第一章 绪论
1.1 研究背景
随着大型工程建设项目的不断发展，建筑业已经成为我国国民经济发展的重要支柱，是我国 GDP 的重要组成部分。大型工程建设项目具有如下特点：（1）投资数量大，施工周期长，经济风险巨大；（2）项目具有明确的资源、工期、质量需求，对管理者管理水平要求高，实施难度大；（3）能够带动经济和社会的发展，有着重要的战略地位；（4）具有永久性，一旦项目开始动工，具有不可逆转性；（5）效益变动性大。如果在大型建设项目实施过程中出现了工期、质量和成本上的问题，势必会给国民经济和企业带来巨大的、不可挽回的损失，项目管理计划/控制技术作为保障项目完工的主要技术手段有着重要的作用。通常大型工程建设项目在开工前要制定项目计划，包括绘制项目的网络图、进行资源等的准备、确定项目进展的“S”曲线并对项目何时进行监控进行计划。因为项目周期长、资源消耗大、内部环境复杂、外部联系众多等特征，随着项目的不断进展，项目环境的变化以及天气、资源等因素的影响，项目初始计划不能适用，需要根据项目的实际情况动态地调整计划以及对项目进行管理控制。
1.1 研究背景
随着大型工程建设项目的不断发展，建筑业已经成为我国国民经济发展的重要支柱，是我国 GDP 的重要组成部分。大型工程建设项目具有如下特点：（1）投资数量大，施工周期长，经济风险巨大；（2）项目具有明确的资源、工期、质量需求，对管理者管理水平要求高，实施难度大；（3）能够带动经济和社会的发展，有着重要的战略地位；（4）具有永久性，一旦项目开始动工，具有不可逆转性；（5）效益变动性大。如果在大型建设项目实施过程中出现了工期、质量和成本上的问题，势必会给国民经济和企业带来巨大的、不可挽回的损失，项目管理计划/控制技术作为保障项目完工的主要技术手段有着重要的作用。通常大型工程建设项目在开工前要制定项目计划，包括绘制项目的网络图、进行资源等的准备、确定项目进展的“S”曲线并对项目何时进行监控进行计划。因为项目周期长、资源消耗大、内部环境复杂、外部联系众多等特征，随着项目的不断进展，项目环境的变化以及天气、资源等因素的影响，项目初始计划不能适用，需要根据项目的实际情况动态地调整计划以及对项目进行管理控制。
在大型工程项目管理日益复杂和环境不确定性日益增强的今天，如何科学的制定项目计划并确定项目控制步骤对项目顺利完工有着重要的意义。结合关键链缓冲区管理方法以及进度风险分析法等较为全面地考虑项目工序的不确定性及项目特征，获得的缓冲区间和动态控制管理可以有助于项目风险识别，更好地支持项目决策。同时，传统的项目管理方法对于管理者在项目各控制时点上是否需要投入一样的精力以及在项目深入到 WBS 水平采取纠偏措施时，哪些活动应该得到更多的管理控制没有明确的定量分析方法。如果在控制活动上的资源和成本投入有限制时，计划控制时点如何设置才能实现对更多工序的有效控制没有深入研究。所以研究拟通过现代项目管理中被广泛应用的项目管理技术：关键链缓冲区（CC/BM）管理方法和进度风险分析方法（SRA）对项目计划和控制过程进行改进研究。
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1.2 研究意义
关键链缓冲区管理方法（CC/BM）是通过同时考虑项目工序的逻辑关系以及资源约束进行关键链的识别，将位于关键链路上的工序的安全时间统一置于链路尾端形成项目缓冲 PB（Project Buffer），在非关键链路与关键链路汇入处插入接驳缓冲FB（Feeding Buffer）以缓冲非关键链路对关键链路的影响，另外设置了资源缓冲RB（Resource Buffer）以保证资源的及时供应。CC/BM 克服了由于学生综合症、帕金森定律、多任务影响等造成的安全时间的浪费，将抽取的时间集中到链路尾端进行统一管理分配，不仅可以将项目实施过程中的不确定性进行吸收，而且还能降低项目的整体风险，保证了项目完工概率还能缩短工期，最大程度的发挥了人的能动性，有效的控制项目进度提高了施工效率。
进度风险分析方法（Schedule Risk Analysis，SRA）是 Hulett[1]于 1996 年提出的，该方法通过识别项目中高敏感度（对项目进展的影响较大）的活动进行管理和控制从而使项目能够顺利进行。通过学者们的不断研究形成了衡量活动敏感性的四种基础指标：关键度指数（CI）、重要性指数（SI）、相关性指数（CRI）、进度敏感性指数（SSI），使用这些指标便于项目管理者对项目工序进行监控[2-4]。在此研究基础上，Madadi M[5]充分考虑工序的不确定性、工序对项目持续时间的影响以及项目网络特征三种因素，提出了进度风险分析改进指标工序重要度（VES）指标，较全面地评估项目工序的重要程度，为管理者在项目管理和控制中提供了较好的定量方法。
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1.2 研究意义
