海洋工程深水項目權(quán)重分配方法研究

董兆佳，郭 慶，高軒鵬，孫志廣，王 崴

海洋石油工程股份有限公司，天津 300461

計劃進度曲線是反映項目在每個統(tǒng)計周期計劃完成百分比的重要工具，按照WBS逐級進行權(quán)重分配是編制進度曲線的關(guān)鍵步驟，而權(quán)重分配的方法，尤其是對一級WBS權(quán)重的劃分[1]，直接影響進度曲線在每個統(tǒng)計周期的取值，進而反映項目在不同階段所占項目整體的重要程度[2]。

常規(guī)海上油氣平臺總包工程項目（以下簡稱常規(guī)項目）的一級WBS劃分[3]按照板塊分為：設(shè)計、采辦、建造、海上安裝和連調(diào)[4]。項目前期主要工作是平臺和海底管道的設(shè)計和材料采辦，中期主要工作是平臺和導(dǎo)管架的陸地建造，后期主要工作是平臺和導(dǎo)管架的海上安裝和連調(diào)。設(shè)計和采辦的工期在全項目周期中占比較短，所投入的人力少，費用占比低，因此設(shè)計和采辦的權(quán)重與陸地建造和海上安裝的權(quán)重相比較，一般取值較低；而項目中期陸地建造工期長，人力投入多，費用占比高，陸地建造權(quán)重取值相對較高。項目后期進行海上安裝，此階段工期較短且大型資源投入密集，權(quán)重取值介于建造與設(shè)計或采辦之間。各板塊權(quán)重由高到低依次為：建造＞安裝＞采辦＞設(shè)計＞連調(diào)，采用這種一級WBS權(quán)重取值趨勢所編制生成的計劃曲線[5]，尤其是在建造和安裝這個具有重大宣傳意義的節(jié)點時，較為符合海上油氣平臺總包工程的形象進度。

工程形象進度是按工程的主要組成部分，用文字或?qū)嵨锕こ塘康陌俜謹?shù)，簡明扼要地表明施工工程在一定時間點上達到的形象部位和總進度。形象進度與工期進度相接近，例如在工期進行至總工期一半時，形象進度完成在40%～60%之間，即控制在±10%內(nèi)。海洋工程項目的形象進度往往體現(xiàn)在陸地建造和海上安裝這兩個階段。常規(guī)項目權(quán)重分配方法有：費用分配法、人工時分配法和經(jīng)驗?zāi)０宸?，這三種方法如果用在海洋工程深水項目（以下簡稱深水項目）中，由于方法本身的局限性，無法匹配形象進度。

1 常規(guī)方法的特點及局限性

1.1 費用分配法的特點

費用分配法，是將所有工作項根據(jù)定額和工作量，計算各工作項所需費用，然后逐級向上匯總出各級WBS權(quán)重[6]。費用分配法是目前國際上最為常用的權(quán)重分配方法，是項目管理采用贏得值衡量工程進度和費用狀況的前提[7-8]。然而，費用分配法不適用于對費用較為敏感的工程項目，因為相關(guān)方一旦從某些渠道獲取某項或某幾項工作的費用，則可通過權(quán)重分配，反算出工程中其他工作項的費用，且不利于項目變更的談判[9]。

1.2 人工時分配法的特點

人工時分配法是將工程施工過程中最重要的生產(chǎn)要素——人，作為權(quán)重分配的基礎(chǔ)，不考慮“機”和“料”的投入，根據(jù)現(xiàn)有定額，僅計算人工時投入的占比，計算WBS的權(quán)重。人工時分配法的優(yōu)點是僅考慮人工時單一要素[10]，計算范圍較為集中，不考慮其他要素，相比費用分配法節(jié)約時間。人工時分配法與費用分配法相比，適用范圍有限，在總包項目中，適用于設(shè)計和建造板塊，這兩個板塊都以人為主要生產(chǎn)要素。對于采辦板塊，人工時并不適用于劃分采辦權(quán)重。在實際的物資采辦過程中，1萬元的物資和100萬元的物資都由固定的1個或幾個采辦工程師執(zhí)行，但采辦金額的不同，對項目的間接影響程度也不同[11]，因此采辦板塊適合采用費用分配法。海上安裝板塊最重要的生產(chǎn)要素是船舶，而不同船舶的船天單價又相差較大，通過將單價和船天換算為費用，就可以比較工作項的重要程度，因此海上安裝板塊適合采用費用分配法。

