譚澤濤,周士欽
(中國寰球工程有限公司北京分公司,北京100012)
項目管理工作主要體現(xiàn)在對進度、成本、質(zhì)量的管理和控制上,即在既定的資源約束下實現(xiàn)對三大目標的最優(yōu)控制[1]。風險存在于項目全壽命期各個階段中,對順利實現(xiàn)項目的進度、成本、質(zhì)量三大目標影響甚巨。故此,執(zhí)行進度管理、成本管理和質(zhì)量管理時應(yīng)同步開展風險管理工作,即風險管理與進度、成本、質(zhì)量管理處于同等地位且貫穿于三大目標管理全過程,進而形成進度風險管理、成本風險管理、質(zhì)量風險管理,如圖1所示。對于處于執(zhí)行階段的項目而言,進度目標往往是首要的,因此需高度關(guān)注進度風險管理的實踐過程[2]。
圖1 風險管理與項目管理的關(guān)系
當前,大多數(shù)針對項目進度風險管理的研究都局限于對項目進度的預(yù)測上,且基本停留在項目執(zhí)行初始階段,忽視了對項目執(zhí)行過程中進度風險管理的研究。如前所述,進度風險存在于項目各個階段,持續(xù)跟蹤管理十分必要。本文將對EPC項目進度風險管理體系展開探索和研究,并以LNG儲罐EPC項目為例,論證和介紹進度風險管理的具體實踐路徑。
風險管理的核心工作,即借助風險識別、風險估計、風險評價過程,對項目實施過程中的風險進行主動、積極的控制,以盡量減少風險對項目產(chǎn)生的不利后果,諸如工期延誤、成本增加、質(zhì)量問題等,基本流程如圖2所示。其中,計劃階段的進度風險管理以可能造成工期延誤的“進度風險”為對象,旨在消除或減輕會直接導(dǎo)致進度滯后的風險隱患。從圖1可以看出,進度風險、成本風險和質(zhì)量風險會互相影響。因此,對于進度風險管理過程,在圖2中所示的風險管理計劃階段應(yīng)綜合考慮項目進度、成本、質(zhì)量等風險;在圖中的風險監(jiān)控階段,則主要跟蹤各類風險對項目進度的影響。綜上,進度風險管理的實踐路線如圖3所示。
圖2 風險管理流程
圖3 進度風險管理流程
圖3 中展示的是成熟的進度風險管理路線和方法。經(jīng)過風險識別、風險估計、風險評價并制定風險應(yīng)對計劃后,執(zhí)行進度風險監(jiān)控主要有兩種方法:其一是采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[3-4];其二是基于網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)[5-8],即將風險因素體現(xiàn)在進度計劃中,并借助常規(guī)進度控制手段監(jiān)控進度風險。第一種方法可分為風險貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和進度貝葉斯網(wǎng)絡(luò),前者是以項目風險因素為變量(節(jié)點)組成貝葉斯網(wǎng)絡(luò)并最終獲得關(guān)鍵風險鏈;后者將項目的各項作業(yè)及其工期、邏輯關(guān)系以及風險帶來的作業(yè)工期不確定性,引入到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中。進度風險管理關(guān)注的是風險對項目進度的作用,所保障的是項目工期目標在各類風險的潛在影響下能夠按期實現(xiàn)。因此,進度風險管理可結(jié)合進度管理技術(shù)(如CPM、PERT、關(guān)鍵鏈法等網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù))開展,即上述第二種進度風險監(jiān)控方法。
上述兩類方法中,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在項目前期制定進度計劃的時候,可用于預(yù)測項目的完工概率,進而幫助完善進度計劃。然而,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中代表項目各項作業(yè)的節(jié)點只有兩種狀態(tài),即未開始和已結(jié)束,不能表達各項作業(yè)的中間狀態(tài),故而無法精準描述項目執(zhí)行進度狀態(tài)。若采用網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)進行進度風險管理,可有效利用成熟的進度控制方法,如S曲線法、香蕉曲線法等,從而實現(xiàn)項目執(zhí)行過程中對進度風險的高效跟蹤和管控,本文將主要針對此方法展開論述。
