论文范文:基于 PERT 和关键链技术的项目进度管理研究——以 KH 公司某 IDC 项

来源: 未知 作者:paper 发布时间: 2022-07-06 15:37
论文地区:中国 论文语言:中文 论文类型:工程管理
如今,随着中国互联网及其他相关信息产业的快速发展,IDC(Internet Data Center) ——网络数据中心,可以借助企业的网络服务资源,给中国互联网和其他传统企业用户提 供安全可靠的
如今,随着中国互联网及其他相关信息产业的快速发展,IDC(Internet Data Center)
——网络数据中心,可以借助企业的网络服务资源,给中国互联网和其他传统企业用户提
供安全可靠的业务服务。所以,建设一个大型 IDC 专用机房已经成为一项十分关键的工程,
IDC 项目的进度管理成为了关注的重点。
本文选取了 KH 公司某 IDC 项目作为案例研究,该项目是属于国际化 Tier3+标准设计
的 A 类数据中心,为云计算、互联网、金融等行业提供高质量的 IDC 综合解决方案,对
该公司项目进行研究具有普遍适用性。
论文首先对项目进度管理的理论和方法进行了阐述,其次分别对 KH 公司和机房项目
建设发展背景和具体目标任务要求做了详细的介绍。然后,通过 WBS、CPM、PERT 等方
法,在整个网络图中,计算并得出关键路径,再进一步提出进度优化设计方案,但是优化
后的关键路径中存在着资源冲突情况,所以需要对其进行重新排序,接着找出关键链,最
后设置和管理缓冲区,提出项目进度管理实施措施,提高效率。
最终得出以下结论:通过优化关键路径,项目的按时完工的概率,由 23%提高到
99.73%,具有非常显著的提升;经过关键链缓冲时间的设置,有效地考虑了资源冲突的情
况,最后的完工工期也达到了约定要求;总的来说,引入关键路径和关键链的方法解决进
度管理问题,可以有效展现项目整体性;使得项目资源配置更加合理;能最大程度保证工
期。本文通过对关键路径和关键链理论的深入了解,并将相关技术运用到现实的工程项目
中,希望能为国内外学者继续研究关键链提供新的思路,为我国 IDC 项目进度管理提供参
考。
关键词:IDC 项目;进度管理;PERT 法;关键链技术
I
ABSTRACT
Nowadays, with the rapid development of China's Internet and other related information
industries, IDC (Internet Data Center)-network data center, can use the corporate network
service resources to provide safe and reliable business services to Chinese Internet and other
traditional corporate users . Therefore, the construction of a large IDC dedicated computer room
has become a very critical project, and IDC project schedule management has become the focus
of attention.
This paper selects an IDC project of KH company as a case study. The project is a class A
data center designed by the international Tier3+ standard. It provides high-quality IDC
integrated solutions for cloud computing, Internet, finance and other industries. The research has
universal applicability.
The thesis first describes the theory and methods of project schedule management, and then
gives a detailed introduction to the development background and specific objectives and tasks of
the KH company and the computer room project. Then, through WBS, CPM, PERT and other
methods, in the entire network diagram, the critical path is calculated and obtained, and then the
schedule optimization design is further proposed. However, there are resource conflicts in the
optimized critical path, so it needs to be renewed. Sort, then find out the key chain, finally set up
and manage the buffer zone, propose project schedule management implementation measures to
improve efficiency.
 In the end, the following conclusions were drawn: by optimizing the critical path, the
probability of the project's completion on time was increased from 23% to 99.73%, which was a
very significant improvement; after the setting of the critical chain buffer time, the situation of
resource conflicts was effectively considered, and finally The completion period of the project
has also reached the agreed requirements; in general, the introduction of the critical path and
critical chain method to solve the schedule management problem can effectively show the
integrity of the project; make the allocation of project resources more reasonable; and ensure the
duration of the project to the greatest extent. Through the in-depth understanding of the critical
path and critical chain theory, and the application of related technologies to real engineering
III
projects, this paper hopes to provide new ideas for domestic and foreign scholars to continue to
study the critical chain, and to provide a reference for IDC project schedule management in my
country.
