王力华

摘 要：为解决燃煤机组汽轮机通流改造项目实施过程中进度拖期严重的问题，采用关键链的方法系统的对项目进度计划进行优化和分析，制定基于资源约束的项目进度计划，并采用蒙特卡洛方法进行大量的模拟仿真验证。结果表明，关键链方法应用在此类项目中更有优势，可以有效的缩短工期，保证项目及时完工。

关键词：关键链法;汽轮机

随着社会对生态文明建设的要求越来越高，国家对燃煤发电机组的供电煤耗提出了更高的要求。汽轮机通流改造项目就是通过对燃煤机组汽轮机通流部分进行重新设计、更换，升级改造为出力效率高、煤耗更低的机组，近年来发展十分迅速，未来一段时间也将保持平稳的数量，但是在进度管理过程中存在着一定的困难，用传统的进度管理方法已不能满足项目建设要求，亟须改进以适应市场需求。

目前国内关键链项目进度管理研究主要围绕几个方面，首先是关键链的识别与确定，第二个方面是对缓冲区设置的研究，另外还有一些学者对多项目多资源配置条件下的关键链管理研究。关键链项目管理中的关键链不仅考虑项目活动之间的相互关系，还考虑项目活动的资源约束[1]。

关键链的方法起源于国外，在实际应用领域也有一定的创新和实际应用，但是对关键链的批评者也不是没有，他们认为在对资源平衡基于特别关注的前提下，CCPM技术要幺与众多类型的项目不配套，要幺就是对已深入理解的进度编制技术的简单再概念化[2]。虽然CCPM为项目进度编制增加了规范性，但是在公司项目群中应用这种技术的方法并不详细。它似乎只在项目的基础上获得了收益，但在大型项目水平上的有用性并没有得到证明[3]。

1 电站汽轮机通流改造项目进度管理现状分析

1.1 通流改造项目进度管理现状

一般来讲，电站汽轮机通流改造项目的建设规模较大，建设周期较长，一般需要13～16个月，且普遍存在着项目管理水平低以及缺乏科学管理手段的现象，容易造成项目进度失控以及成本超支、资源浪费严重的现象发生。

通流改造项目的进度管理主要分为两个部分：设备制造阶段和施工阶段。设备制造主要设备是汽轮机，由汽轮机制造厂负责，现场施工需进行施工招标后确定施工分包单位，在设备生产制造的同时进行施工单位的招标工作。设备制造阶段又主要分为三个环节，部套设计环节、毛坯采购环节以及加工制造环节。

在项目的现场施工阶段，影响施工顺利推进的因素有很多，人力是否充足，工器具是否满足，技术问题能否及时解决，安全、健康、环境因素的考量，天气的好坏等都是影响施工进度的潜在因素。通流改造项目的现场施工工作与设备制造厂的部分设备的加工制造是交叉进行的，常常因为交叉作业的影响导致项目工期拖延。

1.2 电站汽轮机通流改造项目进度管理问题分析

根据以往项目的追溯分析，发现通流部分项目有80%的项目进度有延期，进一步分析发现，项目进度延期的主要原因大致为项目管理方面、设备生产制造方面和施工阶段几个方面的问题所致。

1）项目管理方面的问题：缺乏科学的管理理念和优秀的管理团队，工期安全因素考虑过多导致计划工期过长，沟通协调不够和沟通协调效率较低导致工期时间增加。

2）设备生产制造阶段的进度问题：由于汽轮机主要设备的加工精度要求高、工艺复杂，为保证产品的加工质量，所有关键部套如转子、高中压内缸、静叶持环等均在汽轮机车间加工，当多项目同时开工时就造成了机床设备、技术工人等资源的冲突，导致制造进度无法与项目进度计划匹配。

3）施工阶段的进度问题：施工阶段影响项目进度的因素有几点：设备交货不及时，在关键工序开展时设备未及时到货，导致后续工序停滞延期;施工工序设计不合理，现场管理混乱，辅线工期超过主线工期;交叉作业的影响，使得人力以及设备的不满足;施工单位人力不足，准备不充分，技术力量不足等。

2 电站汽轮机通流改造项目进度计划制定

通过上一节的分析可知，在多分包方、多路径、多资源约束这种复杂项目环境下，有效的识别出项目进度中的关键路径是非常重要的。关键链法相对于关键路径法的最大的区别就是更多的考虑资源的管理以及人为因素造成拖期的规避。

2.1 电站汽轮机通流改造项目分解

项目经理依据以往项目的实际经验，并考虑各种可能的不确定因素，给出项目各工序的历时估计，该估计有较高的安全裕度。通过设置WBS控制节点，得出一个典型通流改造项目WBS分解及进度计划表。其中项目开始时间为2018年3月1日。

图1为制造阶段甘特图，标红色的工序为关键路径，制造阶段关键路径计划工期为116天。

施工阶段主要分为施工单位的招标环节和现场施工环节。图2为施工阶段甘特图，图中红色任务为关键路径，施工阶段关键路径计划工期为117天。

从图2和图3可以得到，整个项目的关键路径是制造阶段工序4-8-12-16-17-18-19，施工阶段工序20-21-22-23-25-26-27-30-32-33-34-35-36-37，项目的计划总周期是233天。

2.2 对工序历时的估计

关键路径法中，团队成员出于稳妥起见，项目活动的历时估计往往被人为的不成比例的延长，预留了过多的安全时间。由于每项活动的历时估计并非均值估计，而是非对称概率分布。为了适当削减预留过多的安全时间，采用三点估计法。三点分别是：