1.3 經(jīng)驗?zāi)０宸ǖ奶攸c

經(jīng)驗?zāi)０宸ㄊ怯尚袠I(yè)專家采用德爾菲法，按照常規(guī)項目形象進度趨勢編制固定的權(quán)重分配模板，滿足“建造＞安裝＞采辦＞設(shè)計＞連調(diào)”的分配趨勢。例如表1中給出的權(quán)重分配是某公司項目管理部所提供的常規(guī)項目參考模板。該方法的優(yōu)點在于使用簡便，非常適合快速跟進項目，不用考慮權(quán)重計算因素，可以直接套用，便于計劃工程師立刻開展后續(xù)的計劃管理工作，節(jié)約了大量的計算時間。經(jīng)驗?zāi)０宸ǖ娜秉c是不能與費用對應(yīng)，項目無法進行贏得值計算；另外，模板法因為使用固定分配數(shù)據(jù)，使結(jié)果缺乏計算依據(jù)。

表1 常規(guī)項目權(quán)重分配經(jīng)驗?zāi)０?/p>

1.4 常規(guī)方法的局限性

以上三種方法常用于常規(guī)項目，即絕大多數(shù)都是以導(dǎo)管架為樁基的海上油氣平臺，在項目費用占比、平臺單體的建造施工流程、各板塊的銜接步驟等都較為相似。而對于深水項目，設(shè)計形式、施工周期、安裝步驟，甚至是取值趨勢，相比常規(guī)項目存在較大差異。深水項目多以“FPSO+水下管匯/固定平臺”形式或“半潛平臺+水下管匯/固定平臺”形式。項目前期設(shè)計和采辦的周期比常規(guī)項目大幅延長；建造階段比常規(guī)項目增加水下管匯、跨接管、錨樁和水下終端/連接器等設(shè)施，人工時分配較為分散；安裝階段，相比常規(guī)項目，施工周期分布在連續(xù)的幾個年度內(nèi)，相應(yīng)的費用也大幅增加[12]。

由于深水項目海上安裝費用占比高，如使用費用分配法，安裝板塊的權(quán)重過高，整體進度曲線前緩后陡，不符合總包項目形象進度趨勢；采用人工時分配法，無法在一級WBS層級衡量建造人工時和安裝船舶船天的關(guān)系；經(jīng)驗?zāi)０宸ㄓ沙Ｒ?guī)項目總結(jié)而來，直接套用在深水項目則缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)支持。

2 “費用-關(guān)鍵路徑”綜合法原理

為了適應(yīng)我國深水項目的需求，提升深水項目建設(shè)能力，在海洋石油工程股份有限公司承攬的陵水17-2氣田開發(fā)工程總包項目計劃管理過程中，研究制定了一套適合深水項目一級WBS權(quán)重分配的方法，即“費用-關(guān)鍵路徑”綜合法，該方法計算的權(quán)重分配符合各板塊的取值趨勢，并成功應(yīng)用于項目計劃管理。經(jīng)過項目實踐，認為可以較好地體現(xiàn)深水項目的形象進度，順利完成項目計劃編制以及進度控制。

“費用-關(guān)鍵路徑”綜合法以費用分配法為前提。首先，計算總包項目各板塊費用占比；然后，通過Primavera P6軟件[13]計算得出項目計劃中各板塊關(guān)鍵路徑天數(shù)[14]；最后，用各板塊費用占比乘以該板塊關(guān)鍵路徑天數(shù)[15-17]，再除以總包項目關(guān)鍵路徑總工期，所得比例分配作為各板塊的權(quán)重[18]。該方法也可以看作用費用占比作為調(diào)整系數(shù)，調(diào)整各板塊關(guān)鍵路徑占比的權(quán)重?！百M用-關(guān)鍵路徑”綜合法計算各板塊一級WBS權(quán)重的公式如下：

式中：i表示所需劃分權(quán)重的板塊，w表示權(quán)重，c表示費用占比，d表示關(guān)鍵路徑天數(shù)。

3 “費用-關(guān)鍵路徑”綜合法應(yīng)用

在陵水17-2總包項目計劃編制時，利用“費用-關(guān)鍵路徑”綜合法進行權(quán)重分配。首先，計算項目各板塊費用占比，計算結(jié)果見表2；其次，通過Primavera P6軟件計算關(guān)鍵路徑，計算結(jié)果見表3；最后，根據(jù)式（1）計算得出權(quán)重分配。

