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關鍵鏈項目管理方法綜述

2007-11-23 9:04:37 作者：壽涌毅 摘要：關鍵鏈項目管理方法是約束理論在項目管理上的應用，是近年來項目管理領域的重要創(chuàng)新。與傳統(tǒng)的項目管理方法相比，該方法強調在制定項目計劃時考慮現(xiàn)實存在的資源約束，在項目執(zhí)行過程中的動態(tài)管理，以及整個項目管理流程的持續(xù)改進。本文歸納了約束理論的思想內涵和具體步驟，系統(tǒng)分析了如何應用關鍵鏈方法進行項目管理，并深入探討了當前關鍵鏈方法的優(yōu)缺點和局限性。

關鍵詞：項目管理 約束理論 關鍵鏈

關鍵鏈項目管理（Critical Chain Project Management，CCPM）方法是約束理論

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

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

1 約束理論

約束理論是由Goldratt博士于1980年代中期在最優(yōu)化生產技術（OPT）基礎上發(fā)展起來的。約束理論的核心思想可以歸納為兩點：（1）所有現(xiàn)實系統(tǒng)都存在約束。如果一個系統(tǒng)不存在約束，就可以無限提高產出或降低成本，而這顯然是不實際的。因此，任何妨礙系統(tǒng)進一步提升生產率的因素，就構成了一個約束。約束理論將一個企業(yè)看作一個系統(tǒng)，在企業(yè)內部的所有流程中，必然存在阻礙企業(yè)進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)存在改進的機會。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)最需要改進的地方。一個形象的類比就是“木桶效應”，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，對約束因素的投資，才是最有效率的改進系統(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)狀不斷取得改進的關鍵，因此約束具有正面的意義。在這樣的理念基礎上，為了有效提升系統(tǒng)的效率，約束理論提出了五大關鍵步驟：（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）若該約束已經轉化為非約束性因素，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。這五個步驟構成一個不間斷的循環(huán)，幫助系統(tǒng)實現(xiàn)持續(xù)改進。

約束理論可以直接應用于企業(yè)實踐，并已取得良好效果。例如，通對77家應用約束理論的企業(yè)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有14家企業(yè)將生產周期縮短了66%，有28家企業(yè)將庫存壓縮了50%，有32家企業(yè)的投產時間縮短了69%[3]。

2 關鍵鏈項目管理方法

約束理論在項目管理，尤其是項目進度管理上的應用，導致了關鍵鏈項目管理方法的產生[4]。如果將一個項目看作一個系統(tǒng)，那么應用約束理論的第一步，就是要確定項目的約束。從CPM和PERT開始，項目中的關鍵路線就被看作項目管理的基礎。但是，關鍵路線法僅分析緊前關系，并不考慮項目實際能調動的資源是有限的，因此關鍵路線法被廣泛批評的一點就是其進度通常不具有可行性，而是需要進行后續(xù)調整。與關鍵路線不同，關鍵鏈不僅考慮項目中各任務的緊前關系，也充分考慮項目中現(xiàn)實存在的資源約束。如圖1所示，在關鍵路線法中，任務A、D、E、F組成了項目的關鍵路線，但如果考慮資源限制，假設任務C和任務E需要同一種資源，例如需要同一臺設備進行加工，而該設備一次只能執(zhí)行一項作業(yè)，那么事實上任務C和任務E是不能同時進行的。因此，在考慮資源約束的情況下，項目的關鍵任務為A、D、E、C、F，這五個任務就構成了項目的關鍵鏈�？梢�，是關鍵鏈而不是關鍵路線，決定了項目在給定的緊前關系和資源條件下完成項目所需的最短時間。

如果將關鍵鏈看作項目的“約束”因素，那么應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，即如何縮短關鍵鏈所需的時間，因為關鍵鏈所需的時間正是完成項目所需的時間。在關鍵路線法中，為了保證任務能夠有較高的概率在計劃時間內完成，同時也由于項目組成員普遍存在的風險規(guī)避心理，一般的計劃時間都大于完成任務所需的平均時間，也可以看作是在任務所需的平均時間上增加了一塊“安全時間”（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，負面效果則是延長了完成項目所需的時間。關鍵鏈方法采取了另一種方式，用任務所需的平均時間作為最終的計劃時間，但考慮到任務內在的不確定性，在關鍵鏈的末端附加整塊的安全時間，也就是項目的緩沖時間（Project Buffer，PB）�？梢哉J為關鍵鏈方法是重新配置了關鍵路線法中分散存在的安全時間，但這樣的重新配置能夠縮短項目所需的時間，因為根據概率理論，在整合安全時間后，在相同概率下，只需要較少的時間就可以完成所有任務。圖2直觀地說明了關鍵鏈方法在這方面的優(yōu)越性。

