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摘要：工程建設的目標是在計劃期限內，實現功能、成本及質量目標，而良好的進度管理是節約項目時間、實現良好效益、達成項目目標的重要一環。為此，提倡將末位計劃者體系與德爾菲法整合應用的工期風險評價方法，并以此為依據構建簡潔實用的計劃制定模型。文章分析了改進進度制定技術的可能性，對優化工期的方法進行了蒙特卡洛仿真模擬，并以某海外石油工程為案例對該方法進行了實證分析。
目前，我國石油工程行業還處在相對粗放的管理模式中，為了在激烈的國際競爭中提升核心競爭力，需引入精益建設的理念，對石油工程行業的項目管理提出方法改進。精益建設（LeanConstruction）理論旨在解決建設行業的績效提升問題，是一種在建設項目實施過程中，以實現浪費最小化和客戶價值最大化的精益目標為導向的重要方法論工具。其核心理念是“全局最優化”，提倡學習并遵從精益思想的一些技術，如全面質量管理、建設信息建模、工效學檢驗和可持續改善等，循序漸進，從局部到全局系統規劃，并結合不同項目的自身特點，借鑒其他行業進行精益生產與制造的技術措施和經驗，通過多種手段不斷地減少浪費、提高效率，從而實現建設項目的最大增值。
1基于精益建設理念構建進度管理模型
結合我國石油工程建設領域的技術與管理水平，按照如下程序構建基于精益建設理念的進度管理方法。（1）利用LPS/德爾菲法對各工作任務進行PERT三點時間估計，并據此根據CPM/PERT方法求解關鍵路徑，同時對各工作任務進行不確定性評級。（2）根據每個工作任務的不確定性或風險屬性，提出預留的裕量工期比例。在評估每個工作任務所需的完工工作日時，考慮在工程項目執行階段影響任務工期的各不確定因素。（3）根據各因素的不確定性評級，估計裕量工期。裕量工期的設定是為了避免學生癥候群、墨菲定律對工期造成的浪費，按照式（1）、式（2）計算裕量工期。（4）根據剔除裕量工期的任務工期進行仿真，利用蒙特卡洛模擬技術取得該部分估計工期的均值，作為剔除項目緩沖的項目總工期[2]。蒙特卡洛（MonteCarlo，MC）技術，又稱統計試驗或隨機抽樣技術，是在20世紀40年代中期跟隨核能產業的研究而產生的一種數學技術方法，在數學建模、項目管理、機械制造等領域都有著廣泛的實際應用。蒙特卡洛主要的工作流程如圖1所示。①構造一個適用的概率或隨機模型，為每個變量確定概率分布。要求模型的的解立足于其隨機變量的統計特征（如概率、均值和方差等），并與現實問題相一致。②根據各個隨機變量的分布，利用計算機軟件產生足夠數量的隨機數，將這些隨機數賦值于模型中的變量后，利用其計算模型結果。③按照所構建的模型進行仿真數學實驗，分析結果，產生預測結論。④對模型及變量的統計分布進行迭代，修正不合理的建模方案，直至仿真結果與實際情況相適應。蒙特卡洛模擬立足于概率科學和統計科學，其基礎理念是在需要求解的問題本質上是某一事件的發生概率，或是一系列隨機變量的期望值時，這個欲求結果可以經過某種“數學試驗”來加以模擬，從而仿真出該事件發生的頻率，或此隨機變數的均值，然后將這個頻率或均值作為此問題的數學解析解。（5）計算項目緩沖PB和匯入緩沖FB。根據根方差法計算關鍵鏈上所有工作任務的裕量工期求得PB；同樣求出輸送鏈（非關鍵鏈）的匯入緩沖。注意，從同一處匯入關鍵鏈的輸送鏈取最大的匯入緩沖作為預警信號。（6）計算總工期均值，即蒙特卡洛模擬均值與項目緩沖之和，將該均值作為項目進度優化后的限定工期。（7）整理分析結果，制定應用精益建設理念的工程進度計劃。
2案例應用分析
2.1工程項目背景
以某海外煉廠聚丙烯裝置項目為例，該項目進口設備多、訂貨周期長，合金鋼工藝管線所占比例大、焊接難度高，混凝土框架和大型網架廠房施工難度大，聚丙烯裝置EPC建設工藝復雜，耗時較長，進度管理要求較高。根據各工作任務的緊前、緊后邏輯關系，繪制單代號網絡圖如圖2所示，其中工序T為里程碑，即虛任務，工期耗時為0。
2.2利用CPM方法計算關鍵路徑及總工期
在CPM/PERT方法整合使用時，計劃人員會更多地考慮工作任務的不確定性因素，這里采用PERT三點估計中的保守工作日來制定項目計劃。
2.3利用PERT方法計算總工期
根據PERT技術按式（3）、式（4）計算各工作任務的期望工作日T與工作日方差σ2。
2.4運用精益進度計劃模型計算總工期
（1）利用LPS/德爾菲法匯整專家小組評估意見，對各個工作任務的不確定性等級進行定級，并列出各等級的裕量工期比例，為工期不確定進行評級。（2）根據專家小組的評估意見，計算剔除裕量工期的調整后工作日的PERT三點數值，計算出的調整后工作日信息。（3）利用OracleCrystalBall對剔除裕量工期后總工作日進行蒙特卡洛（MonteCarlo）模擬，這里取各任務工作日符合以樂觀工作日a’為低限，保守工作日b’為上限，最可能工作日m’為眾數的三角分布，啟動模擬10000次可得工期最小值476.22d，最大值674.99d，均值為557.75d，方差為371.17。
2.5計算結果的比較與分析
根據以上對構建模型的仿真模擬，可以看到利用精益建設進度管理方法可以對傳統的CPM/PERT方法的計劃制定起到較大的提升作用，具體表現在以下方面。（1）總工期均值相對縮短，利用CPM關鍵路徑法按照保守時間可得項目總工期為954d，PERT技術求的期望總工期為756d，而利用模型進行仿真并加上項目緩沖后，項目總工期均值縮短到642d（CrystalBall仿真結果）或640d，相比PERT技術分析減少了114d或116d，相較CPM的保守總工期更是減少了312d或314d。主要原因在于該模型有效地剔除了裕量工期，從而為規避學生癥候群效應和墨菲定律的影響提供了更好的解決思路。（2）項目總工期的波動放緩。利用PERT技術分析得到總工期方差為686.7，而模型仿真后得到的方差放緩為371.17或341.94，對降低計劃總工期的不確定性提供了更可靠的保證。（3）關鍵工作任務的敏感度分析為進度管控提供了依據。蒙特卡洛模擬技術的敏感度報告及關鍵度分析為后續項目執行過程中的進度控制提供了依據，對敏感度高的工作任務和關鍵度高的線路給予更多的關注，將會為保證項目總工期按時完成做出更大貢獻。
3結束語
綜上所述，基于精益建設理念構建進度管理模型將LPS/德爾菲整合，并改進了CCPM的方法，可以應用于石油工程建設領域的制定計劃階段、成本預算階段、項目風險評估階段等。其將項目操作人員經驗和現場實際情況相結合，提升我國石油工程行業人員的責任感和積極性，也為制定更加切實可行的進度計劃、準確可靠的成本控制以及周密全面的風險評價體系提供了較為新穎的思路。
作者:楊璐 單位:中國石油工程建設有限公司中東公司
