基于TOG的项目进度控制
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1 引言
如何实施有效的
项目管理，提高项目的经济效益和社会效益，已成为巫待解决的重要课题，也是人们普遍关注的现实问题之一目前，有关项目管理的理论、工具和实践成果很多，如项目生命周期管理、团队项目管理、各种计划控制工具如网络计划技术等。项目进度约束管理理论也是这种探索的成果之一，它是在研究、总结JIT和OPT等生产管理理论成果的基础上，运用约束理论并结合产品项目计划和控制的实践需要而形成的项目管理理论，它的理论核心是项目必须遵守整体优化而非局部优化这一思想。
约束理论（TOC）是在优化生产技术（OPT）的基础上发展起来的TOC的思想源于局部最优的全体不是全局最优和优化是一个不断改进的过程的系统观，正是这种系统观在生产后勤体系和管理方式中的具体体现，形成了TOC的基本原理。
2 项目进度计划周期过长的分析
目前，在现实生活中应用最广泛的项目进度计划技术是关键路线法（CPM）和计划评审技术（PERT）项目周期的计划一般要受以下因素的影响：不确定性因素，管理层次的高低，防止全局性的削减时间而作出的保护。下面逐一进行说明：
1）不确定因素对每一任务计划时间的影响。由于该因素的影响，任务完成者为了保证100%完成任务，一般会作出最悲观的时间估计，不确定性因素越多，基础任务完成者要求的时间越长。
2）5＋5＝13。这里的两个5代表属于同一层次两个任务小组负责人对完成自己的任务所作的时间计划。这两项任务由一个更高层次的负责人主管，他对完成这两项任务作出的时间估计为13。这是因为低层负责人考虑了不确定因素的影响，各自给自己的任务加了安全因子；高层负责人为保证完成任务的安全性，也考虑了不确定因素的影响，因此又加了安全因子，于是出现了5＋5＝13的情形。这是管理层次的影响，管理层次越多，总的计划时间越长。
3）为防止全局性削减时间而作出的保护一般情况下，项目经理都会对总的时间计划削减一定的百分比，基层负责人根据经验一般都知道这个比例。为了安全，在上报计划时间时，增加了对全局性削减的保护。
项目进度在项目管理中处于关键的地位，它由项目周期所反映，而项目周期取决于项目中的最长链，在CPM和PERT中就是CP。在约束理论中，关键链与关键路径是有区别的，主要区别在于关键链不仅考虑了工作的执行时间和工作间紧前关系约束，而且考虑了工作间的资源冲突关键链是制约整个项目周期的一个关键工作序列。关键链方法强调制约项目周期的是关键链而非关键路径，并通过项目缓冲、输送缓冲和资源缓冲机制，消除项目中不确定因素对项目计划执行的影响，保证在确定环境下编制的项目计划顺利执行。
如图1所示，f，g，h，i，j活动都用X资源，此资源是有限的，在用到这些活动时是相互竞争的（用在f上，g就得等待）。按PERT/CPM方法，图1中虚线连接起来的任务就是关键路径（c-h-k-l-m），它是整个项目的生命周期，也是项目的瓶颈而按关键链方法分析，将有资源冲突的任务串联起来，决定项目周期的是图2中用虚线连接起来的任务。此任务链为关键链（c-h-j-i-g-f-m），它是整个项目的约束或瓶颈。
2.1 运用TOC进行项目进度控制
TOC认为，一个项目的约束因素决定了项目的工期，而项目的约束因素往往是资源的冲突和任务的依赖性。TOC把项目中有资源约束、连续依赖性任务的最长链称为关键链（CCM），项目关键链而不是关键路径是项目的约束。TOC采用3种缓冲器对项目实行集约控制：
1）减少每项活动的安全时间，然后将减少的安全时间部分放回系统，作为整个项目的安全缓冲（PB）。PB属于关键链末端的缓冲时间，用来保证整个项目按时完成。
2）加到非关键链与关键链的结点处的安全时间作为支流缓冲（FB），FB用来保证非关键链按时完成，不会影响关键链正常进行。
3）在关键链的必要端口建立一个资源缓冲（RB），保证活动进行过程中所需资源能及时获得。RB属于关键链工序所需资源到位的提前时间，它为关键链上每道工序所需资源能及时获得提供保证，并为关键链上工序可能提前开始提供资源支持，从而以资源拉动整条关键链的快速进行。
具体步骤如下：
Step1：找出关键链，除去CP上每一步的安全因子。项目之所以延迟，根本问题是附加了太多的安全时间（因子），人为地使项目进度产生延迟，为了保证在CP上不浪费时间，必须除去安全因子。
Step2：使项目中的所有其余环节服从挖潜决定，即处理非CP的问题，不能由于某一供应路线上的问题使CP延迟（次要化）可在供应路线和CP交汇处引入一个供应缓冲区（FB）。它的时间来源于除去的安全因子，如图3所示。
一般情况下，FB确定CP不受供应路线延迟的影响，但当问题引起一个比FB更大的延迟时，可用PB来确保，即用PB来抵消。这时必须对这条供应路线进行警报，给予和CP同样的关注和优先级；同时防止虚假警报影响项目负责人的精力和注意力，也就是效率问题。
