基于關(guān)鍵路徑和關(guān)鍵鏈的跨國項目進度管理研究

黎競雄 東華大學(xué)

一、引言

從第一次工業(yè)革命開始，西方國家就開始了對項目進度管理的研究。1917年Henrry L. Ganntt先生提出了甘特圖，通過條狀圖來顯示項目各活動進度和其他時間相關(guān)的系統(tǒng)進展的內(nèi)在關(guān)系隨著時間進展的情況。

在本世紀前，項目進度管理中應(yīng)用最廣泛的方法是上世紀50年代末提出的關(guān)鍵路徑法（CPM）和計劃評審技術(shù)（PERT），其核心內(nèi)容包括繪制網(wǎng)絡(luò)圖、識別關(guān)鍵路徑和基于關(guān)鍵路徑的優(yōu)化[1]。其中，關(guān)鍵路徑法假定項目各活動持續(xù)時間基本不變，重點研究的是各活動間的相互關(guān)系，確認項目網(wǎng)絡(luò)中用時最長的路徑即為關(guān)鍵路徑，是此項目的有效周期。由此，通過順推法和逆推法得出該路徑上各任務(wù)的起止時間，以及其他非關(guān)鍵任務(wù)不影響關(guān)鍵路徑的最早和最晚起止時間。依據(jù)此方法，項目管理者應(yīng)當將注意力聚焦于關(guān)鍵路徑的調(diào)整和優(yōu)化，在成本允許的情況下得到項目工期最短的方案。

而后經(jīng)過近四十年的研究與發(fā)展，約束理論（TOC）的創(chuàng)始人Goldratt博士于1997年提出了關(guān)鍵鏈技術(shù)（CCPM），其核心思想是考慮項目的約束因素，同時通過設(shè)置緩沖區(qū)(項目緩沖PB，輸入緩沖FB和資源緩沖RB) 來消除不確定因素對工期的影響，同時，集中管理和持續(xù)監(jiān)控項目的緩沖時間來確保整個項目的順利執(zhí)行[2]。

目前，雖然關(guān)鍵鏈技術(shù)的優(yōu)越性得到了研究學(xué)者的廣泛認同，但由于其復(fù)雜性和普及程度等原因，在國內(nèi)同類項目實際管理和執(zhí)行過程中使用仍然較少。

二、跨國項目的特點

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展及國內(nèi)市場的階段性飽和，對外貿(mào)易不再僅僅局限于商品輸出，技術(shù)輸出和人力輸出等新形式也在其中扮演著越來越重要的角色，國家的倡導(dǎo)的“一帶一路”等戰(zhàn)略規(guī)劃均促進了這些領(lǐng)域的發(fā)展，許多跨國項目在其中孕育而生。

本文的研究對象是馬來西亞A公司的植脂末生產(chǎn)系統(tǒng)項目（以下簡稱A植脂末項目），該項目由中國的E公司負責執(zhí)行。該項目在跨國項目中具有代表性，面臨以下幾個主要問題：

1.兩地的文化沖突。例如，大多數(shù)馬來人信奉伊斯蘭教，其在齋戒月白天不能進食，這導(dǎo)致其工作效率的降低，但在當?shù)厥堑玫阶鹬睾驼J可的。

2.兩地的政策沖突。例如，馬來西亞多族的特點決定了其國家法定假日的多樣性。由于其中與中國假日重疊較少，故客觀上縮減了項目的有效工期。

3.項目當?shù)貐⑴c人員專業(yè)技術(shù)水平不夠，影響項目的執(zhí)行效率。

4.購銷合同約定的項目爭議處理仲裁地點通常為項目所在地，對供貨方不利。

另外，由于壓縮項目工期等原因，現(xiàn)場多方并行施工等復(fù)雜現(xiàn)象普遍存在，這對各方的協(xié)同作業(yè)提出了更高的要求，增加了項目的不確定性。

三、項目介紹

由于A植脂末項目整體復(fù)雜程度高，本文主要著眼于運輸、安裝和調(diào)試三項任務(wù)進行研究和分析。

在項目現(xiàn)場除了E公司的安裝和調(diào)試作業(yè)外，還有外圍施工、廠房建造、裝潢工程和公用工程系統(tǒng)四個分包商同期在進行交叉施工。按照項目進度初始計劃，項目所有設(shè)備應(yīng)于2017年11月至2018年3月期間分七批次先后運抵A公司現(xiàn)場交貨，而其他分包商所負責的外圍施工和廠房建造工作須于2017年10月底前具備設(shè)備進場安裝條件，其僅路面鋪設(shè)、屋面封頂和防水處理三項工作可待E公司部分安裝任務(wù)完成后再擇期進行。而裝潢工程和公用工程系統(tǒng)則基本和E公司的安裝任務(wù)同期進行，且兩者均須在生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)試前完成。

四、CPM的應(yīng)用分析

若要對項目進度進行系統(tǒng)性的管理，首先需要將上述項目主要任務(wù)和其他分包商的關(guān)聯(lián)任務(wù)進行逐級拆分，拆分后底層任務(wù)是任務(wù)架構(gòu)的基本組成元素，應(yīng)具備能夠可靠地估算任務(wù)持續(xù)時間的特點。項目工作分解（WBS）是進度計劃編制和管理的基礎(chǔ)。

