第 1 章 绪论
1.1 工程项目进度管理研究的背景及意义
1.1.1 研究背景
随着我国经济步入低速发展的新常态时期,国家开始着力寻找刺激经济发展、保障基础民生的新突破口。在中国经济过去几十年间的高速增长中,诸如高速公路、机场、铁路、房地产等大型工程项目的建设成为了名副其实的主力军。尽管多年的累积造成了一定程度的产能过剩,但工程项目本身的重要性是毋庸置疑的。因此,无论是为了创造新的经济增长点,还是为了转移过剩产能,工程项目的内稳和外移都是必不可少的。因此,我国相继提出了“亚投行”、“一带一路”等经济国际扩张战略,而前期基础设施的铺垫成为当下焦点。在国际工程项目竞标激烈的时代,若要在竞争中取得一席之地,高效的项目进度管理显得尤为重要。人在做某件事之前尚且需仔细规划,以保证事情可以如期圆满完成,一个庞大的工程则更需科学有效的项目进度管理,来保证项目的质量和效率。项目进度管理本质上说是扩大化、复杂化、高度化、专业化的时间规划,是贯穿于整个项目实施过程中的。
项目进度管理包括进度计划和进度控制两大部分,前者为后者的先导,后者为前者的维护。因此,在制定项目进度计划时,就要求有针对性的选择适用的方法。本文将着重研究项目进度计划的制定,分析几种不同的经典项目进度计划制定的方法,对比几种经典方法适用工程项目的差别,并结合相应案例,总结归纳出不同管理手段的比较及适用性。
1.1.2 选题意义
总的来说,该选题具有一定的理论意义和现实意义。
从理论意义角度看,尽管目前关于工程项目进度管理的研究较多,但是绝大多数文献中仅剖析单一的管理手段,缺乏对比性。本选题将基于不同管理手段的比较来研究工程项目管理,手段涉及最为基础的工作分解结构及三种不同的项目进度计划制定方法:一是以平面图为特征的甘特图;二是以网络图为特征的关键路径法;三是以统计数据及概率论为特征的计划评审技术。本选题将从前提假设、适用范围、逻辑表示等几个方面分析比较三种不同的项目进度计划制定方法,弥补了学术界在不同管理方法对比方面的不足。
从现实意义角度看,本选题结合相应计划控制分析得出的最优项目进度管理方法,主要针对于工程项目。相比目前文献中多数只以某一企业为研究对象而言,本选题期望寻找到一条对某种类别的工程项目相对具有普适性的进度管理方法。这不仅有利于指导今后工程项目的进度管理,而且高度迎合当前我国“亚投行”、“一带一路”等经济发展战略,在当下具有一定的现实意义。
1.2 国内外研究现状
项目进度管理是项目管理的重要组成部分。实际上,工程项目的管理的历史十分悠久,大到万里长城,小到亭台楼阁,其建设均属于工程项目,只是当时并无明确的项目管理概念和较成体系的进度管理方法。严格意义上讲,现代项目进度管理起源于 20 世纪初甘特图的创造。
1.2.1 国外研究现状
得益于一战时期甘特图的发明及此后的一系列创新和改进,西方国家对项目进度管理的研究历史已有近百年,众多经典且常用的项目进度管理方法均源于国外。因此,国外对项目进度管理的研究更为成熟和先进。
1917 年,美国的亨利·L·甘特首次提出以图示的方式通过活动列表和时间刻度形象的表示出特定项目的活动顺序和耗用时间,并以其名将这种条状图赋名为甘特图(Gantt Chart)。因此方法应用简便、清晰易懂,在第一次世界大战中得到了较大的认可。
但是甘特图在当时的应用范围仅限于大工程、高消耗、长时间的领域(如制造货轮),并且以辅助战争为主要目的。此后随着应用的频繁,甘特图的使用不再仅限于最初的大工程领域,因其显着的优点,它目前仍然是最常用的项目进度管理方法。
国外对项目进度管理研究的高潮起始于 20 世纪中期,受当时国防、航天等需求的影响,为了弥补甘特图不能明确地表明任务间的关系及资源调配等问题,在短短几年间,一些新的项目进度管理方法应运而生。1956 年,美国杜邦公司为了管理公司内部不同业务部门的工作,研制了关键路径法(Critical PathMethod,CPM),通过对关键任务的监控达到如期完成整个项目的目标;1958年,美国海军特种计划局提出了计划评审技术(Plan E-valuation and ReviewTechnique,PERT),以研制北极星导弹。该技术的应用使计划工期缩短了整整2 年,成本控制方面取得显着效果;[2]
