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关键链项目管理_CCPM_方法应用边界条件研究

2021-06-20 来源：易榕旅网

水利水电技术　第38卷　2007年第9期

关键链项目管理(CCPM)方法应用边界条件研究

陈伟珂,韩志国

(天津理工大学管理学院,天津　300384)

　关键链项目管理(CCPM)方法是约束理论(TOC)在项目管理领域的具体应用,文中在对

CCPM方法的基本原理概述的基础上,深入分析了CCPM方法存在的问题,探讨了CCPM方法应用的边界条件,并对有关问题指出了进一步研究的方向,以期促进CCPM方法在提高项目管理绩效方面的应用与研究。

　关键链项目管理;边界条件;缓冲区;约束理论

中图分类号:TV512　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:100020860(2007)0920071204

StudyonapplicationboundaryconditionsofCriticalChainProjectManagement(CCPM)

CHENWei2ke,HANZhi2guo(ManagementSchool,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin　300384,China)Abstract:CriticalChainProjectManagement(CCPM)methodistheapplicationoftheTheoryofConstraints(TOC)inprojectmanagementarea1Basedonthesimpleoverviewofthemethod,theproblemsinherentintheassumptionbehindCCPM,thede2terminationofthecriticalchain,thetimebufferanditsapplicationinmulti2projectenvironmentofCCPMhavebeenthoroughlydiscussed1Somesuggestionsfortheapplicationboundaryconditionsofthemethodhavebeenreferredtoandrelativestudydirec2tionshavebeenpointedoutinordertopromoteitsapplicationinimprovingprojectmanagementperformances1Keywords:CriticalChainProjectManagement;boundarycondition;timebuffer;theoryofconstraints

　　关键链项目管理(CCPM)方法是EliyahuGoldratt

(CriticalChain)中提出的一种博士在其专著《关键链》新的方法,其支持者们认为,这是一种全新的、革命

性的思维方式,可以有效地缩短工期,提高项目满足进度与预算约束的能力;但是也有人认为,CCPM的

[1]

独特性仅仅体现在这一术语上。基于这一争议,本文在对CCPM基本原理分析的基础上,探讨了CCPM方法存在的问题及其应用的边界条件。

(5)如果这一因素不再是制约因素,则应避免惰

性,回到步骤(1)。

CCPM方法是约束理论(TOC)在项目管理领域的具体应用。它首先根据项目活动(工序)的技术约束做出项目的网络图,然后考虑项目活动所受到的资源(如劳动力、施工机械等)约束,对网络图进行必要的调整,得到项目的初始进度(InitialSchedule)计划,初始进度计划中持续时间最长的线路即为项目的关键链(CriticalChain),最后将所有项目活动(工序)的持续时间减半,按照某种特定的计算方法,将节省的时间以缓冲区的形式加入到进度计划当中。

　　　　　　　　　　收稿日期:2007204202

基金项目:基于公共项目利益相关者理论(PPST)的天津站交通枢纽工

程项目整体策划研究(06ZIZLZT02100)。

作者简介:陈伟珂(1961—),女,天津人,教授。

1　关键链项目管理(CCPM)方法

(TheGoal)中提出了著Goldratt在其专著《目标》

名的约束理论(TOC,TheoryofConstraints),主要应

[2]

用于生产系统。该理论的应用有5个步骤。

(1)找出系统中的制约因素;

(2)决定怎样挖尽制约因素的潜能;(3)其他一切迁就以上的决定;(4)将制约因素松绑;

WaterResourcesandHydropowerEngineeringVol138No19

陈伟珂,等∥关键链项目管理(CCPM)方法应用边界条件研究

CCPM方法中主要有三种形式的缓冲区,即项目

缓冲(PB:ProjectBuffer)、输入缓冲(FB:FeedingBuffer)和资源缓冲(RB:ResourceBuffer)。项目缓冲(PB)插入到关键链的最后一项活动之后,用来保护项目的总工期,吸收关键链上活动(工序)的延误;输入缓冲(FB)的插入位置在非关键链和关键链的汇合处,用来吸收非关键链上活动的延误,保护关键链不受非关键链延误的影响;另外当某种资源投入关键链工序,而它前面的关键链工序却使用另外一种资源时,就需要插入资源缓冲(RB)。项目实施过程中,CCPM方法通过对缓冲区的管理实现对项目的控制,根据缓冲区的消耗制定不同的管理对策。

自从CCPM方法提出以后,该方法已成功地应用于多个企业,并在北美和欧洲等发达国家受到了相当的重视和研究,TaxasInstruments,Honeywell,HarrisSemiconductor,IsraeliAircraft,LucentTechnologies等

