雒煥勝 LUO Huan-sheng

（蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院，蘭州 730070）

0 引言

高德拉特提出的“關(guān)鍵鏈”這一新的概念，與傳統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)度管理不同的是，關(guān)鍵鏈不僅需要考慮各項(xiàng)工序之間的相互邏輯，還需要考慮相應(yīng)的各項(xiàng)工作之間的資源受約束的情況，以及在工程項(xiàng)目施工中人的行為心理因素，這將組織行為學(xué)的一些研究結(jié)果應(yīng)用到項(xiàng)目進(jìn)度的管理中，從而補(bǔ)充了傳統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)度管理方法中的一些不足之處，為項(xiàng)目進(jìn)度管理提供了一種全新的科學(xué)方法。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人將該種方式應(yīng)用于高度復(fù)雜的發(fā)電企業(yè)大修項(xiàng)目活動(dòng)時(shí)，降低了項(xiàng)目管理難度，同時(shí)結(jié)合任務(wù)量、人力資源投入量，編制合理的進(jìn)度計(jì)劃，確保了人員安排、調(diào)度的科學(xué)性。

1 關(guān)鍵鏈技術(shù)基本思想

關(guān)鍵鏈技術(shù)認(rèn)為項(xiàng)目管理人員為了使工程項(xiàng)目的工期能夠按期完成，通常對(duì)各個(gè)需要完成的分項(xiàng)工期進(jìn)行估計(jì)都是采取比較保守的態(tài)度，為防止意外發(fā)生通常會(huì)留出多余的安全時(shí)間，并以這個(gè)工期作為項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的工期。關(guān)鍵鏈技術(shù)除了對(duì)分項(xiàng)工程的工期中存在的安全時(shí)間提出質(zhì)疑之外，還會(huì)認(rèn)為資源的有效利用率是不可能平衡的，根據(jù)是否影響工程項(xiàng)目進(jìn)度把資源分為瓶頸資源和非瓶頸資源，為了使工程項(xiàng)目進(jìn)度能夠順利的進(jìn)行，必須對(duì)約束項(xiàng)目進(jìn)度的瓶頸資源加以解決，消除資源的沖突問題，提高其利用率。

1.1 關(guān)鍵鏈技術(shù)和傳統(tǒng)進(jìn)度管理對(duì)比

關(guān)鍵鏈技術(shù)是在傳統(tǒng)的CPM、PERT方法基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的，其表現(xiàn)形式均為網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，均通過壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時(shí)間來達(dá)到減少項(xiàng)目總工期的目的，但關(guān)鍵鏈技術(shù)和傳統(tǒng)進(jìn)度管理還是有很大區(qū)別，具體如下：

1.1.1 對(duì)待資源態(tài)度不同

傳統(tǒng)進(jìn)度管理方法只考慮工序間的邏輯關(guān)系，不考慮資源約束對(duì)工序的影響；關(guān)鍵鏈技術(shù)不僅考慮工序間的邏輯關(guān)系，還結(jié)合資源約束進(jìn)行考慮，合理分配資源，提高項(xiàng)目進(jìn)度。

1.1.2 對(duì)待風(fēng)險(xiǎn)因素態(tài)度不同

以往的工程項(xiàng)目進(jìn)度管理方法為了避免項(xiàng)目延期風(fēng)險(xiǎn)，采用90%的完工概率制定計(jì)劃；而關(guān)鍵鏈技術(shù)通過50%可能完工概率進(jìn)行估計(jì)，插入三大緩沖區(qū)，通過對(duì)緩沖區(qū)的管理來解決不確定性因素對(duì)項(xiàng)目工期的影響。

1.1.3 對(duì)待人的行為因素態(tài)度不同

以往的進(jìn)度管理方法不考慮人的行為心理因素，只是注重技術(shù)的因素，由于學(xué)生綜合征、墨菲定律、帕金森定律、安全時(shí)間過度估計(jì)等造成工期延誤；關(guān)鍵鏈技術(shù)考慮人的行為因素，以50%可能完工概率估計(jì)工期，給員工一種工作緊迫感，避免了人的行為因素對(duì)項(xiàng)目造成工期延誤。

