网络计划技术在项目管理中的应用

网络计划技术在项目管理中的应用王美珍（中国石化集团上海工程有限公司，200120）摘要：与IT技术结合的广义网络计划技术是现代管理学科中比较盛行的一种科学管理方法。文章通过1200kt/a柴油加氢项目的计划编制，来介绍网络计划技术在项目管理中的应用，采用这种技术，不仅在计划制定期间求得工期、资源、成本的优化，而且在计划的执行过程中，通过信息反馈，进行有效的监督、控制和调整，能够保证项目预定目标的实现。关键词：计划网络技术项目管理应用随着中国加入WTO，国际间的交流合作日益增多。国际间的合作与交流往往都是通过具体项目实现的。根据美国项目管理协会（PMI）定义，项目是通过一次性的努力，得到独特的产品或服务。项目受到时间、成本和绩效的约束，项目必须通过积极有效的管理来实现预定目标。项目管理即是在项目活动中运用知识、技能、工具和技术来实现项目要求。工程项目的最大特点是“一次性”，工程项目不能重复，不能失败了重新再来。成功的项目管理者，不管是负责内部项目还是负责客户要求，都必须运用有效计划技术，为完成一个目标而进行系统的任务安排，从系统的观点来看，计划管理即有效利用资源。没有有效的计划，任何项目的失败几率将大增。正因为如此，工程项目的管理具有较强的挑战性，在项目建设工期、资源、费用的统筹安排方面、内外沟通协调方面需要一些独特的知识和技能。目前国际上流行的网络计划技术是一种科学的计划管理方法，它在工程项目计划管理中的使用价值已得到了各国的认可。网络计划技术以缩短工期、提高生产力、降低消耗为目标。它可以为项目管理提供许多信息，有利于加强项目管理。它既是一种编制计划的方法，又是一种科学的管理方法。它有助于管理人员全面了解、重点掌握、灵活安排、合理组织，经济有效完成项目目标。1网络计划技术简述网络计划技术是20世纪50年代中期发展起来的一种科学的计划管理技术，它是运筹学的一个组成部分。网络计划技术最早出现在美国，具有代表性的是关键路径法（CPM，CriticalPathMethod）与计划评审技术（PERT，PlanEvaluationandReviewTechnique）。这两种方法的共同点就是作业间关系属肯定型（即某作业完成后接下去干什么是客观确定的，并不要等到那个作业完成的时候根据情况而定）。主要不同点是：PERT的作业时间（工期）上有三个估计值（最乐观工期a，最可能工期m，最悲观工期b），而真正用来计算用的作业工期为（a＋4m＋b）/6。（注：这种加权平均法，套用了概率论中β分布的原理）。而CPM的作业时间（工期）只有一个估计值。PERT从本质上说是或然论的，每个活动时间基于β分布，预期时间期限基于正态分布。CPM基于单一的时间估算，从本质上说是决定论的。PERT常用于估算时间的风险具有高度可变性的研发项目，而CPM则常用于基于精确的时间预算，并有较强的资源依赖性的工程建设项目。由于人们在具体使用PERT时碰到了难题，故在工程建设项目中目前都用CPM进行网络计算。CPM技术在工程项目建设中取得卓越成效，许多国家都应用网络计划技术进行工程项目管理。在苏联，政府规定所有大的建筑工程都必须采用网络计划技术进行管理；1961年，美国政府规定，凡是一切由政府进行的工程，都必须采用CPM技术，而在军方，若不编制项目网络计划就不会得到批准；英国不仅将网络计划技术应用于建筑业，而且还广泛应用于工业，要求直接从事管理和有关业务的专业人员必须掌握此技术。随着现代项目管理理念的发展和推广，项目管理不仅仅局限于工程建设中，在IT领域、在咨询开发领域甚至在服务性领域等等，都能应用现代项目管理进行管理，完成目标，如设计开发一个应用软件、推广介绍一种新产品、组织一次旅游、安排一个演出活动等等。每个项目都要用到网络计划技术，网络计划技术在现代项目管理中将日益发挥出重要作用。本文通过对1200kt/a柴油加氢精制装置工程项目的计划进度安排与控制案例，对网络计划技术在项目中的应用进行初步的探讨。