航天产品项目进度管理研究

摘要: 我国的航天技术领域在项目管理的进度和控制上正处于高速发展的时期,一方面,在航天技术的项目管理中,利用网络图进行项目计划正在大力推广,网络图不仅可以直观的展现出各种工作之间了的关系网,还可以从侧面反映出各类工作研制的进度。但是,目前的

  摘要:我国的航天技术领域在项目管理的进度和控制上正处于高速发展的时期,一方面,在航天技术的项目管理中,利用网络图进行项目计划正在大力推广,网络图不仅可以直观的展现出各种工作之间了的关系网,还可以从侧面反映出各类工作研制的进度。但是,目前的难题是怎样在网络图上增加一条纬度,把众多控制因素全部融合到一起,能及时准确的找出项目管理中出现的问题和错误,进而提升整个项目的准确度。另一方面,项目管理的运作状况分析和推进速度的调整,是进度控制中的关键技术。在实施过程当中,要根据具体情况,具体分析。当下,我国的航空航天项目还主要凭借项目管理技术人员的相关经验来自主调整,没有形成一整套针对进度调整的系统的方法。当然,我们不否定技术管理人员在进度控制中经验的重要性,但其自身的局限性却不容忽视。与此同时,随着时间的推移,各类项目在发展过程中出现了竞争资源的现象,由于资源之间的冲突和使用率低的问题导致的项目失败现象屡见不鲜,而我们目前正缺乏的就是找出多项目中的资源冲突和矛盾进而加以调节。所以,并不能对资源进行动态调整和有效使用,本文的主要研究内容如下:
  (1)以WBS为基础的航天项目网络分级计划技术。深刻剖析了航天项目计划的制作需要,制作出了航天项目计划的制作流程,分析了航天项目的WBS构造,用现实案例检验了航天项目在WBS基础上的网络模型。
  (2)基于EVM的航天项目管理。首先,简单说明介绍了一下EVM的原理构造,解析了目前我国航天单位实行EVN的现实意义和条件,阐述了EVM航天项目运行中的方法,针对项目管理发展的运行绩效分析、成本偏差识别办法以及关键信息的预测放大运用现实案例进行了检验,运用数据分析和判断,对计划进行针对性的调整,以保证项目进度最终目标的完成。
  (3)以关键链为基础对航天各类项目管理进行优化。首先,详细阐述了关键链中项目管理的中心思想,在资源有限的前提下如何对多项目进行调度,介绍了关键链的管理方法在不同环境下单项目和多项目的不同应用,讨论了多项目管理环境下的关键链优化方法,并且用实际案例进行了检验。
  关键词:航天;分级网络;项目运行状况分析;关键链;多项目

  第一章绪论

  本文从论文的研究背景和意义着手,紧扣论文的核心内容,全面解析了项目运行的状况、资源紧张的前提下多项目管理的办法的国内外状况分析,后半部分则主要阐述本论文的核心内容简单解释了一下对各章节安排的说明。

  1.1研究背景与意义

  在当今社会,项目化俨然已经成为二十一世纪社会的一个标志。而作为管理理论的一个新方向的项目管理,近些年迅猛发展。从开始的简单无规律逐渐完善到成熟化、多元化、规范化、专业化。伴随着科学技术和社会的日益进步,项目也变得日趋复杂,规模日益扩大。接下来我们要讨论研究的航天项目就涉及了多学科、多领域综合类繁杂的大工程,其特点是质量和可靠性要求高、综合性强、组织协调复杂、人员投入多,投资大、知识密集度高、研制周期长、协作面广、工程技术难度高、研制风险大。而且不管是创新项目的数量还是项目的改进速度都在极速增长,项目管理的逻辑程序也变得复杂多变,各类项目之间的资源冲突和矛盾日益凸显。与此同时,项目实施时遇到的突发情况也是导致项目并行调节控制失败的原因,从而推迟研制周期,增加研制成本和产品成本。所以,针对航天项目进行深入细致的分析和研究以保障航天项目的顺利进行迫在眉睫。
  XPMI(ProjectManagementInstitute)出版的《项目管理知识体系指南》(PMBOK)中明确给出解释,所谓进度控制就是指在实施过程中及时的发现识别项目的风险,并且可以准确的进行干扰和阻止,从而使进度向着积极方向发展的目的,当项目发展的方向和进度偏离了原计划的时候及时的进行干预和纠正,使进度控制和计划有效的结合在一起,最终达到预期的效果。
  对进度的控制是我们保证航天项目按照计划发展的最主要手段。第一,航天项目的流程操作复杂,周期较长,发生突发状况的几率大,经常导致现实进度和原计划进度出现较大出入的现象;第二,航天设备结构复杂、零件较多,这就要求各组织部门之间的分工合作要严格契合,尤其是在周期、标准化、可靠性和质量方面,不同的因素都会直接或间接的影响到项目实行的进度和结果,因此在进度的控制过程中,管理人员不仅要满足预期计划的要求,还要加强输入控制因素的协调和管理,以确保项目最终能如期完成甚至超过预期。
  在我国,目前航天项目管理的发展进度和控制手段正处在改进和完善当中。一方面,在航天技术的项目管理中,利用网络图进行项目计划正在大力推广,网络图不仅可以直观的展现出各种工作之间的关系网,还可以从侧面反映出各类工作研制的进度,但是目前的难题是怎样在网络图上增加一条纬度,把众多控制因素全部融合到一起,能及时准确的找出项目管理中出现的问题和错误,进而提升整个项目的准确度。另一方面,项目管理的运作状况分析和推进速度的调整,是进度控制中的关键技术,在实施过程当中,要根据具体情况,具体分析。当下,我国的航空航天项目还主要凭借项目管理技术人员的相关经验来自主调整,没有形成一整套针对进度调整的系统的方法。当然,我们不否定技术管理人员在进度控制中经验的重要性,但其自身的局限性却不容忽视。与此同时,随着时间的推移,各类项目在发展过程中出现了竞争资源的现象,由于资源之间的冲突和使用率低的问题导致的项目失败现象屡见不鲜,而我们目前正缺乏的就是找出多项目中的资源冲突和矛盾进而加以调节,所以,并不能对资源进行动态调整和有效使用。
  由此可见,在当今航天项目管理思想日益重要的国际大背景下,对于进度控制模式的相关研究和使用在控制和引导项目向着预期计划发展越来越重要。