关键链缓冲区管理方法（CC/BM）是通过同时考虑项目工序的逻辑关系以及资源约束进行关键链的识别，将位于关键链路上的工序的安全时间统一置于链路尾端形成项目缓冲 PB（Project Buffer），在非关键链路与关键链路汇入处插入接驳缓冲FB（Feeding Buffer）以缓冲非关键链路对关键链路的影响，另外设置了资源缓冲RB（Resource Buffer）以保证资源的及时供应。CC/BM 克服了由于学生综合症、帕金森定律、多任务影响等造成的安全时间的浪费，将抽取的时间集中到链路尾端进行统一管理分配，不仅可以将项目实施过程中的不确定性进行吸收，而且还能降低项目的整体风险，保证了项目完工概率还能缩短工期，最大程度的发挥了人的能动性，有效的控制项目进度提高了施工效率。
进度风险分析方法（Schedule Risk Analysis，SRA）是 Hulett[1]于 1996 年提出的，该方法通过识别项目中高敏感度（对项目进展的影响较大）的活动进行管理和控制从而使项目能够顺利进行。通过学者们的不断研究形成了衡量活动敏感性的四种基础指标：关键度指数（CI）、重要性指数（SI）、相关性指数（CRI）、进度敏感性指数（SSI），使用这些指标便于项目管理者对项目工序进行监控[2-4]。在此研究基础上，Madadi M[5]充分考虑工序的不确定性、工序对项目持续时间的影响以及项目网络特征三种因素，提出了进度风险分析改进指标工序重要度（VES）指标，较全面地评估项目工序的重要程度，为管理者在项目管理和控制中提供了较好的定量方法。
结合上述两种方法的优势研究项目计划和控制阶段的三个问题：项目监控时点的确定、缓冲大小的设置以及缓冲监控和管理者精力分配方法，可以为项目管理者提供一种项目计划和控制的方法以提高项目的按时完工率。
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第二章 相关理论研究
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第二章 相关理论研究
2.1 项目计划/控制相关理论研究
2.1.1 项目计划相关理论
项目计划是每个项目开始前都会进行的一项工作，项目计划的制定对项目的具体实施来说有着重要的作用。项目通常都是按照制定好的项目计划进行实施，在项目进展过程中对照计划进行考核进度等，同时在项目进展过程中会不断地更新计划以适应项目资源和坏境等不可控因素，所以好的项目计划是项目成功的关键。通常项目计划包括六大步骤，且每部分之间都是相互影响和关联的，在具体项目实施过程中相互贯穿。
1、分析项目组成活动
分析项目组成活动即对项目工作进行分解结构（WBS）的过程，就是将项目按照施工中进行的实际工作的具体任务进行分解，每项任务再继续分解为具体的活动，
2.1.1 项目计划相关理论
项目计划是每个项目开始前都会进行的一项工作，项目计划的制定对项目的具体实施来说有着重要的作用。项目通常都是按照制定好的项目计划进行实施，在项目进展过程中对照计划进行考核进度等，同时在项目进展过程中会不断地更新计划以适应项目资源和坏境等不可控因素，所以好的项目计划是项目成功的关键。通常项目计划包括六大步骤，且每部分之间都是相互影响和关联的，在具体项目实施过程中相互贯穿。
1、分析项目组成活动
分析项目组成活动即对项目工作进行分解结构（WBS）的过程，就是将项目按照施工中进行的实际工作的具体任务进行分解，每项任务再继续分解为具体的活动，
直到落实到每一个工作人员的具体任务上。WBS 为后续工作打下基本，资源、人员、资金等的安排都是基于 WBS 的基础上进行的。
2、编制项目网络图
通过对项目活动进行分解，最后层面的活动通过识别逻辑顺序等关系，找到各项活动间的依赖关系。通过节点或者箭头将其进行关联，能够形成完整的项目网络图。制定好的项目网络图可以显示工序紧前、紧后关系，还能将平等和交叉作业关系进行显示，项目管理者可以根据项目网络图对项目进行管理控制。
3、活动持续时间、资源等的估计 项目计划的制定不仅包括确定项目活动的安排，还需要对具体活动的时间、成本、资源等进行估计以便项目顺利地执行。在对项目工序持续时间进行估计时，项目计划者往往会根据经验为每项工序留一定的安全时间。同时在进行项目计划的制定过程中还需要对项目工序所需的资源、设备等进行估计以保证项目的按时完成。
4、制定项目计划
在编制项目网络图和项目资源计划工作的基础上，项目管理者可以制定具体的进度/成本等计划。根据活动间的逻辑关系、资源的需求情况、风险等将项目活动的具体开始时间和持续时间在网络图中进行体现，其中最长的一条链路的持续时间就是项目的工期。另外，在计划表的基础上还需确定项目所需资源等以保证项目活动的正常执行。一旦项目在执行过程中发生重要延误或者由于资源、天气等不可控因素导致了停工等情况的发生，项目计划需要重新编制。
