關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理中的緩沖管理新方法

1、中國(guó)科技論文在線 關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理中的緩沖管理新方法李洪慶，陸力電子科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 成都(610054)E-mail：摘 要：約束理論在項(xiàng)目管理中的運(yùn)用被稱為關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理,它強(qiáng)調(diào)以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目管理，不同于以往的是關(guān)鍵鏈成為了項(xiàng)目管理的重點(diǎn)。它通過(guò)對(duì)緩沖區(qū)的管理來(lái)減少延誤，提高項(xiàng)目的執(zhí)行效率，從而解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法所不能解決的問(wèn)題。文中詳細(xì)介紹了關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理緩沖區(qū)的常用計(jì)算方法，對(duì)緩沖區(qū)計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn)并且提出了新的管理方法。經(jīng)驗(yàn)證新方法是有效的緩沖區(qū)計(jì)算方法。關(guān)鍵詞：項(xiàng)目管理；關(guān)鍵鏈；約束理論；緩沖區(qū)1引言約束理論（Theory of Constraints，簡(jiǎn)稱TOC）

2、的創(chuàng)始人高德拉特（Eliyahu M. Goldratt）博士在1997 年出版了一本管理小說(shuō)關(guān)鍵鏈（Critical Chain），將TOC 理論引入項(xiàng)目管理領(lǐng)域，形成了關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理（Critical Chain Project Management，簡(jiǎn)稱CCPM）,它強(qiáng)調(diào)以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目管理。關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理的基本思想是根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和組織行為學(xué)理論,它以為在學(xué)生綜合癥、帕金森定律等人的行為因素的影響下，導(dǎo)致原本時(shí)間足夠的項(xiàng)目脫期完工、項(xiàng)目成本超支或者犧牲項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模和內(nèi)容。為了解決這一問(wèn)題，關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法提出了以50%的概率估計(jì)工期, 將單個(gè)工序的不確定因素統(tǒng)一放在項(xiàng)目的緩沖區(qū)

3、考慮1。將關(guān)鍵鏈作為項(xiàng)目管理的重點(diǎn),通過(guò)對(duì)緩沖區(qū)的管理來(lái)減少延誤，提高項(xiàng)目的執(zhí)行效率，從而解決傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法所不能解決的問(wèn)題。CCPM在一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已有非常的成功應(yīng)用：以色列的政府明文規(guī)定，想接國(guó)防研發(fā)合約或訂單的企業(yè)，必須受過(guò)關(guān)鍵鏈的正式訓(xùn)練，否則沒(méi)有資格競(jìng)逐；一些著名的軟件公司已經(jīng)開(kāi)始將關(guān)鍵鏈管理方法嵌入到其項(xiàng)目管理軟件中，例如PS8。國(guó)際上已有不少組織和學(xué)者對(duì)CCPM進(jìn)行研究，高德拉特學(xué)會(huì)、PMI 和IPMA 就是其中的幾個(gè)較有影響的組織。Lawrance P.Leach 在Critical Chain Project Management一書(shū)中對(duì)TOC、CCPM進(jìn)行了詳細(xì)的闡述2

4、。Taylor提出了一種用蒙特卡羅模擬技術(shù)確定項(xiàng)目緩沖區(qū)大小的方法，并認(rèn)為自由時(shí)差可充當(dāng)輸送緩沖區(qū)的角色3 4。在我國(guó)，有少數(shù)學(xué)者在研究CCPM5 6。蔡晨和萬(wàn)偉提出了一種基于三點(diǎn)估計(jì)的關(guān)鍵鏈管理方法7 8；劉士新等對(duì)關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理理論進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹9 10 11；單汨源提出利用三點(diǎn)時(shí)間估計(jì)中的最可能時(shí)間確定關(guān)鍵鏈，并通過(guò)位置權(quán)數(shù)和彈性系數(shù)來(lái)估算時(shí)間緩沖量的新方法和一種新的緩沖突破與行動(dòng)決策機(jī)制。本文在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上，提出一種新的緩沖管理方法12。2設(shè)置緩沖區(qū)的原理和目的緩沖區(qū)的設(shè)置就好像買(mǎi)保險(xiǎn)，如果沒(méi)有保險(xiǎn)公司，我們每個(gè)人都得準(zhǔn)備一些錢(qián)來(lái)應(yīng)對(duì)各種意外情況的發(fā)生。不一定每個(gè)人都遇到意外情況

