CPM在大型國(guó)際工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用

白海瑞 康 博

（中國(guó)水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710024）

CPM在大型國(guó)際工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用

白海瑞 康 博

（中國(guó)水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710024）

工程項(xiàng)目能否按期交付使用，直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。文章以卡塔爾錫德拉房建項(xiàng)目為例，介紹了關(guān)鍵路徑法CPM的基本思想和使用步驟。通過(guò)關(guān)鍵路徑法的應(yīng)用，在國(guó)際大型工程項(xiàng)目建設(shè)管理中實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度和資源管理的優(yōu)化。

國(guó)際工程項(xiàng)目；進(jìn)度管理；關(guān)鍵路徑法CPM；項(xiàng)目建設(shè)管理；資源管理

1 概述

隨著國(guó)家“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”戰(zhàn)略的進(jìn)一步推進(jìn)，越來(lái)越多的中國(guó)企業(yè)走出國(guó)門(mén)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。建筑企業(yè)作為響應(yīng)國(guó)家“走出去”號(hào)召的排頭兵，已經(jīng)在國(guó)際建筑市場(chǎng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，由中國(guó)公司主導(dǎo)和參與的工程項(xiàng)目也越來(lái)越多。然而，面對(duì)歐美國(guó)家深耕幾十年甚至上百年的國(guó)際建筑市場(chǎng)以及與國(guó)內(nèi)截然不同的政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境、商業(yè)規(guī)則、法律體系及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)企業(yè)只有不斷提升項(xiàng)目管理水平，才能在紛亂復(fù)雜的國(guó)際建筑市場(chǎng)中大展拳腳，取得良好的收益。目前，建筑企業(yè)依然屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，其主要任務(wù)是在總承包商或業(yè)主確定的時(shí)間內(nèi)完成業(yè)主建設(shè)投資，使項(xiàng)目盡快建成投產(chǎn)，以期盡早獲得經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益。顯然，工程項(xiàng)目能否按期交付使用，直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，在合理控制工程質(zhì)量及成本的基礎(chǔ)之上，對(duì)工程項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行有效的控制，使其達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，是項(xiàng)目管理的中心任務(wù)之一。

2 工程進(jìn)度管理

工程進(jìn)度管理是指在工程實(shí)施過(guò)程中，對(duì)各階段的進(jìn)展程度和項(xiàng)目最終完工的期限所進(jìn)行的管理。其核心是在有限的工期內(nèi)，制定出切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的進(jìn)度計(jì)劃，并在計(jì)劃執(zhí)行的過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，必要時(shí)需采取措施及時(shí)糾偏，直到工程竣工移交。顯然，進(jìn)度計(jì)劃作為工程進(jìn)度管理的主要手段，需要完整準(zhǔn)確地反映出施工各個(gè)環(huán)節(jié)及其邏輯關(guān)系，以便在工程實(shí)施過(guò)程中真實(shí)反映各階段工程面貌及完成情況。目前，常用的進(jìn)度計(jì)劃編制方法有關(guān)鍵日期法、甘特圖（Bar Chart）、關(guān)鍵路徑法CPM（Critical Path Method）、技術(shù)評(píng)審技術(shù)（Program Evaluation and Review Technique）等。其中關(guān)鍵路徑法在工程項(xiàng)目中應(yīng)用是最廣泛的，也被不同國(guó)家的建筑業(yè)所普遍認(rèn)可。

3 關(guān)鍵路徑法CPM（Critical Path Method）

3.1 關(guān)鍵路徑法CPM的定義

關(guān)鍵路徑法CPM（Critical Path Method）是一種基于數(shù)學(xué)計(jì)算的項(xiàng)目計(jì)劃管理方法，是肯定型網(wǎng)絡(luò)圖計(jì)劃方法的一種。CPM將項(xiàng)目分解成為多個(gè)獨(dú)立的活動(dòng)并確定每個(gè)活動(dòng)的工期，然后用邏輯關(guān)系將活動(dòng)連接，從而計(jì)算項(xiàng)目的工期及各個(gè)活動(dòng)時(shí)間參數(shù)（最早最晚時(shí)間、時(shí)差）等。在各個(gè)活動(dòng)上加載資源后，就能夠分析項(xiàng)目的資源需求和分配。關(guān)鍵路徑法是現(xiàn)代項(xiàng)目管理中最重要的一種分析工具，也是保證項(xiàng)目能夠按期完成的一種管理方法。

