本文是一篇建筑工程管理论文,本文提出了改进计划评审技术的关键链进度管理新方法,在工期估计时考虑了六种外在因素的影响,很好地克服了关键链技术的不足,对实际工程具有很好的指导意义。通过本文的研究可以得到以下结论: (1)传统进度管理方法忽视了资源冲突的问题,在实际工程中,实用性不强,工程延期状况时有发生。而关键链技术不仅弥补了传统方法的不足,还考虑了人的行为心理学因素的影响,将各工序冗余的安全时间集中设置在链路末端,这样既可以节约工期,又便于监控管理。
1 绪论
1.1 研究背景
国际标准化组织[1](International Standards Organization)ISO10006 认为:完成一个项目的最终目的就是达到既定的资源目标、成本目标和时间目标等。美国项目管理研究院[2]认为:项目就是在有限的时间和资金条件下,通过不会重复的行为达到某种目的的活动。
一个项目的有序进行离不开科学合理的项目管理,项目管理中一项重要工作就是进度管理。进度管理通过对项目中各个工序之间的逻辑关系进行有效分析,确定出适宜采用的工序施工顺序,在满足成本、资源等尽可能最优的前提下,对整个项目的进度作出指导,使工序有序进行,并达到建设单位对工期的要求。
近年来建筑业工程项目规模越来越大,形式越来越复杂,因此工程项目管理水平也需要不断提高,才能适应不断变化的项目复杂程度。在此基础上,项目的建造过程还受到其自身特点、周边自然环境及社会大环境等多种风险因素的影响,这必将导致其更加难以实现初期制定的进度目标。综合上边所描述的工程特点可以得出,只有进行更加科学有效的项目进度管理才能更好的促进进度目标的实现[3]。对于建筑项目而言,更早的完工可以使其尽快投入使用,创造额外价值。因此进度管理的主要目标就是与成本目标相适应的同时,优化其进度管理方式,使该项目利益最大化。
在上述大环境下,学者们提出了多种多样的进度管理方法。在这些方法中,关键路线法(CPM)和计划评审技术(PERT)是最为常见且应用最为广泛的,现有工程项目中通常采用这两种方法进行进度计划制定以实现进度管理目标。但是这两种方法并不是完美的,尚存在较为显著的不足:在进度计划制定时以资源充足作为前提条件,忽略了资源冲突对工程工期的重大影响,只是单纯的考虑了工序间的逻辑关系,虽然可以较为合理的指导施工,但是工程延期的状况不断发生。在实际施工过程中,往往出现平行工序间出现资源冲突,使得可以并行的工序串行施工,这严重增加了项目延期的概率。
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1.2 研究目的及意义
作为项目管理领域的新方法,国内外相关学者近年来对于关键链技术的研究越来越多,研究的角度也越来越丰富。该方法在欧美一些国家得到了较多的应用并取得了成功。由于在工程项目中运用传统方法导致工期延误的状况屡见不鲜,而究其原因则是资源冲突造成平行工序只能串行施工,浪费大量工期。关键链技术取长补短,在考虑项目中各工序间逻辑关系的基础上,在进度计划制定阶段解决资源冲突,使工序在施工过程中的资源使用情况处于可控状态,避免了因资源冲突问题造成的工期延误。不仅如此,关键链技术还考虑了人的影响,即将传统方法中各工序上因人的行为心理学因素造成的过量的安全时间进行缩减,并集中放在链路末端进行管理。既可以达到缩减总工期的目的,还能更为方便的对进度计划进行监控。但是其发展应用还存在一定的困难,对于关键链识别及缓冲区的计算专家们各执一词,尚未形成最佳计算方式,因此本文对其进行主要研究。
对于关键链技术的研究不仅体现在关键链技术的三个核心步骤中,还体现在工序工期的估计上,因此本文对于改进 PERT 工期估计以及改进关键链技术的研究具有以下两方面意义:
(1)传统进度管理方法在管理过程中存在了诸多的不足,本文首先对计划评审技术进行了改进,在原有基础上综合考虑了六种影响工期估计的制约因素,引入模糊理论对工期进行调整。随后运用传统方法绘制网络图,调整发生资源冲突的各平行工序的优先级,经过调整后得到的关键路线就是本文所需的关键链。在链路末端集中插入安全时间——缓冲,以缩短工程工期、节约项目成本。
(2)本文主要对关键链技术的三个核心步骤:关键链识别方式、缓冲区计算方法和缓冲监控方法分别进行了合理的改进,改进后的关键链方法计算结果更为准确,对于项目的指导也更加合理,因此更具竞争力。运用新的关键链方法进行进度管理时,可以更加科学的指导施工进程,提高企业收益和完工保证率。
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2 项目进度管理相关理论
2.1 传统的项目进度管理理论
2.1.1 甘特图
