【项目管理知识】项目综合管理:基于优先级的关键链多项目管理研究
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沈阳建筑大学学报(社会科学版)Journal of Shenyang Jianzhu University ( Social Science )2020年12月第22卷第6期Dec. 2220VuO22,Nu.6文章编号:1673 -1387(2020)06 -0585 -05dot : 10.11717/j. issa. 1673 -1387.2020.06.07基于关键链法的项目进度管理模型研究孔凡文3,姜美月3,苏永玲2((•沈阳建筑大学管理学院,辽宁沈阳110168;2.中共辽宁省委党校工商管理教研部,辽宁沈阳110004)摘要:在充分考虑约束条件对工程进度的影响的条件下,构建了基于关键链法的 项目进度管理模型(包括工期估计、关键链识别、缓冲区设置等步骤),通过控制关键链、避免资源并行分配等措施,实现了资源的合理应用,进而在有限的资源条件 下保证项目顺利完成。
在缓冲区设置过程中,选择主成分分析法来设置汇入缓冲, 使缓冲区的设置更加科学合理、贴合项目实际;并通过算例分析证明,运用关键链法管理项目进度可以更好地完善实际的进度计划安排、缩减工期、合理利用资源。
关键词:关键链;进度管理;启发式算法;主成分分析法中图分类号:TU12 文献标志码:A项目进度管理是现代项目管理的核心目 标之一,而关键链法是由物理学家Goldratt 提出,在实际项目中结合约束理论的一种进度管理方法[1]0笔者将目前国内外学者针 对关键链法的研究成果作为理论支撑,结合具体算例,考虑项目中可能出现的工期紧张 和资源约束等具有不确定性的问题,并以此为前提进行分析探讨,通过控制关键链、设置缓 冲区、避免资源并行分配等措施,在有限的资源条件下保证项目建设顺利完成,降低不确定 因素对项目的影响,使项目在实际的施工过程中减少工期拖延的风险,按时完成目标。
一、基于关键链法的项目进度管理模型构建关键链法证明了影响项目工期的是关键链,通过在关键链与非关键链上设置不同的 缓冲区,处理项目实际施工过程中可能遇到 的不确定性问题,既能保证施工工期,又能合理利用资源。
基于关键链技术的多项目施工资源优化方法研究摘要基于关键链技术的多项LI施工资源优化,实现了企业业务管理与战略管理的有机结合,为企业优化资源利用效率提供了一种解决方案。
应用于电力施工企业中,能够满足企业在资源有限条件下合理调配多项LI施工进度,提升企业多项目管理效益,实现总体收益最大化。
关键词关键链技术;多项II管理;资源优化目前,电力施工行业已经成为完全竞争型市场,项目管理水平成为市场竞争力的关键。
关键链技术作为多项U管理的一种方法,为提升企业多项U管理效益, 实现总体收益最大化,提供了一种新的管理理念和思路。
1关键链技术内涵及其优点关键链技术是山高德拉特博士提出的一种基于约束理论的项H管理方法。
它是一种基于有限的资源来改进项LI进度计划的进度网络分析技术。
既兼顾工序间的先后搭接关系约束,还兼顾了工作间的资源冲突,标识了资源约束与资源瓶颈, 有利于提升项□全过程资源配置效率,避免因资源不足、资源冲突而导致的项H 进度障碍。
同时,该方法还针对预期进度设置了时间缓冲区,保障了方法在实践应用中具有可操作性。
运用关键链技术实现多项LI施工资源优化至少具有以下儿个方面的优点:第一,实现由单个项LI效益最优向总体项LI效益最优转化。
基于多项U管理的关键链技术,不再关注单一项H的绩效,而是关注多项U运营背景下对有限资源进行总体最优配置,是企业实现总体收益最优的必然选择。
