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工程的进度管理

时间:2022-06-15 百科知识 版权反馈
【摘要】:1.2.1 CB工程的进度管理[1]1.2.1.1 项目背景CB工程是“CB气田中央处理厂、井丛及配套工程”的简称。进行工作分解是非常重要的工作,它在很大程度上决定项目能否成功。像CB工程这种规模较大、技术复杂的工程项目,活动定义需要在工作分解结构的基础上通过活动分解来完成。

1.2.1 CB工程的进度管理[1]

1.2.1.1 项目背景

CB工程是“CB气田中央处理厂、井丛及配套工程”的简称。它是一个中外合资开发项目,由C公司和S公司组成的联合体(以下简称C/S)作为总承包商,承担本工程的工程设计、材料和设备采购、文件编制、交货、保管以及安装施工,并为试运行提供帮助,其中C公司负责项目的工程设计、采购和整体项目管理,S公司负责现场的设备安装和施工。

CB工程是一个EPC总承包项目,即由一家大型建筑施工企业或承包商联合体承担对大型复杂工程的设计、设备采购、施工直至交付使用的“交钥匙”承包模式。它是C公司第一个真正意义上和国际公司合作的EPC总承包项目,这次合作不仅是C公司发展战略的一次重要转变,也是该公司走向国际市场、参与国际竞争,从技术上、管理上和国际接轨的关键一步,因此公司上下对这一项目给予了高度重视,从资金上、办公设备上和人员配置上都进行了大量的投入,希望通过这一项目掌握国际上通行的工程管理模式,培养出一批有能力参与国际竞争的管理人才和技术人才。

1.2.1.2 CB工程的进度计划

进度计划是业主、承包商、分包商以及其他项目利益相关者进行沟通的最有效的工具,完整的进度计划体现了项目各参与方对项目的时间、资源、费用的安排。承包商的进度计划是其完成合同工作内容具体步骤与过程的阐述,从某种意义上来讲也是对项目业主的承诺;同时,业主制订的总体计划也反映了业主对项目实施的时间和资金安排,经各方协商并最终确定下来的项目进度计划,代表了项目相关者对项目成功实施的一种共识,是未来项目实施中协调冲突、解决矛盾的依据。因此,从某种程度上来讲,项目进度计划的目的就是为了方便项目的协调、交流与控制。

CB工程进度计划是项目主合同的重要组成部分,承包商根据计划对日常工作进行有序的安排,业主对该计划审核并批准后,将其作为评价项目进展情况和进度支付的主要依据,因此该计划的科学性、现实性和严肃性对保障项目成功实施、改善项目的现金流状况具有重要意义。CB工程项目组在进度计划的编制过程中,运用项目管理软件,编制出CB工程进度计划,并将其作为进度控制的基准,其流程如下:

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图1-1 CB工程进度计划编制流程

(1)项目范围。

项目范围是项目的最终产品或服务以及实现该产品或服务所需要的各项具体工作。项目范围管理就是为成功地实现项目的目标,规定或控制哪些方面是项目应该做的,哪些是不该做的,即定义项目的范畴。

CB工程项目组依据工程总承包合同中的工作范围描述,结合自身情况对该工程的范围定义如下:

1)项目主要目标:

①交付成果。

本工程交付成果包括一个CPF(中央处理厂)、六个井丛以及辅助土建基础设施和通行道路,以及相应的施工图纸和各类设计文件。

②工期要求。

工程竣工日期为2007年3月31日(包括90天测试)。

③质量要求。

确保工程的各个方面能符合ISO 9001:2000以及石油、石化和天然气行业部门具体的质量体系ISO 29001:2003的最高质量要求。

2)重要里程碑。

在CB工程承包合同中,业主编制了包含12个支付里程碑的总体计划,CB工程项目组在这12个支付里程碑的基础上,结合工程特点和自身情况,确定了13个非支付里程碑。如图1-2所示的是CB工程的里程碑计划视图,其中与设计阶段直接相关的里程碑有四个(见表1-1):

表1-1 设计阶段重要里程碑

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(2)项目工作分解结构。

工作分解结构(Work Breakdown Structure,WBS)是进行工作范围定义时所使用的重要工具和技术之一,是面向可交付成果的对项目元素的分组,它组织并定义了整个项目范围,未列入工作分解结构的工作将排除在项目范围之外。它是项目团队在项目期间要完成或生产出的最终细目的等级树,所有这些细目的完成或产出构成了整个项目的工作范围。进行工作分解是非常重要的工作,它在很大程度上决定项目能否成功。如果项目工作分解不好,在实施的过程中难免要进行修改,可能会打乱项目的进程,造成返工、延误时间、增加费用等。

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图1-2 CB工程里程碑计划

CB工程首先对第一级结构(L1)按设计、采购、施工、试运行等阶段进行分解得到二级分解结构(L2),每个阶段按道路、中央处理厂(CPF)和井丛(Clusters)等区域分解,得到三级分解结构(L3);其中设计阶段的每一个区域按专业分解,得到第四级分解结构(L4),如图1-3所示。

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图1-3 CB工程设计WBS编码结构

表1-2展示了CB工程设计的四级工作分解结构和编码,其中道路(Access Road)包含了两个专业的工作,中央处理厂(CPF)包含13个专业的工作,井丛(Well Head Clusters)包含了12个专业的工作。在这一分解结构的基础上,各专业按装置区对专业负责的工作范围进行下一层次的分解,直到识别出各阶段各专业的最终交付成果。

