運(yùn)用管理學(xué)工具進(jìn)行工程進(jìn)度管理的研究

文/楊凱

近年來，我國(guó)在熟練掌握關(guān)鍵路線法和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)等工程進(jìn)度管理理論及方法等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，形成了大量的研究成果，對(duì)提升國(guó)內(nèi)工程進(jìn)度管理水平產(chǎn)生了重要影響。但如何系統(tǒng)化、具體化地應(yīng)用管理學(xué)工具進(jìn)行符合國(guó)情的工程進(jìn)度管理，仍然存在很大難度。通過對(duì)工作結(jié)構(gòu)分解、關(guān)鍵路線法、甘特圖、偏差分析技術(shù)及帕累托圖分析法等管理學(xué)工具的研究，將有效解決管理學(xué)工具在工程進(jìn)度管理中的運(yùn)用難題。

一、工程進(jìn)度管理的基本內(nèi)容及理論

（一）工程進(jìn)度管理的基本內(nèi)容

工程進(jìn)度管理[1]，是指根據(jù)合同條款和各方協(xié)商后制定的目標(biāo)工期，編制出較為優(yōu)化的工程進(jìn)度計(jì)劃，并實(shí)施計(jì)劃管理。當(dāng)工程進(jìn)度計(jì)劃編制完成后，在實(shí)施中必須隨時(shí)檢測(cè)實(shí)際工作進(jìn)展情況，并將其與原定方案加以對(duì)比。如發(fā)生偏差，須分析導(dǎo)致偏差的因素以及偏差的影響程度，繼而采用科學(xué)合理的糾偏措施，對(duì)工程進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行合理優(yōu)化。

工程進(jìn)度管理的全過程包括活動(dòng)定義、活動(dòng)排序、活動(dòng)資源估算、活動(dòng)歷時(shí)估算、制定進(jìn)度計(jì)劃、進(jìn)行進(jìn)度控制，工程進(jìn)度管理的步驟如圖1所示。

圖1 工程進(jìn)度管理步驟的示意圖

（二）工程進(jìn)度管理的要素

工程進(jìn)度管理的要素[2]有四個(gè)，即計(jì)劃、實(shí)施、監(jiān)測(cè)和調(diào)整。具體內(nèi)容如下：

1.工程進(jìn)度計(jì)劃（Project Schedule）[3]是在完成某工程的工作結(jié)構(gòu)分解后，對(duì)該工程的各項(xiàng)活動(dòng)所做出的具有邏輯活動(dòng)關(guān)系的時(shí)間順序安排，是工程進(jìn)度管理的第一要素。

2.在工程實(shí)施階段需要做好如下工作：一是預(yù)見可能會(huì)發(fā)生的影響因素；二是分析風(fēng)險(xiǎn)程度及其對(duì)實(shí)際進(jìn)度計(jì)劃結(jié)果的影響程度；三是進(jìn)行合理可行的預(yù)防控制措施。

3.進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)測(cè)是熟悉、掌握工程進(jìn)度計(jì)劃在實(shí)施過程中的變化方向和偏差程度的有效方法。主要工作包括：實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤檢查；收集進(jìn)度相關(guān)信息；將計(jì)劃實(shí)施結(jié)果與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行比較分析。

4.工程進(jìn)度計(jì)劃的調(diào)整，可概括為如下三條：一是分析產(chǎn)生進(jìn)度誤差的影響原因和影響程度；二是對(duì)建設(shè)進(jìn)度規(guī)劃做出優(yōu)化調(diào)整，確定進(jìn)度調(diào)整的相關(guān)約束條件，制定出可行調(diào)整措施；三是進(jìn)行優(yōu)化控制，使做出的偏差糾正措施能夠促進(jìn)進(jìn)度實(shí)施并使費(fèi)用增加最小甚至不增加，并且達(dá)成優(yōu)化控制目標(biāo)。

