建筑企業(yè)多項(xiàng)目可更新資源優(yōu)化配置及方法

李星花，周 嫻

(長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410114)

0 前 言

建筑企業(yè)作為以項(xiàng)目形式運(yùn)行的企業(yè)，隨著建筑企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)逐漸從單項(xiàng)目管理轉(zhuǎn)變?yōu)槎囗?xiàng)目管理，使得企業(yè)不得不面對(duì)多項(xiàng)目環(huán)境下的協(xié)調(diào)問題，在多個(gè)項(xiàng)目間優(yōu)化配置企業(yè)有限的資源，基于企業(yè)全局的角度來降低項(xiàng)目的成本、縮短項(xiàng)目的工期，以更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，然而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于建筑企業(yè)多項(xiàng)目資源配置的研究還比較有限。楊欣[1]在對(duì)建筑企業(yè)人力資源的探討中提到建筑企業(yè)存在人力資源緊缺與浪費(fèi)并存的現(xiàn)象，提出建筑企業(yè)在人力配置上才矩陣管理和競(jìng)聘上崗的模式，使得項(xiàng)目經(jīng)理能夠從企業(yè)不同部門調(diào)取人力，從而減少人力資源的閑置，優(yōu)化企業(yè)人力資源的配置。孫磊[2]建立了以關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理理論為基礎(chǔ)建立模型，以建筑公司的案例驗(yàn)證了人力資源優(yōu)化配置后能夠有效解決多項(xiàng)人力資源的沖突。文獻(xiàn)[1-2]均以人力資源為研究對(duì)象進(jìn)行多項(xiàng)目資源配置的研究，這與建筑企業(yè)實(shí)際面臨的多項(xiàng)目管理下所遇到的資源配置優(yōu)化并不完全符合，并不能很好解決建筑企業(yè)的問題。仲勇等[3]在對(duì)資源配置的研究中，考慮了項(xiàng)目特征及資源類別的因素，基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模和仿真，提出資金是貫穿項(xiàng)目最重要的資源，決定著物料和勞動(dòng)力的使用，資金的安排必須對(duì)其余資源統(tǒng)籌平衡，不能把資金和其他資源定義為一組獨(dú)立隨機(jī)變量進(jìn)行建模和研究。其研究雖是以大型建設(shè)項(xiàng)目為對(duì)象，但對(duì)于資源配置中資源類別及資源之間的關(guān)系為多項(xiàng)目資源配置的研究仍有很好的借鑒意義。朱翀[4]針對(duì)多項(xiàng)目管理中的關(guān)鍵資源沖突問題，加入考慮引入外協(xié)，以項(xiàng)目總成本最低和多項(xiàng)目工期最短為目標(biāo)進(jìn)行建模，并用改進(jìn)的NSGA-II算法進(jìn)行優(yōu)化求解，提高了多項(xiàng)目管理的效率。文獻(xiàn)[3-4]對(duì)于多項(xiàng)目資源配置的研究多集中于模型算法的研究，而缺乏關(guān)注建筑企業(yè)資源特點(diǎn)的分析，本文通過對(duì)建筑企業(yè)多項(xiàng)目資源配置目標(biāo)、約束條件以及資源分類等分析的基礎(chǔ)上，提出了多項(xiàng)目資源配置的方法，給建筑企業(yè)多項(xiàng)目資源配置提供借鑒。

1 多項(xiàng)目配置問題分析

建筑企業(yè)的任何一個(gè)項(xiàng)目都需要進(jìn)行一系列的具體任務(wù)，這些任務(wù)之間一般都存在一些邏輯關(guān)系，如一些任務(wù)的執(zhí)行需要完成一定的緊前任務(wù)。同時(shí)，各項(xiàng)任務(wù)的實(shí)施又要受特定資源有限性的約束。項(xiàng)目調(diào)度就是通過有效地分配有限種類、有限數(shù)量的資源，恰當(dāng)?shù)匕才鸥黜?xiàng)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)的優(yōu)化。

1.1 多項(xiàng)目資源配置的目標(biāo)

建筑企業(yè)中資源成本占據(jù)很大的比重，資源通常作為約束條件進(jìn)行考慮，目前以資源類目標(biāo)進(jìn)行研究的文獻(xiàn)還比較少，主要有兩類[5]。

1)第一類目標(biāo)是資源成本，即在不超過各個(gè)項(xiàng)目的工期要求下，對(duì)可更新資源的優(yōu)化配置使得多項(xiàng)目資源總成本最小。