表1-2 CB工程设计WBS结构和编码

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(3)活动定义。

活动定义就是对完成工作分解结构中规定的可交付成果或工作包所必须进行的具体活动进行定义、赋予各类特征编码并形成文档的过程。像CB工程这种规模较大、技术复杂的工程项目,活动定义需要在工作分解结构的基础上通过活动分解来完成。活动分解类似于建立工作分解结构的工作分解,区别体现在工作分解的最后成果是可交付成果或工作包,用工作分解结构和WBS码来描述,而活动分解的最后成果是活动,用活动清单来描述。

图1-4是WBS编码为CB-EPC-10E-10-10的工作包活动分解过程:

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图1-4 活动分解

从图中可以看到,为交付工作包CB-EPC-10E-10-10,必须完成以下六项活动:

①CPF Access Road Design(CPF厂外道路设计)

②Route Dwg.(路线设计)

③Road Base,Road Surface&Drainage Dwg.(路基、路面及排水设计)

④Intersection Dwg.(路线交叉)

⑤Traffic Engineering(交通工程)

⑥Road_Summary(编制说明书)

对每个工作包进行活动分解,就可以得到整个项目的活动清单。

(4)持续时间估计。

活动持续时间的估计也叫活动历时估计或活动工期估计,是根据项目范围、资源和相关信息对项目已确定的各种活动的可能持续时间长度的估算工作。大多数活动持续时间的长短都取决于分配给它们的人力、物力和财力资源的多寡,还受分配给它们的人员能力、物资质量和设备效率的影响。

活动持续时间估计常用的方法和技术有以下几种:

1)专家评估法

专家评估法是由项目管理组织中项目时间管理方面的专家运用他们的经验和专业特长对项目活动持续时间进行估计和评价的方法。专家评估主要依赖于历史数据和专家经验,具有较大的主观性,因此其结果也具有一定的不确定性和风险性。

2)类比估算法

类比估算法是依据以前的类似项目的活动持续时间来推测估计当前项目各项活动持续时间的方法。在当前项目和类比项目在本质上具有相似性并且估算人员掌握了必要的专门技术的条件下,类比估算法是比较可靠的。

3)模拟法

模拟法是以一定的假设条件为前提对活动持续时间进行估算的方法,这种方法也可以对整个项目的工期进行估算。常见的模拟法有蒙特卡罗模拟法、三点估算法等,其中三点估算法相对比较简单,其基本思路是首先确定活动的三个时间估计,即

①乐观时间(to)。

指在任何事情都进行得很顺利,没有遇到任何困难的情况下,完成某项活动所需要的时间。

②最可能时间(tm)。

指在正常情况下完成某项活动最经常出现的时间。如果某项活动已经发生过多次,则其最经常发生的持续时间可以看做该活动的最可能时间。

③悲观时间(tp)。

指某项活动在最不利的情况下完成活动的时间。

以上三种估计时间必须满足约束条件:to≤tm≤tp,并假定三个时间均服从β概率分布,则可由活动的三个估计时间计算活动的期望持续时间te

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进一步可计算活动持续时间的标准差:

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利用三点估算法使得活动持续时间的估计过程把不确定因素考虑进去成为可能。但是,对每一项活动进行三个时间的估计其成本是相当高的,如果所进行的项目有类似项目数据可借鉴,并且完成活动的有关因素比较确定,则对该活动的持续时间可以只做一个估计。

CB工程虽然具有其独特性,但是和C公司过去所承担过的大多数工程还是具有非常大的相似性,单从设计阶段来讲,其技术复杂程度可能还低于其他类似工程,因此CB工程项目组在对活动持续时间估计的时候,主要依据合同工作范围和时间要求,综合运用类比估算法和专家评估法,确定出每一项工作的期望工期。

(5)资源需求估计。

CB工程设计进度计划的资源需求估计是基于每一项工作所耗费的人工时而作出的,具体做法是根据项目启动初期的概预算资料和过去承担类似工程的经验,按WBS向下逐层分解总的人工时预算直到为每一项工作都分配了相应的人工时,表1-3是CB工程设计阶段四级WBS结构的资源需求估计:

表1-3 CB工程设计阶段人力资源需求估计

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续表

在表1-3的基础上,再对每一个专业中具体工作的工作量进行估计,并将预算的人工时分配到每项作业中去,从WBS的最底层向上累计,其人工时应等于总的预算值。

(6)编制网络图。

编制网络图就是将CB工程各项活动按照其内在逻辑关系和依赖关系联系起来,形成网络计划图的过程。

1)确定活动逻辑关系。

网络图的编制最重要的一点就是识别项目中各项活动的内在联系,表现为以下几种:

①强制性依赖关系。

指活动性质中固有的依赖关系,常常是某些客观限制条件。例如CB工程设计中的各种流程图必须经过初版、审查、审查后修改、最终版几道工序。

②可灵活处理的关系。

可由项目管理者根据具体情况安排的关系,例如各类装置的设备表和材料表可以按先后关系编制,也可以通过工序搭接同时开始编制,或者当设备表开始一段时间但还没有完成的时候开始材料表的编制。

③外部依赖关系。

这种依赖关系是指设计工序受其他阶段的影响,例如某些设计文件需要采购部门提供采购设备的规格和数据,如果采购部门对生产厂家的选择和招投标工作没有结束,那么就不能向设计部门提供详尽准确的数据,设计工作也就无法完成。