1.1.4 網(wǎng)絡(luò)圖表現(xiàn)形式不同

傳統(tǒng)進(jìn)度管理方法只考慮工序邏輯關(guān)系，只有一條起點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)非常明確的關(guān)鍵路徑；關(guān)鍵鏈技術(shù)考慮工序間邏輯關(guān)系以及資源約束的影響，通過不同資源優(yōu)先規(guī)則可能得到多個(gè)關(guān)鍵鏈路。

1.1.5 確定關(guān)鍵線路次數(shù)不同

以往的進(jìn)度管理方法通過計(jì)算一次確定關(guān)鍵路徑；關(guān)鍵鏈技術(shù)通過均衡資源沖突、插入緩沖區(qū)識(shí)別關(guān)鍵鏈，不斷完善，直至最終確定關(guān)鍵鏈。

1.2 關(guān)鍵鏈技術(shù)的隱含假設(shè)

關(guān)鍵鏈技術(shù)是建立在一定的估計(jì)工期基礎(chǔ)之上的，這些隱含假設(shè)主要包括如下幾個(gè)內(nèi)容：

①項(xiàng)目約束被視為關(guān)鍵鏈的主要內(nèi)容。

②項(xiàng)目工期估計(jì)中的人的心理因素。

③項(xiàng)目實(shí)施階段的行為假設(shè)。

④非關(guān)鍵鏈上的工作安排服從資源約束的要求。根據(jù)約束理論的思想，資源必須服從于關(guān)鍵鏈上受限制的資源，關(guān)鍵鏈將不再考慮各項(xiàng)資源均衡的問題。

1.3 關(guān)鍵鏈實(shí)施步驟

關(guān)鍵鏈技術(shù)方法是在傳統(tǒng)進(jìn)度管理方法的網(wǎng)絡(luò)圖及關(guān)鍵線路的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。主要步驟為：

①通過WBS的分解以獲取相應(yīng)的任務(wù)清單，繼而以此為前提通過建立相關(guān)任務(wù)邏輯后形成網(wǎng)絡(luò)圖[1]，找出關(guān)鍵線路。

②各項(xiàng)工作需要從新估計(jì)工期，消除安全時(shí)間。對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行重新的工期估計(jì)，是為了避免人的行為心理所帶來的保守估計(jì)工期，這樣做是為了使項(xiàng)目執(zhí)行者感覺到任務(wù)緊迫性，保證各工序的工期不發(fā)生延期現(xiàn)象。

③解決有限資源的束縛和資源的沖突情況，正確認(rèn)識(shí)項(xiàng)目關(guān)鍵鏈。在平衡各項(xiàng)資源和消除多余安全時(shí)間的前提下重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖中各個(gè)工序的時(shí)間參數(shù)，找出最長(zhǎng)的路徑，作為關(guān)鍵鏈。

④設(shè)置關(guān)鍵鏈中的時(shí)間緩沖區(qū)。根據(jù)項(xiàng)目管理中的風(fēng)險(xiǎn)聚合原理和墨菲定律，設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃管理中的時(shí)間緩沖，具體有項(xiàng)目緩沖、匯入緩沖和資源緩沖。

⑤建立緩沖管理機(jī)制。監(jiān)控關(guān)鍵鏈進(jìn)度計(jì)劃就是對(duì)項(xiàng)目的時(shí)間緩沖進(jìn)行有效的監(jiān)督和控制。

1.4 關(guān)鍵鏈相關(guān)方法

1.4.1 剪貼法

高德拉特最先提出了剪貼法，該方法又被稱之為50%方法。即在預(yù)估工期的基礎(chǔ)上去除其中的50%工期，將去除的這部分工期設(shè)置于項(xiàng)目進(jìn)度最后的緩沖階段，同時(shí)對(duì)其中的關(guān)鍵路徑確定為關(guān)鍵鏈[2]。緩沖期通常為關(guān)鍵鏈總體工作中50%的安全時(shí)間。具體計(jì)算如下：