在完成工作分解后，E團隊與其它分包商討論整理出各任務(wù)的邏輯關(guān)系和執(zhí)行順序等，繪制項目網(wǎng)絡(luò)圖。為了確保項目能嚴格地按照計劃執(zhí)行，其依據(jù)經(jīng)驗的同時以悲觀時間原則估算了各任務(wù)的工期。由于項目子任務(wù)繁雜，其他分包商的部分與E團隊現(xiàn)場任務(wù)無關(guān)聯(lián)的工作在表中不做逐條分解和說明。

運用關(guān)鍵路徑法，通過計算項目的最早完成時間和最遲開始時間，對網(wǎng)絡(luò)計劃的時間和資源進一步的優(yōu)化和調(diào)整，進而生成項目任務(wù)工序表。

任務(wù)工序表可詳細說明各任務(wù)的相互關(guān)系，為進度計劃的科學(xué)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和可行性依據(jù)。E團隊據(jù)表通過任務(wù)時差的計算得出項目的關(guān)鍵路徑：中國交貨A1-分離器安裝B11-干燥塔安裝B12-進料系統(tǒng)安裝B15-輔助設(shè)備安裝B17-CIP管道和閥組安裝B63-機械安裝質(zhì)量檢查B7-電氣安裝質(zhì)量檢查C6-IO點位測試C7-系統(tǒng)清潔D1-消防測試D31-CIP測試D32-烘干測試D33-蒸發(fā)量D34-產(chǎn)品測試D5-系統(tǒng)培訓(xùn)D6-生產(chǎn)模擬測試D7。項目現(xiàn)場計劃工期即為關(guān)鍵路徑上所有任務(wù)工期之和T=21+12+72+24+25+22+4+8+11+6+2+2+2+2+24+3 +32=272（工作天）。

依據(jù)任務(wù)工序和工期數(shù)據(jù)，E團隊運用MS Project軟件進行甘特圖編制。編制人員先將預(yù)先統(tǒng)計的法定假日及休息日錄入系統(tǒng)項目日歷，再將工序名稱、工期、緊前工序等信息輸入并調(diào)整，即可生成項目任務(wù)甘特圖（參見圖1）。

圖1 項目進度甘特圖

上圖中綠色標注的任務(wù)即為關(guān)鍵路徑上任務(wù)，黃色為起始點里程碑。E團隊計劃在項目執(zhí)行過程中，重點關(guān)注關(guān)鍵路徑的調(diào)整和優(yōu)化，在資源和成本允許的情況下，關(guān)鍵路徑上的任務(wù)以盡早開始為執(zhí)行方針，同時重點關(guān)注其它任務(wù)的最晚起止時間，確保其不影響關(guān)鍵任務(wù)的執(zhí)行。

但是，由于CPM中任務(wù)的持續(xù)時間是以經(jīng)驗和悲觀時間原則進行估算的，其不可避免地存在時間偏差和大量安全時間的問題。而大量安全時間的存在，有可能導(dǎo)致“學(xué)生綜合征（Student Syndrome）”和“帕金森定律（Parkinso’s Law）”等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象使安全時間無法對項目進度形成有效保障，對項目造成負面影響[3]。

五、CCPM的應(yīng)用分析

從圖1可看出，關(guān)鍵路徑即為時間最長的任務(wù)鏈，故可確認其為項目的關(guān)鍵鏈。

前文已提到，緩沖區(qū)是CCPM相比CPM/PERT最獨特的更新機制，緩沖的時間資源由釋放各項目任務(wù)中的安全時間而得。緩沖區(qū)的計算方法有剪切粘貼法、根方差法、模糊理論方法等。本文選用根方差法設(shè)置項目緩沖PB，對A植脂末項目的項目進度計劃進行優(yōu)化。

根方差法認為項目中各任務(wù)的作業(yè)時間應(yīng)遵循概率分布，特征值表現(xiàn)為任務(wù)的均值和方差，以（Di-di）/2作為關(guān)鍵鏈上各任務(wù)作業(yè)時間的標準差，將標準差的2倍作為此關(guān)鍵鏈緩沖區(qū)的設(shè)定值。其中Di為任務(wù)計劃作業(yè)時間，di為任務(wù)平均消耗時間，Di-di即為各任務(wù)的安全時間[4]。

關(guān)鍵鏈上任務(wù)的平均消耗時間之和t=18+8+52+17+19+15+2+5+8+4+1+ 1+1+1+16+2+28=198（工作天）。將任務(wù)計劃工期代入上式5.1中可得，△B=25.88（工作天），故經(jīng)CCPM優(yōu)化后的項目總工期即為T1=t+△B≈224（工作天）。

六、結(jié)語

由上文可以看出，關(guān)鍵鏈技術(shù)可以改善關(guān)鍵路徑法中工期估算不合理的問題，降低了主觀盲目性的影響，使計劃的項目安全時間得到更為合理的使用。但項目進度管理中針對緩沖區(qū)的過程監(jiān)控和其設(shè)置具有同等重要性，另外，根方差法缺乏對項目及各任務(wù)特征屬性的考量，從而忽略了這些屬性帶來的不確定性因素，在應(yīng)用過程中有時也會造成緩沖區(qū)設(shè)置不準確的問題。不過，經(jīng)過近年來國內(nèi)外學(xué)者的深入研究，針對不同特點項目的優(yōu)化方法和理論已被不斷提出，關(guān)鍵鏈的可應(yīng)用性和有效性也得到進一步加強。