某信息化系統工程項目進度管理研究

曾令東 董鵬 劉剛

(1.海軍工程大學管理工程與裝備經濟系，湖北 武漢 430033；2.91515部隊，海南 三亞 572016)

0 引言

進度計劃是定義時間表和項目日期的工具。進度和時間表是項目計劃、管理和控制的基礎，一般都會在合同中體現。在項目管理領域有一個普遍的現象，即無論擬制什么樣的進度計劃和時間安排，業主仍會希望項目越早完成越好。但事實上，項目完成時限大多超過預期30%～100%，少數能達到20%以內，控制在10%以內的少之又少。

1 項目進度和時間估算工具選擇分析

1.1 確定型估算

1.1.1 基于歷史經驗的類比估算

深入分析項目A特點，查閱項目B(與項目A相似度很高)的歷史文檔資料(用時1年)，估算結果為1年。類比估算的核心要義是經驗估算，但存在三個問題：每個項目都具有獨特性；很多文檔資料都是后補的，可信度不一定高，項目B用時不一定為1年；項目B的項目經理可能會為自己或(和)項目“安全”加入“水分”。據此可以得出結論：類比估算是粗略估算；應在項目信息不全的項目初期使用；估算數據可作為時間和進度管理的參考。

1.1.2 基于分解的參數估算

基于分解的參數估算可分為三步：①擬制詳細的WBS；②邀請相關專家基于同行業和領域數據分別進行估算；③項目管理團隊匯總各工作包的數據得出總進度和項目時間。對于各工作包的估算，可利用歷史數據與其他變量之間的統計關系進行。這種估算過程的本質是基于分解的方法，但也存在三個問題：①WBS分解不一定正確；②工作包估算不一定準確；③項目經理可能會為自己或(和)項目“安全”加入“水分”。據此可以得出結論：①比類比方法有效；②參數估算的有效性也非常有限；③可作為時間和進度管理的參考。

1.2 不確定型估算

只有在某些特殊的情況下才可預知項目活動或工作包的持續時間，要了解項目活動(工作包)的持續時間，可根據相關歷史數據進行邏輯分析并繪制相似活動時長次數分布(圖1)，所考慮的活動(工作包)查閱到50次相似活動數據；活動時間為10～70小時；45小時和50小時的各4次；35小時的9次；分布均值為36.7小時；眾數為35；中位數為40小時；標準差是19.47小時；方差是180.17小時。由圖1可以得出兩個結論：①活動持續時間與分布的中值相關(可采用的方法是平均值、中位數、眾數)；②活動持續時間與分布的幅度有關(一般可用的方法是方差、標準差和四分位數)。

采用經驗數據(相似工作包和活動數據)時，可運用數學方法近似地將數據布置成連續分布狀，這樣會使分析更為簡便。圖1近似為正態分布的參數為：μ=36.7小時，σ=19.47小時。正態分布特點如下：容易計算；活動時長分布可能有偏差；左側有長長的尾線，實際執行時間不可能為負。在項目管理實踐中，β分布已被證明是一種可更好地描述活動時長分布的模型。為了使用方便，實踐中傾向于使用正態分布進行描述。

計劃評審技術(PERT)利用3種估算值來估算活動(工作包)持續時間，具體使用情況見表1。PERT假設的基本原理是許多概率分布圖中的尾部(如正態分布)位于離中值左右分布在3個標準差范圍內，即兩端為6個標準差。統計質量控制圖通常也是以最高和最低控制限之間的范圍為近似6個標準差(±3σ)來構建的(概率為0.997 3)。

表1 PERT三點估算法

服從正態分布的隨機序列(圖2)，平均值(期望)和標準差(均方差)分別為根據隨機序列的概率分布：tE±σ=68.26%，tE±2σ=95.46%，…，tE±6σ=1-3.4ppm。

以某信息化系統工程項目的一個工作包為例：t0為7天，tM為10天，tP為13天。經PERT計算可知：tE=10天，σ=1天。如果項目經理需要該工作包11天交付成果，負責該工作包的團隊成員制訂的行動計劃為9天(留2天緩沖時間)：9～11天的完成概率為68.26%；11天內完成概率為84.13%(50%+68.26%÷2)。

雖然PERT考慮了不確定性，但如果tM、t0、tP估計不準，tE的有效性也不高，可采取如下措施進行改進：被估計對象如果是曾經有經驗的工作，則可以根據歷史經驗得出這3個數據；被估計對象如果是從未實施的工作，則請有經驗的人對這3個數據進行估計。

2 進度計劃與網絡技術實踐應用分析

2.1 關鍵路徑法的應用分析

關鍵路徑法(Critical Path Method，CPM)是使用最普遍的項目進度管理技術。某信息化系統工程的一個子項目有A、B、C、D、E、F、G7個活動，持續時間和緊前關系見表2。繪制進度網絡圖并進行分析，如圖3所示。

表2 某信息化工程子項目活動的持續時間與緊前關系

項目路徑共4條：A-C-F-G、A-D-F-G、B-D-F-G、E-F-G；需要的時間分別為：22周、21周、19周、16周；關鍵路徑為：A-C-F-G。項目完成時間為22周。B、D、E的TF分別為3周、1周和6周。理論上，在0～3周內開始B活動，項目不會產生惡劣后果；從第3周開始B活動，項目完工時間雖未受影響，但D活動的TF將為0。因此，站在D的角度，B活動也是項目管理團隊關注的重點，B活動最好在第5周之前完工。