其中PB的含義是項(xiàng)目緩沖；△ti的含義是工序安全時(shí)間；n的含義是關(guān)鍵鏈中的工序數(shù)。

前不久，習(xí)近平總書記在民營(yíng)企業(yè)座談會(huì)上發(fā)表重要講話時(shí)強(qiáng)調(diào)，“要不斷為民營(yíng)經(jīng)濟(jì)營(yíng)造更好發(fā)展環(huán)境，幫助民營(yíng)經(jīng)濟(jì)解決發(fā)展中的困難，支持民營(yíng)企業(yè)改革發(fā)展”。

剪貼法在實(shí)際應(yīng)用的過程中存在一定的優(yōu)勢(shì)但是也有不足。其優(yōu)勢(shì)主要是應(yīng)用靈活可以在不需要考慮任何風(fēng)險(xiǎn)性的情況下通過50%工序壓縮的方式即可獲取緩沖區(qū)域的時(shí)間長(zhǎng)度。但是不足之處就在于未對(duì)供需持續(xù)時(shí)間估算存在的風(fēng)險(xiǎn)性和波動(dòng)性進(jìn)行解釋的情況下容易導(dǎo)致最終所設(shè)置的緩沖區(qū)域與實(shí)際需求存在偏差。

1.4.2 根方差法

從一定程度上來說可以認(rèn)為跟差法是在剪貼法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，但是計(jì)算方式更加的精準(zhǔn)與嚴(yán)謹(jǐn)，相對(duì)來說其是通過對(duì)50%工時(shí)進(jìn)行縮減的方式計(jì)算最終的結(jié)果的。也就是該方法認(rèn)識(shí)到了對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素考慮的重要性，所獲取的計(jì)算結(jié)果更加的精準(zhǔn)。以下為具體的計(jì)算流程：

上式中n表示為項(xiàng)目緩沖；PB的含義是關(guān)鍵鏈中的工序數(shù)；△ti的含義是i工序的安全時(shí)間。

根方差法的應(yīng)用優(yōu)化了關(guān)鍵路徑上的工時(shí)，同時(shí)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行工作包范圍壓縮的方式，一方面避免了管理人員和施工單位關(guān)于工作進(jìn)度和時(shí)間安排上存在的沖突，另一方面可以為緩沖區(qū)域設(shè)置過程的問題提供有效的解決路徑。但是如果獨(dú)立性對(duì)路徑上工作包工期壓縮進(jìn)行預(yù)算的話難以將工作包間存在的邏輯關(guān)系考慮在內(nèi)，甚至有可能會(huì)產(chǎn)生緩沖量估算偏差的問題。此外，根方差法存在一定的不足，因?yàn)榻Y(jié)合計(jì)劃評(píng)審技術(shù)的應(yīng)用下來獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)的，因此在項(xiàng)目工作包較多的情況下加大了數(shù)據(jù)采集的難度，基于此，根方差法在理論分析方面較為常見。

上述兩種方法在計(jì)算緩沖區(qū)域方面較為常見，在關(guān)鍵鏈方法逐漸推進(jìn)和發(fā)展的過程中得到了更多的研究與應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的緩沖區(qū)域計(jì)算方法。

2 電廠大修組織結(jié)構(gòu)和工程進(jìn)度

2.1 電廠大修基本情況介紹

電廠大修也就是A級(jí)檢修項(xiàng)目間隔時(shí)間為4-6年，目前國(guó)內(nèi)各個(gè)發(fā)電企業(yè)為提高發(fā)電設(shè)備的可靠性普遍采用定期檢修。A級(jí)檢修是設(shè)備四個(gè)定期檢修等級(jí)中最全面、最重要的預(yù)防性檢修。

2.2 組織結(jié)構(gòu)介紹

建立大修組織機(jī)構(gòu)是對(duì)機(jī)組大修實(shí)行全過程、全方位管理的必備條件，根據(jù)職能劃分機(jī)構(gòu)并明確其職責(zé)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理、統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)大修檢修目標(biāo)。

2.3 決定電廠A修工程進(jìn)度的原因

2.3.1 原材料的原因

2.3.2 使用設(shè)備的原因

大型機(jī)械設(shè)備也是電廠A修工程的順利進(jìn)行的有效條件。相關(guān)人員要對(duì)大型機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)出場(chǎng)做好管理工作，及時(shí)合理保養(yǎng)繼續(xù)設(shè)備、施工人員也要按要求使用，規(guī)范操作流程，確保整個(gè)電廠A修工程所需的設(shè)備都能正常運(yùn)作。