二、制定工程進(jìn)度管理計(jì)劃的步驟和方法

（一）工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）

1.工作分解結(jié)構(gòu)的定義

工作分解結(jié)構(gòu)[3]（以下簡(jiǎn)稱為WBS），與數(shù)學(xué)里的因數(shù)分解原理類似，是按照特定的規(guī)則（通常是指以可交付成果為導(dǎo)向），將工程所包括的每一類離散型的關(guān)鍵因素進(jìn)行分解及分組，使其成為活動(dòng)內(nèi)容相互獨(dú)立、活動(dòng)順序相互制約及聯(lián)系的活動(dòng)、過程。WBS是制定工程進(jìn)度計(jì)劃的重要基礎(chǔ)，應(yīng)作為計(jì)劃編制過程中的核心，分解活動(dòng)可如圖2所示。

圖2 工作分解結(jié)構(gòu)示意圖

2.工作結(jié)構(gòu)分解的作用

WBS的作用在于：對(duì)某個(gè)工程繪制出工程工作結(jié)構(gòu)分解圖，使得該工程工作能夠由復(fù)雜轉(zhuǎn)變到簡(jiǎn)單，預(yù)控困難到預(yù)控簡(jiǎn)單；通過工作結(jié)構(gòu)分解，更加高效和簡(jiǎn)易的對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行控制。

實(shí)行工作結(jié)構(gòu)分解的主要方式，一般為：（1）自上而下法，該方法從某工程中最大的高級(jí)單位入手并逐層分解成較低級(jí)的子單位。（2）自下而上法，需要在工程項(xiàng)目啟動(dòng)執(zhí)行前就盡量的明確該工程項(xiàng)目的每一個(gè)具體實(shí)施工作任務(wù)，并且將每一項(xiàng)具體實(shí)施工作任務(wù)加以整合，最終整合到對(duì)應(yīng)的上一層活動(dòng)中去。（3）對(duì)比法，要求選擇一種相似工程項(xiàng)目，并根據(jù)該建筑的工作各項(xiàng)任務(wù)劃分為結(jié)構(gòu)，來編制出目標(biāo)工程的工作分解結(jié)構(gòu)和WBS圖的方法。

通常要求，進(jìn)行工作結(jié)構(gòu)分解后，每個(gè)末級(jí)任務(wù)包通常包含的內(nèi)容應(yīng)如表1所示。

表1 工作結(jié)構(gòu)分解后末級(jí)任務(wù)包所包含內(nèi)容

（二）網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（NPT）

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃[4]是通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖把某一個(gè)工程的任務(wù)集合直觀的表示出來，以反映各項(xiàng)任務(wù)之間的邏輯活動(dòng)關(guān)系。在活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中，還可以說明對(duì)各個(gè)活動(dòng)所要投放的資源、活動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間等；同時(shí)，通過連接線對(duì)節(jié)點(diǎn)編號(hào)進(jìn)行連接后可反映活動(dòng)的前后關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目圖表[5]的繪制必須建立在項(xiàng)目活動(dòng)邏輯關(guān)系和活動(dòng)時(shí)間預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上。

活動(dòng)持續(xù)時(shí)間估算[6]的方法有多種，廣泛使用的有經(jīng)驗(yàn)類比和專家判斷兩種方法。在編制進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和類似工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)任務(wù)時(shí)間估算有很重要的參考意義。

（三）關(guān)鍵路徑分析(CPM)

關(guān)鍵路徑分析系統(tǒng)(Critical Path Method)[7]是隨工程的發(fā)展而不斷更新的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的所有網(wǎng)絡(luò)線路中必然存在著線路最長(zhǎng)的路徑，該路徑所有活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的總和就是該工程的總工期，這條線路被稱為該工程的關(guān)鍵路徑。

為了在時(shí)間網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中找出關(guān)鍵路徑即找出總時(shí)差數(shù)為零的路線，首先要確定每項(xiàng)活動(dòng)的ES(最先開始時(shí)間)、EF(最先完成時(shí)間)、LS(最遲開始時(shí)間)、LF(最遲完成時(shí)間) ，計(jì)算出TF(總時(shí)差)、FF (自由時(shí)間) ，再根據(jù)公式TF=LS-ES=LF-EF，計(jì)算出總時(shí)差TF。