Keywords : IDC computer room construction project;Schedule management;PERT
method;Critical chain method
IV
目录
摘要......................................................................................................................................... I
ABSTRACT..........................................................................................................................III
目录........................................................................................................................................V
图目录..................................................................................................................................VII
表目录................................................................................................................................... IX
1 绪论..................................................................................................................................... 1
1.1 研究背景......................................................................................................................1
1.2 选题意义及研究目的..................................................................................................2
1.3 研究内容与论文结构.................................................................................................. 3
1.4 研究方法与技术路线.................................................................................................. 5
2 相关理论基础与文献综述................................................................................................. 7
2.1 项目进度管理理论...................................................................................................... 7
2.2 项目进度管理方法...................................................................................................... 8
2.3 进度管理方法对比.................................................................................................... 15
2.4 国内外研究现状........................................................................................................15
3 KH 公司某 IDC 项目概况与进度管理问题提出..............................................................19
3.1 KH 公司简介与项目概况...........................................................................................19
3.2 项目的组织结构图.................................................................................................... 20
3.3 某 IDC 机房项目进度管理现状................................................................................ 21
3.4 KH 公司某 IDC 机房项目进度管理存在的问题....................................................... 34
4 KH 公司某 IDC 项目进度管理优化设计..........................................................................35
4.1 关键路径优化方案.................................................................................................... 35
4.2 关键路径方案优化后的效果分析............................................................................ 37
4.3 识别关键链................................................................................................................40
4.4 缓冲区设置................................................................................................................48
4.5 缓冲区管理................................................................................................................54
