关键链与关键路径方法对比研究摘 要:关键链和关键路径是两种重要的项目进度管理技术,文 中对两者的产生与运用现状、理论依据、技术方法、运用范围作了 深入的对比研究,以期为国内外相关学者提供新的研究思路及为管 理者在选用项目进度管理方法时提供参考关键词:关键路径;关键链;项目进度管理引言:彼得•杜拉克说”不能管理时间的人,就不能管理一切 Itl此可 见项目进度管理是项目成功与否的关键因素关键链(以下简称 ccpm)和关键路径(以下简称cpm)是两项重耍的项目进度管理技 术目前很少有文献对这两者进行系统的比较研究,这导致支持 ccpm的学者认为关键链是一项全新的、革命性的技术,可有效缩短 工期,如styen h和her man s认为关键链技术是继cpm / pert (网 络计划技术)之后项目管理技术发展中的又一重大里程碑事件[1-2]而热衷于cpm的学者则对ccpm评价得一无是处,如有学者认 为,ccpm的独特性仅仅体现在这一术语上[3],这些都源于研究的 片面性其实两者有不同的理论依据、技术方法和运用范围本文 力图通过对两者的比较研究,为相关学者和管理者提供思路和参 考1 cpm和ccpm的产生及应用现状cpm是…种常用的数学分析技术,是根据网络图和各活动所需吋间(估计时间),计算每一活动的最早或最迟开始和结束时间。
[4]cpm 最早出现于20世纪50年代,由雷明顿-兰德公司(remington- rand) 的je克里(je kelly)和杜邦公司的mr沃尔克(mr walker)在1957 年提出,用于对化工工厂的维护项目进行日程安排,它曾在六十年 代中期由华罗庚教授引入我国cpm是目前使用最为广泛的项目管 理技术,在解决成本超支和进度拖延问题上卓有成效ccpm是1996年goldratt博士在《关键链一突破项目管理的瓶颈》 一书中首次提出的全新理论,关键链是考虑了工序的逻辑关系和资 源约束的最长的线路尽管ccpm起步较晚,但在以色列、美国等 国已取得了辉煌的成绩,如以色列政府明文规定,凡参与国防项目 招投标的机构,必须应用ccpm管理法,否则没有投标资格在我 国,ccpm的研究只停留在大专院校的实验室中,主要是对方法的介 绍,实质性的研究成果较少,更谈不上方法的普及2 cpm和ccpm比较研究2. 1理论依据cpm和ccpm都体现了约束理论(以下简称toe)的思想toe是 goldratt博士首次提出的管理哲学,它强调整体最优而非局部最 优,它的基本思想是生产链中最薄弱的环节(瓶颈),决定了整体 生产的速度。
在cpm中关键路径决定了总工期,而ccpm中关键链 决定了总工期关键路径和关键链就是”木桶原理”中的那个最短 的木板,它的长度决定了水的容量区别在于cpm运用了运筹学的原理,强调选择一个最优的方案, 即依照给定条件和目标,从众多方案中选择最短工期,最少资源、 最好流程、最低成本和最佳质量的方案而ccpm强调选择足够好 的方案而非最优,其用到的理论依据有聚合理论和中心极限定理 [5]o聚合原理就是对各种分散存在或被隔离的内容进行整合,以 达到1 + 1〉2的效果聚合原理在ccpm中的运用就是将各道工序的 缓冲区整合到一起进行统一管理在相同的完工保证率下,采用聚 合原理设计的关键链将大大缩短工期,工序道数越多,这种优势越 突出中心极限定理是指在大量的随机样本中,随着样本数量的增 大趋向于服从正态分布该正态分布的期望和方差等于各独立样本 的期望和方差之和中心极限定理在ccpm中的运用就是即使单道 工序的不确定性很大,随着工序的增多,其集合后的不确定性服从 正态分布,即在期限内完工的概率大大增强2. 2技术方法从技术处理方法来看,cpm和ccpm在基础数据的采用、瓶颈的确 定、缓冲区的设置、任务进度安排的策略、计划表现形式五个方面 存在较大的差异。
从基础数据的采用情况来看,cpm的工序吋间按90%概率完工估 计,这往往导致项目周期过长,这是因为cpm对项目周期的计算一 般要受到三方面的影响:不确定性因素、管理层次的高低、防止全 局性的削减时间而做出的保护[6]由于项目的不确定性,cpm —般 是以最悲观的情况来估计时间的,而最悲观的时间远远大丁最可能 的吋间;基层管理者考虑了不确定因素给工期加了工期裕量,高层 管理者为了顺利完成任务也考虑了不确定因素,也加了工期裕量, 这样管理层越多,项冃周期就越长;为了防止项冃经理对总时间计 划的削减而加的工期裕量为了防止项目周期过长,ccpm的工序时 间是以50%的概率完工估计,这就给了项目人员时间上的紧迫性以 促进早FI完工从瓶颈的确定方式来看,cpm是根据各工序的紧前紧后关系,分别 按顺推法和逆推法计算各工序的最早时间和最迟时间,然后找出总 时差为零的工序,由这些零时差的工序组成的线路就是关键路径 但是cpm没有考虑资源约束,cpm找的关键路径往往是错误的瓶颈 ccpm从根本上解决这个问题,goldratt博士把关键链定义为考虑 资源约束情况下,项目中的最长路径,作为项目的瓶颈从缓冲区的设置来看,cpm将缓冲区直接加在每道工序的后面,这 只能消化单道工序的不确定性,无法保护整个项目的工期,同时项 目成员有可能存在学生综合症、帕金森法则和完工不报告三种行 为,即人们总是不到最后时刻不开工,即使项目提前完成也隐瞒不 报而通过额外的工作量来填充富余的时间,这都将导致缓冲区形同 虚设,项目延期。