  1.2国内外相关研究综述

  在项目管理思想中,面对项目的运行状况分析和资源的缺乏,多项目管理成为航天项目研究进度控制的中心思想,接下来我们就这两个方向综合分析国内外的现状。
  1.2.1国内外项目运行状况分析技术的研究现状
  二十世纪初期,Gantt研发的甘特图逐渐被人们所采用。甘特图不仅可以安排进度和计划项目,还可以进行进度控制,用不同的线条或者色彩把实际进度横道线标记在计划进度的线下,进而直观展现出实际进度和计划进度的区别。但是这种方法存在明显的利弊,利是项目运行的状况可以直观的表现出来,制作起来比较方便,也易于理解。弊端是甘特图法不能精准的、系统的表达出个项目之间的逻辑关系,并且也无法利用定量计算分析。因此,甘特图通常应用于规模较小、比较简单的小型项目。
  在二十世纪六十年代,项目的运行状况分析开始普遍广泛应用S形曲线比较法,项目实施过程中把预期任务量跟时间规定内收集到的限时任务量相比较。利用这种方法,我们虽然能够获取项目实施的实际进度跟计划进度之间的误差,但是却不能对项目后面的发展趋势作出判断和评估,因此中外企业在复杂项目的控制过程中,对S形曲运用很少。但与S曲线比较法不同的是,香蕉曲线法可以有效的计算和评估出项目后期的工作发展趋势,不过由于各种因素,香蕉曲线并没有在国内的企业中得到广泛使用。
  跟S曲线比较法同一时期出现的还有双代号时标网络计划技术[14],双代号时标网络计划技术在我国的建筑行业的项目计划制定中得到普及和广泛应用。随后以时标网络计划技术为基础的进度前锋线法[15]慢慢成为项目运行分析的最常见方法。与时标网络计划技术不同的是,前锋线比较法以检查时刻是标点为出发点,一次把各项工作的进度和位置标记出来并连成线,进而分析项目运行的状况。前锋线法是为中国人量身制定的方法,但是这种方法同样存在着很明显的弊端,在项目的分析中很难准确的反映出真实的实施情况。
  到二十世纪七十年代的时候,挣值管理方法[16]的出现和普及慢慢得到人们的认可和普及。在一九七九年,X的能源部就颁发文件表明,项目的总投资额度如果超过了五千万美元,必须使用挣值管理法对项目的运行状况做全面分析。挣值管理法通常使用ACWP(已完成工作量的实际费用)、BCWS(计划工作量的预算成本)、BCWP(已完成工作量的预算成本)[18]三项参数进行执行效果的检测。挣值管理法可以准确的检测出项目的实施进度和成本误差,并能有效的判断出后续工作的走向和趋势,十分符合航天项目对复杂大型项目的进度控制。
  1.2.2资源受限下多项目管理方法的国内外研究现状
  项目管理已经成为企业管理企业活动和企业发展中不可缺少的一项内容。抛开专业性项目管理公司不谈,不管是从事何种内容或何种结构的企业都不能凭借一个或几个项目完成企业研发采购生产营销的一系列活动。随着社会的发展和周边环境的变化,促使企业内部必须设置一些类似于客户服务计划、管理信息系统建立、技术改造、新的投资策略、新产品开发等新项目。这些项目虽然看起来内容各异,性质不同,但具备了项目的基本特征,所以就需要根据项目进行项目管理,这也就是为什么很大部分企业经常处在多项目管理的环境下。
  多项目管理在最初并不是叫这个名字,而是称之为多任务管理。一项项目任务并不仅仅是一项简单的日常工作任务,这也就决定了我们所研究的项目管理内容远远的超过了确定任务这一定义。多项目管理的概念很大,针对不同层次不同部门的企业员工,有着不同的解读和意义。对一个普通的项目工作人员而言,多项目管理就是使用各种办法处理完成部门内部的任务,而对一个企业的最高层来说,多项目管理则意味着利用手里的所有资源、全面的管理方法来提升业绩和减少成本。
  Fendley是最早对多项目进度问题进行研究的人;AshRobertC利用对平行运行和连续运行、五优先级和有优先级的比较任务,根据资源使用、项目工期、工作流三方面而建立系统,在资源受限和紧张的前提下,对调度方案进行预判,进而选出最佳优化方案;WilliamEast则在解决该问题中使用了遗传算法;Luong在不确定因素和资源紧张下提出了多项目管理的模糊关键链法。刘世新基于关键链资源受限的前提下提出了多项目优化调度法。
  通常来说,多数人在设计计算法的时候只是考虑到了可更新资源的应用,去无法给出具体可行的不可更新资源的答案,把算法扩展到不可更新资源项目的调度问题上是目前仍无法解决的一大难题。除此之外,对优先法则的改进,提高算法的效率,提升项目进度计划有效性都是目前面临的困难。
  在深刻研究学习国内外各种对多项目管理的方法中我们可以发现,关于资源受限紧张多项目执行的问题解决上,习惯的优化方案是遗传算法、模拟退火等,但是,这些方法的局限性在于并未考虑在项目执行过程执行人员的心理素质等因素带来的负面效果。
  一九九七年,以色列著名物理学家、企业管理大师、约束理论的创始人高德拉特博士先后出版的《目标》、《绝不靠运气》和《关键链》,在书中把TOC技术运用到了项目管理的领域,提出了关键链项目管理的新方法,采用以百分之五十可能实现时间来作为工序估计时间与设立缓冲区等办法巧妙解决了资源约束紧张的情况下进度安排的问题。关键链方法的优势就是在于充分考虑了资源和时间的限制,用有限的资源进行项目制度规划,而且采用集中管理项目缓冲时间的概念来确保整个项目的进度。关键链管理过程中解决问题的关键是怎样提高关键链的水平。基于约束理论的管理法,在很多时候会把项目执行中人负面的心理考虑进来,通过定量分析里的关键词取代了关键路径。关键链管理方法的提出,在社会上引起广泛关注,成为项目管理的领域从出现关键路径法跟计划评审技术之后最重要、最有影响力的进展。

  1.3研究内容与技术路线

  1.3.1研究内容与组织结构
  本文以理论基础为背景,以发现问题、解决问题为目的,立足实际,思路清晰。全文总共分为六个章节,如下所示:
  第一章绪论
  介绍本文相关的的研究背景、意义、研究现状、选题依据以及研究内容。
  第二章以WBS的航天项目为基础的网络计划技术
  本章节细致深刻说明航天项目编制的需求,介绍了航天项目计划编制的流程;研究航天项目的WBS结构,结合工作包相关参数计算,用现实案例对航天项目基于WBS的分级网络模型进行了检验。
  第三章基于EVM的航天项目管理
  本章节先说明了EVM基本原理,陈述了EVM在我国航天领域的发展状况,指出了在EVM基础上的航天项目状况分析方法,对运行绩效分析方法、成本度与项目进的偏差识别方法以及关键信息的预测方法做出了论证,以数据分析判断为基准,提出了针对性的解决方案,确保实现项目的进度总目标。
  第四章以关键链为基准的航天多项目管理优化
  本章节首先介绍了关键链项目管理的基本方法和思路,就资源紧张约束情况下多项目调度问题,分析在单项目与多项目环境下关键链管理方法应用时的区别,用现实案例对多项目环境下以工序优先级为基础的关键链方法进行了论证。
  第五章总结
  对全文进行简单总结,找出论文中存在的不足以及改进之处,对后续的研究工作提出新的要求,并提出下一步的研究方向。
  1.3.2研究方法与技术路线.
  论文采用分析对比与调查研究相结合,理论与实践相结合的研究方法。
  分析对比与调查研究相结合的方法:紧跟专业的发展方向,学习国内外最新的研究成果,搜集相关文献资料,通过对比、分析不同的项目进度计划评价方法、控制方法,从而找出适合航天研制项目进度计划的控制方法。
  理论与实践相结合的方法:以某航天研制项目作为案例,通过借鉴参考文献,结合航天研制项目的实际情况,制定适合该项目进度的控制方法。
  采用的技术路线如图1-1所示。
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  第二章基于WBS的航天项目分级网络计划技术

  本章节从项目计划的需要入手,总结概括了航天项目的特点,然后对其加以分析;从航天项目特点来说,基于普通项目计划制定过程制定航天项目计划;根据航天项目WBS的结构,进而组建责任分配矩阵、参数设定和资源评估,形成了WBS的航天项目分级网络计划模型。

  2.1引言

  计划的制定决定了以后操作的过程(GregoryT.Haugan)。在项目管理及运行的基础上,对航天项目的管理难度大、计划复杂、特色鲜明的工程来说项目计划尤其重要,需要成熟的理论,科学的实验来支撑。项目管理体系相关的一些技术和方法,已经被广泛的实践证明其可靠性。
  本章节针对我国眼下航天项目编制的需要,以项目管理中制定计划的标准为基础,采用网络计划技术和工作分解结构,制定了分级网络计划的组建方法,就航天项目当前缺乏整体性和层次性、计划分散等问题,竭力寻找一种有效的解决方案。

  2.2航天项目计划编制的需求分析

  航天制造业是一个国家综合国力的体现,是一个国家基础工业更高程度的延伸,是一种囊括资本密集型、知识密集型、技术密集型等融合一身的战略产业。航天产业的发展同时也推动了新技术、新工艺、新方法、新材料的发展,推动了材料、化工、电子、通信、信息工业等产业的发展壮大。航天产业的发展又离不开上述产业的支撑,因此这是一个相互促进、相互推动的良性发展产业。而航天产业所涉及的新技术之多、投资额之大、专业之广、风险之高,有要求我们必须对航天产业的相关工作进行深入细致研究。
  相比其他项目,航天项目有以下特点[31]:
  第一,航天项目规模庞大,参研单位多,体系庞杂,协作成本高,耗资巨大,实施周期长。
  第二,航天产业一般会有计划性进行项目立项,经常会出现多项目并存的现象,一般情况下相关项目资源会共享,因此引发的资源紧张、资源冲突问题十分常见,所以这就要求我们要细致分析制定执行计划,协调好项目间的平衡。
  第三,航天项目的立项一般根据国家需要而制定,从中央制定到逐级下达任务,带有浓厚的计划经济特点。
  第四,管理组织的结构复杂。通常情况下航天项目的组织结构由研究院、研究所、集团公司三部分组成,组织结构的繁琐阻碍了信息的畅通,因此需要组建合理的计划流程,以保证各机构之间能清楚、准确的了解整体项目计划的概况。
  以上航天项目的四个特点,就是目前我们航天计划编制所需要解决的问题。制定最优的计划编制模式,才能制定出易于控制、层次清晰和资源平衡的方案计划。

