侯進(jìn)才,劉 潔
1.中國石油管道局工程有限公司國際事業(yè)部,河北廊坊 065000
2.中國石油集團(tuán)石油職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)中心,河北廊坊 065000
Primavera6+Excel方案繪制香蕉曲線方法新探
侯進(jìn)才1,劉 潔2
1.中國石油管道局工程有限公司國際事業(yè)部,河北廊坊 065000
2.中國石油集團(tuán)石油職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)中心,河北廊坊 065000
針對目前絕大多數(shù)工程項目進(jìn)度曲線是依靠人為估算、計劃時間內(nèi)平均分配工程量的情況,首先簡述了工程項目進(jìn)度管理中S曲線的應(yīng)用現(xiàn)狀、香蕉曲線的由來以及S曲線和香蕉曲線在進(jìn)度管理中的重要性,然后從建立進(jìn)度控制體系、數(shù)學(xué)模型入手,探索了以Primavera 6自動生成數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用Excel繪制S曲線和香蕉曲線的新方法,并結(jié)合實例給出了具體操作步驟。經(jīng)過實踐驗證,該方法準(zhǔn)確性好,處理效率高,適用范圍廣,可以推廣使用。
S曲線;香蕉曲線;Primavera 6;Excel;進(jìn)度管理
建設(shè)工程項目進(jìn)度控制系統(tǒng)由基準(zhǔn)計劃、進(jìn)度測量系統(tǒng)、進(jìn)度報告系統(tǒng)和響應(yīng)機(jī)制四大塊組成。整個進(jìn)度管理活動遵循休哈特-戴明提出的計劃(Plan)-實施(Do)-檢查(Check)-糾正(Action)的PDCA循環(huán)[1],即在每個監(jiān)控周期對項目執(zhí)行情況進(jìn)行量化測量,將測量結(jié)果與基準(zhǔn)比較,得到項目所處狀態(tài)(超前/滯后)和發(fā)展趨勢,然后針對滯后部分采取糾偏措施,使其回到正常狀態(tài)。如此反復(fù),周而復(fù)始,直到項目結(jié)束,具體流程如圖1所示。
在整個進(jìn)度控制系統(tǒng)中,基準(zhǔn)計劃借助成熟的進(jìn)度管理軟件Micro Project和Primavera 6可以輕松實現(xiàn),進(jìn)度報告系統(tǒng)和進(jìn)度控制系統(tǒng)主要是根據(jù)每個公司的項目管理流程制訂,而進(jìn)度測量系統(tǒng)中的權(quán)重體系一般是以工程項目合同中的價格分解為基礎(chǔ),再結(jié)合實際消耗的資源而確定,但是進(jìn)度測量系統(tǒng)中的S曲線,目前的繪制方法大致分為兩大類:一類是依靠進(jìn)度控制工程師的經(jīng)驗估算來繪制,對于同一項目的同一計劃,不同估算人員可能得到不同形狀的S曲線,增加了進(jìn)度控制工作的不確定性;另一類是在計劃時間內(nèi)平均分配每項工作的百分?jǐn)?shù),這與單位時間內(nèi)大部分資源或完成工作量是按照正態(tài)分布規(guī)律分布的實際情況是不相符的。而且采用這兩種方法繪制S曲線,當(dāng)基準(zhǔn)計劃改變時,重新繪制S曲線任務(wù)量大,耗時費(fèi)力。陳凱[2]是根據(jù)收集整理已完工類似項目的實際數(shù)據(jù),繪制“香蕉”曲線,作為新建項目進(jìn)度監(jiān)控管理參考依據(jù)。朱永明[3]開發(fā)一套專門系統(tǒng)“P6+Excel集成方案”,從而實現(xiàn)對項目進(jìn)度管理的“最專業(yè)的功能、最簡單的應(yīng)用”;楊振亭[4]將作業(yè)的權(quán)重,平均分配到對應(yīng)的計劃時間中;馬民等[5]通過理論計算確定S曲線的上下限。這些方法都有各自的使用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。