綜上所述，編制進(jìn)度計(jì)劃的工作步驟應(yīng)如圖3所示。

圖3 進(jìn)度計(jì)劃編制步驟圖

三、工程進(jìn)度分析

工程進(jìn)度分析[8]是在計(jì)劃規(guī)定的活動(dòng)時(shí)間內(nèi)，了解工程實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的差異，分析出實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度間出現(xiàn)的誤差。在工程進(jìn)度計(jì)劃的執(zhí)行過程中，進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)施條件必然會(huì)發(fā)生變化，但這種變化又是相對(duì)的。因此，工程實(shí)施條件的平衡是短暫的，不平衡才是常態(tài)。為適應(yīng)這種特點(diǎn)，工程進(jìn)度分析通常會(huì)用到橫道圖、偏差技術(shù)分析、帕累托圖分析法。

（一）橫道圖 (Gantt Chart)

橫道圖也被稱作甘特圖(Gantt chart)[9]，它是以進(jìn)度橫條圖的方式體現(xiàn)某個(gè)工程的活動(dòng)順序及持續(xù)工期的進(jìn)度控制方法，它既是一種完美地用條狀圖形表示進(jìn)度的時(shí)間管理系統(tǒng)，能夠直觀地看到任務(wù)列表和時(shí)間刻度；也是一種直接的比較方法，生產(chǎn)管理者可將表示實(shí)際進(jìn)度的橫道圖與原計(jì)劃?rùn)M道圖做出對(duì)比，直觀地找出進(jìn)度差異。因甘特圖具備形象、簡(jiǎn)單、直觀、易編制的特點(diǎn)，常被應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的工程管理中，最終成為最廣泛的進(jìn)度控制方法之一。

甘特圖繪制步驟[10]：

1.明確工程所包含的每項(xiàng)活動(dòng)。每項(xiàng)活動(dòng)內(nèi)容包括工程名稱（按順序）、開始時(shí)間、持續(xù)活動(dòng)時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，任務(wù)類型（依賴/決定性）和任務(wù)搭接關(guān)系。

2.創(chuàng)建甘特圖草圖。將所有活動(dòng)按照開始日期、持續(xù)活動(dòng)時(shí)間、結(jié)束時(shí)間輸入到甘特圖時(shí)間參數(shù)中。

3.確定活動(dòng)邏輯關(guān)系。按照活動(dòng)的類型將活動(dòng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并計(jì)劃工程進(jìn)度。應(yīng)確保只有完成所有前置任務(wù)的活動(dòng)，才能夠按計(jì)劃繼續(xù)執(zhí)行下一項(xiàng)活動(dòng)。

4.計(jì)算單項(xiàng)活動(dòng)任務(wù)的活動(dòng)持續(xù)時(shí)間。

5.確定單項(xiàng)活動(dòng)任務(wù)的投入資源并及時(shí)按需調(diào)整活動(dòng)持續(xù)時(shí)間。

6.計(jì)算整個(gè)工程時(shí)間。

（二）偏差分析技術(shù)(Earner Value)

偏差值分析技術(shù)[11]也被稱之為贏得值法、掙得值法(Ear-ner Value)，該方法可以對(duì)工程進(jìn)度與生產(chǎn)成本之間實(shí)現(xiàn)有效的綜合管理。掙得值法中所涉及的三個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)和四項(xiàng)指標(biāo)[12]，分別為：

1.預(yù)計(jì)工作量的預(yù)算成本（簡(jiǎn)稱BCWS）：指到當(dāng)前日期或狀態(tài)按進(jìn)度計(jì)劃應(yīng)發(fā)生的預(yù)算累計(jì)花費(fèi)。

2.已實(shí)現(xiàn)工作量的現(xiàn)實(shí)成本（簡(jiǎn)稱ACWP）：指到當(dāng)前日期或狀態(tài)實(shí)際發(fā)生已經(jīng)完成工作量的實(shí)際花費(fèi)。

