CPM在大型國際工程項目進度管理中的應用

白海瑞 康 博

（中國水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710024）

CPM在大型國際工程項目進度管理中的應用

白海瑞 康 博

（中國水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710024）

工程項目能否按期交付使用，直接關系到企業的經濟效益。文章以卡塔爾錫德拉房建項目為例，介紹了關鍵路徑法CPM的基本思想和使用步驟。通過關鍵路徑法的應用，在國際大型工程項目建設管理中實現了進度和資源管理的優化。

國際工程項目；進度管理；關鍵路徑法CPM；項目建設管理；資源管理

1 概述

隨著國家“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”戰略的進一步推進，越來越多的中國企業走出國門進入國際市場。建筑企業作為響應國家“走出去”號召的排頭兵，已經在國際建筑市場中發揮著舉足輕重的作用，由中國公司主導和參與的工程項目也越來越多。然而，面對歐美國家深耕幾十年甚至上百年的國際建筑市場以及與國內截然不同的政治經濟環境、商業規則、法律體系及行業標準，中國企業只有不斷提升項目管理水平，才能在紛亂復雜的國際建筑市場中大展拳腳，取得良好的收益。目前，建筑企業依然屬于勞動密集型行業，其主要任務是在總承包商或業主確定的時間內完成業主建設投資，使項目盡快建成投產，以期盡早獲得經濟或社會效益。顯然，工程項目能否按期交付使用，直接關系到企業的經濟效益，因此，在合理控制工程質量及成本的基礎之上，對工程項目的進度進行有效的控制，使其達到預期的目標，是項目管理的中心任務之一。

2 工程進度管理

工程進度管理是指在工程實施過程中，對各階段的進展程度和項目最終完工的期限所進行的管理。其核心是在有限的工期內，制定出切實可行且經濟合理的進度計劃，并在計劃執行的過程中進行實時監控，必要時需采取措施及時糾偏，直到工程竣工移交。顯然，進度計劃作為工程進度管理的主要手段，需要完整準確地反映出施工各個環節及其邏輯關系，以便在工程實施過程中真實反映各階段工程面貌及完成情況。目前，常用的進度計劃編制方法有關鍵日期法、甘特圖（Bar Chart）、關鍵路徑法CPM（Critical Path Method）、技術評審技術（Program Evaluation and Review Technique）等。其中關鍵路徑法在工程項目中應用是最廣泛的，也被不同國家的建筑業所普遍認可。

3 關鍵路徑法CPM（Critical Path Method）

3.1 關鍵路徑法CPM的定義

關鍵路徑法CPM（Critical Path Method）是一種基于數學計算的項目計劃管理方法，是肯定型網絡圖計劃方法的一種。CPM將項目分解成為多個獨立的活動并確定每個活動的工期，然后用邏輯關系將活動連接，從而計算項目的工期及各個活動時間參數（最早最晚時間、時差）等。在各個活動上加載資源后，就能夠分析項目的資源需求和分配。關鍵路徑法是現代項目管理中最重要的一種分析工具，也是保證項目能夠按期完成的一種管理方法。

3.2 關鍵路徑法的實施步驟

3.2.1 項目分解。大型國際工程項目涉及專業系統眾多，并且實施各專項工作的分包隊伍國別千差萬別，為了在項目實施過程中有效跟蹤進度，盡量減少各專業分包之間出現工作范圍界定不清楚帶來的爭議或糾紛，在進行項目分解時要盡量做到詳盡細致，避免出現計劃真空帶。項目分解方法具體如下：（1）明確項目合同范圍，根據項目圖紙或者清單，羅列出完成項目所要執行的所有系統工作；（2）進一步分解出完成每個系統所需要的具體活動及子活動；（3）必要時要對子活動進行進一步逐級分解，直到所列活動能夠清晰描述整個項目。

但需要注意的是，要把握好項目分解的合理性，不能過于詳細，否則會增加網絡圖編制的難度和費用，同時會加大項目實施過程中的管理難度，但也不能分得過于簡單，因為那樣可能會在項目實施中出現較大偏差，甚至誤導項目管理決策。

3.2.2 初步確定資源投入，估算各個活動所需要的時間。根據項目施工組織方案，初步確定項目資源投入，估算各項活動執行所需要的時間。

3.2.3 確定各項活動的邏輯關系。根據項目施工組織設計及施工方案，確定各項活動的邏輯關系，即落實各項活動的緊前及后續活動。緊 前活動是指緊接在某項活動之前的活動，緊前活動不結束，則該活動不能開始；后續活動是指緊接在某項活動之后的作業，該活動不結束，緊后活動不能開始。

