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關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法綜述

2007-11-23 9:04:37 作者：壽涌毅 摘要：關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法是約束理論在項(xiàng)目管理上的應(yīng)用，是近年來項(xiàng)目管理領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新。與傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理方法相比，該方法強(qiáng)調(diào)在制定項(xiàng)目計(jì)劃時(shí)考慮現(xiàn)實(shí)存在的資源約束，在項(xiàng)目執(zhí)行過程中的動(dòng)態(tài)管理，以及整個(gè)項(xiàng)目管理流程的持續(xù)改進(jìn)。本文歸納了約束理論的思想內(nèi)涵和具體步驟，系統(tǒng)分析了如何應(yīng)用關(guān)鍵鏈方法進(jìn)行項(xiàng)目管理，并深入探討了當(dāng)前關(guān)鍵鏈方法的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目管理 約束理論 關(guān)鍵鏈

關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理（Critical Chain Project Management，CCPM）方法是約束理論

（Theory of Constraints，TOC）在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，已經(jīng)成為近年來項(xiàng)目管理領(lǐng)域理論研究的一個(gè)熱點(diǎn)。關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法自提出以來，就引起了廣泛的反響，被認(rèn)為是項(xiàng)目管理領(lǐng)域自發(fā)明關(guān)鍵路線法（CPM）和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）以來最重要的進(jìn)展之一[1]。關(guān)鍵鏈方法在實(shí)際應(yīng)用中已取得了巨大成功，許多國際知名公司紛紛采用關(guān)鍵鏈方法提高項(xiàng)目管理績效。例如，美國通信設(shè)備制造商Harris公司通過應(yīng)用關(guān)鍵鏈方法成功將建設(shè)半導(dǎo)體工廠的時(shí)間從行業(yè)平均水平46個(gè)月縮短到了14個(gè)月；以色列航空公司將飛機(jī)的平均維護(hù)時(shí)間從3個(gè)月降到了2周；朗訊公司則將R&D項(xiàng)目的平均工期縮短了25%[2]。

以項(xiàng)目管理為中心是企業(yè)提升核心競爭力的有效手段，但目前我國項(xiàng)目管理水平與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，項(xiàng)目失敗的比例很高。鑒于關(guān)鍵鏈方法在國外企業(yè)實(shí)踐中取得的巨大成功，可預(yù)期該方法在我國的推廣應(yīng)用將有助于提高我國的項(xiàng)目管理水平、提升企業(yè)競爭力。本文在對(duì)約束理論的思想內(nèi)涵和具體步驟進(jìn)行歸納的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了關(guān)鍵鏈方法在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用過程，探討了該方法的優(yōu)缺點(diǎn)與局限性。

1 約束理論

約束理論是由Goldratt博士于1980年代中期在最優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)（OPT）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。約束理論的核心思想可以歸納為兩點(diǎn)：（1）所有現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)都存在約束。如果一個(gè)系統(tǒng)不存在約束，就可以無限提高產(chǎn)出或降低成本，而這顯然是不實(shí)際的。因此，任何妨礙系統(tǒng)進(jìn)一步提升生產(chǎn)率的因素，就構(gòu)成了一個(gè)約束。約束理論將一個(gè)企業(yè)看作一個(gè)系統(tǒng)，在企業(yè)內(nèi)部的所有流程中，必然存在阻礙企業(yè)進(jìn)一步降低成本和提高利潤的因素，這些因素也就是企業(yè)的約束。（2）約束的存在表明系統(tǒng)存在改進(jìn)的機(jī)會(huì)。雖然約束妨礙了系統(tǒng)的效率，但約束也恰恰指出了系統(tǒng)最需要改進(jìn)的地方。一個(gè)形象的類比就是“木桶效應(yīng)”，一只木桶的容量取決于最短的那塊木板，而不是最長的木板。因此，對(duì)約束因素的投資，才是最有效率的改進(jìn)系統(tǒng)效率的方法。

