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关键链技术的项目管理软件研究

关键链技术(CCM)的出现给项目管理软件研究带来新的挑战。当今国际主流项目管理软件多采纳关键路径法(CPM),伴随项目管理的深入和发展,这类软件难以适应实际需要。从理论和应用角度分析比较了基于关键路径和关键链的项目管理软件,指出关键链项目管理方法(CCPM)引入主流项目管理软件中的必然趋势。

0 引言

项目管理在世界经济发展过程中、日益重要。项目的进度管理一直是项目管理的重点和难点。围绕这个主题,涌现出很多重要的理论和技术。CPM是这些技术的代表。从20世纪60年代起,CPM就开始在项目管理领域发挥着重要的作用,但是它在确定关键路径时,只考虑任务间的逻辑制约关系,不考虑资源的约束关系。根据CPM.制订的进度计划,在实施过程中往往存在很多问题。1997年Goldratt提出的关键链技术,是项目管理技术的重大革新,该技术已经引起了项目管理界的广泛关注并发展成为CCPM。                   Prince2

众所周知,项目管理软件的使用是为了辅助项目管理工作,项目管理软件的功能架构必须体现项目管理理论的核心思想。伴随着项目管理理论的成熟和发展,项目管理软件也在不断丰富和完善。CPM出现较早且应用广泛,目前国际上主流项目管理软件均是基于该理论的(如Primavera公司的Primavera 6.0),但是CPM存在很多问题,而这类软件无法从根本上克服CPM的固有缺陷。CCPM从全新的角度来解决CPM中的问题,标志着项目管理新时代的到来。顺应理论发展的潮流,近年来,基于CCPM的项目管理软件开始出现。

1 CPM与CCPM的理论介绍

1.1 关键路径法

CPM最早出现于20世纪50年代,它是通过分析项目过程中哪个活动序列进度安排的总时差最少来预测项目工期的网络分析。对于一个项目而言,只有项目网络中的最长的或耗时最多的活动完成之后,项目才能结束,这条最长的活动路线就叫关键路径(critical path),组成关键路径的活动称之为关键活动。其具体算法如下:

a)将项目中的各项活动视为有一个时间属性的节点,从项目起点到终点进行排列;

b)用有方向的线段标出各节点的紧前活动和紧后活动的关系,使之成为一个有方向的网络图;

c)用正推法和逆推法计算出各个活动的最早开始时间、最晚开始时间、最早完工时间和最迟完工时间,并计算出各个活动的时差;

d)找出所有时差为零的活动所组成的路线,即为关键路径;

e)识别出准关键路径,为网络优化提供约束条件。

1.2 约束理论与关键链CCPM

TOC(theory of constrain)是由高德拉特博士于20世纪70年代末期基于OPT(最优化生产控制)系统发展起来的,他认为系统的制约因素决定系统的有效产出。因此,将管理重点放在系统的制约因素上,通过改进制约因素达到最大的有效产出。TOC主要有以下五个核心步骤:

a)发现系统的制约因素;

b)充分挖掘制约因素的潜能;

c)围绕制约因素制订非制约因素决策;

d)提升制约因素能力;

e)假如步骤;d)打破了原有的制约因素,则转步骤a)。

CCPM是约束理论应用于项目管理的产物,因此CCPM的基本思想与约束理论是一致的。CCPM用关键链代替CPM中的关键路径。CCPM的重要改迸在于:50%完成概率的工期估计;资源约束下的进度计划;简洁直观的缓冲管理机制。

CCPM体现了系统管理的思想,是一种非线性方法,而不是独立地考虑每道工序工期,然后简单叠加。CCPM通过在瓶颈工序和非瓶颈工序之间插入适当的时间缓冲,使不确定性因素在系统内部消化掉。这正好体现了项目进度管理的科学性与艺术性的统一。

2 CCPM的理论优势

CCPM对CPM的改进主要体现在以下四个方面:

a)工作执行时间的确定。使用CPM的项目管理方法估计各项工作的执行时间,为了能保证工作如期完成,通常会在执行时间中包含大部分的安全时间。如图1所示,按照CPM方法确定的工期为130天,CCPM以50%可能完成的执行时间作为工作的估计执行时间,关键路径不变化,工期缩短为65天。          Prince2培训