第二,实现山资源需求到资源利用的转变。
以往企业项U管理中,往往重视资源需求,习惯于大量采购和投入资源,进而造成了资源在一定空间、范围内的闲置和浪费。
关键链技术的思维出发点是对有限资源进行最大化利用,避免了简单的“需求——釆购” 思维,而是选择“需求——利用”路径。
第三,实现了基于全生命周期的管理。
关键链技术基于项U从设计、施丄到最后竣工验收全过程的资源需求识别与进度计划编制,是基于项U全生命周期的项U管理。
这一管理能够有效对接业主、设计•、监理等项目建设主体,提升企业项目管理能力和社會效益[1 ]。
基于关键链技术的造船多项目并行计划与控制研究关键链技术是一种基于风险管理和控制的项目管理方法,它主要侧重于项目进度和资源管理,以确保项目按时交付并达到预期的效果。
在造船领域,由于项目的复杂性和多样性,采用关键链技术进行多项目并行计划和控制是非常必要的。
首先,关键链技术对于多项目并行计划非常重要。
在造船领域,通常会有多个项目同时进行,涉及到不同的船只型号、设计要求和建造工艺,因此需要制定详细的计划来确保各个项目能够按时交付。
关键链技术可以帮助项目经理识别项目中的关键路径和瓶颈,合理分配资源和优化进度,从而保证所有项目能够协调顺利地进行。
其次,关键链技术在多项目并行控制方面也具有重要作用。
由于造船项目的风险和不确定性较大,项目经理需要及时监控和调整项目进度,防止出现延误和超支。
关键链技术可以帮助项目经理实时跟踪项目进展情况,及时发现并解决问题,确保项目按计划进行,同时减少资源浪费和成本增加。
另外,关键链技术还可以帮助项目团队更好地协作和沟通。
在多项目并行的情况下,不同部门和团队之间需要密切合作,共同推动项目取得成功。
关键链技术可以帮助团队识别共同的目标和利益,建立有效的沟通机制和协作模式,促进团队之间的信息共享和资源协作,提高整体项目的效率和质量。
综上所述,基于关键链技术的造船多项目并行计划与控制研究对于提高项目管理水平和保障项目成功具有重要意义。
通过运用关键链技术,项目经理能够更好地规划和控制多项目的进度和资源,实现多项目协调发展,提高项目整体绩效和客户满意度。
因此,在今后的造船项目管理实践中,应该积极采用关键链技术,并结合具体业务需求和项目特点,不断优化和完善多项目并行计划与控制方法,为我国造船产业的发展做出更大的贡献。
多项目组合管理方法1.项目集管理(Program Management):项目集管理是管理相关项目集合的一种方法。
项目集是一组相互关联和协调的项目,通过共享资源、技术和信息,以实现共同的目标。
项目集管理的目标是确保各个项目之间的协调和整合,最大化资源的利用,提高整个项目集合的绩效和效益。
2.项目组合管理(Project Portfolio Management):项目组合管理是管理所有项目的集合的方法。
它通过制定管理策略和决策,确保整个项目组合能够最大化地支持组织的战略目标和利益。
项目组合管理包括项目选择、优先级排序、资源分配和绩效评估等方面的活动,以确保组织能够选择和管理最优的项目组合。
3.多项目管理(Multi-Project Management):多项目管理是管理多个相互关联的项目的一种方法。
它的目标是通过资源共享、进度协调和风险管理等活动,最大化整个项目组合的绩效和效益。
多项目管理通常涉及到项目之间的竞争,因此,它需要灵活的资源分配和冲突解决的能力,以实现整体目标的平衡。
4.关键链项目管理(Critical Chain Project Management):关键链项目管理是一种基于约束理论的项目管理方法。