3.2 關(guān)鍵路徑法的實(shí)施步驟

3.2.1 項(xiàng)目分解。大型國(guó)際工程項(xiàng)目涉及專業(yè)系統(tǒng)眾多，并且實(shí)施各專項(xiàng)工作的分包隊(duì)伍國(guó)別千差萬(wàn)別，為了在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中有效跟蹤進(jìn)度，盡量減少各專業(yè)分包之間出現(xiàn)工作范圍界定不清楚帶來(lái)的爭(zhēng)議或糾紛，在進(jìn)行項(xiàng)目分解時(shí)要盡量做到詳盡細(xì)致，避免出現(xiàn)計(jì)劃真空帶。項(xiàng)目分解方法具體如下：（1）明確項(xiàng)目合同范圍，根據(jù)項(xiàng)目圖紙或者清單，羅列出完成項(xiàng)目所要執(zhí)行的所有系統(tǒng)工作；（2）進(jìn)一步分解出完成每個(gè)系統(tǒng)所需要的具體活動(dòng)及子活動(dòng)；（3）必要時(shí)要對(duì)子活動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步逐級(jí)分解，直到所列活動(dòng)能夠清晰描述整個(gè)項(xiàng)目。

但需要注意的是，要把握好項(xiàng)目分解的合理性，不能過(guò)于詳細(xì)，否則會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)圖編制的難度和費(fèi)用，同時(shí)會(huì)加大項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的管理難度，但也不能分得過(guò)于簡(jiǎn)單，因?yàn)槟菢涌赡軙?huì)在項(xiàng)目實(shí)施中出現(xiàn)較大偏差，甚至誤導(dǎo)項(xiàng)目管理決策。

3.2.2 初步確定資源投入，估算各個(gè)活動(dòng)所需要的時(shí)間。根據(jù)項(xiàng)目施工組織方案，初步確定項(xiàng)目資源投入，估算各項(xiàng)活動(dòng)執(zhí)行所需要的時(shí)間。

3.2.3 確定各項(xiàng)活動(dòng)的邏輯關(guān)系。根據(jù)項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)及施工方案，確定各項(xiàng)活動(dòng)的邏輯關(guān)系，即落實(shí)各項(xiàng)活動(dòng)的緊前及后續(xù)活動(dòng)。緊 前活動(dòng)是指緊接在某項(xiàng)活動(dòng)之前的活動(dòng)，緊前活動(dòng)不結(jié)束，則該活動(dòng)不能開(kāi)始；后續(xù)活動(dòng)是指緊接在某項(xiàng)活動(dòng)之后的作業(yè)，該活動(dòng)不結(jié)束，緊后活動(dòng)不能開(kāi)始。

3.2.4 網(wǎng)絡(luò)圖繪制。網(wǎng)絡(luò)圖是一張流程圖，它展示在項(xiàng)目中要進(jìn)行的各個(gè)活動(dòng)的順序，由事件（又稱節(jié)點(diǎn)）、活動(dòng)（又稱作業(yè)）及路線三個(gè)因素組成。（1）事件（或節(jié)點(diǎn)）是指某項(xiàng)活動(dòng)的開(kāi)始或結(jié)束，不消耗任何時(shí)間和資源；（2）活動(dòng)（或作業(yè)）是指一項(xiàng)工作或工序，需要消耗時(shí)間和資源；（3）路線是指從開(kāi)始節(jié)點(diǎn)起，經(jīng)過(guò)一系列連續(xù)不斷的事件及活動(dòng)直至結(jié)束節(jié)點(diǎn)的通道。路線上各項(xiàng)活動(dòng)的時(shí)間之和即為該路線的總長(zhǎng)度。另外，網(wǎng)絡(luò)圖中必須注明各項(xiàng)活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間（t）。

圖1 網(wǎng)絡(luò)圖三要素示意圖

目前，國(guó)際上通用的網(wǎng)絡(luò)圖編制工具為美國(guó)Primavera公司研發(fā)的P6軟件。

3.2.5 網(wǎng)絡(luò)圖分析-關(guān)鍵路徑的確認(rèn)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行分析，就是落實(shí)完成各條路線上所有活動(dòng)所需時(shí)間的過(guò)程。在分析的過(guò)程中找出關(guān)鍵路徑和非關(guān)鍵路徑，確定各項(xiàng)活動(dòng)的最早及最晚開(kāi)始時(shí)間、最早及最晚結(jié)束時(shí)間和浮時(shí)，其中確定網(wǎng)絡(luò)圖的關(guān)鍵路徑是CPM的關(guān)鍵所在。