图1 各工作包含安全时间的项目网络图

b)关键链与关键路径。对于图l所示项目,CPM确定的关键路径为2-5-6-8-9。考虑到资源约束,工作3和6的完成都需要资源R3,工作4和7的完成都需要资源R4,而工作4和7发生重叠,出现资源冲突。CCPM在考虑紧前关系约束、工作执行时间和资源约束情况下,决定项目周期的工作序列应该是1-4-1-7-9,总长70,如图2所示。根据关键链的定义。该工作序列为关键链。

c)缓冲区与自由时间:考虑到项目中的不确定因素和墨菲定律(一切可能发生的麻烦都必然会发生),CCPM在非关键链到关键链的入口处设置接驳缓冲区,在关键链尾部设置项目缓冲区。缓冲区尺寸的设置主要有剪切一粘贴和根方差法。如图2所示,FB是接驳缓冲,PB是项目缓冲。


图2 项目的关键链和缓冲区

d)进度控制。由于不确定因素的存在,项目在实施过程中经常会发生某些工作拖期现象,导致某些原本不是关键路径上的工作成为制约项目如期完成的工作。CPM的处理方法是进行重调度,这会增加项目管理人员的心理压力和管理难度,并使得项目经理的注意力不能集中在关键路径上。CCPM的应对措施是尽量不重新调度,因为CCPM的一个核心目的就是让管理人员关注那些项目周期的制约因素。如果某些工作严重拖期,其相关的输送缓冲会被消耗很多甚至缩短为零,这些工作自然会得到管理者的高度关注,并采取必要的措施。CCPM能够使项目经理的注意力保持集中,对资源和其他制约因素的调度更加有效,从而保证项目的如期完成。

通过以上四个方面的分析发现,CPM仅是从工序时间出发先确定关键路径,然后在此基础上进行工序起止时间安排、资源调度等工作。由于CPM的这种处理逻辑,导致其在实际应用中存在着诸多局限,而CCPM则从根本上改进了这些问题,如表1所示。

表1 CPM与CCPM的对比


3 基于CPM/CCPM项目管理软件应用分析及对比

关键路径技术从诞生到发展和成熟已经过了五十年,目前国际上主流的项目管理软件均基于CPM,如Primavera公司的Primavera 6.0。但是CPM和相应的软件在实际应用中逐渐暴露出许多问题。CCPM是对CPM的革新,其在应对很多项目管理问题上具有优势,所以基于CCPM的项目管理软件应运而生,如AgileCC 2007 for Adept Tracker。下面将结合理论研究成果,通过分析比较这两款软件来说明基于CCPM的项目管理软件的理论和应用优势。

3.1 基于CPM的项目管理软件的应用分析

Primavera 6.0(原P3E/C)是一个基于CPM的单项目—多项目管理软件,是包含现代项目管理知识体系的、具有高度灵活性和开放性的、以计划——协同——跟踪——控制——积累为主线的企业级工程项目管理软件,是项目管理理论演变为实用技术的经典之作。下面将结合理论从四个方面来分析primavera 6.0:

a)Primavera 6.0工作时间的确定。Pfimavera 6.0基于CPM,使用传统方法估计各工作的执行时间。每个作业中均包含大量的安全时间。

b)Primavera 6.0关键链与关键路径。Primavera 6.0在创建一个新的目标计划时,不考虑资源约束对计划的影响,自动确定关键路径并在默认设置下显示关键路径为红色。

c)Pfimavera 6.0缓冲区与自由时间。Primavera 6.0没有在进度计划中加入任何缓冲。               项目管理

d)Pfimavera 6.0进度控制。Primavera 6.0使用赢得值分析法进行项目监控。CPM认为,只要关键路径发生延迟,整个项目就会延迟。所以,当Primavera 6.0显示关键路径延迟时,项目经理必须采取各种措施来追赶进度。

3.2 基于CGPM的项目管理软件的应用分析

AgileCC是一个基于CCPM的单项目一多项目管理软件。使用AgileCC可以制订进度计划,确定关键链,确定项目缓冲、接驳缓冲和资源缓冲的大小及位置,计算并显示对缓冲的侵蚀情况,增加瓶颈资源。下面将结合理论从四个方面来分析AgileCC:

a)AgileCC工作时间的确定。AgileCC要求使用者输入“最可能工期”,即50%可能完成的执行时间,作为工作的估计执行时间。这种方法消除了单个作业中的安全时间,避免这些分散的安全时间由于学生综合症、帕金森定律、多任务以及工作间的依存关系等多种因素而被浪费,剩余的50%工作时间,将根据要求设置成不同类型的缓冲并插入到合适的位置,保证了项目实施的安全性和可操作性。

