关键链法在工程项目进度管理的应用
基于关键链技术的建设工程多项目管理中的资源优化配置
基于关键链技术的建设工程多项目管理中的资源优化配置摘要：建设工程多项目管理中的资源优化配置对项目的成功至关重要。
关键链技术是约束理论（toc）在项目管理中的具体应用，它主要基于“项目必须遵守整体优化而非局部优化”的思想，充分考虑了任务的依赖性与资源约束。
本文首先比较多项目管理与单项目管理，找出建设工程多项目管理中经常遇到的资源冲突问题，然后，引入关键链技术来安排进度和配置资源，以降低项目的进度风险，最终使得项目顺利完成。
关键词：约束理论；关键链技术；多项目管理；资源优化配置引言对建设工程多项目而言，资源在某一时间段内总是有限的，造成资源紧张的原因很多，包括资金匮乏、市场波动、气候变化、运输不畅、人事变化等等，而影响了某一项工作就可能对后续工作造成一系列影响，所以，解决建设工程多个并行项目实施过程中的资源问题是解决多项目管理问题的关键。
关键链技术是约束理论（toc）在项目管理中的具体应用，它主要基于“项目必须遵守整体优化而非局部优化”的思想，充分考虑了任务的依赖性与资源约束。
1建设工程多项目管理随着建筑企业间竞争的加剧，系统规模的扩大，如何在保证工程质量的前提下，降低成本，提高利润率成为建筑企业当前最为紧迫的任务。
多项目管理的思想为建筑企业进行统筹规划、所有并行项目都能保质并顺利地完成提供了理论基础。
然而，多项目管理既有优于一般项目管理的优点，也面临着许多问题。
1.1多项目管理所谓项目管理是指通过项目经理和项目组织的努力，运用系统理论和方法对项目及其资源进行计划、组织、协调、控制，旨在实现项目的特定目标的管理方法体系。
多项目管理是由michael tobis 博士提出，多项目管理是指站在企业层面对现行组织中所有的项目进行筛选、评估、计划、执行与控制项目管理方式。
与单项目管理不同，单项目管理是在假定项目的资源得到保障的前提下进行的项目管理，思考角度采取“由因索果”的综合法方式。
多项目管理是在假定存在多个项目的前提下，如何协调和分配现有资源，获取最佳项目实施组合的管理过程，其思考角度一般采用“由果索因”的逆向分析方式。
基于关键链的项目进度管理研究
的 基 本 思路 和 方 法 ， 出用 “ 提 关键 链 ” 代 传 统 的“ 取 关键 路 径 ” 实现 了项 目管理 理 念 与 方 法的 重 大 突破 。基 于此 ， 先 简在项 目管理上 的反映 ， 就是
人们 习惯于等待和拖拉 。 因此 ， 尽管预留了足够的安全时间， 项 目却依然经常延误 。 （ ）帕金森定律” ３“ 假定 。“ 帕金森定律 ” 指一个人做同样 的 事所耗 费的ｍ ｆ可能差别极大——他可 以在 １ －￣ ｊｌ ０分钟 内看完一 份报纸 ， 也可 以看半 天； 如果时间充裕 ， 就会放慢工作节奏或增
（ ） 入 缓 冲 （ｅｄｎ ｕ ｅ，Ｂ）在 非 关 键 链 汇 入 关 键 链 ２接 Ｆｅ ｉ Ｂ ｆ ｒＦ ： ｇ
意 义 上 的 满 意 解 ， 不 是 数 学 意 义 上 的最 优 解 ， 为 网 络 计 划 而 因 的 优 化 是一 个渐 进 的过 程 ， 最 优 解 附 近存 在一 个 相 当大 的 区 在
时间都 大于任务所需 的平均 时间， 可以看做是在任 务所需 的平
均时间上增加 了一块“ 安全时间” △ｔ。 （ ） （ ）学生综合症 ” ２“ 假定。“ 学生综合症 ” 指学生平 时不好好 复习 ， 只在临近考试时才Ｉ ｍ－ ￣ｉ 抱佛脚 。 如果考试时间推后 ， 学生
的确 定 。
１关键 链技 术 的基 本原 理
１１ ． 关键链技术 的基本假设
