封曄

[摘 要] 項(xiàng)目進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理的重要組成部分，關(guān)鍵路徑法是項(xiàng)目進(jìn)度管理的重要工具。運(yùn)用關(guān)鍵路徑法，項(xiàng)目管理人員需要對(duì)工作進(jìn)行分析、鑒別、分解、梳理、排序，繪制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，確定關(guān)鍵路徑，以保證管理工作重點(diǎn)、有效控制進(jìn)程。本文將關(guān)鍵路徑法應(yīng)用于核電站給水泵系統(tǒng)調(diào)試項(xiàng)目，借助Microsoft Project軟件確定關(guān)鍵路徑和關(guān)鍵工序，提高管理科學(xué)性、優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)度、保證資源合理分配，為確保工期奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 關(guān)鍵路徑法（CPM）；給水泵系統(tǒng)調(diào)試；項(xiàng)目管理；MSP；網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 035

[中圖分類號(hào)] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2016）21- 0075- 05

1 項(xiàng)目管理與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)

項(xiàng)目，是為創(chuàng)造獨(dú)特的產(chǎn)品或服務(wù)而進(jìn)行的臨時(shí)性工作。項(xiàng)目管理是把各種知識(shí)、技能、手段、技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目活動(dòng)，通過對(duì)資源進(jìn)行管理、分配和調(diào)度，以高效實(shí)現(xiàn)給定目標(biāo)。

PMBOK（Project Management Body of Knowledge）是美國(guó)項(xiàng)目管理學(xué)會(huì)PMI（Project Management Institute）早在20世紀(jì)70年代末率先提出，幾經(jīng)修訂，目前在世界范圍內(nèi)通用的項(xiàng)目管理知識(shí)體系。依據(jù)該體系，可將項(xiàng)目管理分為五個(gè)過程和八大管理。其中，五個(gè)過程是：?jiǎn)?dòng)、計(jì)劃、實(shí)施、控制、收尾。八大領(lǐng)域是：范圍管理、時(shí)間管理、成本管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、溝通管理、采購(gòu)管理、風(fēng)險(xiǎn)管理。

時(shí)間管理中很重要的一項(xiàng)內(nèi)容是進(jìn)程管理。項(xiàng)目進(jìn)程管理是指在項(xiàng)目實(shí)施過程中，對(duì)項(xiàng)目各階段的進(jìn)展程度和最終完成期限所進(jìn)行的管理。其目的是保證項(xiàng)目能在滿足時(shí)間約束條件下實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)。進(jìn)程管理包括進(jìn)度的計(jì)劃與控制。

20世紀(jì)50年代末以來，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)成為廣泛使用的項(xiàng)目進(jìn)程管理方法，主要用于工程項(xiàng)目的計(jì)劃與控制，有兩種基本形式：關(guān)鍵路徑法（CPM）和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）。其核心內(nèi)容包括繪制網(wǎng)絡(luò)圖、識(shí)別關(guān)鍵路徑和優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)程。使用關(guān)鍵路徑法，要求項(xiàng)目各工序的工作時(shí)間可以準(zhǔn)確估計(jì)；而計(jì)劃評(píng)審法下，各工序工作時(shí)間是一個(gè)變量，需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和估計(jì)。由于二者的不同，CPM主要應(yīng)用在整體工期基本能確定的工程項(xiàng)目中，PERT一般應(yīng)用于工期不易估計(jì)的項(xiàng)目開發(fā)與研究。

本文研究的是核電站給水泵系統(tǒng)調(diào)試項(xiàng)目，該項(xiàng)目是核電站建設(shè)過程的必經(jīng)階段，具有一定的可復(fù)制性；給水泵系統(tǒng)雖是核電站輔助系統(tǒng)的重要組成部分，但根本性的技術(shù)革新強(qiáng)度不大。以上兩點(diǎn)表明該項(xiàng)目各工序所需時(shí)間可以基本確定，適用關(guān)鍵路徑法。

2 關(guān)鍵路徑法研究綜述

1956-1957年間，美國(guó)杜邦化學(xué)公司的M.R.Walker與蘭德通用電子計(jì)算機(jī)公司的J.E.Kelly為協(xié)調(diào)公司內(nèi)部不同部門的工作，共同研究出關(guān)鍵路徑法，并試用于杜邦公司一個(gè)化學(xué)維修工程，使維修停產(chǎn)時(shí)間由過去的125小時(shí)降至74小時(shí)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。1970年美國(guó)400家最大的建筑企業(yè)中使用CPM的達(dá)到80%以上，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)、運(yùn)輸?shù)绕渌I(lǐng)域。由于其效果極為顯著，很快被歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家爭(zhēng)相采用。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和項(xiàng)目管理軟件，目前包含CPM在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)被廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)的工業(yè)、國(guó)防、建筑、運(yùn)輸和科研等領(lǐng)域。