與其他管理理念不同，約束理論將制約企業(yè)發(fā)展的約束看作企業(yè)突破現(xiàn)狀不斷取得改進(jìn)的關(guān)鍵，因此約束具有正面的意義。在這樣的理念基礎(chǔ)上，為了有效提升系統(tǒng)的效率，約束理論提出了五大關(guān)鍵步驟：（1）找出系統(tǒng)中的約束因素；（2）決定如何挖掘約束因素的潛力；（3）

使系統(tǒng)中所有其他工作服從于第二步的決策；（4）提升約束因素的能力；（5）若該約束已經(jīng)轉(zhuǎn)化為非約束性因素，則回到第一步，否則回到第二步，要注意不要讓思維慣性成為新的主要約束因素。這五個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)不間斷的循環(huán)，幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。

約束理論可以直接應(yīng)用于企業(yè)實(shí)踐，并已取得良好效果。例如，通對(duì)77家應(yīng)用約束理論的企業(yè)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，有14家企業(yè)將生產(chǎn)周期縮短了66%，有28家企業(yè)將庫存壓縮了50%，有32家企業(yè)的投產(chǎn)時(shí)間縮短了69%[3]。

2 關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法

約束理論在項(xiàng)目管理，尤其是項(xiàng)目進(jìn)度管理上的應(yīng)用，導(dǎo)致了關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法的產(chǎn)生[4]。如果將一個(gè)項(xiàng)目看作一個(gè)系統(tǒng)，那么應(yīng)用約束理論的第一步，就是要確定項(xiàng)目的約束。從CPM和PERT開始，項(xiàng)目中的關(guān)鍵路線就被看作項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)。但是，關(guān)鍵路線法僅分析緊前關(guān)系，并不考慮項(xiàng)目實(shí)際能調(diào)動(dòng)的資源是有限的，因此關(guān)鍵路線法被廣泛批評(píng)的一點(diǎn)就是其進(jìn)度通常不具有可行性，而是需要進(jìn)行后續(xù)調(diào)整。與關(guān)鍵路線不同，關(guān)鍵鏈不僅考慮項(xiàng)目中各任務(wù)的緊前關(guān)系，也充分考慮項(xiàng)目中現(xiàn)實(shí)存在的資源約束。如圖1所示，在關(guān)鍵路線法中，任務(wù)A、D、E、F組成了項(xiàng)目的關(guān)鍵路線，但如果考慮資源限制，假設(shè)任務(wù)C和任務(wù)E需要同一種資源，例如需要同一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行加工，而該設(shè)備一次只能執(zhí)行一項(xiàng)作業(yè)，那么事實(shí)上任務(wù)C和任務(wù)E是不能同時(shí)進(jìn)行的。因此，在考慮資源約束的情況下，項(xiàng)目的關(guān)鍵任務(wù)為A、D、E、C、F，這五個(gè)任務(wù)就構(gòu)成了項(xiàng)目的關(guān)鍵鏈�？梢�，是關(guān)鍵鏈而不是關(guān)鍵路線，決定了項(xiàng)目在給定的緊前關(guān)系和資源條件下完成項(xiàng)目所需的最短時(shí)間。

