基于關(guān)鍵鏈的T項目進度計劃優(yōu)化分析

馮曉蘭

（西安翻譯學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院，西安 710105）

基于關(guān)鍵鏈的T項目進度計劃優(yōu)化分析

馮曉蘭

（西安翻譯學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院，西安 710105）

為了提高軟件開發(fā)項目進度計劃的效率，縮短項目工期，采用關(guān)鍵鏈技術(shù)對軟件開發(fā)項目進度計劃的制訂進行了優(yōu)化，尤其在計算緩沖區(qū)時采用了新思路。關(guān)鍵鏈技術(shù)可以有效解決傳統(tǒng)進度管理中計劃制訂固定模式的缺點、未知因素使得風(fēng)險較大以及計劃調(diào)整空間較小等問題，同時還會有效克服資源沖突等因素影響。實驗結(jié)果表明，運用關(guān)鍵鏈技術(shù)將T項目工期縮短15天，提高了項目進度計劃效率。

項目進度計劃；關(guān)鍵鏈；技術(shù)緩沖區(qū)；優(yōu)化

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，隨著市場競爭的日益激烈，各行各業(yè)都積極的引用項目管理技術(shù)。項目管理的三要素之一就是項目進度管理，因此，它的作用絕對不能忽視。進度管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是在項目中能一個比較合理的進度計劃，同時還要能有效地進行進度控制，這兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)基本上決定了一個項目的成功與失敗。我們國家的軟件開發(fā)項目管理引入項目管理的時間比較晚，另外，軟件開發(fā)項目相對于其他項目有較強的創(chuàng)新性、探索性和復(fù)雜性，致使軟件開發(fā)項目的進度管理與傳統(tǒng)的工程項目等有所不同，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)致使軟件開發(fā)項目進度計劃不能按時保質(zhì)完成。怎樣將這些先進的項目管理理論和方法應(yīng)用到軟件開發(fā)項目中，并且保證軟件開發(fā)項目的按照原計劃確保質(zhì)量的完成，是項目管理的一項重要研究內(nèi)容。

一、關(guān)鍵鏈管理方法

迄今為止，國外的項目進度管理已有近百年的歷史。他們的項目進度管理技術(shù)研究經(jīng)歷了三個階段：甘特圖、網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)和關(guān)鍵鏈技術(shù)。

（一）基本思想

關(guān)鍵鏈（CriticalChain）是由高德拉特博士提出的一種基于約束理論的項目管理的新方法。

關(guān)鍵鏈管理方法與傳統(tǒng)的、現(xiàn)存的項目管理方法做比較，關(guān)鍵鏈管理方法更多側(cè)重的是在制訂項目計劃時，強調(diào)考慮資源的約束因素，制約項目周期的根本性問題是關(guān)鍵鏈而并不是關(guān)鍵路徑。關(guān)鍵鏈管理是通過項目緩沖、匯入緩沖，以及資源緩沖機制來消除項目中不可確定因素對項目計劃的執(zhí)行造成影響，確保在動態(tài)環(huán)境下能夠順利執(zhí)行項目計劃。

（二）應(yīng)用步驟

在實際項目管理和應(yīng)用中，關(guān)鍵鏈技術(shù)是由四部分組成（如圖1所示）。

（三）計算緩沖區(qū)

圖1 關(guān)鍵鏈技術(shù)組成

當前，最常用的設(shè)置緩沖區(qū)大小的方法有兩種，它們分別是“剪貼”法和“根方差”法。

現(xiàn)有的計算緩沖區(qū)方法不是很完全符合要求，則為了促使計算出來的實際緩沖區(qū)大小更能符合需求，隨之產(chǎn)生了一種新的計算緩沖區(qū)方法，即以PERT方法中的三點工期估算為基礎(chǔ)，同時將位置權(quán)數(shù)、風(fēng)險彈性系數(shù)等參數(shù)引入計算合理的緩沖區(qū)大小。