Step3：消除资源准备延迟的影响。为了保证挖潜措施得到实施，必须对各缓冲区进行有效控制。控制方法如下：对于资源缓冲区的控制，应把资源缓冲区（RB）放在适当的位置。
Step4：提升约束理论的能力。通过第2步和第3步的充分挖潜后，如果现有约束理论即关键路线仍未达到项目进度的要求，则应提升它的能力。提升约束的能力有增加型和改进型两种方式，增加型是指增加这些资源的量，改进型是指提高资源的质量。这里主要是对关键路线上所需的资源进行处理，资源包括人、财、物。
经过第4步提升约束理论的能力后，若现有约束理论得以解除，则要回到第1步，从头开始新一轮循环。如果在提升能力之后，现有约束理论仍未得以解除，则系统条件也会发生变化，这时要回到第2步，开始新一轮挖潜循环.无论是回到第1步还是第2步，每完成一轮循环，项目进度都会进一步加快，公司市场竞争地位都会有所提高。一轮接一轮循环下去，项目管理就会走向不断发展的良性循环道路。
2.2 如何计算PB和FB
这里介绍一种方法：首先确定关键路线CP，即确定项目瓶颈，以PERT的三点估计（a，m，b）为基础，以两点时间估计（a，b）代替三点估计，将时间估计m吸收到工序弹性系数Ke：然后以最乐观时间进行项目计划，通过K，计算出PB来吸收整个项目的不确定因素。
2.3 实例说明
下面用一个简单的实例来说明在项目进度管理中如何运用TOC。图4所示网络的关键路径（即在无资源约束下，项目工序持续时间最长的那条路径）为B→D→E，因为无资源约束，此关键路径也是关键链。
Step1：识别系统的瓶颈。项目的瓶颈为项目的关键链，找出关键链为B→D→E，此关键链即为项目的瓶颈。
Step2：决定怎样利用系统的瓶颈。以PERT的三点时间估计确定Ke。
Step3：让其他的决策服从或者服务于上面的决定。为使非关键链服从于关键链，在非关键链与关键链之间加入FB，在关键链末端加入PB；可以得到规划图如图5所示，项目工期为21＋6＝27周。
Step4：提高系统的瓶颈。
Step5：如果上面的瓶颈被缓解，则回到第1步。注意不要让管理人的惰性成为系统的瓶颈，并在项目实施过程中，密切关注关键链上各道工序的执行情况，利用各个缓冲器的使用情况来控制项目进程。
3 TOC方法的优点
根据上面的例子，用PERT的三点时间计算出来的项目工期为36周，远超出用TOC方法计算出的27周。
由统计规律可知，保证整个工序链在某一概率下完成所用的缓冲时间，比单独保证每一工序在相同概率下完成所用缓冲时间之和少得多。
TOC方法克服了PERT/CPM方法的缺陷：工序工期估计过长，过长工期估计很少被提前完成，工序提前完成很难被有效利用，工序路线合并带来项目延误以及根本不考虑资源约束问题。充分利用最乐观时间估计，可以防止在项目进行中对项目安全时间的浪费同时，根据Murphy定理和风险整合原理，即所有工序不可能都以最乐观时间完成，也不可能都以最悲观时间完成，所以将所有不确定性吸收到PB和FB。在项目实施过程中，通过PB吸收关键链的不确定性，通过FB吸收非关键链的不确定性，以确保项目按期完工。
4 TOC方法存在的缺点及发展趋势
TOC方法与PERT/CPM方法相比，虽然有较大的优点，但它本身也存在很多没有解决的问题：现有TOC在项目管理中的运用还处于概念性的阶段，很多运用的细节问题并未澄清，关键链如何确定还没有统一的科学方法。TOC方法中定性分析居多，人为的因素对项目的影响较大。TOC虽然初步解决了在何处安置缓冲器，但对PB和FB两种缓冲器的大小问题没有科学的解释。项目经理应根据具体项目和经验设置缓冲器的大小。在设定KB时，人为的随意性比较大，应充分吸收各方面专家的意见，对RB的安置时间也没有具体的阐述。
目前，TOC还有许多需要完善之处，首先是完善方法和技术的定量分析，现有TOC方法中许多重要步骤应以定性和直观为基础，建立相应的定量模型将大大提高TOC的可操作性。其次是开发配套的辅助工具，运用TOC需要全面掌握系统环境各个因素的相互关系及大量的动态信息，专门的运输管理系统将成为企业组织决策支持系统的重要组成部分。再次是在利用缓冲器进行控制时，对于不同的项目，如何利用3种不同的缓冲器来控制项目的进行需要在实践中进一步完善。
5 结 论
基于TOC的项目进度控制吸收了中外的管理哲理和管理技术，对进度计划技术CPM和PERT等技术进行分析吸收，弥补了这些理论方法的不足。在TOC中采用3种缓冲器对项目实行集约控制，减少每项活动的安全时间，然后将减少的安全时间部分地放回系统中作为整个项目的安全缓冲。其突出特点在于理论的简洁性和操作的适用性，它不仅可应用于传统的建筑、技术革新、
产品开发等项目管理，而且可应用于现代IS、IT等高新技术系统策划与建设的项目管理，因而具有广泛的应用前景。