[3]

公司在应用这一方法后都取得了不错的成绩,这是与CCPM方法独特的思维视角是分不开的。CCPM方法与传统的项目管理方法相比,其不同之处总的来说源于以下5个方面:安全时间的假定、人的行为基础、关键链的确定、缓冲区的确定以及多项目管理环境。以下从这5个方面具体论述。示。从风险管理的角度看来,安全时间就是考虑活动执行过程中不确定性因素对活动的影响而加进的安全储备,是墨菲法则在活动持续时间估计中的反映。

安全时间产生的另一个源头与企业组织有关。无论企业的组织结构如何,各管理层都可能会在其下属对活动(工序)持续时间估计的基础上预留一定的安全时间裕量,而这样就会导致严重的“滚雪球”效[4]

应,项目活动(工序)的安全时间将会越来越多。212　存在的问题与CCPM应用的边界条件

CCPM方法作为一种项目管理方法,其最重要的

理论基础就是上述对于活动(工序)持续时间估计及安全时间的假定。不可否认,无论是在项目得计划过程中还是在项目实施过程中,人们总是希望自己有出色的表现,大部分人会选择一个具有较高完工保证率的活动(工序)持续时间估计。然而,这一较高的完工保证率是否在90%左右却存在争议。HillThomas&Allen在对一家大型国际金融组织的信息系统开发项目做出调查研究后指出,有32%的项目活动的实际

[5]

工期超过了估计工期,虽然这只是个案,但是也在一定程度上表明安全时间的存在不足以保证90%的完工概率水平。

在我国,施工项目工期的确定大多是通过定额计算出来的。而定额的制定采用的最基本的方法是动作研究,是用秒表测出来的。虽然定额反映的是社会平均的劳动生产水平,但是从理论上来说,以测算的定额为工期计算基础的施工项目并不具备大量的安全时间。

从上述分析可以看出,CCPM方法适用于项目活动(工序)的持续时间估计中含有大量安全时间储备的项目,智力密集型项目(如软件开发项目)尤其适合采用CCPM方法。CCPM方法对于业主方和投资方的项目管理来讲,在缩短项目的持续时间方面还是非常有价值的,但是对于施工项目来讲,它没有考虑施工现场施工机械等的生产率和劳动定额等问题,其使用会受到限制。

2　安全时间假定与CCPM的应用边界条件

211　安全时间假定

CCPM方法认为,根据墨菲法则(Murphy’sLaw,

即一切可能发生的麻烦,都必然会发生),人们对活动持续时间的估计服从一个右倾的概率分布,如图1所示。

3　CCPM方法的行为基础与应用边界条件

311　CCPM方法的三大行为基础

图1　活动持续时间估计概率分布

CCPM方法的行为基础主要有三个方面,即帕金

森法则(Parkinson’sLaw)、学生综合症(Students’syndrome)和完工不报告假定。

Goldratt博士及其他CCPM研究者认为大多数时

间估计大致具有90%的保证率

[4]

,也就是说人们对

大多数活动的持续时间估计倾向于达到90%的完工概率。CCPM方法将90%的概率完工时间与50%的

概率完工时间之间的差值定义为安全时间,如图1所

帕金森法则(Parkinson’sLaw)是指活动总是拖到规定的时间才能完成。也就是说,项目活动(工序)的持续时间具有一种自我应验能力(Self2fulfilling),不会提前完工。对于项目来讲,一个宽松的完工期限

水利水电技术　第38卷　2007年第9期

陈伟珂,等∥关键链项目管理(CCPM)方法应用边界条件研究

会带来工作人员绩效的降低以及活动的延期完成。

学生综合症(Students’syndrome)是指项目工作人员在项目的计划过程中,极力为自己的活动争取安全时间,一旦计划完成之后,他就会认为自己已经有了充足的时间,从而不会立即开展工作,最终会使所争取的安全时间消耗殆尽,导致项目的延迟。

完工不报告假定是指,在项目执行过程中,项目执行人员对提前完工的活动(工序)趋向于隐瞒和不上报。因此项目在执行过程中,提前完工带来的时间节约会被浪费掉。312　存在的问题与CCPM应用的边界条件

国外有研究者曾经指出,大型的项目中,常规的项目管理方法(例如PERT/CPM)所估算出来的项目完工时间都是不准确的,这种说法可能过于偏激,但是很多项目发生延期却也是一个不争的事实。CCPM方法用上述三个假定解释了项目发生延误的原因,即由于帕金森法则和学生综合症的存在,项目经常会发生延期,而由于完工不报告,提前完工所带来的工期节约会被无端的浪费掉。