1965年，我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授首先在我國(guó)的生產(chǎn)管理中推廣和應(yīng)用這些計(jì)劃管理方法，將其稱為統(tǒng)籌法。1983年中國(guó)科學(xué)院成立了“優(yōu)選法、統(tǒng)籌法與經(jīng)濟(jì)教學(xué)研究會(huì)”專門從事網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的研究與推廣。伴隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在我國(guó)的工程建設(shè)領(lǐng)域也得到迅速的推廣和應(yīng)用，尤其是在大中型工程項(xiàng)目的建設(shè)中，對(duì)其資源的合理安排、進(jìn)度計(jì)劃的編制、優(yōu)化和控制等應(yīng)用成效顯著。

我國(guó)文獻(xiàn)對(duì)關(guān)鍵路徑法的研究比較集中，主要分為兩類：一是關(guān)鍵路徑法的應(yīng)用型研究；二是關(guān)鍵路徑法的改進(jìn)。其中應(yīng)用研究占絕大多數(shù)，項(xiàng)目主要集中在電力電氣、設(shè)備制造、軟件開發(fā)、醫(yī)療等領(lǐng)域，而設(shè)備制造業(yè)又以車、船、機(jī)等大型設(shè)備為主。與上文史實(shí)相符，關(guān)鍵路徑法主要應(yīng)用于我國(guó)重工、服務(wù)業(yè)的大型項(xiàng)目，學(xué)者的討論也集中于此。另一方面，對(duì)關(guān)鍵路徑法的優(yōu)化研究主要分為兩類：一類是加入資源約束、浮動(dòng)時(shí)間等影響因素；一類是優(yōu)化工期評(píng)估。王淑云、朱祥松等在考慮綜合資源約束與浮動(dòng)時(shí)間的條件下，提出擴(kuò)展的關(guān)鍵路徑法。他們的研究指出傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在制定項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，沒有考慮項(xiàng)目的資源約束，所做計(jì)劃往往過于樂觀；但考慮了資源約束的項(xiàng)目進(jìn)度安排研究，又忽略了工序浮動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，令計(jì)劃偏于悲觀且缺乏柔性。他們的擴(kuò)展模型通過以下四步來兼顧二者：①應(yīng)用傳統(tǒng)CPM制定進(jìn)度計(jì)劃；②確定工序間的資源聯(lián)系；③資源約束下的逆向計(jì)算；④確定項(xiàng)目的替代性進(jìn)度計(jì)劃。CPM認(rèn)為工期是確定的，雖然PERT利用概率分布估計(jì)工期，但仍不夠有效。何立華，張連營(yíng)的研究將改進(jìn)的模糊取最大運(yùn)算和模糊減運(yùn)算應(yīng)用于最早開始時(shí)間和最晚開始時(shí)間的確定。改進(jìn)了關(guān)鍵路徑法，新的方法既可用于模糊網(wǎng)絡(luò)時(shí)間參數(shù)計(jì)算，也可用于模糊資源受限項(xiàng)目調(diào)度問題。除了CPM和PERT外，近些年我國(guó)學(xué)者開始著眼于關(guān)鍵鏈法（CCM）的研究。

3 關(guān)鍵路徑法的理論及實(shí)施步驟

3.1 關(guān)鍵路徑法

應(yīng)用關(guān)鍵路徑法的前提是創(chuàng)建項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖，可使用兩種格式作圖：點(diǎn)代表工序（AON）和弧代表工序（AOA）。創(chuàng)建項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖后，需要確定網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)工序的開始和結(jié)束時(shí)間，前進(jìn)法用于確定最早開始和結(jié)束時(shí)間，后退法用于確定最晚開始和結(jié)束時(shí)間。CPM最核心的目標(biāo)是找出關(guān)鍵路徑，它是穿越網(wǎng)絡(luò)的最長(zhǎng)路徑。關(guān)鍵路徑上的工序稱為關(guān)鍵工序，是不能被延誤的工序，否則將會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目工期。關(guān)鍵工序是最早開始時(shí)間等于最晚開始時(shí)間（亦即最早結(jié)束時(shí)間等于最晚結(jié)束時(shí)間）的工序。關(guān)鍵工序組成的路徑為關(guān)鍵路徑，一個(gè)項(xiàng)目一定存在關(guān)鍵路徑，但不一定只有一條關(guān)鍵路徑。非關(guān)鍵工序是最早開始時(shí)間小于最晚開始時(shí)間（亦即最早結(jié)束時(shí)間小于最晚結(jié)束時(shí)間）的工序，該類工序不要求必須在最早開始時(shí)間動(dòng)工，可以適當(dāng)延遲，只要在最晚結(jié)束時(shí)間前完工即可。