  2.3航天项目计划制定过程

  航天项目因周期长、投资额大等特殊性区别去一般项目,所以制定计划也有所不同。
  2.3.1—般项目计划制定过程
  通常情况下一般项目制定进度计划时包括以下几步:首先,明确实施项目的最终目标,根据最终木匾逐层制定小目标,一直到最底层,并且对责任分配和工作描述做出详细解释;其次,明确每一层工作任务之间的逻辑关系以保证项目顺利完成;最后使用PERT/CPM法计算出任务的参数时间,制作网络图。
  一般项目的计划制定过程如图2-1所示。
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  2.3.2航天项目计划制定过程
  与其他项目类型相比,航天项目有其独特发展特征,项目计划制定过程也存在较大差异。通常,项目工作人员在接到上级发布的工作任务后,会结合产品研制需求制定完善工作计划,确认最终工作目标,在项目研制计划内将产品型号、计划实施过程、工作内容设计,项目完工时间等详细记录下来,在项目实施过程中,坚决按照项目计划要求执行,不能无故拖延项目研制时期,保证项目研发质量。完成项目研制计划纲要制定后,结合实际发展状况进行时间节点的推算,进而制定年度工作计划,将本年度内项目工作小组的主要工作任务、质量要求、工期安排、研制方法等进行全面介绍。细化年度项目计划方案,将其分解分解成季度、月份及周工作计划,要求项目组定期上交项目工作实施报告,为实现最终发展目标奠定坚实基础。
  通过分析航天型号项目工作流程,从中我们不难发现,该项目也是通过分级网络计划制定方案所实现的。里程碑计划、第一级网络计划、第二级网计划都是通过研究WBS树形结构所得出的,为实现项目发展目标做好充分准备。详细情况如图2-2所示。
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  2.4基于WBS的分级网络计划构建

  2.4.1航天项目WBS结构
  WBS结构要求将项目的工作包及活动都分解到最低等级,将每个工作包及活动都进行概念注释,制定完善工作计划。在WBS树形结构的指导基层下,完成航天项目计划的逐层分解,保证项目规划、实施、评估、控制管理等工作有序进行。不仅如此,通过项目计划分解可以全面了解项目发展的实际状态,是下一阶段计划制定的根本依据。
  结构庞大、系统复杂是航天项目的典型发展特征,导致WBS结构层次处理过程要明显难于其他项目类型。对于航天项目WBS层次结构设计而言,项目研制是首项基础工作,可以作为顶层工作单元,从属关系研究要以研发产品型号为基础,完成项目的逐层分解,直到最终可以使用的最低层次工作单元。工作单元一定是一项独立性的工作任务,或者是系统的一个软件或数据包。在实际发展过程中,对于比较复杂的工作任务,也可以采取逐层分解的形式,赋予每个工作单元或工作包独立的编码,以便后续进行查询和使用。
  2.4.2面向网络计划的航天项目工作包
  作为WBS层次结构的底层单位,工作包可以作为项目核算的基础,可以为项目任务分配提供理论依据,完成活动的实际定义。对于WBS层次结构而言,制定网络计划是在全面实现工作包逐级划分基础上实行的,工作包也有其独特的结构组成,包括资源、成本、生产产出、技术投入等因素内容,会结合项目发展的实际情况进行交工时间预算,将工作任务分摊到个人,提高项目工作实施的责任心。
  作为WBS层次结构的底层单位,工作单元具备可执行交付的滕征,被作为独立单位存在于WBS层次结构中。在控制计划制定过程中,也需要包含工作包内容,是项目发展的资源及成本类型信息,负责处理系统底层逻辑关系。
  WBS层次结构也由系统软件、硬件、数据等因素构成,从外框架角度分析,工作单元会影响项目控制发展中心,工作单元制定需要遵循以下几个过程:
   工作包应当保持其独立性,具有可操作执行特征;
   在WBS单元内要找到工作包的对应元素,WBS单元是工作包的延伸;
   妥善协调工作包与工作包之间的逻辑关系;
   建立工作包负责人的有效沟通平台,完成系统任务的有效配置;
   制定完善的工作计划协调关系,完成项目实施计划安排;
   按照定量计算形式,完成项目成本、时间、资源计划制定;
   确认工作包交付方式,对交付报告进行全面检验,记录检验评估的整个工作过程。
  2.4.3分级网络计划模型的建立
  从根本角度分析,需要结合WBS结构层次分级的理论基础为项目计划划分提供指导性建议,工作包,包括分类层在内都是计划下层的代表形式。工作包的划分一定要进行到底层,不能存在复杂结构。完成工作包的细化处理后,可以得到完整的网络结构计划模型。
  航天项目WBS网络计划模型详细建设过程如图2-3所示。
航天产品项目进度管理研究
  2.4.4分级网络计划的映射
  笔者将网络计划模型建设分为两个主要工作过程:首先,将工作包作为模型建设的工作节点,协调WBS结构模型内部因素关系,完成里程碑计划制定;其次,在工作包节点的有效指导下,完成可执行网络计划制定。航天项目网络分层计划实施可以根据里程碑计划要求逐步进行。
  2.4.4.1WBS结构向分层网络计划映射
  受工作类型与时间节点因素影响,WBS结构有明显的时间限定,包括各个兄弟节点的任务处理。在实际发展过程中,不是所有的节点都承担工作任务,为了更好实现发展指标,有一部分节点没有充分发挥作用。系统会有效协调节点间的逻辑恭喜,采用箭头形式将其关系连接起来,在交叉或虚节点位置抵消作用,里程碑计划在此过程中已经逐步形成,进而实现对宏观计划的调控。在WBS结构网络计划制定过程中,要注重WBS树形结构与工作单元分级结构处理,详细情况如图2-4所示。
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  2.4.4.2基于WBS工作包构建网络图
  笔者对WBS结构中工作单元概念进行全面注释,为后续项目网络计划制定提供良好条件。网络计划制定主要经过以下几个发展过程:
  第一步骤:以工作单元计划为基础,进行工作任务分配;
  第二步骤,有效协调任务集合的逻辑关系。在得到任务指标后,结合实际发展状况将任务层级进行详细划分,前一个任务指标的实现是后续任务完成的基本条件。具体任务安排要根据时间、成本、技术等因素条件执行,保证任务实施的可行性十分重要;
  第三步骤,制定严格的任务执行时间。在任务发展过程中,要坚决按照任务集合执行,保持良好的任务发展速度,任务执行需要有效抵御外界因素影响,避免因为赶工期而影响整个项目质量。如果不能按期完成任务,不仅会导致项目研发成本增加,也会对后续工作产生不良影响。但如果缩短任务完成时间,必然会加快工作节奏,使工作人员处于长期疲惫状态中,为任务质量管理设置众多阻碍。
  第四步骤,划分任务集合。以调查研究结果为基础,进行任务计划划分,需要包括项目代号、项目名称、项目内容、项目完成时间等多方面发展内容。
  第五步骤,完成网络结构图的绘制。以任务明细表为基础,有效表达任务逻辑关系,发现任务明细表中存在的错误逻辑关系等内容,完成工作草图设计。确保不存在逻辑关系错误的基础上,全面整理草图信息,去掉无实际效用的交叉线,尽量用箭头线来代替曲线,不必要的虚节点也要进行逐一去除。对草图中的任务点进行命名,确认具体的项目实施路线,完成网络结构图设计。详细情况如图2-5所示。
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  分级网络计划体系是在上图描述过程中逐步形成的,工作包是网络体系的最底层单位,所包含的计划信息十分详细。每一个工作包都可以对应WBS结构内的信息单位,但与里程碑计划相比较,细分方面还存在一定差距。按照此操作流程完成网络计划模型设计,具有十分鲜明的层次感,为项目组织计划实施奠定坚实基础。