5、但是遇到意外情況的人錢(qián)是不夠的；而沒(méi)有遇到意外情況的人會(huì)把這部分錢(qián)花掉。類(lèi)似地，對(duì)于項(xiàng)目這種一次性的活動(dòng)來(lái)說(shuō)這就是浪費(fèi)。有了保險(xiǎn)公司，我們只需要每個(gè)人拿出很少的錢(qián)，我們都能得到更大的保護(hù)。根據(jù)這種原理，我們可以把項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)活動(dòng)看成是保險(xiǎn)對(duì)象；各活動(dòng)的時(shí)差最晚開(kāi)始（結(jié)束）時(shí)間與最早開(kāi)始（結(jié)束）時(shí)間之間的差值，我們可以看成是保險(xiǎn)費(fèi)；把緩沖區(qū)看作保險(xiǎn) - 1 -中國(guó)科技論文在線保護(hù)。通過(guò)設(shè)置項(xiàng)目緩沖區(qū)和匯入緩沖區(qū)可以達(dá)到以下目的：工作鏈C1 公司。我們從每個(gè)活動(dòng)里抽出較少的安全時(shí)間加到緩沖區(qū)里，整個(gè)項(xiàng)目就得到了一個(gè)有效的工作鏈C2 工作鏈C3 圖1縮短安全時(shí)間示意圖Fig1 Shorten t

6、he time of safety1.縮短安全時(shí)間如上圖1中的工作鏈C1，一系列活動(dòng)組成一條工作鏈，假設(shè)鏈長(zhǎng)為L(zhǎng)，每個(gè)活動(dòng)的執(zhí)行時(shí)間估計(jì)都包含一定的安全時(shí)間，假設(shè)工作鏈C1上所有活動(dòng)在L這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)完成的概率是P。其中矩形1、2、3的長(zhǎng)度代表活動(dòng)的執(zhí)行時(shí)間估計(jì)， S1、S2、S3 分別表示活動(dòng)1、2、3的安全時(shí)間，S為緩沖區(qū)長(zhǎng)度。如果把每個(gè)活動(dòng)的安全時(shí)間都分離出來(lái)，全部置于工作鏈之后，形成“聚合的”安全時(shí)間，這個(gè)“聚合的”安全時(shí)間等于工作鏈上每個(gè)活動(dòng)的安全時(shí)間的總和,如圖中的工作鏈C2。但由風(fēng)險(xiǎn)聚合（Aggregation of Risk）原理知，工作鏈C2上所有工作在L這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)完成的

7、概率將大于P，此時(shí)可以用更少的安全時(shí)間達(dá)到相同的保護(hù)效果，上圖中工作鏈C1與工作鏈C3的效果一樣。2.提高了項(xiàng)目按期完工的概率圖2 匯入點(diǎn)完工概率的計(jì)算Fig2 Completion probability calculation of the import point如圖2所示，工作A、B、C都匯入工作D，假設(shè)工作A、B、C按時(shí)完成的概率均為70，那么，工作D能按時(shí)開(kāi)始的概率為：0.73=0.343；如果將工作A和工作B按時(shí)完成的概率提高，那么，工作D按時(shí)開(kāi)始的概率將大大提高。如果認(rèn)為工作A是非關(guān)鍵鏈，工作B是非關(guān)鍵鏈，工作C和工作D構(gòu)成一條關(guān)鍵鏈，在非關(guān)鍵鏈和非關(guān)鍵鏈之后都設(shè)置輸入緩沖區(qū)F

8、B，也就是使非關(guān)鍵鏈和非關(guān)鍵鏈以較早的時(shí)間開(kāi)始，從而提高非關(guān)鍵鏈和非關(guān)鍵鏈按時(shí)完成的概率，那么就能減少非關(guān)鍵鏈和非關(guān)鍵鏈對(duì)關(guān)鍵鏈上工作D 的干擾，從而達(dá)到提高整個(gè)項(xiàng)目完工概率的目的。- 2 -中國(guó)科技論文在線3確定緩沖大小的常用方法下面列舉了三種常用的緩沖大小計(jì)算方法，式中符號(hào)的含義如下：Tb緩沖大小；i緩沖前鏈路上的任務(wù)；t90%活動(dòng)持續(xù)時(shí)間90%置信度估計(jì)；活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的50%置信度估計(jì)；I非關(guān)鍵鏈。 cc關(guān)鍵鏈；方法113：路徑上活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的90估計(jì)與50估計(jì)的差異之和的一半，即：it50%iTb=12i(ti90%ti50%)（1）方法2：路徑上活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的50估計(jì)的一半，即：Tb

