項(xiàng)目管理中不確定性信息的處理模型和綜合項(xiàng)目管理策略

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    摘 要：在綜述經(jīng)典項(xiàng)目管理理論和方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了項(xiàng)目管理中的不確定性信息的處理方法。針對經(jīng)典項(xiàng)目管理方法難于處理不確定信息，缺乏輔助決策的工具的狀況，文中把系統(tǒng)動力學(xué)方法引入到項(xiàng)目管理領(lǐng)域，使之與信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，建立了項(xiàng)目動力學(xué)方法。在此基礎(chǔ)上，本文還介紹了分層次應(yīng)用各種項(xiàng)目管理方法的綜合項(xiàng)目管理策略。文中的模型、方法和策略在實(shí)踐中的應(yīng)用表明，項(xiàng)目動力學(xué)方法和綜合項(xiàng)目管理策略可以較好地處理項(xiàng)目管理中的不確定性信息，是一種輔助宏觀項(xiàng)目管理的手段。

    關(guān)鍵詞：項(xiàng)目管理，項(xiàng)目動力學(xué)，項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)

    1 引 言

    在二十世紀(jì)五十年代后，隨著系統(tǒng)工程方法在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對項(xiàng)目組織方法、項(xiàng)目計(jì)劃優(yōu)化、項(xiàng)目控制方法等方面進(jìn)行了更為深入的研究，提出了大量的數(shù)學(xué)方法和管理模型[2]，使項(xiàng)目管理向著科學(xué)化的方向邁進(jìn)。但是，進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代以來，人們發(fā)現(xiàn)利用現(xiàn)有的項(xiàng)目管理手段越來越難于控制巨型項(xiàng)目中大量的不確定性因素，延期和超支仍困擾著大多數(shù)項(xiàng)目，于是人們開始分析造成這種現(xiàn)象的原因，尋找新的項(xiàng)目管理方法。

    本文在綜述經(jīng)典項(xiàng)目管理理論和方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對項(xiàng)目管理中的不確定性信息進(jìn)行了重點(diǎn)分析。針對經(jīng)典項(xiàng)目管理方法在決策層缺乏輔助分析工具的狀況，文中把系統(tǒng)動力學(xué)方法[3][5]引入到項(xiàng)目管理領(lǐng)域，使之與信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，建立了項(xiàng)目動力學(xué)方法，給出了它的推導(dǎo)、定義、適應(yīng)范圍、實(shí)現(xiàn)步驟和應(yīng)用策略。該方法改變了經(jīng)典項(xiàng)目管理方法“分解”的思路，從項(xiàng)目整體入手處理項(xiàng)目系統(tǒng)中經(jīng)典方法無法處理的非線性、動態(tài)反饋和多影響因素的問題，成為一種項(xiàng)目管理的宏觀控制手段。同時(shí)，它也提供了通過模型的積累和項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)庫的建立積累核電建設(shè)中的專家經(jīng)驗(yàn)的途徑。

    項(xiàng)目動力學(xué)方法是對經(jīng)典項(xiàng)目管理方法的補(bǔ)充。針對各種項(xiàng)目管理方法的特點(diǎn)和適用范圍，本文還給出了基于統(tǒng)一項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)，分層次應(yīng)用各種項(xiàng)目管理方法的綜合項(xiàng)目管理策略。綜合項(xiàng)目管理策略是項(xiàng)目管理思想的發(fā)展，它既注重“分解”的微觀管理又注重宏觀的多因素管理；既注重定量化管理又注重定性化管理。文中給出了綜合項(xiàng)目管理策略的定義、構(gòu)成、綜合項(xiàng)目管理的學(xué)科體系和模型體系以及應(yīng)用方法等。

    文中的模型、方法和策略在10MW高溫氣冷堆工程（HTR-10）和嶺澳核電工程兩個(gè)項(xiàng)目中得到部分應(yīng)用。結(jié)果表明，應(yīng)用項(xiàng)目動力學(xué)方法和綜合項(xiàng)目管理策略可以較好地處理項(xiàng)目管理中的不確定性信息，是一種輔助宏觀項(xiàng)目管理的手段。