CCPM对人的行为的上述假定虽然有其合理之处,但是,人的行为受到太多因素的影响,很难用简单的几个假定进行准确描述。HillThomas&Allen在2000年发表的论文中,就得出了与帕金森法则不一[6]

[6]

致的结论,在他们所研究的信息系统开发项目中,有

[5]

60%的任务的实际完工时间少于估计时间,项目活动(工序)的持续时间并不具备自我应验的能力(Self2fulfilling)。

按照需要层次理论,项目执行人员可能处于不同的需要层次上。不同层次上的项目执行人员的需求是不一样的。在项目组织中,不能排除处于自我实现层级上的项目人员的存在,这些人员出于自我实现的需要,对活动(工序)持续时间的估计不会太过保守。鉴于以上原因,并非所有的项目管理组织都适合采用CCPM方法。CCPM方法适用于主要项目人员所处需要层次不高,容易发生学生综合症和完工不报告行为的项目管理组织。在这类组织中,项目人员不会主动推动项目的提前完成,对他们的管理需要需要采用强制的办法。因此,在推行CCPM方法时,有必要对项目人员所处的需要层级进行评估,根据其所处的层级对相应的时间估计进行处理。

条件下求解项目进度问题很难达到最优,这是一类非常困难的非线性规划问题。目前我们可以采用具有优先规则的启发式算法、遗传算法和分枝定界法等

[7]

技术获得一个可行的拉动式进度计划方案,可以将这一进度计划方案作为初始进度计划。通常我们需要借助于一些软件来进行这项工作,可用的软件有PS8、MicrosoftProject、ProChain等,但是从文献[8]中可以看出,不同的软件可能会得到完全不同的结果,也就是说不同的软件可能得到完全不同的关键链,计算出的工期也会有长短之分。

项目初始关键链确定以后,将所有活动(工序)的持续时间减半,插入缓冲区。值得注意的是,在插入输入缓冲(FB)之后,可能导致该非关键链的持续时间比关键链的持续时间还要长,也就是说关键链会发生变化,初始进度计划可能不再可行(参见文献[7])。另外,在项目执行过程中,由于缓冲区的消耗、资源不到位以及需要插入额外的活动(工序)等情况,关键链也可能会发生改变。对于第一种情况,一种可行的解决方法是在制定初始进度计划的时候,将缓冲区看作是一种虚工序,这一虚工序只有时间消耗,不存在资源消耗。对于第二种情况,是重新制定进度计划还是在

[8]

原有的进度计划的基础上进行调整就需要进行权衡。

考虑到CCPM方法在我国还仅处于理论探讨阶段,作为CCPM方法核心概念的关键链在确定及调整问题上又存在上述诸多问题,CCPM方法现阶段还不宜应用于大型的、复杂的项目中。对于中小型、技术比较成熟的项目来讲,可以先进行试点,总结实践经验后逐步推开。

[1]

5　缓冲区的确定与CCPM的应用边界条件

511　缓冲区的确定方法

CCPM方法中,缓冲区分为两类,一类是时间缓冲,即项目缓冲(PB)和输入缓冲(FB),另外一类是资源缓冲(RB)。资源缓冲(RB)不是一种时间缓冲,

它只是起到一种警示信号的作用。关于项目缓冲(PB)和输入缓冲(FB)的计算,目前还没有统一的方

[9]

法。通常有以下两种方法。

(1)Goldratt法。Goldratt认为,时间缓冲量的计算等于相关工序安全时间总和的一半,即在持续时间减半的进度计划中,项目相关工序所节省的时间总和的一半。用公式表示如下

Buffer=(1/2)

4　关键链的确定与CCPM的应用边界条件

前文已经指出,关键链就是在考虑技术约束和资源约束后的持续时间最长的线路。然而,在资源限制

水利水电技术　第38卷　2007年第9期

Δt∑

(2)根方差法。该法最早由朗讯(Lucent)科技公

司提出,按照这种方法,时间缓冲量等于相关工序安

陈伟珂,等∥关键链项目管理(CCPM)方法应用边界条件研究

全时间平方和的平方根,用公式表示如下

Buffer=[

就必须作出调整。

∑

(Δti)]