（） １工序安全时间假定。为了保证任 务能够有较高 的概率 在计 划时问 内完成 ， 同时也 由于存在风 险规 避心理 ， 般计划 一
工程项目管理的关键线路
摘要：工程项目管理是现代工程建设的重要组成部分，其核心目标是确保项目在预定的时间内、预定的成本内完成既定的质量要求。
关键线路法（Critical Path Method，简称CPM）是工程项目管理中的一种重要方法，它通过识别项目中的关键线路，对项目进度进行有效控制。
本文将探讨工程项目管理中关键线路的概念、重要性、确定方法以及在实际应用中的优化策略。
一、引言工程项目管理涉及众多环节，包括项目策划、设计、采购、施工、验收等。
这些环节相互关联，共同构成了一个复杂的系统工程。
在项目实施过程中，如何合理安排各项任务，确保项目按时、按质、按预算完成，是项目管理的关键。
关键线路法作为一种有效的项目管理工具，能够帮助项目经理识别项目中的关键线路，从而对项目进度进行有效控制。
二、关键线路的概念与重要性1. 关键线路的概念关键线路是指项目中所有任务中，总时差最小的路径。
在关键线路上的任务被称为关键任务，这些任务对项目的完成时间具有决定性影响。
一旦关键任务延期，整个项目将面临延期风险。
2. 关键线路的重要性（1）明确项目进度目标：关键线路法能够帮助项目经理明确项目进度目标，为项目实施提供依据。
（2）优化资源配置：通过识别关键线路，项目经理可以合理调配资源，确保关键任务的顺利完成。
（3）风险控制：关键线路法有助于项目经理识别项目中的风险点，提前采取应对措施，降低项目风险。
（4）提高项目执行力：关键线路法有助于提高项目团队的执行力，确保项目按计划推进。
三、关键线路的确定方法1. 工作分解结构（Work Breakdown Structure，简称WBS）WBS是将项目分解为可管理的任务单元的过程。
通过WBS，项目经理可以将项目划分为多个子项目，进一步明确各个子项目的任务和目标。
2. 事件顺序图（Activity-on-Node，简称AOE）AOE图是一种表示项目任务之间逻辑关系的图形工具。
在AOE图中，每个任务用一个节点表示，任务之间的逻辑关系用箭头表示。
关键链方法的研究与应用
关键链方法的研究与应用作者：郭旭来源：《硅谷》2011年第20期摘要：通过对关键链技术的研究与分析，将其应用到项目管理中，通过具体的应用实例，证明关键链技术能够平衡解决资源约束问题，明显地改善项目和公司的绩效。
关键词：关键链；绩效；网路图；资源约束中图分类号：C935 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020108－010 引言项目管理是一个管理学分支的学科，指在项目活动中运用专门的知识、技能、工具和方法，使项目能够在有限资源限定条件下，实现或超过设定的需求和期望。
项目管理是对一些与成功地达成一系列目标相关的活动的整体。
这包括策划、进度计划和维护组成项目的活动的进展[1]。
这其中进度计划的安排是非常关键的，安排适当将会产生积极的作用，提高工作效率和绩效，产生良好的社会效益，赢得客户的信赖。
随着经济社会的快速发展，当前大型复杂项目的项目越来越多，许多企业公司面临着多个项目同时进行，就会产生资源约束、进度计划安排等诸多问题。
当前项目进度计划管理中，较为先进的技术有关键路径法、关键链技术等。
其中以关键链技术最为有效，比较完善，应用效果较好。
1 关键链技术原理Goldratt博士是约束理论的创始人，在此基础上，针对项目管理的研究，Goldratt博士在1997年出版了管理著作《关键链》一书，将约束理论应用于项目管理，探讨了资源约束等项目管理中的关键性问题，这项技术成为项目管理的一种新方法[2]。
