基于WBS的某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目進度管理研究

張玉婷 楊鏡宇

(1.國防大學研究生院，北京 100091；2.海軍參謀部機要局，北京 100841；3.國防大學聯(lián)合作戰(zhàn)學院，北京 100091)

0 引言

項目是為創(chuàng)造獨特的產品、服務或成果而進行的臨時性工作，是組織創(chuàng)造價值、實現(xiàn)效益的重要形式[1]。基于項目管理理論，對項目活動進行整合和管理，如項目的進度、成本、質量等，有助于提高項目管理效率、縮短項目工期、節(jié)省項目成本。而項目進度管理是項目管理的重要內容。通過分析項目中各工序間的邏輯關系，確定科學的施工順序；通過編制進度計劃和資源供應計劃，在質量、費用目標協(xié)調的基礎上實現(xiàn)工期目標。目前，常用的項目進度管理方法包括甘特圖(Gantt Chart，GC)、關鍵路徑法(Critical Path Method，CPM)、圖示評審技術(Graphical Evaluation Review Technique，GERT)、風險評審技術(Venture Evaluation Review Technique，VERT)、計劃評審技術(Program Evaluation and Review Technique，PERT)、關鍵鏈項目管理(Critical Chain Project Management，CCPM)等[2-3]。

隨著科學技術的進步、網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展，決策支持系統(tǒng)(Decision Support System，DSS)已從傳統(tǒng)的單模型、人工協(xié)調模式發(fā)展為多模型、計算機自組織協(xié)調運行的輔助決策模式。本文所研究的某決策支持系統(tǒng)以管理科學、系統(tǒng)工程為理論基礎，以仿真模擬技術為技術手段，能夠為管理人員提供決策參考。該系統(tǒng)涉及與多種設備、多個平臺的對接，以及各類復雜數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)庫和模型庫的管理等過程，若進度管理過程出現(xiàn)問題，則會影響項目總體進度，甚至會出現(xiàn)級聯(lián)效應，使項目面臨嚴重風險。

基于此，本文針對該系統(tǒng)開發(fā)項目進度管理問題進行分析，制訂了項目進度計劃并進行工期估算仿真，主要包括創(chuàng)建項目WBS、設置目標和里程碑、繪制網(wǎng)絡計劃圖以及利用三點估算法和蒙特卡洛法對工期進行估算仿真等。

1 經(jīng)典PERT方法概述

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2 某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目進度計劃編制

2.1 項目工作分解結構

項目工作分解結構(Work Breakdown Structure，WBS)是指將項目可交付物和項目工作按照實施順序劃分為相對獨立的、便于管理的工作單元。通過對項目全部工作范圍進行逐層分解，以有效控制項目工期[13]。創(chuàng)建項目WBS應遵循的原則如下[14]：

(1)分層數(shù)量應適宜。層級越多，項目工作越詳細，但項目管理難度越大；層級過少，項目工作難以表述清楚。

(2)分解工作單元時，需厘清各工作單元間的邏輯關系。

(3)在一張WBS圖中，每個工作單元僅出現(xiàn)一次。

(4)同一層級工作單元應具備可比性。

基于此，創(chuàng)建某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目WBS圖，如圖1所示。

圖1 某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目WBS圖

2.2 項目里程碑

某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目生命周期管理包括需求分析、方案設計、系統(tǒng)設計、編碼和測試、集成系統(tǒng)測試、驗收發(fā)布、項目總結7個階段。整個項目管理過程復雜且漫長，各階段在時間維度呈串行分布，因此，需要設置項目建設的關鍵性節(jié)點對項目進展進行標識，以保證項目按時完工。某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目里程碑節(jié)點見表1。

表1 某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目里程碑節(jié)點

2.3 項目組織管理

在項目進度管理中，合理規(guī)劃人力資源類別和工作量、制訂人力資源計劃十分重要。根據(jù)項目WBS，設置項目管理第一責任人、項目負責人、系統(tǒng)分析員、程序員、工程師等崗位。其中，項目管理第一責任人主要負責追蹤項目整體進度，調配項目負責人員及確定各組分工，牽頭項目評審工作，協(xié)調其他難題等；項目負責人主要負責與項目管理第一責任人溝通、匯報工作情況，直接負責項目管理，負責里程碑評審及文檔審核等；系統(tǒng)分析員主要參與項目早期籌劃和項目評審等；程序員主要負責軟件設計、軟件編碼、集成與測試等；工程師主要負責軟件需求分析、軟件質量保證、撰寫工作日記等。某決策支持系統(tǒng)人力資源計劃表見表2。