    2 經(jīng)典項(xiàng)目管理方法

    項(xiàng)目管理專家Harold Kerzner給項(xiàng)目管理下的定義[2]是：項(xiàng)目管理是為了實(shí)現(xiàn)相對短期的一系列特定目標(biāo)，而進(jìn)行對工程資源的計(jì)劃、組織、指導(dǎo)和控制的系統(tǒng)工程方法。由此可見，項(xiàng)目管理是計(jì)劃、組織、控制的系統(tǒng)工程方法，事實(shí)上，從本世紀(jì)初項(xiàng)目管理方法誕生之日起，項(xiàng)目管理方法的主體就是項(xiàng)目計(jì)劃、計(jì)劃優(yōu)化方法。圍繞著項(xiàng)目計(jì)劃方法，可以把項(xiàng)目管理方法分為四個(gè)發(fā)展階段：Gannt圖階段、確定性網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)階段，如關(guān)鍵路徑法CPM（Critical Path Method）等、概率型網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)階段，如計(jì)劃評審技術(shù)PERT (Program Evaluation and Review Technique)和多因素隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)階段，如考慮資金因素的PERT/COST，考慮活動風(fēng)險(xiǎn)的圖評審技術(shù)GERT(Graphics Evaluation and Review Technology)和風(fēng)險(xiǎn)評審技術(shù)VERT(Venture Evaluation and Review Technology)，以及多種資源（資金、人力等）約束下的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[6]等等。

    項(xiàng)目管理的蓬勃發(fā)展起始于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法的提出，現(xiàn)今各種項(xiàng)目管理方法大多是以網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃為基礎(chǔ)，我們把這種基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的項(xiàng)目組織、計(jì)劃控制和協(xié)調(diào)方法稱為經(jīng)典項(xiàng)目管理方法。它的突出特點(diǎn)是基于網(wǎng)絡(luò)模型的分解思路，它能夠利用量化的網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化資源配置，但不考慮項(xiàng)目管理系統(tǒng)的層次，只考慮項(xiàng)目系統(tǒng)中的活動。

    從上世紀(jì)七十年代開始，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始大規(guī)模應(yīng)用于管理領(lǐng)域，出現(xiàn)了管理信息系統(tǒng)MIS(Management Information System)，進(jìn)入九十年代，MIS這一方法在各方面的管理工作中都發(fā)揮了重大作用。在項(xiàng)目管理領(lǐng)域，MIS也逐漸成為日常管理活動的一個(gè)重要手段。與此同時(shí)決策的科學(xué)性日益為人們所重視，出現(xiàn)了決策支持系統(tǒng)DSS(Decision Support System)。這一時(shí)期的項(xiàng)目管理方法，在經(jīng)典項(xiàng)目管理方法基礎(chǔ)上，大規(guī)模應(yīng)用MIS和DSS技術(shù)，力圖考慮更為復(fù)雜的影響因素，在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)基礎(chǔ)上，建立不同于網(wǎng)絡(luò)的管理模型和決策模型來組織、計(jì)劃、控制和協(xié)調(diào)項(xiàng)目，我們稱這種項(xiàng)目管理方法為現(xiàn)代項(xiàng)目管理方法。該類方法在經(jīng)典方法基礎(chǔ)上，更注重于信息的溝通和決策行為，注重管理的細(xì)致性，力圖為決策層建立決策模型和方法。

    各種項(xiàng)目管理方法所用模型、復(fù)雜程度如下表所示：

     從表中可以看到，經(jīng)典項(xiàng)目管理方法是針對管理、執(zhí)行層的，雖然現(xiàn)代項(xiàng)目管理方法提供了對經(jīng)典方法的補(bǔ)充，但由于缺少合適的項(xiàng)目決策模型，該方法還只限于MIS的基本功能實(shí)現(xiàn)上，也就是說它只是提供了經(jīng)典方法高效執(zhí)行的“工具”，而不是新的項(xiàng)目管理方法。雖然在上述的方法和模型中也考慮了對風(fēng)險(xiǎn)等不確定性因素的處理，但由于數(shù)學(xué)模型的限制，還沒有一種方法能對項(xiàng)目進(jìn)行中的大量不確定因素進(jìn)行分析。