3.2 應(yīng)用關(guān)鍵路徑法的主要步驟

首先是定義各項(xiàng)工作任務(wù)，即進(jìn)行工作任務(wù)分解及描述。這是工作順序的確定的前提。接著編制工作清單，包括：列示工作任務(wù)并確定編號(hào)；確定各項(xiàng)工作時(shí)間；確定各項(xiàng)任務(wù)的父工序，即工作任務(wù)間的邏輯關(guān)系。其次是根據(jù)工作清單和工作關(guān)系繪制網(wǎng)絡(luò)圖。這是一項(xiàng)復(fù)雜且容易出錯(cuò)的工作，特別是遇到工序多、關(guān)系復(fù)雜的大型項(xiàng)目時(shí)，更是如此。最后也是最重要的環(huán)節(jié)是確定關(guān)鍵路徑。在確定項(xiàng)目開始時(shí)間和整體工期的條件下，計(jì)算每項(xiàng)工序的最早開始和結(jié)束時(shí)間、最晚開始和結(jié)束時(shí)間，以及間隙。然后可通過以下標(biāo)準(zhǔn)之一確定關(guān)鍵路徑：①在一條路徑中，每個(gè)工作的間隙都是零，這條路徑就是關(guān)鍵路徑；②在一條路徑中，每個(gè)工作的時(shí)間之和等于工程工期，這條就是關(guān)鍵路徑。

值得一提的是，計(jì)算機(jī)技術(shù)使得實(shí)施關(guān)鍵路徑法變得相當(dāng)容易。管理及研究人員只需完成前兩步工作，其余的便可交由軟件處理。市場(chǎng)上常用的項(xiàng)目管理軟件有Microsoft Project（MSP）、WinQSB、Redmine、JIRA等等，這些專門的項(xiàng)目管理軟件存在版權(quán)限制。如遇小型企業(yè)或偶爾的項(xiàng)目管理需求時(shí)，Excel也可實(shí)施關(guān)鍵路徑法尋找關(guān)鍵工序和關(guān)鍵路徑。

4 關(guān)鍵路徑法在核電站給水泵系統(tǒng)調(diào)試項(xiàng)目的應(yīng)用

4.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該項(xiàng)目全稱為某核電站化學(xué)容積控制系統(tǒng)給水泵系統(tǒng)調(diào)試。某核電站是我國(guó)在建的核電站之一。化學(xué)容積控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱化容系統(tǒng)）是核電站主系統(tǒng)的重要輔助系統(tǒng)，主要功能為調(diào)節(jié)主系統(tǒng)的水質(zhì)和水量，其中包括減壓、凈化、除氣、加藥、給水泵、充水6個(gè)子系統(tǒng)。本文所討論的給水泵系統(tǒng)是連接上游子系統(tǒng)和電站主系統(tǒng)的橋梁，主要用于將上游子系統(tǒng)中已凈化和除氣的工作用水重新注入主系統(tǒng)。

給水泵系統(tǒng)的主要組成部分有：泵進(jìn)、出口管線；容積控制箱（簡(jiǎn)稱容控箱）；取水池；泵輔助系統(tǒng)；電機(jī)；電機(jī)輔助系統(tǒng)。在給水泵系統(tǒng)調(diào)試期間，還需要安裝調(diào)試用臨時(shí)設(shè)施，包括清水泵、臨時(shí)管線。該項(xiàng)目在核電站建設(shè)過程中發(fā)生，以給水泵系統(tǒng)安裝竣工、移交調(diào)試部門為起點(diǎn)，是檢驗(yàn)建設(shè)結(jié)果、進(jìn)行運(yùn)營(yíng)準(zhǔn)備的組成部分。要求經(jīng)調(diào)試成功后，給水泵系統(tǒng)可正常使用，以供后續(xù)進(jìn)行化容系統(tǒng)的整體調(diào)試。該項(xiàng)目開始時(shí)間為20XX年11月10日，工期32天，調(diào)試期間取消周末，調(diào)試結(jié)束后工作人員輪休或補(bǔ)記加班。