关键链（Critical Chain Project Management-CCPM）将基于约束理论的管理原理应用于项目管理上，以有限的资源与消除不良的工作行为概念进行项目进度的规划，并利用集中管理项目的缓冲时间（项目缓冲、汇入缓冲、资源缓冲）的观念来保证整个项目的执行[2][3]。
CCPM应用于企业管理，可以明显地改善项目和公司的绩效，先后有许多成功应用的案例。
下面就是基于关键链技术的单项目管理的关键方法步骤。
基于关键链法的项目进度管理模型研究
沈阳建筑大学学报(社会科学版)Journal of Shenyang Jianzhu University ( Social Science )2020年12月第22卷第6期Dec. 2220VuO22,Nu.6文章编号：1673 -1387(2020)06 -0585 -05dot ： 10.11717/j. issa. 1673 -1387.2020.06.07基于关键链法的项目进度管理模型研究孔凡文3,姜美月3,苏永玲2（（•沈阳建筑大学管理学院，辽宁沈阳110168；2.中共辽宁省委党校工商管理教研部，辽宁沈阳110004）摘要:在充分考虑约束条件对工程进度的影响的条件下，构建了基于关键链法的 项目进度管理模型（包括工期估计、关键链识别、缓冲区设置等步骤），通过控制关键链、避免资源并行分配等措施，实现了资源的合理应用，进而在有限的资源条件 下保证项目顺利完成。
在缓冲区设置过程中，选择主成分分析法来设置汇入缓冲， 使缓冲区的设置更加科学合理、贴合项目实际；并通过算例分析证明，运用关键链法管理项目进度可以更好地完善实际的进度计划安排、缩减工期、合理利用资源。
关键词：关键链;进度管理;启发式算法；主成分分析法中图分类号:TU12 文献标志码:A项目进度管理是现代项目管理的核心目 标之一，而关键链法是由物理学家Goldratt 提出，在实际项目中结合约束理论的一种进度管理方法[1]0笔者将目前国内外学者针 对关键链法的研究成果作为理论支撑，结合具体算例，考虑项目中可能出现的工期紧张 和资源约束等具有不确定性的问题，并以此为前提进行分析探讨，通过控制关键链、设置缓 冲区、避免资源并行分配等措施，在有限的资源条件下保证项目建设顺利完成,降低不确定 因素对项目的影响，使项目在实际的施工过程中减少工期拖延的风险,按时完成目标。
一、基于关键链法的项目进度管理模型构建关键链法证明了影响项目工期的是关键链，通过在关键链与非关键链上设置不同的 缓冲区，处理项目实际施工过程中可能遇到 的不确定性问题，既能保证施工工期,又能合理利用资源。
关键链法实施的步骤
关键链法实施的步骤引言关键链法（Critical Chain Method）是一种项目管理方法，旨在将资源利用率最大化，以缩短项目完成时间、降低项目风险和成本。
本文将介绍关键链法实施的步骤，帮助你了解如何在项目管理中应用这一方法。
步骤一：定义项目的要求和目标在实施关键链法之前，首先需要明确项目的目标和要求。
这可以包括项目的时间要求、成本预算、质量标准等。
确立明确的项目目标和要求将为后续的步骤提供指导。
步骤二：识别项目的关键任务关键链法的核心是找到项目中的关键任务，这些任务对项目的整体完成时间具有重要影响。
识别关键任务可以通过以下步骤实现： - 分析项目的工作包，确定每个工作包的工期； - 识别工作包之间的依赖关系； - 使用关键路径分析方法确定关键任务。
步骤三：将资源分配到关键任务为了实施关键链法，需要将资源分配到关键任务上。