  2.5实例分析

  笔者列举某地区空导弹型号试验的发展案例,对航天项目分析网络计划制定过程进行全面叙述。在WBS表内具有WBS序号、项目任务、项目指标等细化内容。详细情况如表2-1所示。
  WBS表对于任务完成时间的判定是以各级任务完成的最后时间为截点,但在WBS表中工作人员无法查看项目具体复杂单位及相关有效信息,也无法掌握任务逻辑关系。其中节点任务只是概况结构划分内容,没有将网络计划内容涵盖在内。所以,单纯依靠WBS表无法实现网络计划模型塑造。
航天产品项目进度管理研究
  按照网络模型建设的发展过程,第一,将无具体效用的任务节点进行删除,例如根据“3.2.5.1.2”要求完成产品的验收。有效处理项目分级任务的逻辑关系,为后续任务实施奠定坚实基础;第二,按照时间参数的计算方式,完成项目评估时间确认,为实现网络计划实施目标奠定坚实基础;第三,对象任务与项目负责单位,完成矩阵模型设计;第四,绘制网络计划结构图。
  表2-2经过处理过的,可构建网络计划的WBS结果
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  2.6本章小结

  笔者从分析航天项目发展特征入手,完成计划编制内容设计,对WBS航天项目网络分层计划进行详细划分,具体流程如下所示:
  通过与传统项目相比较,可以充分体现航天项目的独特发展特征;项目计划编制可以结合项目实际需求状况进行制定;参考其他类型项目实施方案,完成航天项目WBS网络分层模型设计;
  分析WBS结构模型,为工作包效用体现奠定坚实基础;
  完成航天项目WBS分级网络设计模型的建设指标,按照分级模式处理后续工作安排;
  笔者列举某地区空导弹模型试验案例,对WBS模型构建过程进行详细介绍。

  第三章基于EVM的航天项目管理

  笔者对航天项目实际发展状况进行全面分析,利用EVM理论研究思想,对项目实施成本展开偏差判断及关键性信息预测,为后续工作顺利进行奠定坚实基础。

  3.1引言

  在项目实施过程中,善于总结项目发展经验,全面搜集项目相关信息与数据,采用定量和定价综合分析方式,掌握项目发展的实际状况[32],为项目发展目标的最终实现提供理论性依据。
  结合航天项目实际发展状况,对WBS航天项目网络分级模型进行全面设计,在EVM理论指导下,对航天项目网络分级模型进展展开深入探讨,选取有效评估形式,对项目发展阶段可能存在的成本偏差、效果评估等方面进行准确判断,引入大量研究理论与研究数据,为发展目标的最终实现创造良好环境。

  3.2挣值法的基本原理

  EVM理论研究方式覆盖项目发展范围、进程及成本等多方面因素,可以对项目发展结果进行有效衡量。通过EVM理论完成项目成本计算、成本投入方向分析等具有十分显著的指导效果,可以全面了解项目发展的实际情况,保证质量管理不出现严重偏差,达到项目预算与实际发展水平相一致,并结合项目实际发展状况,进行发展目标的权衡,因此EVM分析法也被称之为偏差分析法,将项目发展进度与预算费用进行比较,主要涉及三个基本参数:
  根据项目实际发展状况完成下一阶段资金预算属于计划工作预算费用管理过程,是衡量项目花费是否超过预算标准的有效形式。通过计划工作预算费用计划可以了解项目实施的具体工作量。计算公式表述如下:BCWS=计划工作量×预算定额。
  消耗投资额或者消耗总值都是项目实际工作产生费用的简称,在项目实施到一定发展阶段后,对所产生的全部费用进行有效汇总。
  完成工作预算费用即是项目管理者结合项目预算要求,对施工到某一个阶段后,对实现目标所产生的项目费用进行预算。因此完成工作预算费用又被称之为挣得值。项目质量达标是制定完成工作预算费用计划的前提条件。在此发展过程中,工作质量必须保证通过相关质检要求,完成工作预算费用计算公式如下所示:BCWP=已完成工作×预算定额。
  下图中我们可以看到,如果可以实现理想状态,因素值是可以实现重合的。但受不可控因素影响,通常无法实现项目发展的理想状态,因此三个函数曲线往往都是独立发展的。
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  3.3EVM在我国航天工业中的应用基础

  随着全球经济一体化发展趋势的不断深入,航天工业市场竞争状态日趋激烈,企业想要稳固市场份额,只能不断推出全新产品类型,大力引进国外先进发展技术,为项目指标实现奠定坚实基础。但是,由于发展状态存在本质性差异,很多已经在西方发达国家得到广泛应用的研究理论在我国实施过程中往往存在较大偏差,无法实现项目发展的最终想过。笔者结合我国航天工业生产企业的实际发展状况,对项目实施理论的适用性进行全面分析。
  笔者将我国航天企业发展集成控制模式生产流程总结如下[34]:
   制定项目集成发展计划:根据项目开展的时间、范围、成本投入等因素,完成项目集成指标制定;
   管理项目集成发展信息:广泛搜集项目管理者的建设意见,有利于项目发展的建议要集中采纳,为项目发展目标的最终实现奠定坚实基础。通过有效方式保证实施状态与发展方向相一致;
   项目决策集成计划方案:结合项目发展的实际状况,充分考虑风险因素、成本投入等方面内容,对影响项目发展的相关因素进行全面总结,对项目实施结果进行全面分析。
  项目分析和项目评估是实现项目发展目标的核心工作内容,需要采用集成控制形式才能最终实现发展目标。根据EVM的指导方案,可以正确掌握技术发展与研究方向。采用EVM研究理论可以有效了解假设相关信息,为项目发展目标的最终实现创造良好条件。根据项目计划要求内容逐一进行任务细分,阶段性评估指标实现效果,在发展过程中充分运用多种有效发展形式。
  EVM发展目标的实现,一般需要经历五个发展过程:
  (1)结合WBS项目实际发展状况,完成任务目标分解,通过选择可行的高效执行模式,将项目实施任务逐一落实到个人,充分划分项目组员的积极作用,为项目目标实现贡献强大力量;
  (2)根据项目进度计划,完成成本方式预算,为项目目标的最终实现奠定坚实基础;
  (3)掌握项目发展的实际状况,减小实际与预算的偏差值,确定基本项目实施路线;
  (4)在EVM理论原理指导下,对项目信息进行全面跟踪,了解影响项目发展的实际信息内容;
  (5)结合上述操作内容,通过整合项目相关数据,对项目实施进度进行有效评估,保证成本投入预算与实际项目花费不出现大范围偏差,并结合实际发展状况,制定偏差出现的相关应急预案。
  从目前发展状况来看,虽然我国对航天工作研究起步较晚,但随着社会生产技术的不断发展,已经具备世界先进技术生产水平。但EVM理论研究方式的应用范围并不广泛,尚处于发展的初级阶段,企业工作计划实施并没有根据EVM理论指导方向进行,但EVM对航天项目发展指标的最终实现具有不容忽视的影响作用。例如,在最近几年时间按内,我国航天企业对WBS研究方式展开深入分析,全面提高WBS研究理论的适用性,为WBS项目的顺利发展奠定坚实基础。
  综上所述,EVM研究理论在我国行业企业中的发展已经具有良好环境基础,并在实际发展过程中逐步对项目管理模式进行调整,使其满足项目发展实际需求。航天项目研究人员也对EVM理论方式进行全面调整,使其更实用航天项目发展特征,形成全新的EVM项目集成研究理论与研究方式。