它将项目的危机链(即影响项目完成时间的最长路径)作为项目的关键路径,通过有效地管理项目的关键资源来缩短项目的总体时间。
关键链项目管理主要关注资源约束和风险管理,以实现项目组合的最优绩效。
5.敏捷项目组合管理(Agile Project Portfolio Management):敏捷项目组合管理是一种基于敏捷原则和价值驱动的项目管理方法。
它将组织的战略和目标作为项目选择和优先级排序的依据,通过迭代和适应性的方法,实现项目组合的持续交付和增值。
敏捷项目组合管理注重透明度和反馈,以快速响应变化和优化项目组合。
以上是一些常用的多项目组合管理方法,每种方法都有其独特的特点和适用范围。
根据组织的需求和项目的特点,可以选择合适的方法来管理多个项目的组合,以实现组织的战略目标和利益最大化。
基于关键链技术的项目进度管理体系一、传统项目进度管理方法的局限性目前,应用最广泛的项目进度计划技术是关键路线法(Critical Path Method, CPM)和计划评审技术(Program Evaluation and Review Technique, PERT),虽然CPM/PERT技术是项目进度计划管理的一个重要里程碑,并在一些项目管理中取得了一定的成功,但总的来说项目进度管理的成功率还是很低的,其根本原因在于CPM/PERT技术存在以下的缺陷:(1)CPM以里程碑方式来评估绩效,由此造成项目经理着眼于局部效益,以完成各个活动为项目管理的最终目标,而未能把项目全局目标置于正确的位置;(2)CPM具有局部最优的思想,它认为只要做好每一个活动,就能很好地完成整个项目。
在这种思想指导下,项目执行者缺乏全局的观念;(3)CPM假设资源无限,只考虑在资源不受限下的活动间的时间序关系,一旦资源冲突存在,根据CPM/PERT 技术计划出的关键路径就失去存在价值;(4)当运用PERT技术进行活动执行时间估算时,由于不确定性因素的影响,活动执行者为确保活动如期(或提前)完工,一般做出了最悲观的时间估计。
不确定性因素越多,活动执行者要求的时间越长。
由以上可知,采用现有进度计划管理方法一方面使所计划的整个项目周期达到了无法再增加的地步,也就是说极大地延长了整个项目的计划完成时间,另一方面项目进度计划缺乏平稳性与鲁棒性,极易使项目进度偏离计划。
为克服传统进度计划管理的局限性,本文提出了一种基于关键链的项目进度管理体系,该体系能够在项目计划阶段编制出缩短项目周期的进度计划,并且确保在项目实施阶段可实现计划的如期完工。
二、关键链技术基础基于关键链的项目管理(Critical Chain Project Management, CCPM)技术是约束理论(Theory Of Constrains, TOC)在项目管理领域的应用(马国丰、屠梅曾等,2004; Goldratt,2006)。
项目综合管理:基于优先级的关键链多项目管理研究
关键链技术主要基于 “项目必须遵守整体优化而非局部优化 ”的思想,以 50% 概率
完工时间作为工序估计时间 ,同时考虑了工序间紧前关系约束和工序间的资 源约束 ,
确定关键链。然后通过为关键链和非关键链分别设置项目缓冲和输送缓 冲,来消除项
目中不确定因素对项目执行计划的影响 ,保证整个项目按时完成。作 为约束理论在
项目管理领域应用产生的新方法 ,关键链技术在其诞生之初便引起 了广泛关注。国
内外的专家学者分别从不同角度对关键链项目管理进行了研究 , 主要集中在 :关键链
理论基础研究与分析 [3,4],关键链在单项目调度中的关键链识 别和缓冲区设置研究
[5-8],关键链在项目风险、成本管理中的应用及关键链在多 项目管理领域的应用