4.6 进度实施保证措施....................................................................................................55
4.7 优化方案实施效果评价............................................................................................57
5 结论.................................................................................................................................. 59
V
参考文献.............................................................................................................................. 61
致谢...................................................................................................................................... 65
VI
图目录
图 1-1 技术路线图...............................................................................................................6
图 2-1 资源调配原理示意图...............................................................................................11
图 2-2 缓冲区设置示意图...................................................................................................12
图 2-3 工序工期概率分布...................................................................................................13
图 2-4 缓冲区使用等级评价...............................................................................................14
图 3-1 某 IDC 项目组织结构图...........................................................................................20
图 3-2 某 IDC 项目双代号网络图.......................................................................................33
图 4-1 某 IDC 项目优化后的网络图...................................................................................37
图 4-2 项目工期正态分布曲线概率图................................................................................38
图 4-3 解决资源冲突后的网络图........................................................................................47
VII
表目录
表 2-1 缓冲区使用情况评价表..................................................................................,..........14
表 2-2 工程完成率评价表.....................................................................................................14
表 3-1 IDC 项目的里程碑.....................................................................................................21
表 3-2 某 IDC 项目工作任务分解表....................................................................................22
表 3-3 某 IDC 项目工作任务逻辑关系表............................................................................25
表 3-4 某 IDC 项目工期表....................................................................................................29
表 3-5 关键路径工序历时表.................................................................................................34
表 4-1 关键路径优化后工序历时表.....................................................................................36
表 4-2 关键路径优化前持续时间估算表.............................................................................39
表 4-3 关键路径优化后持续时间估算表.............................................................................40
表 4-4 KH 公司某 IDC 项目资源需求情况表.....................................................................41
表 4-5 KH 公司某 IDC 项目工序时间参数.........................................................................44
表 4-6 弹性系数 K 值表........................................................................................................49