1967 年,美国国防部开发了挣得值分析法(Earned Value Method,EVM)并成功应用于国防工程中,实现了项目进度与费用的综合度量。尽管当时关于项目进度管理的研究众多,但不难发现,这些方法的应用也只局限于国防、航天、建筑等研发领域,方法的研发也以国家、政府或研究机构为主体,并且以CPM 和PERT 为标志的网络计划技术占据主流。
进入 20 世纪 70 年代后,随着国际贸易的发展受限,由其是以石油为代表的国际大宗商品的交易受资源及环保主义的限制,使得项目的范围不断趋于公共化、区域化、国际化,项目进度管理开始逐渐应用于商业领域。其中资源受限项目调度问题(resource-constrained project scheduling problem,RCPSP)成为当时的研究热点。Davis(1973)[3]、Gavish(1981)[4]和 Pirkul(1986)[5]等人,在 CPM和 PERT 不断成熟的基础之上,分别利用线性规划法和动态规划法,研究和分析了 RCPSP 问题,得到相应的计算模式和规律。
遗憾的是,70 年代许多公共项目均因为使用不同的项目管理方法和技术而失败,因此在经历了近十年的调整后,在 20 世纪 80 年代,不同的项目管理方法已整合成为一种广为接受的惯例。项目管理不再仅注重进度或成本等某个单一方面,而是把项目管理综合为范围、进度、成本、质量四大方面的管理,至此,项目进度管理成为项目管理的有机组成部分,并与其它几个部分相互相应、相辅相成。这一时期项目进度管理方法的原理不仅仅是概率论(PERT 以概率论为基础)或者网络理论(CPM 和 PERT 均以网络理论为基础),而是趋向于综合项目管理,如以质量管理为核心的全面质量管理方法(Total QualityManagement,TQM)及 ISO9000 等。[6、7]
此外,以考虑项目过程中随机因素为特点的图示评审技术(Graphical Evaluation and Review Technique,GERT)和风险评审技术(Venture Evaluation Review Technique,VERT)开始逐渐扩宽在商业领域的应用。90 年代后,随着计算机的普及,工程中涉及的庞大的计算量从人工计算开始逐渐转变为计算机运算,在工程数量多、规模大、空间广的当下,计算机成为项目管理不可缺少的工具,目前国外最顶级的软件为Primavera Project Planner(简称 P3)。
1.2.2 国内研究现状
我国对项目管理的研究起步较晚,在很长的一段时间内是在学习和消化西方相关理论,真正称得上项目管理开始的是 1984 年云南鲁布革水电站的建设。但是尽管起步较晚,近年来对工程项目管理的研究,无论是在国家层面,还是在学术界,均取得了优异的成绩。
由于我国的项目管理研究是在国外的基础上形成的,因此从一开始我国便秉承“统筹兼顾、全面安排”的原则,引进国外先进的项目管理方法。这种站在巨人肩膀上的做法使得我国的项目管理方法集众家之所长,并省去了不同方法的磨合期。1980-1991 年间,我国先后成立了全国性的统筹法研究会和中国项目管理研究委员会,自云南鲁布革水电站项目管理成功以来,小浪底工程、三峡工程等相继实践成功,在国家层面体现了对项目管理的重视。
与此同时,我国学者在项目管理方面的研究也取得了喜人的成果。早期的研究主要集中在对网络计划技术的研究方面。深度剖析 CPM 和 PERT 方法,并通过在大工程上的实践经验,对基于网络计划技术的派生技术进行进一步的探究。例如,吴之明和强茂山(1993)[11]从分析 CPM 和 PERT 在水利工程项目上的应用入手,进一步深入探究了包含随机变量在内的 GERT 和 VERT 方法在该类工程上应用的可能性。