2)第二類則是在資源一定的條件下，不考慮資源成本問題的優(yōu)化資源使用，即資源均衡問題：在滿足項(xiàng)目工期的限制下，設(shè)計(jì)一個(gè)可行的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，盡可能的均衡各類資源的需求狀況。資源均衡問題的目標(biāo)函數(shù)可以有多種，通常以資源需求波動(dòng)水平最小為目標(biāo)，采用各時(shí)段資源需求與平均需求偏差的平方和作為目標(biāo)函數(shù)，也可以簡(jiǎn)化為各時(shí)段資源需求的平方和。

1.2 多項(xiàng)目資源配置的約束條件

經(jīng)典的項(xiàng)目調(diào)度問題通常包括兩類約束，一是各項(xiàng)任務(wù)之間存在的邏輯約束，例如修建一條公路，進(jìn)行路面的鋪筑工作必須在路基完成之后進(jìn)行；另一種是資源稀缺性造成的資源約束。

1.2.1 邏輯約束

建筑企業(yè)項(xiàng)目的一系列任務(wù)以及相互關(guān)系可以用網(wǎng)絡(luò)圖來表示，網(wǎng)絡(luò)圖中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)任務(wù)，箭線則表示任務(wù)之間的邏輯關(guān)系(如圖1所示)，其中節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3之間的箭線表示任務(wù)2完成以后任務(wù)3才可以開始，也就表示著任務(wù)2和任務(wù)3之間存在著優(yōu)先關(guān)系，任務(wù)2為任務(wù)3的緊前任務(wù)，任務(wù)2的緊后任務(wù)是任務(wù)3，一項(xiàng)任務(wù)的緊前任務(wù)可以有多個(gè)，如任務(wù)5的緊前工作有任務(wù)3和任務(wù)4，也就是任務(wù)5必須在任務(wù)3和任務(wù)4完成后才能開始，同樣一個(gè)任務(wù)也可以有多個(gè)緊后任務(wù)，如圖1中的任務(wù)3。

圖1 一個(gè)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖

通常情況下，為了方便資源配置算法，需要對(duì)項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)依次編號(hào)，并且編號(hào)小的任務(wù)可以是編號(hào)大的任務(wù)的緊前任務(wù)，且編號(hào)大的任務(wù)不可以是編號(hào)小的任務(wù)的緊前任務(wù)。

1.2.2 資源約束

建筑企業(yè)多項(xiàng)目進(jìn)行過程中，資源約束是非常重要的約束。建筑企業(yè)資源的類別多，如果對(duì)所有的資源進(jìn)行研究，則會(huì)增加資源配置的復(fù)雜性，且過分細(xì)化的研究也會(huì)增加配置資源的成本。因此，對(duì)建筑項(xiàng)目的資源進(jìn)行合理的分類研究是非常必要的。在項(xiàng)目管理領(lǐng)域的文獻(xiàn)研究中，由于研究的關(guān)注點(diǎn)和研究角度不同，對(duì)資源的分類也有所不同。根據(jù)對(duì)資源調(diào)度文獻(xiàn)的整理，項(xiàng)目資源基本上可以分為可更新資源、不可更新資源兩類[6]。

1)可更新資源?？筛沦Y源是指資源被占用以后，隨著任務(wù)的結(jié)束又可以重新被釋放出來，不會(huì)隨著項(xiàng)目的進(jìn)行而被消耗，例如固定的勞動(dòng)力、一般的機(jī)器設(shè)備、場(chǎng)地、人力資源等。

2)不可更新資源。不可更新資源，是指消耗資源，通常應(yīng)在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)就準(zhǔn)備充分的消耗性資源，這種資源隨著項(xiàng)目的進(jìn)展逐漸被消耗，例如建筑項(xiàng)目所需的各種原材料等就是不可再生資源。

2 多項(xiàng)目資源配置的方法研究

通過對(duì)多項(xiàng)目資源配置的目標(biāo)以及多項(xiàng)目資源類別的分析，本文針對(duì)不同類別的資源進(jìn)行分別考慮，分別設(shè)計(jì)不同的配置方法。

2.1 不可更新資源的分配方法

由于不可更新資源也就是消耗性資源如原材料等，資源隨著項(xiàng)目的進(jìn)行逐漸消耗，因此，此類資源在多項(xiàng)目資源配置過程中應(yīng)該準(zhǔn)備充足，并且考慮建立一個(gè)資源共享庫。分配原則如下。