為了提高S曲線的準(zhǔn)確性,本人通過實踐經(jīng)驗,建立了一套基于Primavera 6軟件自動生成數(shù)據(jù),借助Excel強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能繪制S曲線、香蕉曲線的方法,效果良好。
1.1 香蕉曲線功能
在應(yīng)用Micro Project或Primavera 6編制的網(wǎng)絡(luò)計劃中,除了關(guān)鍵活動外,其他活動都有最早可能開始、完成時間和最遲必須開始、完成時間。在多數(shù)情況下,工程進(jìn)度計劃S曲線是以最早開始、完成時間繪制的,這樣的結(jié)果就是,一方面由于過早地把資金積壓在未完工程上,需要支付過多的利息支出,可能導(dǎo)致項目投資增加,另一方面在項目執(zhí)行過程中進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)控時,實際進(jìn)度總是呈現(xiàn)落后于計劃進(jìn)度,會給項目業(yè)主和公司領(lǐng)導(dǎo)層以項目是滯后的錯誤信息;類似地,如果以最晚開始、完成時間繪制計劃S曲線,實際進(jìn)度可能比較好看,業(yè)主和公司領(lǐng)導(dǎo)層對項目執(zhí)行情況也很滿意,但由于總浮時基本已經(jīng)用完,再加上工程人員可能因為顯示的進(jìn)度超前而松懈,會增加項目延誤工期的風(fēng)險。由此可見,無論單獨(dú)以最早、最晚時間來繪制S曲線,都不能客觀、合理地反映項目執(zhí)行的實際狀況,為此,本文建議用最早、最晚兩條S曲線組成的香蕉曲線作為監(jiān)控進(jìn)度的依據(jù)。它們有相同的開始時間和結(jié)束時間,中間進(jìn)度不相交,形狀像是“香蕉”,因此通常稱為香蕉曲線。
香蕉曲線是由S曲線發(fā)展而來的,將S曲線同網(wǎng)絡(luò)計劃時間參數(shù)相結(jié)合而得到。通過香蕉曲線,能夠獲得比S曲線更多的信息。若實際進(jìn)度曲線介于這兩條曲線之間,則表明進(jìn)度正常;若實際進(jìn)度曲線落在最晚曲線下方,則表明進(jìn)度滯后,有不能按時完工的風(fēng)險,必須采取措施;若實際進(jìn)度曲線落在最早曲線上方,則表明進(jìn)度超前,應(yīng)檢查資源利用率是否合理。
利用香蕉曲線還可以直接讀出偏差數(shù)值,如通過縱坐標(biāo)可以看出進(jìn)度超前或滯后的具體數(shù)值△S,橫坐標(biāo)可以得到達(dá)到同一個進(jìn)度百分?jǐn)?shù)點(diǎn)的時間差△T;此外,可以根據(jù)需要繪制不同類型的S曲線,如總體進(jìn)度、設(shè)計采辦施工分項進(jìn)度曲線、各專業(yè)進(jìn)度、各單體進(jìn)度曲線等,更深入地分析、監(jiān)控和追蹤項目執(zhí)行過程中的進(jìn)度偏差情況,及時評估與調(diào)整資源,為項目管理者做決策提供參考信息,為保證在合同工期內(nèi)完成合同中規(guī)定的工程項目奠定基礎(chǔ)。
1.2 項目整體WBS結(jié)構(gòu)
一般來說,權(quán)重體系是由上而下分配,進(jìn)度測量結(jié)果是由下而上匯總。項目整體WBS結(jié)構(gòu)如圖2所示。
假定有三級WBS,則各級WBS的權(quán)重關(guān)系應(yīng)該滿足:

式中:第一級共有N1項,權(quán)重用Wi表示;第二級共有N2項,權(quán)重用Pij表示;第三級共有N3項,權(quán)重用Tijk表示;第四級為最低一級作業(yè),共有N4條作業(yè),權(quán)重用Qijkl表示。
進(jìn)度測量系統(tǒng)由下列公式計算得到:

圖2 項目整體WBS結(jié)構(gòu)

式中:S%為總進(jìn)度,Sn%為第n個監(jiān)控周期的累計進(jìn)度,N5為總的監(jiān)控周期數(shù),Rln為作業(yè)或活動l在第n個監(jiān)控周期內(nèi)完成的進(jìn)度百分?jǐn)?shù)。
1.3 S曲線數(shù)學(xué)模型
進(jìn)度計算方法是進(jìn)度規(guī)劃工作中一個非常重要的步驟,本文采用百分?jǐn)?shù)法建立項目進(jìn)度測量系統(tǒng)的S曲線數(shù)學(xué)模型。具體來說,首先為批準(zhǔn)的基準(zhǔn)計劃中所有作業(yè)或活動,按照其價值、難易程度、重要程度和資源消耗量賦予一個權(quán)重百分?jǐn)?shù)(Qijkl),然后將每項工作總的進(jìn)度看作是100%,并根據(jù)作業(yè)的具體特點(diǎn),將100%合理分配到相應(yīng)的計劃時間內(nèi)(Rln),接著按照權(quán)重百分?jǐn)?shù)加權(quán)統(tǒng)計各個監(jiān)控周期內(nèi)累計百分?jǐn)?shù)(Sn%),最后以累計百分?jǐn)?shù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)繪制S曲線。一般來說,權(quán)重體系是由上而下分配,進(jìn)度測量結(jié)果是由下而上匯總。
1.4 香蕉曲線繪制步驟
香蕉曲線的繪制方法與S曲線相同,只需根據(jù)Primavera 6中的數(shù)據(jù)分別繪制最早可能開始、最晚必須開始兩條S曲線即可。S曲線的橫坐標(biāo)為工程進(jìn)展時間,可以是天、周、月等,縱坐標(biāo)可以為累計工程量、累計完成工程量的價值占合同價百分比、費(fèi)用支出額、費(fèi)用支出百分比、資源消耗量、消耗工日等。其作圖步驟為:
(1)根據(jù)已經(jīng)編制好的基準(zhǔn)計劃,確定作業(yè)條數(shù)N1、N2、N3和N4,以及監(jiān)控周期數(shù)N5,給所有作業(yè)分配權(quán)重。
(2)為所有作業(yè)分別虛擬資源,并根據(jù)每條作業(yè)實際情況,選擇適當(dāng)?shù)馁Y源曲線。
(3)從Primavera 6中導(dǎo)出尚需最早、最晚累計數(shù)量。
(4)將第(3)步中導(dǎo)出的尚需累計數(shù)量換算成累計百分?jǐn)?shù),并繪制S曲線。
至此,兩條最早、最晚S曲線繪制完成,兩條閉合的曲線構(gòu)成香蕉曲線。
2.1 基本假設(shè)
為了簡化操作,假定有一個小項目僅有25條作業(yè)(作業(yè)數(shù)量的多少與繪制S曲線無關(guān)),三級WBS,工作日歷為:每周工作7天,每天10小時,項目開始于2017年1月1日,具體信息如表1所示。
根據(jù)上表中的信息,在Primavera 6中編制計劃,其三級計劃如圖3所示。
2.2 繪制香蕉曲線
(1)本文選擇周作為進(jìn)度監(jiān)控周期;以合同中的價格為基礎(chǔ),結(jié)合每個作業(yè)的資源消耗,建立權(quán)重體系。
(2) 新建虛擬資源Progress_Resource,資源類型:人工;日歷:每周工作7天,每天10小時,必須與作業(yè)日歷保持一致。數(shù)量及單價可以不用單獨(dú)設(shè)置,本文是通過數(shù)量來計算百分?jǐn)?shù)。
(3)將Progress_Resource分配給所有任務(wù)作業(yè),并根據(jù)每個作業(yè)的單位時間內(nèi)資源投入或完成量分布特點(diǎn),選擇曲線類型(Primavera系統(tǒng)自帶16種曲線,也可以增加自定義曲線類型),同時將所有作業(yè)的預(yù)算數(shù)量都設(shè)置為100天,如圖4所示。