2.2 并行工作應用分析

趕進度的通常做法是并行工作(快速跟進)。例如，在某信息化系統工程項目綜合監控子系統大廳的設計方案未定稿前就開始土建施工。以某信息化工程綜合管理平臺系統子項目為例，采用串行工作安排，見表3，即一個階段完成后開始下一階段。采取并行工作安排的項目計劃見表4。串行工作與并行工作比較分析見表5。

表3 某信息化工程子項目串行工作安排

表4 某信息化工程子項目并行工作安排

表5 串行工作與并行工作比較分析

并行工作方法最大的優點是能夠壓縮項目周期，提升項目效率。要做好某信息化系統工程項目的并行工作，項目管理團隊需做到：拓寬業務領域知識；熟悉項目各階段特點；對項目知識領域和各階段的風險進行有效管控；需要有更好的人際關系和溝通協調能力；協調爭取并行工作所需資源。

2.3 不確定性對進度的影響分析

關鍵路徑法的基本假設是項目資源不受限制，實際上這種假設很多時候都不成立。蒙特卡羅法和PERT方法為此提供了進度管理思路，基本方法是通過對每項活動的預期分布隨機產生執行時間來對項目進行模擬。多數情況下，假設活動時間服從β分布(實踐中更多運用正態分布描述)。每一輪模擬過程中都給出一個關于每項活動執行時間的樣本，并使用CPM分析確定關鍵路徑和項目的完成時間。通過不斷重復該過程，構造出一個項目完成時間的頻率分布圖或者累積圖，用于計算項目在給定日期內完成的概率和類似估計的誤差。具體實施過程包括三個步驟：①產生每個活動持續時間的隨機值；②用CPM確定關鍵路徑和持續時間；③記錄結果。該程序和流程步驟需重復的次數取決于可接受的容忍誤差范圍，可用標準統計測試檢驗估計的準確性。

以某信息化系統工程子項目為例(表2)，假設每個活動都服從正態分布，其三點估算的參數見表6。完成10次模擬之后，活動的持續時間、關鍵路徑和項目完成時間見表7。

表6 活動的持續時間三點估算

表7 隨機模擬的前10次結果及相應隨機結果的路徑分析

由表7可知，第一次模擬：A持續時間為6.3周，B持續時間為2.2周；第二次模擬：A持續時間為2.1周……每次重復同下一次重復所得的關鍵路徑并不一定相同，這取決于隨機產生的活動的持續時間。由10次運算結果可知：活動序列A-D-F-G在兩次重復中是最長的(關鍵路徑)；活動序列A-C-F-G在另外8次重復中是關鍵路徑；活動A、F、G在模擬過程中100%是關鍵的；C是關鍵活動的概率為80%；D是關鍵活動的概率為20%。

通過過關鍵路徑分析可知：項目的關鍵路徑持續時間為22周，可初步認為如管理得當22周可以完成該項目。在22周內是否真的可以完成，完成的概率有多大尚不得知。根據表7的10次模擬結果可見，在22周之內完成的次數只有第2次、第9次、第10次，共3次。雖然隨機模擬的次數較少，但可以給出一個初步結論：項目在22周完成的概率較低，預計概率在30%以內。鑒于隨機樣本量的限制，可以做多次模擬，繪制項目完成時間的分布曲線-累積圖，其結果如圖4所示。

對圖4進行分析可知：在22周內完成項目的概率在20%左右；在25周左右完成項目的概率不足50%；如果要確保100%完成項目，可以給出約40周的時間計劃。40周的時間比22周的計劃時間多出了18周，即項目的持續時間達到了計劃22周的182%。結論：模擬方法很容易執行；隨著模擬次數的增加，可以產生相當精確的結果；實際操作中，計算負荷較大；需根據項目實際進行權衡。

3 項目資源平衡分析

項目的資源計劃是項目決定獲取何種資源、從何處獲取、如何使用以及何時和如何解散資源的過程，涉及進度、成本和資源的平衡。項目經理的主要職責之一是監控資源的利用情況。項目經理都希望自己擁有一些優秀的成員，這些優秀成員對項目的進度管理效率有重要作用，但優秀成員的個數是有限的，他們很難完全歸某個子項目或活動所有，他們經常被迫在多個子項目或活動中扮演“救火隊員”或“清潔工”的角色。以某信息化系統工程項目為例，有3個子系統項目A、B、C同時運作。因為之前3名項目經理在做計劃時沒有及時溝通，導致這3個子項目從第二天起都需要李某和王某才能完成，均需要兩人工作10天，且找不到任何替代的人。有3種不同安排方式，具體比較分析見表8。

表8 項目優秀成員安排方式比較分析

由以上分析可得出結論：項目管理通常總是在“可行”與“合理”之間做選擇；第二種安排比第三種安排“合理”，但由于容易導致組織和人際關系的穩定性問題，是不“可行”的；第三種安排不“合理”，但相對“可行”；管理者追求的是“可行”而不是“合理”；在項目實踐過程中，對于管理者說的話應該是以有效與否來區分，而不是以真假來區分。

4 結語

本文以某信息化系統工程項目為背景，對進度估算工具進行了分析和比較，探討了有關關鍵路徑法和并行工程在項目進度管理中的實踐應用，分析了項目資源平衡技術和進度控制方法。本文的分析結論具有普適性，有利于提高某信息化系統工程項目進度管理水平和效率，可為其他項目進度管理提供參考。