當(dāng)同一時(shí)間段內(nèi)，多個(gè)項(xiàng)目的多個(gè)任務(wù)的資源需求不存在沖突時(shí)，可將資源庫中的各種原材料資源分別分配給不同的任務(wù)。當(dāng)不同任務(wù)資源配置存在沖突時(shí)，則按照各任的優(yōu)先順序進(jìn)行依次優(yōu)先分配，同一項(xiàng)目間不同任務(wù)，關(guān)鍵鏈上的任務(wù)優(yōu)于非關(guān)鍵鏈上任務(wù)，不同項(xiàng)目間的任務(wù)，則根據(jù)對(duì)項(xiàng)目工期影響最小為原則優(yōu)先配置任務(wù)，例如，項(xiàng)目1中任務(wù)3和項(xiàng)目2中任務(wù)4同時(shí)需要從資源庫中獲得某種有限的資源，而由于預(yù)測(cè)失誤對(duì)此類資源的準(zhǔn)備不足，如果優(yōu)先配置給項(xiàng)目1中的任務(wù)3，則對(duì)項(xiàng)目2造成工期延誤4天，而優(yōu)先配置給項(xiàng)目2中的任務(wù)4，對(duì)項(xiàng)目1的工期沒有影響或是延誤時(shí)間小于4天，那么選擇優(yōu)先將資源分配給項(xiàng)目2中的任務(wù)4。

2.2 可更新資源的分配方法

在多項(xiàng)目環(huán)境下對(duì)可更新資源的合理配置比不可更新資源的配置更加復(fù)雜?？筛沦Y源主要是指人力資源、施工設(shè)備，對(duì)于可更新資源而言，如果過分充足地將資源配置給所有的項(xiàng)目或者任務(wù)，則會(huì)大大增加多項(xiàng)目的資源成本，根據(jù)多項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃制定合理的人力資源及設(shè)備資源的調(diào)配則可以大大減少多項(xiàng)目資源的成本，給建筑企業(yè)帶來更大的收益。

2.2.1 可更新資源的特征

考慮到施工設(shè)備資源在建筑施工總成本中所占比例較小，因此，本節(jié)主要對(duì)于可更新資源中的人力資源在多項(xiàng)目中配置方法進(jìn)行研究。人力資源具有自我學(xué)習(xí)能力，即能夠通過自己或者別人的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，不斷提高自己的能力，如施工人員在施工過程中隨著經(jīng)驗(yàn)的累積，施工效率會(huì)逐漸提高；自我激勵(lì)能力，即在得到重視和表彰時(shí)能夠發(fā)揮更大的能力和價(jià)值[7]。同時(shí)人的行為因素還包括Golddratt[8]在1977年提出的學(xué)生綜合癥，即時(shí)間不管定的多長(zhǎng)，總是在完成時(shí)間到達(dá)時(shí)才開始努力，例如，老師布置給學(xué)生一個(gè)作業(yè)，原本是一周可以完成的，結(jié)果學(xué)生要求兩周再交作業(yè)，此時(shí)，如果老師同意學(xué)生的請(qǐng)求，那么多數(shù)學(xué)生會(huì)在第二周才開始寫作業(yè)，甚至拖延更多的時(shí)間，使得作業(yè)不能按時(shí)完成，或是在最后加班加點(diǎn)完成，造成完成作業(yè)效果不好。這就是人的本質(zhì)心理因素，在項(xiàng)目中這種認(rèn)為因素會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目任務(wù)的完工效率不高，甚至逾期。另外，還包括1958年社會(huì)學(xué)家提出的帕金森定律，在項(xiàng)目管理中的表現(xiàn)為：工作會(huì)自動(dòng)膨脹占用完所有的時(shí)間，即所給的工作時(shí)間越充裕，完成一定任務(wù)所需的時(shí)間越長(zhǎng)，直到占用完所有的時(shí)間。例如一個(gè)需要2小時(shí)的工作任務(wù)，在時(shí)間允許的情況下可能占滿半個(gè)工作日或一個(gè)工作日，也就是說帕金森定律會(huì)導(dǎo)致所有的富裕時(shí)間都被浪費(fèi)掉了。

考慮到這些因素，建筑企業(yè)應(yīng)該建立有效的激勵(lì)政策，調(diào)動(dòng)勞動(dòng)力的積極性，比如樹立以能為本的管理理念等，充分調(diào)動(dòng)人員的工作熱情和專業(yè)開拓能力。

