基于TOC的关键链技术在工程项目管理中的应用__墨水学术,论文发表

所属栏目：智能科学技术论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:183

副标题#e#摘要：关键链技术是约束理论（Theory of Constraints，TOC）在项目管理中的应用，是项目管理领域自关键路线法（CPM）和计划评审技术（PERT ）以来最重要的进展之一。关键链特别适合于复杂的环境，它大量采用了一些反常识的做法，如工时估计的方法、绩效考评的方法、对传统关键路径的改造等，解决了传统项目管理中的诸多管理问题，如学生综合症，帕金森定律等。能够极大地压缩项目周期和项目费用，达到了传统项目管理所不能够达到的高度。本文以此为出发点，介绍了关键链技术的主要概念和应用原理，分析了关键链技术的主要特点，并介绍了在工程项目管理中的应用。
关键词：网络计划技术  TOC理论  关键链技术  工程项目管理
      一、关键链技术概述
网络计划技术作为项目进度管理核心方法，自20世纪50年代产生以来，在社会经济生活的各个领域内得到了普遍的运用。但随着现代项目日趋复杂，要求项目的周期更短，准时完工率更高，成本更低，以CPM/PERT 为代表的网络计划技术由于只考虑任务间的时间约束关系，忽略了任务间的资源的约束以及项目实施过程中人的行为因素，因此在实际应用过程中很难克服多任务以及不确定性因素的影响，其可行性受到越来越多的质疑。
约束理论是由高德拉特（Goldratt）博士在最优化生产技术（OPT）基础上发展起来的。约束理论的核心思想可以归纳为两点：（1）所有系统都存在约束。如果一个系统不存在约束，就可以无限提高有效产出，而这显然是不实际的。因此，任何妨碍系统进一步提升有效产出的因素，就构成了一个约束；（2）约束的存在表明系统存在改进的机会。约束妨碍了系统的有效产出，但同时也指出了系统最需要改进的地方—— 约束。一个形象的类比就是“木桶效应”，一只木桶的容量取决于最短的那块木板，而不是最长的木板。因此，对约束因素的改进，才是最有效的改进系统有效产出的方法。
关键链技术是约束理论在项目管理，尤其是项目进度管理上的应用。高德拉特定义关键链是既考虑工作间的依赖关系又考虑资源间依赖关系的最长的工作序列，强调以有限的资源与消除不良的工作行为概念进行项目进度的规划和管理，并提出通过集中管理项目的缓冲时间来监控整个项目的执行。与传统项目进度管理不同的是，关键链不仅考虑了任务间的逻辑关系，还考虑了任务间的资源约束关系，以及在项目实施过程中人的行为因素，将组织行为学的一些结论应用到项目进度管理之中，弥补了传统项目进度管理方法的不足，为项目进度管理提供了一种全新的方法， 被认为是在项目管理领域自发明关键线路法和计划评审技术以来最重要的进展之一。
缓冲的设置是关键链技术的核心和精华，体现了关键链理论“局部最优并非整体最优”的管理思想。关键链在项目进度管理中有以下三类缓冲：项目缓冲（Project Buffer，PB）：关键链末端的缓冲时间，用来保证整个项目按时完成。输入缓冲（Feeding Buffer， FB）：安置在非关键链与关键链的接口处的缓冲时间，用来保证非关键链按时完成，不会影响关键的进行。资源缓冲（Resource Buffer， RB）：资源缓冲并不耗费时间，是为了防止关键链受资源短缺的影响而设置的，只要资源要在关键链上进行分配，并且该关键链上的前序任务由不同资源完成，就要放置资源缓冲，目的是保证资源在其需要时随时可用，并保证资源在关键链任务提前开工的情况下可用。资源缓冲实质上是一种预警机制，通过及时合理的沟通，让资源供应方及时了解项目的最新进展，此保证资源能够及时到位。
二、关键链的主要技术方法及特点
1 用50%概率的可能完成时间作为任务工期的估计。关键链采用50%概#p#副标题#e#率的可能完成时间作为任务工期的估计将单个任务的风险因素放到关键链中的缓冲里考虑，以缩短工期估计。这主要是针对克服“5+5=13定律”和学生综合症而提出的方法。这样不仅可以滤掉工期计划中的水分，而且可以给工作人员以压力，以提高其工作效率。
2 识别项目的各种约束条件，将关键链而不是关键线路作为项目的约束。在关键链里，资源约束同时间约束一样重要，通过约束理论来指导项目资源配置，以确定项目所受资源的约束情况，进而确定项目关键链。
3 在关键链后设置项目缓冲（PB）。50%的工期估计是很容易出现延误的。在关键链后设置项目缓冲，将延误控制在预期的范围内。项目缓冲在项目计划中也以任务的形式出现，只是不需要任何资源。
4 在任务链汇入处设置输入缓冲（FB）。为防止非关键链任务给关键链带来延误，在非关键链任务向关键链的汇入处设置输入缓冲。输入缓冲能消化汇入关键链的非关键任务所带来的延误。
5 将缓冲作为控制和衡量项目进度的有效工具。关键链项目管理通过监控缓冲来评价项目任务链的实施业绩，并根据缓冲消耗的情况做出相应的决策。在这个过程中，项目人员采用适当的时间间隔来监视项目缓冲和输入缓冲的情况。
6 使非关键链任务服从资源约束的要求。传统关键线路法鼓励任务越早开始越好，从而减少项目延误风险。而关键链项目管理却要求非关键链任务越晚开始越好，这样可以延迟现金流支出，并避免多任务的影响，使人员能专注于少数的任务，减少工作干扰，使得后续任务得以顺利开展。
7 关键链技术的优点：1）既考虑了工序间的时间关系约束，还考虑了工序间的资源冲突； 2)标识了资源约束和资源瓶颈，有利于项目过程中的资源配置，降低因资源冲突而引起的进度风险； 3)缓冲区的设置，为保证项目按时完成提供了有效的管理途径。
三、关键链技术在工程项目管理中的应用
1 关键链工期估计 
高德拉特认为在PERT 中的工期估计中包含了大部分的安全时间，而安全时间并不能保证项目的按时完成。因此他将工作50%可能完成的时间作为工期的估计，并以此建立项目网络图。然后根据工序间的资源制约关系，修改网络图，确定关键链。
在工程建设中，工序持续时间的确定一般是由项目经理和相关有经验的项目工作人员根据实际情况结合工效定额共同制定的；一些工作的时间由国家法律、行业标准等强制规定的，对于这类工作必须按照原定的工作时间进行，没有任何缩减的余地；还有一些工作时间是超出项目控制范围之外的，如项目前期的各类文件的审批工作等。这类工作时间是由项目外环境所决定的。对于这类工作时间，不但不能缩减，反而应给出足够的安全时间，以免延期对项目造成影响；若统一的用50%的时间估计对工作包实施“一刀切”，是不切实际也是不可行的。