表 4-7 活动缓冲区设置表.....................................................................................................52
表 4-8 KH 公司某 IDC 项目优化前后效果对比.................................................................58
IX
第一章 绪论
1 绪论
1.1 研究背景
随着当前我国业务信息化体系建设不断深入,人们对业务信息化的需求也会不断提
高,之前传统行业一般满足于网络通信、宣传等一般业务功能,但是现在的业务需求会更
高,比如说是一些企业级别的信息网络传输、网络营销、电子商务和安全信息传输业务。
但是传统的通信机房仍然存在着规模小、容量不够的缺点,而且也只是满足着移动、电信
等运营商的传输交换需求,也还没有足够能力满足其他更多公司的发展需求。
所以现如今越来越多的 IDC 项目在建设当中,这样就可以响应市场多样化的需求,其
他更多公司的数据存储、传输和安全的需求问题也会得以解决。IDC 可以提供专业化网络
服务,代理 asp、ec 等多种业务[1]。中国企业和其他个人可以借助于便捷的云网络平台发展
业务,企业就可以把所有精力完全集中在其他的核心客户业务上。而且以后,公司的网络
商业模式是与高速骨干相连接的,也可以与宽广的网络资源共享网络相结合,这样就可以
提供快速、高质量的各种各样的数据带宽、网络空间还有各种各样网络增值资源服务(包括
设备资源租赁、服务器资源托管和主机架资源租赁、空间资源出租等服务)。更进一步的是,
随着中国实体经济高速稳定健康发展,提高我国现有的实体经济结构调整,增加信息产业
综合附加值,IDC 项目已经发展成为各业务领域企业信息化体系建设的关键技术一环[2]。
现如今,很多行业已经建设属于自己的 IDC 机房,目的是为了保障自身通信系统、自
身调度可以正常稳定地运行。但是,IDC 机房设备建设项目必须具有一定的条件要求:①
必须具有一定大规模作业场地和大型机房基础设施;②内外部无线网络连接环境必须保持
高速;③监控系统支持管理手段必须保持完全系统化,④主机房和存放区的环境必须满足
一系列设备条件。而且 IDC 机房项目属于重资产型,与很多公司(如互联网公司)轻资产
重现金流型相矛盾,于是就产生了很多 IDC 建设方,来满足这些公司的需求。
IDC 建设方要建设一个机房,一定会使用到项目管理知识。但是在过往的项目管理中,
建设 IDC 项目还会存在一些问题:①在项目中,会存在设计、施工、监督等单位,但是项
目并没有建立一个合适的组织结构和管理机制;②项目存在人才匮乏的情况,特别是专业
技术带头人,还有的是具有相关工程师资质的负责人;以及会管理、掌握技术的高素质人
才;③工程项目的每个阶段是相互独立的,没有形成全过程监督体系,有可能会导致项目
质量降低、成本增加,进度延后的情况出现;④缺乏对员工充分宣传项目管理执行的必要
1
暨南大学工程硕士学位论文
性的培训,没有在员工层面形成项目管理的意识。基于此,本文对 IDC 项目进度管理研究
是非常具有价值的。
本文选取了 KH 公司某 IDC 项目作为案例研究。KH 公司主要业务从事企业云计算网
络基础设施服务,数据中心基础增值管理服务、机房及基础网络系统定制一体化管理服务
等,公司目前拥有 IDC/ISP 服务牌照。某 IDC 大型机房工程建设项目建筑主体占地面积为
10000 平方米,建筑面积 30000 平方米,建筑地下 1 层,地上 3 层。建设服务内容具体包
括:主要涉及建筑土建工程装修、暖通、消防、电源及相关设备维护装置等。可以为云计
算、金融、制造、政府、互联网等行业提供高标准的 IDC 综合解决方案。可以根据客户需
求提供标准机柜和定制机柜,本期新建机架总数为 1600 个。
1.2 选题意义及研究目的
1.2.1 选题意义
本文主要选取 KH 公司某一个 IDC 机房工期建设项目为主要研究对象,深度研究分析
了某 IDC 项目的进度管理问题,采用工作分解结构,分析每个工序间的逻辑关系,画出网
络图,计算识别关键路径,并对关键路径进行设计优化,在分析资源图中得出工序存在相
同资源相互冲突的实际情况,重新设计编排存在资源相互冲突的两个工序,识别关键链,
计算它的弹性系数和安全时间,设置每个缓冲区的时间,并对每个缓冲区的时间长度进行
工期动态进度监控,最后可以达到之前约定好的工期进度要求。所以将关键路径和关键链
等,应用到该项目进度管理中,具有很好的理论意义和实践意义。
(1)理论意义
把 WBS、CPM、PERT 方法引入到项目进度管理当中进行研究,已经是十分成熟的研
究[3]。但是整一个项目在实施过程中,还会遇到很多不确定性的因素,比如资源冲突等,
所以把关键链的方法加入到研究当中,可以顺利解决这一问题。现如今,很多学者和一些
学术研究组织已经对关键链的方法做了深入的研究,比如英国的 IPMA、PMI 和美国高特
拉特协会。但是在中国,目前在关键链上的研究还比较少,所以本文将成熟的关键路径法
和关键链法结合起来,对 IDC 项目进度进行优化设计,具有很好的理论意义。
(2)实践意义
1)本次 IDC 项目涉及 4 个专业,每个专业下包括非常复杂的工序,工序之间也存在
着复杂的逻辑关系,所以提前做好工序的 WBS,以及项目进度计划工作是非常重要[4]。这
2
第一章 绪论
也为其他 IDC 项目进度管理提供借鉴。
2)为了减少项目在实际执行中,出现工期延后的情况,需要对关键路径进行优化,
分析关键路径中可以实现优化调整的工序,减少关键路径所用时间,提高整体的进度效率,
也为其他存在相同进度问题的 IDC 项目,提供可借鉴的改进措施。
3)在项目技术实施工作过程中,很大程度会直接遇到各种资源相互冲突的实际情况,
同时也可能会直接面临其他干扰因素,此时可以使用关键链的识别方法,根据关键路径可
以找出关键链,之后找出关键链之间存在各种资源相互冲突的实际情况,计算弹性系数和
安全时间,克服对大学生综合征、帕金森综合征等的不良影响,把安全时间系数设置在关
键链实施工序的最后,设置进入缓冲时间,保护关键链在不确定性等因素下的影响,最大
程度上地降低实际项目实施进度延后的风险。
1.2.2 研究目的
KH 公司某 IDC 项目任务艰巨,需要投入大量的资金、人力、时间等,如果该工程能
够顺利按时完成,可以让 KH 公司在中国微模块数据中心市场、UPS 市场份额市场占有率
处于领先地位,为了把握住机遇,KH 公司十分重视该 IDC 项目,对项目管理要求严格,
特别是项目进度管理[5]。
本文主要选取了 KH 公司某 IDC 机房工程建设项目作为案例研究对象,目的主要是通
过改变传统的机房项目进度管理办法方式,通过综合对比各种不同管理模式方法效果,特
别是运用了关键链方法理论来对其进行综合研究,对关键路径进行了优化设计,这样不仅
把整个项目建设工期提前,而且充分考虑到整个项目复杂、资源相互冲突的实际情况,设
置项目缓冲区的时间,最大限度上地确保整个项目进度达到要求。
本文尝试着运用现代工程项目进度管理中的相关科学理论和操作方法,针对复杂的项
目工程管理界面、施工单位和过程中受到外界环境因素的直接干扰、项目工程量大、工期
紧等各种不确定性的因素对项目进度安全管理的直接影响,找到进度解决措施方案,做到
项目进度安全可控,最终实现项目的进度目标。