21/2

7　结　论

关键链项目管理(CCPM)方法是一种新的项目管

理方法,但是它仍然存在很多的问题需要解决。现阶段的应用需要注意以下问题。

(1)CCPM方法适用于项目活动(工序)的持续时间估计中含有大量安全时间储备的项目。

(2)CCPM适用于项目人员所处需要层次不高,容易发生学生综合症和完工不报告行为的项目组织。

(3)在我国现阶段CCPM宜用于中小型、技术比较成熟的项目。

(4)CCPM的应用需要考虑项目的类型以及项目人员可能发生的“逆向选择”问题。

(5)CCPM应用于多项目管理时,只适用于公司有一种约束资源的情况。参考文献:

[1]　TaviRaz,RobertBarnes,DovDvir1ACriticalLookatCriticalChain

ProjectManagement[J]1ProjectManagementJournal,2003,(12):242311[2]　艾　利,高德拉特(EliyahuGoldratt)1关键链[M]1罗嘉颖译1

另外,ZinovyDRadovilsky在文献[11]中对时间

缓冲的排队论计算方法进行过详细的论述;蔡晨等人在文献[10]中也提出了基于三点估计的时间缓冲的改进算法。512　存在的问题与CCPM应用边界条件

上述关于时间缓冲的计算方法虽然有一定的数理统计基础,但是仍然不是很严密。首先,不同的项目管理人员由于其经历、经验以及风险态度的不同,对于同一活动(工序),他们所选择的安全时间储备会存在差异;而对于不同的活动(工序)来说,由于各活动性质不同,上述差异将可能很严重。因此,很难用一个统一的公式来计算包含在活动(工序)持续时间估计中的安全时间。

其次,在实行CCPM方法的前提下,项目人员能够很清楚的知道自己对活动工期的估计会被缩减,因此,为了使自己在项目中有更好的表现,他们会在自己对活动(工序)持续时间的估计中加进更多的安全时间,以应对安全时间的扣除。

由上述分析可以看出,CCPM方法的应用需要考虑项目的类型及项目人员的“逆向选择”问题。对于不同类型的项目不适合采用统一的缓冲区确定方法,这就有必要对项目进行划分,对于特点相近、规模相差不多的同类项目,可以结合数理统计的方法确定缓冲区的计算公式。对于项目人员的“逆向选择”问题,可以通过建立有效的监督机制,采用正激与负激相结合的激励方式进行防范。

北京:电子工业出版社,2006.752761

[3]　LarryPLeach1CriticalChainProjectManagementImprovesProject

Performance[J]1ProjectManagementJournal,1999,(6):392511

[4]　欧阳斌1工程网络计划进度风险分析及关键链进度计划法研究

[D]1天津大学硕士学位论文,20031

[5]　HillThomasAllen1Experts’estimateoftaskdurationsinsoftwarede2

velopmentprojects[J]1InternationalJournalofProjectManagement,2000,12(1):132241

[6]　GenaroJGutierrez,PanagiotisKouvelis1Parkinson’sLawandIts

ImplicationsForProjectManagement[J]1ManagementScience,1991,37(8):990210011

[7]　赵道致,廖　华,刘一骝1关键链法:一种新的项目进度计划

6　多项目环境与CCPM的应用边界条件

CCPM方法的另一个独特之处就是它为多项目环

境下对项目群的管理提供了一套思路。在多项目条件

下,CCPM方法避免同一资源同时为多个项目服务。CCPM方法把公司的约束资源作为“瓶颈”,以“瓶颈”为基础,所有项目中所有其他资源的调度服从“瓶颈”的调度,通过设置产能缓冲(CB:CapacityBuffer)和鼓缓冲(DB:DrumBuffer)保证对项目进度的管理,进而达到多项目系统的优化。

应当指出的是,CCPM的多项目管理方法适用于公司只存在一种约束资源的情况,因为不同的资源约束会产生不同的进度计划,这些进度计划之间就会发生冲突,从而造成混乱。在项目的执行过程中,如果约束资源发生了变化(如不再是约束资源或者这种约束资源服务的活动发生延误),整个项目的进度计划

方法[J]1天津理工大学学报,2005,21(2):82121

[8]　WillyHerroelen,etal1CriticalChainProjectScheduling:DoNotO2

versimplify[J]1ProjectManagementJournal,2002,(12):482601

[9]　单汨源,龙　颖1一种关键链缓冲机制改进方法及其应用研究

[J]1项目管理技术,2006,(9):322351

[10]蔡　晨,万　伟1基于PERT/CPM的关键链管理[J]1中国管

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[11]

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[12]刘士新,宋健海,唐家福1关键链———一种项目计划与调度新

方法[J]1控制与决策,2003,(18):51325161

[13]刘士新,等1基于关键链的资源受限项目调度新方法[J]1自

动化学报,2006,(32):602661

(责任编辑　聂建平)

水利水电技术　第38卷　2007年第9期

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