基于关键链的T项目进度计划优化分析

冯晓兰

（西安翻译学院工程技术学院，西安 710105）

基于关键链的T项目进度计划优化分析

冯晓兰

（西安翻译学院工程技术学院，西安 710105）

为了提高软件开发项目进度计划的效率，缩短项目工期，采用关键链技术对软件开发项目进度计划的制订进行了优化，尤其在计算缓冲区时采用了新思路。关键链技术可以有效解决传统进度管理中计划制订固定模式的缺点、未知因素使得风险较大以及计划调整空间较小等问题，同时还会有效克服资源冲突等因素影响。实验结果表明，运用关键链技术将T项目工期缩短15天，提高了项目进度计划效率。

项目进度计划；关键链；技术缓冲区；优化

引言

随着科学技术的迅猛发展，随着市场竞争的日益激烈，各行各业都积极的引用项目管理技术。项目管理的三要素之一就是项目进度管理，因此，它的作用绝对不能忽视。进度管理的关键环节是在项目中能一个比较合理的进度计划，同时还要能有效地进行进度控制，这两个关键环节基本上决定了一个项目的成功与失败。我们国家的软件开发项目管理引入项目管理的时间比较晚，另外，软件开发项目相对于其他项目有较强的创新性、探索性和复杂性，致使软件开发项目的进度管理与传统的工程项目等有所不同，传统的网络计划技术致使软件开发项目进度计划不能按时保质完成。怎样将这些先进的项目管理理论和方法应用到软件开发项目中，并且保证软件开发项目的按照原计划确保质量的完成，是项目管理的一项重要研究内容。

一、关键链管理方法

迄今为止，国外的项目进度管理已有近百年的历史。他们的项目进度管理技术研究经历了三个阶段：甘特图、网络计划技术和关键链技术。

（一）基本思想

关键链（CriticalChain）是由高德拉特博士提出的一种基于约束理论的项目管理的新方法。

关键链管理方法与传统的、现存的项目管理方法做比较，关键链管理方法更多侧重的是在制订项目计划时，强调考虑资源的约束因素，制约项目周期的根本性问题是关键链而并不是关键路径。关键链管理是通过项目缓冲、汇入缓冲，以及资源缓冲机制来消除项目中不可确定因素对项目计划的执行造成影响，确保在动态环境下能够顺利执行项目计划。

（二）应用步骤

在实际项目管理和应用中，关键链技术是由四部分组成（如图1所示）。

（三）计算缓冲区

图1 关键链技术组成

当前，最常用的设置缓冲区大小的方法有两种，它们分别是“剪贴”法和“根方差”法。

现有的计算缓冲区方法不是很完全符合要求，则为了促使计算出来的实际缓冲区大小更能符合需求，随之产生了一种新的计算缓冲区方法，即以PERT方法中的三点工期估算为基础，同时将位置权数、风险弹性系数等参数引入计算合理的缓冲区大小。

（四）关键链技术和CPM/PERT的异同

关键链和关键路线之间的异同之处：在关键路线中确定路线只考虑时间参数，而在关键链中确定路线时不仅要考虑时间参数，还要考虑资源的约束情况，是直接优化。在计算网络图中，可通过各个时间参数，就可以确定关键路线，而关键链的确定过程则是一个持续不断寻找更优的过程。不同的资源调配方式往往会出现不同的关键链。关键路线上的工序关系是有严格的要求，而关键链上的工序关系则不一定有要求，原因就是资源约束条件是关键链必须要考虑的。

二、T项目概况

（一）项目背景

现如今，计算机技术和通信技术已大面积地覆盖了人们生活的所有领域。计算机技术和通信技术融合的特点就是资源不受时间和空间的约束，人们可以随时随地查看和调用期互联网上共享的资源，这为人们交互性学习提供了便捷。在“互联网+”时代，人们利用互联网技术在互联网上学习有三项优势：一是能使学习者主动发现、探索，建立新旧知识之间的联系；二是使学习者证实思维、逻辑思维、计算思维三大科学思维方式的训练与提高；三是使学习者培养创新精神和提高实践能力。以上充分证明，在互联网上学习不仅减少学习成本，还能减少硬件的投资。