2)处理工序搭接。

CB工程在网络计划图中使用搭接网络技术来反映上述各种工序间的依赖关系。搭接网络计划是20世纪60年代提出的,以较少的工序和较简练的图形表达含有交叉作业关系的工程计划,由于在工序时间参数的计算中引入正/负延时的概念,因而更加实用。CB工程中使用的搭接网络类型有以下四种(如表1-4所示):

①完成到开始(FTS)关系。

工序i完成到工序j开始有时距img11要求的关系。

②开始到开始(STS)关系。

工序i开始到工序j开始有时距img12要求的关系。

③完成到完成(FTF)关系。

工序i完成到工序j完成有时距img13要求的关系。

④开始到完成(STF)关系。

工序i开始到工序j完成有时距img14要求的关系。

表1-4 四种搭接类型

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续表

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(7)制订进度计划。

进度计划的制订就是根据项目的活动定义、活动排序及活动持续时间估算的结果和所需要的资源进行的进度计划编制的工作,其主要任务是要确定项目活动的起始和完成日期、具体的实施方案和措施。

项目进度计划的制订是在工作分解结构的基础上对项目各项活动做出一系列时间计划,这一过程中使用的主要工具是网络计划技术,并将涉及下述的一些时间参数。

1)开始/完成时间。

一般来讲,项目的预计开始时间和要求完工时间都是在合同中有明确规定的,并以开始里程碑和结束里程碑在项目进度计划中体现。作业代码为M0130的里程碑(合同授标)就是CB工程的预计开始时间(2005年5月18日),而作业代码为M0120的里程碑(CPF完成)就是CB工程的要求完成时间。各个支付里程碑都是在合同中作了明确规定的,这一系列的时间要求,构成了CB工程进度计划的目标系统,一切项目管理工作都将以这一目标系统为基准来实施。

2)最早/最迟时间。

在已经估计出网络图中每项活动的持续时间和项目必须完成的时间段的情况下,为了明确网络图中的各项活动能否在要求的时间段内完成,往往需要计算活动的最早和最迟时间。

①最早时间。

最早时间包括最早开始时间和最早结束时间,这两个时间是以项目的预计开始时间为参照点来计算的。最早开始时间和最早结束时间的含义如下:

a.最早开始时间ES

最早开始时间就是一项活动在所有紧前活动完成以后,可能开始的最早时刻,工程中常用ES表示。参见图1-5,图中作业代码为E8984的活动有E8982、E8980和E8974三个紧前活动,它们的计划完成时间分别为2005年10月11日、2005年9月22日和2005年9月29日,E8984的开始必须在其他三个紧前活动都完成以后,也就是说,E8984的最早可能开始时间是在紧前工序完成时间最晚的一个之后。从图中可以看出,紧前工序完成时间最晚的是2005年10月11日,且各工序间没有延时,因此E8984的最早开始时间应该是2005年10月12日。

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图1-5 确定活动最早时间

b.最早结束时间EF

最早结束时间就是当某项活动的紧前工序都结束后,该活动可能的最早结束的时刻。最早结束时间就是工序的最早开始时间加上该活动的持续时间。图1-5中,活动E8984的最早开始时间是2005年10月12日,工期估计为5天,在10月12日的基础上加上5个工作日(CB工程中,设计阶段的日历定义是五天工作制),就得到了该活动的最早结束时间:2005年10月18日。

②最迟时间。

最迟时间包括最迟开始时间和最迟结束时间,这两个时间参数是以项目的要求完工时间为参照点来计算的。最迟结束时间和最迟开始时间的含义如下:

a.最迟结束时间LF

最迟结束时间是指为了使项目在要求完工时间内完成,某项活动必须完成的最迟时间。某一活动的结束时间决定着其紧后活动的开始时间,为了保证该活动的后续活动和项目的如期完成,该活动有一个结束的最迟时间,这就是最迟结束时间,参见图1-6。图1-6中,作业代码为E7110的活动有E7120、EE520和E8972三个紧后活动,为了在工期要求的期限内完成任务,三个后续活动最迟必须分别在2005年10月7日、2005年9月13日和2005年9月13日开始,也就是说E7110必须在后续活动开始时间最早的一个之前结束。从图中可以看出,后续活动中的开始时间最早的时刻是2005年9月13日,因此E7110的最迟结束时间是2005年9月12日。

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图1-6 确定活动最迟时间

b.最迟开始时间LS

最迟开始时间是指为了使项目在要求完工时间内完成,某项活动必须开始的最迟时间。显然,活动的最迟结束时间减去估算的活动持续时间就是活动的最迟开始时间。图1-6中,E7110的最迟结束时间是2005年9月12日,持续时间估计为30天,在2005年9月12日的基础上减去30个工作日,就可以得到该活动的最迟开始时间是2005年8月2日。

3)时差。

时差是指在不影响项目完成时间要求的条件下,在实施过程中可以灵活机动使用的一段时间。计算和利用时差是网络计划技术中的一个重要步骤,它为计划的进度安排提供了选择的可能性。利用时差可以进一步挖掘进度计划的潜力,得到时间安排和资源分配更为实际、更为合理的方案。在工程中使用的时差有总时差和自由时差两种。

①总时差TF。

总时差(TF)是在不延误项目完成日期的情况下,活动自其最早开始时间起可以推迟的时间,计算公式为:

总时差=最迟开始时间-最早开始时间

如果某项活动的最迟开始时间大于最早开始时间,那么计算出来的总时差为正;如果最迟开始时间小于最早开始时间,总时差则为负,一旦出现负的总时差,就将意味着项目将要被延迟。总时差表明了在保证项目如期完工的情况下各项活动的机动时间或时间潜力,总时差越大,说明时间潜力越大。

在网络图中,某条路径的总时差是由该路径上所有活动共同决定的,如果该路径上某项活动在实际实施中发生了延迟,占用了部分总时差或全部总时差,那么这条路径上其他活动的总时差也会相应地减少。

a.总时差为零的活动是关键活动,这些活动决定了项目的总工期。

b.总时差很大的活动称为松弛活动。

c.总时差短的活动称为次关键活动。

d.总时差为负值的活动称为超关键活动。

相应地,具有正的总时差的路径称为非关键路径;总时差为零或者甚至为负的路径称为关键路径,其中持续时间最长的路径称为最关键路径。

图1-7是从CB工程计划网络图中摘选的部分活动(其中E3020与EA645的逻辑关系是延时为20个工作日的SS关系),如果将这部分网络计划视为一个独立的网络,并且不考虑总计划中其他活动对它的影响,那么图1-7中总共有三条路经,第一条为:E3013→E3020→EA645→EA650→EA655→EA660→EA665→EA675→EA670→EA680→M0080;第二条为:E3013→E3020→E8090→E8110→E8100→E8120→M0080;第三条为:E3013→E3020→E3030→E3040→E3045→E3080→E3083→E3086→E3090→M0080。

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图1-7 CB工程计划网络图(部分活动)

计算进度,可以得到各项活动的最早时间、最迟时间和总时差(见表1-5)。

表1-5 各项活动时间参数和总时差

图中第一条路径各项活动的总时差均为0天,说明这条路径上的活动没有机动时间,任何一项活动出现延迟必将导致整个网络的延迟,该路径为关键路径,处于该路径上的活动是关键活动;第二条路径的总时差为67天,说明该路径机动时间较多,潜力较大,该路径上的活动发生延迟,只要不超过67天,都不会对整个网络造成影响,因此这条路径是非关键路径,并且路径上的活动是松弛活动;第三条路径的总时差为5天,该路径的机动时间同样较少,因此该路径虽然是非关键路径,但是路径上的活动为次关键活动,通过对关键路径的定义,可以将这类有较小总时差的路径定义为关键路径,以便于项目管理者对其重点监控。综合评价图1-7的网络计划,可以看出有绝大部分的活动处在关键路径上,该计划整体机动时间较少,潜力不足,进度风险高。

②自由时差FF。

自由时差是指某项活动在不推迟其任何紧后活动的最早开始时间的情况下可以延迟的时间量,计算公式如下:

自由时差FF=紧后活动的最早开始时间-活动的最早结束时间

当有多个紧后活动的时候,公式中“紧后活动的最早开始时间”应取最小的一个。

运用上述方法计算图1-6中各项活动的自由时差,其中只有活动E3090和活动E8120具有自由时差,分别为5天和67天,见表1-6。

表1-6 各项活动时间参数和自由时差

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续表

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通过对项目网络图的进度计算,确定了每项活动的最早时间和最迟时间,以便于项目实施人员灵活安排工作计划;通过确定关键路径和时差,使管理人员对项目的进度风险有了全面的了解,并通过重点监控关键路径和关键活动,保证项目进度目标顺利实现。

(8)建立基准计划。

一旦建立了项目的基本计划,项目管理人员就应该对该计划进行审查,通过进度压缩以及资源平衡等手段,对基本计划进行优化,解决原计划中存在的一些时间、逻辑、资源、费用等问题,从而编制出一个可行的、优化的实施网络计划。该计划经业主和相关部门审批后,就可作为项目进度控制的基准计划,并作为目标工程保存。

1.2.1.3 CB工程的进度控制

项目进度计划控制就是对项目进度计划实施与项目进度计划变更所进行的控制活动,在项目正式开始实施后,要时刻对每项活动的进度进行监督,及时、定期地将项目实际进度与项目计划进度进行比较,掌握和度量项目的实际进度与计划进度的差距,一旦出现偏差,就必须采取措施纠正偏差,以维持项目进度的正常进行。

项目进度计划控制可以分为项目总进度控制,即项目经理等高层管理部门对项目中各里程碑事件的进度控制;项目主进度控制,主要是项目部门对项目中每一主要事件的进度控制;项目详细进度控制,主要是各具体作业部门对各具体活动的进度控制,这是进度控制的基础,只有详细进度得到较强的控制才能保证主进度按计划进行,最终保证项目总进度,使项目按时实现。因此,项目进度控制要首先定位于项目的每项活动中。

(1)控制基准。

CB工程进度控制基准主要包括下述内容。

1)进度计划。

经业主批准的项目进度计划作为CB工程主合同的一部分,在技术上和资源上都是可行的,是项目进度控制过程的最根本的依据,也是测定项目实际绩效和报告项目进度计划执行情况的基准。

2)绩效报告。

绩效报告是项目管理的一个重要输出文件,它可以提供有关进度绩效的信息,例如哪些项目活动按期完成了,哪些未按期完成,项目进度计划的总体完成情况等。绩效报告中的进度报告还可以提醒项目队伍注意解决那些可能引起问题的因素和事项。CB工程中的绩效报告有两种。第一种是每周一次的周报,第二种是每月一次的月报,其中周报的数据截止日期为每周的星期五,要求在下一周的星期二上午12:00以前提交业主。周报主要包括以下内容:

①概述。

②HSE管理。

③设计部分本周工作总结及下周计划。

④采购部分本周工作总结及下周计划。

⑤施工部分本周工作总结及下周计划。

⑥本周提交的设计文件清单。

⑦存在的问题。

⑧HSE事故统计表。

⑨进度S曲线(包括总体进度S曲线、设计进度S曲线、采购进度S曲线、施工进度S曲线)。

⑩人力柱状图(包括总体人力柱状图、设计人力柱状图、施工人力柱状图)。

月报的数据截止日期为每个月的最后一个星期五,要求在5个工作日内提交业主。月报除了包括周报中的各项内容外,还包括:

①质量管理。

②里程碑状态。

③变更记录。

④计划。

⑤本月完成进度。

⑥下两个的月计划。

⑦变更请求。

项目变更请求是对项目计划所提出的改动要求,可以以多种形式提出,例如口头的或书面的、直接的或间接的、从外部提出的或从内部提出的、法律强制的或可以选择的。项目变更请求可能会要求延缓进度,也可能会要求加快进度。CB工程中的一切变更请求都通过合同管理部统一向业主提交,并由合同管理部为主责单位,其他部门配合,准备相应的变更文件和澄清资料。凡经业主批准的变更请求,合同部将以书面的形式告知各相关部门,各部门根据变更内容调整各自的工作范围和进度计划。

(2)控制流程。

项目进度控制流程如图1-8所示。第一步是制订一个表明项目范围如何在预算内按时完成的基准计划,这样的基准计划是项目控制的根本依据。在项目基准计划制订后,项目就可以开始了,项目的开始也就意味着项目控制过程的真正开始。

在项目开始后,为了便于对项目控制,应该确定一个固定的报告期,报告期需要根据项目的复杂程度和时间期限来确定,可以是日、周、双周或月。在每个报告期内,项目控制过程需要收集两种数据或信息,一种是项目进度实际数据,包括活动开始和结束的实际时间以及活动使用或投入的实际成本。在项目进展中,已完成部分无论是提前还是延期都会对未完成部分产生影响。因此项目控制过程已将其作为更新项目进度计划与预算的依据。

项目控制过程需要收集的另外一种信息是有关项目范围、进度计划和预算变更的信息。在整个项目进行过程中,客户、项目团队或不可预见的事情的发生都可能引起一些变更,这些变更对项目进度和预算都可能产生影响,从而需要对项目计划进行修改。因此项目控制过程需要对变更信息进行收集,并在确定这些变更被项目各方同意后建立一个新的基准计划,毫无疑问这个新计划的范围、进度和预算可能会和最初的基准计划有所不同。

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图1-8 CB工程设计进度控制流程

在计算出更新的进度计划和预算后,将他们和原有的基准进度和预算进行比较,分析项目在进度和预算上是否能符合原有要求。如果项目在进度和预算上能够符合原有要求,就不需要采取纠正措施,等到下一个报告期再对进展情况进行分析;否则就有必要采取纠正措施,这时必须做出修订项目进度计划和预算的决策,这些决策经常涉及项目时间、成本和范围的综合调整和平衡,例如缩短项目活动的持续时间就可能需要增加资源,从而会增大项目成本,或缩小项目的范围,或降低项目产出物的技术要求。一旦决定采取某种纠正措施,就必须通过反复测算确定出一个能够接受的更新后的项目进度计划和预算。

(3)进度检测。

进度控制的职能之一就是将工程进展的实际进度与计划进度进行比较,评价实际进度是否出现偏差,如果出现偏差,要么采取措施进行纠正,要么调整进度计划,因此对进度实施有效控制的第一个环节就是建立一套进度控制检测系统,有效地收集项目进展情况的各类数据,并采用科学的方法对进度偏差进行识别和分析。CB工程进度控制检测系统如图1-9所示:

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图1-9 进度检测流程

CB工程设计进度控制的数据监测和偏差分析是从两个层面进行的:第一个层面是活动层,即动态跟踪每一份设计文件的完成情况;第二个层面是工作包层和总体层,即跟踪每一个专业完成工作量情况和设计进度总体完成情况。

(4)图形比较。

在收集到项目实际进度的有关数据资料后,应该立即进行整理、统计和分析。由于利用图形进行进度对比非常直观、简便,所以采用较多。

①甘特图。

甘特图比较是工程项目中常用的一种进度比较方法,其特点是直观、清晰,图1-10是CB工程设计进度计划中部分作业的甘特图,图中每项活动有两个横道,处于上方的横道是现行横道,也就是在最新进度计算日期的基础上对进度作出的安排;处于下方的横道是目标横道。本例中目标横道是以上期的进度数据为准的:

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图1-10 CB工程设计进度甘特图比较

从图中可以清楚地看出,活动ER260已在2005年8月1日开始,预计在10月28日完成,比上期计划的10月21日晚了7天,说明该活动进度滞后;活动ER300在8月15日开始,预计在10月28日完成,比预计的10月21日晚了7天,该活动进度滞后;活动ER270在9月12日开始,预计在11月1日完成,比计划的时间11月4日早了3天,说明该活动进度提前;活动ER290在9月30日开始,预计在11月1日完成,比计划时间11月18日早了17天,说明该活动同样是进度提前;活动ER280在本期还没有开始,预计将在10月21日开始至12月1日结束,其开始时间较计划时间10月14日晚了7天,说明这项活动在还没有开始就进度滞后了。