    3 項(xiàng)目管理中對不確定性信息的處理

    (1) 基本思路泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
     如前所述，在項(xiàng)目的控制和協(xié)調(diào)過程中我們必須面對大量的不確定性因素，如天氣的變化，人員變更，匯率變化等等，對這些因素的處理往往只能憑經(jīng)驗(yàn)在事件發(fā)生后處理。我們希望建立一個(gè)對項(xiàng)目系統(tǒng)的模擬模型，以能夠?qū)@些不確定性信息進(jìn)行模擬，通過模型的模擬運(yùn)行對這些因素進(jìn)行定性與定量的分析。為此，我們把系統(tǒng)動力學(xué)方法引入到項(xiàng)目管理領(lǐng)域，根據(jù)項(xiàng)目系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立了項(xiàng)目動力學(xué)方法。該方法所遵循的基本原則是：

    1.面向項(xiàng)目管理的決策層、面向工程實(shí)際中的問題。即要適合宏觀決策的特點(diǎn)，解決項(xiàng)目管理中遇到的實(shí)際問題；

    2.定性與定量相結(jié)合。既注重項(xiàng)目系統(tǒng)中能定量描繪的因素，如資金、工期等，也注重對不容易定量描述的環(huán)境和政策、決策因素的考慮；

    3.直接因果關(guān)系原則。即在考慮影響項(xiàng)目系統(tǒng)的因素時(shí)，采用因果思考方法，對每個(gè)因素只考慮建立與它有直接因果關(guān)系的因素，防止間接因果關(guān)系產(chǎn)生的同一因素的重復(fù)影響（即一般的說，每一變量只能一次直接或間接的影響另一變量），這一原則保證局部不出現(xiàn)變量的高階次項(xiàng)；

    4.在處理不確定量時(shí)遵循反推分解的原則。即把不確定的變量分解成易于確定或不確定性小的變量，然后反過來由確定的量推出不確定的量；由不確定性小的量推出不確定性大的量。

     項(xiàng)目系統(tǒng)是一個(gè)具有大量反饋的高階次、非線性系統(tǒng)，設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)在的狀態(tài)可以用向量X(t)來描述：

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     各分量可以是工期、資金、質(zhì)量以及決策、環(huán)境因素（如天氣、銀行利率變化、人員等），設(shè)其一階導(dǎo)數(shù)用函數(shù)向量F(t)來表示：項(xiàng)目經(jīng)理博客
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     我們的目標(biāo)就是對方程 進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。為了簡略起見，這里用歐拉法來離散該方程（也可以采用梯形法、龍格庫塔法等）如下：

     項(xiàng)目的初始狀態(tài)可以根據(jù)以往建設(shè)過的工程經(jīng)驗(yàn)來得到，因此，只要能給出狀態(tài)的變化率F(X(KT),KT)就可以得到下一時(shí)刻的項(xiàng)目狀態(tài)。暫且不考慮函數(shù)F的解析式，一般的，F(xiàn)主要受上一時(shí)刻項(xiàng)目狀態(tài)和一些環(huán)境因素的影響。

    F(X(t),t)與項(xiàng)目自身狀態(tài)的關(guān)系可以分為線性和非線性兩種：線性關(guān)系是指直接作用于函數(shù)F(X(t),t)的狀態(tài)變量，用Const*X(t)來表示；非線性關(guān)系指狀態(tài)向量X(t)通過影響環(huán)境因素、決策因素等其它變量間接作用于函數(shù)F(X(t),t)。于是有下式：

     式4對F(X(t),t)與X(t)的線性關(guān)系進(jìn)行了分離，因而確定了F'(X(t),t)在KT時(shí)刻的值，也就確定了F(X(t),t)。下一步的考慮要針對項(xiàng)目管理系統(tǒng)狀態(tài)空間的各個(gè)具體狀態(tài)分量進(jìn)行，對于各狀態(tài)分量，如進(jìn)度S、投資C、質(zhì)量Q等，f’(X(t),t)在KT時(shí)刻的值可以通過因果關(guān)系分析，按照由不確定性小的量推出不確定性大的量的原則把它分解成幾個(gè)主要因素的乘積：泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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    f1、f2、...、fn的不確定性比f'小，也就是更易于確定。按照這一思路不斷地進(jìn)行變量分解，分解到各影響因素均可由X(KT)或明確的常數(shù)、圖表表達(dá)為止。不難發(fā)現(xiàn)，利用系統(tǒng)動力學(xué)方法中的因果關(guān)系圖和流圖可以直觀地描述上述的分析思路。