T项目为了提高教学质量、优化课堂教学、降低学习成本，以此为背景的前提下研发一套基于Web技术的网上学习系统。

（二）WBS分解

T项目的研究方案在制定之后，将项目的工作结构分解成多个阶段（如图2所示）。

图2 T项目WBS图

三、基于网络计划技术的项目进度计划

本项目采用传统的CPM/PERT方法对进度计划进行分析。其中，将PERT方法作为本文的研究方法，有利于过渡到关键链法。

（一）活动时间的估计

在各个项目活动都确定以后，须对各项活动时间进行估计。

根据PERT项目计划法，列出各个任务的最乐观工期、最可能工期、最悲观工期，并计算出对应的期望工期。

（二）网络计划图

在不考虑各个任务之间的资源约束，所得单代号网络图（如下页图3所示）。

依据上述网络计划图得出，该项目的关键路径为：A-B-C-D-E-F-G-N-O-P-Q-R，总工期为：L=118天。特别需要大家注意的是，在未排除资源冲突的情况下得出的这个工期。

（三）制订项目计划

项目计划图（如下页图4所示）。

图3 基于PERT分析的项目网络计划图

图4 基于PERT分析的项目计划图（存在资源冲突）

根据项目计划图得出，活动H和J对资源R1存在冲突，活动I、M、O对资源R2存在冲突。该项目遵照“先来先用”的资源分配原则，资源调度方案将会有更多。通过枚举法进行比较，可得到该项目在消除资源冲突后，工期最短的项目计划图如图5所示。

图5 基于PERT分析的项目计划图（消除资源冲突）

由图5得知，在消除资源冲突后，项目的关键路径是A-B-C-D-E-F-G-H-J-K-P-Q-R，总工期为L=127天。

四、基于关键链技术的项目进度计划

（一）消除多余的安全时间

在预先估计工期时，关键链技术通常是倡议不要考虑不确定因素，所有的不确定因素大部分由缓冲区来吸收。而PERT方法中，最佳的工期正好是在忽略大部分不确定因素的条件下而得出的。刚好在同一时期关键链技术又提出，计划工期可以用一半完工概率下的工期作为计算，而这一半完工概率下的工期正好是最乐观的工期。

（二）绘制网络图

按照项目所用关键链技术的任务工期，网络计划图绘制（如下页图6所示）。

依照上述网络图，则得出项目的关键路径是A-B-C-D-E -F-G-N-O-P-Q-R，总工期为：L=76天。

（三）消除资源约束

依据数据和网络计划图，项目的进度计划图绘制（如下页图7所示）。

通过注意观察下页图7，则得知，活动H与J对资源R1存在冲突，活动I、M、O对资源R2存在冲突。

依照资源的冲突情况，对于存在的问题微调项目计划。微调后的进度计划（如下页图8所示）。

因此，项目的关键链消除资源冲突后则为：A-B-CD-E-F-G-H-J-K-P-Q-R，总工期为L=81天。需要特别强调的是，这块的项目总工期是在插入项目缓冲区与汇入缓冲区前计算的。

图6 基于关键链技术的项目网络计划图

（四）计算并插入缓冲区

大家注意看到，在本项目中有1个PB（项目缓冲区）、三个FB（汇入缓冲区）和三个RB（资源缓冲区）。活动I设置的汇入缓冲区为FB1，活动L和M设置的汇入缓冲区为FB2，活动N和O设置的汇入缓冲区为FB3；R1的资源用RB1表示，R2的资源用RB2、RB3表示。

对缓冲区改变原有的状况，则改变之后的计算方法，能够使我们计算出各个任务安全时间的大小。各任务在得到比较安全的时间后，可利用缓冲区的公式，计算项目缓冲区和汇入缓冲区的值。