  3.4基于EVM的航天项目运行状况分析方法

  结合我国航天项目实际发展状况,根据EVM核心管理理念的指导作用,形成一套全新的EVM分析计算形式,基本满足我国航天企业自身发展习惯,为航天项目发展目标的最终实现奠定坚实基础。
  EVM方式调整主要经历以下四个过程:
  第一步骤:对航天项目进度计划实施状况进行全面分析;
  第二步骤:对实际发展进度与进度计划进行对比;
  第三步骤:制定绩效考核评估方案,对航天项目实施效果进行全面评估;
  第四步骤:预测航天项目发展信息。
  详细情况如图3-2所示:
  航天产品项目进度管理研究
  3.4.1项目进度计划的跟踪分析
  要紧密跟踪项目实施状况,制定完善的工作计划,有效收集项目工作人员反应的信息状况,有效解决项目发展过程中存在的相关问题。采取有效措施可以为项目目标实现奠定坚实基础。综上所述,航天项目管理人员的关注程度对项目发展指标的实现具有十分关键的影响作用。对于传统EVM系统而言,可以采用BCWS、ACWP等形式进行项目跟踪,围绕核心元素展开项目跟踪相关工作。
  在项目指标得到管理人员认可后,需要进行指标分析与度量计算等方面工作,可以结合目标曲线发展状态了解项目发展的具体过程。BCWS和ACWP等都是绘制项目发展趋势的基础方式,时间及成本是二位坐标系的坐标轴,将三个不同参数值都体现在绘制曲线内,一般在一个月左右的时间内对项目进行一次统一检查,进而逐步完成项目发展曲线绘制:
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  从图3.3中我们可以详细查看到项目实际发展过程中,项目发展状态及员工薪资所产生的成本费用。对于航天项目管理而言,对项目实施计划紧密跟踪,结合实际发展状况选择有效的项目检查时间,通常项目管理人员会以周围单位展开项目检查活动,发现问题及时处理,及时对相关项目管理信息进行全面更新,掌握项目成本投入的资金使用方向。
  3.4.2项目进度与成本偏差识别
  从根本角度分析,众多不可控因素都会对项目实施过程产生影响,预想偏差的形象与项目计划周密程度无决定性影响关系,项目调整即是通过有效方式全面纠正客观因素对项目发展指标的影响[35]。通常,项目实施计划如果没有考虑项目发展的实际环境,极容易导致巨大偏差产生。但如果项目计划考虑因素比较全面,一般不会发生此种状态,多事突发性的小事故,如安全事故资金赔偿、项目临时性资金运转不畅等。
  对项目实施状况的偏差分析可以采用EVM等研究方式,但在实施过程中对环境有一点你给要求。详细情况如下表所示,可以采用参数描述全面了解偏差产生的根本原因。
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  四个因素评价方式描述如下:
  1. 进度偏差用SV表示,代表项目实施过程中,施工进度是否与项目计划保持一致,即能否在规定时间内完成项目发展任务。利用SV信息数据的不断累积,项目管理人员都会选择此种评估形式,便于掌握项目发展的实际状况。进度偏差的计算公式总结如下:SV=BCWP-BCWS。
  通常,如果进度偏差值为正数,项目可以在规定时间之前实现;如果进度偏差值为负数,则没有根据项目计划实施安排,项目工程需要延期;当进度偏差恰好为零时,可以保持与计划实施一致。
  2. 费用偏差用CV表示,代表项目发展的实际产生费用与预计产生费用的差值。费用偏差计算公式总结如下:CV=BCWP-ACWP。
  通常,如果费用偏差值为正数,项目实际产生费用与预算费用低;如果费用偏差值为负数,则实际花费已经超过预算。只有费用偏差值为零时,实际花费与预算真正达到一致。
  3. 进度绩效用SPI表示,可以准确评估项目发展的实际状况。进度绩效计算公式如下所示:SPI=BCWP/BCWS。
  当进度绩效值大于1时,项目可以缩短施工时间;如果进度绩效值小于1,则项目无法在规定时间内完成;只有当进度绩效值等于1时,项目实施状态是完全按照项目计划执行。
  4. 费用绩效用CPI表示,代表项目成本消耗的具体费用,了解资源优化配置指标是否得到体现。费用绩效计算公式如下所示:CPI=BCWP/ACWP。
  费用绩效值大于1时,代表项目的实际产生费用低于预算费用;费用绩效值小于1时,代表项目花费已经超过预算;只有费用绩效值为1时,预算和花费可以实现一致。
  通过进度偏差、费用偏差、进度绩效、费用绩效四个值的分析,相关管理人员可以全面掌控项目发展状况。如果项目无法在预计时间内完成,有采取有效措施尽量缩短周期;如果项目花费超过财政预算要求,要根据偏差产生的实际状况进行有效调整,为项目发展目标的最终实现奠定坚实基础。
  3.4.3项目运行绩效分析
  首先应用首章介绍方法分解航天项目,并建立分级网络规划,通过分解项目将项目与目标变成更易实行的较小单元,也就是我们定义的航天项目工作包。即掌控整个航天项目包括项目成本消费,完成进度与质量三个方面。
  在项目初期,使用ACWP、BCWS、BCWP等参数明确项目进度,计算成本预算,判定项目任务的大致时间规划,包括最早开始、最迟结束等时间,按照实际情况与选择原则得出最优渠道,尽可能减短项目工程的具体执行时间,并通过任务压缩,减少企业项目成本消耗。在项目执行过程应用EVM技术对项目进度进行跟踪,及时获得信息,利用WBS化简底层任务获取BCWP,同时将子项目任务信息对应为父任务数据基础,并逐层规划项目BCWP来掌握各项目工作包及项目总体进度状况。
  对于航天项目,任务管理者应当掌握项目实际进展情况,得出成本偏差值,并以实际成本同预期成本的偏差研究项目运营状况,实现项目绩效研究。表3-2是以前文出现的偏差结果为基础,建立成本与项目进度的状况分析。
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  上表3-2,列举出差异的项目绩效类型,对于管理者而言,航天项目的分类是管理掌控项目的首要任务,通过明确规划分类,掌握项目现有运行情况与发展状况。通过同时,CPI与SPI比较跟踪曲线的描绘,有助于管理者掌握项目大致进展,并能明确发现项目主要绩效指标变化情况。
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  按照理论数据研究及实际调研情况,本文对航天项目运行情况评估提出以下几点规范:[37]:
  1. 若实际项目资金开支同初期开支预算相符,而工作执行工期却超出预期规划日期,则项目执行工作者的工作效率显然不符合要求;
  2. 若实际项目资金成本低于初期开支预算值且项目工程进度与初期规划计划相一致,则该预算成本失实,需要修正改善;
  3. 若实际项目资金成本同初期开支预算相等且项目工程超前执行完毕,则表示该项目预算实际过高,或执行工作者为高工作效率;
  4. 若项目进展至一定程度后,项目实际预算成本开支与预期不等,而项目工作未按规划达到所需进度时应该及时调整项目规划,通过提供更为细致的项目规划,从而有助于项目执行工作者成功完成项目。
  航天项目中项目运行效率的判断包括消耗百分比、计划完成百分比、利完成百分比这三点百分比参数,表3-3为参数计算公式,其中BudgetedatCompletion,简称BAC即项目规划的预算成本开支:
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  根据表3-3项目运行整体绩效分析表可知,消耗百分比即项目实际成本开支与初期预算开支比值,计划完成百分比为规划项目工作量开支预算同整个项目费用预算比值,完成百分比为严格按初期规划的已完成项目成本估算值同项目所需成本开支比值;实耗百分比是指已完成项目工作的实际消耗成本与整体预算成本的比值。完成百分比、消耗百分比、计划完成百分比这三者从多角度在实际工作中展现了整体进展状况。
  使用EVM法对项目进行实际评估是基于信息采集,在准确计算之后对结果进行分析而得出数据参考,从而奠定管理者准确决策的数据基础。
  3.4.4项目关键信息预测
  在EVM体制下,研究所获数据来掌握项目完成进度,得出项目执行现状与目前主要运行偏差,并能较为精准地得出项目走势预期。这种项目预期必须以项目当前进度为评估基础,得出项目可能成果,便于管理者得出恰当的管理决策,在项目进度评估中一定要掌握项目偏差情况,得出可能发生的偏差,通过及时高效的举措对偏差进行纠正改善,从而稳定项目的正常运行。
  对比项目初期与后期的预测评估,往往后期的准确性要高于项目初期的预测准确性,然而因EVM采取的方法是以统计学为理论基础,因而具备良好的理论支撑,在EVM方法为前提的项目初期评估上具有高度客观性,于国外部分企业的应用上也可验证这一点。而项目后期,工作已形成一定定势,也就使得预测评估难以纠正项目走向,即便预测再科学有效,也难以对项目产生多大影响作用,EVM预测方法对项目具有重大影响作用,甚至能影响到项目的成败,为此,初期使用的预警都具备EVM预测法特征[38]。
  只有奠定坚实的基础才能高效准确地对项目发展趋势及最终进行预测,这种坚实的基础在于充分的基线规划,同时按照项目实时跟踪所获的数据得出判断。使用现代统计等理论对项目绩效结果进行分析,从而得出项目资金需求量与人力资源投入量,并得出项目完成期限与最终成果状况。
  3.4.4.1项目完成成本(EAC)的预测
  项目整体评估的关键在于项目EAC评估,按照项目运行与发展进度得出项目资金需求量与人力资源投入量,从而准确对项目后续工作进行指导。
  通过假定项目如目前发展趋势进行,分局公式(3-1)预估EAC值:
  EAC=ACWP+(BAC–BCWP)/CI (3-1)
  在此式中CI为项目综合绩效目前指数,应用公式(3-2)计算项目综合绩效目前指数:
  CI=(W1×SPI)+(W2×CPI) (3-2)
  在此式中W1为SPI权重,W2为CPI权重。
  国内航天企业发展始终以技术与经验为关键核心,因此,项目管理者可使用CI指标,按照前期项目分析所获项目管理经验与信息数据,按照资深人员选择的思路明确CPI、SPI权重;一般而言,单值形式评价多不为项目管理者接受,期望获得数值区间评估。从而使用CI指标以满足航天企业需求。
  3.4.4.2最终成本偏差(VAC)预测
  VAC为VarianceatCompletion,即中文的项目最终成本偏差,该定义是EAC与BAC(项目预算成本)二者的数值差值,可利用下式计算:
  VAC=BAC-EAC (3-3)
  公式(3-4)也是VAC偏差的表示方法之一,通过对比VAC与BAC得出项目最终成本偏差百分比值:
  VAC%=VAC/BAC (3-4)
  研究VAC同VAC%,可知VAC正值即意味着项目将仍然按当前项目运行成果与效率进行工作的展开,能于预期成本开支内结束前期规划的所有项目工作;而VAC负值则表示项目最终开支将大于预期规划值。
  VAC算法的选择应当考虑到以下几点重要因素,尤其在航天项目中选择VAC算法:
  1、其他项目任务的成本规划;
  2、成本开支在项目工期上的影响作用;
  3、项目初期绩效完成情况;
  4、项目中期后的工作执行效率;
  5、项目中期后的大致财务情况。
  3.4.4.3后期完成绩效预测
  通过SPI、CPI等参数的阐述,可获得项目评估检查前的执行效率,按要求在一定预估期限内实现工作目标即TCPI,英文全称为To-CompletePerformanceIndex,是后期项目继续开展而应当完成的成果。对TCPI的计算是基于传统EVM算法,公式表示如下(3-5):
  TCPI=(BAC-BCWP)/EAX–ACWP (3-5)
  TCPI是项目后续工作实现的开支与后续项目资金投入比值,一旦该比值大于1,则表明,为保证项目进展,后续项目工作者应当比原工作效率更高的工作效率来完成后续工作,按照前期项目经验,一旦项目超20%,而TCPI同CPI间差值超10%,该EAC预估值则失去该有科学性而无法提供准确的项目决策依据。