1.3 研究内容与论文结构
1.3.1 研究内容
在本篇论文的一开始,简单地介绍了关于IDC大型机房工程建设项目的相关研究背景,
3
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并根据相关项目发展背景,以及之前研究上的成果,提出本文所要解决的问题,接着本文
提出关于 IDC 项目引入相关项目进度管理的理论和实践意义。并详细地明确本文技术研究
的主要目的,也详细地描述本文研究的主要内容,确定本文需要使用的各种研究技术方法,
并且画出研究得技术线路图,让读者对文章的篇章结构一目了然。
接着,本文简单地介绍了项目进度管理这一概念,其中主要包括基本理论和操作方法
等。
然后,简单介绍一些 KH 公司背景,以及某 IDC 项目的一些基本信息,并对项目的组
织结构图有一个清晰的了解。之后,根据一个项目的原始工程数据资料,先对原始资料做
一个简单的项目数据脱敏分析工作,然后根据某 IDC 机房管理建设项目的整个工序,做一
个简单的工作分解,对整一个的 IDC 机房管理建设项目的工作环节和工作项目名称都要有
一个清晰的了解,然后根据各个工序之间的逻辑关系,确定工序的一个前置条件,然后基
于三点时间估计法后对整个工期计划做一个时间估算,运用工期计划评审技术,做一个网
络工期计划,找出关键路径,并找出目前 KH 公司某 IDC 机房项目进度管理目前存在的问
题。
进一步分析关键路径工期长的原因,运用并行工序、加大人力等资源投入的方式,优
化关键路径,分析资源冲突的情况,找到关键链,最后进行进度优化设计。计算弹性系数
和安全时间,设置缓冲时间,并对缓冲时间做动态监控。最后提出 IDC 项目进度优化措施。
在整一个项目过程中,因为项目进度紧张,要求高,所以加强对进度进行管理,将有助于
IDC 项目的总体控制。
最后,经过本次项目进度监控管理,以及优化工程项目进度管理设计,展望了公司 IDC
项目建设的未来。通过进度管理的理论和方法,使 IDC 项目的进度得到有效控制。
1.3.2 论文结构
本文结构:文章共分为五章:
第一章:主要介绍本文的研究背景、意义、目的、内容、结构、方法,并画出技术路
线图。
第二章:主要是对目前项目进度管理研究理论、方法以及成果进行总结分析,并列出
国内外对研究选题的相关研究内容,为之后论文撰写准备了丰富的理论基础。
第三章:主要介绍了选取的案例公司的背景、项目的基础信息、功能需求、内容及范
围,通过对项目的实地调研所搜集的数据进行分析,采用工作分解结构法,对工序做一个
4
第一章 绪论
四级分解结构,再根据工序之间的逻辑关系,确定工序的前置条件,再运用 PERT 三时估
计法,估算各工序的工期,画出网络图,找出关键路径,分析得出目前 KH 公司某 IDC 项
目进度存在的问题。
第四章:根据关键路径,找到优化路径的措施,之后根据关键链识别方法,构建了项
目进度管理优化设计管理模型,首先根据关键路径,找到了资源发生冲突的工序,调整工
序运行顺序后,重新识别整个关键链,然后根据进度计算方法,计算弹性系数和安全时间,
设置缓冲区时间,并对每个缓冲时间进行动态监控,接着提出用于保障项目进度优化的各
种对策措施。
第五章:重点梳理 KH 公司某 IDC 大型项目的实际执行情况,通过总结项目进度管理
中的理论、方法,编制项目进度管理计划、进度管理优化计划设计的组织实施,得出结论,
之后讨论得出未来对 IDC 大型项目进度管理优化设计的战略展望。
1.4 研究方法与技术路线
1.4.1 研究方法
(1)文献检索法:论文在撰写前,会利用图书馆的搜索引擎,以及知网等平台检索
与本论文相关的文献材料,查找 IDC 项目进度管理等内容的著作和刊物,借助网络搜集研
究 IDC 项目的相关资料,从材料当中找出与本论文研究相关的研究理论和成果总结,作为
本论文的撰写的理论支撑。
(2)头脑风暴法:在项目的研究过程中,项目核心成员之间进行头脑风暴十分重要
的,通过头脑风暴,分析出 KH 公司某 IDC 项目进度会出现的问题,并根据项目经验,提
前确定解决措施,为进度优化提供研究基础。
(3)案例分析法:本论文目的是对 KH 公司某 IDC 项目进度管理进行研究,主要分
析项目进度的相关问题,采用 WBS,确定工序活动逻辑关系,运用 PERT 三时估计法,估
算工序工期,画出网络图,确定关键路径,接着对进度优化进行分析,因为存在资源冲突
的情况,所以需要利用资源调配的方法,找出关键链,计算弹性系数和安全时间,设置缓
冲区,最后提出进度管理控制措施,并找出项目进度管理存在的风险,以及相应的防范措
施。
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1.4.2 技术路线图
图 1-1 技术路线图
资料来源:本图根据文献内容,由作者整理得出
6
第二章 相关理论基础与文献综述
2 相关理论基础与文献综述
2.1 项目进度管理理论
2.1.1 项目进度管理概念
项目进度管理的定义,是管理和控制每个主要项目环节的实施状态以及实施过程中与
进度计划之间的差距。在实际建设情况可以允许的进度基础上,以项目建设计划实施为主
要指导,严格控制实际建设项目实施进度和并与计划实施进度高度协调统一。如果在项目
实施实践中发现实际实施进度与项目计划实施进度之间仍然存在一些差异,则必须先重新
制定一个相关的进度调整计划,找出这些差异的主要形成原因,并且还应及时采取相关问
题处理上的措施以保证调整项目实施进度与实际计划调整方案始终是一致的[6]。
项目进度管理是指利用系统的科学理论和操作方法,在一定时间或一个进度管理范围
内有效地制定计划,实施和监督控制一个项目及其相关资源的过程,从而最终获得可交付
成果的一种系统管理技术方法。项目实施进度管理的核心本质和主要目的也就是为了确保
在有限的人力,成本,时间控制范围内能够高质量有效地完成,实现进度目标[7]。
由于项目进度计划实施必须在限制条件下进行,因此项目的实施进度肯定会受到适度
限制[8]。例如,缩短施工时间可以使项目提高效率,但紧接着的问题还有施工成本,质量
和安全性等。由此我们可以清楚地看出,缩短施工时间存在着有利的地方也有不好的地方。
只有正确科学地掌握运用项目施工进度控制的理论知识,并根据实际的情况做出相应的控
制措施,才能够得到较好的协助。计划的制订与编排是企业进度控制的重点,制订的工作
就给出了一个项目控制的思路和方向,项目的控制也给计划的制订下了一个基调并且适时
的调整了所有的子项目和全部的项目进度,使它们都在限定时间之内顺利完成[9]。
2.1.2 项目进度管理的内容
在项目进度管理中,涉及的内容非常复杂,但是只有两个核心内容,即项目进度计划
的编制和实施。
项目进度计划的编制,有必要先在项目启动后,根据实际情况制定科学的计划,并对
各阶段进行可行性分析,以保证进度计划在经济允许的范围内。其中,在项目进度计划的
制定中,其制定的内容和步骤主要集中在工作结构的分解和项目时间的评估上。同时,在
制订项目的进度计划时,要确保所有的参考资料真实性。基于这些真实材料,才能在项目
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实施时正确执行。
项目进度控制,由于人为或其他对计划执行过程中,所产生的不可控制的因素,使得
项目的实际进度无法跟上进度计划,严重的还会出现非常大的进度偏差[10]。所以,如果存
在这样的情况,需要设置一个动态的管理员,才能够在整个项目的实施过程中以一种实时、