3.2.4 網絡圖繪制。網絡圖是一張流程圖，它展示在項目中要進行的各個活動的順序，由事件（又稱節點）、活動（又稱作業）及路線三個因素組成。（1）事件（或節點）是指某項活動的開始或結束，不消耗任何時間和資源；（2）活動（或作業）是指一項工作或工序，需要消耗時間和資源；（3）路線是指從開始節點起，經過一系列連續不斷的事件及活動直至結束節點的通道。路線上各項活動的時間之和即為該路線的總長度。另外，網絡圖中必須注明各項活動的持續時間（t）。

圖1 網絡圖三要素示意圖

目前，國際上通用的網絡圖編制工具為美國Primavera公司研發的P6軟件。

3.2.5 網絡圖分析-關鍵路徑的確認。對網絡圖進行分析，就是落實完成各條路線上所有活動所需時間的過程。在分析的過程中找出關鍵路徑和非關鍵路徑，確定各項活動的最早及最晚開始時間、最早及最晚結束時間和浮時，其中確定網絡圖的關鍵路徑是CPM的關鍵所在。

圖2 網絡圖舉例（時間單位：周）

從圖2可以看出，該項目的關鍵路徑有兩條，時間長度為7周。第一條關鍵路徑包括“開始”事件、活動2到活動6和“結束”事件；第二條關鍵路徑包括“開始”事件、活動4、活動5到活動6和“結束”事件。

顯然，關鍵路徑上所有活動持續時間的總和即為項目實 施的總工期，并且這些活動都是關鍵活動，任何一個活動的延誤都會導致整個項目結束時間的延誤，因此對于這些活動的日常管理和監控是項目順利完成的關鍵所在。尤其對于大型國際項目關鍵路徑上的活動，需要從公司決策、指揮、支持、執行、監督等方面給予足夠的人力、物力及財力保證。

3.2.6 CPM進度計劃的優化。通過網絡圖分析，確認項目關鍵路徑及關鍵活動、非關鍵路徑及非關鍵活動之后，有針對性地對項目資源進行合理安排。資源安排時，優先考慮各項關鍵活動，保證實現各關鍵活動的計劃工期，同時可以考慮采取合理措施，盡量壓縮關鍵活動的執行時間。而對于非關鍵活動，在不影響完工時間的前提下，可以將部分資源調配至關鍵活動中，以達到縮短工程工期、合理利用資源的目的。

基于上述原則，對圖2所示進度計劃進行如下優化（如圖3所示）：

圖3 網絡圖優化舉例（時間單位：周）

由于施工路徑“開始”事件、活動1及“結束”事件屬于非關 鍵路徑，其中活動1屬于非關鍵活動，因此可以根據上述原則將其工期由4周延長至5周，同時將相應的部分資源抽調至活動2，將活動2的 工期由4周壓縮至3周。這樣“開始”事件、活動2到活動6和“結束”事件這條施工路徑就由原來的關鍵路徑降級成為非關鍵路徑。工程管理的重點相應地由雙關鍵路徑優化成為單一關鍵路徑，關鍵活動數量也隨之減少，使工程管理的目標更加明確，更加有利于資源的分配和控制。

4 CPM進度計劃在卡塔爾錫德拉房建項目中的應用

卡塔爾錫德拉房建項目是卡塔爾基金會投資的大型房建項目，建成后將為卡塔爾最大的醫院及醫學研究中心提供相應的后勤服務。項目建筑面積14萬平米，包含各種形式的公寓樓以及配套的泵站、變電站等共計100棟建筑的修建和裝修，以及室內外各種設施的安裝調試，主要包含高中低壓、中央監控、消防及火警、通訊、智能控制、空調及通風、天然氣、污水、飲用水、灌溉水、雨水、公路及標識、軟硬綠化等十幾個系統的設計、采購、施工及測試試運行。項目屬于施工總承包合同，合同工期20個月，其中1區（Phase 1）設置有罰款節點，工期15個月。

由于本項目工作內容多、涉及面廣，室內外各種系統空間布局上縱橫交錯，交叉施工量大。另外，卡塔爾屬于熱帶沙漠型氣候，法律對夏季工作時間有嚴格的限制。因此在有限的工作日內合理組織施工，制定出切實可行的進度計劃和方案對于項目管理至關重要。下面就以該項目為例，說明CPM在大型國際工程項目進度管理中的應用。