这可以通过以下步骤来实现： - 识别项目中可用的资源，包括人力资源、设备资源等； - 对识别的每个关键任务，确定所需的资源数量； - 将资源分配到各个关键任务上，以确保它们能够按计划完成。
步骤四：建立关键链建立关键链是关键链法的核心步骤。
关键链是指项目中关键任务的有序序列，它保证了项目的整体完成时间最短。
以下是建立关键链的步骤： 1. 取消资源缓冲时间：在传统项目管理中，任务之间往往会留出缓冲时间，以应对潜在的延迟。
然而，关键链法要求取消这些缓冲时间，以提高资源利用率。
2. 识别关键链上的关键任务：根据关键路径分析结果，识别关键链上的关键任务。
这些任务对项目的整体完成时间具有最大影响。
3. 将关键任务连接起来：按照关键任务的顺序将它们连接起来，形成关键链。
每个关键任务之间使用资源缓冲时间，以减少潜在的延迟影响。
步骤五：制定资源管理计划关键链法要求管理资源的时间表紧凑，以最大程度地提高资源利用率。
为了实现这一目标，需要制定一个资源管理计划，包括以下内容： - 定义资源的优先级：根据项目的要求和约束条件，确定资源的优先级。
关键路径与关键链
关键路径与关键链项目管理中，关键路径与关键链是两个非常重要的概念。
在执行项目计划时，对于管理者和执行人员都需要理解和掌握这些概念，以确保项目进度和质量的控制。
一、关键路径所谓关键路径，即贯穿整个项目并且决定项目完成时间的一组任务序列。
这些任务是按照预定计划依次执行的，并且不能被延迟或跳过。
如果一个任务的时间过长或者延误，就会造成整个项目的延误，因此也被称为“罗马大道”。
关键路径的确定需要依赖项目网络图的计算，即将所有的任务按照前后顺序画成一个网络图，根据任务的持续时间和依赖关系，计算出每个任务的最早开始时间和最晚结束时间。
通过比较每个任务的最早开始时间和最晚结束时间，找出最长的路径即可确定关键路径。
关键路径上的任务对于项目管理者来说尤为关键，任何一个延误都会对整个项目进度产生影响。
因此，管理者需要对关键路径进行跟踪和管理，以确保项目能够按照计划完成。
二、关键链关键链是指关键路径上任务的集合，从而形成一个最长的任务链。
在实际项目管理中，为了避免关键任务的延误，往往采用一种叫做关键链管理的方法，即将资源投入关键链上的任务上，优先保障这些任务的进度。
关键链管理需要做的是利用缓冲时间，将资源投入到关键链上，让它们尽快完成。
在实际执行中，可以通过推迟非关键链上的任务，释放出更多的资源用于关键链的任务，从而提高整个项目的进度。
对于关键链上的任务，需要精细的时间和资源分配，并且需要及时监督管理，以确保任何一个任务不会超出预定的时间。
任何一个任务的延误都会对关键链产生影响，从而影响整个项目的进度和质量。
三、关键路径与关键链的关系关键路径和关键链的关系非常密切，可以互相影响。
通过对关键路径的分析，可以确定出关键链上的任务，进而实施关键链管理。
在实施关键链管理的过程中，通过缩短关键链上任务的时间来减少缓冲时间，从而缩短整个项目的执行时间。
另一方面，关键链上的任务的延误也会对关键路径产生影响，从而导致整个项目的延误。
基于关键链方法的单资源约束项目进度计划优化