4.2 工作任務(wù)分解及描述

某核電站化容系統(tǒng)給水泵子系統(tǒng)的調(diào)試項(xiàng)目包括15項(xiàng)工作任務(wù)，分別是：①安裝調(diào)試用臨時(shí)設(shè)施；②沖洗泵入口管線；③吹掃并沖洗容控箱；④吹掃并沖洗取水池；⑤容控箱液位試驗(yàn)，用于保證容控箱液位能維持正常水平；⑥取水池加壓；⑦沖洗出口管線；⑧安裝出口流量孔板、小流量止回閥，用于管路流量控制、防止回流；⑨檢查泵輔助系統(tǒng)，包括機(jī)封水系統(tǒng)外觀檢查、檢查軸承異響及卡澀等；⑩輔助系統(tǒng)試驗(yàn)，即通水通油檢查輔助系統(tǒng)各部件工作正常；■電機(jī)輔助系統(tǒng)試驗(yàn)，即檢查冷卻水系統(tǒng)和油系統(tǒng)是否工作正常；■電機(jī)試驗(yàn)，即電機(jī)空載試驗(yàn)；■給水泵與電機(jī)連軸；■給水泵子系統(tǒng)整體試驗(yàn)；■拆除臨時(shí)設(shè)施。

4.3 編制工作清單

根據(jù)工作任務(wù)制定工作清單，給各工序編號(hào)；根據(jù)歷史數(shù)據(jù)法和專家判斷法，列明完成各工序所需時(shí)間；進(jìn)行作業(yè)分析，依據(jù)工序間的邏輯關(guān)系，列出各工序的父工序，得到表1。

4.4 利用Microsoft Project確定關(guān)鍵路徑

傳統(tǒng)的關(guān)鍵路徑法需要繪制網(wǎng)絡(luò)圖、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖時(shí)間參數(shù)、找出關(guān)鍵工序和關(guān)鍵路徑。但現(xiàn)實(shí)工作中的大部分企業(yè)在進(jìn)行項(xiàng)目管理時(shí)，都使用專業(yè)的分析軟件。本文應(yīng)用Microsoft Project軟件尋找關(guān)鍵路徑。

4.4.1 設(shè)置專用日歷

給水泵子系統(tǒng)的調(diào)試工作，要求一周7天、每天8小時(shí)的不間斷工作。而MSP中的標(biāo)準(zhǔn)日歷是按每周5天工作日來進(jìn)行排程，所以在錄入工作任務(wù)參數(shù)前，需要設(shè)置新的工作日歷。

打開Microsoft Project軟件，會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)新建項(xiàng)目的錄入界面，單擊“工具”—“更改工作時(shí)間”。在彈出對(duì)話框中，單擊右上角“新建日歷”。輸入日歷名稱—“給水泵子系統(tǒng)調(diào)試”，并在下面單選框中點(diǎn)選“復(fù)制”—“標(biāo)準(zhǔn)”，點(diǎn)擊“確認(rèn)”，如圖1。

在對(duì)話框下半部分，選擇“例外日期”，選擇開始時(shí)間—“20XX年11月10日”，完成時(shí)間—“20XX年12月11日”。雙擊“開始時(shí)間”或“完成時(shí)間”，對(duì)話框里“設(shè)置以下例外日期的工作時(shí)間”選中“工作時(shí)間”，“重復(fù)發(fā)生方式”選中“每天”，單擊“確認(rèn)”。如圖2。

完成新工作日歷的設(shè)置后，名為“給水泵子系統(tǒng)調(diào)試”的日歷被定義為20XX年11月10日至20XX年12月11日每日8小時(shí)工作。

4.4.2 錄入工作任務(wù)

在新建項(xiàng)目的初始界面，雙擊需要錄入信息的空格，會(huì)自動(dòng)彈出“任務(wù)信息”對(duì)話框。在“常規(guī)”選項(xiàng)下錄入“任務(wù)名稱”、“工期”“開始時(shí)間”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)日歷計(jì)算出“完成時(shí)間”，單擊“確認(rèn)”。如圖3。

在“前置任務(wù)”選項(xiàng)下，選擇前置“任務(wù)名稱”，單擊“確認(rèn)”。注意，還需在“高級(jí)”選項(xiàng)下，將“日歷”選擇為“給水泵子系統(tǒng)調(diào)試”。

4.4.3 繪制甘特圖，確定關(guān)鍵路徑

將15項(xiàng)工作任務(wù)全部錄入軟件后，可通過甘特圖確認(rèn)關(guān)鍵路徑?？蓡螕簟耙晥D”—“甘特圖”，要求顯示甘特圖，如圖4。也可通過“格式”—“甘特圖向?qū)А?，設(shè)定自身符合要求的甘特圖。