基于網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的進度風險管理,前提是對項目的各類風險進行充分的分析并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。圖4給出了進度風險管理中每一項風險分析過程的主要方法。其中,風險估計和風險評價的主要區(qū)別在于,前者是對識別出的各項風險分別估計其對進度目標潛在影響程度,后者是綜合評價所有風險共同作用下對項目目標的影響。以上所有風險分析的結(jié)果輸出至項目進度風險管理計劃,用于指導(dǎo)項目執(zhí)行階段進度風險管理工作。同時,由于項目內(nèi)外部環(huán)境和條件隨著時間推移不斷變化,故進度風險分析應(yīng)按需要定期開展并更新相應(yīng)的進度管理計劃。
圖4 進度風險分析過程和方法
圖3 中所示3種常用的網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)中,CPM與PERT之間的主要區(qū)別在于,后者考慮了作業(yè)工期的不確定性,用3時估計法確定作業(yè)工期;CPM與關(guān)鍵鏈法的主要區(qū)別在于,后者增加了工期緩沖區(qū)概念,緩沖區(qū)大小可用于衡量項目進度風險。三種方法中,PERT天然地包含對不確定性的考慮,可作為進度風險管理的優(yōu)先選擇,本文將基于此法研究討論?;诰W(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的進度風險管理,實質(zhì)上是圍繞網(wǎng)絡(luò)進度計劃開展,因此其應(yīng)用前提是編制一份高質(zhì)量的項目進度計劃,同時將風險分析成果即進度風險管理計劃體現(xiàn)在進度計劃中。相應(yīng)地,所需開展的工作包括確定進度計劃中作業(yè)的工期分布,以及確定風險因素的具體作用對象。
此外,建立進度風險模型還需確立定量風險分析方法。對于基于網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的進度風險管理而言,采用蒙特卡洛方法(隨機抽樣技術(shù))可以清晰、有效地展現(xiàn)風險對進度計劃的影響。對于PERT進度風險模型,其風險變量主要為進度計劃中作業(yè)工期的不確定性,目標變量為項目進度目標(完工時間/項目總工期)。經(jīng)過蒙特卡洛抽樣模擬后,可獲得進度目標的概率分布,以及各項風險對總工期影響程度等結(jié)果。若根據(jù)風險模型計算得出的完工概率不滿足要求,還需相應(yīng)調(diào)整修訂進度計劃。
根據(jù)建立的進度風險模型,按照項目實際進展定期開展進度風險跟蹤和監(jiān)控。當發(fā)生以下情況時,需要按照進度風險管理計劃中的風險應(yīng)對措施開展風險處理:其一,項目完工概率不滿足預(yù)期;其二,在常規(guī)進度管理過程中,檢測出項目出現(xiàn)滯后情況,此時需逆向?qū)ふ绎L險源并按進度風險管理計劃采取措施。
2.3.1 完工概率低于預(yù)期
項目執(zhí)行過程中,當利用進度風險模型監(jiān)測到項目按期完工的概率低于預(yù)設(shè)值時,需找出進度風險源頭,進而確定將采取的風險消除措施。完工概率降低,可能是因為關(guān)鍵路徑作業(yè)滯后,也可能是非關(guān)鍵路徑上的關(guān)鍵作業(yè)滯后,這些可能導(dǎo)致完工概率下降的作業(yè)統(tǒng)稱為風險關(guān)鍵作業(yè)。因此,完工概率低的情形發(fā)生后,需要針對風險關(guān)鍵作業(yè)深入分析以確定影響項目實際進度的具體作業(yè),從而制定合適的趕工計劃。
2.3.2 常規(guī)進度管理中發(fā)生滯后
當采用常規(guī)進度管理手段進行進度跟蹤時,不論是由已知或未知的風險導(dǎo)致進度滯后,須借助進度風險管理工具分析具體風險源頭,涉及的相關(guān)進度管理工具包括S曲線法、香蕉曲線法等。檢測到進度滯后,進一步確定滯后是否由關(guān)鍵作業(yè)所致,是否對項目總工期產(chǎn)生影響。
若已出現(xiàn)完工時間延后,則必須立刻采取應(yīng)對手段;若完工時間未出現(xiàn)延后,則需要在進度風險模型中進一步分析,判斷完工概率是否下降,并根據(jù)進度風險管理計劃綜合評判是否需要采取相應(yīng)的風險應(yīng)對措施。