4.1 項目分解

表1 項目分解表

根據項目合同范圍及施工組織設計方案，對項目進行如下分解：

4.1.1 第一級：根據實施階段不同，分解為技術階段（含施工圖設計及技術文件報批）、采購階段（含材料及施工設備）、施工階段、測試試運行階段及竣工移交階段。

4.1.2 第二級：根據合同規定的區域移交節點，將項目分解成Phase 1、Phase2及Phase3等三個區域。

4.1.3 第三級：根據施工部位的不同，分解為建筑結構及室內施工以及室外施工。

4.1.4 第四級：根據系統不同，又將項目分解為土建結構、室內裝修、室內設施、室外設施、室外軟硬綠化等系統。

4.1.5 第五級：根據專業不同，又將各系統進一步分解為高中低壓、中央監控、消防及火警、通訊、智能控制、空調及通風、天然氣、污水、飲用水、灌溉水、雨水、公路及標識、軟硬綠化等。

4.2 估算各個活動持續時間

各項活動執行時間的估算與工作量和項目資源投入相關，其中工作量的計算有專家評估法、類比法及FP法等方法，在此不做贅述。工作量估算完成以后，由項目技術人員根據項目初步資源投入計劃估算各項活動實施所需的時間。

表2 活動持續時間估算表

4.3 確定各項活動的邏輯關系

由于項目涉及系統及專業眾多，各項活動之間相互依賴，相互制約，因此，各項活動邏輯關系的確認依然要以項目分級為基礎，按照“從上到下、保證節點、合理組織”的原則進行，錫德拉項目各級活動邏輯關系如下圖所示：

圖4 各實施階段邏輯關系

圖5 各區域邏輯關系

圖6 各施工部位邏輯關系

圖7 各系統邏輯關系

4.4 網絡圖繪制及分析

在項目分解、活動持續時間及邏輯關系確認之后，繪制出項目網絡圖如下所示：

圖8 原始網絡圖（時間單位：月）

從圖8可以清晰的看到各個活動的安排，并且能夠找到如下幾條施工關鍵路徑：

第一條關鍵路徑：開始→設計（1）→采購（1）→1區土建結構施工（5）→3區土建結構施工（6）→3區室內設施（5）→2&3區測試時運行（1.5）→項目竣工移交（0.5）→結束。

第二條關鍵路徑：開始→設計（1）→采購（1）→1區室外設施（6）→3區室外設施（6.5）→3區室外軟硬綠化（5）→項目竣工移交（0.5）→結束。

第三條關鍵路徑：開始→設計（1）→采購（1）→1區土建結構施工（5）→1區室內設施（6）→1區測試時運行（1.5）→項目竣工移交（0.5）→結束。

4.5 進度計劃的優化

如前所述，項目進度計劃的優化主要是關鍵路徑的壓縮，并盡量在不增加資源的情況下進行合理調配，以減少關鍵活動的數量。

從上面可以看出，前兩條關鍵路徑的工期都是20個月，代表了項目室內室外兩條施工線路；第三條關鍵路徑是為了滿足中期罰款節點而產生的，但項目開工之后，為了避免承擔罰款風險，承包商與業主溝通之后取消了該節點。因此，在不改變已批復的施工組織設計的提前下，承包商對項目進度計劃進行了如下優化：（1）減少第三條關鍵路徑上的資源投入，適當延長各項活動的持續時間；（2）將部分資源調配至第二條關鍵路徑的各項活動之中，以壓縮其持續時間，改變該路徑的關鍵地位；（3）三個區域實物工程實施完成之后，統一進行測試試運行，優化減少該階段的資源投入，降低項目成本。

優化后的網絡圖如下所示：

圖9 優化后的網絡圖（時間單位：月）

值得注意的是，為了縮短工期，也可以選擇增加額外資源投入的方法，即在關鍵活動上投入更多的人力、物力和機械或者投入一次性的費用。但這往往使得項目的直接成本增加，所以在保證合同工期的前提下一般不建議用此方法優化工期。

5 結語

工程項目進度計劃編制和管理是項目管理中關鍵的環節，其過程就是技術和經濟結合的過程。通過本文的介紹可知，關鍵路徑法在項目進度及成本管理中具有極其重要的作用。因此，我們在國際項目管理中要取得積極效果就要正確使用關鍵路徑法，并積極推進關鍵路徑的優化，使 關鍵路徑成為項目管理的有效手段，從根本上提高項目管理的整體效果。

[1]劉伊生．工程項目進度計劃與控制[M]．北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2]鄧嬌嬌，郝建新．建設工程施工管理[M]．天津：天津大學出版社，2010.

（責任編輯：周 瓊）

TU722

1009-2374（2017）07-0249-03

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.119

白海瑞（1986-），男，青海民和人，中國水利水電第三工程局有限公司工程師。

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