  3.5实例分析

  文章通过“应答机齐套”工作实例进行研究论证,该“应答机齐套”为某地域空导弹型号试验弹工作,按照“挣值法”同步分析并跟踪管理项目执行成本开支。具体流程如下所示:
  第一步:制定项目规划,确定各工序的成本预算与工序完成时间,作为项目对比基准进行管理(参见第二章具体有关内容);
  第二步:按周(或其他固定时间)采集项目执行具体数据;
  第三步:对数据进行研究挑选,剔除无用数据与错误数据;
  第四步:应用PROJECT软件,把数据导入基准计划内;
  第五步:对BCWS、BCWP、ACWP参数进行计算并绘数据图——“挣得值”曲线图;
  第六步:对"挣得值”进行判定,并研究对比曲线图计算的数据表;
  第七步:适时对项目采取措施来调整项目现有资源使用,跟踪项目进展,按照实际情况调整基准计划,并存档;
  第八步:至下一控制循环之后。
  通过在“应答机齐套”工作中应用“挣值法"同步跟踪分析成本与进度,便于项目的实时管理,制得的应答机齐套WBS表如表3-4:  
  根据3-5图可知,在项目运行14天后,基于数据统计结果得出项目执行开始发生偏差图3-6所示为成本曲线偏差图:
  由3-6图可知,BCWP曲线在项目第二周便呈现低曲线趋势,ACWP曲线则位于BCWP、BCWS曲线间,从而得知项目进度发生开支超额或落后偏差的现象,根据上图能计算得出以下参数:
  (1)根据公式SV=BCWP-BCWS所得的SV值小于0,表示项目进度落后而出现偏差;
  (2)SPI进度绩效指标按照公式SPI=BCWP/BCWS得出结果小于1,意味着项目进度出现延误滞后现象;
  (3)CPI为成本绩效指标按照定义,得出BCWP/ACWP小于1,可知项目开支已经高出预算值。
  (4)CV表示成本偏差由于BCWP-ACWP小于0,则项目实际消耗大于开支预算消耗;
  (5)PercentComplete项目完成百分比按照公式得出的(BCWP/BAC)×100数值为58.5%,即至数据采集当天,实际项目完成度为58.5%;
  (6)PercentSpent消耗百分比按照公式(ACWP/BAC)×100得出结果为60%,即至当前数据采集,项目实际开支消耗为项目总预算60%比重;
  (7)Plannedcomplete计划完成百分比是根据公式计划完成百分比=(BCWS/BAC)×100计算得出结果63.5%,即至当前数据采集日表示项目应当完成整体的63.5%。
  (8)完成成本预测两大指标CI与EAC的计算公式分别为:CI=(W1×SPI)+(W2×CPI)、EAC=ACWP+(BAC-BCWP)/CI,从而得出EAC值范围在410.26与420.24之间,即项目完成的开支值范围为(410.26,420.24)(千元)。
  (9)TCPI即后期完成绩效预测按(BAC-BCWP)/(EAC-ACWP)计算得出TCPI数值范围为(0.921,0.974),意味着要保证项目目标按照预期完成必须使项目后续工作效率高于原计划工作效率。
  (10)VAC完成成本偏差预测按照公式BAC-EAC得出值范围为(-10.26,-20.24)即保持当前工作进展,则项目执行完毕后使用的项目成本将大于初期预算约10.26至20.24(千元)之间。
  计算前文参数数据,能利用指标对项目当前进度与后续预测做出较为准确可信的评估。
  进度偏差的主要原因在于“应答机整机结构精装”的实际工作量高于初期工作量预测,为此使得该工作延误约7天时间,而增加了工作者的工时,将大大增加项目成本,影响后续项目工作的展开。
  表3-5可知,调整后续项目工作从而稳定后续项目的正常执行,通过提升“应答机整机无线电装”工作者人数,将初期的1人增至3人等,并展开“应答机环境应力蹄选试验”进行同平台多样产品的测试,大大减少成本开支,缩短运行周期。
  BCWS调整前后对比图如3-6所示。
  根据图3-6,可发现,BCWS经调整后于项目初期BCWS于项目第九周时发生交叉重合现象,因此,可知调整计划的举措具备一定的可行性。
  定期跟踪项目实际执行进度,按照跟踪结果及时采取高效的措施实施计划调整,从而保证项目正常进行,同时能实现最终项目目标。

  3.6本章小结

  本章探讨了EVM方法的使用基本原理及于航天企业中的运用情况,通过分析可知EVM方法在国内航天企业中也具备一定适用性,通过使用该法,对国内航天项目进行跟踪控制。同时具体阐述了应用具体步骤与使用原则,最终以实际案例对EVM的适用性进行验证。
  1、对EVM指标体系进行具体解释,根据项目具体发展趋势与当前运行情况,对EVM法的实践进行具体阐述;
  2、基于传统EVM原理,对国内航天项目管理等方面特性进行有效分析结合,得出新型项目执行分析法,并应用于我国航天项目,对项目偏差,工作执行效率、成果进行分析跟踪,对后续工作实施高效预测;
  3、以具体实例来验证项目分析法的适用性,通过挣值法研究航天项目结合具体数据信息对项目发展趋势进行估计,从而奠定决策判定基础,在项目发生偏差时及时调整人力资源与资金投入,保障项目进度的完成。

