关键链项目管理的缓冲设置方法研究

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华中科技大学硕士学位论文
1 绪论
当今社会，一切都是项目，项目涉及的领域非常广。项目管理过程中，项目进 度计划决定了分配资源的计划，如何保障项目工期按时地完成，保证对项目进度的 可控性，目前还是国内外学者重点研究的问题。而针对该研究问题，目前国内外重 点使用 PERT/CPM 项目进度管理工具来保障项目进度，但是，该方法还存在着明显 的不足及缺点。由以色列管理大师高德拉特博士提出的关键链项目管理的理论 （Critical Chain Project Management），不仅吸收了国内外的管理哲学及管理技术，同 时针对这些技术的不足之处也进行了改进及弥补，最突出之处在于操作的方便简单、 实用性强。
Key Words: Critical Chain Project Management Buffer Management Uncertainties Fuzzy Comprehensive Judgment Monte Carlo Simulation
II
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
关键词：关键链项目管理；缓冲管理；项目不确定性因素；模糊综合评判； 蒙特卡洛仿真
I
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Abstract
Buffer is a important concept in critical chain project management, and we can eliminate uncertainties’ influence on the implementation of project plan through setting and inserting buffer, ensuring project can finish in time. The most commonly used methods to decide the size of buffer are C&PM and RSEM. These two methods have both merits and demerits and it is difficult to apply them into practice because they ignore the characteristics of project and the degree of uncertainties. And other scholars also put forward some methods considering item features for computing the size of buffer, but the item features considered are very few, with no pertinency in the practical environment.
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 研究背景 项目所涉猎的领域很广，项目已构成现代社会各行各业日益发展的基本单元，
正对人们的工作和生活产生重大的影响。项目管理作为一种管理科学，发展到现在， 已经成为现代化企业经营管理的主要手段。如何实施有效的项目管理，从而提高项 目的经济效益和社会效益，是我国需要解决的重要课题，也是目前世界共同关注的 现实问题之一。项目管理一般重点考虑三个因素：
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方法指出了 PERT/CPM 的不足，在该理论中，高德拉特提出了关键链及缓冲控制的 思想，总体而言，称之为关键链项目管理方法（Critical Chain Project Management， CCPM）。CCPM 理论的提出，不仅延续了 PERT/CPM 理论的优点，也针对其不足进 行了弥补，是一种全新的项目进度计划控制理论，对于项目管理而言，具有非常重 要的实际意义。
This thesis sets buffer size from the angle of project uncertainty, identifies uncertain factors in the implementation of different projects including the project’s own characteristic and the external environment factors firstly, then measures value of uncertainties and gives different weights with the method of fuzzy mathematics comprehensive judgment, put forward a new method for buffer sizing in line with the actual situations of project. Based on C++ language, the thesis designs and develops the Monte Carlo analogy simulation model, analyzing optimization effect of critical chain project management by utilizing time-limit for a project, completion rates of time-limit and buffer consumption as judgment standard. And the new method is compared with the existing methods, the results show that the new method for buffer sizing has many advantages over traditional methods for computing the size of buffer, in three aspects including time-limit for a project, completion rates of time-limit and buffer consumption, demonstrating that the method is feasible and practical. In light of above conclusions, this thesis points out three study directions for future—methods for buffer control，application areas of buffer management and multi-project management.