②S曲线。

对大多数工程来讲,在开始实施阶段和将要完成的阶段,由于准备工作及其他配合事项的影响,其进展程度一般都相对较慢一点,而在项目实施的中间阶段,一切趋于正常,进展程度也稍快一些,此时,其累计完成工作量曲线就为一中间陡而两头平缓的形如“S”的曲线。当把计划进度和实际进度用累计完成百分比曲线来表示时,就可得到如图1-11所示的S曲线比较图。

图1-11 CB工程设计S曲线

③香蕉曲线。

在绘制项目计划进度累计完成工作量曲线时,当按照各工作的最早开始时间得到一条S形曲线(ES曲线)后,在同一坐标上再按各工作量最迟开始时间绘得另一条S形曲线(LS曲线)。由此发现,两条曲线除了开始点和结束点重合外,其他各点,ES曲线接在LS曲线左侧,形如一只“香蕉”,故称为香蕉曲线,如图1-12所示。理想的项目实施过程,其实际进度曲线应该处在香蕉状图形以内(R曲线)。

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图1-12 CB工程(设计阶段)香蕉曲线比较图

(5)进度调整。

在进度检测中,一旦发现实际进度与计划进度的偏差超过合理范围,就要纠偏。CB工程设计控制是周期性循环进行的。在每个周期结束时,利用网络计划自由浮时FF和总浮时TF来判断,如果发现偏差,就要判断偏差是否影响后续工序和影响总工期,如图1-13所示。

以网络计划图为例,如果活动E3020实际开始时间为2005年6月3日,比计划的6月1日滞后了2个工作日,由于该活动处于关键路径上,所以一旦发生滞后必将出现负时差,影响整个网络,因此必须进行调整。具体调整措施有多种选择,一种是压缩该活动的工期,进行赶工,使其能按计划在2005年7月26日完工,也可以压缩这条路径上其他活动的工期,使整条路径不会出现负时差,如果不能赶工,那么就要考虑是否调整目标计划了。

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图1-13 进度调整流程

考察活动E8120,该活动计划在2005年8月19日开始,2005年8月25日完成,如果活动的实际开始时间是2005年8月26日,比计划时间滞后了5个工作日,但是该活动处在非关键路径上,总时差和自由时差均为67天,也就是说,活动E8120的滞后,不会对整个网络计划产生影响,同时也不会对其后续活动M0080产生影响,不用对其调整。

1.2.1.4 CB工程的进度/费用控制

设计工期、人工时费用和设计质量共同构成CB工程设计阶段进度管理的目标系统,并且相互联系、相互影响,某一方面的变化必然引起另外两方面的变化。在全面质量管理思想的指导和贯彻下,对项目的质量控制强调得较多,一般也能比较有效地对其进行控制,但项目的进度和费用控制相对复杂得多,很难实现最佳控制,因此在项目控制管理过程中,项目进度和费用控制是项目控制的主要目标。

工程费用与进度之间的联系非常紧密。费用支出、资金消耗量的大小与进度的快慢、提前或滞后有直接的关系。一般来说,累计费用支出是与项目进度成正比的。但是单纯地观察费用消耗的大小并不能对费用趋势、进度状态做出完全准确有效的估计。进度超前/滞后或者费用超支/节余都会影响费用支出的大小。因此要真正有效地控制费用,必须连续监督投入在项目上的资金量或资源消耗量,并与项目进度对比,这就是挣得值管理的基本思想。

下面对CB工程挣得值管理进行介绍。

挣得值管理通过测量已完成的工作的预算费用、已完成工作的实际费用和计划工作的预算费用来得到有关计划实施的进度和费用偏差,而达到判断项目预算和进度计划执行情况的目的。其独特之处在于以预算和费用来衡量工程的进度。

挣得值管理用三个基本值计划工作预算费用,它们是计划工作预算费用BCWS、完成工作预算费用BCWP、完成工作实际费用ACWP,三者之间的关系如图1-14所示。

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图1-14 挣得值示意图

通过对图1-14中BCWS、BCWP、ACWP三条曲线的对比,可以直观、综合地反映项目进度和费用指标的执行效果。

在运用挣得值原理对进度/费用进行综合检测时,由于项目的资源类别、特性以及费用项目和费率不同,在实际工作中按照费用类别分成劳务人工时检测、直接材料费用检测、管理及非工资费用检测、开车费用检测和其他费用检测5类。其中劳务人工时的检测对象主要指设计人工时和施工人工时,其特点是在工程项目费用支付中占有较大比例,国际上一般占总投资的20%~30%。CB工程设计阶段的主要资源是设计人员,所以挣得值原理在CB工程的应用流程如图1-15所示,以下进行计算。

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图1-15 挣得值原理在CB工程应用流程

BCWS的建立步骤如下:

①收集有关资料(进度计划、资源/费用预算等)。

②根据WBS分解结构确定项目进度计划中各项工程或工作包的人力资源预算(见表1-7),在这一预算的基础上,为P3计划中的作业分配资源。

表1-7 CB工程(设计阶段)人工时预算

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续表

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③将各项工程的预算费用在时间上进行分配(以周为单位),形成项目的费用进度计划。该步骤的数据可以直接从P3计划中获得,图1-16是CB工程计划中设计阶段的人力资源分配视图(以周为单位),图中右边的表格表示的是2005年7月4~11日的人力资源总预算为4696人工时,在P3中也可使用资源/费用矩阵的形式来查阅这些数据。

