基于关键链的项目管理方法研究

基于关键链的项目管理方法研究

摘要：关键链项目管理方法是约束理论在项目管理中的应用。在对关键链项目

管理方法的基本思想和理论基础分析介绍的基础上，针对如何利用关键链将项目

计划与项目进度控制更好的结合进行了研究和评价；利用项目管理领域相关知识，补充了缓冲区管理的方法和实施步骤，并运用实例进行了求证。

关键词：关键链；项目进度管理；项目计划；项目控制；缓冲区设置

0 引言

关键链项目进度管理方法是约束理论在项目管理中的应用。关键链是继关键路径法和计

划评审技术之后项目管理领域取得的重要进展之一。关键链技术克服了传统进度计划管理局

限性，考虑了时间和资源双重约束，利用聚合原理缩短项目工期，通过配置缓冲区域以消除

不确定性。在项目实施过程中，通过对缓冲区的管理实现对项目进度管控。目前国内外学者，多从对缓冲区时间设置进行理论研究，集中于如何有效计算出缓冲区大小。主要的缓冲区计

算方法的理论包括概率论与数理统计、模糊理论、灰色模型三种。而对于如何更有效利用缓

冲区进行进度监控和管理，如何建立一整套完整的进度管理模型等问题，仍尚待完善。本文

在相关研究基础上，重点研究如何把关键链在项目进度计划和进度控制两大模块上更有效结

合起来，并给出缓冲区管理实施步骤，对目前基于关键链的项目进度管理模型加以分析和补充。

1 关键链理论的基本思想

关键链理论（critical chain）是以色列科学家高德莱特的约束理论TOC（theory of constrains）在项目管理上的运用结果，是项目管理技术新发展。关键链理论的基本思想是根

据概率理论和组织行为学理论，基于“工程项目必须遵守整体优化而非局部优化”的思想，以

概率50%估计每一道工序时间，将单个工序不确定因素统一放在项目缓冲区考虑。将关键链

作为项目进度管理重点，通过项目缓冲区，输送缓冲区和资源缓冲区的管理来减少延误[1]。

关键链理论就是在项目执行过程中，把每道工序节省下来的安全时间综合利用起来，通过设

置项目缓冲（PB）、输入缓冲（FB）和资源缓冲（RB）来降低风险，保障项目顺利进行。

1.1 约束理论

TOC最先运用于制造业，它根植于OPT（原指最优生产时刻表，Optimized Production Timetables；后指最优生产技术，Optimized Production Technology）[2]。经过不断地研究和发展，TOC已经在生产、运输、营销等多个行业得到广泛应用，其核心思想是：任何组织或系

统都存在约束，这些约束成为制约组织或系统实现其目标的瓶颈因素，因此，只要对这些约

束进行系统调控就可以收到显著效果。TOC在项目管理，尤其是项目进度管理中的应用，促

进了关键链方法的产生和发展[3]。

1.2 关键链项目进度管理的思想

项目管理实践过程中存在三个普遍问题：①项目进度延期；②项目成本超支；③进度

计划变更。通常，项目经理们将这些问题归结于项目不确定性，但根据Goldratt的观点，这

些问题产生于以下三方面原因。

1.2.1 “学生综合症”

有人总是等到最后一刻才开始努力，这种现象称为“学生综合症”，就像有的学生总是在

作业提交截至时间前几天才开始做一样。如果这种综合症发生在项目活动中，项目组成员思

想松懈，工作效率低下，那么项目或任务的延期将不可避免。

1.2.2 多任务效应（Multiple tasks effect）

多任务效应反映了共享资源对项目执行的约束作用。假设某项目成员（共享资源）同一

时间内需要完成A、B和C三个任务，每个任务周期都为10天。但在多项目环境、情绪压力

或人为干预等因素影响下，上述任务通常以轮换形式执行，那么每个任务周期将延长一倍。

可见，项目的多任务效应将直接导致项目延误。

1.2.3 工期变动效应的不对称性

在项目实施进程中，任务的延迟通常会由于工序的逻辑关系产生级联效应，但项目却很

难从某些任务的提前完成中受益。例如：A、B、C是三个可并发执行的任务，D为A、B、C

的紧后任务，A、B、C的任务周期为5天，D的任务周期为10天。通常，该项目需要15天

的时间就可以完成。但是任务B在实施过程中出现了意外而推迟了3天完成，从而导致整个

项目周期延期至18天。如果现在反过来思考，如果A、B、C能够提前2天完成，那么整个

项目周期是否就变成了13天呢？事实上，答案是否定的。分析如下：首先，如果项目组成

员提前完成了任务，他不会因此而得到奖励，反而却导致项目经理对类似任务的预估完成时

间将减少，显然这对他没有好处，因此他不会愿意提前完工的。另外，即使A、B、C能够提

前完成，但D也许因为资源尚未就位等原因而无法开始，所以项目就无法提前完成[3]。

为克服项目实施过程中会出现的三种行为，Goldratt在TOC的基础上提出了关键链项目

进度管理的基本思想。主要通过三个缓冲区的设置来解决三种约束，即项目缓冲区，输入缓

冲区和资源缓冲区。

①项目缓冲区。在传统的项目管理中，认为一个项目能否如期完成与每一个活动的完

成日期有关，因此都会在每一个活动上加上很多的安全时间，来确保项目能准时完成。但人

们因为有惰性，知道自己有充足的时间，开始时不全力以赴，等到时间变得紧迫时，才开始

努力去做，这样使原本富裕的时间被浪费掉。由于安全时间大部分都会被浪费，而且不会累

积到下一个活动，因此删减每个活动的预估时间，便会释放出足够的时间来设置项目缓冲PB。项目缓冲一般设置在关键链尾端，通过设置项目缓冲区将延误控制在预期范围内，保证项目

如期交付，以关键链上各工序节省时间总和的一半作为其大小。

②输入缓冲区的设置。虽然关键路径有了项目缓冲，但当有非关键路径与关键路径会

合时，就必须考虑到非关键路径有可能延迟关键路径上的活动，因此必须在非关键路径与关

键路径汇合的地方插入输入缓冲FB。FB主要是保护关键路径，可以消化非关键链工序带来

的工期延误。输入缓冲一般设置在非关键链与关键链的汇合处，主要是为了保证关键链上的

工序如期开始而不会受非关键链上工序延误的影响，以非关键链上节省时间总和的一半作为

其大小。

③资源缓冲区的设置。由于关键链上任何活动的延误都会引起整个项目的延误，关键

链上的工序一般被赋予最高优先级。资源缓冲RB主要放置于有可能发生资源争用的活动上。资源缓冲是一种时间缓冲，本质上是一种预警机制，当关键链上的活动准备使用某瓶颈资源时，通过预告机制即在工序来临前发出预先警告提醒人们[4]。项目管理者可以通过对缓冲区

的监控了解缓冲的剩余情况和项目的进展情况，进而及时采取措施进行调控。资源缓冲一般

设置在关键链上，通过制定一定的前置时间来进行设置，以保证关键链上所需资源能按时到

位[5]。

2 基于关键链的项目进度管理模型