1）项目的不确定性因素。 2）资源的不确定性因素，项目的时间、成本都是受限的，如何保证其有效运转， 保障项目顺利进行。 3）项目并行管理中产生的资源共享情况。 因此，要保证项目的顺利进行，对项目进度进行管理，提高资源的利用率，就 必须考虑以上三种因素。项目分配资源的情况由项目的进度计划所决定，因此，制 定项目进度计划对于整个项目的重要性就不言而喻。目前，我们经常使用的项目管 理进度计划工具是 PERT/CPM 技术，但是它也存在着明显的缺点和不足。 由高德拉特提出的 TOC（Theory Of Constraint，TOC）约束理论提出的项目管理
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华中科技大学 硕士学位论文 关键链项目管理的缓冲设置方法研究 姓名：左飞 申请学位级别：硕士 专业：管理科学与工程 指导教师：崔南方 2010-12-23
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摘要
缓冲（buffer）是关键链项目管理的重要概念。通过设定和插入缓冲来消除不确 定因素对执行项目计划的影响，保证整个项目而非个别活动的如期完成，体现了 CCPM 关注全局而非局部的思想。目前，缓冲大小的确定方法最常用的有两种：剪 切法和根方差法。这两种方法各有优缺点，但是它们都忽视了项目的特点和不确定 性程度，很难在实际应用中成功应用。其他学者也提出了一些考虑项目特征的缓冲 大小确定方法，但是，他们考虑的因素很少，只是将不同的因素简单集成起来，没 有比较不同因素对项目造成的影响程度，实际环境的针对性不强。
1.1.2 研究意义 项目管理的目标是为了保障项目所需要的资源能够在适当的时间应用到适当的
地点，并且能够最优化的利用这些资源。但目前针对这些资源，如何确定分配数量 及分配时间，并保障这些资源能够按照项目进度计划有效地得到利用，都存在着需 要研究之处。TOC 管理理论目标就是为了追求系统整体最优的思想，通过紧扣项目 过程中的主要矛盾，也就是关键链，来进行整体优化，保障项目实施的经济效益， 并且通过不断地持续改进优化以及循环，保障项目顺利执行，提高项目经济效益和 社会效益。
本文从项目不确定性的角度来考虑设置缓冲区大小，首先识别出不同的项目在 执行中包含的不确定因素，包括：项目自身特点，如链路活动规模、工序复杂度、 项目资源的紧张程度；外部环境因素，如技术环境因素、社会政策因素、自然环境 因素。人的行为因素，如管理者风险偏好、同一项目内不同经验人员以及是否关键 资源的人员估时的主观性；然后度量出不确定因素的数值，通过使用模糊数学综合 评判法来比较这些不确定性因素对项目工期的影响程度，并赋予不同的权重并综合 各种不确定性因素，从而提出一种缓冲大小设置法，使得缓冲大小更加符合项目实 际情况。本文通过 C++语言程序设计对项目缓冲设置方法进行蒙特卡罗模拟仿真， 以项目计划工期的完工率、项目工期大小及缓冲消耗率作为评判标准，对关键链项 目管理的优化效果进行分析，并与传统的根方差法、剪切法以及其他学者提出的相 应方法进行对比、分析，结果显示本文提出的关键链项目管理缓冲机制设置方法较 传统的缓冲机制设置方法在项目工期大小、项目工期的完工率以及缓冲消耗率等三 个方面都有其优越性，证实了该方法的可行性及实用性。最后在研究展望中指出下 一阶段在关键链项目管理的三个研究方向：一是缓冲控制方法研究；二是缓冲管理 的应用领域研究；三是多项目管理的研究。
1.2 项目进度技术的现状
目前，项目进度管理主要从三个方面展开研究，首先是时间-费用（成本）优化 （Time Cost Trade-off），在工程成本与工程工期之间寻找到是的工期最短时候费用最
学者们针对 CCPM 里面的理论依据，构建关键链模型以及如何运用有着广泛的 研究。但是就目前的研究来看，在缓冲机制的设置及控制这部分的研究不够深入， 或者设置的缓冲办法太复杂，缺乏实际应用意义。本论文通过对影响项目不确定因 素进行总结分析，发现目前的关键链项目管理方法（CCPM）的不足之处，尤其是如 何综合考虑不确定性因素对项目影响程度的不同，来设置缓冲机制，目前尚未有很 好的解决方法。于是本课题旨在针对关键链项目进度管理，综合考虑影响项目的不 确定性因素，并明确各种不确定性因素对于项目的影响程度，最终提出一个缓冲机 制的设置与控制模型，并用来解决关键链缓冲设置不足的问题，进一步提高关键链 的可操作性及简便性，使得其应用范围更加广阔，对于 CCPM 的实际应用具有十分 重要的意义。