[2,9-11]。随着越来越多的企业面临多项目管理的挑战 ,多项 目管理成为阻碍企业管
理发展的瓶颈。关键链在多项目环境下的应用目前还没 有较为成熟的方法。本文主
要分析关键链在单项目与多项目环境下应用的区别 , 探讨多项目环境下基于工序优先
级的关键链方法 ,并通过两个项目的调度案例来 验证所提出的方法。
1 资源受限多项目调度的方法及关键链在单项目与多项目中应用的区别
高达 90%的项目是在多项目环境下执行的 ,在多个项目并行实施过程中 ,项目
之间在资金、时间、人力等资源方面往往存在争夺关系 ,进而增加了企业管理难
度,影响项目的进度和完工质量。资源约束下的多项目调度问题是一类重要的问 题,要
求在满足项目内部各任务的时序约束和所有项目的资源约束的同时 ,优化所
有项目任务的进度安排以实现项目总工期的小化。资源受限管理是项目管理领 域复
杂的问题之一,而由于多项目调度问题的复杂性(NP-Hard问题),引发了对很多
算法的研究 ,如整数规划、分支定界法、枚举法、两层决策、遗传算法等。这些 多
项目调度方法大都基于 CPM/PERT等传统项目管理方法,对多项目所需的全部
资源进行配置。而本文所介绍的关键链多项目管理方法则更关注于对瓶颈资源
的配置,这也是由关键链的理论基础 ----- TOC的基本原理所决定的。
约束理论(TOC应用时一般遵循如下步骤:(1)辨识系统约束或瓶颈;(2)确定如
何充分利用系统约束 ,使之发挥效用 ;(3)系统中所有其他要素都要从属于系统约
束;(4)采取相应措施改善、放松系统约束 ;(5)加入通过前面 4 个步骤约束已被突
破,则回到步骤 (1)重新识别新的系统约束。 5个步骤循环往复 ,不断改善直至不出
现系统约束。
2 多项目环境下的关键链方法
在单项目环境下 ,文献[4]提出资源的分配规则为 :首先,优先分配给总时差
少 的工序 ;其次,如果总时差相等 ,则优先分配给工期较短的工序。这两条规则从
另一 个角度可以理解为 :资源优先分配给关键链路上的工序 ,因为关键路线是影响
项目 工期的主要因素 ,关键路线上工序的拖期将造成整个项目的拖期 ;如果两个工
序的 总时差相等 ,则为了缩减工期 ,资源优先分配给工期较短的工序。
但是 ,在多项目环境下 ,传统的关键链识别方法存在一定的弊端。如果项目 1
的工序A和项目2的工序B同时需要某类资源时,存在以下几种情况
:
(1) 项目1的优先级高于项目2,工序A处于单项目关键链上,工序B不在单项
目关键链上 ,则资源优先分配给工序 A
;
(2) 项目1的优先级高于项目2,工序A不处于关键链上,而工序B属于关键链
工作时 ,如果仅仅根据项目的优先权来决定资源分配顺序的话 ,资源应该优先分配
给工序A。这样会造成两种结果:工序A虽然分配到了需要的资源,但是因为它不
是关键链上的工作 ,所以虽然满足了资源约束 ,但是可能并不会对项目工期的缩减
有所帮助。而与此同时,工序B由于缺乏资源,造成工期拖延,同时它又是关键链
上
的工序,势必造成项目 2工期的拖延。结果是项目 1的工期没有缩短 ,而项目 2的
工期却拖延了。没有体现资源分配的意义。
反之,如果项目 1 的优先权低于项目 2,也有同样的两种情况发生。
考虑到优先权与是否关键链工序的矛盾 ,在多项目环境下应用关键链方法时 , 不
仅要考虑多项目优先权的确定 ,还要考虑并行工序的工序优先级。
资源分配的优先顺序确定步骤如下 :
(1) 根据项目的重要性程度等因素,确定各项目的优先级,分别为a和
B
;
(2) 根据多项目中并行工序 A和B在单个项目中的重要性程度和紧急程度等 因
素,分别确定工序的优先级为 a 和 b;