图7 基于关键链技术的项目进度计划图

图8 消除资源冲突后的项目进度计划图

将缓冲区依照计算所得大小插入项目计划中，关键链项目计划在消除资源冲突后的效果（如下页图9所示）。

为了防止关键链活动相互之间产生间隙，将活动中的汇入缓冲区FB1和FB2，以及FB3的大小进行了适当的缩减，适度地减少非关键链所允许的延期时间，可以将管理难度提升。其实，非关键链一旦出现了延期，而且对关键链任务有影响，则完全可以使用PB（项目缓冲区），来确保项目按原计划完成。

除此之外，如果为了能够更多地利用非关键链任务的自由时差，则可以在活动L和活动N后面分别增加FB（汇入缓冲区），以此降低非关键链延期所带来的风险。

最终项目的计划在插入缓冲区之后，则工期变为112天。

五、对比分析

笔者举的案例中采用的是PERT和关键链，把两种计划方法我们做一个对比分析。经过严格对比，得出PERT分析法和关键链方法在计算总工期上相差了127-112=15天。运用关键链方法可以将工期缩短15天，这充分说明关键链方法的优势。但是两种方法也有相异之处，主要区别分析如下：

第一，预计任务的工期不相同。关键链方法预计工期是取最佳时间段，以消除过多安全时间。依据应用统计学和概率学的原理，任务的工期过长和易延期的源由是人的行为因素。而采用统计学和概率学原理，可以在一定程度上克服帕金森症及学生综合征的现象，这样能使工期的估计更加真实，更加客观。

图9 项目计划插入缓冲区后的图（消除资源冲突）

第二，项目的制约路径不完全相同。项目中采用关键链技术，为了保证工期不出现差错，一方面考虑各个任务间的逻辑关系和资源约束，另一方面将各任务的安全时间通过计算汇总，设置缓冲区，保证工作的按期完成。

第三，变更风险不同。PERT方法得出的项目计划，一方面容易出现变动，另一方面关键路径还易转移；而基于关键链方法得出的项目计划，通过缓冲区的设置使关键链不易发生转移，计划的变更风险比较低。

第四，控制核心不同。PERT方法实行计划的控制核心是依靠监控关键路径上的任务；而关键链方法监控项目的进度核心是依靠监控缓冲区的消耗情况而定。

虽然大家认可传统的项目管理方法，好多的管理效果也是体现传统的管理方法是比较不错的，但是在长期的实践过程中，多多少少都发现了一些不足之处。而关键链技术和传统的项目管理方法相比，是对传统的项目管理方法不足之处的一种改进和完善。关键链技术改进和完善的结果是提高了工作效率，减少了工期时间浪费，消除了不必要的安全时间消耗。同时，还适当地考虑人在项目中的行为因素影响，减少或者直接消除学生综合症、帕金森症等一些不良的现象，项目的执行效率很明显地得到了提高。在关键链法中，通过设置缓冲区实现了对安全时间的统一管理，增强了对关键链的保护，使项目进度管理更加灵活。

[1]孙慧，周颖，范志清.关键链方法及其在项目群管理中的应用[J].中国农机化，2011，(3).

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T Project Schedule Optim ization Analysis Based on the Critical Chain

FENG Xiao-lan
（Xi’an FanyiUniversity，DepartmentofEectronic Engineering，Xi’an 710105，China）

In order to improve the efficiency of software development project schedule，shorten project period.Using critical chain technology to software development project schedule planning is optimized，especially when calculating the buffer to adopt new ideas. Critical chain technique can effectively overcome the traditional schedulemanagement planning flexibility and uncertainty in the risk is biggerand theadjustmentplan allowanceand smallproblems，butalso can effectively overcome the resource conflictsand other factors.The experimental resultsshow thatse criticalchain technology to shorten Tprojectperiod 15 days，improve theefficiency of the projectschedule.

projectscheduling；the criticalchain technology；thebuffer；optimizing

C931.2

A

1673-291X（2017）10-0176-05

[责任编辑 史丽丽]

2016-12-08

西安翻译学院科研项目（16B02）

冯晓兰（1982-），女，陕西宝鸡人，讲师，从事电子商务、项目管理研究。