如果將關(guān)鍵鏈看作項(xiàng)目的“約束”因素，那么應(yīng)用約束理論的第二步就是要考慮如何來挖掘該約束因素的潛力，即如何縮短關(guān)鍵鏈所需的時(shí)間，因?yàn)殛P(guān)鍵鏈所需的時(shí)間正是完成項(xiàng)目所需的時(shí)間。在關(guān)鍵路線法中，為了保證任務(wù)能夠有較高的概率在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)也由于項(xiàng)目組成員普遍存在的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避心理，一般的計(jì)劃時(shí)間都大于完成任務(wù)所需的平均時(shí)間，也可以看作是在任務(wù)所需的平均時(shí)間上增加了一塊“安全時(shí)間”（Safety Time，ST）。這樣的處理方式具有兩方面的效果，正面效果是提高了管理不確定因素的能力，負(fù)面效果則是延長了完成項(xiàng)目所需的時(shí)間。關(guān)鍵鏈方法采取了另一種方式，用任務(wù)所需的平均時(shí)間作為最終的計(jì)劃時(shí)間，但考慮到任務(wù)內(nèi)在的不確定性，在關(guān)鍵鏈的末端附加整塊的安全時(shí)間，也就是項(xiàng)目的緩沖時(shí)間（Project Buffer，PB）�？梢哉J(rèn)為關(guān)鍵鏈方法是重新配置了關(guān)鍵路線法中分散存在的安全時(shí)間，但這樣的重新配置能夠縮短項(xiàng)目所需的時(shí)間，因?yàn)楦鶕?jù)概率理論，在整合安全時(shí)間后，在相同概率下，只需要較少的時(shí)間就可以完成所有任務(wù)。圖2直觀地說明了關(guān)鍵鏈方法在這方面的優(yōu)越性。

在完成關(guān)鍵鏈的進(jìn)度安排后，還需要保證所有關(guān)鍵鏈上的任務(wù)（關(guān)鍵任務(wù)）不受其他非關(guān)鍵任務(wù)的影響，以保證項(xiàng)目能夠按計(jì)劃及時(shí)完成。在現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐中，雖然采用了增加

安全時(shí)間的方法，但仍然有大量的項(xiàng)目未能按期完成。造成項(xiàng)目延期的原因很多。首先，緊前任務(wù)的延遲會(huì)導(dǎo)致后續(xù)任務(wù)的延遲。第二，當(dāng)存在多個(gè)緊前任務(wù)時(shí)，延遲最久的任務(wù)起了決定性作用，導(dǎo)致項(xiàng)目的延遲，而提前完成的任務(wù)并不能使后續(xù)任務(wù)提前開始。第三，由于任務(wù)時(shí)間包含了安全時(shí)間，導(dǎo)致項(xiàng)目組成員在心理上覺得還有充裕的時(shí)間，結(jié)果使得任務(wù)啟動(dòng)過晚，同時(shí)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目成員總是傾向于完全消耗掉任務(wù)分配到的時(shí)間[5]。其中第三個(gè)原因也是關(guān)鍵鏈方法采用平均時(shí)間的理由，以期推動(dòng)項(xiàng)目組成員能夠全力以赴地開展工作。而前兩個(gè)原因則使關(guān)鍵鏈方法引入了非關(guān)鍵鏈緩沖時(shí)間（Feeding Buffer，F(xiàn)B）這一概念。

如圖3所示，任務(wù)C、D、E組成了項(xiàng)目的關(guān)鍵鏈，而任務(wù)A、B為非關(guān)鍵任務(wù)。由于任務(wù)B是任務(wù)E的緊前任務(wù)，為了防止任務(wù)A和B可能發(fā)生的延遲導(dǎo)致任務(wù)E不能按時(shí)開始，因此需要在任務(wù)B之后安排一定的緩沖時(shí)間，或者說讓任務(wù)A和B有一定的提前量。這樣，就可以有效地防止非關(guān)鍵任務(wù)對(duì)關(guān)鍵鏈產(chǎn)生負(fù)面影響。與項(xiàng)目的緩沖時(shí)間類似，非關(guān)鍵鏈緩沖時(shí)間整合與壓縮了所有非關(guān)鍵鏈任務(wù)的安全時(shí)間。 2007-11-23 9:04:37 作者：壽涌毅