（四）關(guān)鍵鏈技術(shù)和CPM/PERT的異同

關(guān)鍵鏈和關(guān)鍵路線之間的異同之處：在關(guān)鍵路線中確定路線只考慮時間參數(shù)，而在關(guān)鍵鏈中確定路線時不僅要考慮時間參數(shù)，還要考慮資源的約束情況，是直接優(yōu)化。在計算網(wǎng)絡(luò)圖中，可通過各個時間參數(shù)，就可以確定關(guān)鍵路線，而關(guān)鍵鏈的確定過程則是一個持續(xù)不斷尋找更優(yōu)的過程。不同的資源調(diào)配方式往往會出現(xiàn)不同的關(guān)鍵鏈。關(guān)鍵路線上的工序關(guān)系是有嚴格的要求，而關(guān)鍵鏈上的工序關(guān)系則不一定有要求，原因就是資源約束條件是關(guān)鍵鏈必須要考慮的。

二、T項目概況

（一）項目背景

現(xiàn)如今，計算機技術(shù)和通信技術(shù)已大面積地覆蓋了人們生活的所有領(lǐng)域。計算機技術(shù)和通信技術(shù)融合的特點就是資源不受時間和空間的約束，人們可以隨時隨地查看和調(diào)用期互聯(lián)網(wǎng)上共享的資源，這為人們交互性學(xué)習(xí)提供了便捷。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，人們利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上學(xué)習(xí)有三項優(yōu)勢：一是能使學(xué)習(xí)者主動發(fā)現(xiàn)、探索，建立新舊知識之間的聯(lián)系；二是使學(xué)習(xí)者證實思維、邏輯思維、計算思維三大科學(xué)思維方式的訓(xùn)練與提高；三是使學(xué)習(xí)者培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高實踐能力。以上充分證明，在互聯(lián)網(wǎng)上學(xué)習(xí)不僅減少學(xué)習(xí)成本，還能減少硬件的投資。

T項目為了提高教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化課堂教學(xué)、降低學(xué)習(xí)成本，以此為背景的前提下研發(fā)一套基于Web技術(shù)的網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

（二）WBS分解

T項目的研究方案在制定之后，將項目的工作結(jié)構(gòu)分解成多個階段（如圖2所示）。

圖2 T項目WBS圖

三、基于網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的項目進度計劃

本項目采用傳統(tǒng)的CPM/PERT方法對進度計劃進行分析。其中，將PERT方法作為本文的研究方法，有利于過渡到關(guān)鍵鏈法。

（一）活動時間的估計

在各個項目活動都確定以后，須對各項活動時間進行估計。

根據(jù)PERT項目計劃法，列出各個任務(wù)的最樂觀工期、最可能工期、最悲觀工期，并計算出對應(yīng)的期望工期。

（二）網(wǎng)絡(luò)計劃圖

在不考慮各個任務(wù)之間的資源約束，所得單代號網(wǎng)絡(luò)圖（如下頁圖3所示）。

依據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)計劃圖得出，該項目的關(guān)鍵路徑為：A-B-C-D-E-F-G-N-O-P-Q-R，總工期為：L=118天。特別需要大家注意的是，在未排除資源沖突的情況下得出的這個工期。

（三）制訂項目計劃

項目計劃圖（如下頁圖4所示）。

圖3 基于PERT分析的項目網(wǎng)絡(luò)計劃圖

圖4 基于PERT分析的項目計劃圖（存在資源沖突）

根據(jù)項目計劃圖得出，活動H和J對資源R1存在沖突，活動I、M、O對資源R2存在沖突。該項目遵照“先來先用”的資源分配原則，資源調(diào)度方案將會有更多。通過枚舉法進行比較，可得到該項目在消除資源沖突后，工期最短的項目計劃圖如圖5所示。