     總結(jié)以上的思路，項(xiàng)目動力學(xué)方法就是利用信息系統(tǒng)技術(shù)，在以往工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對項(xiàng)目決策者所關(guān)心的問題，建立因果關(guān)系圖和系統(tǒng)動力學(xué)流圖，再通過編程模擬計(jì)算，分析模型的各變量，完成分析報(bào)告和數(shù)據(jù)交換工作的一套決策支持方法。

    (2) 項(xiàng)目動力學(xué)方法項(xiàng)目管理論壇
    項(xiàng)目動力學(xué)方法是一種決策分析方法，它面向項(xiàng)目管理的決策層，從整個(gè)項(xiàng)目系統(tǒng)的角度進(jìn)行思考，直接針對項(xiàng)目中的問題建立系統(tǒng)動力學(xué)模型；同時(shí)應(yīng)用信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在一定的軟件支持下完成模擬運(yùn)行，利用運(yùn)行的結(jié)果來輔助決策，并通過模型進(jìn)行工程經(jīng)驗(yàn)的積累。在給出該方法詳細(xì)內(nèi)容之前，先介紹一些概念和定義。

     為了描述項(xiàng)目系統(tǒng)要先建立它的變量空間，除了系統(tǒng)動力學(xué)方法中常用的狀態(tài)變量、速率變量、輔助變量、常量[1][4]以外，我們還定義了決策變量、項(xiàng)目變量表和項(xiàng)目事件表。幾個(gè)基本概念介紹如下：

    1.因果關(guān)系圖：用以描述系統(tǒng)各變量之間因果關(guān)系的圖表，它由若干因果關(guān)系鏈組合而成。它明確的表示了正負(fù)反饋的結(jié)構(gòu)和變量間的關(guān)系。它不區(qū)分狀態(tài)變量和速率變量，也不區(qū)分物質(zhì)流和信息流。

    2.決策變量：用來體現(xiàn)決策者對系統(tǒng)的影響作用。它的引入給了決策者以充分的權(quán)利。該變量直接與速率變量聯(lián)系，形式可以是預(yù)先設(shè)定的脈沖變量，也可以是連續(xù)變量。

    3.項(xiàng)目變量表：是項(xiàng)目動力學(xué)方法的后臺數(shù)據(jù)庫的組成部分，是一個(gè)二維關(guān)系表。他記錄了模型主要變量的模擬結(jié)果和模擬條件以及工程實(shí)際結(jié)果，同時(shí)也起到記錄項(xiàng)目決策及項(xiàng)目進(jìn)行過程的作用。項(xiàng)目變量表記錄了工程的主要信息及決策條件，因而起到了記錄項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的作用，是項(xiàng)目動力學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表。利用已經(jīng)建設(shè)的工程系統(tǒng)動力學(xué)模型的項(xiàng)目變量表，可以為新的工程建立項(xiàng)目動力學(xué)模型提供專家經(jīng)驗(yàn)，以方便構(gòu)模和初始化模型。

    4.項(xiàng)目事件表：是描述工程進(jìn)展過程中對工程產(chǎn)生較大影響的事件的二維關(guān)系表。它也是項(xiàng)目管理方法后臺數(shù)據(jù)庫的組成部分，它記錄的信息包括事件名稱、類型、對項(xiàng)目的影響程度、當(dāng)時(shí)的環(huán)境、處理方式等信息。該數(shù)據(jù)表的建立既是為了積累在項(xiàng)目過程中處理各種問題的經(jīng)驗(yàn)，也為以后項(xiàng)目建立模擬模型提供參考數(shù)據(jù)和思路，是體現(xiàn)項(xiàng)目動力學(xué)方法的繼承性的關(guān)鍵之一。它從項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)中獲得信息，并為決策支持系統(tǒng)提供信息。