9、=12iti50%（2）方法3：首先用兩種方法估計(jì)各項(xiàng)工作的執(zhí)行時(shí)間，記采用傳統(tǒng)方法估計(jì)工作i的執(zhí)行時(shí)間是i，采用CCPM方法估計(jì)的工作i的執(zhí)行時(shí)間是緩沖區(qū)的大小為：sai，兩者之差為i=siai，則Tb=2()ii1/2（3）對(duì)于這三種方法，當(dāng)icc時(shí)，PB=Tb；當(dāng)iI時(shí)，F(xiàn)BI=Tb。4緩沖區(qū)設(shè)置的新方法前文提到的三種方法操作簡(jiǎn)單，方便易行，但對(duì)所有的工序都進(jìn)行相同的處理，沒(méi)有考慮工序的實(shí)際情況和特點(diǎn)，缺乏合理的推斷，過(guò)于簡(jiǎn)單草率。本文結(jié)合專(zhuān)家評(píng)分法提出基于經(jīng)驗(yàn)的緩沖區(qū)設(shè)置方法。首先根據(jù)專(zhuān)家的預(yù)測(cè)估計(jì)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；然后對(duì)各工作的緩沖需求量進(jìn)行等級(jí)劃分，不同的等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的緩沖需求量與安全

10、時(shí)間的比值Dij；最后將各工作的安全時(shí)間ij乘以該工作所在等級(jí)的ij得到各工作的緩沖需求量ij，項(xiàng)目緩沖的大小等于關(guān)鍵鏈上所有工作的緩沖需求量之和，非關(guān)鍵鏈的輸入緩沖等于該鏈上所有工作的緩沖需求量之和。實(shí)施流程如下：1.首先聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家 專(zhuān)家可預(yù)測(cè)各活動(dòng)發(fā)生資源短缺的概率，記為各工作鏈上活動(dòng)的工序號(hào)。2.令各工序?qū)φ麄€(gè)項(xiàng)目的重要程度為專(zhuān)家分別對(duì)其打分，得出風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)：DTPiji各工作鏈的序號(hào)；j。其中：Eij。組織Sij，可以采取的有效措施的成本代價(jià)為Rij=SijPijEij（4）該方法就是Goldratt法，又叫“剪切粘貼法”是Goldratt在關(guān)鍵鏈中提出的算法，許多學(xué)者認(rèn)為該方法

11、由于是一種線性方法而過(guò)于保守，往往會(huì)導(dǎo)致緩沖區(qū)過(guò)大或過(guò)小使方案缺乏競(jìng)爭(zhēng)力而錯(cuò)失商機(jī)。 根方差法，該方法由Luncent科技公司最早提出，優(yōu)點(diǎn)是項(xiàng)目管理者不必隨意削減單個(gè)項(xiàng)目工作的預(yù)估時(shí)間，從某種程度上避免管理者與執(zhí)行者之間的矛盾，而且可以避免時(shí)間緩沖量過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象發(fā)生。- 3 -中國(guó)科技論文在線3.根據(jù)Rij的值劃分緩沖需求量的等級(jí)：將緩沖需求量與安全時(shí)間Rij按從大到小進(jìn)行排序，再根據(jù)表1劃分等級(jí)，其中：Dijij的比值。表1 緩沖需求量的等級(jí)表 Tab.1 Buffer demand levels等級(jí)符號(hào)占總活動(dòng)數(shù)的比例10%20%30%40%Dij80% 60% 40% 20%1高風(fēng)

12、險(xiǎn)2一般風(fēng)險(xiǎn)3低風(fēng)險(xiǎn)4可忽略風(fēng)險(xiǎn)4.計(jì)算緩沖區(qū)的大小。各工作的緩沖需求量：5.判斷是否屬于關(guān)鍵鏈14。Tij=ijDij（5）j=1 （6） 如果屬于關(guān)鍵鏈，關(guān)鍵鏈上項(xiàng)目緩沖區(qū)的大小為：（cc為關(guān)鍵鏈,j是關(guān)鍵鏈上的工序號(hào)，n是關(guān)鍵鏈上工作的總數(shù)）；如果屬于非關(guān)鍵鏈，轉(zhuǎn)入第6步。6.計(jì)算自由時(shí)差。PB=Tij,iccn由于我們?nèi)』顒?dòng)持續(xù)時(shí)間的50時(shí)間估計(jì)作為關(guān)鍵鏈的執(zhí)行時(shí)間，如果直接插入緩沖區(qū)，就有可能使活動(dòng)之間不能滿足關(guān)系約束或者使關(guān)鍵鏈出現(xiàn)間隙。所謂的“關(guān)鍵鏈出現(xiàn)間隙”是指關(guān)鍵鏈上的工作不是連續(xù)執(zhí)行的。為了避免關(guān)鍵鏈出現(xiàn)間隙,我們還要計(jì)算各非關(guān)鍵鏈的自由時(shí)差（Free Slack）。自由時(shí)