3.已完成實(shí)際工作量的預(yù)算成本支出（簡(jiǎn)稱BCWP）：指為當(dāng)前時(shí)間或狀態(tài)下已完成實(shí)際任務(wù)的項(xiàng)目成本支出。

4.預(yù)算成本與實(shí)際成本之差（簡(jiǎn)稱CV）：指以當(dāng)前時(shí)間或狀態(tài)為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，在BCWP和ACWP之間的差額。計(jì)算方法為，CV=BCWP-ACWP；計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)表示投入超前，為正值時(shí)表示投入滯后。

5.執(zhí)行預(yù)算與按進(jìn)度預(yù)算成本之差（簡(jiǎn)稱SV） ：指以當(dāng)前時(shí)間或狀態(tài)為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，BCWP和BCWS之間的差額。計(jì)算方法為SV=BCWP-BCWS；當(dāng)計(jì)算結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)表示速度緩慢，為正時(shí)表示速度較快。

6.進(jìn) 度 績(jī) 效 指 數(shù)（簡(jiǎn) 稱SPI）：適用于評(píng)價(jià)工程項(xiàng)目的實(shí) 際 完 成 時(shí) 間。指BCWP和BCWS之間的比值。計(jì)算方法為SPI=BCWP/BCWS；計(jì) 算 結(jié) 果大于或等于1時(shí)表示工程實(shí)際完成的工作量大于或等于計(jì)劃工作量，小于1時(shí)則情況相反。

7.成 本 績(jī) 效 指 數(shù)（簡(jiǎn) 稱CPI）：指以當(dāng)前日期或狀態(tài)為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，BCWP與ACWP之間的比值。計(jì)算式為CPI=BCWP/ACWP；計(jì)算結(jié)果小于或等于1時(shí)表示實(shí)際成本小于或等于計(jì)劃成本，大于或等于1時(shí)則恰好相反。

（三）帕累托圖分析法

帕累托圖分析法[13]也被叫做ABC分析法，是以維弗雷多·帕 累 托（Vilfredo Pareto）的名字進(jìn)行命名的。它是根據(jù)發(fā)生次數(shù)大小排列，運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科中的統(tǒng)計(jì)原理對(duì)影響事件的主要因素進(jìn)行直方圖繪制的方法，是尋找關(guān)鍵影響因素的管理技術(shù)方法。根據(jù)帕累托圖分析法，所有主要因素累計(jì)的比例在80%以內(nèi)；次要因素累積的比例約80～90%；而一般因素累積的比例則在90～100%。

四、工程進(jìn)度控制與優(yōu)化

（一）工程進(jìn)度控制

工程進(jìn)度控制理論[14]是指，通過以科學(xué)的方式先設(shè)定時(shí)間目標(biāo)后再制定時(shí)間規(guī)劃，在與工期安全、品質(zhì)、成本等目標(biāo)相互平衡的前提下實(shí)施時(shí)間管理控制，最后達(dá)到所設(shè)定的工期目標(biāo)。在建筑工程實(shí)施的過程中，工程目標(biāo)和工程承包范圍都非常明確，但仍然存在很多不可量化和無法預(yù)計(jì)的工作。建筑工程的主要資源投入是勞動(dòng)力和建筑材料，這類資源的不確定和干擾因素往往很多。所以，在工程施工過程中應(yīng)該適時(shí)觀察并了解施工方案的具體實(shí)施狀況，并同項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行比較研究。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤應(yīng)該及時(shí)分析問題并采取相應(yīng)的組織措施、經(jīng)濟(jì)措施和技術(shù)措施，確保進(jìn)度按計(jì)劃順利達(dá)成，達(dá)到按期完工的目的。工程進(jìn)度控制的具體程序應(yīng)如圖4所示。