圖5 基于PERT分析的項目計劃圖（消除資源沖突）

由圖5得知，在消除資源沖突后，項目的關(guān)鍵路徑是A-B-C-D-E-F-G-H-J-K-P-Q-R，總工期為L=127天。

四、基于關(guān)鍵鏈技術(shù)的項目進度計劃

（一）消除多余的安全時間

在預(yù)先估計工期時，關(guān)鍵鏈技術(shù)通常是倡議不要考慮不確定因素，所有的不確定因素大部分由緩沖區(qū)來吸收。而PERT方法中，最佳的工期正好是在忽略大部分不確定因素的條件下而得出的。剛好在同一時期關(guān)鍵鏈技術(shù)又提出，計劃工期可以用一半完工概率下的工期作為計算，而這一半完工概率下的工期正好是最樂觀的工期。

（二）繪制網(wǎng)絡(luò)圖

按照項目所用關(guān)鍵鏈技術(shù)的任務(wù)工期，網(wǎng)絡(luò)計劃圖繪制（如下頁圖6所示）。

依照上述網(wǎng)絡(luò)圖，則得出項目的關(guān)鍵路徑是A-B-C-D-E -F-G-N-O-P-Q-R，總工期為：L=76天。

（三）消除資源約束

依據(jù)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)計劃圖，項目的進度計劃圖繪制（如下頁圖7所示）。

通過注意觀察下頁圖7，則得知，活動H與J對資源R1存在沖突，活動I、M、O對資源R2存在沖突。

依照資源的沖突情況，對于存在的問題微調(diào)項目計劃。微調(diào)后的進度計劃（如下頁圖8所示）。

因此，項目的關(guān)鍵鏈消除資源沖突后則為：A-B-CD-E-F-G-H-J-K-P-Q-R，總工期為L=81天。需要特別強調(diào)的是，這塊的項目總工期是在插入項目緩沖區(qū)與匯入緩沖區(qū)前計算的。

圖6 基于關(guān)鍵鏈技術(shù)的項目網(wǎng)絡(luò)計劃圖

（四）計算并插入緩沖區(qū)

大家注意看到，在本項目中有1個PB（項目緩沖區(qū)）、三個FB（匯入緩沖區(qū)）和三個RB（資源緩沖區(qū)）?；顒覫設(shè)置的匯入緩沖區(qū)為FB1，活動L和M設(shè)置的匯入緩沖區(qū)為FB2，活動N和O設(shè)置的匯入緩沖區(qū)為FB3；R1的資源用RB1表示，R2的資源用RB2、RB3表示。

對緩沖區(qū)改變原有的狀況，則改變之后的計算方法，能夠使我們計算出各個任務(wù)安全時間的大小。各任務(wù)在得到比較安全的時間后，可利用緩沖區(qū)的公式，計算項目緩沖區(qū)和匯入緩沖區(qū)的值。

圖7 基于關(guān)鍵鏈技術(shù)的項目進度計劃圖

圖8 消除資源沖突后的項目進度計劃圖

將緩沖區(qū)依照計算所得大小插入項目計劃中，關(guān)鍵鏈項目計劃在消除資源沖突后的效果（如下頁圖9所示）。

為了防止關(guān)鍵鏈活動相互之間產(chǎn)生間隙，將活動中的匯入緩沖區(qū)FB1和FB2，以及FB3的大小進行了適當?shù)目s減，適度地減少非關(guān)鍵鏈所允許的延期時間，可以將管理難度提升。其實，非關(guān)鍵鏈一旦出現(xiàn)了延期，而且對關(guān)鍵鏈任務(wù)有影響，則完全可以使用PB（項目緩沖區(qū)），來確保項目按原計劃完成。

除此之外，如果為了能夠更多地利用非關(guān)鍵鏈任務(wù)的自由時差，則可以在活動L和活動N后面分別增加FB（匯入緩沖區(qū)），以此降低非關(guān)鍵鏈延期所帶來的風(fēng)險。

最終項目的計劃在插入緩沖區(qū)之后，則工期變?yōu)?12天。

五、對比分析

筆者舉的案例中采用的是PERT和關(guān)鍵鏈，把兩種計劃方法我們做一個對比分析。經(jīng)過嚴格對比，得出PERT分析法和關(guān)鍵鏈方法在計算總工期上相差了127-112=15天。運用關(guān)鍵鏈方法可以將工期縮短15天，這充分說明關(guān)鍵鏈方法的優(yōu)勢。但是兩種方法也有相異之處，主要區(qū)別分析如下：

