1.3　關鍵鏈項目緩沖管理

關鍵鏈項目管理作為一種新型的項目管理方法，自1997年Goldratt首次提出以來，就受到世人的廣泛關注。CCPM本質上處理的是具有不確定性的資源受限項目管理問題，它尤其適用于不確定性較大的項目環境，如新產品的研發等。關鍵鏈項目管理強調在項目執行過程中的動態管理以及整個項目管理流程的持續改進，是一個循環往復、不斷尋優的過程。與傳統理論相比，它在許多方面都具有優越性。關鍵鏈項目管理理論認為在不確定性較大的復雜項目環境下，項目執行過程中會面臨大量的擾動因素，因此人們在進行工期估計時會加入大量的安全時間。但由于學生綜合癥和帕金森定律以及多任務、資源受限和工作間的依賴關系等因素的影響，這些，安全時間通常在項目早期會被浪費掉。為此，CCPM在關鍵鏈排序的基礎上，將各項活動的安全時間集中于項目尾部，形成緩沖來吸收項目的不確定性并保護關鍵鏈，達到風險共擔的效果，因此緩沖的大小也體現了項目的不確定性程度。

1.3.1　關鍵鏈項目緩沖確定

關鍵鏈項目估計完成后，給項目估計加入緩沖來預防風險已經成為項目進度管理領域的重要方法，并經過了很多學者的研究及論證。緩沖的設置方法有很多，Goldratt提出了以關鍵鏈上工序被剪掉的安全時間總和的一半作為項目緩沖，Newbold提出了以根方差量作為緩沖量，考慮了項目完工概率大小，并且應用中心極限定理的思想將根方差量集中于關鍵鏈尾部作為項目緩沖。為改進根方差法基于任務相互獨立來確定緩沖的不足，學者研究了影響任務相互獨立的因素，并基于這些因素對根方差法所確定的緩沖進行改進。Tukel等基于項目的資源緊張度和網絡復雜度，提出確定緩沖的資源緊張度求解（Adaptive Procedure with Resource Tightness，APRT）和網絡復雜度求解（Adaptive Procedure with Density，APD）兩種方法，并且通過仿真試驗的方法分別與“剪切粘貼法”和“根方差法”進行對比。結果表明，這兩種方法產生的緩沖區較小，并且對項目完工時間有更好的保護；該方法在根方差法的基礎上，考慮了項目自身屬性對緩沖區設置的影響，為后面學者做研究提供了一個很好的方向。Luong等首先運用遺傳算法在資源和工期方面尋找均衡，得出項目的最小工期，并且，基于梯形模糊理論，用模糊數模擬項目不確定性，計算出項目緩沖大小，其方法在工期計算和緩沖計算方面都具有突破性的創新。褚春超和趙之友在考慮資源緊張度和網絡復雜度情況的同時，又考慮了管理者風險偏好等因素的影響，提出了新的緩沖區計算方法，這種方法可以使鏈路上無論工序多少都能確保緩沖區適當。單汨源等在分析項目實施中可能由偶然性因素引發的風險事件基礎上，設計了一種確定緩沖區的新方法。LixiYang等基于根方差法，設定了項目屬性的三個修正因子——工序數大小、工序執行時間的不確定程度和開工柔性，通過數據模擬得出這三個因素對工期的影響，從而得出計算緩沖大小的改進方法。

由于項目執行情況的不可預知性，現在模糊理論越來越多地被用于項目情況的評價。Luong等用梯形模糊數估計項目的不確定性，通過計算一致性指標得出在90％的概率下的完工時間，在此基礎上研究了緩沖區的加入。這種方法的創新之處在于，在缺乏歷史數據的情況下，基于專家判斷法等主觀方法估計項目的具體情況，有利于處理特殊的項目問題，值得進一步研究。Kun Li等也對模糊技術下的緩沖區估計進行了研究，運用梯形分布定義活動時間的可信度和活動開始時間，并相對于項目完成時間的比值來進行緩沖區計算。Qian Shi等運用模糊技術考察項目的資源緊張度，并且結合網絡復雜度和風險偏好等因素，提出了一種基于這幾種屬性的緩沖計算方法。該方法的創新之處在于綜合考慮影響項目不確定性大小的三種因素，并且在評估資源緊張度時采用模糊評估的方法。Zhenyu Zhao等運用遺傳算法確定關鍵鏈，用梯形模糊數來確定項目的不確定性，并且以編程的方式提出緩沖計算方法。

總體說來，緩沖的加入對于克服學生綜合征，確保項目按期完工具有至關重要的意義。但統計調查顯示，實施了緩沖管理的企業，其按時完工率雖然得到了實質性的提升，還依然存在不能按時完工的問題，而這一問題存在的重要原因是緩沖監控機制的不完善，如何有效地進行緩沖監控，對于提高企業的項目完工率至關重要。