圖2 網(wǎng)絡(luò)圖舉例（時(shí)間單位：周）

從圖2可以看出，該項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑有兩條，時(shí)間長(zhǎng)度為7周。第一條關(guān)鍵路徑包括“開(kāi)始”事件、活動(dòng)2到活動(dòng)6和“結(jié)束”事件；第二條關(guān)鍵路徑包括“開(kāi)始”事件、活動(dòng)4、活動(dòng)5到活動(dòng)6和“結(jié)束”事件。

顯然，關(guān)鍵路徑上所有活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的總和即為項(xiàng)目實(shí) 施的總工期，并且這些活動(dòng)都是關(guān)鍵活動(dòng)，任何一個(gè)活動(dòng)的延誤都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目結(jié)束時(shí)間的延誤，因此對(duì)于這些活動(dòng)的日常管理和監(jiān)控是項(xiàng)目順利完成的關(guān)鍵所在。尤其對(duì)于大型國(guó)際項(xiàng)目關(guān)鍵路徑上的活動(dòng)，需要從公司決策、指揮、支持、執(zhí)行、監(jiān)督等方面給予足夠的人力、物力及財(cái)力保證。

3.2.6 CPM進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖分析，確認(rèn)項(xiàng)目關(guān)鍵路徑及關(guān)鍵活動(dòng)、非關(guān)鍵路徑及非關(guān)鍵活動(dòng)之后，有針對(duì)性地對(duì)項(xiàng)目資源進(jìn)行合理安排。資源安排時(shí)，優(yōu)先考慮各項(xiàng)關(guān)鍵活動(dòng)，保證實(shí)現(xiàn)各關(guān)鍵活動(dòng)的計(jì)劃工期，同時(shí)可以考慮采取合理措施，盡量壓縮關(guān)鍵活動(dòng)的執(zhí)行時(shí)間。而對(duì)于非關(guān)鍵活動(dòng)，在不影響完工時(shí)間的前提下，可以將部分資源調(diào)配至關(guān)鍵活動(dòng)中，以達(dá)到縮短工程工期、合理利用資源的目的。

基于上述原則，對(duì)圖2所示進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行如下優(yōu)化（如圖3所示）：

圖3 網(wǎng)絡(luò)圖優(yōu)化舉例（時(shí)間單位：周）

由于施工路徑“開(kāi)始”事件、活動(dòng)1及“結(jié)束”事件屬于非關(guān) 鍵路徑，其中活動(dòng)1屬于非關(guān)鍵活動(dòng)，因此可以根據(jù)上述原則將其工期由4周延長(zhǎng)至5周，同時(shí)將相應(yīng)的部分資源抽調(diào)至活動(dòng)2，將活動(dòng)2的 工期由4周壓縮至3周。這樣“開(kāi)始”事件、活動(dòng)2到活動(dòng)6和“結(jié)束”事件這條施工路徑就由原來(lái)的關(guān)鍵路徑降級(jí)成為非關(guān)鍵路徑。工程管理的重點(diǎn)相應(yīng)地由雙關(guān)鍵路徑優(yōu)化成為單一關(guān)鍵路徑，關(guān)鍵活動(dòng)數(shù)量也隨之減少，使工程管理的目標(biāo)更加明確，更加有利于資源的分配和控制。

4 CPM進(jìn)度計(jì)劃在卡塔爾錫德拉房建項(xiàng)目中的應(yīng)用

卡塔爾錫德拉房建項(xiàng)目是卡塔爾基金會(huì)投資的大型房建項(xiàng)目，建成后將為卡塔爾最大的醫(yī)院及醫(yī)學(xué)研究中心提供相應(yīng)的后勤服務(wù)。項(xiàng)目建筑面積14萬(wàn)平米，包含各種形式的公寓樓以及配套的泵站、變電站等共計(jì)100棟建筑的修建和裝修，以及室內(nèi)外各種設(shè)施的安裝調(diào)試，主要包含高中低壓、中央監(jiān)控、消防及火警、通訊、智能控制、空調(diào)及通風(fēng)、天然氣、污水、飲用水、灌溉水、雨水、公路及標(biāo)識(shí)、軟硬綠化等十幾個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工及測(cè)試試運(yùn)行。項(xiàng)目屬于施工總承包合同，合同工期20個(gè)月，其中1區(qū)（Phase 1）設(shè)置有罰款節(jié)點(diǎn)，工期15個(gè)月。