在完成關鍵鏈的進度安排后，還需要保證所有關鍵鏈上的任務（關鍵任務）不受其他非關鍵任務的影響，以保證項目能夠按計劃及時完成。在現(xiàn)實的項目實踐中，雖然采用了增加

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

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

非關鍵鏈緩沖時間能夠保護項目按計劃進行，不受任務的不確定因素影響，同時還可以作為一種預警機制[6]。如果緊前任務因為不確定因素而沒有在計劃時間內完成，那么其后續(xù)任務就無法按計劃時間啟動，其結果就是緩沖時間被占用。緩沖時間被占用得越多，就說明越有可能延誤后續(xù)的關鍵任務。因此，當占用比例到達一定程度，比如三分之一或三分之二，就需要發(fā)出一個警告信號來提醒項目經理對延遲的任務加以關注，并考慮是否采取措施防止任務進一步延期。 非關鍵鏈緩沖時間可以保護關鍵鏈任務不受非關鍵鏈任務的影響，，但還需要考慮資源約束對關鍵鏈的影響，尤其是同一資源在不同任務間切換常常需要一定的準備時間。因此，關鍵鏈方法引入了資源緩沖（Resource Buffer，RB）的概念，以防止關鍵鏈任務因資源沒有及時到位而發(fā)生延誤。與緩沖時間不同，資源緩沖本質上是一種警示信號，用來提醒項目經理或者部門經理保證資源及時到位。關鍵鏈方法要求在關鍵任務所需的資源被緊前的非關鍵任務占用時，應當提前一定時間在項目進度計劃上標識資源緩沖，以便及時提醒項目經理協(xié)調資源，防止因資源不能及時到位而延誤關鍵任務。

3 對關鍵鏈方法的討論

關鍵鏈項目管理方法提供了一種有效管理項目進度的新思路。考慮到現(xiàn)實的資源約束和項目內在的不確定性，關鍵鏈方法通過合理設置緩沖時間，從而有效保證任務的不確定性不會影響項目的完工時間。因此，關鍵鏈方法尤其適用于不確定性較大的項目，例如新產品開發(fā)等項目。

關鍵鏈方法較好地解決了縮短項目工期和降低項目成本的問題。關鍵鏈方法以最小化項目工期為首要目標，要求對項目進度實現(xiàn)動態(tài)管理，對于關鍵鏈上的任務，要求一個任務完成后能立刻啟動下一個任務，尤其是在一個任務提前完成的情況下，要能夠通過項目組的協(xié)調和溝通提前啟動下一個任務。因此，關鍵鏈方法對項目組的溝通管理提出了較高的要求。因為后續(xù)任務一般也需要一定的準備時間，這就要求緊前任務在可能提前完成時，能夠及時和負責后續(xù)任務的項目組成員進行溝通。對于非關鍵鏈上的任務，則推薦以最晚時間啟動任務，這樣可以減少同步進行的工作數(shù)量，在發(fā)現(xiàn)前導任務出現(xiàn)的問題時還可以降低返工次數(shù)，同時也可以延緩現(xiàn)金流出以提高項目的凈現(xiàn)值。

目前的關鍵鏈方法主要是針對單一資源下的項目管理[7]，重點強調人力資源在項目進度中的安排。因此，關鍵鏈方法提出要避免在同一時間段內給某一個人（或某一種資源）安排多個任務，認為正是由于項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，延長了完成項目所需要的時間。但在實際大型項目中，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，能夠同時處理多個任務。因此，對于復雜資源約束下的關鍵鏈項目管理，還需要進一步研究。

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

關鍵鏈方法另一有待改進之處在于對緩沖時間的管理。雖然緩沖時間有助于控制項目的不確定性，但也增加了項目進度管理的復雜性。首先，非關鍵鏈的總時差可能不足以容納所需的緩沖時間，這時問題就出現(xiàn)了。如果保持非關鍵鏈上的任務進度不變，那么后續(xù)的關鍵任務很可能因為緩沖時間被完全占用而不得不延期，這樣就違背了設置緩沖時間的意義�；蛘呖紤]提前開始非關鍵鏈任務，但這樣又非常可能和其他任務發(fā)生資源沖突，甚至可能會發(fā)現(xiàn)原先的關鍵鏈已經不是項目中最長的任務路線了。

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

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