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2.2 关键链缓冲区相关理论研究
2.2.1 约束理论介绍
Goldratt 于上世纪 80 年代中期提出将约束理论运用到项目管理中，约束理论基于两个方面：（1）任何工程项目都是一个大的系统，而任何系统都存在约束，没有约束的系统是理想的系统，现实生活中是不存在的。任何影响或者制约项目进展的都能成为项目的约束，如资源、风险、天气等。将约束理论应用到项目管理中是将妨碍项目按时完工的因素考虑到项目管理中，对项目按时完工有着重要的意义。（2）有约束就意味着有提高和改进的地方，虽然约束降低了系统的效率但如果将约束进行优化则能够提高整个系统的效率，使项目的进展发生大的改善。约束理论是建立在人的行为学假设的前提下，具体包括：
首先在项目计划编制时，计划编制人员往往希望项目能够按时完工，有较高的完工率，所以计划确实时在估计工序的持续时间时通常都会留有一定的安全时间。假设项目工序的持续时间服从正态分布（μ，σ），则计划编制人员通常为了更高的完工保证率而选择较长的时间。但是较高的保证率花费的时间是较低保证率时间的几倍，这样制定的项目持续时间会造成很大的浪费，随着项目的进展势必浪费项目资源。
2、编制项目网络图
通过对项目活动进行分解，最后层面的活动通过识别逻辑顺序等关系，找到各项活动间的依赖关系。通过节点或者箭头将其进行关联，能够形成完整的项目网络图。制定好的项目网络图可以显示工序紧前、紧后关系，还能将平等和交叉作业关系进行显示，项目管理者可以根据项目网络图对项目进行管理控制。
3、活动持续时间、资源等的估计 项目计划的制定不仅包括确定项目活动的安排，还需要对具体活动的时间、成本、资源等进行估计以便项目顺利地执行。在对项目工序持续时间进行估计时，项目计划者往往会根据经验为每项工序留一定的安全时间。同时在进行项目计划的制定过程中还需要对项目工序所需的资源、设备等进行估计以保证项目的按时完成。
4、制定项目计划
在编制项目网络图和项目资源计划工作的基础上，项目管理者可以制定具体的进度/成本等计划。根据活动间的逻辑关系、资源的需求情况、风险等将项目活动的具体开始时间和持续时间在网络图中进行体现，其中最长的一条链路的持续时间就是项目的工期。另外，在计划表的基础上还需确定项目所需资源等以保证项目活动的正常执行。一旦项目在执行过程中发生重要延误或者由于资源、天气等不可控因素导致了停工等情况的发生，项目计划需要重新编制。
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2.2 关键链缓冲区相关理论研究
2.2.1 约束理论介绍
Goldratt 于上世纪 80 年代中期提出将约束理论运用到项目管理中，约束理论基于两个方面：（1）任何工程项目都是一个大的系统，而任何系统都存在约束，没有约束的系统是理想的系统，现实生活中是不存在的。任何影响或者制约项目进展的都能成为项目的约束，如资源、风险、天气等。将约束理论应用到项目管理中是将妨碍项目按时完工的因素考虑到项目管理中，对项目按时完工有着重要的意义。（2）有约束就意味着有提高和改进的地方，虽然约束降低了系统的效率但如果将约束进行优化则能够提高整个系统的效率，使项目的进展发生大的改善。约束理论是建立在人的行为学假设的前提下，具体包括：
首先在项目计划编制时，计划编制人员往往希望项目能够按时完工，有较高的完工率，所以计划确实时在估计工序的持续时间时通常都会留有一定的安全时间。假设项目工序的持续时间服从正态分布（μ，σ），则计划编制人员通常为了更高的完工保证率而选择较长的时间。但是较高的保证率花费的时间是较低保证率时间的几倍，这样制定的项目持续时间会造成很大的浪费，随着项目的进展势必浪费项目资源。
其次在项目实施阶段，由于传统项目计划编制都会为项目工序留有安全时间，在项目具体实施中，安全时间如果没有被合理利用就会造成浪费，具体有以下几种行为原因：
（1）学生综合症
“学生综合症”是对人性的一种假设，该假设认为人们总是在任务要求完成的最后时刻才开始努力：例如学生们总是不会在作业布置下的时候就开始完成而是等到要求截止之前才开始努力。在项目实施过程中同样存在这样的现象，通过在项目经理或者监理要求的完成日期截止之前才开始抓紧时间赶工，这样的现象通过会让之前制定的项目计划的安全时间被浪费，同时工作效率的低下加上突发情况等也有可能导致项目无法按时完工。
（2）帕金森综合症
帕金森综合症是对组织中人的行为作出的规律性总结：即一个不称职的官员最后都会选择让比自己能力更低的人来当助手，而组织从上至下则越来越会形成一个臃肿效率低下的体系。同时在项目这个体系中也会存在这样的规律，人们不会给自己安排多项任务认为只管好自己的任务就好，所以在一定程度上没有利用自己的充裕时间，导致项目整个系统的效率低下，安全时间被浪费的现象。