圖4 工程進(jìn)度控制的具體程序

（二）工程進(jìn)度優(yōu)化

工程進(jìn)度優(yōu)化研究重點(diǎn)主要是關(guān)于下列兩方面的內(nèi)容：

1.工期與費(fèi)用平衡研究

即將工程進(jìn)度和總工程成本都當(dāng)作研究對(duì)象，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目進(jìn)展速度和總成本這二種目標(biāo)的相對(duì)最優(yōu)。進(jìn)行工程工期-費(fèi)用優(yōu)化，將主要解決兩方面的問題：一方面，在有非常嚴(yán)格工期要求的情況下，使實(shí)施工程所投入的總費(fèi)用最低；另一方面，在無嚴(yán)格工期要求的情況下，使實(shí)施工程所投入費(fèi)用最低的基礎(chǔ)上確定最優(yōu)工期。

通過掙得值法核算和管理了計(jì)劃工作的成本費(fèi)用、已進(jìn)行工作的實(shí)際成本和已進(jìn)行工作的計(jì)劃成本費(fèi)用之后，能夠得到實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差結(jié)果。使用該方法分析工程進(jìn)度與成本執(zhí)行狀況，達(dá)到對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行有效管理的目的。

掙得值法的具體應(yīng)用步驟如下：

（1）確定計(jì)劃值

計(jì)劃值是以進(jìn)度規(guī)劃和合同計(jì)劃價(jià)值為基礎(chǔ)而制定的，具體應(yīng)完成工作結(jié)構(gòu)分析和工作費(fèi)用分解。

（2）確定測(cè)量掙值

測(cè)量掙值為測(cè)量者已完成工作量和所對(duì)應(yīng)的預(yù)算費(fèi)用的總數(shù)量。在工程中，獲得測(cè)量掙得值的一個(gè)重要方式是每月工程款申報(bào)的審批結(jié)果。

（3）實(shí)際費(fèi)用的計(jì)算

在工程中，許多原因會(huì)致使完成價(jià)值超過預(yù)算價(jià)值。進(jìn)行月度工程款申請(qǐng)審核后，就能夠了解本月產(chǎn)生的實(shí)際成本費(fèi)用，再根據(jù)投標(biāo)報(bào)價(jià)文件和進(jìn)度款項(xiàng)繳納狀況，就能夠?qū)?shí)際的生產(chǎn)成本費(fèi)用做出對(duì)比分析和管理。

2.資源約束下的進(jìn)度優(yōu)化

資源優(yōu)化[15]包括了在固定資源的情形下，設(shè)計(jì)工期最短的優(yōu)化；在固定工期要求下，資源均衡的優(yōu)化。在工程進(jìn)度計(jì)劃管理流程中，應(yīng)當(dāng)先行制定適合于工程項(xiàng)目實(shí)際狀況的工程項(xiàng)目進(jìn)展計(jì)劃，然后再根據(jù)此計(jì)劃進(jìn)行資源調(diào)度與工期管理；與此同時(shí)，必須考慮工程建設(shè)各種內(nèi)在要求以及影響工程建設(shè)實(shí)施的外部環(huán)境各種因素的制約，在符合工期要求的基礎(chǔ)上，客觀安排活動(dòng)時(shí)間與配置資源，從而盡量使實(shí)施工程所需的資源處于合理消耗范圍，并且使經(jīng)濟(jì)效益能夠最佳，這就是資源約束下的進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化。

通過帕累托圖法，運(yùn)用其雙直角坐標(biāo)系，通過對(duì)收集而成的資料進(jìn)行整理、分析，為管理者提供已分類的數(shù)據(jù)。尋找出發(fā)生頻率最高的重要因素，采取合理的組織措施、經(jīng)濟(jì)措施以及技術(shù)措施，從而在固定資源的情形下，達(dá)到工期最短的優(yōu)化結(jié)果；或者在固定工期要求下，達(dá)到資源均衡的優(yōu)化結(jié)果。

五、結(jié)論

通過對(duì)工程進(jìn)度管理基本理論和國(guó)內(nèi)外在工程進(jìn)度管理方面所形成的研究成果的分析，得出了工程進(jìn)度計(jì)劃和工程進(jìn)度控制的理論方法和實(shí)施過程，提出應(yīng)使用工作分解結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵路線法、甘特圖、偏差分析技術(shù)及帕累托圖分析法等管理學(xué)工具進(jìn)行工程進(jìn)度管理，從而促使工程進(jìn)度管理水平的提高。