  第四章以关键链为基准的航天多项目管理优化

  航天企业一般采取多项目计划同时进行,为此,项目中必有重点,为此,文章先阐述以工序优先级为基础的关键链项目管理相关进度管理与基本思想理论,研究单、多项目背景下使用关键链的差异,以及通过航天项目实证进行方法的验证,从而使多项目稳定高效地进行。

  4.1引言

  由于国家不断增加国防投入,航天项目在充足的资金保证下迅速增长,为此,航天企业承担的业务量也大量增加,也就出现了多型号研制项目同时进行额现象,且各项目都有其相对独立的网络规划。于项目的具体执行上,同期并行的项目必然存在不可调节的矛盾,存在资源冲突、调度困难等问题,为此,为保证项目的有效进行,航天企业通常主观解决而忽略客观因素,导致多项目管理中频发决策失误。

  4.2关键链项目管理的基本思想和方法

  高德拉特博士(以色列)创立了TOC,英文全称TheoryofConstraint,即约束理论,于《关键链》(一本管理小说)[39]内结合TOC及项目管理理论,得出CCPM管理法,全名:CriticalChainProjectManagement中文为关键链项目管理法,在一定的资源储备环境中,使用缓冲区设置法来解决项目计划确定的缺陷,从而科学高效地对项目资源进行合理分配。
  项目关键链,是综合了项目资源分配上的关键路径与资源的环节。关键链管理法更注重资源与时间分配上的重要作用,在航天项目中,尤其是项目的具体运行过程中常常遇到如工作人数不足、资源供应短缺、设备运行不畅等问题,而这些资源时间的分配成为项目进度一大短板。作为项目管理中最为核心的影响因素——关键链能力的加强。CCPM法,较之PERT/CPM管理法,具有明显的差异:
  1、 CCPM法定义的项目工作预估时间为[40]50%可能完成时间。
  通常,PERT法使用三点估算法,得出大概率执行时间,而多数时间为安全时间,即图4-1:
  在工作具体过程中,安全时间仅仅在理论上发挥根据工作者预期实现工作进度的作用,而不能完全保证能于规划期内实现工作预期进度。而安全时间的不确定性在于以下消耗原因:
  a)按照帕金森定律,在规定时间后,工作工序通常直至规定时间才完成,从而很少出现提前结束完工的现象,项目一般而言有个较为宽松的期限往往使得工作者的工作效率偏低,也就使得常常出现延期完工的现象。
  b)项目执行者常常自行臆断,认定安全时间充裕,像学生综合症一般直至不得已时才开始项目工作;
  c)由于航空企业中项目一般是多任务并行的现象,使得为保证每个任务的最终完成,在缺乏优先级的情况下,常常兼顾每个任务而导致各项目进度延长,尤其是保证完全安全情况下,加大了准备时间与安全时间,从而最终导致多数项目延期;
  d)项目工作者对于提早完工的项目工作进行隐瞒和延报。导致项目执行过程中,本该缩短的工期无故浪费。
  2、 在CCPM法中更注重关键链的重要性,强调项目运行周期的决定因素在于关键链而非关键路径,PERT/CPM法则不然,同时关键链能对限定的时间、资源进行计算规划,便于对项目整体周期与工作进度进行限制约束,而确定关键路径上则未将资源作为考虑因素。
  3、 通常而言,在实际工作当中,将出现大量难以确定的意外事件,也就可能发生很多超出预期的麻烦,即墨菲定律,为有效避免上述因素的负面影响作用,CCPM法通过缓冲区设置,以及资源缓冲机制,输送缓冲等方式保证实际工作过程中,在意外事件发生的情况下,依然能按照经验等来按原规划或新调整计划来执行项目工作,并取得一定成果[42]。

  4.3关键链在单项目与多项目中应用的区别

  多数项目往往是于差异项目同期运行的环境中进行的。而航天企业中难免会发生并行项目之间资源调度不畅、人力不够、资金短缺等现象,在资源有限的情况下,企业项目管理的实施难度加大,从而导致项目运行出现瓶颈或是阻碍,为此,实施多项目调配,综合各项目时间差异,资源需求差异,尽可能着眼全局实施整体的计划优化,从而尽可能减少项目运行周期。在资源限制下,于多项目管理的复杂性及调度重要性环境下,项目管理领域等专家不断探索该解决办法,从而出现大量优秀的研究成果,如遗传优化、粒子群优化算法、枚举法等办法。而上述方法是以传统项目管理法如PERT/CPM等核心思想进行优化配置的,然而上述办法在项目实际运行中表现出一定的缺陷性,为此,CCPM法为学者所创,按照关键链的理论基础——TOC原理,侧重配置关键资源,得出关键链多项目管理方法。
  应用TOC原理,其于多项目并行与单项目运行环境中各有侧重,表4-1为TOC在单项目与多项目应用中的差异,同时关键链的应用在这两种环境中也存在一定差异。
  分析表4-1,可知,首先进行项目重要程度排序,明确优先级别,再进行多项目的资源配置,在决定项目成败的关键资源上尤其要注重资源的分配规划,同时,尽可能利用起闲置资源,保证资源的搞笑利用。
  学者Goldratt表示关键链多项目管理流程可如下所示:
  1、明确各项目重要性,确定优先权;
  2、应用关键链法对项目进行规划与资源的调度;
  3、错开项目的资源使用,最大限度避免资源使用冲突;
  4、设置项目缓冲与输送缓冲;
  5、科学管理缓冲区。
  在上述流程中,可使用单项目关键链管理法。同时对资源的调度是关键步骤,按照项目工序及时序,在项目共享资源中添加产能缓冲,权衡资源使用情况,按照资源需求等对项目设置输送缓冲、瓶颈缓冲等。

  4.4关键链在多项目环境下的应用

  资源分配在单项目背景下有以下几点原则:1、最少时差的项目最高工序优先级;其次,2、总时差相同的两项目,工期越短,越高工序优先级。在项目中,限制项目进度的关键,以及项目时间消耗核心因素在于关键链,因此关键链工序具备最高的资源分配优先级,同时,使用该办法可有效避免关键链的工序延期,从而能避免项目拖期;同时,于等总时差环境中,短工期工序则获更高工序优先权。然而对于并行多项目,关键链路的识别不能单纯使用用传统法,否则容易引发认识偏差。在某资源同时被A项目工序A1、B项目工序B2需求时,有以下几点不同情形:
  (1)项目A的优先级高于项目B,工序A1处于单个项目关键链上,工序B2不在单项目关键链上,则资源会自动优先分配给工序A1;
  (2)项目A的优先级高于项目B,工序A1不处于单个项目关键链上,而工序B2则处于关键链上时,如果根据项目的优先级分配资源的话,工序A1的优先级要高于工序B2。这样就存在一定问题:工序A1资源满足需求,但该工序不是关键链,这就导致项目不能按时完成。此外,工序B2虽然在关键链,但资源不能满足需求,这就严重限制了项目工期。结果资源分配没有缩短项目A的工期,却拖延了项目B的工期,这与我们的初衷大相径庭。
  多项目并行时,项目的关键链与项目的优先级之间的矛盾将变的不容忽视,因此分配资源时,不但要考虑每个项目的优先级,还要考虑并行工序的优先级。
  优化后的资源分配的步骤如下:
  (1)依据项目的重要性确定项目的优先级,分别为α和β;
  (2)考察多个项目中并行工序A1和B2的紧急程度、重要性程度等因素,确定单个工序的优先级,分别为a和b;
  (3)项目的优先级与工序的优先级相乘得到工序的综合优先级,分别为α×a和β×b;
  (4)工序A1和B2发生资源冲突时,综合优先级高的工序优先分配资源。