由于本項(xiàng)目工作內(nèi)容多、涉及面廣，室內(nèi)外各種系統(tǒng)空間布局上縱橫交錯(cuò)，交叉施工量大。另外，卡塔爾屬于熱帶沙漠型氣候，法律對(duì)夏季工作時(shí)間有嚴(yán)格的限制。因此在有限的工作日內(nèi)合理組織施工，制定出切實(shí)可行的進(jìn)度計(jì)劃和方案對(duì)于項(xiàng)目管理至關(guān)重要。下面就以該項(xiàng)目為例，說(shuō)明CPM在大型國(guó)際工程項(xiàng)目進(jìn)度管理中的應(yīng)用。

4.1 項(xiàng)目分解

表1 項(xiàng)目分解表

根據(jù)項(xiàng)目合同范圍及施工組織設(shè)計(jì)方案，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行如下分解：

4.1.1 第一級(jí)：根據(jù)實(shí)施階段不同，分解為技術(shù)階段（含施工圖設(shè)計(jì)及技術(shù)文件報(bào)批）、采購(gòu)階段（含材料及施工設(shè)備）、施工階段、測(cè)試試運(yùn)行階段及竣工移交階段。

4.1.2 第二級(jí)：根據(jù)合同規(guī)定的區(qū)域移交節(jié)點(diǎn)，將項(xiàng)目分解成Phase 1、Phase2及Phase3等三個(gè)區(qū)域。

4.1.3 第三級(jí)：根據(jù)施工部位的不同，分解為建筑結(jié)構(gòu)及室內(nèi)施工以及室外施工。

4.1.4 第四級(jí)：根據(jù)系統(tǒng)不同，又將項(xiàng)目分解為土建結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修、室內(nèi)設(shè)施、室外設(shè)施、室外軟硬綠化等系統(tǒng)。

4.1.5 第五級(jí)：根據(jù)專業(yè)不同，又將各系統(tǒng)進(jìn)一步分解為高中低壓、中央監(jiān)控、消防及火警、通訊、智能控制、空調(diào)及通風(fēng)、天然氣、污水、飲用水、灌溉水、雨水、公路及標(biāo)識(shí)、軟硬綠化等。

4.2 估算各個(gè)活動(dòng)持續(xù)時(shí)間

各項(xiàng)活動(dòng)執(zhí)行時(shí)間的估算與工作量和項(xiàng)目資源投入相關(guān)，其中工作量的計(jì)算有專家評(píng)估法、類比法及FP法等方法，在此不做贅述。工作量估算完成以后，由項(xiàng)目技術(shù)人員根據(jù)項(xiàng)目初步資源投入計(jì)劃估算各項(xiàng)活動(dòng)實(shí)施所需的時(shí)間。

表2 活動(dòng)持續(xù)時(shí)間估算表

4.3 確定各項(xiàng)活動(dòng)的邏輯關(guān)系

由于項(xiàng)目涉及系統(tǒng)及專業(yè)眾多，各項(xiàng)活動(dòng)之間相互依賴，相互制約，因此，各項(xiàng)活動(dòng)邏輯關(guān)系的確認(rèn)依然要以項(xiàng)目分級(jí)為基礎(chǔ)，按照“從上到下、保證節(jié)點(diǎn)、合理組織”的原則進(jìn)行，錫德拉項(xiàng)目各級(jí)活動(dòng)邏輯關(guān)系如下圖所示：

圖4 各實(shí)施階段邏輯關(guān)系

圖5 各區(qū)域邏輯關(guān)系

圖6 各施工部位邏輯關(guān)系

圖7 各系統(tǒng)邏輯關(guān)系

4.4 網(wǎng)絡(luò)圖繪制及分析

在項(xiàng)目分解、活動(dòng)持續(xù)時(shí)間及邏輯關(guān)系確認(rèn)之后，繪制出項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖如下所示：