工程建設(shè)項目通常具有投資大、工期長、界面多的特點,致使其風險來源多、作用時間長、影響范圍廣、后果嚴重。基于前文所述進度風險管理的技術(shù)路線,現(xiàn)以大型LNG儲罐EPC項目的進度風險管理為例,從總承包商角度探討影響項目建設(shè)進展的各項風險因素及其應(yīng)對策略。執(zhí)行風險分析之前,首先根據(jù)歷史項目數(shù)據(jù)建立典型LNG儲罐項目的進度計劃,其關(guān)鍵路徑上的作業(yè)主要有樁位圖設(shè)計、樁基施工、承臺施工、外墻施工、內(nèi)罐安裝、罐壁保冷。
LNG儲罐項目風險來源于設(shè)計、采購、施工各階段,如前文所述,對風險的處理方式有風險減輕、風險接受、風險轉(zhuǎn)移、風險規(guī)避四種。對于采用后兩種方式處理的風險,其對項目進度的影響已消除;而對于采用前兩種方式處理的風險,必須在風險模型中予以體現(xiàn)。項目的風險會伴隨執(zhí)行階段逐步出現(xiàn),對風險采用的減輕措施力度取決于其所需成本是否在可承受范圍內(nèi)?;诖?,并結(jié)合歷史LNG儲罐項目數(shù)據(jù),得到如表1所示的項目風險登記表,其中列出了具有代表性的各階段主要風險、擬定的風險減輕措施以及各項風險所施加的作業(yè)。
表1 大型LNG儲罐EPC項目典型風險記錄(續(xù))
表1 大型LNG儲罐EPC項目典型風險記錄
本文采用Primavera PRA軟件建立風險管理模型并執(zhí)行具體進度風險管理過程,該軟件以改進型PERT技術(shù)、蒙特卡洛模擬等方法為基礎(chǔ),通過多次模擬獲得進度風險的量化,同時可提供多角度、多參數(shù)的風險分析。
進度風險模型建立具體步驟為:(1)在參考歷史LNG項目數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,賦予每項作業(yè)最樂觀工期、最可能工期及最悲觀工期,此三種工期的確定由各項作業(yè)工期不確定性程度決定。(2)將風險項賦予進度計劃中相應(yīng)的作業(yè),如表1中最后一列所示。其中,人力不足類風險賦予設(shè)計或施工高峰期作業(yè),協(xié)調(diào)不暢類風險賦予高度依賴于條件協(xié)作的作業(yè),采購周期問題賦予關(guān)鍵長周期設(shè)備,施工質(zhì)量風險賦予對焊接質(zhì)量等要求很高的作業(yè)(工序)。(3)分別分析風險減輕前、風險減輕對項目進度的影響,以確定欲采取的減輕措施。(4)根據(jù)上一步中的分析結(jié)果,適當調(diào)整進度計劃、風險減輕措施以滿足完工概率要求。(5)確定基準進度風險模型。
此外,在上述模型建立過程中,重點關(guān)注以下三點事項:(1)參照DCMA(美國國防部合同管理局)及GAO(美國審計署)等機構(gòu)的進度計劃評審建議[9-10],執(zhí)行進度計劃檢查及評閱工作,以防一些不當?shù)木幹屏晳T影響風險模型的準確度。例如,F(xiàn)S(完成-開始)邏輯關(guān)系中不應(yīng)使用lag(滯后量,強制使緊后作業(yè)晚于緊前作業(yè)開始的天數(shù)),因其在風險模型中為固定的時間量,無法體現(xiàn)不確定性。(2)風險減輕首先針對工期敏感度高、減輕措施所需成本低的風險開展,以最低成本獲得所需之進度風險模型。(3)不同于常規(guī)進度計劃模型,進度風險模型的每次隨機計算得到的進度計劃都有差異,其關(guān)鍵路徑亦不盡相同。進度計劃中某些作業(yè)可能100%出現(xiàn)在關(guān)鍵路徑上,某些作業(yè)只是部分時候出現(xiàn),而某些作業(yè)則不會出現(xiàn)。進度計劃中的作業(yè)在風險分析計算中,全部模擬步驟中出現(xiàn)在關(guān)鍵路徑上的概率稱為關(guān)鍵指數(shù)。對于關(guān)鍵指數(shù)高的作業(yè)(超過50%),建立專項管理計劃,重點跟蹤監(jiān)測。
進度風險模型建立后,將2.2節(jié)中所述的建立思路、策略、方法以及風險應(yīng)對措施形成項目管理文件,即進度風險管理計劃,指導(dǎo)項目執(zhí)行各階段的進度風險管理,圖5所示為項目執(zhí)行過程中進度風險監(jiān)控的主要流程。其中,采用常規(guī)進度管理手段,在每個進度更新周期(1個月)監(jiān)控項目進度,判定是否開展PRA風險分析的前提是進度滯后且滯后量超過閾值(15天)。在風險分析過程中,主要關(guān)注點為確定致使進度滯后的風險,以及作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)的變化情況。最后,依據(jù)分析結(jié)果并結(jié)合進度風險管理計劃,采取必要的應(yīng)對措施。
圖5 進度風險監(jiān)控流程示意
3.2.1 定位進度風險