13、差FSij =最晚開(kāi)始時(shí)間LSij- 最早開(kāi)始時(shí)間ESij =最晚完成時(shí)間LFij- 最早完成時(shí)間EFij第i條非關(guān)鍵鏈的自由時(shí)差（FSIi）等于該非關(guān)鍵鏈上各工序自由時(shí)差的最小值即：FSIi=minFSij7.確定輸入緩沖的大小。第i條非關(guān)鍵鏈的輸入緩沖區(qū)的大小為：FBi=nTij,iI（7）j=1（I為非關(guān)鍵鏈的集合，n等于第i條非關(guān)鍵鏈上工作的總數(shù)） 最后選取FSIi,FBi中較小的值作為輸入緩沖需求量。則此時(shí)輸入緩沖區(qū)的大小為：FB=min(FSIi,FBi) （8） i以上流程如圖3所示。本方法可根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)調(diào)整各等級(jí)的活動(dòng)數(shù)占總活動(dòng)數(shù)的比例，Dij的值也可根- 4 -中國(guó)科技

14、論文在線5緩沖管理方法 據(jù)項(xiàng)目和活動(dòng)的特征進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)然，此方法也有不足：主觀因素影響大，在進(jìn)度制定過(guò)程中可能出現(xiàn)意見(jiàn)的分歧，以至在實(shí)施過(guò)程中帶來(lái)矛盾。50%的概率工期估計(jì)是很容易出現(xiàn)延誤的，因此對(duì)緩沖區(qū)的管理成為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目控制的重要手段。通常將緩沖分為三等分：綠色，黃色，紅色進(jìn)行項(xiàng)目監(jiān)控，如表2所示12。圖3 緩沖長(zhǎng)度計(jì)算新方法流程圖Fig3 A new method of buffer length calculation chart表2 常用緩沖管理方法表Tab.2 Commonly used buffer management methods01/3（綠）（黃）（紅）項(xiàng)目的執(zhí)

15、行進(jìn)度良好，可繼續(xù)按原定進(jìn)度進(jìn)行實(shí)施 活動(dòng)執(zhí)行已經(jīng)發(fā)生問(wèn)題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)必須注意項(xiàng)目是否可能發(fā)生問(wèn)題，找出問(wèn)題點(diǎn)并擬定應(yīng)對(duì)策略，同時(shí)加強(qiáng)進(jìn)度監(jiān)控 項(xiàng)目執(zhí)行的進(jìn)度出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題，必須立即采取行動(dòng)，執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，避免項(xiàng)目進(jìn)度持續(xù)惡化 措施分析：以上方法只考慮到了緩沖區(qū)，沒(méi)有考慮工作的實(shí)際進(jìn)展。比如在2/31（紅）階段，如果工作已經(jīng)接近完工，那么項(xiàng)目的執(zhí)行進(jìn)度并沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，我們不必采取行動(dòng)。本文基于以上方法，結(jié)合項(xiàng)目執(zhí)行的進(jìn)度，將各鏈上工作也均分為三等分，于是得到以下緩沖管理決策方格，如圖4。- 5 -中國(guó)科技論文在線 綠色 黃色紅色緩沖區(qū) Fig3 Buffer management deci

16、sion-making squares 對(duì)緩沖管理決策方格的說(shuō)明： 1.情況再好不過(guò)了，會(huì)提前完工。 2.進(jìn)展良好，不必采取行動(dòng)。 3.本因該是綠色，考慮到“學(xué)生綜合癥”的影響，將其涂為黃色，起提醒的作用。不采取行動(dòng)，觀察變化。 4.本因該是黃色，考慮到工作鏈已經(jīng)接近完工且緩沖還剩下1/3情況樂(lè)觀所以將其涂為綠色。進(jìn)展良好，不必采取行動(dòng)，關(guān)注收尾部分。 5.進(jìn)展情況一般，但緩沖已不多應(yīng)該監(jiān)視項(xiàng)目的進(jìn)展加強(qiáng)進(jìn)度控制。 6.本因該是黃色但工作進(jìn)度已經(jīng)拖期而且工作才剛開(kāi)始，還有很多不確定因素所以涂為紅色。項(xiàng)目進(jìn)度出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題，必須馬上調(diào)查行動(dòng)。 7.本因該是紅色，但工期沒(méi)有拖欠工作鏈接近結(jié)束不確定

17、因素也不是很多了，所以涂為黃色。接近完工，關(guān)注發(fā)展 8.問(wèn)題嚴(yán)重：立即采用解決方案，保證工作的進(jìn)度，盡量避免托期完工。 9.采取猛烈措施，彌補(bǔ)或者減少托欠工期。 參考文獻(xiàn) 1 Eliyahu M. Goldratt，Critical Chain M, Great Barrin gton,North River Press,1997. 2 L.P.Leach,critical chain project management improves project performance J,Project Management Journal,1999 ,30(2) ：3951. 3 S.G.Tay

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21、ics and Management Science, University of Electronic Science andTechnology of China, Chengdu, PRC, (610054)AbstractThe application of TOC in project management was entitled critical chain project management. It unlike any previous project management methods that it emphasizes on the whole system in project .Through its buffe