非關(guān)鍵鏈緩沖時(shí)間能夠保護(hù)項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)行，不受任務(wù)的不確定因素影響，同時(shí)還可以作為一種預(yù)警機(jī)制[6]。如果緊前任務(wù)因?yàn)椴淮_定因素而沒有在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成，那么其后續(xù)任務(wù)就無法按計(jì)劃時(shí)間啟動(dòng)，其結(jié)果就是緩沖時(shí)間被占用。緩沖時(shí)間被占用得越多，就說明越有可能延誤后續(xù)的關(guān)鍵任務(wù)。因此，當(dāng)占用比例到達(dá)一定程度，比如三分之一或三分之二，就需要發(fā)出一個(gè)警告信號(hào)來提醒項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)延遲的任務(wù)加以關(guān)注，并考慮是否采取措施防止任務(wù)進(jìn)一步延期。 非關(guān)鍵鏈緩沖時(shí)間可以保護(hù)關(guān)鍵鏈任務(wù)不受非關(guān)鍵鏈任務(wù)的影響，，但還需要考慮資源約束對(duì)關(guān)鍵鏈的影響，尤其是同一資源在不同任務(wù)間切換常常需要一定的準(zhǔn)備時(shí)間。因此，關(guān)鍵鏈方法引入了資源緩沖（Resource Buffer，RB）的概念，以防止關(guān)鍵鏈任務(wù)因資源沒有及時(shí)到位而發(fā)生延誤。與緩沖時(shí)間不同，資源緩沖本質(zhì)上是一種警示信號(hào)，用來提醒項(xiàng)目經(jīng)理或者部門經(jīng)理保證資源及時(shí)到位。關(guān)鍵鏈方法要求在關(guān)鍵任務(wù)所需的資源被緊前的非關(guān)鍵任務(wù)占用時(shí)，應(yīng)當(dāng)提前一定時(shí)間在項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃上標(biāo)識(shí)資源緩沖，以便及時(shí)提醒項(xiàng)目經(jīng)理協(xié)調(diào)資源，防止因資源不能及時(shí)到位而延誤關(guān)鍵任務(wù)。

3 對(duì)關(guān)鍵鏈方法的討論

關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理方法提供了一種有效管理項(xiàng)目進(jìn)度的新思路�？紤]到現(xiàn)實(shí)的資源約束和項(xiàng)目內(nèi)在的不確定性，關(guān)鍵鏈方法通過合理設(shè)置緩沖時(shí)間，從而有效保證任務(wù)的不確定性不會(huì)影響項(xiàng)目的完工時(shí)間。因此，關(guān)鍵鏈方法尤其適用于不確定性較大的項(xiàng)目，例如新產(chǎn)品開發(fā)等項(xiàng)目。

關(guān)鍵鏈方法較好地解決了縮短項(xiàng)目工期和降低項(xiàng)目成本的問題。關(guān)鍵鏈方法以最小化項(xiàng)目工期為首要目標(biāo)，要求對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，對(duì)于關(guān)鍵鏈上的任務(wù)，要求一個(gè)任務(wù)完成后能立刻啟動(dòng)下一個(gè)任務(wù)，尤其是在一個(gè)任務(wù)提前完成的情況下，要能夠通過項(xiàng)目組的協(xié)調(diào)和溝通提前啟動(dòng)下一個(gè)任務(wù)。因此，關(guān)鍵鏈方法對(duì)項(xiàng)目組的溝通管理提出了較高的要求。因?yàn)楹罄m(xù)任務(wù)一般也需要一定的準(zhǔn)備時(shí)間，這就要求緊前任務(wù)在可能提前完成時(shí)，能夠及時(shí)和負(fù)責(zé)后續(xù)任務(wù)的項(xiàng)目組成員進(jìn)行溝通。對(duì)于非關(guān)鍵鏈上的任務(wù)，則推薦以最晚時(shí)間啟動(dòng)任務(wù)，這樣可以減少同步進(jìn)行的工作數(shù)量，在發(fā)現(xiàn)前導(dǎo)任務(wù)出現(xiàn)的問題時(shí)還可以降低返工次數(shù)，同時(shí)也可以延緩現(xiàn)金流出以提高項(xiàng)目的凈現(xiàn)值。