2.2.2 可更新資源的配置方法

建筑企業(yè)的人力資源存在著很大的差別，比如一些較容易被取代的普通施工人員和不容易被取代的項(xiàng)目經(jīng)理是不能一概而論的。對(duì)于普通的勞動(dòng)力由于其可替代性較強(qiáng)，該勞動(dòng)力可以在不同的項(xiàng)之間進(jìn)行調(diào)用，并且人員備用不足時(shí)可通過臨時(shí)聘用的可獲得力較高，因此，對(duì)于此類人力的配置不做具體的研究。

通常情況下，項(xiàng)目經(jīng)理屬于稀缺資源，并且所有的項(xiàng)目經(jīng)理由于工作經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備能力等的不同，其對(duì)項(xiàng)目的勝任力也不盡相同，如何進(jìn)行合理、有效的配置以滿足各個(gè)項(xiàng)目的需求是非常重要的?；诖?，可以將不同的項(xiàng)目和不同的人力資源進(jìn)行分類，對(duì)人力資源的能力進(jìn)行打分作為能力值得分[9]，然后根據(jù)不同項(xiàng)目規(guī)模及復(fù)雜性的不同進(jìn)行分類，本文將項(xiàng)目規(guī)模分為三個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高的項(xiàng)目規(guī)模越大，所需項(xiàng)目經(jīng)理能力值對(duì)應(yīng)也就越高。計(jì)算不同項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目經(jīng)理能力值大小的需求，然后基于計(jì)算出的結(jié)果將項(xiàng)目經(jīng)理分別分配給每個(gè)項(xiàng)目，且分配給每個(gè)項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理能力值應(yīng)大于等于各項(xiàng)目所需項(xiàng)目經(jīng)理能力值大小。

假設(shè)建筑企業(yè)不同能力值大小項(xiàng)目經(jīng)理及其數(shù)量如表1所示。

表1 不同能力值得分的項(xiàng)目經(jīng)理數(shù)量表

假設(shè)建筑企業(yè)在建項(xiàng)目各項(xiàng)目所需項(xiàng)目經(jīng)理能力值如表2所示。

表2 不同規(guī)模項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理能力值的需求數(shù)量表

通過簡(jiǎn)單的計(jì)算可得，建筑企業(yè)各個(gè)項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理配置結(jié)果如表3所示。

表3 建筑企業(yè)各個(gè)項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理分配情況表 單位：個(gè)

通過以上簡(jiǎn)單的例子可知，通過提出對(duì)建筑企業(yè)在建項(xiàng)目進(jìn)行分類以及對(duì)于建筑企業(yè)稀缺人才項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行能力值賦值，計(jì)算各項(xiàng)目所需項(xiàng)目經(jīng)理能力值，提出的方法使得建筑企業(yè)的20個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理恰好的分配給了三個(gè)項(xiàng)目，且滿足了多個(gè)項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理的需求，通過該定量分析，有效避免了定性分配造成的誤差，使得部分項(xiàng)目分配過多造成資源浪費(fèi)，或是部分項(xiàng)目分配不足阻礙項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

3 結(jié)論與展望

本文通過對(duì)建筑企業(yè)多項(xiàng)目資源配置問題的分析和探討，首先對(duì)建筑企業(yè)資源配置問題進(jìn)行分析，提出對(duì)建筑企業(yè)資源的一個(gè)分類，即將建筑企業(yè)資源分為不可更新資源和可更新資源，然后針對(duì)不同的資源選用不同的配置方法，對(duì)于不可更新資源提出建立一個(gè)資源共享庫，供多個(gè)項(xiàng)目共同選用；對(duì)于可更新資源則進(jìn)行了主要的分析與對(duì)策研究，以項(xiàng)目經(jīng)理為研究對(duì)象，提出對(duì)建筑企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理能力進(jìn)行賦值，定量項(xiàng)目經(jīng)理的能力，并對(duì)建筑企業(yè)多項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)雜性分類分為不同等級(jí)，定量項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理的能力值需求，然后根據(jù)能力值進(jìn)行項(xiàng)目經(jīng)理的配置，并通過一個(gè)假設(shè)的案例證明提出的方法能很好地解決建筑企業(yè)多項(xiàng)目中以項(xiàng)目經(jīng)理為例的人力資源的配置問題。本文研究的不足之處在于，對(duì)于人力資源的賦值并未給出具體的計(jì)算方法以及如何確定建筑企業(yè)各項(xiàng)目所需項(xiàng)目經(jīng)理能力值的方法，對(duì)此方面的研究可作為下一步的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行探索。