ccpm运用聚合原理很好地解决了这个问题,将所 有缓冲区统一管理,通过设置三种缓冲区来”消化”工期的不确定 性,即项目缓冲(pb)、输入缓冲(fb)、资源缓冲(rb)其中pb 是设置在最后一道工序之后的缓冲,用于吸收整个项目的不确定 性;fb是指当非关键链接入到关键链时,为保证非关键按时完工不 影响关键链而设置的缓冲;rb是当非关键链中的资源导入到关键链 中时所设置的缓冲,它只是起到预警作用,并不占用时间三类缓 冲如图一所示:图一基于ccpm的三类缓冲示意图从任务安排的策略来看,cpm强调任务尽早开始,而ccpm则主张 任务尽晚开始将任务尽早”推入”项目,很容易导致学生综合症 和帕金森法则及资源冲突而主张将所需资源和工作在需要时才” 拉进”项目中,项目工作只在必须吋才执行,与”推入”相比更易 获得成功[7]这是因为尽晚开工可避免资源冲突,提高一段时间 内的工作效率从计划表现形式来看,cpm是一项点计划,而ccpm是一项区间计划[8]如图二所示:图二点计划和区间计划示意图cpm中有严格的紧前紧后关系,计划的完工时间可以精确到天,而 ccpm中考虑了资源的约束后不存在严格的紧前紧后关系,只有复杂 的逻辑关系,计划完工时间只是一个时间区间,只要在这个区间内 完工都不属于工期延误,这就赋予了项目更多的灵活性和柔性,也 更加贴近实际。
2. 3方法的适应性cpm是一项非常成熟的项目管理技术,广泛运用工业、国防、科研、 建筑等多个领域它最大的特点就是方法简单,按各工序内在的客 观规律严密地制定计划,各工序间的衔接清晰明了但是多年的项 目管理实践表明,尽管很多项目运用了 cpm技术,但是仍然难逃失 败的厄运根据美国著名研究机构Standish集团在2000年对电脑 软件研发项冃所进行的调查发现:23%的项冃在完工前被迫取消或 停止;已完成项目的64%未能按时完成;在己完成的项目中,统计 结果表明这些项目的平均完成时间超出了原计划的63%公司2003 年的另一项研究结果显示,在被跟踪的13000件项目中,有82%的 项目没有按期完成[9]这些数据说明cpm在对项目进度的控制上 仍有很多不足之处cpm的不足在于机械地将人和资源同等对待, 没有考虑资源冲突对项目的影响,很容易让管理者在是否加缓冲的 问题上陷入两难(加缓冲很容易导致偏差不断积累,不利于激励项 目人员;不加又会导致项目如期完成的置信度降低,有损信誉) 根 cpm的特点和不足,其适应于以下情形:a) 有过多次实施经验和相关历史数据的项冃;b) 不确定性和风险较小的项目;c) 资源冲突不明显的项目;d) 项目人员的需求层次较高,能主动推动项目前行。
ccpm最大的特点就是不仅考虑了各工序时间上的约束,还考虑了 人的因素和资源的约束ccpm的不足在于起步较晚,理论方面还很 不完善,比如在多资源、多项目的情景中如何确定关键链;缓冲区 的计算方法只是基于简单的假定和经验,缺乏合理推断;多目标的 优化问题,ccpm只是注重工期最短,而没有关注诸如成本、质量等 问题;ccpm方法的计算机实现问题,目前通用的管理软件基本都是 基于cpmo根据ccpm的特点和不足,现阶段适用于以下情形:a) 只有一种资源约束的项冃,因为如果存在多种资源约束,不同的 资源约束会产生不同的进度计划,从而导致紊乱b) 不确定性和风险较大的且含有大量安全时间的项目,比如研发一 类的智力密集型项目因为常规项目中各工序的时间可以精确计 量,不需要统一设置缓冲区来消化风险[10]c) 项目人员需求层次较低,容易产生学生综合症、帕金森法则、完 工不报告的情况,必须借助ccpm方法来强制推动项目前行d) 单个组织内部控制的项目,因为如果市多个组织参与,各道工序 的完成时间由合同严格确定,ccpm作为区间计划的灵活性和动态性 将无用武之地e) 中小型、技术较成熟的项冃,因为ccpm在关键链的确定、缓冲 区的设置方法等核心问题上还存在争议,因此现阶段不适宜在大 里、复杂项目中运用。
3结论通过对cpm和ccpm的比较研究,本文认为从理论层面上看,ccpm 是一项比cpm更为先进的技术,但是具体到操作层面,由于不同的 项目有不同的特点,因此它们有不同的适用范围相信随着一系列 理论难题的突破,ccpm将会有更加广泛的运用。