项 目管理在世界经济发展过程 中，也 扮演着 日益重要的角色。尤其在大型项 目 的策划、 实施过程中， 目管理 技术的合理 项 运用 ， 是项 目最终取得成功的重要保证 。 进 度、 费用与质量构成项 目的三大 目标， 而进 度 管理 作 为 其 中之一 ，正 是 采用 科 学 的方 法， 确定 目标 进 度 ， 制进 度 计 划和 资源 供 二 、关 键 链进 度 计划 优 化 编 应计划 ， 进行进度控制 ， 保证项 目如期完成 基于传统 的关键链方法 ，曾有学者提 或合理安排资源供应 ， 节约工程成本， 解决 出将所有工序的持续时间削减一半， Ｐ０ ￣５ ％ 以上课题的一个重要措施 。项 目 进度管理 完成概率的工期估计［】 ４。这虽然能够缩短 可以说一直是项 目管理 的重点和难点。 围 项 目的工期 ，但 由于工程项 目中的各种不 绕这个主题 ，涌现出很多重要 的理论和技 确定 因素 ，使得人们很难准确地获 知各工 术。关键路线法 （ ｒ ｉ ｌＰ ｔ ｔ ｏ 序所受的影响 ，并进而对 工序持续 时间做 Ｃ ｉｃ ａｈ Ｍｅｈ ｄ， ｔａ Ｃ Ｍ）和计划评审技术 （ ｒｇａ ｖ ｌ－ 出精确的估计。因此， Ｐ Ｐ ｏ ｒｍ Ｅ ａｕ 工序的持续时间是不 ａｉｎ ａ ｄ Ｒ ｎｅ Ｔ ｃ ｎｑ ｅ Ｐ Ｒ ｔ ｎ ｅ ｗ ｅ ｈ ｉ ｕ ， Ｅ Ｔ） ｏ 是 确定的， 这种做法缺乏科学性 ， 且实际可操 诸多理论的代表。 作性不强 。本文提 出单资源约束项 目的关 键链 进 度 计 划 方 法 的 改 进 办 法 ， 即通 过 完 关键 链方 法 工概率这一指标来提高关键链管理 的可行 约 束理 论 （ ｈ ｏ ｙ ｏ ｏ ｓｒｉｔ ， 性 。对工序持续时 间的概率分布作一 个假 Ｔ ｅ ｒ ｆ Ｃ ｎｔａｎｓ 然后进行分析和计算 ， 来为网络进度计 Ｔ ＯＣ）曾被称为美国制造业的秘密武器［ 。 定， ３ 】 由Ｄ ．Ｇ ｌｒｔ于 １８ ｒ ｏｄａｔ ９６年提 出，强调对不 划的优化提供依据 。 确定性的系统分析。１９ ７年 《 ９ 关键链 的 １ 工序 持续 时间的不确定 性分析 出版将 Ｔ ＯＣ技术 应用到了项 目管理领域， 在实际的工程 中，经常是根据工程量 它 的核心思想与项 目计 划管理相结合 ，产 和资源分配来估计各工序的持续时间，然 生了关键链 （ ｒ ｉ ｌＣ ａｎ Ｃ ｔ ａ ｈ ｉ）这一新的方 后结合各种 限制条件 ， ｉｃ 确定工序 的开工、 完 法。其基本思想是将 关键链而不是关键路 工时间 ， 由于是事先估计 ， 故存在着不确定 线作为项 目的约束 ，削减工序 的一半活动 性 。在网络计划 中，当工作节点足够多时 ， 时间，将各个工序的风险因素集 中到关键 各工序的持续时间的概率分布无论呈何种 链的缓冲区内考虑 ，以此来缩短项 目工期。 分布 ， 其总工期总是符合正态分布。 本文假
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关键链法在工程项目进度管理的应用
工程项目往往具有周期长、规模大、技术难度高、资源约束程度大、涉及单位多等特点，鉴于我国工程项目具有较多的影响因素，开展项目进度管理是实现企业经济效益的重要途径。
项目进度管理的方法有多种，而基于关键链法的项目进度管理被认为是行之有效的方法，但是在我国工程项目建设中往往使用较少，因此，开展资源约束下的关键链法进行项目进度管理研究，对我国建筑企业有重要的作用。
1传统项目进度管理方法剖析
项目进度管理涉及到工程项目的整个过程，将不同工序的工期安排设计在计划图上，并统一的进行计划安排，使得项目进度实现最优化。
长期以来，传统的项目进度管理方法有多种，现对其优缺点简述如下：1）关键日期法：目前最常用也是最简单的进度管理方法，该方法仅仅是简单列出关键活动，并标注好开始及结束的时间，优化调整比较困难，表现形式也较差。
2）横道图法：又称甘特图法，利用横道图反映工程项目的进度，横道图横道的长短及位置反映工程项目的开始、终止以及持续时间，以图表的形式展示出项目计划和实际工期进度。
该方法制作简单，不同层次的人员都可熟练掌握并使用。
