制约因素；②决定怎样挖尽制约因素的潜能；③其他一切安排迁就以上的决定；④将制约因素松绑；⑤如果这一因素不再是制约因素，则应避免惰性，回到步骤①。五个步骤循环往复，就形成了著名的关键链技术(CCPM)。

图2 关键链技术的五步骤法

CCPM是制约因素理论在项目管理领域的具体应用。它首先根据工序的技术约束做出项目的网络图，然后考虑项目活动所受到的资源(如劳动力、施工机械等)约束，对网络图进行必要的调整，得到项目的初始进度计划。 初始进度计划中持续时间最长的线路，即为项目的关键链(Critical Chain)。最后，将所有工序的持续时间减半，按照某种特定的计算方法，将节省的时间以缓冲区的形式加入到进度计划当中。

4 缓冲区设置

CCPM方法中，主要有三种形式的缓冲区,即项目缓冲(PB: Project Buffer)、输入缓冲(FB: Feeding Buffer))和资源缓冲(RB: Resource Buffer)。

4.1 项目缓冲的插入

项目缓冲(PB)插入到关键链的最后一项活动之后，用来保护项目的总工期，吸收关键链上工序的延误；输入缓冲(FB)的插入位置在非关键链和关键链的汇合处，用来吸收非关键链上工序的延误，保护关键链不受非关键链延误的影响；另外，当某种资源投入关键链工序，而它前面的关键链工序却使用另外一种资源时，就需要插入资源缓冲(RB)。项目实施过程中，CCPM方法通过对缓冲区的管理实现对项目的控制，根据缓冲区的消耗制定不同的管理对策，突出重点，强调整体最优。

4.2 PB与FB大小的确定

4.3 资源缓冲的确定

对于传统的PERT/CPM进度计划，关键线路上的工序一旦延期，整个项目的延误将在所难免。导致这种情况的原因是多方面的，其中重要的原因是前道工序虽提前完成，但后续资源尚未做好提前开工的准备。由于关键链上任何活动的延误，都会引起整个项目的延误，所以在必要时，将所需资源及时转移到关键链上很重要。为了保证关键链上资源的供应，CCPM相应提出了资源缓冲。与PB、FB不同的是，RB本身并不消耗时间。其目的在于保证资源在其需要时可用，并使关键链工序能在前道工序提前完成的条件下，后道工序可以尽早开工。RB通常采用一种预警的方式。

5 缓冲预警机制

CCPM是利用缓冲管理,对项目整体任务进度进行监控。通过及时更新项目进程,计算缓冲的消耗情形,以此判断项目的执行状况,从而决定资源使用优先权。

缓冲管理通常将各项缓冲均分为三等分进行项目监控。当任务链的缓冲消耗量低于总缓冲时间的1/3时(绿色区),任务的执行进度良好,按原订进度进行实施;当消耗缓冲时间进入1/3～2/3时(黄色区),认为任务执行发生问题,项目管理者必须开始检视项目是否可能发生问题,找出问题点并拟定应对策略,同时必须加强进度监控;当任务链执行已消耗缓冲时间超过2/3时(红色区),表示项目执行的进度出现了严重问题,必须立即采取行动,执行相应的应对策略,避免项目进度持续恶化。

6 关键链技术的边界条件

关键链技术是基于四个假定条件得出的，但实际中工序时间是否有大量安全储备，工作人员是否受“学生综合症”或“完工延报假定”的困扰，资源是否成为“瓶颈制约”等，从这些问题看出缓冲时间的计算有一定的局限。PQA组织对CCPM的应用提出了如下限定，见图3。

图3CCPM的适用条件

由上述分析可以看出，CCPM的应用需要考虑项目的类型和项目管理人员的综合素质，对于不同的项目类型选用不同的缓冲区设定方法，并加大类似项目缓冲时间设定的数据积累，形成完善的数据库系统。对类似项目的缓冲时间逐步采用计算机模拟，从而达到项目进度整体最优的目的。

7 结 论

应用关键链技术进行工程项目进度管理，是工程项目管理的一大突破，对项目成员的学生综合症和完工延报有很大改善。而且在动态缓冲管理的监控下，当项目进度出现一定程度的延误时，缓冲管理会启动预警系统，促使项目管理人员及时采取补救措施，确保项目如期完工。

关键链下的工程项目进度管理，由于设置了时间缓冲区，实施风险共担，而大大减少了安全保护时间的浪费，对消除项目成员的不良行为、缩短工期、解决资源冲突、改善项目执行环境，有很好的作用。

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