表1 項目基本情況

圖3 項目三級基準(zhǔn)計劃
(4)在Primavera 6資源分配窗口右邊的區(qū)域,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,選擇“剖析表字段(S)”->“自定義(C)”,如圖5(a)所示;調(diào)出圖5(b)所示窗口,選擇“Cum尚需最早數(shù)量”,然后在左邊窗口中選中所有已經(jīng)分配資源的作業(yè),復(fù)制->粘貼到Excel文件中;同樣的方法,再選擇“Cum尚需最晚數(shù)量”,復(fù)制->粘貼到Excel文件中。

圖4 資源分配窗口

圖5 設(shè)定導(dǎo)出數(shù)據(jù)
(5) 在Excel中整理繪制香蕉曲線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。由于第(3) 步中假定所有作業(yè)的預(yù)算數(shù)量均為100,因此,只需要將Primavera 6中導(dǎo)出的按周分配數(shù)量除以100,即可將數(shù)量換算為百分比;然后按照權(quán)重體系,由下至上匯總每周計劃完成的百分比。
(6)繪制香蕉曲線,如圖6所示。
2.3 更新實際進(jìn)度
實際工程進(jìn)度的數(shù)據(jù)源是每天工作進(jìn)度報告,在工作進(jìn)度報告中記錄了每天所有實際完成的作業(yè)量占各自工程量的百分?jǐn)?shù),如“變電所基礎(chǔ)開挖當(dāng)天完成15%,100 m3,累計完成30%,200 m3”。將此百分?jǐn)?shù)填入進(jìn)度測量系統(tǒng)中,就可以計算得到實際進(jìn)度。
在計算實際進(jìn)度過程中要特別注意,一定要保證兩個一致性:一是計算計劃進(jìn)度的工程范圍與計算實際進(jìn)度的工程范圍是一致的,否則,可能得到錯誤信息。如土建中的混凝土澆筑工程,在計算計劃進(jìn)度時是根據(jù)設(shè)計圖紙計算得到;但在統(tǒng)計實際施工進(jìn)度過程中,如果按照混凝土實際消耗量計算的話,由于損耗的存在,實際消耗的混凝土量必然大于設(shè)計圖紙計算得到的結(jié)果,就很有可能誤將滯后的土建作業(yè)判斷為正常或超前。二是計劃S曲線和實際進(jìn)度S曲線的權(quán)重體系一致。只有做到統(tǒng)計范圍和權(quán)重體系一致,繪制出的S曲線才具有可比性。
2.4 更新預(yù)測曲線

圖6 項目整體香蕉曲線-計劃
進(jìn)度計劃在執(zhí)行過程中,由于各種原因,如工作范圍的調(diào)整、惡劣氣候等不利因素的影響、設(shè)計圖紙延遲批復(fù)、材料設(shè)備未按計劃到場、資源投入不足等,實際進(jìn)度經(jīng)常與計劃進(jìn)度存在偏差。如果項目管理團(tuán)隊能夠及時發(fā)現(xiàn)問題,并制訂有效措施進(jìn)行糾正,項目就可以繼續(xù)按照計劃順利進(jìn)行;但也有可能出現(xiàn)項目管理團(tuán)隊未及時發(fā)現(xiàn)偏差,或發(fā)現(xiàn)偏差后采取的措施不及時、不湊效,這必將導(dǎo)致項目滯后的出現(xiàn)。在分析滯后原因及可以采取的趕工措施后,當(dāng)評估結(jié)果為在可以預(yù)見的未來施工進(jìn)度無法趕上現(xiàn)有的預(yù)測值時,需要更新比較基準(zhǔn)計劃和S曲線預(yù)測值,否則,進(jìn)度計劃監(jiān)控將失去意義。但是,計劃更新后,由于每項工作的工期完成百分?jǐn)?shù)與施工實際進(jìn)度百分?jǐn)?shù)不完全一致,因此,不能基于工期完成百分?jǐn)?shù)來計算新的預(yù)測值,此時可以根據(jù)數(shù)量完成百分?jǐn)?shù)計算新的預(yù)測值。本例中建議將每個作業(yè)的數(shù)量完成百分?jǐn)?shù)設(shè)置為對應(yīng)作業(yè)的實際進(jìn)度,進(jìn)而計算每個作業(yè)的剩余工作在新的計劃時間內(nèi)的預(yù)測值。
假設(shè)當(dāng)前數(shù)據(jù)日期為2017年4月1日,更新后的計劃如圖7所示,需要據(jù)此來更新香蕉曲線。
Primavera 6+Excel的具體操作如下:

圖7 更新后三級計劃(數(shù)據(jù)日期為2017年4月1日)
(1)從Primavera 6中導(dǎo)出“資源分配”數(shù)據(jù)模版:“文件”->“導(dǎo)出”->“工作表”->“資源分配”,選中要導(dǎo)出的項目,然后新建導(dǎo)出模板。Primavera 6在進(jìn)行資源分配導(dǎo)出時所要求的必須項目包括作業(yè)代碼、作業(yè)狀態(tài)、資源代碼、角色代碼和費(fèi)用科目代碼;本文建議用于確定S曲線的項目,包括預(yù)算數(shù)量、實際數(shù)量、尚需數(shù)量、完工時數(shù)量、數(shù)量完成百分?jǐn)?shù)、資源曲線名稱。
(2)從導(dǎo)出的Excel模板中可以看出,默認(rèn)情況下,“數(shù)量完成百分?jǐn)?shù)”等于“工期完成百分?jǐn)?shù)”?,F(xiàn)將所有作業(yè)的“數(shù)量完成百分?jǐn)?shù)”更新為數(shù)據(jù)日期(2017年4月1日)的實際進(jìn)度;然后據(jù)此百分?jǐn)?shù)計算實際數(shù)量、尚需數(shù)量,“實際數(shù)量=預(yù)算數(shù)量×數(shù)量完成百分?jǐn)?shù)”,“尚需數(shù)量=預(yù)算數(shù)量-實際數(shù)量”。保存更新后的Excel文件。
(3) 將更新后的Excel文件導(dǎo)入到Primavera 6中:“文件”->“導(dǎo)出”->“工作表”,選擇第(2)步中更新后的Excel文件,“下一步”->“資源分配”->“選中要導(dǎo)入的項目”->“下一步”->“完成”,如果成功導(dǎo)入后,系統(tǒng)會提示“導(dǎo)入成功”,如圖8所示。

圖8 Primavera 6提示導(dǎo)入成功信息
(4)執(zhí)行3.2繪制香蕉曲線中的第(4) 步,將更新后的預(yù)測值導(dǎo)出到Excel中。
(5)在Excel中整理預(yù)測數(shù)據(jù)。根據(jù)既定權(quán)重體系,給所有作業(yè)重新賦予權(quán)重(為了簡化操作,可以將所有作業(yè)的權(quán)重值在編制計劃時就導(dǎo)入到Primavera 6中)。然后將Primavera 6中導(dǎo)出的按周分配數(shù)量除以100,將數(shù)量換算為百分比。然后按照權(quán)重體系,由下至上匯總每周計劃完成的百分比。尤其要注意的是,此處匯總的百分比為剩余工作按照新的計劃時間重新分配結(jié)果,對于正在進(jìn)行的作業(yè),并未包括已經(jīng)完成部分的百分?jǐn)?shù),因此,在計算新的預(yù)測曲線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時,需將數(shù)據(jù)日期之前的實際進(jìn)度作為新的預(yù)測進(jìn)度的起點(diǎn),即新預(yù)測累計值=實際進(jìn)度+從數(shù)量換算來的百分?jǐn)?shù)。
(6) 利用新預(yù)測累計值,繪制新的預(yù)測S曲線,如圖9所示。