利用数学方法和运筹学方法确定工程的关键路线，得到关键的活动和工期。
4）计划评审技术：该方法主要应用于大型工程，通过使用表格、网络图、矩阵表理清各个工序的逻辑关系，利用数学计算出不同工序需要的人力、物力、时间等，通过“计划、执行、考核”的反复循环，实现项目进度管理。
此外，传统的项目进度管理方法还有网络计划、风险评审等技术。
这些技术优缺点并存，实现项目进度管理最优化还存在较多困难。
目前国内主要使用的项目进度管理方法是关键路径法，但该方法未充分考虑资源约束问题。
2关键链法在项目进度管理中的应用研究
如前所述，关键路径法在项目进度管理过程中未考虑资源约束问题。
因此，基于资源约束的关键链法能更好的处理工程进度问题。
2.1关键链法实例分析
假定存在5种项目资源A、B、C、D、E，其先后顺利及所使用的工期如下：C（40d）→B（40d）→E（50d）；A（20d）→B（20d）→A（20d）→C（20d）→E（50d）；D（20d）→B（30d）→E（50d）得出稀缺资源为B，因此项目进度管理过程中必须平衡资源B以解决资源冲突问题，从而找出关键链。
A→B1→B3→B2→E；C（20d）→B2（20d）→E（25d）；→B1（10d）→A（10d）→C（10d）→E （25d）；D（10d）→B3（15d）→E（25d）该方法在项目进度管理中加入三大缓冲区，在保证确定环境下项目计划编制的情况下还降低
（10d）→②C（10d，FB3）→E（25d，PB）；D（10d，FB2）→③B （15d）→E（25d，PB）确定出关键链为：①A（10d）→①B（10d）→③（15d）→②B（20d）→E（25d，PB）。
2.2关键链法优缺点分析
2.2.1关键链法优点
该方法主要有以下优点：（1）进一步提高项目的效率。
该方法的理论依据为学生综合症和帕金森定律，通过使用数学、运筹学方法，结合网络计划技术，使用逆推法进行排序，在充分使用人力、物力等资源的情况下还实现了工期缩短；（2）和传统方法相比，对项目资源及技术的限制关系进行了充分考虑并实现了双重限制，更能符合实际的应用；（3）对项目管理者管理方向的调整有指引作用。
该方法在实施过程中对项目的瓶颈资源进行分析，项目管理者可根据分析结果把握住项目关键因素，并将资源进行统一使用和调节，使得资源能够合理运用；（4）降低了项目的不确定性。
该方法在强调项目周期的同时还指出了关键链和关键路径的关系，即关键链和关键路径无完全对应关系，还将设置缓冲区、汇入缓冲区两类时间缓冲区以及非时间资源缓冲区进一步降低项目不确定风险，提高了项目的风险把控能力。
2.2.2关键链法缺点
该方法的缺点主要有两个方面：（1）方法不够灵活，对事件进行局部调整困难较大。
由于特定项目关键链确定后就不在轻易改变，
大小的计算需要收集大量数据，涉及大量数学计算，无疑增加了工作量和成本。
3结束语
关键链方法是项目进度管理中比较新颖的方法，具有较多的优点，但项目进度管理的最佳办法是将关键路径与关键链进行复合使用，将资源约束问题用于关键路径上，将网络图中不同工序并行执行的关系转化为串行关系，从而得出有资源约束的关键链方法，在此基础上计算出项目、资源和输入三大缓冲区数值，并输入到关键链中。
也就是说，前期使用关键路径法，确定出关键路径，后期使用关键链法实现资源约束，达到优势互补，最优化项目进度管理。
参考文献
[1]蔡雅莉．基于关键链的项目进度管理方法研究[J]．赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（7）：118-119．
[2]朱建信．基于关键链的项目进度管理研究[D]．西安建筑科技大学，2010．。