     從項(xiàng)目動力學(xué)方法的建立過程，可以大致看到該方法在工程實(shí)際中的適用范圍：

    1)適用于工程項(xiàng)目輔助決策的過程。應(yīng)用該方法決策者可以對人員雇用、資金運(yùn)用、工期安排等決策者關(guān)心的問題進(jìn)行分析。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
    2)適用于工程中不確定因素的影響分析。如分析可能存在的到貨延期對工程的影響、利率變化對總投資的影響等等。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
    3)適用于連續(xù)性工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)積累。

    4 綜合項(xiàng)目管理策略

    綜合項(xiàng)目管理的內(nèi)容由各種項(xiàng)目管理方法組成，按照項(xiàng)目管理系統(tǒng)的層次和功能以及核工程項(xiàng)目系統(tǒng)的劃分可以把它們分為四個(gè)部分：決策支持部分、項(xiàng)目組織部分、項(xiàng)目控制部分和公共信息系統(tǒng)部分。泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
    綜合項(xiàng)目管理策略是以統(tǒng)一的信息系統(tǒng)（包括項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)庫）為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)典項(xiàng)目管理方法和項(xiàng)目動力學(xué)方法的優(yōu)勢互補(bǔ)：經(jīng)典方法從項(xiàng)目動力學(xué)方法中獲得其它方法不易得到的必要的網(wǎng)絡(luò)信息；項(xiàng)目動力學(xué)方法從經(jīng)典方法中得到必要的初始參數(shù)；經(jīng)典方法注重項(xiàng)目的組織與計(jì)劃的協(xié)調(diào)控制等具體問題，項(xiàng)目動力學(xué)方法注重決策分析、質(zhì)量分析等全局問題。pmp
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     綜合項(xiàng)目管理策略四個(gè)功能模塊以及它們之間的結(jié)合關(guān)系如下圖所示：轉(zhuǎn)自泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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    圖2 綜合項(xiàng)目管理策略

    5 結(jié)論

    項(xiàng)目管理是涉及多學(xué)科的管理技術(shù)，本文以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來分析項(xiàng)目系統(tǒng)，從項(xiàng)目系統(tǒng)的構(gòu)成和特性出發(fā)，分析了經(jīng)典方法（包括現(xiàn)代方法）在項(xiàng)目管理中遇到的困難，指出了其核心問題是缺少針對決策層的考慮各種不確定性因素的項(xiàng)目總體分析方法。為了解決這一問題，文中介紹了項(xiàng)目動力學(xué)方法的基本思路。為了使各種項(xiàng)目管理方法成為一個(gè)有機(jī)的整體，還提出了綜合項(xiàng)目管理策略來實(shí)現(xiàn)這種結(jié)合。

    按照上述的思路和方法，我們應(yīng)用綜合項(xiàng)目管理策略對10MW高溫氣冷堆工程土建工程中的不確定性因素進(jìn)行了分析，通過對天氣、人員決策等因素的模擬運(yùn)行，得到了許多有益的結(jié)論。這表明項(xiàng)目動力學(xué)方法是一種處理項(xiàng)目管理中不確定性信息的有效方法，它適合于針對決策層的宏觀分析，進(jìn)一步的研究工作將圍繞綜合項(xiàng)目管理策略和項(xiàng)目動力學(xué)方法的完善和應(yīng)用軟件的開發(fā)進(jìn)行。

    參考文獻(xiàn)：泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
    1、王其藩. 系統(tǒng)動力學(xué). 北京：清華大學(xué)出版社, 1994, 161-166club
    2、Kerzner H. Project Management: a system approach to planning, scheduling, and controlling. New York: Van Nostrand Reinhold, 1992, 11-19泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
    3、Alexandre Rodrigues, John Bowers. The role of system dynamics in project management. International Journal of Project Management, 1996, 14(4):213-220http://keekorok-lodge.com/
    4、Richardson G P, Pugh A L. Introduction to System Dynamics Modeling with DYNAMO, Cambridge: MIT Press, 1981, 170-175泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
    5、Jessen S A. Can project dynamics be modeled?. Proceeding 1988 International Conference of System Dynamics Society, 171-187項(xiàng)目經(jīng)理博客
    6、Steve P JR. Project management duration/resource trade-off analysis: an application of the cut search approach. European Journal of Operational Research, 1996,47(3), 697-701泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)