圖9 項目整體香蕉曲線-預(yù)測
從圖9中實際進(jìn)度曲線可以看出,項目一開始就存在嚴(yán)重滯后(實際曲線位于香蕉曲線的最晚必須曲線下方),盡管從2017年2月5日開始周進(jìn)度有所提高,但是截止到數(shù)據(jù)日期2017年3月26日,實際進(jìn)度與最晚必須曲線偏差為16%,與最早可能曲線偏差為28%??傮w評估后,在可預(yù)見的未來,無法趕上計劃進(jìn)度,因此需要更新基準(zhǔn)計劃和香蕉曲線。對比新的香蕉曲線,預(yù)計項目完工日期將比原計劃晚10周。
Primavera 6+Excel繪制進(jìn)度S曲線、香蕉曲線方法的創(chuàng)新和特色如下:
(1)該方法是以Primavera 6系統(tǒng)自動生成的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),進(jìn)行簡單的計算就可以得到繪制S曲線所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù),當(dāng)項目范圍進(jìn)行調(diào)整或者增刪時,只需重新將Primavera 6中相應(yīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)出Excel中,無須額外計算就能獲得新的預(yù)測S曲線,極大降低了進(jìn)度控制工程師的工作負(fù)荷,提高了進(jìn)度管理控制工作的效率。
(2)對于如何安排某條作業(yè)在計劃時間內(nèi)的完成百分?jǐn)?shù),本文建議依據(jù)作業(yè)的具體特點(diǎn),選擇Primavera 6系統(tǒng)中自帶的曲線類型,或者根據(jù)需要增加的相應(yīng)類型的曲線。通過這種方法得到的累計進(jìn)度,比采用人工估算或者平均分配的方法得到結(jié)果更符合實際情況。同時,這種方法不受作業(yè)類型的影響,也不受局部施工方案調(diào)整的影響,如有些作業(yè)前期投入 /產(chǎn)出多,后期少,可以選擇“Front Load”曲線;如果某些作業(yè)是投入/產(chǎn)出發(fā)生于完成時,則可以選擇“At Finish”曲線;此外,Primavera 6還允許用戶根據(jù)需要增加新的曲線類型。這就避免了在采用平均分配方法中所要求的作業(yè)必須連續(xù)的限制,適用范圍更廣,因此,也更準(zhǔn)確。
(3)只要可以利用Primavera 6編制項目執(zhí)行計劃,就可以據(jù)此方法繪制與更新S曲線。因此,適用于所有類型的工程建設(shè)項目。
(4) 繪制 S曲線所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是由Primavera 6自動計算得到的,這樣就使得所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有據(jù)可查,克服了進(jìn)度控制工程師估算的主觀性、盲目性和隨意性。在資源投入方式確定的情況下,針對同一項目的同一計劃,不同進(jìn)度控制工程師得到S曲線是相同的,降低了進(jìn)度測量系統(tǒng)的不確定性。
[1]PMI.項目管理知識體系[M].5版.北京:電子工業(yè)出版社,2013.
[2]陳凱.利用香蕉曲線圖控制工程進(jìn)度研究[D].天津:天津大學(xué),2009:21-24.
[3]朱永明.基于Excel的P6+Excel集成方案在項目計劃控制的有效應(yīng)用[J].項目管理技術(shù),2013,11(10):104-107.
[4]楊振亭.項目進(jìn)度管理S曲線制作方法新探 [J].石油化工建設(shè),2010(1):36-41.
[5]馬民,孫軍,張葉偉.長輸管線工程項目的進(jìn)度管理研究[J].項目管理技術(shù),2011,9(7):41-43.
Anew method ofproducing banana curve byutilizing Primavera 6 and Excel
HOU Jincai1,LIU Jie2
1.China Petroleum Pipeline Engineering Co.,Ltd.,Langfang 065000,China
2.OccupationalHealth Technology Service Centre of CNPC,Langfang 065000,China
Considering the current situation that preparing S curve in schedule management for most projects is mainly based on estimative calculation or average distribution of work amount,the application status of S curve in schedule management,history of banana curve and the importance of the two kinds of curves in schedule management are briefly introduced.Then starting from establishing the schedule management system and mathematical model,a new method of producing S curve and banana curve is explored which is based on the data exported from Primavera 6 and plotting curves in Excel.Detailed steps are presented to show how to produce the curves.It is proven that the new method is of high accuracy,high efficiency and wide range application.It could be extensively utilized.
S curve;banana curve;Primavera 6;Excel;schedule management
侯進(jìn)才(1985-),男,山西忻州人,工程師,2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣儲運(yùn)工程專業(yè),碩士,現(xiàn)從事工程項目進(jìn)度管理工作。Email:jincaihou@163.com
2017-03-15
10.3969/j.issn.1001-2206.2017.04.020