1.3.2　關鍵鏈項目緩沖監控

緩沖監控是緩沖管理的重要內容，其主要思想就是在項目執行過程中，通過分析緩沖的消耗情況，來判斷項目延遲的可能性。若出現偏差，便分析產生偏差的原因及其對總工期的影響程度，從而做出是否采取如趕工等管理行動的決策。這一過程不斷地循環，直至項目完成。國內外的學者主要的研究成果有以下幾個方面。

（1）靜態緩沖監控

Goldratt提出將緩沖等分為三部分進行監控，即將緩沖等分為紅色區域、黃色區域和綠色區域三部分。他建議將三部分平均分配，即當緩沖消耗量低于總緩沖時間的1/3時（即處于綠色區域），表明項目執行情況良好；當緩沖消耗量為總緩沖時間的1/3～2/3時（即處于黃色區域），表明緩沖消耗量較大，項目可能出現問題，應該加強對項目的監控，并且擬定應對問題策略；當緩沖消耗量大于總緩沖時間的2/3時（即處于紅色區域），表明項目執行出現了嚴重的問題，按此趨勢持續下去，很有可能超期，必須立即采取行動，避免項目持續惡化。Goldratt方法的不足之處是他僅僅考慮到了緩沖消耗情況，沒有考慮工作的實際進展。比如緩沖的消耗量是在大于2/3的紅色區域內，但工作已經接近完工，那么項目的執行并沒有問題，因此不必采取行動；如果工作才進行了1/3，那么就應該檢查緩沖消耗的原因并采取相應措施。因此，當項目完成90％而緩沖消耗2/3，與當項目完成1/3而緩沖消耗2/3，這兩種情況所對應的風險等級是完全不同的。可見，Goldratt在提出緩沖區監控時忽略了“已完成工作量”與“緩沖消耗量”之間的聯系，在應用中失去實際意義。

為了克服Goldratt所提出的監控方法的不足之處，眾多學者對此展開研究。Kuo T.C.和Bevilacqua考慮了項目進行的階段提出依據項目計劃的階段確定緩沖大小并進行監控。Herroelen和Leus提出隨著項目的完成，檢查緩沖的消耗和剩余量。只要還有一定的緩沖未被消耗，那么，項目進展良好；若是大量的緩沖被消耗，則表明項目可能進展不順利，管理者應該加強項目監控；若是剩余緩沖已經低于警戒點，則應該及時采取糾正行動。李洪慶、陸力、陳光宇結合項目執行的進度，將各鏈上工作也均分為三等分，也將緩沖等分為三個部分，得到了緩沖管理的決策方格，對于不同的方格采取不同的策略，基于決策方格理論對緩沖進行監控。王肖文、劉伊生、仇鵬將關鍵鏈理論與風險矩陣相結合用于緩沖區監控。他們認為進度的控制情況不僅與緩沖區的使用情況有關，而且也與工程的完成情況息息相關。將緩沖的使用情況與工程完工進度情況分別分為5個等級，制作成進度控制等級矩陣。采用“優”、“良”、“中”、“差”進行評級。其中，“優”區域代表工程執行沒有延誤，可以按照既定計劃繼續實施，不用采取任何措施；“良”區域代表工程執行情況良好，稍有延誤，但是沒有產生不良影響，可以按照既定計劃繼續實施，不必采取措施或僅在部分延誤工序上稍作調整；“中”代表工程執行情況出現問題，進度已經產生明顯的延誤，且對工期造成威脅，需要找出問題的根源所在，并制定應對策略，同時，要加強對項目緩沖區的監控；“差”代表工程執行情況出現嚴重問題，工期已經產生重大延誤，須立即啟動應急預案，采取相應的應對策略，調整計劃，時刻保持嚴密監控。

實際上，有些工序雖然持續時間長但并不復雜，而且不確定性較低，所以不會消耗太多的緩沖，但是有些工序可能面臨的不確定性較大，延期的可能性也較大，所以在監控時應該分配更多的緩沖。因此工序的不確定性大小不同對緩沖消耗也有影響。童杏娟、杜志達結合PERT法并考慮了工序不確定系數和工序持續時間的影響，將緩沖區科學合理地分配給各個工序，并以此為基礎提出新的緩沖監控參數。同時引入工序完成量、緩沖消耗量，進而設置緩沖監控參數。監控時同時考慮到了工作完成量與緩沖消耗量和工序的不確定性。

（2）動態緩沖監控

隨著項目的進展，越來越多的活動被執行完，項目面臨的不確定性也會不斷減少。如果還是按照原定的緩沖大小進行監控，在項目后期，會發出錯誤的預警信息，過早地采取控制行動，引發不必要的管理行動和增加趕工成本。所以緩沖的監控應該是動態的，隨著項目的執行進度而改變。