目前的關(guān)鍵鏈方法主要是針對(duì)單一資源下的項(xiàng)目管理[7]，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)人力資源在項(xiàng)目進(jìn)度中的安排。因此，關(guān)鍵鏈方法提出要避免在同一時(shí)間段內(nèi)給某一個(gè)人（或某一種資源）安排多個(gè)任務(wù)，認(rèn)為正是由于項(xiàng)目中存在著這樣不合理的安排，從而降低了資源的工作效率，延長了完成項(xiàng)目所需要的時(shí)間。但在實(shí)際大型項(xiàng)目中，往往存在多種資源，尤其某些重要資源，例如柔性制造系統(tǒng)等，能夠同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)。因此，對(duì)于復(fù)雜資源約束下的關(guān)鍵鏈項(xiàng)目管理，還需要進(jìn)一步研究。

盡管關(guān)鍵鏈方法在理論與實(shí)踐上都取得了巨大成功，但其理論仍然不夠成熟。對(duì)關(guān)鍵鏈方法的批評(píng)主要集中在其過于簡單化的時(shí)間估算方法上[8]。首先，Goldratt主張以項(xiàng)目成員所提供的估算時(shí)間的一半作為任務(wù)的平均時(shí)間，該做法過于偏激和簡化。在多數(shù)工程項(xiàng)目中，這樣“切一半”的方法是不可行的，很可能直接導(dǎo)致項(xiàng)目質(zhì)量出現(xiàn)問題。其次，Goldratt建議以關(guān)鍵鏈或非關(guān)鍵鏈時(shí)間長度的一半作為其緩沖時(shí)間的長度，無疑這樣的估算方法也過于簡化，在很多實(shí)際項(xiàng)目中會(huì)導(dǎo)致緩沖時(shí)間過長，從而產(chǎn)生不必要的資源浪費(fèi)或喪失商機(jī)。因此，一些研究者提出了其他方法來改進(jìn)緩沖時(shí)間的估算。例如，朗訊公司假設(shè)任務(wù)時(shí)間的最樂觀估計(jì)和最悲觀估計(jì)之差為任務(wù)所需時(shí)間的變動(dòng)量，然后采用所有關(guān)鍵鏈上任務(wù)的變動(dòng)量的平方和的平方根作為所需的緩沖時(shí)間。

關(guān)鍵鏈方法另一有待改進(jìn)之處在于對(duì)緩沖時(shí)間的管理。雖然緩沖時(shí)間有助于控制項(xiàng)目的不確定性，但也增加了項(xiàng)目進(jìn)度管理的復(fù)雜性。首先，非關(guān)鍵鏈的總時(shí)差可能不足以容納所需的緩沖時(shí)間，這時(shí)問題就出現(xiàn)了。如果保持非關(guān)鍵鏈上的任務(wù)進(jìn)度不變，那么后續(xù)的關(guān)鍵任務(wù)很可能因?yàn)榫彌_時(shí)間被完全占用而不得不延期，這樣就違背了設(shè)置緩沖時(shí)間的意義。或者考慮提前開始非關(guān)鍵鏈任務(wù)，但這樣又非�？赡芎推渌蝿�(wù)發(fā)生資源沖突，甚至可能會(huì)發(fā)現(xiàn)原先的關(guān)鍵鏈已經(jīng)不是項(xiàng)目中最長的任務(wù)路線了。

Goldratt并未詳細(xì)討論如何用關(guān)鍵鏈方法對(duì)多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行管理。其他研究者則考慮了關(guān)鍵鏈方法或者約束理論在多項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。例如，Leach[2]認(rèn)為應(yīng)該找出多個(gè)項(xiàng)目共享的關(guān)鍵資源作為約束因素，從而對(duì)不同優(yōu)先權(quán)的項(xiàng)目進(jìn)行不同的管理。楊雪松等[9]也采用類似思路進(jìn)行了研究。與傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法相比，關(guān)鍵鏈方法較好地解決了資源約束和不確定性的問題，為項(xiàng)目管理提供了一種新思路，在國外眾多企業(yè)的成功應(yīng)用也證實(shí)了該方法的

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