2网络计划参数与网络计算2.1网络计划表现形式----网络图单代号网络图PDM（Precedencediagrammingmethod）也称AON（activity-on-node），见图1，用节点反映作业情况，节点间带箭头连线反映作业间的逻辑关系。箭尾点为紧前作业，箭头所指节点为后续作业。它支持4种逻辑关系：完工-开工（FS）、开工-开工（SS）、完工-完工（FF）、开工-完工（SF）。这四种逻辑关系包含了作业间可能发生的所有工艺和组织关系。图1单代号网络图图1中表示：项目开始，A作业完成后，B、D作业同时开始，B、D完成后做C作业，D完成后做E作业，C、E完成后做F作业，F作业完成项目结束。2.2网络参数ES----最早开工时间；EF----最早完工时间；LS----最晚开工时间；LF----最晚完工时间；OD----原定工期；TF----总浮时。EF＝ES＋OD……（1）LS＝LF－OD……（2）TF＝LF－EF＝LS－ES……（3）关键路径：TF≤0或总浮时为最小的作业所构成的线路。关键作业：关键路径上的作业为关键作业。2.3网络计算2.3.1确定初步的作业活动、作业程序、及估计工期1200kt/a柴油加氢项目是已经建成的1000kt/a延迟焦化装置的后续配套工程，项目于1999年批准立项，下半年开始初步设计，12月初步设计完成交付国家主管部门审查，2000年1月获初步设计审查批准。要求本套装置必须在2000年9月28日前实现工程中间交接，10月份试车打通全流程产出合格产品,确保在11、12两个月中能创造一定的生产效益。因此本项目将在14个月的总工期内完成初步设计、详细设计、采购、施工，工期要求极其紧迫。1999年7月，开始编制本项目计划，对该项目的可行性研究报告进行了研究，了解到该项目中有一台关键设备----循环氢压缩机K-4002，而压缩机的采购、制造周期很长，安装精度要求高，故K-4002的采购、运输、安装、调试是否如期顺利进行将约束着整个项目的工期，项目的成功与否与之关系密切。所以在项目详细计划之前，对该项目罗列了粗线条的作业活动，并根据经验估计作业所需的工期，见表1。表11200kt/a柴油加氢项目作业活动情况表活动代号活动说明前序活动所需工期OD/周开始项目开始0A压缩机工艺数据和请购文件准备10B其他工艺设备数据10C压缩机采购A10D其他工艺设备采购B5E压缩机资料返回及设计条件确认C4F其他工艺设备资料返回及设计条件确认D5G压缩机基础图设计E4H其他土建图设计F8I其他专业（电气、仪表、配管等）设计A/B20J压缩机制造、到货C45K其他工艺设备制造、到货D25L其他专业（电气、仪表、配管等）设备、材料采购到货I14M压缩机基础施工、养护G8N其他土建施工、养护H10O压缩机安装、调试J/M10P其他工艺设备安装、调试K/N7Q其他专业（电气、仪表、配管等）安装L15结束机械交工O/P/Q02.3.2网络计算在推算网络时间参数时采用两种计算方法，即前推法（ForwardPass）与逆推法（BackwardPass）。前推法是利用计算公式（1）从工程开工开始计算作业的最早时间（ES、EF），逆推法是在确定工程完工日期、不推迟工程完工日期（本项目为62周）的前提下，利用计算公式（2）计算出作业的最晚时间（LS、LF）。(1)用前推法计算ES、EFA作业，根据逻辑关系：ESA＝EF开始＝0根据公式（1）：EFA＝ESA＋ODA＝0＋10＝10C作业，根据逻辑关系：ESC＝EFA＝10根据公式（1）：EFC＝ESC＋ODC＝10＋10＝20依次类推，对每项作业ES、EF进行计算。在计算某作业ES、EF时，若该作业有两个紧前作业，则ES取紧前作业EF大的值，如O作业，有J、M两个紧前作业，因为EFJ＝65，EFM＝36，EFJEFM，所以ESO＝EFJ＝65。