定位并確認引發(fā)進度滯后的相關(guān)風險,是進一步采取相應(yīng)手段和措施的前提。如表1中所示,某些風險可能作用于多條作業(yè),某條作業(yè)也可能被多項風險作用。因此,在某項作業(yè)進度滯后發(fā)生時,需要進一步分析判斷對其滯后產(chǎn)生影響的風險。同時,對于關(guān)鍵路徑上的作業(yè),其緊前作業(yè)的滯后會傳遞到后續(xù)作業(yè),故而需對這些滯后的作業(yè)進行綜合分析,以充分獲取風險發(fā)生情形并精準施策。
以LNG儲罐為例,在儲罐外罐襯板安裝過程,若安裝進度滯后,可能是由于其緊前作業(yè)“9Ni鋼板采購”滯后,也可能是由于其另一項緊前作業(yè)“外墻安裝”滯后,抑或僅其自身受“施工質(zhì)量問題”這一風險影響而進度滯后。又如,在儲罐內(nèi)罐的施工過程中,“儲罐安裝施工圖”可能會受到“低溫泵返資”滯后的影響,導(dǎo)致相關(guān)施工圖發(fā)布滯后,進而影響內(nèi)罐施工進度。故此,進度風險監(jiān)控過程首先需要細致地開展進度風險定位和確認過程。
3.2.2 作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)動態(tài)管理
隨著項目不斷執(zhí)行、部分作業(yè)不斷完成,項目剩余作業(yè)在進度風險模型中的關(guān)鍵指數(shù)也會隨之發(fā)生改變,需適時調(diào)整進度風險管理具體方案。圖6所示為項目執(zhí)行初期、項目執(zhí)行第17個月、項目執(zhí)行第20個月之間作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)的對比,圖中橫坐標表示作業(yè)的關(guān)鍵指數(shù),縱坐標表示某一關(guān)鍵指數(shù)范圍內(nèi)的作業(yè)數(shù)占總數(shù)的比值。為更清晰展示對比情況,在統(tǒng)計過程中,將關(guān)鍵指數(shù)均分為10部分,并將落入每部分的作業(yè)數(shù)匯總記錄在圖6中。從圖中可以看出,項目執(zhí)行初期作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)分布較為平均。隨著項目執(zhí)行,關(guān)鍵指數(shù)為0的作業(yè)占比增加,且其余作業(yè)的關(guān)鍵指數(shù)基本分布于兩極;此時,關(guān)鍵指數(shù)高的作業(yè)較項目初期減少,進度風險主要集中于少數(shù)關(guān)鍵作業(yè),進度風險管理路線更加清晰明了。因此,在項目執(zhí)行過程中,需要動態(tài)關(guān)注并針對作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)的變化情況,及時調(diào)整風險應(yīng)對方法。
圖6 項目執(zhí)行初期和執(zhí)行過程中作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)占比
3.2.3 綜合分析及應(yīng)對
在項目進展定期跟蹤過程中,當進度滯后并完成進度風險定位之后,首先需要按照進度風險管理計劃中的應(yīng)對措施開展相應(yīng)的補救工作;其次,需要依據(jù)作業(yè)關(guān)鍵指數(shù)的變化情況調(diào)整風險應(yīng)對措施并更新進度風險管理計劃;最后,更新后的進度風險管理計劃用于指導(dǎo)下一個項目進展周期的進度風險管理。此外,優(yōu)異的進度風險管理高度依賴于制度保障和資源投入,包括落實管理制度和工作程序、設(shè)置專職/兼職風險管理人員以及儲備相應(yīng)的物資;與此同時,管理成本和附加資源的投入反過來要求進度風險管理必須取得成效,故此需在綜合考慮進度、成本目標及風險承受能力基礎(chǔ)上,經(jīng)過謹慎、充分的論證后制定符合項目實際情況的最優(yōu)方案和策略。
本文從精細化項目管理需求出發(fā),闡述了進度風險管理理念和體系,并從風險分析及應(yīng)對、進度風險模型建立、進度風險監(jiān)控三方面展開具體而細致的分析,建立了項目進度風險管理體系。
通過基于LNG儲罐EPC項目的進度風險實踐研究,顯示出以常規(guī)進度管理原理為基礎(chǔ)、以項目進度計劃為載體、以PRA風險管理軟件為工具的進度風險管理體系能有效應(yīng)用于項目執(zhí)行過程。
在項目進度風險實踐中,需在統(tǒng)籌考慮項目進度、成本目標及風險承受能力的基礎(chǔ)上制定切合實際的進度風險管理策略,并在執(zhí)行過程中輔以制度和資源上的保障。