2.3.3 工程設(shè)計(jì)及施工的實(shí)踐

在電廠A修工程管理中，設(shè)計(jì)方案與施工方案是開展工程順利進(jìn)行的前提與關(guān)鍵因素。一旦項(xiàng)目改造中出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的情況，則會(huì)致使工程暫停或延后，直接影響了整個(gè)進(jìn)度管理[3]。

2.3.4 人員效率的原因

人員是A修工程中的實(shí)施主體，所以管理人員、及施工人員要嚴(yán)格依照?qǐng)D紙施工都是工程安全、質(zhì)量的保證。

3 機(jī)組檢修進(jìn)度管理中存在的常見問題

3.1 忽視客觀資源受限條件

復(fù)雜性是發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修項(xiàng)目的基礎(chǔ)特征之一，該項(xiàng)目的完成，需要多個(gè)部門協(xié)調(diào)運(yùn)行，同時(shí)也需要投入多種資源，專業(yè)人力資源、資金資源、輔助設(shè)備等基礎(chǔ)資源。但是從整體層面來講，企業(yè)完成該項(xiàng)目受到資源限制，因?yàn)槠髽I(yè)所擁有的相應(yīng)資源是有限的，這就導(dǎo)致在各項(xiàng)工程項(xiàng)目在施工過程中，資源沖突、資源供應(yīng)不足問題是客觀存在的。

在項(xiàng)目進(jìn)展過程中，采用基于CPM/PERT的進(jìn)度控制技術(shù)，使得進(jìn)度控制、進(jìn)度優(yōu)化主要集中于關(guān)鍵路徑[4]，因此，假設(shè)為項(xiàng)目的順利進(jìn)行能提供充足的資源支持，基于此識(shí)別關(guān)鍵活動(dòng)后，依照關(guān)鍵活動(dòng)的關(guān)系確定關(guān)鍵路徑，進(jìn)而開展項(xiàng)目進(jìn)度優(yōu)化。

3.2 忽視不確定因素的影響

發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修項(xiàng)目進(jìn)展過程中，面臨多種不確定因素，這些因素來自多個(gè)層面，如隨著檢修工作的開展，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題，該問題的處理需要花費(fèi)時(shí)間，且時(shí)間需求不確定；如需要更換的零部件未能及時(shí)供應(yīng)，導(dǎo)致更換工作無法開展，進(jìn)度延誤；相關(guān)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作性不強(qiáng)，整體效率低，導(dǎo)致實(shí)際進(jìn)度緩慢?？偠灾?，設(shè)備檢修項(xiàng)目能否在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成，受到多種不確定因素的影響，需要在項(xiàng)目開展之前對(duì)這些因素進(jìn)行全面分析預(yù)測(cè)，根據(jù)識(shí)別結(jié)果制定完善的應(yīng)對(duì)方案，確保項(xiàng)目進(jìn)度目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)。

基于CPM/PERT的進(jìn)度控制及優(yōu)化技術(shù)將各項(xiàng)主要活動(dòng)的起止時(shí)間做了明確的規(guī)定，但是未能充分考慮活動(dòng)開展期間處理不確定性問題的時(shí)間，同時(shí)，也未能將風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施、計(jì)劃調(diào)整產(chǎn)生的影響納入考慮范疇，導(dǎo)致不能直接將其作為進(jìn)度管理控制依據(jù)，采用網(wǎng)絡(luò)圖實(shí)施進(jìn)度管理，勢(shì)必導(dǎo)致管理效果差。

4 基于關(guān)鍵鏈的電廠檢修項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化

電廠大修每個(gè)工序的工作時(shí)間都是按原定檢修時(shí)間的基礎(chǔ)上進(jìn)行50%法則估算得來，再排除每個(gè)工序中人為加入的安全時(shí)間，確定最長(zhǎng)路線，最后按照各工序50%置信度估計(jì)時(shí)間之和的一半設(shè)置緩沖區(qū)，并根據(jù)以下公式計(jì)算項(xiàng)目緩沖時(shí)間。

式中：Buffersize-緩沖時(shí)間：

N——線路上的任務(wù)個(gè)數(shù)