圖8 原始網(wǎng)絡(luò)圖（時(shí)間單位：月）

從圖8可以清晰的看到各個(gè)活動(dòng)的安排，并且能夠找到如下幾條施工關(guān)鍵路徑：

第一條關(guān)鍵路徑：開(kāi)始→設(shè)計(jì)（1）→采購(gòu)（1）→1區(qū)土建結(jié)構(gòu)施工（5）→3區(qū)土建結(jié)構(gòu)施工（6）→3區(qū)室內(nèi)設(shè)施（5）→2&3區(qū)測(cè)試時(shí)運(yùn)行（1.5）→項(xiàng)目竣工移交（0.5）→結(jié)束。

第二條關(guān)鍵路徑：開(kāi)始→設(shè)計(jì)（1）→采購(gòu)（1）→1區(qū)室外設(shè)施（6）→3區(qū)室外設(shè)施（6.5）→3區(qū)室外軟硬綠化（5）→項(xiàng)目竣工移交（0.5）→結(jié)束。

第三條關(guān)鍵路徑：開(kāi)始→設(shè)計(jì)（1）→采購(gòu)（1）→1區(qū)土建結(jié)構(gòu)施工（5）→1區(qū)室內(nèi)設(shè)施（6）→1區(qū)測(cè)試時(shí)運(yùn)行（1.5）→項(xiàng)目竣工移交（0.5）→結(jié)束。

4.5 進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化

如前所述，項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化主要是關(guān)鍵路徑的壓縮，并盡量在不增加資源的情況下進(jìn)行合理調(diào)配，以減少關(guān)鍵活動(dòng)的數(shù)量。

從上面可以看出，前兩條關(guān)鍵路徑的工期都是20個(gè)月，代表了項(xiàng)目室內(nèi)室外兩條施工線路；第三條關(guān)鍵路徑是為了滿足中期罰款節(jié)點(diǎn)而產(chǎn)生的，但項(xiàng)目開(kāi)工之后，為了避免承擔(dān)罰款風(fēng)險(xiǎn)，承包商與業(yè)主溝通之后取消了該節(jié)點(diǎn)。因此，在不改變已批復(fù)的施工組織設(shè)計(jì)的提前下，承包商對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行了如下優(yōu)化：（1）減少第三條關(guān)鍵路徑上的資源投入，適當(dāng)延長(zhǎng)各項(xiàng)活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間；（2）將部分資源調(diào)配至第二條關(guān)鍵路徑的各項(xiàng)活動(dòng)之中，以壓縮其持續(xù)時(shí)間，改變?cè)撀窂降年P(guān)鍵地位；（3）三個(gè)區(qū)域?qū)嵨锕こ虒?shí)施完成之后，統(tǒng)一進(jìn)行測(cè)試試運(yùn)行，優(yōu)化減少該階段的資源投入，降低項(xiàng)目成本。

優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)圖如下所示：

圖9 優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)圖（時(shí)間單位：月）

值得注意的是，為了縮短工期，也可以選擇增加額外資源投入的方法，即在關(guān)鍵活動(dòng)上投入更多的人力、物力和機(jī)械或者投入一次性的費(fèi)用。但這往往使得項(xiàng)目的直接成本增加，所以在保證合同工期的前提下一般不建議用此方法優(yōu)化工期。

5 結(jié)語(yǔ)

工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃編制和管理是項(xiàng)目管理中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其過(guò)程就是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)結(jié)合的過(guò)程。通過(guò)本文的介紹可知，關(guān)鍵路徑法在項(xiàng)目進(jìn)度及成本管理中具有極其重要的作用。因此，我們?cè)趪?guó)際項(xiàng)目管理中要取得積極效果就要正確使用關(guān)鍵路徑法，并積極推進(jìn)關(guān)鍵路徑的優(yōu)化，使 關(guān)鍵路徑成為項(xiàng)目管理的有效手段，從根本上提高項(xiàng)目管理的整體效果。

[1]劉伊生．工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃與控制[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]鄧嬌嬌，郝建新．建設(shè)工程施工管理[M]．天津：天津大學(xué)出版社，2010.

（責(zé)任編輯：周 瓊）

TU722

1009-2374（2017）07-0249-03

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.119

白海瑞（1986-），男，青海民和人，中國(guó)水利水電第三工程局有限公司工程師。

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