显然，现有的任何一种工作时间估计方法都不能同时满足各类工作时间估计的要求，必须要根据建筑工程项目不同工作包的时间弹性分别进行时间估计，给予不同的时间估计方法，这样才能使得制定的工期计划更符合实际。

2 缓冲大小的确定 
缓冲的设置是关键链理论的核心内容。对于缓冲大小的确定，不能够简单从数学的角度出发，应该根据项目的特点，所出的环境，各工作包完成时的难易程度，任务完成者的风险偏好等角度综合考虑。项目管理本身就是一个系统管理的过程，应该从整体的角度综合考虑，尤其是不应该忽视人的作用，应该将组织行为学的理论应用于缓冲的确定过程中。这样得到的缓冲大小才能更加符合项目的实际，更具有可行性。
3 关键链的绩效考评
对于学生综合症现象，关键链管理的要求是，项目任务要么不开时，一开始就竭力去完成。由于在关键链进度计划中，任务工期不包括安全时间，只#p#副标题#e#有50%的可能按期完成，并没有富余时间，所以在项目人员的心里，不存在等一等再做的任何借口。对于帕金森现象，关键链也能给予很好的控制。因为如果分配给一个任务的时间不够用，或者刚刚够用，那么就不会有帕金森定律。
关键链方法能够容忍一定程度的缓冲损耗，不一定在关键链任务延期的时候都采取措施。关键链使用缓冲管理的技术，周期性观察项目缓冲的损耗情况，评估整个项目延期风险。
关键链大量采用了一些反常识的做法：1)不将单个任务的完成时间的预估当成业绩效考核的指标。2)每个子任务的缓冲时间必须最小化。3)管理高层将每个项目的交期看成最神圣的承诺。用缓冲区进行项目的进度管理，能够有效的聚焦在项目管理的关键问题上，保证项目按期完成。
4 关键链对约束资源的管理 
关键链一方面对于约束资源设置资源缓冲，另外一方面采用资源预约的方式来进行有效管理。即提前通知资源应该什么时候投入到什么项目任务中，并告之提前做好准备。并且采取一定的时间间隔进行通知。这样，当时间真正来到时，资源就可以准时投入的项目任务中了。即使项目资源突然变更，也能提前知道，从而快速做出反应。关键链管理将资源的重要性提升到了与工序逻辑关系同等重要的高度，并设有专门的资源缓冲来保证工序获得资源。资源，尤其是瓶颈资源在关键链管理中处于十分重要的地位，设置资源缓冲在适当的位置实质上就是在进行资源的均衡，以保证工序的顺利进行和项目各目标的顺利实现。
5 关键链的应用环境 
在工程项目中，涉及业主、总承包商、分包商、监理等多方，机构复杂，牵涉面广，各工序、子项目的完工时间通常都有严格的合同限制，因此，在其实施过程中必须提供适合于关键链自身特点的新的项目环境。

结束语
总体来说，基于TOC的关键链技术是对传统项目管理方法的重大革新，它采用了大量的反常识的一些做法，如去除安全时间；允许延期；全新的基于缓冲区的项目进度管理方式；去除局部最优的绩效评估方式，转而采用全局最优的评估方式等等，达到了传统项目管理方式所不能达到的高度，值得在工程项目管理中实践。对关键链项目管理技术的应用，也需要创造性的加以灵活应用，如对项目工期的时间估计方法，缓冲时间的设定等等。