To：活动乐观历时，由于本项目部分工序的特殊性，不能过度压缩工期，所以取原估计历时的50%，这样才有较高的置信度，原估计历时为项目经理依据过去项目经验给出。

Tp：活动悲观历时，取原估计历时的90%。

Tm：活动最可能历时，参照往年类似项目活动历时，通过项目部多个项目专家进行打分，得出工序的最可能历时。

活动的历时公式

期望

（1）

标准差

（2）

基于以上公式，得出如表2所示的各个时间估计值，本文制定关键链进度计划时对历时的估计主要针对施工阶段。

2.3 基于关键链的项目进度计划优化及缓冲区的设置

关键链法以不确定的历时估计和完成时间的形式聚合所有项目的风险[4]，理论上项目的整体风险由于聚合风险的引入而降低了。

文献[5]中弹性系数法依据PERT的三点估计为基础，依据各活动相对延期可能性的大小，设置不同的弹性系数，根据弹性系数的不同，给予各活动时间不等的缓冲。项目缓冲为关键链上的各活动缓冲时间的和。具体实施步骤如下：

步序1：基于CMP方法，确定关键路径，平衡资源后，确定关

键链。

步序2：基于PERT的三点估计法，考察Tm点与To、Tp两点距离的远近，与To点越接近（与Tp点越远离），表明活动延期的可能性越小，即弹性系数越小，表达式如下;反之与To点越远离（与Tp点越接近），表明活动延期的可能性越大，即弹性系数越大。弹性系数用KB表示，公式如下：

（3）

步序3：将关键链上的各活动的缓冲时间聚合为项目缓冲，表示如下：

（4）

P表示关键链上工序的标号集合;PB表示关键链上工序的缓冲时间之和;PBn表示关键链上第n项工序的缓冲;KBn表示关键链上第n项工序的弹性系数。

将非关键链上的同为串联工序的缓冲时间聚合为支路缓冲，表示如下：

（5）

F表示非关键链上各组串联工序的标号集合;FB表示非关键链上各组串联工序的缓冲时间之和;表示非关键链上各组串联工序里第n项工序的缓冲;表示非关键链上各组串联工序里第n项工序的弹性系数。

本文采用弹性系数法，由公式3计算得出通流改造项目施工阶段的弹性系数，由公式（4）计算得出施工阶段的项目缓冲：

由公式（5）计算得出施工阶段的各支路缓冲为：FB1=1天：低压缸解体;FB2=7天：发电机及励磁机检修;FB3=8天：汽门检修;FB4=7天：低压缸部分安装。

将项目缓冲和汇入缓冲添加到项目各个工序中，得到了解除资源约束下的关键链项目进度甘特图，项目总工期为如图3所示。

从图3中可以看出，加入缓冲后关键链项目进度计划总工期为229天，施工阶段工期为97天。关键进度计划相比于传统的关键路径进度计划方式汇聚了项目的不确定，减少了安全时间的浪费。

3 仿真计算与结果分析

运用蒙特卡洛的方法对上一章节关键链分析的可靠性、稳定性进行仿真和验证，本章节仅对施工阶段进行仿真。

3.1 蒙特卡洛模拟

假设关键链上每一项单独的活动的历时均相对独立，且符合正态分布由于活动的历时是离散的，所以其概率以数值出现的频度近似代替。本项目根据随机变量的函数式，计算目标值后，得到500组项目完成历时。最大值为89天，最小值为72天。对完成历时从小到大出现的次数进行统计，将得到的次数除以500，得到各个历时的概，然后计算累积概率。

图4 累积分布函数图

如76天，在500组模拟中共出现32次，则其概率为32/500=0.064，表示如果76天完成项目，概率是6.4%。它的累积概率是将项目历时不大于76天的各个历时的概率相加，表示项目在76天内（含76天）完成的概率，其值为14.6%。出现概率和累积概率分布函数的图像如图4所示。

由图4可见，随着项目历时的增加，完成项目的概率也在增加，当项目历时85天，完成项目的概率已经达到99%，当项目历时89天时，完成项目的概率可以达到100%。

3.2 结果分析

本项目在应用关键链法之前，项目的计划完成时间依赖于关键路径上的历时，施工阶段的历时为关键路径上的活动历时的总和，为117天，应用关键链法加入缓冲后施工阶段的工期为97天。根据项目历时的累计概率运用蒙特卡洛模拟得出整个项目在历时89天时完成概率达到了100%，比关键路径法缩减28天，工期压缩23.9%，比加入缓冲后的关键链计划缩减了8天。

4 结语

本文通过关键链进度管理方法与汽轮机通流改造类项目的特点高度结合运用，实证研究了关键链理论在解决汽轮机通流改造项目建设过程中的进度矛盾，提升了工作效率，减少了项目工期，降低了人力成本。

从笔者多年工作的实际出发，项目进度管理的方法应更多的着眼于整个系统的可控、稳定以及管理的有效性，切实有效的管理方法应通过逐步的摸索、实践逐步推广到项目管理过程中，要全员参与，整体提升管理意识。理论的研究与实际的应用应该互相推动、互相促进，才能够让我们的管理水平逐步提升，使得好的管理方法为我们的企业管理服务。

参考文献

[1]New bold R C .Project Management in the Fas t Lane -Applying the Theory of C on st rain t s[ M] .The S t .Lucie Press ，Boca Rat on ， 1998

[2]Duncan，W.Back to basics：Charters chains，and challenges[J].PMNetwork，1999，4：4

[3]Elton，J.and Roe，J.1998，ibid

[4]Goldratt E.M.Critical chain[M]. Great Barrington（MA）： The North River Press，1997

[5]蔡晨，万伟.基于PERT/CPM的关键链管理[J].中国管理科学，2003，11（6）：35-39.