  4.5实例分析

  本节研究关键链技术具体应用,采用案例说明的方法来阐述其具体应用过程。以航天项目A与项目B为例来说明整个项目关键链应用,具体内容如下:
  4.5.1关键链在单项目中的应用实例
  4.5.1.1项目A应用实例
  项目A为某地空导弹项目,试验弹集成部分工作分为:导引头设计(A1)、导引头生产(A2)、导引头集成(A3)、导引头测试与试验(A4)、引信设计(A5)、引信生产(A6)、引信集成(A7)、引信测试与试验(A8)、试验弹集成(A9)。项目A试验弹集成部分的网络图如图4-2所示,其中各工作的执行时间t为型号开始前预估时间。
  按照PERT/CPM时间参数确定理论,就能够确定关键路径,本项目确定的路径为:A1-A2-A3-A4-A9,其长度为26,也就是说整个项目为26周,具体如下图:
  考虑到活动相依和资源冲突后,关键路径的长度为30,它决定项目工期,如图4-4所示:
  采用CCPM方法估计各工作的执行时间(50%可能完成时间),得到如图4-4所示的项目网络图形式。在图4-5中,关键路径并没有发生变化,只CPL由原来的26缩短为13。
  对于此项目,PERT/CPM方法确定的关键路径为A1-A2-A3-A4-A9,从图4-5我们可以看到,工作A2、A6需要的资源发生了重叠(N3),这种资源约束的出现被称作资源冲突。为了消除工作A2、A6的资源冲突,在项目实施过程中可以采用串行执行的办法。项目执行顺序可以是A2-A6,也可以是A6-A2,如果执行顺序为A2-A6,可以达到项目运行周期最短的目的。如图4-6可见,综合考虑紧前关系约束、项目工作运行时间和资源制约因素,确定项目执行顺序应是:A1-A2-A6-A7-A8-A9,总长度为15。按照关键链定义,此项目工作序列为关键链,与关键路径有显著区别。
  如图4-5所示,在关键链(A1-A2-A6-A7-A8-A9)的尾部设置了项目缓冲(PB=7.5),在非关键链A5到关键链输送点A6之间设置了输送缓冲(FB=0.75),在非关键(A3-A4)到关键链输送点A9之间设置了输送缓冲(FB=2.5),在关键链的前序活动由多种资源完成的活动(A1、A2、A7、A8、A9)前都放置了资源缓冲,保证关键链上的任务工期不会拖延。
  综上,项目A关键路径长度为30周,通过关键链法进行优化后,项目周期缩短为23周,项目周期缩短了23%。
  4.5.1.2项目B应用实例
  项目B为某地地导弹项目,对接试验部分工作分为:导引头设计(B1)、导引头生产(B2)、导引头集成调试(B3)、应答机设计(B4)、应答机生产(B5)、应答机集成调试(B6)、对接试验(B7)。
  项目B对接试验部分的网络图如图4-7所示,其中各工作的执行时间t为型号开始前预估时间。  图4-7可以看出,项目B关键路径长度为34,利用关键链方法对项目B进行分析,项目B的关键链和缓冲区如图4-8所示,项目B周期缩短为30,项目周期缩短了12%:
  4.5.2多项目间的资源平衡实例
  假设项目A和项目B最早开始时间相同,除了共享资源外,没有技术约束关系。
  本章4.5.1节已经解决了项目内部的资源冲突问题,当多项目平行运行时,还要解决多项目间的资源约束。从图4-9可以看出,项目A和项目B之间存在着资源冲突。
  在本章研究中所根据本章提出的工序综合优先级概念,解决项目间资源冲突的思路如下:
  (1)确定项目A和B的优先级,假设分别为1000和1100;
  (2)考察单个项目中各工序的紧急程度、重要性程度等因素,确定单个工序的优先级,每个工序的优先级与前后顺序并无关系。
  本文假设项目A和项目B中各工序综合优先级如表4-2所示:
  (3)按照各项目工序的综合优先级别分配项目资源。当属于不同项目的两个工序并肩作业并且共同占有某类资源时,可以根据项目工序的综合优先级别的主此确定分配资源的先后顺序。经过以上的步骤的调整,得到经过资源平衡的多项目计划,见图4-10:
  根据以上计划可知,资源N2、N3、N5在项目调度被连续使用,除这三个资源外的均被闲置。实际上,这一现象就证实了过去关于多项目资源应用的具体结论。同时,在资源连续使用的过程中工艺过程却存在一定间断。
  如果项目A与项目B釆取串行方式开始,则项目周期为23+30=53,通过多项目间的资源平衡,项目A与项目B并行方式开始,共同周期缩短为33,项目周期缩短了38%。

  4.6本章小结

  本章研究中主要针对关键链项目管理,在介绍其理论基础上,对比分析了单项目和多项目中关键链方法,从而指出了该方法具体应用过程。同时,分析了多项目平行运行时基于工序优先级的关键链方法,借助实例验证了所提出方法的先进性。

  第五章结论与展望

  5.1本文总结

  目前,我国航天企业在项目管理中已经积累了一定经验,并且型号项目获得了充分应用,然而,在应用中却存在一定问题,限制了航天企业发展,例如,根据项目制定科学化的管理方案,减小人为因素对项目管理的影响。本文研究结合当前项目管理的发展,并在当前先进理论的指导下开展研究,在研究中受到了项目资源以及运行控制的限制,存在一定的问题。本文研究的主要成果包括以下方面:
  (1)基于WBS的航天项目分级网络计划技术,本文在充分分析了航天企业以及航天项目的背景下,根据项目计划制定了相应的管理流程,并结合项目WBS结构理论进行研究了航天项目工作,深入分析了面向网络计划的航天项目工作包的意义及建立原则,并说明了该技术的具体应用,包括:构建责任分配矩阵、估算资源以及计算时间参数。此外,详细介绍了基于WBS建立了航天项目的分级网络计划模型和网络计划,通过实际案例说明了所提出模型应用的可靠性。
  (2)基于EVM的航天项目管理,本文通过深入分析航天项目进度控制体系,从而研究得出相应的集成进度控制模型,在此基础上继续分析了基于EVM的项目分析方法,从而介绍了该技术的具体应用,包括:关键信息预测方法、运行绩效分析方法以及进度与成木的偏差识别方法。此外,通过实例说明了应用该技术的可靠性,能够针对项目工程做出管理改善,保证项目按照既定的目标开展。
  (3)基于关键链的航天多项目管理优化,本文在研究中阐述了关键链项目管理在航天企业应用,并说明了其应用过程和方法,结合航天企业项目管理说明了在资源约束条件下多项目调度,并对比单项目和多项目下应用该技术的不同效果,最终提出了基于工序优先级的关键链方法。此外,通过实例验证了基于关键链的航天多项目管理优化方法的先进性,并能够处理项目资源限制问题产生管理困难。

  5.2论文工作展望

  本文研究中获得一定研究成果,然而受到研究资源、研究时间以及研究能力的限制,本文研究存在诸多问题,具体体现在:
  (1)基于关键链的航天项目进度管理研究中的目标设定偏于简单,只是考虑工期,而成本、质量都是项目的重要影响因素,并且三者之间也存在一定影响,这是未来需要研究的内容;
  (2)关键链法进行航天项目管理研究中,对于工作事件估算缺乏实际的参考和验证,并且在确定时间缓冲量较为困难,这就涉及到多种其他影响因素,需要根据具体项目开展更能为深入研究;
  (3)本文研究的关键链法和EVM方法仍然属于理论探索,对于在具体项目的实际应用仍需要进行完善和改进,将项目管理实践作为验证理论的标准,不断地丰富项目管理理论。
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  致谢
  在本论文即将完成之际,谨此向我的导师赵文平教授致以衷心的感谢和崇高的敬意!本论文的工作是在赵老师的悉心指导下完成的。赵老师以他敏锐的洞察力、渊博的知识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风和对科学的献身精神给我留下了刻骨铭心的印象,这些使我受益匪浅,并将成为我终身献身科学和献身事业的动力。
  在攻读硕士的这三年里,导师不仅为我创造了优越的科研和学习环境,使我得以在项目管理工程领域中自由翱翔,同时在思想上、人生态度和意志品质方面给予了谆谆教诲,这些教益必将激励着我在今后的人生道路上奋勇向前。
  衷心的感谢我的父母和其他亲朋好友对我的关心、支持和理解,没有他们对我的关心、鼓励和支持,我无法完成现在的硕士学业。
  最后,感谢曾经教育和帮助过我的所有老师。衷心地感谢为评阅本论文而付出宝贵时间和辛勤劳动的专家和教授们!
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