甘特图(Gantt)在 1917 年由亨利.L.甘特第一次提出,主要应用于进度管理领域,此方法一经问世,快速在当时全面应用。该方法主要用横轴和纵轴表示时间和活动,各个工序的持续时间和开始时间可以在其中清晰的显示出来,绘制简单、呈现方式形象直观,易于在其中查看项目进展,并对项目进行整体计划编制,方便管理者做决策。其呈现方式如图 2-1 所示。甘特图的局限性也较为突出,不能直观展示出项目成本、资源约束等方面的信息,对于较复杂的项目,项目间逻辑关系也无法完全呈现。随着经济和社会的快速发展,项目结构呈现出越来越复杂的趋势,因此甘特图已经无法满足现有项目管理的需求。
图 2-1 甘特图
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2.2 关键链项目进度管理理论
2.2.1 约束理论
约束理论(Theory of Constrains,TOC)是由 Goldratt[4]博士提出的。他认为约束随处可见,任何企业和公司的运行都会存在约束因素,这些因素主要包括设备、市场、人力资源、资金等,约束因素最终会直接影响到这些企业和公司的正常运行,并且可能成为企业运行过程中的瓶颈。与 TOC 相关的理论和方法都是基于一个基本假设:对于任意一个现实系统,总有少数约束因素主导整个系统的进行,因此掌握那些因素就能对整个系统得以有效控制。约束因素在一个项目能否按计划完工的过程中起着决定性作用,所以在项目进度管理时要密切关注各种约束因素,合理调整约束因素才能使项目按照预期计划完成。
本文将约束理论的步骤总结为以下五步[57]:
(1)在初步管理系统中找到所有约束因素;
(2)在分析引起约束因素的原因的同时找出应对方法;
(3)科学合理的分配约束资源,在满足瓶颈资源分配的前提下,保证其他资源服从步骤 2 的应对方法;
(4)实施步骤 2 提出的应对方法,尽可能地消除步骤 1 的约束因素;
(5)循环进行 1 到 4 步,直到消除所有约束。
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3 改进 PERT 与关键链识别 ............................... 19
3.1 传统 PERT 的介绍 ................................... 19
3.2 改进 PERT 与关键路线的确定 ............................ 20
4 改进的缓冲管理模型的建立 .................................. 33
4.1 缓冲区设置的作用 ............................... 33
4.2 传统缓冲区设置方法 .................... 33
5 案例应用及分析 ..................................... 47
5.1 项目概况 .......................... 47
5.2 基于改进 PERT 计算模糊工期 ............................. 47
5 案例应用及分析
5.1 项目概况
本项目为江西省某一高层商业建筑的工程实例。本商业建筑地下 1 层,地上 32 层,裙房两层(地上、地下各一层,地上部分为架空层)。主体结构形式为剪力墙结构。其计划开工时间为 2018 年 7 月 1 日,计划完成时间为 2019 年 12 月 18 日,总施工日历天数为 536 天。因其处于较繁华地段,地下结构复杂,工程施工跨越冬季施工阶段,最终该项目于 2019 年 12 月 30 日竣工,工期延后 12 天。基于此案例,运用本文提出的改进关键链项目进度管理方法进行重新计算并制定进度计划,证明此算法的合理性与有效性。
该项目中各个工序的持续时间主要通过有经验的专家学者,项目管理人员及相关技术人员通过考虑实际情况并根据自身施工经验来确定。在此案例中,为了增大工序持续时间估计的准确性,采用了计划评审技术(PERT)的三时估计法。同时,为了防止主观因素对估计结果的干扰,参与本项目的估计人员均与本项目无直接、间接的利益关系。本项目各工序时间估计如表 5-1 所示:
表 5-1 工序持续时间估计
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6 结论与展望
6.1 结论
项目进度管理在项目管理中发挥着重要的作用,而制定一个科学合理的进度计划是进度管理的前提,同时也是专家学者和项目管理人员一直研究的重点内容。Goldratt 的关键链技术一经提出,就受到了国内外学者的广泛关注。与传统方法相比,其不仅解决了资源冲突问题,还能很好的克服诸多因素对工期的影响,是项目管理界的一项重大突破。但是关键链技术对工序工期的估计过于乐观,需要对其进行改进。本文提出了改进计划评审技术的关键链进度管理新方法,在工期估计时考虑了六种外在因素的影响,很好地克服了关键链技术的不足,对实际工程具有很好的指导意义。通过本文的研究可