(3) 根据以上两个步骤,可以确定工序A和B的综合优先级分别为a *訓B *b;
(4) 当并行工序A和B同时需要某类资源时,综合优先级高的工序优先分配资
源。
以下应用两个项目案例来说明该方法的使用。
2?1 问题描述
假设有两个项目 1 和 2,它们分别需要 A、B、C、D 四种可更新资源 ,每种资 源
可供量是 1 单位/天,而且不能存储。每道工序每天只需要 1 个单位的某种资
源。工序1?0和2?0为虚工序。网络图中的(d,k)表示每个工序工期(本文的重点 不在
于工期估计 ,所以假设该工期已经除去了安全时间 )和资源需求类别。两个项 目的早
开始时间相同 ,除了共享资源外 ,没有技术约束关系。在任何一个时刻 ,某一 特定资
源只能为一个工序服务 ,避免多任务工作的现象。工序在运行过程中不能 间断。
2?2 案例求解过程
2?2?1根据关键链方法分别对单个项目 1和 2进行调度。以项目 1为例进行 分
析
根据CPM方法,项目1的关键路径是1?0-1?3-1?5由于工序1?3和1?4需要
共享资源B,根据总时差小的工序优先分配资源的原则,B在这两个工序间分配的 顺序
是 1?3-1?4,由此可以得出关键链为 1?0-1?1-1?3-1?4-1?5关, 键链的长度为 13。
根据关键链方法得出两个项目的调度计划如下图所示 :
2?2?2多项目间的资源平衡。
步骤 1 已经解决了项目内部的资源冲突问题 ,在多项目环境下还要平衡多项 目
间的资源冲突。从图 2可以看出 ,项目 1 和项目 2之间存在着资源冲突。根据 本文
提出的工序综合优先级概念 ,解决项目间资源冲突的思路如下 :
(1) 确定项目 1 和 2的优先级,假设分别为 500和 600;
(2) 确定单个项目内各工序的优先级 ,确定单个工序对项目地影响程度 ,与工序
之间的前后顺序并无关系。
(3) 根据各工序的综合优先级进行资源分配。当不同项目的两个工序并行作 业并
共享某类资源时 ,按照工序的综合优先级高低来决定资源分配的优先顺序。 工序综合
优先级高的工序1?1与工序2?2共享资源A,由于工序1?1的综合优先 级低于工序
2?2所以资源A优先分配到2?2上。其他资源的分配同理。
由以上的调度计划可以看出,资源C的使用是连续的,而其他资源在项目调度
中出现闲置现象。这与TOC提出的非关键资源有的时候可能会闲置以保证多个
项目间瓶颈资源的化利用的结论是吻合的。同时 ,上图中为了保证资源 A 的连续 使
用,工序 1?1 和 1?3之间有间断。
2?2?3 项目缓冲区的设定与有效管理。按照文献 [5-8]提出的方法对各项目缓 冲
区的尺寸进行设定 ,并采取有效措施对缓冲区进行管理。
3 结论
越来越多的企业面临多项目管理的挑战。在利用关键链方法进行多项目管 理时 ,
提出工序综合优先级概念 ,当不同项目间的并行工序发生资源冲突时 ,根据工 序的综
合优先级决定资源分配的先后顺序 ,并通过案例验证了该方法的合理性 ,能 够有效地
解决项目间的资源冲突,改善多项目的执行环境。同时验证了 TOC的一 个结论,非
关键资源可能会闲置以保证多个项目间瓶颈资源的化利用。
由以上的调度计划可以看出,资源C的使用是连续的,而其他资源在项目调度
中出现闲置现象。这与TOC提出的非关键资源有的时候可能会闲置以保证多个 项目
间瓶颈资源的化利用的结论是吻合的。同时 ,上图中为了保证资源A的连续 使用,工
序 1?1和 1?3之间有间断。
2?2?3项目缓冲区的设定与有效管理。按照文献 [5-8]提出的方法对各项目缓 冲
区的尺寸进行设定 ,并采取有效措施对缓冲区进行管理。