表2 某決策支持系統(tǒng)人力資源計劃表

2.4 項目網(wǎng)絡計劃圖

項目網(wǎng)絡計劃圖可以直觀展示項目中各項工作進度及工作之間的關系，通過網(wǎng)絡分析確定關鍵路徑等[15]。網(wǎng)絡計劃圖一般由工作、事項、線路三個部分構成。本文采用PERT三點估計法對工序持續(xù)時間進行估算。為編制某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目網(wǎng)絡計劃圖，首先，確定項目中各項工作工期和工作間的邏輯關系(表3)；其次，根據(jù)項目活動緊前和緊后關系，繪制某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目進度網(wǎng)絡計劃圖，如圖2所示。由計算可知，該項目路徑共84條。

表3 項目活動邏輯關系表

圖2 某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目進度網(wǎng)絡計劃圖

計算每個工作的最早開始時間和最晚開始時間，當兩者數(shù)值相等時所構成的路徑即為關鍵路徑。基于此，計算得到該項目關鍵路徑為：1→2→4→5→6→7→8→9→12→13→16→17→21→22→24→25→26→27→28。即1.1客戶需求獲取→1.3需求評審→1.5技術方案編評→1.6確認工作量和時間→2.1總體設計→2.2概要設計→2.3設計評審→3.5用例設計→3.6設計規(guī)格說明→4.5數(shù)據(jù)模塊一階段編碼→4.6數(shù)據(jù)模塊二階段編碼→4.7數(shù)據(jù)管理交互→4.14管理模塊三階段編碼→4.15管理模塊單元測試→5.1代碼修正→5.2集成測試與試運行→6.2驗收和維護→7.1項目總結，項目工期為486d。在圖2中，以粗箭線表示關鍵路徑。

3 基于MC的某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目工期仿真模擬

由于該項目中工作數(shù)量多，且各工作之間存在關聯(lián)依賴關系，因此，在識別關鍵路徑的基礎上，進一步分析工序與環(huán)境的關系、工序間的資源和時間沖突[16-21]等不確定性因素，對項目進度計劃進行優(yōu)化。

本文采用蒙特卡洛方法(Monte Carlo，MC)[22]對關鍵路徑工期估算進行仿真模擬。MC的核心思想是采用隨機抽樣的方法進行統(tǒng)計模擬試驗，得到統(tǒng)計特征值。在制訂項目進度計劃時，首先，構建概率模型；其次，對概率模型進行抽樣試驗，在此基礎上進行工期估計；最后，得到仿真試驗預測結論。本文采用水晶球(Crystal Ball)軟件進行進度管理計劃分析，具體步驟如下：

(1)基于關鍵路徑，采用蒙特卡洛方法構建項目進度計劃仿真模型，見表4。

表4 基于PERT的網(wǎng)絡進度計劃仿真模型

(2)運用水晶球軟件，設置項目工作持續(xù)時間服從三角分布，設B2-B38為假設單元，設D38為預測單元，即項目最早完成時間。

(3)采用MC抽樣方式進行仿真，設置仿真次數(shù)為10 000，得到項目工期仿真圖，如圖3所示，敏感度分析結果如圖4所示。

圖3 項目工期仿真圖(截圖)

圖4 敏感度分析結果(截圖)

由圖4可知，當完工概率為95%時，項目工期為471d，而傳統(tǒng)PERT方法對應的完工概率為95%時的項目工期為486d，結果相差較小，說明以486d作為項目工期具有一定的可行性和可靠性。

4 結語

本文采用WBS分解某決策支持系統(tǒng)開發(fā)項目工作單元，明確項目目標和里程碑節(jié)點，并根據(jù)項目實際情況制訂人力資源分配方案。通過三點估算法和MC仿真實驗方法對項目工期進行估算，明確關鍵路徑，制訂科學合理的項目進度管理計劃，實現(xiàn)了項目進度優(yōu)化，為管理人員提供了決策依據(jù)。