一種構建計劃體系的TOE三維模型分析方法及其應用

沈敏圣，郭 桐，劉維寶，王成程，熊 勇

（中國工程物理研究院激光聚變研究中心，四川綿陽 621900）

計劃管理作為管理的首要職能，是現代項目管理體系中的核心要素。計劃管理的概念，不只是狹義的計劃文件，它是指在項目的進展過程中，為了確保能夠在規定的時間內實現目標，對活動進度及日常安排所進行的一系列管理活動。其包括計劃的策劃過程以及計劃的制定、執行、監督、檢查和修正整個管理過程[1]。一個項目的實施，計劃是最先需要制定的，其作用就是理清各項工作之間的邏輯關系、理順時間順序、合理匹配資源，從而指導與牽引各項工作的開展，最終在規定時間內實現項目目標[2]。計劃的重要性，已在不同領域、不同類型的各種項目上得到了充分證明，而計劃本身，也從進度、經費等單要素管理，逐步演變成多維度多要素的計劃管理，以適應日益復雜的項目管理需求。

隨著國家對科學研究方面的大力投入，越來越多的跨學科項目、巨系統工程立項開建，這類項目往往規模巨大、涉及學科眾多、技術極其復雜，一方面充分體現了我國頂尖的科研及工程實力，另一方面也給項目管理帶來了困難與挑戰。可以確定的說，這類項目的研制或建設，已不再是單獨某個單位能夠自主完成的，需要耦合全國優勢力量、通過全國大協作的方式才能實現。在這種情形下，整個研制或建設過程需要大量的協同配合、并行作業，站在管理的角度，如何將所有的作業線條串好、理順，計劃管理的統籌牽引功能就顯得尤為重要。那么，如何制定好計劃，從而發揮好它的牽引作用，這就成了擺在管理者面前急需解決的關鍵問題。

1 需求分析

1.1 問題分析

計劃牽引的效果理不理想，主要取決于計劃制定的合不合理，這就對計劃管理的前期策劃和具體制定提出了要求。在大科學工程項目的計劃管理中，基于PDCA全流程管理理念，需要構建包含計劃制定、計劃執行、監督檢查、反饋處置所有環節的計劃管理體系，以實現項目全過程計劃控制和閉環。而在這個體系中，計劃制定作為整個體系的“龍頭”，意指制定項目各級各類計劃的全過程，其內涵包括前期的策劃以及計劃文件的制定。進一步解釋來說，計劃制定這個環節首先是明確計劃層級和文件體系，這個動作是關乎計劃層級構建是否合理、能否滿足項目決策層、管理層和實施層等不同對象要求，實現計劃精準定位、各盡其用，從而保證項目的進度能夠按照計劃有序推進的關鍵，隨后才是具體的計劃文件制定動作。

有別于計劃管理體系，可以將計劃制定這個環節稱為“計劃體系”。它是計劃管理體系中的第一環，也是奠定基礎的關鍵核心，擔負著保證計劃層級設置合理、分類合理的責任，從而有序地形成各類計劃文件，以牽引計劃管理體系中后續環節的實施。因此，怎樣才能做好計劃管理，發揮好計劃的牽引作用，焦點可以聚焦到計劃體系上來。如何構建一個合理有效的計劃體系，就是解決問題的關鍵！

1.2 解決思路

作為計劃管理的核心，如何構建計劃體系，需要全方位、全要素的進行考慮，從而全面支撐實現計劃的牽引作用。構建的計劃體系要想完整、要能夠滿足各層級需求，就得從構架開始入手，從源頭立準需求，制定一套有效的構建方法。在明確這個需求后，下一步要做的就是嘗試找到這樣一種計劃體系的具體構建方法。

針對該需求，對國內外先進的體系構建經驗及工具方法進行了調研，發現“霍爾三維結構模型”這樣一種思維方法。霍爾三維結構模型是由美國工程師霍爾在1969年提出的，它從時間、邏輯和知識3個維度對系統工程的一般過程進行了清晰說明，是一種系統工程方法論[3-9]。基于霍爾三維結構模型，河北工業大學李金海開展了項目管理集成化研究[3]，北京交通大學王銀華[4]研究提出了高速公路投資項目評價體系，濟南大學趙詩奎等[5]構建了高校翻轉課堂評價體系，四川大學車莉[6]研究建立了大學生培養體系，山西大學劉濤[7]研究構建了實驗室建設三維模型，山東科技大學楊洋等人[8]提出了項目風險動態管理的霍爾維度，西安石油大學劉娟[9]進行了項目進度控制分析。

借鑒霍爾三維結構模型，針對項目計劃體系的構建，提出建立一個“計劃體系三維模型”的解決思路。該思路以建立一個完整的計劃體系三維模型為基礎，輔以構建的具體流程，從而可以按圖索驥、按部就班的逐步進行構建，最終形成一個清晰完整的、能夠全面滿足項目使用要求的計劃體系。將這樣的一整個過程梳理固化，就是行之有效的體系構建方法。