表2 項目費用占比

表3 項目關(guān)鍵路徑天數(shù)

3.1 關(guān)鍵路徑描述

項目總包工期從2018年3月1日詳細設(shè)計啟動，到2021年9月15日油田投產(chǎn)，共計1 294 d，項目三級計劃由Primavera P6編制，一級WBS分為設(shè)計、采辦、建造、安裝、連接調(diào)試五個部分，各板塊作業(yè)之間建立邏輯關(guān)系。計劃編制完成后，利用Primavera P6軟件中的“F9”進度計算功能，生成項目關(guān)鍵路徑[19]。

設(shè)計板塊：項目2018年3月1日啟動詳細設(shè)計，然后經(jīng)歷PFD圖紙、PID圖紙、重控報告、總體布置圖、3D模型30%審查和60%審查，到2019年2月22日設(shè)計提交主結(jié)構(gòu)準(zhǔn)0版圖紙用于主結(jié)構(gòu)鋼材采辦，為項目關(guān)鍵路徑的設(shè)計部分，歷時358 d。

采辦板塊：從2019年2月22日設(shè)計提交主結(jié)構(gòu)準(zhǔn)0版圖紙后，進入主結(jié)構(gòu)鋼材的采辦流程，期間經(jīng)歷主鋼材采辦申請，采辦發(fā)標(biāo)、收標(biāo)、評標(biāo)、中標(biāo)、合同簽訂，根據(jù)訂單開始主結(jié)構(gòu)鋼材的生產(chǎn)，分批次提交料單、分批次生產(chǎn)到貨，至2019年10月8日主結(jié)構(gòu)鋼材到齊，此段時間均為項目關(guān)鍵路徑的采辦部分，歷時228 d。

建造板塊：從2019年10月8日主結(jié)構(gòu)鋼材到齊，進入半潛平臺上部模塊的陸地建造部分，其間經(jīng)歷上部模塊甲板片預(yù)制、上部模塊甲板總裝、上部模塊陸地建造、船體與上部模塊集成，至2021年1月14日合攏全部完成并具備拖航條件，為項目關(guān)鍵路徑的陸地建造部分，歷時464 d。

安裝板塊：從2021年1月14日合攏全部完成并具備拖航條件，開始半潛平臺拖航、南海就位、錨鏈回接張緊、SCR立管鋪設(shè)、水下管匯的跨接管和飛線安裝，至2021年4月30日臍帶纜鋪設(shè)完成，為項目關(guān)鍵路徑的海上安裝部分，歷時106 d。

連調(diào)板塊：從2021年4月30日臍帶纜鋪設(shè)完成，開始SCR和臍帶纜的回接調(diào)試，海底管道排水、干燥、惰化，透平發(fā)電主機的燃氣調(diào)試，半潛平臺與水下控制系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，至2021年9月30日投產(chǎn)，為項目關(guān)鍵路徑的連接調(diào)試部分，歷時153 d。

3.2 權(quán)重分配結(jié)果

權(quán)重分配結(jié)果見表4。

表4 權(quán)重分配結(jié)果

由表4可知，如果一級WBS權(quán)重使用費用分配法，在陸地建造完成時，項目總體進度為6.01%+15.28%+21.10%=42.39%，而工期百分比為（358+228+464）/1 309=80.21%，偏差較大。如果一級WBS權(quán)重按照“費用-關(guān)鍵路徑”綜合法計算分配，預(yù)計在陸地建造完成時，項目總體進度為70.69%，與工期百分比80.21%比較，偏差控制在10%以內(nèi)。

在項目實際運行中，由于海上安裝費用占比高、工作量大，海上安裝分別于2020年和2021年兩個年度內(nèi)完成，截至2021年1月14日（陸地建造完成時）項目總體進度為90.06%，與80.21%相比仍然控制在10%內(nèi)。

4 結(jié)論

在陵水17-2這類典型的海洋工程深水項目管理中，在陸地建造和海上安裝重大節(jié)點完成時，通過“費用-關(guān)鍵路徑”綜合法計算的項目進度，與工期百分比的差值可以控制在10%以內(nèi)。深水項目采用“費用-關(guān)鍵路徑”綜合法進行權(quán)重分配，可以彌補常規(guī)權(quán)重分配方法的不足，不僅有完整的計算依據(jù)，并且能夠在分階段關(guān)鍵路徑完成時，與項目形象進度相匹配。