在早期学习吸收了国外项目进度管理方法的基础上,我国学者也逐步涉及RCPSP 问题研究的领域,开始对传统 CPM 和 PERT 方法进行改造。郭阳(2000)[12]提出资源约束下现金流进度计划优化数学模型,并提出了算法上的创新。王淑云、朱祥松和李洁(2006)[13]在文章中针对传统 CPM 方法中固定线路的缺点,以及各种资源约束下项目进度安排方法的缺陷,提出一种包含资源约束的扩展关键路径法。这种方法可以更好的计算浮动时间,同时在项目各活动的联系及顺序调换上也更灵活。与此同时,在研究方法上,数理的应用越来越多。
如王亚平和叶仁荪(1999)[14]利用模糊理论、靳鹏和胡志根(2006)[15]等利用模糊三角数,研究了不确定时间下的项目进度管理方法,他们的成果都是对网络计划技术的改造。方俊(2004)[16]
在分析项目可能面临的风险及不同时期风险变化可能性的基础上,同样基于模糊原理,建立了建设项目工程变更风险的综合评价模型。
目前,我国对项目进度管理的研究也进入了计算机领域,由于国外在这方面的顶尖软件如 P3 等,不仅价格昂贵,而且应用复杂,因此我国也开始自主研制。其中市场知名度较高、应用较广的软件有大连同舟公司的 Tz-Project、北京梦龙公司的 PERT 等。
总的来说,我国对项目进度管理的研究同国外一样,按照方法更新而不断循序渐进。虽然研究的历史只有短短几十年,但是已经有不少成功的实践案例,这也归功于我国对项目管理的重视。
1.3 研究方法
本文主要研究工程项目进度管理,旨在通过对比甘特图、CPM 关键路径法和 PERT 计划评审技术三种经典的项目进度计划制定的方法,得出不同类别的工程推荐使用的方法。具体研究方法包含以下几种:
(1)文献研究法:根据所选课题,查找并研读相关资料,全面系统地了解与该课题有关的知识点;(2)对比分析法:从三种不同的项目进度管理方法的原理出发,在理论上从前提假设、适用范围、逻辑表示等几个方面分析同异;(3)个案研究法:根据个人工作单位、工作岗位、所处行(企)业,从真实案例上分析不同项目进度管理方法的运用与局限;(4)总结归纳法:结合不同的项目进度计划控制方法,及工程项目的特点,总结归纳出适用于不同类别工程项目进度的管理方法。
1.4 研究思路与结构安排
项目管理是一个综合概念,包含着项目进度管理、成本管理、质量管理和范围管理四个组成部分,它们彼此相辅相成、相互作用。其中项目范围管理是基础(目前通用的方法是工作分解结构 Work Breakdown Structure,简称 WBS),它决定了项目该管理什么、不该管理什么。考虑到项目进度管理必须遵从于整个项目管理,而范围管理是基础,因此本文将先从项目管理的基本内容出发,摆明进度管理的目的和对象,再着重分析进度管理相关内容。
项目进度管理包含项目进度计划制定和项目进度计划控制两方面,本文将要对比研究的甘特图、CPM 和 PERT 均属于项目进度计划制定方法。CPM 和PERT 是网络计划技术的两个分支,当前应用的新方法大多衍生于网络计划技术,因此为适应时代,本文也将涉及几种基于传统网络计划技术的新方法,如GERT 和 VERT 等,但限于篇幅,不做过多延伸。
本篇论文含结论章在内将分为六章,第 1 章绪论介绍了选题意义及国内外对项目进度研究的发展历史,并规划了整篇论文的研究思路和行文脉络;第 2章将介绍项目管理及项目进度管理的相关概念,旨在缕清进度管理的地位,说明其重要性;第 3 章至第 5 章将以章为单位,详细分析甘特图、CPM 和 PERT三种项目进度计划制定方法,并对每种方法进行实践案例(特指工程项目)的研究,同时在第 5 章最后将介绍一些基于网络计划技术的集中改造方法;结论章则对比三种方法,得到不同类别工程项目适用的进度管理方法。有关本文各章研究内容间的关系结构见图 1.1.