b)AgileCC关键链与关键路径。AgileCC具有自动资源平衡功能,它能够使进度计划同时依据作业工期和资源约束进行计算和排序。受到资源约束的作业,系统都能自动将原先并行的状态改变为串行,并自动排列这些受约束作业的开始次序,以获取最短的项目工期。根据关键链的定义,AgileCC考虑资源约束排列出的工作序列为关键链。AgileCC可以自动确定关键链并在默认设置下显示关键链为红色。对资源的充分考虑使得关键链比较稳定,红色的关键链时刻提示项目成员关注链上的作业并积极调配相应资源,以保证关键链的进度从而避免项目工期的延误。

c)AgileCC缓冲区与自由时间。AgileCC会自动插入项目缓冲、接驳缓冲和资源缓冲并根据任务的最可能工期和悲观工期计算缓冲区大小。在AgileCC中,缓冲作为作业自动加入到进度表中,缓冲的尺寸类似于作业的工期,使用者可根据需要更改缓冲作业的工期来调整缓冲的大小。

对于接驳缓冲和项目缓冲的长度,AgileCC同时支持两种常用计算方法:剪切一粘贴方法和根方差法。在使用剪切一粘贴方法时,AgileCC默认的比例系数是50%,使用者也可根据项目工期的不确定性大小调整比例系数。使用根方差法计算缓冲时,必须满足各个任务工期变化互相独立的假设,往往误差较大,而且得到的缓冲长度偏短。AgileCC通过设置缓冲消除项目中不确定因素对项目计划执行的影响,从而保证整个项目而非个别工作的如期完成。

d)AgileCC进度控制。AgileCC通过对缓冲的关注和计算来形成保证进度控制的方案及措施。AgileCC提出了两类进度控制的方案,即保护关键链和缓冲管理。其保证了关键链不易转移,避免了对关键链及相应资源的频繁调度,从而使得项目经理能够集中注意力来解决项目资源约束和其他制约因素,保证项目的进度和质量。

(a)保护关键链。AgileCC除了可以用浅红色标出关键链,还能用绿色、橙色和黄色区分非关键任务的重要性,可以取代接驳缓冲的作用,使用户完全手工编制关键链进度计划。如果一个作业用绿色显示,这个作业在最坏情况下也不会影响关键链;如果一个作业用黄色显示,该作业在最坏情况下将可能影响关键链,并且在较早的时间开始该作业能够消除其对关键链可能产生的影响;如果一个作业用橘黄色显示,该作业在最坏情况下将可能影响关键链,并且即便在最早开始时间开始该作业,其影响关键链的可能性也不能被消除。使用者只要在较早的时间开始黄色和橘黄色的作业就可以保护关键链。

(b)缓冲管理。AgileCC可以在项目进行的过程中随时计算缓冲的损耗状态,并用红、黄、绿三种颜色表示缓冲的状态,缓冲管理的结果可以直观地提示用户应该采取的措施。项目缓冲被标记为红色,说明进度落后很多,必须立即采取措施追赶进度,否则项目将无法在承诺的期限内完成;项目缓冲被标记为黄色,说明进度落后显著,但还不需要采取追赶进度的措施,因为追赶进度需要加班或增加入手,会造成工作上的混乱并降低效率,但必须开始准备追赶进度的措施,只是不需要马上执行;项目缓冲被标记为绿色,说明进度良好,不需要采取任何措施。

此外,AgileCC还支持多项目管理进度控制。如果多个项目发生延期,并且要求使用同一个资源,AgileCC提供的任务优先级排序功能将会提示用户应该优先执行哪些任务。AgileCC可以用五种颜色区分不同任务的重要性:红色任务优先级最高,应该最优先执行这些任务;紫色、橙色和黄色任务优先级较低;而绿色任务优先级最低。AgileCC还可以生成任务优先级报表,按照优先级从高到低列出所有未完成的任务。              ITSS

4 结束语

项目管理理论的发展决定着项目管理软件的革新。当今,CPM在应用中暴露出越来越多的问题,传统的基于CPM的软件已难以满足实践需要。CCPM的出现标志着项目管理理论发展道路上的一个里程碑。如何将CCPM理论付诸于实践,如何在项目管理软件中完整地实现CCPM的思想和原理,已经成为项目管理软件领域新的研究方向。

本文着重介绍了CCPM的理论优势,分析了一款CCPM软件的功能特点,说明了将CCPM理论应用到项目管理软件中是可行的、有效的。虽然基于CCPM的项目管理软件刚刚开始兴起,主流的项目管理软件还没有采纳CCPM思想,但是伴随着CCPM理论的成熟和发展,以及其在实践领域的成功应用,CCPM思想必然会在主流项目管理软件中得到越来越多的体现。



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