2 提出計劃體系分析模型

2.1 目標分析

按照計劃體系的解決思路，“建模”是整個方法的核心。因此，實現目標的第一步是先嘗試構建出一個模型，隨后基于模型，按照“普適模型+特性分析”的思路，形成一套完整的、全面的體系構建流程。

普適模型的內涵，就是在模型構建時，原則上利用現有的、標準的項目管理體系，以實現模型的標準化及高度的適應性。特性分析的內涵，就是能夠針對不同特點的項目，按照一種統一的、固定的分析流程，輸出符合該項目特點及需求的計劃體系。

2.2 提出三維模型

項目計劃的類型，可以按照功能、對象、時間和要素4種維度劃分[10]，每個維度針對不同的關注點，解決不同視角的需求，如表1所示。

表1 不同維度的計劃分類

基于上述劃分，結合項目管理的經驗，可以梳理出一張普適性的計劃結構圖，如圖1所示。其中，按功能劃分的三層計劃一般可考慮面向決策層、管理層和實施層3個層級予以確定，按對象劃分的四層計劃可按照項目的復雜程度進行靈活收放，按時間劃分的計劃主要根據項目的實施周期長短進行設置，按要素劃分的計劃重點瞄準項目關注的要素進行制定。

圖1 計劃四維結構

根據計劃結構圖展現的各維度具體劃分，結合項目管理的核心關注點，選取對象、時間和要素3個維度，以對象為X軸、時間為Y軸、要素為Z軸，構建出一個三維坐標系，并將三個維度的計劃分別放置在對應的坐標軸上，建立“TOE三維模型”，如圖2所示。

圖2 TOE三維模型圖

2.3 梳理項目特性分析過程

以三維模型為基礎，梳理構建項目計劃體系的整個分析過程，可以按照“輸入—分析—求解—輸出”4個步驟展開。

2.3.1 輸入

明確項目標的、范圍等總體需求。

2.3.2 分析

分析過程可以理解為“四維單線分析”，具體分為以下四步：

第一步，確定功能，根據項目背景，明確該項目的各需求層級與責權分配；

第二步，確定對象，根據該項目的WBS分解，確定計劃種類，如項目級、分項目級、系統級、子系統級、組件級與元件級等；

第三步，時間維度，根據項目實施周期及管控需要，確定實施計劃層級，如全周期、年、月、周等；

第四步，要素維度，根據項目類型及所處環境，確定需要對哪些要素進行控制，如整合、范圍、進度、費用、質量、技術、風險、外協和溝通等。

2.3.3 求解

求解過程主要是基于TOE三維模型，對模型的三個面進行分析，可以稱為“三維混合分析”。經過對坐標中的交叉點逐個予以分析，得出該點位對應的計劃文件是否需要、是否獨立成文或者只需在更高一級的計劃中有所體現，從而確定出項目所有需要的計劃文件，如圖3所示。該過程主要通過對3個面的分析，分別得出三方面的求解結果：

時間-對象方面：分析形成“實施計劃”目錄結果；

時間-要素方面：分析形成“匹配計劃”目錄結果；

對象-要素方面：分析形成“專項計劃”目錄結果。

圖3 基于TOE三維模型圖的分析過程

2.3.4 輸出

統計上述三類計劃目錄，形成輸出計劃文件表。

3 計劃體系構建實踐

3.1 項目輸入

3.1.1 項目背景及特點

以XX項目為例，該項目是一個極其復雜的大型激光驅動器系統，是一項總體研制目標確定，總體技術路線明確，相關技術方案尚需通過工程驗證與滾動完善的研究型科學工程；是一項涉及多學科、多單位、多層面、多項批量事件的綜合型科學工程；是一項經費體量巨大、實施周期超長的大科學工程[11-16]。該項目同時具備科研屬性與工程特征，并且需要嚴格按照國家相關管理規定建設，進度、經費和質量等目標清晰且剛性較強，帶給項目管理的挑戰巨大。

3.1.2 輸入條件確認

該項目兩個基本的輸入條件：項目需求和項目WBS。

項目需求主要是根據項目所處環境要求和項目自身特點，確定本項目的需求層級和職責權限，以明確計劃體系的制定原則。本項目需要面向國家、院、所3個層級，故相應的制定原則如下：

（1）最小化原則：根據國家、院、所相關管理規定及固有流程要求，編制必須產生的計劃（規定動作做到位，不給大家添負擔）。

（2）高效原則：根據實際需求，酌情編制起實際作用的計劃（實施計劃、匹配計劃和專項計劃）。

（3）全覆蓋原則：計劃可以獨立成文或組合成文，但需做到計劃體系無缺項無漏項，實現要素全覆蓋（滿足各類體系檢查要求）。

項目WBS主要用來明確項目的對象。該項目由主系統和保障系統兩個分項組成，兩個分項相對獨立，主系統包含A、B、C3個子項，保障系統包含D和E兩個子項，具體如下表2所示。