Leach提出的觸發點的設置目標是使監控行為與項目實際執行情況相符，使之發出錯誤信息的概率最小。如果綠黃分界點設置過低，可能會過早地制訂不必要的行動計劃而產生一些不必要的費用。如果黃紅分界點設置過低，就會發出錯誤的預警信息，過早地采取不必要的控制行動，這可能引起項目內部的混亂和最后延期，同時會大量增加項目成本，最終導致項目預算超支。他提出緩沖監控觸發點的設置可以是絕對的，也可以是相對的。絕對的觸發點設置是指在項目執行過程中，觸發點的位置不變。相對的觸發點是指，當關鍵鏈或非關鍵鏈完成比例較少時，兩個觸發點設置較低，當關鍵鏈或非關鍵鏈接近完成時，兩個觸發點設置較高，即隨著鏈的完成兩條觸發線是線性增加的。這一設置考慮了隨著項目進展，不確定性降低這一特點。但是，作者并沒有給出具體的設置與調整方法。

現在大多數CCPM軟件采用兩條線性增加的觸發線來監控項目，但是觸發線的數值大小都是依靠開發人員的經驗進行估計的。所研究的緩沖監控機制是從全局角度保障整個項目按期完工，它雖然簡單實用，但是對項目最底層的所有活動一視同仁的做法，會忽視項目內部結構以及相關的活動信息，進而產生不準確甚至錯誤的預警信號，導致采取錯誤的管理行為。

別黎、崔南方等考慮了項目執行的動態環境，提出了一種關鍵鏈動態緩沖監控方法，通過動態地調整兩個觸發點的位置來監控項目實際進度和計劃進度之間的差異，更好地反映項目執行信息，指導項目管理者采取更合適的控制策略來保證項目按期完工，從而產生的控制成本也更少。該方法克服了靜態監控方法的缺點，并且給出了監控點的設置標準，提供了更加準確、實用的監控閥值。本書將動態緩沖監控方法和一種基于活動的自下而上的項目進度監控方法，即進度風險分析法結合起來。特別地，引入其中的活動敏感性信息，將其作為區別不同活動的決策依據。

在進行緩沖監控時，僅僅進行進度監控是遠遠不夠的。一味地追求進度目標可能會造成成本超支、質量低下，所以在進行監控時應該結合進度、質量、成本三位一體的監控。郭慶軍、李慧民、賽云秀等認為在實際應用中，工程項目管理多受質量、成本及合同等因素影響，最終歸結為多目標優化問題，即成本最低、資源消耗水平最低、質量水平最高等。高層經理、項目經理和資源經理為實施關鍵鏈管理，應當將項目的信息及時、準確地傳達到每個人，必須做好工程項目的組織協調工作。李雪梅、李和珊進行了基于關鍵鏈的項目進度與成本緩沖集成研究，建立進度與成本緩沖管理機制和緩沖集成走勢圖。郭海燕建立基于質量約束關鍵鏈緩沖區動態管理模型，設置質量約束指標，監督時間和成本緩沖區的消耗狀況，并動態調整緩沖區大小，實現動態跟蹤成本、進度、質量三要素集成管理體系的變化情況，在保證質量的前提下實現盡早完工。周陽、豐景春在考慮項目成本的基礎上，提出了基于排隊論的緩沖監控方法，能夠充分利用資源且獲得較大的利潤。

（3）其他領域緩沖監控

在緩沖監控方面，許多學者在生產系統和供應鏈分銷管理中開展研究。Yuan、Chang和Li等提出了動態緩沖庫存管理程序，根據需求或供應的情況來調整緩沖大小，并采取相應的庫存管理策略。Wu、Chen和Tsai等在此基礎上細化了庫存補貨策略。與制造和分銷環境不同，項目是完成某一“獨特產品”而做的一次性工作，在計劃完工期已定的情況下，隨著項目的執行，緩沖大小調整的余地越來越小。因此，無法通過調整項目緩沖大小來達到動態管理的目的。對庫存的動態緩沖管理法并不適用于項目環境。Kuo、Chang和Huang等將關鍵鏈項目管理中的集中時間緩沖（Aggregated Time Buffer）法應用到制造領域裝配工廠中的交貨期績效指標問題上，通過在訂單管理中建立一個集中時間緩沖的控制模型，最終提高訂單的準時交貨率，從而保證訂單按時交貨。

總體來說，現在緩沖監控的研究相對較缺乏，隨著項目的執行情況進行動態監控成為現在研究的主流，如何設置監控點及動態監控項目實施情況仍舊是未來研究的熱點。而對于基于緩沖的具體項目進度的監控則未見相關研究。

因此，為了提高項目進度管理的精確度，實現項目進度的動態管理，本書在項目進度緩沖的基礎上，提出了基于風險因素驅動的項目進度緩沖確定模型，并通過分配系數模型成功地將進度緩沖分解到各個階段，為緩沖監控奠定了堅實的基礎；在此基礎上，首次提出了動態進度緩沖監控的模型體系；提出了基于灰色預測的緩沖監控模型，該模型強化了項目實施過程中的定量監控和預測作用，以實現計劃與調整的動態反饋。在監控過程中當發現偏差有超過進度緩沖的趨勢時，項目經理就需要重新估計進度，否則將可能導致項目失敗。

本書的研究框架如圖1-1所示。