最終，確認(rèn)出6項(xiàng)關(guān)鍵工序及由其組成的關(guān)鍵路徑：安裝臨時(shí)設(shè)施—檢查泵輔助系統(tǒng)—泵輔助系統(tǒng)試驗(yàn)—給水泵與電機(jī)連軸—整體試驗(yàn)—拆除臨時(shí)設(shè)施，工期為32天。

4.5 繪制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

借助MSP軟件，我們還可以了解項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。單擊“視圖”—“網(wǎng)絡(luò)圖”，即可看到該項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。但通常為方便分析，會(huì)另用Excel按一定格式將其繪制如圖5。

4.6 關(guān)鍵路徑結(jié)果分析

給水泵系統(tǒng)調(diào)試的主體工作分為三大模塊：泵輔助系統(tǒng)的檢查與試驗(yàn)、電機(jī)及其輔助系統(tǒng)的檢查試驗(yàn)、管線的檢查，這三大模塊也是表1中序號(hào)B-M工作任務(wù)的綜合。各模塊工作并行展開，而泵輔助系統(tǒng)相關(guān)工作是其中最重要最核心的內(nèi)容，也在上述分析中被確認(rèn)為關(guān)鍵工序。

關(guān)鍵路徑的確認(rèn)，表明調(diào)試項(xiàng)目中不可延誤臨時(shí)設(shè)施的安裝、泵輔助系統(tǒng)的檢查及試驗(yàn)等6項(xiàng)工作任務(wù)，否則將拖延整個(gè)項(xiàng)目。在人力等資源分配上，也要優(yōu)先保證關(guān)鍵工序。臨時(shí)調(diào)試設(shè)施安裝完成后，項(xiàng)目三大模塊工作并行開展，可首先將半數(shù)或更多的人力分配于泵輔助系統(tǒng)的檢查、試驗(yàn)，其余人員完成電機(jī)、管線系統(tǒng)工作。由于這兩項(xiàng)工作用時(shí)較少，人員可在完成任務(wù)后補(bǔ)充到泵輔助系統(tǒng)中，最后共同完成整體試驗(yàn)和臨時(shí)設(shè)施拆除。

關(guān)鍵路徑的結(jié)束時(shí)間可以提前，但需注意這樣做是否會(huì)令非關(guān)鍵路徑變?yōu)殛P(guān)鍵路徑。例如，將檢查泵輔助系統(tǒng)（I）—泵輔助系統(tǒng)試驗(yàn)（J）—給水泵與電機(jī)連軸（M）的整體完成時(shí)間提前2天，則會(huì)導(dǎo)致沖洗入口管線（B）—吹掃、沖洗容控箱（C）—容控箱液位試驗(yàn)（E）—沖洗出口管線（G）—安裝孔板、止回閥（H）轉(zhuǎn)變成另一條關(guān)鍵路徑的組成部分。

5 結(jié) 語(yǔ)

項(xiàng)目進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理的重要組成部分，關(guān)鍵路徑法是項(xiàng)目進(jìn)度管理的重要工具。實(shí)際項(xiàng)目管理工作，管理或研究人員應(yīng)用CPM建立網(wǎng)絡(luò)圖，需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析、鑒別、梳理、排序，這使得項(xiàng)目管理人員詳細(xì)了解整個(gè)計(jì)劃，近而能有效控制實(shí)際工作。Microsoft Project軟件不僅能幫助管理者繪制項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖、尋找關(guān)鍵路徑，還能顯示資源分配情況，并在實(shí)際出現(xiàn)變動(dòng)時(shí)自動(dòng)調(diào)整計(jì)劃，是項(xiàng)目管理的常用工具。

核電站給水泵子系統(tǒng)調(diào)試項(xiàng)目自身的特性，令其工作任務(wù)時(shí)間基本確定，具備使用關(guān)鍵路徑法的前提條件。Microsoft Project軟件的普及，使關(guān)鍵路徑法具備實(shí)際工作的可操作性。

將關(guān)鍵路徑法應(yīng)用于核電站給水泵子系統(tǒng)的調(diào)試項(xiàng)目，借助Microsoft Project軟件確定關(guān)鍵路徑和關(guān)鍵工序，提高了管理的科學(xué)性，確保了資源分配的合理性。按計(jì)劃嚴(yán)格控制各工作任務(wù)進(jìn)度并按時(shí)保質(zhì)完成，就能確保調(diào)試項(xiàng)目如期結(jié)束，后續(xù)化容系統(tǒng)整體調(diào)試工作才能順利開展。

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