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“学生综合症”是对人性的一种假设，该假设认为人们总是在任务要求完成的最后时刻才开始努力：例如学生们总是不会在作业布置下的时候就开始完成而是等到要求截止之前才开始努力。在项目实施过程中同样存在这样的现象，通过在项目经理或者监理要求的完成日期截止之前才开始抓紧时间赶工，这样的现象通过会让之前制定的项目计划的安全时间被浪费，同时工作效率的低下加上突发情况等也有可能导致项目无法按时完工。
（2）帕金森综合症
帕金森综合症是对组织中人的行为作出的规律性总结：即一个不称职的官员最后都会选择让比自己能力更低的人来当助手，而组织从上至下则越来越会形成一个臃肿效率低下的体系。同时在项目这个体系中也会存在这样的规律，人们不会给自己安排多项任务认为只管好自己的任务就好，所以在一定程度上没有利用自己的充裕时间，导致项目整个系统的效率低下，安全时间被浪费的现象。
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第三章 项目监控时点选择策略 ............................. 19
3.1 问题描述 .................................. 19
3.2 项目监控时点选择策略 .......................... 20
第四章 项目关键链缓冲区计算及控制方法 ............................ 30
4.1 项目缓冲设置方法改进 ....................................... 30
4.1.1 文献方法总结 .............................. 30
4.1.2 项目缓冲改进计算方法 ............................ 32
第五章案例分析 ................................. 39
5.1 案例介绍 ......................................... 39
5.2 监控时点选择策略 ................... 42
第五章案例分析
5.1 案例介绍
论文选择文献[5]中的两个大型工程建设项目案例进行验证说明分析。图 5-1 和图 5-2 为项目 A 和项目 B 的计划网络图，其中项目 A 中工序的具体信息见表 5-1：项目 A 共有 17 道工序，计划完工时间为 58 个月。通过蒙特卡洛模拟计算得到的项目 A 各工序的重要度以及工序资源情况为表 5-2。项目 B 工序的具体信息见表 5-3（项目 B 的各工序重要度见第三章），项目 B 共有 38 道工序，计划完成时间为 60个月。通过蒙特卡洛模拟计算得到的项目 A 中各工序的重要度以及工序资源情况为表 5-4。
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第六章 结论与展望
文章围绕大型建设项目在计划和控制阶段存在的问题进行了改进研究，主要贡献如下：
1、项目监控时点的选择策略研究
项目管理者在实施项目控制前面临的两项重要任务是在各实施阶段上控制时点的选择以及管理者控制工作精力的分配，但上述工作一般都是基于历史经验或定性分析，缺乏科学的量化方法的指导。通过对几种常用的控制时点选择方法进行总结后发现的几个问题可以表述为：（1）管理者在项目各控制时点上是否需要投入一样的精力，能否根据控制时点上所涉及的工作的重要程度科学分配控制强度；（2）当设置的项目控制时点较多时，频繁的控制活动可能会造成对项目执行者的过度控制，是否有必要在所有控制时点上都开展控制活动；（3）当考虑在控制活动上的资源和成本投入限制时，计划控制时点如何设置才能实现对更多工序的有效控制；（4）因为偏差过大需要更新项目剩余工序网络时，项目计划期选择的控制时点是否还有效，对剩余工作控制时点该如何设置。研究在分析上述问题的基础上提出了一种在项目计划阶段应用工序重要程度综合评价指标—工序重要度（VES）制定项目控制计划的方法。研究思路是：首先通过模拟仿真计算获得的各工序重要度，然后利用项目计划网络将各工序重要度数据对应分配到项目时点上，进而根据数据反映出的各项目时点上的工序重要程度制定适当的控制时点选择策略。通过这种方法，管理者可以根据自身情况选择控制时点，并能为项目控制时点上的控制活动强度分配提供依据，同时该方法可以在项目执行周期内发生网络计划更新后的控制工作中反复应用。方法提出三种策略：项目连续控制下的管理者精力分配及控制强度确定、固定控制频率下的控制时点选择、资源约束下的最优控制点选择。通过案例分析对比了方法的有效性，可以为项目管理者提供一种监控时点的确定方法。
参考文献（略）