动态地管理整个项目的工作进度,并且设置一个项目工作进度控制的计划,以便于保证整
个项目的工作进度处于控制范围之内。例如,在一个项目的工作过程中,当我们发现其实
际工作进度和计划工作进度之间存在着较大的偏差时,有必要暂停项目,找到问题的关键
原因,并寻找解决方法。在实际情况允许的条件和情况下,调整被偏离的项目,有效控制
项目工程进度,确保该项目工程能够按照规定的施工时间、设备及其资源内部顺利地完成。
2.2 项目进度管理方法
2.2.1 工作分解结构(WBS)
工作分解结构(Work Breakdown Structure)指的是将一个工作项目的所有工作流程分
解为一个更小,而且更加易于进行管理的工作组件[11]。WBS 的基本定义主要指的就是针对
一个项目中的元素以及以交付任务完成作为任务导向的。它充分总结和明确定义了整个项
目的发展全局。WBS 一直都被认为是这个项目进度管理的核心,后续的工作都是基于这一
步开展的,资源控制供给,成本、预算控制,风险管理控制和资源采购计划的重要依据[12]。
2.2.2 里程碑
里程碑是项目实施过程中关键的步骤,通常代表的是在某一个时间点可以交付的成果
[13]。通常是围绕事件、项目活动、检查点、决策点和交付成果。里程碑的制定,可以使项
目进行目标管理,发挥指导项目实施的作用。
2.2.3 关键路径法(CPM)
关键路径方法(Critical Path Method,CPM),又称关键线路方法。是一种计划性管理方
法,也是一种网络分析,它通过对项目运行的全过程中每一个活动序列的进度安排的总时
差最小的数据进行分析,从而预测出项目的工期。它主要使用了网络图的形式来描述各个
任务之间的相互联系,找到了控制整个施工周期的一个关键途径,并在某些特殊的施工周
期,成本及资源条件下得到最佳化的计划和安排,从而实现了缩短施工周期、提高劳动力
8
第二章 相关理论基础与文献综述
和工作效率,降低施工成本的目标。CPM 中每道工序的时间都是确定,该方法主要应用于
对建筑及大修工程项目的规划和安排中。CPM 是一种动态的系统,它会随着整个项目的推
进,不断地得到更新。该方法采用了单一的时间估算方法,其中的时间被认为是确定的时
间。
CPM 是项目管理中基本的概念,同时也可以说是最关键的一个概念,它与 WBS 和执
行过程进度控制及监督相连,确定项目的总耗时。项目经理必须专注于具有最优先级的任
务,以确保它们按时完成。关键路径上的系统活动中任何一次的延迟,将可能会直接使整
个项目产生推迟。在关键路径上节省时间,在非关键路径上节省资源。所以,在运营项目
的过程中,需要识别关键路径并做到高效管理是非常重要的。
在关键路径法中,每个工序只有一个特定的时间值,而且工序时间存在自由时差,这
样就可以与工程项目实施过程中会遇到的不确定因素做一个抵消。关键路径可以在网络图
中直观具体展现出来,图中会展示工序之间的逻辑关系。可以为识别项目风险提供基础性
的帮助,可以有效协助项目的有效运营[14]。
2.2.4 计划评审技术(PERT)
PERT(Program/Project Evaluation and Review Technique),指的是工程项目建设计划评
审的基本技术。简而言之,PERT 就是企业使用网络分析技术方法所用来对其进行商业规
划与风险评估的一项关键技术。它可以有效调整进度计划的各个工序,合理安排各种资源,
并且将计划加快实施。在画网络图之前,首先需要将项目工序合理划分,而且需要做到使
项目活动可以顺利执行。从项目开始到项目结束,都需要把所有的符号、关系绘制出来,
最后还需要正确估算每一个工序的持续时间,这些都需要在网络图中体现出来,根据网络
图就可以编制出项目的进度计划。
与其他各种关键路径方法不同,在关键路径基本方法中,每个特定活动需要拥有一个
确定的活动工期,在 PERT 中,假定每个工序的持续时间都服从β分布,我们就可以近似
地,使用三时估计法估算,最终得出工序的持续时间期望值,分别是最悲观、最可能、最
乐观完成时间,然后再通过加权平均来计算工序期望值,将这个值作为工序的持续时间。
在我们进行直接编制一个 PERT 工程网络计划方案的设计过程时,将这些风险因素直接引
入一个 PERT 中,人们还必须充分考虑根据一个 PERT 工程网络计划方案在所规定需要同
时完成的各项工程计划任务的可能性,即其工程计划成功的概率,也就是说,计划的准确
性和可靠性[15]。
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2.2.5 关键链项目管理基本原理(CCPM)
(1)基础理论
关键链的基础理论之一是约束理论[16]。高特拉特博士于 1970 年代,提出了约束理论,
目的是为了优化生产技术(OPT)。这一理论认为,系统中是否能够有效输出,主要是由
系统的相关约束导致的。系统的核心是约束理论,它可以对系统内的实施计划做一个优化。
如果不清楚限制因素有没有起到影响作用,就需要使用到约束理论,因为这样就可以在目
标执行中很快确定好过程,把限制因素的影响降到最低,甚至消除潜在的限制因素。
约束理论认为,在任意一个系统里面,输出速率都是递进关系的,后面一级的结果取
决于前一个输出的结果。那么整一个大型系统的输出水平就是由最低的输出速率所直接决
定的,从另外一个角度解释,就是我们通常所说的短板效应,所以在企业的运营过程当中,
只要企业是沿着目标的有效产出而推进的,但在过程中遇到了限制的话,就说明企业受到
了“约束”。
(2)关键链的隐含假设
1)学生综合征
在 1997 年的时候,高特拉特博士提出了学生综合征这一概念。这一概念指的是,很
多学生在完成作业的时候,在离交作业的截止日前越远的时候,越不把时间投入到完成作
业当中,而是非常接近截止日期的时候才完成作业。于是高特拉特博士把这一概念和工程
项目进度管理相结合,认为在项目实施中,工人和学生有着同一样的心理,但是这样执行
必然会导致由于着急产生的一些项目问题。于是他在关键链技术当中有提到,需要设置一
定的缓冲时间,来降低这一现象的不良影响[17]。
2)帕金森综合征
来自于英国历史学家帕金森教授著作《帕金森定量论》这一本书中,提出了帕金森综
合征这一概念。这概念指的是,在实施项目过程中,员工们的现实完成工作任务的时间是
大于一开始项目负责人所分配的工作时间的,导致项目工期延后,甚至是,提前完成也不
会告知项目负责人,会一直到分配时间用完才上报。这样的情况就会很大可能导致项目进
度延后,所以可以得到结论,计划工期和实际工期是很难一模一样的,于是就需要引入项
目进度管理,着重对这一现象管理和规避[18]。
(3)关键链的识别、缓冲区设置和缓冲区监控
高特拉特博士提出了关键链进度管理理论体系,这一体系是在约束理论的基础上进行
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第二章 相关理论基础与文献综述
构建的,该理论体系考虑了任务依赖性和资源有限两个因素,关键链是项目进度管理中最
长工期的路径。内容包括:关键链标志的识别,缓冲区配置和控制。
1)识别关键链:由关键链的定义可知,识别关键路径后,把资源冲突解决后,就得
到关键链。本次研究,首先确定了关键路径,并优化关键路径相关工序,在这个基础上,
采用资源调配的方法找到关键链。假设在一开始的网络图中,有两个工序同时开始进行,
工序代号设为 i、j,那么这个时候,某一种的资源个肯定供不应求,所以需要推迟工序 i、