表2 XX項目工作結構分解

3.2 四維單線分析

（1）第一步，確定功能。根據該項目的科研與工程雙重屬性，存在技術決策及工程建設管理需求，明確該項目需要決策層、管理層和實施層3個層次計劃；

（2）第二步，確定對象。根據該項目的WBS分解，由于項目兩個分項相對獨立，均可視為一級項目，對應的5個子項視為二級項目，故明確需要兩個級別的計劃；

（3）第三步，確定時間維度。由于項目實施周期較長，跨越多個五年計劃，因此確定實施計劃需要全周期、階段、年度、月度、周五級；

（4）第四步，確定要素維度。根據項目所處的科研院所大環境，確定本項目管理中需要的各個要素，在常規要素的基礎上，增加了保密、計量等要求。

3.3 三維混合分析求解

利用三維模型，分別進行3個面的交叉點分析，如圖4、圖5所示。

（1）時間-對象面：實施計劃分析。

根據項目實際情況，從項目時間維度進行實施計劃分析建議：

1）項目全周期計劃：建議編制各分項、各子項全周期實施計劃，分別實現決策層、管理層對總體情況的把控。

2）階段計劃：由于項目實施周期較長，為匹配國家的5年規劃目標，建議編制各分項、各子項階段計劃，以支撐5年規劃目標的實現。

3）年度計劃：建議編制分項年度實施計劃，并編制各子項年度實施計劃，支撐管理層開展項目的組織實施，指導實施層的具體執行。

4）季度、月計劃：建議編制分項月計劃，支撐管理層開展進度控制與檢查，不再編制子項季度/月計劃。

5）旬、周計劃：建議直接編制子項周計劃，指導實施層作業。

（2）時間-要素面：匹配計劃分析。

根據項目實際情況分析項目要素維度計劃：

1）管理計劃、范圍計劃：需要編制總計劃，在全周期實施計劃中體現。

2）組織計劃：需要編制總計劃，以項目管理大綱體現。

3）費用計劃、質量計劃、風險計劃和采購計劃：建議單獨編制總計劃、年度計劃，如有必要（例如費用）可以編制到月計劃層級，并在各級實施計劃中體現。

4）進度計劃、資源計劃、安全計劃、保密計劃、計量計劃和溝通計劃：不再單獨成文，相關計劃要求在各級實施計劃中予以體現。

（3）對象-要素面：專項計劃分析。

根據項目相關管理規定及自身特點，本項目無需單獨制定專項計劃，相關要素在各實施計劃及匹配計劃中體現，實現要素全覆蓋即可滿足要求。

圖4 模型分析過程

圖5 模型分析過程

在計劃四維結構圖的基礎上，將上述三維分析結果明確的實施計劃和匹配計劃耦合進去，形成XX項目計劃體系如圖6所示。

圖6 XX項目計劃體系

3.4 輸出結果

根據前面的分析結果，綜合該項目需要的兩類計劃文件，提出項目計劃體系輸出文件目錄建議，并分配到各級責任部門負責編制落實，如下表3所示，由各責任部門按要求制定出項目實施所需的各級各類計劃文件。

表3 輸出計劃文件列表

至此，該項目的計劃體系就正式確立了。根據計劃文件列表，各責任部門負責編制計劃文件，并指導各層級人員實施。一級全周期實施計劃面向決策層，二級全周期實施計劃、一級與二級階段計劃、以及一級年度工作計劃面向管理層，二級年度實施計劃及月、周計劃面向實施層，匹配計劃面向項目管理各個要素需求，各級各類計劃各司其職，從而牽引項目各項工作按序推進。

4 結語

計劃體系TOE三維模型的提出，體現的是一種系統思維，而其分析過程則是一種實現方法，兩者結合，形成了一種成系統的、完整的構建計劃體系的TOE三維模型分析方法。面對一個全新的項目，遵照該方法進行分析，能夠快速構建出一套合理的、適合項目特點的計劃體系，并且能夠實現計劃體系全方位、全要素覆蓋，制定出滿足各層級人員需求的計劃文件，真正意義上起到總體層面計劃牽引、管理層面精確控制、實施層面準確落實，使得項目在計劃的管控下處于受控狀態，支撐其最終按計劃實現項目目標。

這種構建計劃體系的TOE三維模型分析方法，初衷是解決實際項目需求，但其構建思路和流程具有較強的通用性、普適性和指導性，為項目計劃管理提出了一種成套路的思維方法，可供同行專家們進一步探索實踐。