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图1-16 P3中人力资源分布图

④在Excel中将资源预算的分配值用直方图表示,形成项目的人力资源柱状图(如图1-17所示)。

图1-17 预算人力资源负荷图

⑤把资源负荷分配值按每周累加绘制成曲线,即项目执行效果测量基准(BCWS)曲线(如图1-18所示)。

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图1-18 BCWS曲线图

挣得值是已完工作量的预算值,它与实际的资源投入无关,是用预算值来计算在检测时间内已完工作量所取得的实物进展的值,是测量项目实际进展所取得的绩效的尺度。项目的BCWP,一般是根据项目划分对各项工作的挣得值进行统计,得出项目各层次的挣得值,从而作出其BCWP曲线。

BCWP测定步骤及方法如下:

①编制设计进度检查表,统计出根据WBS划分的各项工作的工程量及其预算人力资源使用量;

②填写设计进度检查表中各项工作的完成情况,统计出每项工作实际完成工作量的百分比;

③计算各项工作的挣得值;

④全层次挣得值统计,从各项工程开始逐层向上进行统计,就可得出整个项目的挣得值。

以上步骤指的是求取某个检测时间点上的挣得值。依以上步骤重复进行可求得多个检测时间点上的挣得值,就可以画出BCWP曲线,图1-19是CB工程2005年9月4日监测的BCWP曲线示例。

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图1-19 BCWP曲线

CP工程的实际费用ACWP即实际投入的人力资源数量通过各专业每周的实际人工时统计表汇总后得到,绘制成ACWP曲线如图1-20所示。

进度绩效指数(SPI)和费用绩效指数(CPI)这两个参数能够说明项目的健康状况,也能够说明项目是否按时进行,是否被控制在预算范围内,或者还是出现了其他情况。

费用绩效指数(CPI)表明了实际费用和预算费用之间的偏离程度,计算公式为:

CPI=BCWP/ACWP

当CPI>1时,表示实际费用低于预算费用;

当CPI=1时,表示实际费用与预算费用相等;

当CPI<1时,表示实际费用超出预算费用。

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图1-20 ACWP曲线

进度绩效指数(SPI)表明实际进度与计划进度之间的偏离程度,计算公式为:

SPI=BCWP/BCWS

当SPI>1时,表示实际进度超前;

当SPI=1时,表示实际进度与计划相符;

当SPI<1时,表示实际进度落后。

将计算的CPI、SPI参量在坐标图上绘制出来,就可以得到CPI-SPI曲线,示意图如图1-21所示。

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图1-21 CPI-SPI曲线示意图

图1-21可以直观地反映出费用和进度的状况。如果CPI-SPI曲线均在X=1上方,就是一种较理想的状态,且离X=1越远越好;如果CPI-SPI曲线均在X=1下方,则是一种不良的状态,且曲线离X=1越远越差。由于费用与进度的增长不一定同步,及时对CPI-SPI曲线进行观察和分析,可以掌握项目的费用/进度的最新情况,从而采取相应的措施使成本费用/进度得到有效的控制。

项目投资偏差是指实际的投资支出与预算的差异,以及对项目投资支出的最新预测与投资控制目标值的差异。通过分析这种偏差,一方面,可以发现实际的投资支出额与预算的投资支出额之间存在的差距;另一方面,可以预测未来投资支出的趋势,并进一步提出改进和预防措施,为有效地进行投资控制奠定基础。

BCWP和BCWS两者之差额称为进度偏差SV。即

SV=BCWP-BCWS

SV>0表示已完成预算值超过计划预算值,进度提前;SV<0表示已完成预算值小于计划预算值,进度推迟;SV=0表示已完成预算值等于计划预算值,实际进度等于计划进度。

BCWP和ACWP两者之差额为费用偏差CV,即

CV=BCWP-ACWP

CV>0表示完成某工作的实际资源消耗低于计划值,工作效率高。CV<0表示完成某工作的实际资源消耗高于计划值,工作效率低。CV=0表示完成某工作的实际资源消耗等于计划值,效率达到预定目标。

完工估算EAC(完成全部工作所需的费用)的计算公式如下:

EAC=总预算/CPI

对CB工程2005年5月15日~9月11日的设计进展情况进行分析,应用费用绩效指数CPI和进度绩效指数SPI对工程实施效果进行评价,并根据各期数据对完工时的人工时支出进行预测,过程如下:

1)第一阶段(2005年5月15日~6月19日)。

CB工程计划的数据开始日期是2005年5月18日,按周分别汇总各项数据,见表1-8。

表1-8 第一阶段进度数据

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计算每一周的BCWS、BCWP、ACWP和CV、SV以及SPI、CPI,见表1-9:

表1-9 第一阶段挣得值计算表

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根据以上数据,绘制第一阶段挣得值曲线、SPI曲线和CPI曲线:

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图1-22 第一阶段挣得值曲线

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图1-23 第一阶段CPI-SPI曲线

从图1-22和图1-23中可以看出,从5月15日开始到6月19日BCWP曲线始终在BCWS曲线下方,ACWP曲线始终在BCWP曲线上方,CPI曲线和SPI曲线都在坐标轴Y=1下方,说明这一阶段的实际进度一直落后于计划进度,而实际的人力资源投入大于预算的人力资源投入量,这一阶段费用超支而进度滞后,非常不利。从CPI、SPI曲线图可以看出,这一阶段的费用绩效和进度绩效参数都在逐渐上升,从5月22日~6月19日,费用绩效CPI从0.17上升到0.46,进度绩效SPI从0.16上升到0.60,但是费用和进度的累积偏差却在不断增大,说明虽然设计部门在这一阶段作出了较大的努力,但是其努力程度不足以弥补进度的累积偏差。根据6月19日的数据,计算完工估算EAC:

EAC=ACWP+(总预算-BCWP)/CPI

EAC=20270+(196320-9423)/0.46

  =426567(人工时)

按照第一阶段的绩效指数预测,设计工作完成时,将支出人力资源426567人工时,超出预算230247人工时,超支117.2%。

在得到以上结论以后,CB项目组对当前各部门、各专业的业务流程和运作情况作了仔细的分析,认为造成这一不利局面的主要原因有:

①各专业间未按计划互相提交设计资料和数据;

②各专业设计人员未充分理解进度百分比的计算方式,不重视中间成果的提交;

③未及时获得需采购设备和部件的厂家资料。

针对这一情况,由CB项目控制部牵头,召集设计部、采购部相关人员召开了多次进度协调会,并安排专职的进度控制工程师对各专业间互提资料的状况进行跟踪和督促,协调各部门的工作,力争在以后的工作中赶上计划的进度,缩小进度偏差。

2)第二阶段(2005年6月20日~7月31日)。

利用同样的方法,得到第二阶段的数据表格,并绘制挣得值曲线和CPISPI曲线。

表1-10 第二阶段进度数据

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表1-11 第二阶段进度数据

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图1-24 第二阶段挣得值曲线

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图1-25 第二阶段CPI-SPI曲线

可以看出,第二阶段的情况和第一阶段比较类似,进度绩效SPI和费用绩效CPI都在逐渐改善,但是仍然小于1,说明这一阶段依然是进度滞后而费用超支;进度偏差从-3.74%增长至-5.64%,较前一阶段,增长的速度减慢,特别是在7月10~24日,进度偏差一直维持在-5.04%至-5.08%,说明这一阶段的运行状态逐渐趋于正常,没有新的累积偏差产生,前一阶段对设计进度的控制措施是有效的。计算EAC如下:

EAC=ACWP+(总预算-BCWP)/CPI

  =54270+(196320-31215)/0.58

  =338933(人工时)

预测到工程完工,设计人工时将达到338933,超出预算142613人工时,超支72.6%。

分析这一阶段的实际情况,项目组认为造成进度滞后的主要原因是业主对设计部门提交的设计资料审批不及时,设计人员因为等待业主的审批意见不能连续作业,效率低下。为了改善这一状况,CB项目控制部在每期的周报中专门增加了“本周提交文件清单”这一部分,并注明每份设计文件提交的时间和业主应返回的时间(按合同规定,业主应在5个工作日内返回对设计文件的审批意见),这一措施得到了业主的积极回应,通过多次交流和沟通,双方一致认为审批意见返回不及时主要是因为设计文件的语种问题,因此CB项目组决定凡正式提交业主的设计文件,均需翻译成英文,提交中/英文对照的版本,并大力扩充翻译人员,成立专门的翻译审核小组,制定文件翻译的激励措施,以期提高设计文件翻译的质量,缩短业主审批的周期,达到有效促进设计进度的目的。

3)第三阶段(2005年8月1日~9月11日)。

这一阶段的项目数据和曲线图如下:

表1-12 第三阶段进度数据

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续表

表1-13 第三阶段进度数据

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图1-26 第三阶段挣得值曲线

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图1-27 第三阶段CPI-SPI曲线

分析以上数据,可知这一阶段的进度状况得到极大的改善,进度绩效SPI和费用绩效CPI都在显著增长;9月4日的监测数据表明设计进度的进度偏差SV=1.19%和费用偏差CV=0.55%都变为正数,绩效指数SPI=1.03和CPI=1.01也都大于1,说明项目运行到9月4日,已经赶上了前阶段落后的进度,并且人力资源的支出正常;截至9月11日,总计完成设计进度43.6%,与计划进度值43.7%相比较仅落后0.1%,支出人力资源43.0%,与计划值43.7%相比节约人力资源支出0.7%,设计进度开始向良性发展;计算EAC如下:

EAC=ACWP+(总预算-BCWP)/CPI

  =84485+(196320-85596)/1.01

  =194112(人工时)

预测到工程完工,总计投入设计人工时194112,比预算节约2208人工时,节约投入1.1%。

由此可见,CB工程进度控制在这三个阶段是卓有成效的,不仅追回了滞后的进度,并且还有可能以较小的人力投入,顺利完成设计任务。综合三个阶段的数据,得到2005年5月15日~2005年9月11日的挣得值曲线(见图1-28)和绩效曲线(见图1-29)。

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图1-28 三阶段挣得值曲线

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图1-29 三阶段CPI-SPI曲线

思考题

1.分析影响CB工程设计进度的因素和其进度管理工作的特点。

2.CB工程进度计划使用多种技术工具来使项目各层面的管理者能够快速获取所需要的工程数据,进而为其决策提供支持,请分析本案例中的S曲线图和香蕉曲线图以及各阶段的CPI-SPI曲线。

3.分析CB工程进度计划的编制流程,并提出有无改进的地方。

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