j 的某一道工序,这样也会引起项目总工期的延长[19]。
∆T(i,j)代表把 i 工序安排在 j 工序之前,会延后的时间,∆T(j,i)代表 j 工序在 i 工序
之前,会延后的时间。ꢀuꢁ、ꢂuꢁ、ꢀꢃꢁ、ꢂꢃꢁ分别是 i 工序最早、最晚开始、最早、最晚结束
时间。ꢄꢁ代表 i 工序的持续时间。j 工序如前边所述。资源调配后,会引起工期的变化,如
图 2-1 所示。
则∆T(i,j)与∆T(j,i)的计算公式分别如式(2-1)和式(2-2)表示。
∆T(i,j)=ꢀꢃꢁ+ꢄꢅ-ꢂꢃꢅ=ꢀꢃꢁ-(ꢂꢃꢅ-ꢄꢅ)=ꢀꢃꢁ-ꢂuꢅ (2-1)
∆T(j,i)=ꢀꢃꢅ+ꢄꢁ-ꢂꢃꢁ=ꢀꢃꢅ-(ꢂꢃꢁ-ꢄꢁ)=ꢀꢃꢅ-ꢂuꢁ (2-2)
如果∆T(i,j)>∆T(j,i),就把 j 工序放在 i 工序前面。反之,就把 i 工序放在 j 工序前
面。如果两个相等,任何一个工序延后都可行。但是如果是大型工程项目,会有极大可能
存在多个工序资源冲突,相应的计算量也会增加。
图 2-1 资源调配法原理示意图
资料来源:本表根据文献内容,由作者整理得出
但是使用资源调配法,会存在一个问题,当资源冲突时刻有 n 个平行工序,需要推迟
m 个工序,需要计算ꢆꢇꢈ 个,比较 m-1 次,当 n 和 m 过大时,计算量也随之增大。在大型
的项目中,往往会遇到这种问题。
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因为产生资源冲突的时候,所有要进行重新排序的工序开始时间都一样,所以公式可
以变为:
∆T(i,j)=ꢀꢁꢂ-ꢃuꢄ=ꢀuꢂ+ꢅꢂ-ꢃuꢄ (2-3)
∆T(j,i)=ꢀꢁꢄ-ꢃuꢂ=ꢀuꢄ+ꢅꢄ-ꢃuꢂ (2-4)
因为资源冲突的时候ꢀuꢂ=ꢀuꢄ,所以找资源冲突时间 min(∆T)的问题,就转化为寻找资
源冲突时候所有并行工序中,开始时间最大值的工序,以及工期最小值的工序。
2)缓冲区设置:缓冲区分为输入缓冲(Feeding Buffer,FB),资源缓冲(Resource Buffer,
RB)和项目缓冲(Project Buffer,PB)三种,它们的位置设置如图 2-2 所示。
①设置输入缓冲区:将其设置在非关键链和关键链之间的交叉处,用于缓冲在非关键
链的延迟,从而确保关键链开始时间,有效规避进度延迟的风险。
②设置资源缓冲区:设置在关键链上,用来提示要释放资源,这样就可以避免出现资
源没有及时到位的情况,就不会影响到关键链活动的开展,使整一个项目顺利进行[20][21]。
③设置项目缓冲区:用于设置在关键链上最后一项活动的终点、项目完成之前,用于
减少和缓冲由人为因素引起的工期时间延误[22]。
图 2-2 缓冲区设置示意图
资料来源:本表根据文献内容,由作者整理得出
目前对缓冲区的大小计算有 Goldratt 50%法、剪切粘贴法和 CPM/PERT 法等。
①Gottratt50%法
高特拉特博士提出了这一方法,属于设置缓冲区最简单的方法,具体步骤如下:首先
先计算每一个工序的安全时间,然后把所有安全时间累加,再乘以 50%,就得到缓冲大小。
公式表示为:
 
Buffer 1 2 dij
ijU (2-5)
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第二章 相关理论基础与文献综述
②剪切粘贴法
这是在前一个方法上改进的,这一方法是把最悲观时间,当成项目的 90%的完工概率
的估算时间,把最乐观时间,当成项目的 50%的完工概率估算的时间,最后将最悲观时间
和最乐观时间的差的总和的一半当作为缓冲区。
③CPM/PERT 法
PERT 三点时间估计法是根据三点时间估算的前提下进行改进的,不仅计算最乐观时
间、最悲观时间和最可能时间,还需要计算弹性系数 K,然后来确定缓冲区的大小,K 指
的是进度延后的概率[23]。
计算公式如(2-6)所示:
K = ( m−a) (b−a) (2-6)
图 2-3 工序工期概率分布
资料来源:本图根据文献内容,由作者整理得出
从图 2-3 可以看出,使用第三种方法估算每个工序的持续时间后,项目完成的概率表
现为,曲线和 X 轴构成的图形面积。一般来说,会有 95%的概率完成项目,但是高特拉特
博士把 50%的完工概率作为工序的工期,这两个时间差就是安全时间。根据这一时间的确
定逻辑,本文会根据最悲观时间和最乐观时间的差,作为安全时间的计算方法,公式如(2-7)
所示:
t   (2-7)
b a
计算出 K 值和安全时间后,根据公式(2-8)和计算得到 PB 和 FB。本文将运用
CPM/PERT 法计算项目缓冲大小。
缓冲区大小
 {(b a)*K} (2-8)
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3)缓冲区管理
缓冲区一般起着警示的作用,在项目实施过程中担任着非常重要的角色。当项目遇到
一些不确定因素的时候,就可以把缓冲时间做抵消,缓冲时间的使用情况也可以作为很重
要的参考资料,对与项目进度管理起着科学指导的作用。
在项目实际实施的过程中,要做好缓冲区设置的控制工作,还需要使用到风险评估管
理等知识,对于项目进度管理起到全面管理的效果。具体实施步骤如下:
①缓冲区使用划分成 5 个阶段,如表 2-1 所示,其中“A”表示缓冲区使用比例最小,
“E”表示缓冲区使用比例最多。
表 2-1 缓冲区使用情况评价表
评价管理 A B C D E
缓冲区使用比例 0-20% 21-40% 41-60% 61-80% 81-100%
资料来源:本表根据文献内容,由作者整理得出
②工程完成情况分成 5 个等级,见表 2-2,“1”代表工程完成率最低,“5”代表工
程完成率最高。
表 2-2 工程完成率评价表
评价等级 1 2 3 4 5
工程完成率 0-20% 21-40% 41-60% 61-80% 81-100%
资料来源:本表根据文献内容,由作者整理得出
③根据以上结果查询图 2-4,最后进行整体评价
图 2-4 缓冲区使用等级评价
资料来源:本图根据文献内容,由作者整理得出
其中:
“优”代表工序的工期执行情况非常好,没有延误情况,进度计划不需要改变;
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第二章 相关理论基础与文献综述
“良”代表工序的工期执行情况良好,有一点延误情况,进度计划不需要改变;
“中”代表工序的工期执行情况出现了问题,出现延误情况,需要及时采取措施;
“差”代表工序的工期执行情况出现非常重大的问题,工期滞后严重,需要及时采用
科学的方法,要对进度计划做相应的调整。
④缓冲区监控:不光要设置缓冲区来应对不确定的影响因素,还需要实时、动态地对
缓冲区进行监控,根据以上的步骤,确定缓冲使用比例,病区定缓冲区使用情况,根据情
况实事求是采取措施,达到项目进度管理要求。
2.3 进度管理方法对比
上面介绍了四种项目进度管理的方法,他们都有着各自的优点和不足,在对项目进度
管理研究时,要根据实际情况,选取合适的方法进行研究:
1、里程碑是很简单的一种方法,但是用起来没有关注更细节的事情,所以它没有办
法很好地将项目之间存在的逻辑关系表达出来,一般在简单说明项目概况的时候会用到
它。
2、关键路径法是一项非常基础的技术之一,它的思想完全适用于各种各样的项目,
但是有一点需要注意,就是关键路径上每一个工序发生改变,都会导致整一个项目发生改