Δti——任務(wù)i的安全時(shí)間。

此公式是一種線性關(guān)系表達(dá)式[5]，計(jì)算方法簡(jiǎn)單明了且易于理解。但是Δti受主觀性的經(jīng)驗(yàn)判斷影響，容易引起較大的計(jì)算誤差，路徑變長(zhǎng)，導(dǎo)致緩沖區(qū)長(zhǎng)度就容易變長(zhǎng)，反之則變短。

4.1 關(guān)鍵鏈繪制

利用50%法則繪制的關(guān)鍵鏈與原計(jì)劃工期的關(guān)鍵線路是一樣的，沒有發(fā)生改變，但總工期由明顯縮短。

4.2 安全時(shí)間消減

項(xiàng)目緩沖時(shí)間確定的原則：將關(guān)鍵鏈上全部工序縮減出來的工期的一半放在關(guān)鍵鏈網(wǎng)絡(luò)圖末端作為項(xiàng)目緩沖區(qū)。根據(jù)工期對(duì)比結(jié)果數(shù)據(jù)可計(jì)算出機(jī)組A級(jí)檢修項(xiàng)目的緩沖時(shí)間為：Bufifiersize=50%×（原關(guān)鍵路徑工期-關(guān)鍵鏈計(jì)劃工期）。

4.3 緩沖區(qū)設(shè)置

工序的彈性系數(shù)K值的確定根據(jù)PERT的三點(diǎn)時(shí)間估計(jì)值計(jì)算得來。其彈性系數(shù)K值的計(jì)算方法如下：

根據(jù)關(guān)鍵鏈上每個(gè)工序的彈性系數(shù)計(jì)算PB和FB，計(jì)算公式如下：

通過上述公式計(jì)算得出緩沖時(shí)間PB。

輸入緩沖只設(shè)置在工序后沒有安全時(shí)間的非關(guān)鍵鏈與關(guān)鍵鏈的匯合點(diǎn)處，若是匯合點(diǎn)處存在安全時(shí)間將不再設(shè)置輸入緩沖，以免造成安全時(shí)間的重復(fù)累加[6]。與傳統(tǒng)的項(xiàng)目控制方法不同的是關(guān)鍵鏈項(xiàng)目主要是監(jiān)控緩沖區(qū)的時(shí)間消耗，消除檢修過程中的不確定因素，降低重計(jì)劃次數(shù)，避免重計(jì)劃造成的資源浪費(fèi)和成本增加。

4.4 基于關(guān)鍵鏈的檢修工期計(jì)算

本文采用啟發(fā)式算法的平行法。平行方法考慮可以在特定時(shí)間段內(nèi)調(diào)度的所有任務(wù)。計(jì)算步驟方法如圖1。

圖1 平行法計(jì)算方法圖

本文根據(jù)進(jìn)度管理的有關(guān)準(zhǔn)則對(duì)資源進(jìn)行了的平衡，由此得到的關(guān)鍵路徑就是項(xiàng)目總時(shí)差TF最小，各項(xiàng)目工作累計(jì)工期最長(zhǎng)的線路。確定某電廠A級(jí)檢修項(xiàng)目期望工期為62天。

相比較之前難以控制的電廠項(xiàng)目檢修的工期，在充分考慮到有些資源（人員）的局限性，在此同時(shí)預(yù)備了7天的項(xiàng)目緩沖時(shí)間，確保關(guān)鍵線路的工期可控。某電廠A級(jí)檢修計(jì)劃工期由原來的80天縮短為69天，在很多資源緊張的前提下最大程度的保障了項(xiàng)目的施工進(jìn)度，確保的機(jī)組A級(jí)檢修項(xiàng)目早日完成。

5 研究結(jié)論

通過以上計(jì)算結(jié)果比較可以得出，利用關(guān)鍵鏈技術(shù)對(duì)電廠大修項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)度管理的優(yōu)化，將檢修進(jìn)度中無法預(yù)測(cè)的突發(fā)狀況統(tǒng)一到項(xiàng)目的緩沖區(qū)進(jìn)行控制，并保證了用更少的時(shí)間將工程完工，使得工期效率明顯提升。