第一，預(yù)計任務(wù)的工期不相同。關(guān)鍵鏈方法預(yù)計工期是取最佳時間段，以消除過多安全時間。依據(jù)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)和概率學(xué)的原理，任務(wù)的工期過長和易延期的源由是人的行為因素。而采用統(tǒng)計學(xué)和概率學(xué)原理，可以在一定程度上克服帕金森癥及學(xué)生綜合征的現(xiàn)象，這樣能使工期的估計更加真實，更加客觀。

圖9 項目計劃插入緩沖區(qū)后的圖（消除資源沖突）

第二，項目的制約路徑不完全相同。項目中采用關(guān)鍵鏈技術(shù)，為了保證工期不出現(xiàn)差錯，一方面考慮各個任務(wù)間的邏輯關(guān)系和資源約束，另一方面將各任務(wù)的安全時間通過計算匯總，設(shè)置緩沖區(qū)，保證工作的按期完成。

第三，變更風(fēng)險不同。PERT方法得出的項目計劃，一方面容易出現(xiàn)變動，另一方面關(guān)鍵路徑還易轉(zhuǎn)移；而基于關(guān)鍵鏈方法得出的項目計劃，通過緩沖區(qū)的設(shè)置使關(guān)鍵鏈不易發(fā)生轉(zhuǎn)移，計劃的變更風(fēng)險比較低。

第四，控制核心不同。PERT方法實行計劃的控制核心是依靠監(jiān)控關(guān)鍵路徑上的任務(wù)；而關(guān)鍵鏈方法監(jiān)控項目的進度核心是依靠監(jiān)控緩沖區(qū)的消耗情況而定。

雖然大家認可傳統(tǒng)的項目管理方法，好多的管理效果也是體現(xiàn)傳統(tǒng)的管理方法是比較不錯的，但是在長期的實踐過程中，多多少少都發(fā)現(xiàn)了一些不足之處。而關(guān)鍵鏈技術(shù)和傳統(tǒng)的項目管理方法相比，是對傳統(tǒng)的項目管理方法不足之處的一種改進和完善。關(guān)鍵鏈技術(shù)改進和完善的結(jié)果是提高了工作效率，減少了工期時間浪費，消除了不必要的安全時間消耗。同時，還適當?shù)乜紤]人在項目中的行為因素影響，減少或者直接消除學(xué)生綜合癥、帕金森癥等一些不良的現(xiàn)象，項目的執(zhí)行效率很明顯地得到了提高。在關(guān)鍵鏈法中，通過設(shè)置緩沖區(qū)實現(xiàn)了對安全時間的統(tǒng)一管理，增強了對關(guān)鍵鏈的保護，使項目進度管理更加靈活。

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T Project Schedule Optim ization Analysis Based on the Critical Chain

FENG Xiao-lan
（Xi’an FanyiUniversity，DepartmentofEectronic Engineering，Xi’an 710105，China）

In order to improve the efficiency of software development project schedule，shorten project period.Using critical chain technology to software development project schedule planning is optimized，especially when calculating the buffer to adopt new ideas. Critical chain technique can effectively overcome the traditional schedulemanagement planning flexibility and uncertainty in the risk is biggerand theadjustmentplan allowanceand smallproblems，butalso can effectively overcome the resource conflictsand other factors.The experimental resultsshow thatse criticalchain technology to shorten Tprojectperiod 15 days，improve theefficiency of the projectschedule.

projectscheduling；the criticalchain technology；thebuffer；optimizing

C931.2

A

1673-291X（2017）10-0176-05

[責(zé)任編輯 史麗麗]

2016-12-08

西安翻譯學(xué)院科研項目（16B02）

馮曉蘭（1982-），女，陜西寶雞人，講師，從事電子商務(wù)、項目管理研究。