变,所以,需要把关键路径上的工序放到优先考虑级别,这样才可以使项目顺利进行。
3、根据 PERT 可以绘制出网络图,网络图可以将项目工序的逻辑关系、持续时间等的
内容直观展示出来。但是很多时候,时间估算都比较理想化,没有考虑不确定性的因素,
所以在实际的项目实施中,估算工序时间是困难的事情。
4、关键链法是根据约束理论提出来的,它考虑了在项目实施过程中会遇到资源冲突
的情况,所以计算了弹性系数和安全时间,确定了缓冲区,使项目计划更加科学,可以更
大限度使项目顺利进行。
2.4 国内外研究现状
1917 年,科学管理的世界领军人物 Henry Laurence Gantt 发明了甘特图,运用各种水
平线条图方法来将其日常工作推广到日历上,并对其时间进行了合理安排。1957 年美国杜
邦公司发明了 CPM,根据 CPM 的运用过程,把 CPM 运用到项目进度管理当中。紧接着
在 1958 年,北极星公司计划把关键路径法做出了一定改进,研究出了 PERT 方法,在项目
进度管理领域做出非常大的贡献[24]。在二十世纪九十年代,高特拉特工博士将工程项目领
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域与约束理论(TOC)结合起来,根据实际情况受资源冲突的影响,研究出了关键链,提出
了两个理论假设,说明了在工程项目中设置缓冲区的必要性,这在项目进度管理领域做出
了巨大的贡献[25]。
项目进度管理是非常复杂的,项目负责人会确保为某一个阶段的活动分配充足的时
间,时间分配太长或太短都不好,会影响工程质量,埋下隐患,而在特定项目上花费太多
时间,可能会导致项目工期延期,增加相应的成本。
2.4.1 国内外学者关于项目进度管理相关的研究
Sanghera 觉得项目工作是由比较小的工作包组成的,而且把工作包重新排序以及分解
的话可以形成项目工作的较小部分。项目进度管理包括对活动的顺序,工期,以及项目执
行中的管理,而且,项目活动的顺序依据工作之间的逻辑关系限制的,可以估算项目的资
源范围,在限定的资源条件下,估算每个工序持续的时间,最后确定项目进度[26]。
Ferreira 认为资源包括人力、物力等是非常灵活的,基于此作者分析了汽车公司相对应
的动态的行为。在市场当中,一直被要求减短汽车的产品生命周期,所以会不断调试,增
加产品在生产线的适应的次数,提高产品从设计到投产的复杂性。作者于是通过建模、模
拟、优化设计和控制计划来对项目进度进行管理[27]。
Gomes 认为财务、技术、市场、组织结构、法律法规等的不确定性会影响项目进度和
成本,基于此,作者从合理分配资源的角度,提出了解决不确定性的方式方法[28]。
Hu 认为提高企业效益的关键,是项目进度管理的优化设计。项目进度管理优化设计的
目的是:①提高项目管理的水平;②保证项目的质量。与此同时,作者还简单介绍了当代
社会为了达到优化设计和控制项目进度而采取对策,并且分析得出项目优化设计和控制一
定要服从资本市场这一趋势[29]。
Miranda 认为确定项目工作范围、项目估算成本、项目进度计划、项目效果质量目标、
有可能存在的风险、人员的安排这六个关键要素是项目管理中需要同时兼顾的,把它们称
之为约束条件,要想基于此实现项目设定好的里程碑,就必须要求做好项目进度规划,在
这个过程中,分析出不同时期所要完成的任务,每一个任务所需要消耗的时间,任务之间
是否可以并行,具体的时间进度计划等等[30]。
万力认为项目现有的资源、项目想达到的质量要求、项目工期时间这三个要素是项目
进度管理研究中必不可少的。成功创造项目的三要素:①项目的目标;②项目进度时间表;
③项目的时间节点[31]。
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第二章 相关理论基础与文献综述
李似旭认为可以通过标准来表示项目进度情况,比如说,通常会使用的标准包括:是
否实现关键项目阶段的目标?是否实现业务目标?在项目管理流程上,企业的管理层或者
是客户的满意度是怎么样的?即是阶段或者最终须交付的成果是否达到要求,是否符合标
准,是否在规定时间、估算成本范围内?客户和目标市场对交付成果的评价是怎么样的?
认可满意还是不认可满意[32]。
杨华等作者将 BIM 技术引入到项目进度管理当中,并优化设计了项目工作的信息系统
管理和项目工作进度监控系统,并且构建了项目工作的三维模型数据库,在这个时候,作
者专注于项目进度规划,与 Project 结合在一起,最后形成了体系[33]。
董建成等认为项目存在时间跨度长,项目需要资源繁等的问题,而且还会物料材料供
给与需求,所需的设施资源等,都会对项目进度产生影响。与此同时,对质量的影响是不
可控制的。基于此,作者探讨工业工程类项目开始实施的时候,需要重点解决的问题,并
且找出最重要的问题,分析原因,对项目进度管理深入研究,提出提高进度优化设计措施
[34]。
宋永波等选取了建筑物的装饰装修项目为研究案例,研究了在普通的项目进度管理中
需要探讨的许许多多细节和工作项目的程序,如果想保证工程项目工作的质量的同时,提
高项目的经济效益和进度效率,就一定要以质量高于一切的思想,在项目工作的过程中国
实时监控控制,特别是存在生产流水线的作业项目,一定要提高对生产流水线人力、物力、
生产顺序、技术的控制,来实现预定的产品交货期[35]。
谭泽涛基于 CPM 的理论研究,深入分析项目进度管理,在规定工序和时间的条件下,
研究如何实施项目工序,与此同时,要进行动态管理,并以此为核心,研究分析了有哪一
些因素会影响项目进度的关键路径的确定以及在实施过程中会遇到的外部影响因素,并尝
试着提出降低影响项目进度的风险的方式方法,并尝试提出进行项目进度精细化管理的建
议[36]。
2.4.2 国内外关于项目进度管理的方法研究
国内外关于工程项目管理的方法有很多,一开始开发的是甘特图,接着就出现了 CPM、
里程碑、PERT、CCPM 等方法。
为了找到一种简便的方法来有效管理公司复杂的目标和许多承包商的问题,美国海军
在上个世纪五十年代,开发出 PERT 方法。这个方法可以对项目的进度进行评估,分别是
①最可能时间;②最乐观时间;③最悲观时间。在 PERT 中,整一个项目工期取决于每一
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个工序持续时间的估算,而且需要确定好项目的节点,按顺序安排项目的工序顺序及其相
应的持续时间确定[37]。
杜邦公司在 20 世纪 50 年代,开发出了 CPM。在建筑、航空航天和军工国防等领域,
这个方法都已经被广泛应用了。在这个方法中,是通过分析网络图,找到工期最长的路径。
在这个方法当中,是通过确定项目的活动,确定工序的持续时间,分析工序间的逻辑关系,
通过前后向计算,来确定的最长路径[38]。
项目进度管理还有里程碑、资源均衡启发法、工作分解法、快速跟踪法、关键链、任
务列表等等方法,任务列表只能用于最简单的工程项目中,对于小型工程项目非常有效。
资源均衡启发法,这个方法主要是要把工程项目中有限资源合理利用,避免出现资源不足
或者过度使用资源的现象出现,按照计划进行[39][40]。快速跟踪法可以找到工程项目并行执
行的任务,并且可以让很多工序相互并行,从而达到缩短项目工期的结果,但是这样可能
会导致工序执行问题的出现概率升高[41]。
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