（2）用逆推法计算LS、LFQ作业，根据逻辑关系：LFQ＝LS结束＝62根据公式（2）：LSQ＝LFQ－ODQ＝62－15＝47L作业，根据逻辑关系：LFL＝LSQ＝47根据公式（2）：LSL＝LFQ－ODL＝47－14＝33依次类推，对每项作业LS、LF进行计算。在计算某作业LS、LF时，若该作业有两个紧后作业，则LF取紧后作业LS小的值，如C作业，有E、J两个紧后作业，因为LSJ＝7，LSE＝36，LSJLSE，所以LFC＝LSJ＝7。（3）计算总浮时（TF）利用计算公式（3）TF＝LF－EF＝LS－ES，计算出各作业的总浮时。（４）确定关键作业根据定义，确定A、C、J、O为关键作业。计算结果见表2。表21200kt/a柴油加氢项目作业活动时间参数情况活动代号前序活动所需工期OD/周ESEFLSLFTF关键路径开始000-13-13-13A10010-13-3-13√B10010152515CA101020-37-13√DB51015253015EC42024364016FD51520323717GE42428404416HF82028374517IA/B20103013333JC452065752-13√KD251540305515LI14304433473MG82836445216NH102838455517OJ/M1065755262-13√PK/N74047556215QL15445947623结束O/P/Q075756262-13根据各作业的工期与作业间的逻辑关系，从前推法计算出该项目最早完工需要75周。而该项目要求在2000年9月28日完工，从1999年7月25日至2000年9月28日，总有日历日期62周，所以在逆推法计算最晚时间时，项目结束（机械交工）最晚完工日期（LF）必须为62周。根据计算，在1200kt/a柴油加氢项目中A（压缩机工艺数据和请购文件准备）、C（压缩机采购）、J（压缩机制造到货）及O（压缩机安装调试）为本项目的关键作业，他们的工期影响整个项目的工期。本项目中由于A、C、J、O的工期偏长（总超期了13周），使整个项目不能在62周内完成。故必须对关键作业的工期进行适当调整，以保证整个项目的如期交工。2.3.3关键作业工期调整由于柴油加氢项目的完工日期已定，要在规定工期中完成该项目，必须在该项目的关键路径上想办法。因此，召集了参与关键作业的有关人员，如：作业A的工艺、机泵设计人员，作业C、J的采购人员、作业O的负责安装施工人员，大家一起研究、讨论，尽可能地缩短作业工期。工艺、机泵设计人员在初步设计阶段增加了对长周期设备的设计深度，使长周期设备的技术资料在详细设计开始前就完成，力争使作业A的工期缩短2周。与业主采购人员加强联系，广泛收集其他项目有关蒸汽透平压缩机的厂商资料，及时详细了解国内外厂商情况，进行压缩机预询价，缩短采购技术交流、商务谈判时间，使采购周期缩短3周、压缩机制造周期缩短5周。现场施工负责人表示在压缩机未到货前，把现场能施工的作业抢先完成，腾出人力、物力和空间，做好充分的准备，使压缩机的安装调试时间缩短3周。通过这些调整，对项目时间参数重新进行计算，发现总浮时小于0的作业没有了，这说明通过调整，能按业主要求的工期完成项目。但虽然负浮时是没有了，有些作业的总浮时为0周，这说明这些作业链上的作业仍然是关键作业，关键路径上的任何作业都要严格按计划完成，否则，整个项目的工期将会受到影响。2.3.4计算结论通过上述网络计划技术的计算，认为只要严格按计划控制好关键作业，1200kt/a柴油加氢项目在62周里完成初步设计、详细设计、采购、施工是可行的。这是一个机遇与挑战，为了更好地计划、组织、实施该项目，还必须利用项目管理软件编制一个切实可行、科学合理的详尽计划，来分析项目进展以及在项目实施过程中的协调控制。2.4广义网络计划技术随着网络计划技术，尤其是微电脑技术以及目标管理思维的崛起，项目管理不再局限于时间计划，单纯的时间计划具有片面性。可想而知，即便一个项目进度计划在时间上无懈可击，如果工程量强度太大，必然造成时间无法兑现。现代项目管理总是希望在满足时